基于學生創新能力培養的“機械設計基礎”實踐教學改革初探

劉春香，劉喜平，苗淑杰，寧慧燕，徐 莉，付彥虹

（黑龍江工程學院，哈爾濱 150050）

機械設計基礎是由機械原理與機械設計兩門課刪減掉一些章節后濃縮的一門課，囊括了機械的方案設計、參數選擇及結構設計的基本內容，是高等工科學校里面機械類和近機械類必開的一門重要的專業技術基礎課程。它與工程實際緊密聯系，實踐性較強。其實驗教學環節至關重要，在鍛煉學生動手能力的同時加強對理論知識的理解，培養工程意識，增強理論與實踐的聯系，進而提高分析問題及解決問題的能力。學好這門課為后續的專業課學習打好基石，并為將來從事相關工程技術工作奠定了技術基礎，有助于培養學生的創新、設計思維。

1 機械設計基礎實驗教學現狀和問題

對于以研究型的高校而言，機械設計基礎課程理論與實踐緊密結合，實驗室開設的實驗項目較多而全，其中不乏教師自主研發實驗設備，增設實驗項目。另一方面，教師以自己的研究課題為中心，組建研究梯隊，以博士生帶碩士，碩士研究生帶領本科生的模式完成學生的創新能力的培養。這兩種模式目前在我們學校是很難實施的。另外一種為高職類院校，其教學以工程實踐為主，以“應用為目的，以必需和夠用為度”，重在培養學生綜合分析和解決工程實際問題的能力、動手能力、合作能力和從業能力。

我校屬于本科院校中的“新生代”，大多數的課程沿用傳統的教學模式，強調教師傳授知識的主導性，忽視學生學習的主體性，教學模式看似合理，實際上沒有培養學生學習的主動性及應用知識、拓寬知識面和創新能力的機會，這對于應用型人才的培養不利。

第一，實驗室目前能夠開設的項目有機構認知、機構運動簡圖繪制、機構創新、皮帶傳動、軸系結構、滑動軸承、齒輪范成及減速器拆裝等，這些實驗從內容和方法上屬于“示范型”和“驗證型”，比較單一，有些實驗設備老套陳舊。第二，從實驗授課模式上看很難調動學生的積極性，仍然是教師在課下準備很長時間，給學生講授實驗過程，課堂上學生用不到一個小時的時間重復操作一遍，撰寫實驗報告，實驗課結束。學生整個操作過程機械缺乏思考，知道怎么做，但是不知道為什么這樣做，不利于學生創新能力和解決問題能力的培養。第三，實驗室場地不足，實驗臺機組數過少，造成同組人數較多，只有個別學生實際動手操作，其余學生處于觀望狀態，“等待”實驗結果的現象，實驗課堂稍顯混亂。第四，這些實驗都是孤立的沒有系統性，沒有層次。

2 機械設計基礎實驗教學的改革措施

本次教學改革旨在打破原有的傳統方式，以實訓項目為導向，以真實的工作任務及其設計過程為依據進行教學內容的整合，把課堂講解和實訓有機結合起來，注重能力本位的培養。

在實驗內容和手段更新的同時，也注重實驗過程的改革，為滿足不同層次學生的要求，將實驗分為基礎實驗、創新實驗及自選型創新實驗。基礎實驗就是為滿足教學課程要求的常規實驗，通過實驗報告考核實踐成績；創新實驗為提高型實驗，成績考核包括課堂動手能力及報告兩部分；自選型實驗屬于額外加分項目，學生利用實驗室現有的構件自主設計方案，選擇構件進行拼搭，繪制簡圖，用Pro/E軟件進行運動仿真分析，觀察桿機構的急回特性、極位角及死點等現象并計算相應參數，給出結論。在教學方法上要適當延長實驗時間，增加組數，讓每個學生都能參與動手實做，在成績評定方面應該實驗課上教師逐個根據試驗臺前的表現及問題的回答上直接給出，避免學生課后實驗報告抄襲，達不到實驗課的教學效果。從教學手段上，提倡教師理論分析、實物演示、多媒體和影像資料等根據教學內容搭配選用，以達到預期教學效果。

3 總結

通過實驗手段、學生分組情況、實驗過程及成績評定等方面的實驗教學的改革，學生在整個過程中由被動操作變成主動設計，教師由原來的主導者轉變為只為學生提供技術支持和考核的作用，充分調動了學生的積極性，用新穎的實驗模式激發對本門課學習的熱情，為后續的課程設計實訓環節甚至于畢業設計奠定基礎。讓學生在完成實驗學習的過程中，開闊思路，增長見識，享受動手實做的樂趣，進而達到提高教學質量，鍛煉學生創新能力的目的。

［1］ 陳佳立.機械設計基礎課程體系改革與學生創新能力培養的探索［J］.考索·探微，2004，（01）：227.

［2］ 張超.機械設計基礎實驗教學模式的探究［J］.考索·探微，2013，（9）：254.

［3］ 楊林娟.深化機械設計基礎課程改革，培養學生創新能力［J］.南通職業大學學報，2001，9（3）：108-120.

［4］ 高志慧，郭衛東.平面連桿機構創意實驗教學改革與實踐［J］.實驗技術與管理，2003，2（20）：24-27.

［5］ 黃平，朱文堅.機械設計基礎實驗教學體系改革和試驗設備配置研究［J］.實驗技術與管理，2008，12（12）：188-120.