《機械設計基礎》實驗課程的探究

[摘要]《機械設計基礎課程》是機械加工專業及計算機類專業的必修技術基礎課，為學習其他專業課程及運用和維修機械設備奠定必要的基礎，應用性很強。該課程主要研究常規通用零件和機械傳動的原理、運用和維護的方法，是一門實踐性很強的課程。課程培養學生分析機構運動，設計簡單機械的能力；要求掌握典型機械零件、常用機構的實驗方法和實驗技能，具有較強的理論性、實踐性、綜合性和創新性。作為實踐性很強的學科，實驗教學環節顯得尤為重要。實驗教學能夠培養學生理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力，是啟迪學生創新思維、開拓其創新潛能的重要手段。為此，對中職院校《機械設計基礎》課程開設實驗教學進行反思，提出實驗教學體系的構思及實驗室的建設，更新實驗教學的內容、手段和方法，創建新的學生實驗成績評價辦法，以滿足培養高素質創新人才的要求。

[關鍵詞]實驗課程；機械設計；教學

[DOI]1013939/jcnkizgsc201519254

1《機械設計基礎》課程教學及實驗課程的現狀[JP]

目前，大部分中職院校教學條件有限，在授課中教師任然是以示教板或多媒體課件的方式進行直觀的講授，學生只有被動的接受，很少主動地對內容進行思考，最終達到的效果也只是對理論知識的掌握，學生并不能積極主動的參與到教學中，難以提高學生學習興趣。

機械行業在近幾十年來得到了較快的發展，行業發展對機械設計也提出了新的要求。但在教學過程中，使用的教材還是以傳統、經典的教學理論為主，缺乏先進技術的引入，導致《機械設計基礎》的教學只是基礎教學，教學內容缺乏新的設計理論和方法。

該課程主要講授的內容是組成機器的一些常用機構和通用零件的機構、原理及應用等基本知識，要求學生初步具有分析、設計和選用機構及零件的能力，有較強的綜合性和實踐性，但內容繁雜，缺乏系統性。經常出現學生畢業工作后在實際的接觸中對一些常用的機構和零件，例如聯軸器、軸、軸承等仍不知所以然，甚至不認識。歸根結底，我們中等職業教育的學生，學習基礎差，課程內容雖然在生活中很常見，但平日里缺乏觀察，學起來抽象，缺乏想象能力，又沒有相關的工作經驗，書本與黑板上出現的簡單線條使他們無法與結構復雜的機械零件聯系起來。

因此，在教學中首先應解決學生的感性認識，開設《機械設計基礎》實驗課程，以先進的教學理念為指導，做好教學目標設計。但在中職院校中，大多是因教學條件有限，實驗室設備不健全，或者完全沒有機械設計實驗室，實驗教學環節大多是被忽略的，造成學生不能對所學知識靈活的運用，理論與實踐完全脫離。學生能力的培養比知識傳授更為重要，實驗教學目標必須突出社會所需的各種能力培養，出動手能力外，還要著眼于學生未來發展，關注知識綜合應用能力、創新意識和思維設計，實現“學以致用”的終極目標。

2建立實驗室及對實驗室的幾點要求

中職院校應對《機械設計基礎》實驗室引起重視，并建設本課程的專門實驗室，具備實驗與理論一體化教學的能力。結束教師帶著模型與示教板進課堂的時代，實驗室的建設首先按照以培養學生工程應用能力、創新設計能力為主線，計算機應用能力、工程實踐能力、動手能力為輔線的思路展開；其次應與機械科學、機械工業現狀與發展趨勢相一致。實驗室的建設實驗室在規劃時，應注重經濟效益，以最小的投資，建設出最具特色的實驗室。根據大綱對課程實驗的要求，應配備足夠數量的常規儀器與設備，具有獨立的實驗操作平臺，將教學模型及常用機構、零件的展示柜環布于教室，添置投影儀與學生用電腦。

教師制作課程內容相關的多媒體課件，收集大量圖片與視頻材料，并根據教學內容與學生的接受能力安排在專業教室上課。講授的同時，學生可直接觀察零件或機構的模型，并通過老師的講解，課件的演示，對所講授內容得到更為深刻的理解與掌握，提高學習興趣，并開設網絡課堂。擬將各類拓展實驗項目以網絡為基礎，開設與實物實驗相對應的虛擬實驗內容，使學生可以利用網絡進行虛擬實驗。例如齒輪范成實驗，利用計算機仿真實驗可代替一筆筆繪制類似加工過程，省時省力且更具體形象。

