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教学改革论文关于基于培养的机械基础实验教学改革论文范文参考资料 (河北科技大学机械工程学院,河北 石家庄 050018) 摘 要:高校实验室是大学生重要的实践教育基地。机械基础实验是锻炼机械专业大学生实践能力的重要手段。通过对高校机械基础实验室传统教学模式、教学内容的研讨,提出了一种以培养创新型实践人才为主要目的,适应高校教育改革方向的机械基础实验教学改革方案,并结合实例对改革内容和模式进行了深层次探索。 关键词:创新能力;机械基础实验;教学改革 :G642.0 文献标志码:A DOI:10.3969/j.issn.1674-9146.xx.02.038 基金项目 河北科技大学教育教学改革研究项目(xx-YB019) :150820;修回日期:151221 作者简介:邓 飞(1973-),男,河北石家庄人,硕士,高级工程师,主要从事机械制造自动化研究,E-mail:deng_chg126.。 随着社会的高速发展和科技进步的加快,各行各业对大学生人才的需求,逐渐由量化转为质化,培养高素质、创新型实践人才逐渐成为高校教育改革发展的方向。作为大学教育的重要内容,实验教学起着验证理论知识、增进知识理解、提高实践能力的重要作用。针对机电专业的大学生,机械基础实验教学对大学生掌握本专业抽象化、多元化的知识内容、提高设计技巧与思维能力起着至关重要的作用。随着目前高校教育改革方向的确定,实验室教学内容与实验模式也应与时俱进、开拓创新,为培养具有机械产品创新设计能力、空间思维想象能力、抽象逻辑推理能力和坚持不懈的科研素质能力的创新型人才提供有利的环境1。 1 传统机械基础实验特点分析 目前机械基础实验室开设的各门实验内容,主要以完成专业理论的验证与演示为主,兼顾提高本专业大学生设计开发能力和动手实践能力。每门实验内容基本依附于理论课知识,实验教学大纲内容陈旧,开放启发性差,具体来说,一是实验思想保守,形式单一,对启发学生的拓展型创新思维帮助不大;二是实验内容陈旧,无法与目前高速发展的科学技术对接;三是实验设计简单,对提高学生个性发展能力贡献小。 2 机械基础实验改革创新方案探析 2.1 开发知识拓展型实验 传统的机械基础实验内容往往仅限于对课程内容的验证与演示,学生们缺乏对书本知识应用的拓展能力,具体表现为:仅仅掌握了书面上的理论知识却不会活学活用,知识内容固步自封,不能自觉地应用到相关工作、生活实践中去。 例如传统材料力学中的拉伸实验,利用实验得到的数据可以确定材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度等性能指标,并且该实验还应证明材料的以上性能指标与被测材料的轴向长度无关这一实验结果。实验很简单,如果按照正常的实验大纲,仅仅就是一个演示型实验,学生通过这个实验仅能掌握书本上的相关力学理论。如果将此实验设计成为一个知识拓展型实验,可以按下列方案进行,首先将被测材料棒进行改造,分为传统的圆柱棒,加长型圆柱棒,用铰链串联连接的圆柱棒组,再对这3种形式的被测材料分别进行拉伸实验。这个改进型实验除了可以得出传统结论外,还可以得出:被拉伸材料如果是铰链串联连接,则铰链的弹性极限和被测圆柱棒的弹性极限需要分别计算,铰链是弱势环节,在实际应用中必须予以考虑2-3。 2.2 开发知识创新型实验 大学期间正是思想最活跃的时期,大学生创新思维的形成与发展,除了自身的努力之外,教师的课堂教导和实验室的创新实践起着非常重要的点拨引导作用,尤其在实验室中,学生置身于形形色色的先进仪器设备中,会有诸多的奇思妙想。例如在美国斯坦福、哈佛、康奈尔等世界顶级大学,实验室是大学生创新与发明的主要场所,无数伟大的发明和技术创新都诞生在高校实验室中。因此,实验教学也应适应科技创新的大环境、大潮流,为培养创新型人才发挥应有的作用。 开发机械基础实验中的知识创新型实验,可以将一些传统实验项目改造为自主设计型开放实验,让学生们参与到实验目的和实验内容的设计上。学生依托课堂所学理论知识,利用实验设备,将自己的一些创新想法通过教师的科学指导付诸实践,不但能提高学习的动力,而且可以培养学生的创新思维能力。