探討機械基礎教學實驗改革

孔春艷

（廣東省工商高級技工學校，廣東 樂昌 512200）

面對經濟發展和科技進步的新形勢，機械類專業對學生的要求也越來越高,傳統的實驗教學模式大多數進行的是驗證性實驗，著重對實驗技能的培養。學生根據課堂上學習的理論和實驗步驟，在老師的指導下進行程序性的操作，這樣的操作成功率高。但是學生對這種按部就班的操作方式不感興趣，對實驗所驗證的理論印象也不深，這種實驗方式對培養學生的創造力和想象力無多大的幫助。技校教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的操作型人才。因此，通過對原有的實驗教學模式、教學內容和教學方法的不斷改革，培養學生的工程實踐能力、創新精神和創新能力等綜合素質具有十分重要的意義。

l.教學模式的改革

到目前為止，國內的大部分技工院校機械基礎的實驗教學還是依附于理論課教學，沒有獨立完整的體系，實驗課時少，實驗主要以驗證性實驗為主，缺乏綜合和設計性實驗，創意或創造性實驗基本上是空白。實驗只注重對理論知識的驗證及基本方法與技能的訓練。如機械原理實驗仍是機構測繪、齒輪和凸輪傳動和簡單的液壓元件“老三樣”；又如機械設計實驗主要還是減速器拆裝、螺栓組連接、帶、齒輪傳動等經典驗證性實驗；而機械設計課程設計采用減速器傳動裝置設計不知沿襲了多少年，其設計過程已規范化、順序化，這種訓練對學生只能說是知識的溫習。這樣的實驗教學模式很難充分發揮學生的積極性、主動性和創造性，不利于學生個性的發展，更難貫徹因材施教的方針。因此我充分重視這個問題。我的思路是：對原有的實驗進行整合，以加強基礎。拓寬知識，接近工程的思路，減少驗證性實驗，加強綜合性實驗，增加設計性等創新實驗，把實驗內容分為必修、選修、提高三部分。在時間安排上。課內課外并重，設立開放性實驗室，充分利用學生的課余時間，要求學生在課余時間完成一定的實驗內容。為了發揮學生參與實驗的積極性，實驗和課程成績掛鉤，根據其完成實驗的結果給予一定的學分。

另外，我想應對相關的實驗進行獨立設課，改變原來的實驗依托理論課的模式。進行獨立設課，使得同學們通過一系列的實驗。更進一步的加深對機械基礎課的認識。

2 教學內容的改革

2.1 課內實驗(機械設計基礎.少課時)

課內實驗是針對非機械類專業的，此類專業的機械基礎課時少，實驗時數就更少，一般只設機構簡圖測繪、齒輪范成、帶傳動、齒輪傳動等基本的實驗。為了取得更好的效果，提高學生實驗的興趣，對這些實驗作了一定的改進，如齒輪范成實驗時，先在電腦上進行齒輪模擬加工演示，然后讓學生觀察滾齒機、插齒機上真實的齒輪加工過程。在第一次課程實驗之前，讓學生進入實驗室觀察各種典型機械，如活塞與氣缸的運動、凸輪機構、鉸鏈四桿機構等機器（構）的運轉過程，使得學生懂得了各種機器（構）離我們的生活是那么的近，知道各種機械是由一些常用機構加上螺栓、軸承等標準件和專用零部件組合而成的，提高了學生學習的積極性。

2.2 獨立設課的實驗

機械基礎課示范中心的建立，使得機械基礎各門實驗課有了單獨設課的條件。為了獨立開出機械基礎實驗課，在原有的基礎上。增加了實驗項目，如機械原理、機械設計實驗由原來較簡單增加到較復雜。主要增加了動平衡原理和方法(各種動平衡機)、機械運動參數測定(組合式)、減速箱拆裝與結構分析和汽車發動機拆裝與分析四個綜合性實驗；增加了機械手程序控制及應用、機械方案創意設計模擬和機械傳動綜合設計三個設計性實驗。同時增加設備臺套數，由一個實驗三套設備，增加到6套設備(大型設備除外)。

改革之前機械基礎實驗是附屬于機械基礎和機械設計課程，實驗內容少。實驗內容少，學生學習積極性低。改革之后我們在實驗內容，實驗方法，實驗考核方面進行了改革。實驗內容作了調整，減少常規性驗證性內容，增加綜合性、設計性項目，并把實驗內容分為必選和自選項目。如把齒輪范成、軸系組合放到學生自選的項目當中，增加了機械手的原理和應用，機構創新設計搭接，典型機械的工作原理、機構分析、結構分析等內容。，在進行汽車發動機的拆裝實驗時，要求學生通過拆裝、分析，最后畫出機構原理圖、結構草圖，最后寫出實驗報告，達到提高學生動手和分析問題的能力。

