關于改進機械基礎實驗教學的幾點思考

周建起

機械基礎實驗教學是機械工程教育的重要內容，也是機械基礎教學中的實踐性環節。它不僅是提高課程教學質量的重要手段，更是學生理論聯系實踐、實現知識向技能轉化的重要平臺。機械教學的目標是培養既掌握扎實的專業知識、又具備較高的工程實踐能力、能夠將理論應用于實踐的高級技術性人才，著力提高學生理論聯系實際、機械創新和綜合設計能力。因此，機械基礎實驗教學要緊緊圍繞這一人才培養目標，更加突出設計性、創新性，著重提高實驗教育質量。

一、機械基礎實驗教學的現狀及存在的主要問題

目前，國內大部分高等職業教育的基礎實驗教學大多是驗證性實驗，著重對實驗技能的培養。學生根據理論知識及操作步驟，在老師的指導下進行程序性操作。實驗內容主要依附于課本知識，沒有形成獨立完成的體系，且缺乏綜合和設計性實驗。這種實驗教育模式存在著較為明顯的弊端，不利于培養學生的設計能力，也難以調動起學生的積極性，最終會影響機械教學的質量和效果。主要的問題表現為：

一是實驗內容更新較慢。實驗內容還多數停留在理論知識的驗證及基本方法與技能的訓練，機械原理實驗仍是傳統的機構測繪、齒輪和凸輪傳動和簡單的液壓元件，機械設計實驗主要還是螺栓組連接、齒輪傳動等經典實驗。這些實驗均屬于基礎實驗，內容已經延續了很多年，已難以符合現在機械自動化和高級設計人才的培養需求。

二是教學方法較為單一。在實驗過程中，還是以教師講授為主，學生在老師的指導下一步步操作機器、驗證流程。在這種模式下，教學的目的變成了讓學生熟悉實驗設備的主要構成和基本使用規范，讓學生根據實驗指導書得出正確的實驗數據，而不是引導學生主動思考、自主設計，學生很難學習到系統完整的工程設計理念和能力，很難掌握機械實驗的設計理念和運用原則，學生的積極性、主動性和創造性也難以發揮，不利于學生的長遠發展。

三是教學考核體系不夠完善。在機械課程教學中，課堂表現、期末考試成績還占有相當大的比重，實驗教學在整個考核體系中的占比較小，而卷面成績難以體現出學生動手操作的能力。并且對實驗課程的考核也多是完成實驗課堂的教學內容、提交課程作業，對學生的創新能力、課堂外的自主學習和設計不夠重視，對學生綜合運用實驗器材獨立完成實驗的考察不足。

四是機械實驗室管理水平有待提高。由于很多高校的機械實驗室都不是統一規劃成立的，而是從原來簡單的機械設備操作間逐步發展轉化的，因此設備的更新換代比較慢，很多實驗設備相對落后，且由于實驗設備使用次數多，低值的實驗材料耗費較大，因此對設備的采購、維護保養及成本管理提出了更高的要求。

二、機械基礎實驗教學的目標

機械基礎實驗教學要以激發學生的創造熱情、充分培養學生的創新能力、全面深化課堂教育質量為主要目標，通過建設高標準、創新型實驗室，著力促進學生工程實踐能力、動手能力和創新能力等綜合素質的培養。實驗課程作為機械專業教學過程中的重要一環，必須要圍繞教育大綱單獨設課，并突出實驗知識技能的系統性、實踐性，在傳統的實驗項目外，增加設計性、綜合性和研究性強的實驗內容，給予學生更大的自由度，做到通過實踐啟發和調動學生學習的自主性。比如，通過開設軸系結構設計實驗，幫助學生深入理解軸承組合的設計要點和操作要領，使課堂教學的重難點知識更加生動具體；通過實驗室開放給學生的畢業設計提供操作的平臺和空間，將課堂學習的原理加以運用，通過自主設計、研究、解決問題全面提升實踐能力。

三、機械基礎實驗教學的改進思路

為達成上述培養目標，在實驗室建設上要注重優化實驗課程結構、創新實驗教學模式、提升實驗室管理水平，以充分發揮實驗課程在機械專業教育中的重要作用。

一是改革實驗教學體系和內容。圍繞機械實驗教學的目標，結合實驗室建設的現狀，建立新型實驗教學體系。一方面，對原有實驗進行整合，提高基本性實驗的教學效果，另一方面，增加設計創新性實驗。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的實驗，在實驗過程中，學生必須靈活運用自己學過的各種科學知識，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。要進一步提高設計創新性實驗的比重，比如開設機電產品模型設計及控制、機械方案創意設計等課程內容，引導學生按照工程設計的要求進行實驗。

二是全面提升教學質量。要根據學生的認識規律和創造能力，科學設計實驗內容，由淺入深、由了解操作要領逐漸向自主動手研究過渡，逐步培養學生分析和解決問題的實際能力。在教學方法上，多采用啟發式、討論式的教學形式，充分調動學生的積極性，有針對性培養學生的自主學習意識。強化對實驗內容的延伸和拓展，結合最新的研究成果和設計案例，將課堂實驗向科技創新、科研訓練拓展，進一步豐富教學內容，開闊學生視野。

三是完善實驗課程的培養模式和考核標準。進一步完善實驗教學大綱，采用綜合評定的考核模式，通過實驗課堂表現、實驗操作成果、實驗報告撰寫等多方面考察學生的實驗能力。并要求學生利用課余時間，自主開展實驗，完成符合一定要求的設計。并將課堂內外實驗課程的考核結果作為評價學生最終成績的重要組成部分。

四是加強實驗室管理。機械實驗室是培養機械人才的陣地，要進一步提高實驗室的硬件實力，根據培養要求引進先進設備，加強網絡建設和信息化管理，探索建立開放性實驗室，為學生提高自主研究的新平臺。要完善實驗室日常管理制度，加強對實驗設備的更新和維護，節約使用實驗耗材，完善內部控制流程，確保各類實驗資源得到充分利用。建立健全實驗室教師隊伍的管理機制，加強與先進地區、先進院校的人才交流，通過開展培訓、學習進修提高實驗室教師的業務水平和能力素質。制定實驗室管理制度，科學安排人員分工，落實崗位職責，切實提高機械實驗室的管理水平。