例如机械基础实验中的制造实验,通过学生操作实验室内的各种先进加工设备,可使学生拥有基本的机械加工能力和设备操作能力。改进这个实验后,除了保留传统的实验内容外,可通过实验了解各种先进设备的工作原理以及国内外设备的技术差异,学生们在实验过程中不但了解了实验目的,而且可以掌握各种加工设备的详细技术信息和开发信息4。 2.3 开发跨学科综合能力培养实验 综合实践能力是体现大学生能否适应未来社会的重要标志,但是目前机械基础实践能力的培养主要体现在专业知识方面,学生缺乏跨专业多学科的综合知识运用实践能力。例如学生在做各科目机械基础实验时,由于已经学习了课程理论基础知识,实验讲义内容能够很快掌握,但当涉及到配电或水源冷却以及自动控制方面的专业知识时,很多学生却不理解实验所需供电电源的“三相”动力电和“相位”的含义,不理解多向水阀和水管输送的工作原理和接法,不会连接规范的配电线路,不会书写研究报告等。而这些内容却是适应未来社会所必须掌握的综合实践能力,学生只有提前具有了这些综合实践能力,才能够在以后的社会工作中又好又快地实现自身价值。因此,培养综合实践能力,指导教师可以有目的地将一些跨学科的实用知识设计到所依托的机械基础实验中去,有意识地锻炼学生运用多学科的知识进行实验操作,从而提高学生利用综合知识解决实际问题的能力。 2.4 开发个性化教育型实验 1)依托高校机械基础实验室的仪器设备,建立面向大学生长期固定开放的科研实践平台。大学生根据自身的学习特点和兴趣爱好,组成不同的科研小组,在教师的指导下,依托平台进行科技产品的制作或研究。这样,学生不仅可以提高自己的学习能力、思考能力、实践能力、创新能力,还可以在这个过程中激发自身的发展潜能,实现不同于普适教育而更适合个人自身成长的个性教育。 2)鼓励和支持大学生参与各种机械类科技作品竞赛或进行创新创业。参加各类科技作品竞赛或进行创新创业,既可以提高大学生的社会实践能力,又可以得到社会对自身能力的评价,从而把握自身的社会价值,早日实现个人理想。 3)扶持有一定科研能力的大学生进行科技成果转化,提升相关科研团队的技术能力认知度。机械类科研成果转化的可行性分析测试,一般都可以在实验室内完成,高校可以充分利用实验室内的各种资源,为大学生科技成果转化出力,不仅可提升大学生的个人或团队荣誉感,同时也提升了高校的办学水平和社会评价。 3 创新实践型实验开发思路探析 1)机械基础实验作为专业性比较强的实验科目,应在创新型实验的开发形式上进行多方位的尝试与研究,以适应学生知识层次的差别和学习兴趣的差异,不能拘泥于“获得确定且一致的实验结果型”传统实验方式。例如可以开发“创新思路验证型”实验,以鼓励和锻炼大学生空间思维想象能力和创意能力;可以开发“机构制作型”开放式实验,以提高大学生知识运用与验证能力;开发“自主设计复杂零件或装置的先进加工制造型”实验,以提高大学生的实践操作能力;与企业开展“协作加工装配或联合技术攻关型”实验,提高大学生的社会工作能力等。总之,结合机械基础实验内容,创新机械基础实验形式,通过有机组合与完善,实现培养高素质创新型人才的目标。 2)目前大部分学生的写作表达能力比较欠缺,因此应将实验报告的撰写质量作为评测学生实验课程考核成绩的重要指标。培养学生撰写高质量的实验报告,不仅可以锻炼学生的科研表达能力,而且可以培养学生缜密的逻辑思维。在论文撰写和图纸绘制过程中,将科研创意与灵感书面化、图形化,在不断修改判断中寻求最佳的技术方案,从而使思维能力在锻炼中逐步提高,对尽快实现个人价值具有极大的帮助作用。 3)基于创新能力培养的机械基础实验教学改革要想获得成功,还必须重视考核方式的改革。对于学生而言,传统的考试或考查模式不仅不利于学生的思维拓展,而且更不利于保持学生多元化实验创新的积极性;对于教师,传统教学工作量的计算方法,同样也不利于教师工作的积极开展。 4 结束语 以创新能力培养为目的的机械基础实验教学改革的内容和形式是多样的,创新改革的空间很大,并且根据所依托的高校实际情况,也会有所差异。但是改革的目的和方向是一致的,都是为了培养更多的创新型人才。对大学生来说,创新能力的
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