机械基础创新实验室建设研究

摘要：为满足新时代对复合型、应用型、实践型人才培养的要求，增强实验室教学质量和水平，提升学生综合能力、分析能力及对机械设计的决策和评价能力，应创建机械基础实验室，通过创新实验，营造良好的教学环境，推动我国教育事业的快速发展。本文结合机械基础实验室的创设目标，探析创新实验室的实验项目，解析并阐述实验项目的实验流程及教学原理。

关键词：机械基础;创新;实验室

引言

新时代的到来为我国现代教育开辟出全新的发展方向，同时也为现代人才培养体系带来了深刻的变革，使院校更加关注素质教育，重视学生实践能力、创新精神的培养。而实验教学是我国现代教育的有机主组成部分，能够在实践过程中培养学生实践能力、创新意识及理论结合实践能力。因此，为适应新时代对复合型、创新型人才培养的新要求，学校应构建出全新的实验室体系，通过机械基础创新实验室，推动学生对机械设计、机械原理、设计基础等课程的学习，促进学生的全面发展。

一、机械基础实验室的创设目标

创新是社会发展的不竭动力，是推动我国突破经济上行乏力、增速缓慢等困境的关键要素。培养拥有创新能力和创新意识的复合型人才是现代教育的主要任务及重要方向。而构建创新实验室，能够帮助学生提升创新能力、动手能力、实践能力等素质能力，调动学生参与机械基础学习的积极性与能动性。譬如在课程中轴系结构是专业教学的重点内容，然而由于其灵活性大、实践性强的特点，通常被作为课程和教学设计的难点。而开展创新实验室，能够帮助青年学生更好地理解轴系结构的构建原理、设计要求，掌握组合设计的要领，从而将模糊的、理论的、抽象的知识变得清晰而具体，易懂而易学。此外在“迷你模型加工机”层面，学生可以将自己的创意及设计通过加工机全面而有效地体现并呈现出来，提升学生的创新能力及创意思维，从而为实现培养创新型、应用型人才目标奠定了坚实的基础。简而言之，通过开设创新实验室，能够有效地将实验教学与课堂教学充分地融合在一起，形成相互依存、辩证统一、互相促进的实践教学环境。

二、创新实验室的实验项目

构建创新实验室的基本目的是利用实验室资源，培养青年学生的综合分析、创新创造、动手实践能力，并结合机械基础课程的发展特征及授课特点，使教师能够通过启发学生的设计思维创新思维，帮助学生提出机械方案，完成设计图纸，最后通过构建简单机械模型的方式，完成人才培养任务，提升学生综合素质，使学生更全面、更有效地参与到机械设计活动中。在试验项目内容上，主要有创新设计展示试验、创新组合试验、运动方案创新试验、测绘分析创新试验、出图系统试验、轴系结构试验、构建加工试验等内容。

（一）创新设计展示试验

该试验能够有效突出机械商品的方案创新、创造激发、结构创新、机构创新及设计创新特征，通过各种新颖的模型及商品，配以图文资料，帮助教师更全面地介绍机械创新点 基本方法和原理，对启迪学生创新意识，培养学生创新精神拥有难以替代的作用。然而在这个过程中，教师应将教学重点置于创新原理、创新方法及创新技巧的阐述与讲解上，通过明确机械产品的创新理念，引导学生发动头脑，展开联想，提出新的创新方案。简而言之，就是磨炼学生的创新能力和意识，用商品展示的方式，激发学生的创新意识。

（二）平面创新组合试验

平面创新组合试验能够帮助学生拼装并设计出满足不同运动需求的传动系统，与此同时实验台在构建层面上，安装了传感器安装，配备了数据处理软件和检测系统，能够帮助学生群体通过参数曲线、理解不同构件运动的规律，对构件进行加速度、位移、速度分析。而在其它设备上，创新实验室还设计了机构模型安装与拆卸、计算机设计、机械设计等，使教师能够更好地应用参数化设计及仿真设计巩固课程知识。

（三）运动方案创新实验

运动方案创新实验配有2套实验台，8套运动方案实验台，包括高副杆组、低副杆组及相应的机架、构建螺杆。这些构件不仅可以拼接滑快机构、连接杆构建、凸轮机构、齿轮构建、链传动、带传动，更可组合成空间的、平面的传动系统，帮助教师培养学生的实践能力，深化学生对机械理论的理解，培养学生的综合设计及创新意识。

（四）轴系结构创新实验

轴系结构创新实验配有10套轴系结构实验箱、能够完整而全面地概括轴系教材及课程的理论内容，此外还拥有125件68种基本零件，166件7类标准件，是我国同类产品中覆盖教材最广、数量最多、品类比较齐全的实验商品。可以帮助教师组合40余种轴系方案，让学生更有效、更全面地理解轴系的内部结构，掌握零件的周向、轴向固定以及零件拆卸与安装的要领。整体来讲，该实验能够有效丰富课程内容，提升学生对课程知识的学习兴趣，从而为机械创新奠定坚实的基础。

（五）构件加工试验

学生在设计简易方案及设计图纸后，便可以通过实验加工环节，加工并制作出相应的机械模型。本实验是通过“多功能模型加工制作机”完成的，是组合式、多功能的模型制造设备，拥有任意变化、耐用、可靠、安全等特性，能够根据用户的要求，组合成金属车床、木车床、磨床、铣床、钻床、锯床等机床，是较为理想的机械加工辅助设备，同时也是创新型设备，教师能够通过机械加工与制作的过程，培养学生的实践能力、培养学生的创新意识，使学生能够更好地、更全面地掌握并应用课堂知识，实现自身的理想目标。

结语

创新实验室能够帮助院校更好地提升机械基础教学的质量，满足新时代对应用型、创新型、复合型人才培养的要求，挖掘学生的创造潜能、培养学生的创新意识，提升学生的主观能动性，使实验教学变成启迪、探索、思维的过程。而在综合性、多学科、高科技的实验教学中，学生能够更好、更全面地对社会前沿科技有所了解，能够有效地培养学生适应社会的能力，推动学生的全面发展。

参考文献

[1]刘小梅，刘静，徐广红，谢旭红，黄跃飞. 建设机械基础创新实验室 推进学生创新能力教育[J]. 江西理工大学学报，2008（02）：83-85.

[2]肖春水，徐洪，李新辉，陈秀. “工作岛”式机械创新实验室的建设与成效[J]. 实验室研究与探索，2016，35（09）：259-262.

作者简介：郭大爱（1977.1-），女，汉族，湖北黄石人，湖北工程职业学院，工程硕士，讲师，从事機械、交通等专业的专业基础课的教学，机械制图、机械基础、公差与配合等