本站小編為你精心準(zhǔn)備了工程教育下互換性技術(shù)測(cè)量教學(xué)改革參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：指出傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式與工程教育專業(yè)認(rèn)證理念之間的矛盾；從實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容設(shè)置、實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行模式和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面進(jìn)行了提升互換性與技術(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的探討。實(shí)踐表明，新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式取得了良好的教學(xué)效果，學(xué)生滿意度高，符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認(rèn)證；工程教育理念；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；互換性與技術(shù)測(cè)量

《互換性與技術(shù)測(cè)量》是機(jī)械類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，應(yīng)用性強(qiáng)。但從往屆畢業(yè)生調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍反映工作后無法熟練運(yùn)用互換性理論知識(shí)從事相關(guān)的設(shè)計(jì)分析工作。可見，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法對(duì)幫助學(xué)生理解、掌握和應(yīng)用理論知識(shí)的效果并不理想，尚未達(dá)到工程教育專業(yè)認(rèn)證的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

1傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與工程教育專業(yè)認(rèn)證理念間的矛盾

1.1單一的實(shí)驗(yàn)類型與“以成果為導(dǎo)向”的矛盾

所謂成果導(dǎo)向教育（Outcomebasededucation，簡(jiǎn)稱OBE）是指，學(xué)生通過教育過程最后所取得的學(xué)習(xí)成果應(yīng)能滿足行業(yè)和企業(yè)需求，繼而調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和教學(xué)環(huán)節(jié)[1]。我校工程教育專業(yè)認(rèn)證工作啟動(dòng)前，《互換性與技術(shù)測(cè)量》的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一且分散，無法讓學(xué)生從整體上把握測(cè)量對(duì)象的各方面精度，不僅不利于培養(yǎng)精度意識(shí)，更無法滿足行業(yè)和企業(yè)需求，與工程教育專業(yè)認(rèn)證的OBE理念存有明顯的矛盾。

1.2被動(dòng)的實(shí)驗(yàn)過程與“以學(xué)生為中心”的矛盾

以學(xué)生為中心，即教學(xué)環(huán)節(jié)的組織應(yīng)激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和有效學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，注重知識(shí)的創(chuàng)新性和實(shí)踐性[2]。但受限于實(shí)驗(yàn)室條件和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，學(xué)生在有限的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)只能被動(dòng)地按照老師講解的操作方法和步驟按部就班地完成實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式雖可使學(xué)生較便捷地掌握有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，但學(xué)生思考的積極性和主動(dòng)性被束縛，不利于學(xué)生批判性思維的養(yǎng)成，也與以學(xué)生為中心的工程教育專業(yè)認(rèn)證理念相違背[3]。

2工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的途徑

2.1合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)

工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，改革后的互換性與技術(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)教學(xué)以教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體，共同完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。教師給出一些典型、常用的零部件及圖紙，學(xué)生自行選定測(cè)量對(duì)象和儀器，如表1所示。學(xué)生經(jīng)過觀察結(jié)構(gòu)原理、了解裝配關(guān)系--熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容--進(jìn)行理論分析--擬定實(shí)驗(yàn)方案--親自操作獲取數(shù)據(jù)--數(shù)據(jù)分析--完善設(shè)計(jì)方案—最終獲知零件的精度設(shè)計(jì)[4-5]。這種遞進(jìn)式的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑葟浹a(bǔ)了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的缺陷，又有助于學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的OBE理念。開放式實(shí)驗(yàn)室的建成，學(xué)生可隨時(shí)與老師、同學(xué)討論交流，進(jìn)行方案推敲設(shè)計(jì)，反復(fù)試驗(yàn)演示等，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程由被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效不斷提高[6]。開放式實(shí)驗(yàn)室改變了傳統(tǒng)的集中式“手把手”教學(xué)模式，學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力得到提高，創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程，符合工程教育認(rèn)證以學(xué)生為中心的教育理念。

2.3引入現(xiàn)代化、數(shù)字化教育技術(shù)，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的前沿性和實(shí)用性

