机械基础实验教学体系改革研究与实践

2020-01-07邓杰

科学咨询 2020年2期

邓杰

(重庆科技学院机械与动力工程学院重庆 401331)

一、改革和建设的思路与实施方案

机械基础实验中心将以创新为动力，依托一批国内外先进的实验教学设备，创建处于国内领先水平的个性化实验室群。我校提出并实施适应于个性化培养需要的实验教学模式，建立“3-3-3”实验教学体系，形成机械基础实验教学平台，通过开放型实验室为学生科技制作、机械设计创新大赛、毕业设计、毕业实习提供良好的实践基地。我校建立以“国家级教学名师”领衔的采用课程教授、客座教授与专职实验队伍相结合的创新机制，形成个性化实验室和重点实验室两个层面向本科生全面开放的工程实践新模式，为培养一支优秀的师资队伍搭建平台。如此一来，我校便具备了较强的科研与技术开发能力，能深化和拓宽研究领域，并将研究成果转化为生产力，为地方经济、行业发展和社会发展服务。根据机械工程认证的目标和要求，机械基础实验教学中心实验教学制定了相应的目标。具体实施方案如下：

1.以“三个能力”培养为核心，突破实验教学依附于理论教学的传统观念，独立开设包括验证性、综合设计性、创新性三类实验的机械基础实验课程，建立了包括“机械认识实践”和“机械制造工艺工程训练”—“机械基础实验”和“机械基础综合课程设计”—“工程综合实践”与“研究创新实践”的新型三层级机械基础实验、实践教学体系。2.建立“三个平台”。将实验教学中心建设和“机械制图”国家级精品课程建设相结合，建立理论教学、实践教学、实验教学有机结合的机械基础系列课程教学新体系，构建培养学生基础知识、创新能力、人文素质协调发展的机械基础教学的“三个平台”。3.积极开展“三个竞赛”活动。把教学与科研、实验教学改革与学科建设紧密结合，构建实验中心管理体制和运行机制，实现实验教学资源的开放和共享，促进科研成果的转化，建立培养学生工程素质和创新能力的课外工程实践与科技活动基地，实现由单向知识传授的“教学型”教学模式向知识传授与创新教育相结合的“应用型”教学模式的转变，培养学生探索和创新的能力，广泛开展“三个竞赛”活动。4.充分利用计算机、网络通信技术，开发虚拟实验课件和实验教学网络资源，建立网络化实验教学和实验室管理信息平台，实现网上辅助实验教学和实验室管理，为教师和学生提供网络实验教学的环境，并发挥实验中心的辐射作用。

二、实验教学体系及内容

机械基础实验教学中心是全校工科公共基础平台，也是培养机械工程学科学生机械制图能力、机械设计能力、机械制造工艺能力“三个能力”的重要实践平台。我校希望通过实践来提高学生发现、分析和解决机械基础问题的能力，努力建设好开放式机械基础实验教学大平台，使中心成为让大多数学生受益、在国内有着明显示范辐射作用的机械基础实验教学中心。结合学校办学历史和特色，我校还大力研发和建设石油装备、冶金装备行业共性、典型、关键设备的实验、实训教学仪器设备，努力建成背靠行业，特色鲜明的机械基础实验教学中心。

根据中心教学理念和改革思路，围绕机械基础“三个能力”，我校建设了高水平综合性的“三个平台”，课内基本训练和课外科技竞赛相结合的“三个竞赛”，构建了“3-3-3”的实验教学体系。[1]

“三个能力”即机械制图能力、机械设计能力、机械制造工艺能力。机械制图能力着重培养学生的形体表达能力、读图能力、绘图能力、熟悉零部件各种技术要求及其表达形式等。机械设计能力主要包括机械运动方案创新设计能力、机构分析与设计能力、机械传动系统性能参数测试与分析能力、机械零部件设计能力等。机械制造工艺能力主要包括刀具及机床设备选择能力、机械零件几何误差的表达及测量能力、切削用量选择及其对加工精度影响分析能力、加工误差分析能力及数控加工编程能力等。

“三个平台”即是机械制图实践教学平台、机械设计实践教学平台、机械制造工艺实践教学平台。机械制图实践教学平台主要承担机械零部件测绘、机械CAD技术应用等实验教学，为全校11个专业提供相应的培养机械制图能力的实验项目，并针对不同的专业提供不同的实验项目，供其选择。机械设计实践教学平台主要承担了机械方案创意设计模拟实施、机械动平衡、机构运动简图测绘及分析、机构运动方案创意与搭接、渐开线齿轮范成原理、齿轮参数测定、机电产品模型设计及控制、传动装置性能参数测试与分析、机械传动系统搭接、滑动轴承基本性能测试、轴系结构创意组合设计、减速器拆装、机械结构感知与分析等实验教学任务，为全校11个专业提供相应的机械设计能力的实验项目，并对机械类专业独立开设实验课程，对不同的专业提供不同的实验项目，供其选择。机械制造工艺实践教学平台主要承担公差及技术测量、切削原理、机械加工工艺、数控加工等机械制造工艺类课程教学实验与实训，为机械工程学院提供相应的培养制造基础工艺能力的实验项目，并针对不同专业提供不同的实验项目，供其选择。

“三个竞赛”即机械制图大赛、机械创新设计大赛、工程技能大赛。近年来，随着三个竞赛影响力的不断扩大，参赛人数逐年增加。2010年以来，中心组织全校学生参加的各种形式的机械制图技能大赛，中心的机械制图实践教学平台为其提供了软硬件支持，从中选拔优秀学生参加全国性的制图大赛。2018年，我校派出学生组成竞赛团队参加了第一届全国大学生先进制图技术与技能大赛并获得集体一等奖；我校学生参加了第三届“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛获得了3个单项二等奖和1项全能二等奖。另外，中心还组织了机械类学生参加机械创新设计大赛和工程技能大赛，取得了较好成绩。通过三个竞赛活动的开展，我们提高了学生的机械基础综合应用能力，增强了学习氛围，激发了学生对机械专业的学习兴趣。[2]