機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)改革與探索

1、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)改革與探索    摘要 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)是機(jī)械專業(yè)教學(xué)體系中的重要環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實際問題的能力及綜合創(chuàng)新設(shè)計能力起著關(guān)鍵作用。結(jié)合本校的實際情況，針對機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)存在的問題，進(jìn)行實驗教學(xué)改革的探索與實踐，建立實驗教學(xué)新體系，整合實驗內(nèi)容，優(yōu)化實驗項目，加強(qiáng)實驗教學(xué)管理，取得良好的效果。關(guān)鍵詞 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)；實驗教學(xué)；開放式實驗；教學(xué)改革中圖分類號：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1671-489X(2011)27-0118-03Reformation and Exploration of Mec

2、hanical Design Experiment Teaching/Tang Keyan, Wang Zhenyu, Song LiAbstract The experimental teaching of basis of mechanical designing is very important to the teaching system of mechanical major. And it plays a key role to train the student to analyze and solve practical engineering problems of the

3、 comprehensive ability and innovative design ability. Combined with the practice, according to the problems existing in mechanical design experiment teaching, reform of exploration and practice, the exploration and practice of the experiment teaching is reformed. The new experiment teaching system i

4、s established. And experiment content is integrated, experiment project is optimized, experiment teaching management is enhanced, and good effects are obtained.Key words basis of mechanical design; experiment teaching; opening experiment; teaching reformAuthors address The Engineering & Technica

5、l College of Chengdu University of Technology, Leshan, Sichuan, China 614000高等教育肩負(fù)著科教興國和人才培養(yǎng)的雙重使命，對人才的培養(yǎng)不僅僅是傳授知識，更多的是注重其能力的培養(yǎng)和發(fā)展，而培養(yǎng)能力的主要途徑就是實驗教學(xué)。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)是機(jī)械專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力、解決工程實際問題能力和創(chuàng)新設(shè)計能力的主干課程1，也是學(xué)生由理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)通向?qū)I(yè)課程學(xué)習(xí)的橋梁和紐帶，了解和掌握工程實際設(shè)計計算的開端2。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)是整個課程體系中不可忽視的重要組成部分，實驗教學(xué)不僅有助于學(xué)生驗證、鞏固和深刻

6、理解與掌握所學(xué)的理論教學(xué)內(nèi)容，而且對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、解決工程實際問題的能力及創(chuàng)新設(shè)計能力都具有重要意義。1 實驗教學(xué)存在的問題與不足機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)是培養(yǎng)高素質(zhì)機(jī)械專門人才的重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)過分注重理論教學(xué)，將實驗教學(xué)定位為課程實驗3，是理論教學(xué)的輔助手段，加之實驗設(shè)備落后，實驗項目多是單一性、驗證性、簡單化的實驗項目，實驗內(nèi)容也過于陳舊單一，基本停留在理論驗證、加深理解和現(xiàn)象演示等較低層次上，缺少綜合性、創(chuàng)新設(shè)計性實驗，缺乏系統(tǒng)性和邏輯性，沒有形成一個完整的有機(jī)實驗體系。實驗過程中大多以教師為主體，學(xué)生往往是被動地接受實驗，嚴(yán)重影響學(xué)生參與實驗的積極性和主動性。

7、這些都對實驗教學(xué)效果和質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，也制約了學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。因此必須對機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)進(jìn)行多層次的全面的改革，構(gòu)建符合21世紀(jì)教學(xué)新理念的實驗教學(xué)新體系，使之滿足國家工科基礎(chǔ)課程實驗教學(xué)建設(shè)的要求和學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。2 實驗教學(xué)改革實踐機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力為目的，使學(xué)生掌握科學(xué)實驗的基本方法和技能，具有創(chuàng)新設(shè)計能力及應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)手段分析和解決工程實際問題的能力，最終實現(xiàn)由知識傳授到技能培養(yǎng)，再由技能培養(yǎng)到綜合素質(zhì)提高的全面轉(zhuǎn)變，這是機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)改革的目標(biāo)與核心任務(wù)。2.1 打破傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式，構(gòu)建實驗教學(xué)新體系傳統(tǒng)的實

8、驗教學(xué)模式基本是：實驗前，指導(dǎo)教師將實驗儀器設(shè)備組裝調(diào)試好，設(shè)計好實驗步驟；實驗中，學(xué)生按部就班地操作，完全是被動地接受，缺乏積極性和主觀能動性，導(dǎo)致實驗教學(xué)缺乏吸引力，學(xué)生失去主動進(jìn)行實驗的興趣。為此必須積極探索，發(fā)展啟發(fā)式、討論式、開放式等實驗教學(xué)方式，變被動實驗為主動實驗，使學(xué)生成為實驗的主體，發(fā)揮教為學(xué)服務(wù)的功能。例如，教師可根據(jù)實驗室具體條件，設(shè)計一些驗證性、綜合性和創(chuàng)新設(shè)計性等不同層次的實驗項目，學(xué)生根據(jù)自身的知識結(jié)構(gòu)和興趣愛好選擇相應(yīng)的實驗項目；實驗時學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，自主選擇實驗設(shè)備并搭建調(diào)試好，自行設(shè)計實驗步驟，完成實驗內(nèi)容，最后進(jìn)行實驗總結(jié)并提交實驗報告。這樣既尊重學(xué)生的

