机械基础实验教学研究

林晓钦

（广东轻工职业技术学院，广东 广州 510300）

二十一世纪的竞争，归结到一点就是人才和科技的竞争，面对竞争日益激烈的国际国内环境，我国各大工科高校的实验教学必须进行多方面的改革，与时俱进，着重对学生实验技能、创造力，以及想像力的培养。机械基础实验作为机械基础系列课程中最为基础和重要的实验课程，在培养学生动手和创新能力方面发挥着重要作用，同时也是主要途径。一直以来，广东轻工职业技术学院机电工程系积极与全国各大企业和高校合作，认真结合企业的需要和兄弟院校的实践成果，在机械基础实验教学上进行大胆摸索和改革，以建立科学合理的机械基础实验教学体系。因此，通过对机械基础实验教学内容、教学方法的不断改革，进而为社会和企业培养一批又一批优秀人才具有非常重要的意义。

1 机械基础实验教学存在的问题

广东轻工职业技术学院是1999年经教育部批准成立的全日制高等职业技术学校，由广东省人民政府主办、广东省教育厅直接管理。前身是创建于1933年的“广东省立第一职业学校”，至今已有79年的职业教育历史，学校轻工特色明显，立足广东，面向全国，服务地方经济，促进社会发展，坚持高等职业教育发展方向，坚持“高素质为本，高技能为重，高就业导向，创新促发展”的办学理念，努力实践和创新工学结合人才培养模式。在广东轻工职业技术学院机械基础实验教学取得诸多显著成绩的同时，也存在一些需要改进的地方，同时这些问题也是全国各大高校普遍存在的问题，具体而言，主要有以下几个方面：①机械基础实验课时较少，实验教学是提高学生动手操作能力和强化对知识点认识的重要途径。但是目前诸多高校的实验课时过少，一方面部分学校在对实验教学上的经费支持力度不够，实验设备数量过少、设备落后、实验原材料不足等，严重制约了机械基础实验课的开展。②实验项目多为常规项目，实验内容较为陈旧。除了收实验教学仪器等方面的限制外，实验主要目的是以验证为主，缺乏创造性、设计性的、创新性实验。③实验方案内容和步骤，均由老师确定，并严格按老师要求的操作步骤进行，基本上学生只是对老师操作过程的复制，学生不能从基础实验中探索未知、拓展视野。④机械专业各课程自成一体，没有从素质方面和实验整体角度综合考虑。学生在多以观察实验现象、记录实验数据，没有充分调动学生在实验中的积极性。因此，如何改善机械基础实验教学，贯彻落实因材施教，为社会和企业培养出实践能力强的高素质人才已经成为摆在我们面前的首要问题。

2 构建科学合理的机械基础实验教学体系

从世界各大知名工程机械院校的实验教学来看，他们高度重视学生的工程素质和专业技能的培养，强化学生在学习中的主动性和创造性，认为主动学习是创新设计的关键。现代企业对学生的团队合作，如本专业内的合作、本专业与其它专业的合作等要求越来越高，通过实验达到启发学生发散思维，激励学生的学习兴趣，锻炼创新能力，并巩固在课堂上所学的知识。笔者结合自己的工作经历，以机械基础实验中心和CAD中心为实验教学环境，构建中心的新型实验教学体系。

本体系的主要思路是：以高校实验室为实训基地，着重培养学生的基础实验操作技能，熟练掌握机械设计的现代工具；增强学生对机械设计的步骤、程序、结构、工作原理的认知和理解。通过实验增强学生对实践的热情，培养高度的责任感和公德意识，以及严肃认真、实事求是的科研态度。

3 高校机械基础实验教学改革思路及方案

结合广东轻工职业技术学院在机械基础实验教学中存在的不足，同时也是当前诸多高校中普遍存在的现象，为了提高我校机械专业的实验动手操作技能和在实验中发现问题并解决问题的能力，笔者认为应该从以下几个方面进行改进：

（1）建立以学生为中心，以提高学生自我训练为要目的的教学模式。在实验项目上应该由浅入深，由单一向综合，有简单向复杂，激发学生的学习兴趣和自信心，充分发挥学生在实验中的主动性。此外还应引进先进实验设备，引入现代化的教学手段。比如多媒体实验教学，让学生在虚拟和实践中互动实验。

（2）改革机械基础实验课程设计教学方法。机械工程类的课程是以训练学生创造思维和提高学生综合素质为主要目的，在实验课程设计时，应该改革原有教学方法，实验内容应该多样化，大胆让学生创新思考。比如课程设计可在计算机上完成(含设计说明书、计算程序、方案图、结构图、三维动画等)，答辩也在计算机上进行。如将减速器为主的传动装置设计作为课程设计的主要内容，已沿袭多年，有很多可取的地方。在信息技术高速发展的今天，作为培养学生设计能力的一门重要的实践课程,计算机及CAD技术的引入已经成为必然趋势。设计手段由借助计算尺或计算器设计计算、采用尺规绘图发展到利用计算机设计与绘图,这种变化给学生创造性能力的发挥提供了更为广阔的空间。

（3）在高年级和研究生中开展创新实验论坛和比赛。通过在校内或者是邀请部分兄弟院校一起进行创新实验赛事。鼓励学生将目前较为新颖、所涉知识面广的机械科技、电子科技技术应用到。通过在实验室与同学或者老师相互协作，完成实用性高、创新性强的产品。让学生了解当前科技的脉搏，开阔眼界，扩展识面。同时也沟通了他们已学的有关理论基础课和电子技术、计算机原理等技术基础课之间的联系，使学生受到了在这些课程中不能受到的综合运用多种知识解决实际问题能力的训练,提高科研能力。

（4）强化机械设计能力培养。高校实验中心建设的实验项目，其主要目的之一是提高学生发现问题和解决问题的能力。教师可以通过指导学生从分析零件、设备工作原理和结构为切入口，加深学生机械加工的理解，逐步建立进行机械结构设计的整体思想。

（5）利用现代机械工程分析软件,进行机械运动的动力仿真、机械结构的三维建模和装配的仿真。机械原理实验室利用中心配有的adams机构运动学和动力学分析软件提供的虚拟分析实验平台,使学生对已有的机构或设计的新机构进行结构分析和运动学、动力学分析,理解机构的运动特点和性能。机械设计实验室利用CAD中心提供的三维建模软件solidwork进行机械结构的干涉和装配检测,分析机械结构的合理性及结构装配过程。学生通过多种实验环节，培养了机械设计的工程测试及分析问题的能力。同时,加强了对理论学习的深化和理解,有利于巩固课程知识,提高工程意识和创新思维。

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