在傳統的實驗項目上作了改進，輔以新的內容。實驗方法即對常規實驗加上新的測試方法，如機械運動參數測試的實驗，老實驗方法是用動態應變儀、光線示波器等記錄數據的，計算工作量大，分析也不方便，改用傳感器、測試儀、軟件之后，減輕了實驗的工作量，提高了效率，擴大了計算機的應用范圍。又如齒輪傳動效率的測量，過去用機械方法測量，計算的工作量很大?，F在改成數顯和計算機處理數據，時間一下就縮短一半。學生把多余的時間用在實驗臺的結構設計和探討上，討論齒輪傳動效率實驗臺的新方案。又如動平衡試驗，在閃光式、硬支撐數字式動平衡機上，用各種不同的實際零件進行實驗，提高了學生解決實際問題的能力，增加了學生對實驗的興趣。

實驗考核也作了較大改進。為了達到預期的目標，根據學生完成教學大綱所規定的內容，實驗報告，學習態度，進行5級計分。為了評出比較合理的分數，學生要得到優秀的成績，必須提前申請。對申請學生進行部分內容的當面抽查考核，再根據平時態度，實驗報告，考核成績綜合打出分數，使學生懂得要取得優秀的成績，必須付出一定的努力和勞動。學生完成了獨立設課所規定的實驗后，按學時給予學分。

2.3 課外開放實驗

機械基礎是一門既有理論又與生產實踐有密切聯系的課程，培養學生的實踐能力是教學的重要組成部分。為此，我認為應該向學生開放相關的實驗室，如機械設計制造基礎實驗室、典型產品認知實驗室、工程創新與設計實驗室等。讓學生能夠經常到實驗室中觀察和了解各種機構的結構形式、運動特點、工作原理以及在典型機械中的應用；了解各種現代加工設備的操作，如數控加工、快速成型、激光雕刻等，學習各類CAD/CAM軟件的使用。

開放不僅體現在時間和空間上，而且在實驗內容和儀器設備等方面也開放。一是時間的開放。學生可根據自己實驗方案到實驗室預約登記。自主選擇實驗時間，在預約的時間內想做多久就做多久，什么時候有了新思路，就什么時候到實驗室去實踐。二是實驗內容的開放。開放實驗給學生提供了獨立活動的空間，學生根據自己設計的實驗方案進行實驗，在實驗的過程中，根據自己的實際情況做階段性調整或修改實驗方案，逐步的挖掘自身的潛力，施展自己的創造才能。三.是儀器設備的開放。學校一般設備都可供學生選用。

2.4 設計創新性實驗

設計創新性實驗是一種介于基礎教學實驗和實際科學實驗之間的具有對科學實驗全過程進行初步訓練的實驗。在實驗的過程中，學生必須靈活運用自己學過的各種科學知識，有些實驗更涉及跨學科的內容，這就對學生的課堂知識的掌握程度和綜合應用能力提出了更高的要求。一些實驗更需要學生自己組織材料、儀器和時間等各種因素，自己設計實驗步驟，來驗證一個教材上也許根本沒有寫明的理論，這就更好的激發了學生的創造力和學習興趣。通過設計創新性實驗，可以培養學生科學的思維方式，提高學生分析問題和解決問題的能力，提高學生獨立操作和表達能力，增強學生實事求是的科學態度和嚴肅認真的工作作風。重視創新設計性實驗，對學生提出了比較高的要求，要求學生綜合運用不同學科的知識，增加了氣動、電動、傳感器的應用、PLC控制等裝置，組合成各種有目的的機械裝置，要求完成一定的功能，達到一定的目的。

3.結束語

綜上所述，機械基礎課程是機械類專業的必修課，其內容比較廣泛，牽涉的面也比較廣。以穩妥之見，我認為首先在機械基礎課程實行，當第一階段取得了一定經驗之后，組織有關專家進行評估，取得了經驗之后，再在其他課程推廣。在這個基礎上把有關的實驗和理論課獨立開來，單獨設課，單獨記分。把機械基礎實驗與理論課獨立開來。

[1]雷煒.基礎課教學實驗室建設的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2003，22(2)：120—121.

[2]夏建芳.論機械基礎教學新體系的構建[J].現代大學教育，2003(1)：67.68