機械基礎創新實驗室建設研究

摘要：為滿足新時代對復合型、應用型、實踐型人才培養的要求，增強實驗室教學質量和水平，提升學生綜合能力、分析能力及對機械設計的決策和評價能力，應創建機械基礎實驗室，通過創新實驗，營造良好的教學環境，推動我國教育事業的快速發展。本文結合機械基礎實驗室的創設目標，探析創新實驗室的實驗項目，解析并闡述實驗項目的實驗流程及教學原理。

關鍵詞：機械基礎;創新;實驗室

引言

新時代的到來為我國現代教育開辟出全新的發展方向，同時也為現代人才培養體系帶來了深刻的變革，使院校更加關注素質教育，重視學生實踐能力、創新精神的培養。而實驗教學是我國現代教育的有機主組成部分，能夠在實踐過程中培養學生實踐能力、創新意識及理論結合實踐能力。因此，為適應新時代對復合型、創新型人才培養的新要求，學校應構建出全新的實驗室體系，通過機械基礎創新實驗室，推動學生對機械設計、機械原理、設計基礎等課程的學習，促進學生的全面發展。

一、機械基礎實驗室的創設目標

創新是社會發展的不竭動力，是推動我國突破經濟上行乏力、增速緩慢等困境的關鍵要素。培養擁有創新能力和創新意識的復合型人才是現代教育的主要任務及重要方向。而構建創新實驗室，能夠幫助學生提升創新能力、動手能力、實踐能力等素質能力，調動學生參與機械基礎學習的積極性與能動性。譬如在課程中軸系結構是專業教學的重點內容，然而由于其靈活性大、實踐性強的特點，通常被作為課程和教學設計的難點。而開展創新實驗室，能夠幫助青年學生更好地理解軸系結構的構建原理、設計要求，掌握組合設計的要領，從而將模糊的、理論的、抽象的知識變得清晰而具體，易懂而易學。此外在“迷你模型加工機”層面，學生可以將自己的創意及設計通過加工機全面而有效地體現并呈現出來，提升學生的創新能力及創意思維，從而為實現培養創新型、應用型人才目標奠定了堅實的基礎。簡而言之，通過開設創新實驗室，能夠有效地將實驗教學與課堂教學充分地融合在一起，形成相互依存、辯證統一、互相促進的實踐教學環境。

二、創新實驗室的實驗項目

構建創新實驗室的基本目的是利用實驗室資源，培養青年學生的綜合分析、創新創造、動手實踐能力，并結合機械基礎課程的發展特征及授課特點，使教師能夠通過啟發學生的設計思維創新思維，幫助學生提出機械方案，完成設計圖紙，最后通過構建簡單機械模型的方式，完成人才培養任務，提升學生綜合素質，使學生更全面、更有效地參與到機械設計活動中。在試驗項目內容上，主要有創新設計展示試驗、創新組合試驗、運動方案創新試驗、測繪分析創新試驗、出圖系統試驗、軸系結構試驗、構建加工試驗等內容。

（一）創新設計展示試驗

該試驗能夠有效突出機械商品的方案創新、創造激發、結構創新、機構創新及設計創新特征，通過各種新穎的模型及商品，配以圖文資料，幫助教師更全面地介紹機械創新點 基本方法和原理，對啟迪學生創新意識，培養學生創新精神擁有難以替代的作用。然而在這個過程中，教師應將教學重點置于創新原理、創新方法及創新技巧的闡述與講解上，通過明確機械產品的創新理念，引導學生發動頭腦，展開聯想，提出新的創新方案。簡而言之，就是磨煉學生的創新能力和意識，用商品展示的方式，激發學生的創新意識。

（二）平面創新組合試驗

平面創新組合試驗能夠幫助學生拼裝并設計出滿足不同運動需求的傳動系統，與此同時實驗臺在構建層面上，安裝了傳感器安裝，配備了數據處理軟件和檢測系統，能夠幫助學生群體通過參數曲線、理解不同構件運動的規律，對構件進行加速度、位移、速度分析。而在其它設備上，創新實驗室還設計了機構模型安裝與拆卸、計算機設計、機械設計等，使教師能夠更好地應用參數化設計及仿真設計鞏固課程知識。

（三）運動方案創新實驗

運動方案創新實驗配有2套實驗臺，8套運動方案實驗臺，包括高副桿組、低副桿組及相應的機架、構建螺桿。這些構件不僅可以拼接滑快機構、連接桿構建、凸輪機構、齒輪構建、鏈傳動、帶傳動，更可組合成空間的、平面的傳動系統，幫助教師培養學生的實踐能力，深化學生對機械理論的理解，培養學生的綜合設計及創新意識。

（四）軸系結構創新實驗

軸系結構創新實驗配有10套軸系結構實驗箱、能夠完整而全面地概括軸系教材及課程的理論內容，此外還擁有125件68種基本零件，166件7類標準件，是我國同類產品中覆蓋教材最廣、數量最多、品類比較齊全的實驗商品。可以幫助教師組合40余種軸系方案，讓學生更有效、更全面地理解軸系的內部結構，掌握零件的周向、軸向固定以及零件拆卸與安裝的要領。整體來講，該實驗能夠有效豐富課程內容，提升學生對課程知識的學習興趣，從而為機械創新奠定堅實的基礎。

（五）構件加工試驗

學生在設計簡易方案及設計圖紙后，便可以通過實驗加工環節，加工并制作出相應的機械模型。本實驗是通過“多功能模型加工制作機”完成的，是組合式、多功能的模型制造設備，擁有任意變化、耐用、可靠、安全等特性，能夠根據用戶的要求，組合成金屬車床、木車床、磨床、銑床、鉆床、鋸床等機床，是較為理想的機械加工輔助設備，同時也是創新型設備，教師能夠通過機械加工與制作的過程，培養學生的實踐能力、培養學生的創新意識，使學生能夠更好地、更全面地掌握并應用課堂知識，實現自身的理想目標。

結語

創新實驗室能夠幫助院校更好地提升機械基礎教學的質量，滿足新時代對應用型、創新型、復合型人才培養的要求，挖掘學生的創造潛能、培養學生的創新意識，提升學生的主觀能動性，使實驗教學變成啟迪、探索、思維的過程。而在綜合性、多學科、高科技的實驗教學中，學生能夠更好、更全面地對社會前沿科技有所了解，能夠有效地培養學生適應社會的能力，推動學生的全面發展。

參考文獻

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作者簡介：郭大愛（1977.1-），女，漢族，湖北黃石人，湖北工程職業學院，工程碩士，講師，從事機械、交通等專業的專業基礎課的教學，機械制圖、機械基礎、公差與配合等