根據大綱對實驗課程的要求，學生還要完成《機械設計基礎》實驗項目，這些實驗項目不僅培養了學生的創新精神和實踐能力，還加強了學生對儀器設備的操作、機械結構的拆裝等實踐動手能力，為學好后續課程打好基礎。

3實驗課程體系的建立

基于上述機械設計教學中出現的不足以及對實驗室的建設，我們培養綜合素質較高，且具有較強動手能力和創新能力的新型人才，要打破原有教學模式，提升試驗課程的地位，建立新型試驗課程體系。

31建立新型實驗教學方法

首先按照目前教學大綱要求開設經典的實驗，學生通過經典實驗能對所學知識進一步掌握和靈活運用，能夠提升學生的感性認識。其次為培養學生的創新能力和實踐能力，我們新增開設綜合性實驗，綜合之前學過的專業基礎課程，涵蓋材料、制圖、極限配合、工程力學等多方面內容，培養學生的創新意識及綜合實踐能力。針對不同的實驗項目，采用不同的教學模式。充分發揮學生的自主性，合理采用“項目驅動”法，以課題的形式讓學生以團隊合作的方式自主研究，評價其可行性，提高自學及討論研究能力。

試驗中要以學生為主體，發揮學生的主動性和鉆研精神，教師在實驗過程中以引導為主，重視理論指導，對于拓展性知識，教師首先要做好鋪墊，以免學生因理論知識不足失去實驗興趣。在實驗過程中，教師要積極鼓勵學生創新，培養學生創新意識及能力，加強創新技法的應用，引導學生深入把握實驗原理，強化動手環節和數據分析處理環節，培養學生的表達能力與溝通能力。

32建立科學的實驗成績評價體系

以往的機械設計考核中，只采用試卷考試的方法，將考試成績作為評價學生學習能力的唯一標準，嚴重限制了實驗課程考核的必要性。實驗課程的評價方式只是根據學生的實驗報告來打分，而且實驗成績作為平時成績的一小部分，在總成績中所占比例微乎其微。因此導致部分學生對實驗課程不重視，不認真做實驗，抄襲別人實驗數據等現象。所以筆者認為，該課程成績應以實驗考核為主，采取實驗理論和實驗操作相結合的考試方式，書面考核重點理論知識并以占據總分小比例為輔。教師需根據培養目的和培養方案制定合理、公平的考核方案，督促學生認真完成每一個實驗。考核的方式既包含書面考試、實驗報告評價，還包括觀察學生實驗過程、展示技能，體現創新能多種形式進行綜合評定。

33建設一體化師資力量

隨著實驗教學的不斷改革，先進設備的應用，綜合性實驗內容的增加，這就要求教師不但要具備扎實的理論基礎，還要有較強的實踐動手能力，達到“一體化”教師的要求。21世紀是科技的競爭，歸根結底是人才的競爭。現在大多數中職院校仍存在著理論教師只愿意承擔理論教學，不愿承擔實驗教學任務，很少花時間去了解專業方面的新知識，更談不上接觸專業的前沿領域，對實驗教學工作的重要性認識不足，缺乏對“一體化教學”的認知。要改變理論教師不兼實驗教學的狀況，鼓勵和提倡理論教師擔任實驗教學，對于綜合性、設計性的實驗，理論教師最清楚課程當中要解決的問題，通過理論指導可進一步改進實驗教學的效果，實驗得到進一步完善，還能避免理論教學與實驗教學相脫節的現象。

4結論

機械設計基礎課程實驗教學勢在必行，是學生今后走向工作崗位的橋梁。學校應對該課程的實驗教學引起重視，鼓勵理論教師參與實驗教學，帶領學生進行創造性活動，培養學生動手能力和創新精神，切實開展該課程的“一體化教學”，為學生后續課程的學習和今后的發展打下扎實基礎。

2011年2月，國務院學位委員會通過將藝術學科獨立成為“藝術學門類”：原屬“文學門類”的藝術學科告別和中國語言文學（0501）、外國語言文學（0502）、新聞傳播學（0503）、藝術學（0504）四個并列一級學科，成為新的第13個學科門類“藝術學門類”。藝術學從文學門類中分離，標志著藝術學已成為與自然科學學科互補共進的人文學科的重要組成部分，是對我國藝術學科發展成績的肯定。藝術學門類的設置對我國學科專業設置和人才培養提供了更大的空間和自主性，同時也伴隨著新的思考和挑戰。藝術學科有不同于其他學科的學科特點，高等藝術院校教師的科研評價方法也相應不同于其他學科。