浅谈机械设计与公差实验室建设

李真真+冯婧

摘 要：该文主要针对学院机械设计与公差实验室专业基础实验之间缺乏系统性、实验室管理不够统一以及承担科研能力较弱的现状，结合相关专业课程的教学安排和已经开展的实验教学，对未来实验室的建设提出以下4点建议：（1）将机械设计与机械原理的实验教学独立起来；（2）增加实验数量；（3）系统安排每学期实验；（4）提高科研积极性。

关键词：机械设计与公差 基础实验教学 系统性

中图分类号：TG801 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）09（a）-0112-02

作为该院机电工程系专业基础实验室，机械设计与公差实验室配有机构简图测绘模型、机构创新组合设计试验台、创意组合式轴系结构设计与分析试验箱、渐开线齿轮测定试验箱、台式表面粗糙度测量仪等仪器，主要承担机械设计（基础）、机械原理以及互换性与测量技术这三门专业课程的实验教学。

机械设计（基础）和机械原理主要为研究机械类产品的设计、开发、制造、维护保养等提供必要的理论基础，是机电一体化专业、数控专业、模具设计与制造等专业必修的两门专业技术基础课，同时也是从理论性、系统性很强的基础课和专业基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要转折点。通过这两门课程的学习课程的学习，可以使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识，初步具有分析、设计能力，并获得必要的基本技能训练，同时培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风，为学习有关专业课程以及参与技术改造，培养学生的创新能力和综合素质奠定必要的基础，在教学中具有承上启下的作用。而且这两门课程具有实践性强、与工程实际结合紧密等特点 ，其实验教学是大学机械类本科整个教学体系中不可忽略的一部分。互换性与技术测量是材料成型及控制工程专业的一门综合性、实用性都很强的基础必修课，主要学习必要的互换性与技术测量方面的基本知识、掌握公差设计的方法，为后续模具制造工艺学课程提供学习基础。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。测量类方法的掌握，离不开实验的练习。

1 实验室现状及存在问题

目前机械设计基础已在该实验室开展的实验教学有：平面机构运动简图测绘实验、渐开线直齿圆柱齿轮参数测定实验、轴系结构的组合设计实验和减速器拆装实验。机械设计课程可在该实验开展的实验教学有：齿轮传动效率测定实验、轴系结构设计与分析综合实验以及减速器设计与结构分析综合实验。机械原理课程是系部今年新开设的专业基础课。机械原理课程，目前该实验室开设的实验有：机构运动简图测绘与分析实验和渐开线直齿圆柱齿轮参数测定实验。

针对已经开展的实验教学，目前实验室的发展还存在一些不足。首先，实验室目前专业基础实验数量比较少，彼此之间比较独立，缺乏系统性。从实验的目的来讲，都是认知性和验证性实验，综合性实验数量极少。不利于学生实践能力和创新能力的培养。其次，在实验室管理方面，实验教学时间的统一安排尚有欠缺，往往是任课教师电话预约，没有学期实验的整体规划，不利于实验室提早准备。最后，实验室在承担科研能力方面还比较薄弱，急需加强。这些问题，已经影响到了实验教学对具有创新能力复合型人才培养作用的发挥以及更加规范的实验室管理，需要有所改善。

2 实验室建设的建议

结合相关专业课程的教学安排、已经开展的实验教学及实验室目前的配置情况，对未来实验室的建设提出以下几点建议。

2.1 将机械设计与机械原理的实验教学独立起来

目前该院的实验教学属于课内实验，只是理论教学的辅助手段。实验教学的目标仅停留在对理论知识的验证及加深理解的层面上，而且所选择的几个实验项目又往往是孤立的、缺乏系统性，忽略了实验内容之间的内在逻辑关系，没有形成一个完整的实验体系。同时，该院的实验，在对学生创新能力的培养方面，还比较欠缺。为此，结合该实验室的实际情况并借鉴其他高校实验室建设的成功经验，建议把实验教学设立为课外实验，并相应增加实验，自成体系。可以分必修和选修两个模块进行。必修模块中可进一步细分验证性模块、综合性实验模块和创新设计性实验模块，具体分类见表1。经过分类，可使学生对实验目的、实验要求更加明确，在实验预习、实验操作过程中更加有针对性，同时也提高了实验的自觉性，达到了事半功倍的实验教学效果。

2.2 增加实验数量

目前机械原理课程实验，该实验室只开设了机构运动简图测绘与分析实验和渐开线直齿圆柱齿轮参数测定实验2个，远不能满足基本教学要求。建议可在综合性实验模块和创新性实验模块增加实验数量，如综合性实验模块中的机械传动性能综合实验，以及创新设计模块中的机构创新组合设计实验，以提高实验之间的逻辑性联系，充实实验课内容，同时培养学生的创新意识。

2.3 系统安排每学期实验

目前实验室实验课教学的时间，随机性比较大，没有形成一定的规范性。建议在每学期末，由任课教师与实验室管理教师协同商定，统一制定出下学期的实验安排。

2.4 提高科研积极性

实验室在承担基本专业实验的任务基础上，也应该承担一定的科研任务。通过增加相关教师的实践培训机会，提高教师参与科研的热情；通过固定实验的对外开放，加强校内各专业间的交流，同时增加与企业合作的机会，有利于科研成果的培育。

3 结语

李克强总理在今年的政府工作报道中提出，要“培育精益求精的工匠精神”，这是“工匠精神”首次被写入政府工作报告。全国人大代表陈学东，长期在制造业领域工作，他认为弘扬“工匠精神”将带动中国从“制造大国”走向“制造强国”，而这一步的迈进，离不开具有创新和综合设计能力及应用现代技术解决工程实验问题能力的复合型人才。实验室是人才培养的起点，更应该做好规划。同时，通过学习国、内外先进实验教学经验、高新实验技术和积极参加纵横向科研课题等手段，把实验指导教师培养成具丰富的实验教学经验、具备综合设计能力及应用现代技术解决工程实验问题的能力的指导教师，为学生实践能力和创新能力的培养搭建高科平台。

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