9、意見，又滿足實驗教學(xué)計劃要求，而且能夠很好地做到因材施教，最為關(guān)鍵的是能夠大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，全面促進(jìn)學(xué)生的實踐能力和綜合素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展和提高。根據(jù)實驗教學(xué)改革的要求和學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，打破傳統(tǒng)的實驗教學(xué)體系，將原有的實驗項目進(jìn)行科學(xué)分類，重新優(yōu)化組合，刪除落后的、不合時宜的實驗項目，新增一些綜合性、創(chuàng)新性的實驗項目，構(gòu)建新的實驗教學(xué)體系。新的實驗教學(xué)體系主要包括基礎(chǔ)認(rèn)知實驗、驗證試驗、綜合實驗和創(chuàng)新設(shè)計實驗4個層次，如表1所示。2.2 改革實驗教學(xué)內(nèi)容機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，以課程理論知識體系平臺為依據(jù)，并結(jié)合具體的實驗教學(xué)條件等原則進(jìn)行設(shè)

10、置。為此，打破以認(rèn)知性和驗證性實驗為主體的傳統(tǒng)實驗項目的格局，只保留其精華部分，精心設(shè)計實驗內(nèi)容，不斷擴(kuò)展綜合性、創(chuàng)新設(shè)計性實驗，具體實驗項目如表1所示。同時為了能夠加強(qiáng)各實驗間的聯(lián)系和統(tǒng)一，實現(xiàn)一體化的實驗教學(xué)，目前正在嘗試設(shè)置系列化實驗。例如，為了讓學(xué)生很好地掌握齒輪傳動的原理、設(shè)計及應(yīng)用等方面的基礎(chǔ)知識，可以設(shè)置如下實驗鏈：齒輪傳動基本認(rèn)知漸開線齒輪范成原理齒輪及其嚙合參數(shù)測定輪系拼裝與仿真齒輪傳動效率測試齒輪傳動部件裝配與調(diào)節(jié)。這樣有利于引導(dǎo)學(xué)生向知識的縱深方向發(fā)展，從而建立更加合理的知識結(jié)構(gòu)體系。2.3 加強(qiáng)實驗室硬件設(shè)施建設(shè)實驗室是保證實驗教學(xué)順利進(jìn)行的前提條件，學(xué)院在經(jīng)費(fèi)比較緊張

11、的情況下，仍投入大量的資金，擴(kuò)建和新建一批實驗室，購置一批較先進(jìn)的實驗設(shè)備與儀器，使實驗教學(xué)環(huán)境得以大大改善，為實驗教學(xué)創(chuàng)造了良好的硬件條件。根據(jù)實驗教學(xué)的整體規(guī)劃，針對不同層次的實驗教學(xué)要求，建設(shè)4類實驗室。1）機(jī)械基礎(chǔ)實驗室：主要承擔(dān)演示性和驗證性實驗項目，旨在幫助學(xué)生加強(qiáng)基礎(chǔ)理論知識的理解和掌握。2）機(jī)械傳動實驗室：主要承擔(dān)綜合分析實驗，使學(xué)生了解典型機(jī)械實驗方法和參數(shù)測定原理，增強(qiáng)分析與解決工程實際問題的能力。3）機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計實驗室：主要承擔(dān)創(chuàng)新設(shè)計實驗，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新設(shè)計能力。4）先進(jìn)設(shè)計實驗室：正在積極籌備中，建成后將有助于學(xué)生應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)進(jìn)行虛擬實

12、驗。如軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析實驗就可先進(jìn)行虛擬實驗，然后再到機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計實驗室在軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計實驗臺上進(jìn)行實際性實驗，將會取得事半功倍的良好效果。3 加強(qiáng)實驗室管理的科學(xué)化、規(guī)范化實驗教學(xué)管理是實驗教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，也是實驗教學(xué)改革順利進(jìn)行的重要保證。為此必須不斷加強(qiáng)對實驗教學(xué)質(zhì)量的檢查和實驗指導(dǎo)教師的培養(yǎng)，要求指導(dǎo)教師能夠很好地熟悉實驗項目，熟練操作儀器設(shè)備，不斷提高業(yè)務(wù)水平。與此同時要求承擔(dān)課程理論教學(xué)任務(wù)的教師也一同參與實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，使之能更好地做到理論聯(lián)系實際，提高其理論教學(xué)水平。為了確保實驗教學(xué)秩序的穩(wěn)定，建立健全實驗室的相關(guān)工作規(guī)章制度，要求實驗室工作人員及相關(guān)人員認(rèn)真貫徹執(zhí)行高等學(xué)校實

13、驗室工作規(guī)程和高等學(xué)校儀器設(shè)備管理辦法。而且根據(jù)學(xué)校實驗室的具體情況，同時制訂如“學(xué)生實驗守則”“指導(dǎo)教師工作職責(zé)”“實驗室安全衛(wèi)生管理規(guī)程”等多項制度。此外，對比較精密的實驗設(shè)備與儀器還建立專人負(fù)責(zé)制，負(fù)責(zé)對設(shè)備進(jìn)行定期檢查，定時保養(yǎng)和維護(hù)，保證設(shè)備的正常運(yùn)行，確保實驗教學(xué)順利有序運(yùn)行。4 結(jié)束語隨著社會的發(fā)展，時代的進(jìn)步，實驗教學(xué)作為高等教育教學(xué)活動的重要環(huán)節(jié)，必須與社會發(fā)展相適應(yīng)。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和工程實踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型機(jī)械人才的重要環(huán)節(jié)，也是21世紀(jì)教改計劃中的一個重要方面，必須更新實驗教學(xué)理念，加強(qiáng)管理，科學(xué)合理地安排實驗內(nèi)容，著眼于人的全面發(fā)展，注重學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時堅持以社會需求為導(dǎo)向，探索實驗教學(xué)改革之路，不斷加大改革力度，構(gòu)建適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的人才培養(yǎng)模式，促進(jìn)人的全面協(xié)調(diào)發(fā)展。參考文獻(xiàn)1邱文龍.機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計實驗教學(xué)改革J.實驗室研究與探索,2004,23(12):78-81