探讨机械基础教学实验改革
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作者: 孔春艳
摘要：实验教学中主要传统的教学方法以验证型实验教学为主，学生兴趣不大、本文对机械基础实验教学进行了一定的改革探讨，让学生学会动手能力及创新精神，使实验教学质量有明显提高。
关键词：机械基础；开放实验；创新实验
中图分类号：G712文献标识码:A
面对经济发展和科技进步的新形势，机械类专业对学生的要求也越来越高,传统的实验教学模式大多数进行的是验证性实验，着重对实验技能的培养。学生根据课堂上学习的理论和实验步骤，在老师的指导下进行程序性的操作，这样的操作成功率高。但是学生对这种按部就班的操作方式不感兴趣，对实验所验证的理论印象也不深，这种实验方式对培养学生的创造力和想象力无多大的帮助。技校教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的操作型人才。因此，通过对原有的实验教学模式、教学内容和教学方法的不断改革，培养学生的工程实践能力、创新精神和创新能力等综合素质具有十分重要的意义。
l.教学模式的改革
到目前为止，国内的大部分技工院校机械基础的实验教学还是依附于理论课教学，没有独立完整的体系，实验课时少，实验主要以验证性实验为主，缺乏综合和设计性实验，创意或创造性实验基本上是空白。实验只注重对理论知识的验证及基本方法与技能的训练。如机械原理实验仍是机构测绘、齿轮和凸轮传动和简单的液压元件“老三样”；又如机械设计实验主要还是减速器拆装、螺栓组连接、带、齿轮传动等经典验证性实验；而机械设计课程设计采用减速器传动装置设计不知沿袭了多少年，其设计过程已规范化、顺序化，这种训练对学生只能说是知识的温习。这样的实验教学模式很难充分发挥学生的积极性、主动性和创造性，不利于学生个性的发展，更难贯彻因材施教的方针。因此我充分重视这个问题。我的思路是：对原有的实验进行整合，以加强基础。拓宽知识，接近工程的思路，减少验证性实验，加强综合性实验，增加设计性等创新实验，把实验内容分为必修、选修、提高三部分。在时间安排上。课内课外并重，设立开放性实验室，充分利用学生的课余时间，要求学生在课余时间完成一定的实验内容。为了发挥学生参与实验的积极性，实验和课程成绩挂钩，根据其完成实验的结果给予一定的学分。
另外，我想应对相关的实验进行独立设课，改变原来的实验依托理论课的模式。进行独立设课，使得同学们通过一系列的实验。更进一步的加深对机械基础课的认识。
2教学内容的改革
2．1课内实验(机械设计基础．少课时)
课内实验是针对非机械类专业的，此类专业的机械基础课时少，实验时数就更少，一般只设机构简图测绘、齿轮范成、带传动、齿轮传动等基本的实验。为了取得更好的效果，提高学生实验的兴趣，对这些实验作了一定的改进，如齿轮范成实验时，先在电脑上进行齿轮模拟加工演示，然后让学生观察滚齿机、插齿机上真实的齿轮加工过程。在第一次课程实验之前，让学生进入实验室观察各种典型机械，如活塞与气缸的运动、凸轮机构、铰链四杆机构等机器（构）的运转过程，使得学生懂得了各种机器（构）离我们的生活是那么的近，知道各种机械是由一些常用机构加上螺栓、轴承等标准件和专用零部件组合而成的，提高了学生学习的积极性。
2．2独立设课的实验
机械基础课示范中心的建立，使得机械基础各门实验课有了单独设课的条件。为了独立开出机械基础实验课，在原有的基础上。增加了实验项目，如机械原理、机械设计实验由原来较简单增加到较复杂。主要增加了动平衡原理和方法(各种动平衡机)、机械运动参数测定(组合式)、减速箱拆装与结构分析和汽车发动机拆装与分析四个综合性实验；增加了机械手程序控制及应用、机械方案创意设计模拟和机械传动综合设计三个设计性实验。同时增加设备台套数，由一个实验三套设备，增加到6套设备(大型设备除外)。