縱觀工程教育前景與工程應(yīng)用現(xiàn)狀，現(xiàn)代化、數(shù)字化的先進(jìn)測(cè)量?jī)x器必不可少[7]。作為實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備的重要補(bǔ)充和未來發(fā)展方向，近年來，實(shí)驗(yàn)室先后購(gòu)入了三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、三維光學(xué)掃描儀、視頻測(cè)量?jī)x等設(shè)備，可快速精確地測(cè)出被測(cè)零件表面各點(diǎn)在空間的坐標(biāo)位置、工件曲面全域尺寸與誤差等[8]。先進(jìn)測(cè)量?jī)x器設(shè)備的引進(jìn)，有助于學(xué)生了解檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向和前沿性，為學(xué)生畢業(yè)后盡快適應(yīng)相關(guān)崗位需求奠定良好的基礎(chǔ)，也從另一角度體現(xiàn)了“持續(xù)改進(jìn)”的工程教育專業(yè)認(rèn)證理念。3實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的效果2017年，我校正式啟動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的工程教育專業(yè)認(rèn)證相關(guān)工作并于2018年通過認(rèn)證。以該專業(yè)2014、2015級(jí)為試點(diǎn)，新模式下《互換性與技術(shù)測(cè)量》實(shí)驗(yàn)教學(xué)充分體現(xiàn)了工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念和人才培養(yǎng)目標(biāo)，如圖1所示。圖3與圖4分別為400g/m3鋁粉和500g/m3鋁粉點(diǎn)火延遲時(shí)間與最大爆炸壓力關(guān)系圖。隨著鋁粉濃度變大，鋁粉最大爆炸壓力也逐漸變大。但點(diǎn)火延遲時(shí)間與最大爆炸壓力之間的關(guān)系仍然符合二次函數(shù)關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)中，鋁粉在400g/m3時(shí)最佳點(diǎn)火延遲時(shí)間為80ms，最大爆炸壓力為0.7152MPa；在400g/m3時(shí)最佳點(diǎn)火延遲時(shí)間為80ms，最大爆炸壓力為0.7152MPa；在500g/m3時(shí)最佳點(diǎn)火延遲時(shí)間為80ms，最大爆炸壓力為0.72167MPa。鋁粉濃度為300g/m3時(shí)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)火延遲時(shí)間（國(guó)際規(guī)定60ms[3]）和最佳點(diǎn)火延遲時(shí)間下的最大爆炸壓力相差不大。這是由于最佳點(diǎn)火延遲時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)火延遲時(shí)間相近的原因。當(dāng)粉塵濃度逐漸增大到400g/m3和500g/m3時(shí)，最大爆炸壓力大于點(diǎn)火延遲時(shí)間為60ms時(shí)的爆炸壓力。整體上,鋁粉爆炸的猛烈程度隨點(diǎn)火延遲時(shí)間增大先上升后下降。這是由于點(diǎn)火延遲時(shí)間的長(zhǎng)短會(huì)影響粉塵在容器內(nèi)的散布狀況。點(diǎn)火延遲時(shí)間較短時(shí)，鋁粉粒子與空氣中的粒子并不能得到充分的混合，這樣會(huì)使爆炸不完全，所得到的爆炸壓力偏小。隨著點(diǎn)火延遲時(shí)間的延長(zhǎng)，鋁粉粒子會(huì)與空氣充分混合，使爆炸壓力達(dá)到峰值。但是，當(dāng)點(diǎn)火延遲時(shí)間大于最佳點(diǎn)火時(shí)間時(shí)，粉塵粒子會(huì)因?yàn)樽陨淼馁|(zhì)量而產(chǎn)生沉降作用，漂浮的粉塵云濃度會(huì)下降，導(dǎo)致爆炸猛度降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：較低濃度的鋁粉，受氣相湍流影響較為顯著。鋁粉可以快速均勻的散布在容器內(nèi)部，且受到沉降作用影響較小。因此，鋁粉濃度為300g/m3時(shí)最佳點(diǎn)火延遲時(shí)間為62ms，在點(diǎn)火延遲時(shí)間下所得爆炸壓力略大于60ms所得爆炸壓力。然而，當(dāng)鋁粉達(dá)到一定濃度后，由于鋁粉顆粒自身質(zhì)量導(dǎo)致的沉降作用對(duì)于容器內(nèi)鋁粉顆粒的影響，需要更長(zhǎng)得的時(shí)間使鋁粉充分散布于整個(gè)密閉空間。隨著粉塵濃度繼續(xù)增加，氣象湍流以及沉降作用對(duì)于鋁粉的作用逐漸減小。因此，對(duì)于高濃度鋁粉而言點(diǎn)火延遲時(shí)間趨于穩(wěn)定。而實(shí)驗(yàn)結(jié)果400g/m3鋁粉和500g/m3鋁粉最佳點(diǎn)火延遲時(shí)間分別為85ms和83ms也證明了這一點(diǎn)。當(dāng)鋁粉達(dá)到一定濃度后，其最佳點(diǎn)火延遲時(shí)間可以固定為80ms。

3結(jié)論

（1）鋁粉在300g/m3,400g/m3和500g/m3濃度下的最佳點(diǎn)火延遲時(shí)間分別為：60ms，80ms，80ms，最大爆炸壓力分別為：0.69121MPa，0.7152MPa，0.72167MPa。（2）點(diǎn)火延遲時(shí)間對(duì)鋁粉爆炸規(guī)律的研究有明顯的影響，不同濃度的鋁粉存在相對(duì)應(yīng)的最佳點(diǎn)火延遲時(shí)間。在最佳點(diǎn)火延遲時(shí)間下，該濃度的鋁粉的爆炸壓力值最大。（3）在一定濃度范圍內(nèi)，最佳點(diǎn)火時(shí)間隨鋁粉濃度上升而增大。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家安全監(jiān)管總局.江蘇省蘇州昆山市中榮金屬制品有限公司“8.2”特別重大爆炸事故調(diào)查報(bào)告[R].2015.

[2]陳曉坤,張自軍,王秋紅,鄧軍,李海濤,徐青峰.20L近球形容器中微米級(jí)鋁粉的爆炸特性[J].爆炸與沖擊,2018,38(05):1130-1136.

[3]陳春燕,龍思華,肖國(guó)清,王林元.點(diǎn)火延遲時(shí)間對(duì)甘薯粉塵爆炸的影響研究[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2016,12(12):171-175.

[4]袁旌杰,伍毅,陳瑜,吉華,黃衛(wèi)星.點(diǎn)火延遲時(shí)間對(duì)粉塵最大爆炸壓力測(cè)定影響的研究[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào),2010,20(03):65-69.

[5]中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì).粉塵云最大爆炸壓力和爆炸指數(shù)測(cè)定方法:GB/T16426-1996[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1997．

[6]中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì).粉塵云爆炸下限濃度測(cè)定方法:GB/T16425-1996[S].北京:國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1997．

作者：王慧 李翔英 單位：南京工程學(xué)院