改革之前机械基础实验是附属于机械基础和机械设计课程，实验内容少。实验内容少，学生学习积极性低。改革之后我们在实验内容，实验方法，实验考核方面进行了改革。实验内容作了调整，减少常规性验证性内容，增加综合性、设计性项目，并把实验内容分为必选和自选项目。如把齿轮范成、轴系组合放到学生自选的项目当中，增加了机械手的原理和应用，机构创新设计搭接，典型机械的工作原理、机构分析、结构分析等内容。，在进行汽车发动机的拆装实验时，要求学生通过拆装、分析，最后画出机构原理图、结构草图，最后写出实验报告，达到提高学生动手和分析问题的能力。
在传统的实验项目上作了改进，辅以新的内容。实验方法即对常规实验加上新的测试方法，如机械运动参数测试的实验，老实验方法是用动态应变仪、光线示波器等记录数据的，计算工作量大，分析也不方便，改用传感器、测试仪、软件之后，减轻了实验的工作量，提高了效率，扩大了计算机的应用范围。又如齿轮传动效率的测量，过去用机械方法测量，计算的工作量很大。现在改成数显和计算机处理数据，时间一下就缩短一半。学生把多余的时间用在实验台的结构设计和探讨上，讨论齿轮传动效率实验台的新方案。又如动平衡试验，在闪光式、硬支撑数字式动平衡机上，用各种不同的实际零件进行实验，提高了学生解决实际问题的能力，增加了学生对实验的兴趣。
实验考核也作了较大改进。为了达到预期的目标，根据学生完成教学大纲所规定的内容，实验报告，学习态度，进行5级计分。为了评出比较合理的分数，学生要得到优秀的成绩，必须提前申请。对申请学生进行部分内容的当面抽查考核，再根据平时态度，实验报告，考核成绩综合打出分数，使学生懂得要取得优秀的成绩，必须付出一定的努力和劳动。学生完成了独立设课所规定的实验后，按学时给予学分。
2．3课外开放实验
机械基础是一门既有理论又与生产实践有密切联系的课程，培养学生的实践能力是教学的重要组成部分。为此，我认为应该向学生开放相关的实验室，如机械设计制造基础实验室、典型产品认知实验室、工程创新与设计实验室等。让学生能够经常到实验室中观察和了解各种机构的结构形式、运动特点、工作原理以及在典型机械中的应用；了解各种现代加工设备的操作，如数控加工、快速成型、激光雕刻等，学习各类CAD/CAM软件的使用。
开放不仅体现在时间和空间上，而且在实验内容和仪器设备等方面也开放。一是时间的开放。学生可根据自己实验方案到实验室预约登记。自主选择实验时间，在预约的时间内想做多久就做多久，什么时候有了新思路，就什么时候到实验室去实践。二是实验内容的开放。开放实验给学生提供了独立活动的空间，学生根据自己设计的实验方案进行实验，在实验的过程中，根据自己的实际情况做阶段性调整或修改实验方案，逐步的挖掘自身的潜力，施展自己的创造才能。三.是仪器设备的开放。学校一般设备都可供学生选用。
2．4设计创新性实验
设计创新性实验是一种介于基础教学实验和实际科学实验之间的具有对科学实验全过程进行初步训练的实验。在实验的过程中，学生必须灵活运用自己学过的各种科学知识，有些实验更涉及跨学科的内容，这就对学生的课堂知识的掌握程度和综合应用能力提出了更高的要求。一些实验更需要学生自己组织材料、仪器和时间等各种因素，自己设计实验步骤，来验证一个教材上也许根本没有写明的理论，这就更好的激发了学生的创造力和学习兴趣。通过设计创新性实验，可以培养学生科学的思维方式，提高学生分析问题和解决问题的能力，提高学生独立操作和表达能力，增强学生实事求是的科学态度和严肃认真的工作作风。重视创新设计性实验，对学生提出了比较高的要求，要求学生综合运用不同学科的知识，增加了气动、电动、传感器的应用、PLC控制等装置，组合成各种有目的的机械装置，要求完成一定的功能，达到一定的目的。
3.结束语
综上所述，机械基础课程是机械类专业的必修课，其内容比较广泛，牵涉的面也比较广。以稳妥之见，我认为首先在机械基础课程实行，当第一阶段取得了一定经验之后，组织有关专家进行评估，取得了经验之后，再在其他课程推广。在这个基础上把有关的实验和理论课独立开来，单独设课，单独记分。把机械基础实验与理论课独立开来。
参考文献
[1]雷炜．基础课教学实验室建设的探索与实践[J]．实验室研究与探索，2003，22(2)：120―121．
[2]夏建芳．论机械基础教学新体系的构建[J]．现代大学教育，2003
(1)：67．68
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