机械设计基础实验教学改革与探索

1、机械设计基础实验教学改革与探索    摘要 机械设计基础实验教学是机械专业教学体系中的重要环节，对培养学生分析和解决工程实际问题的能力及综合创新设计能力起着关键作用。结合本校的实际情况，针对机械设计基础实验教学存在的问题，进行实验教学改革的探索与实践，建立实验教学新体系，整合实验内容，优化实验项目，加强实验教学管理，取得良好的效果。关键词 机械设计基础；实验教学；开放式实验；教学改革中图分类号：G642.423 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2011)27-0118-03Reformation and Exploration of Mec

2、hanical Design Experiment Teaching/Tang Keyan, Wang Zhenyu, Song LiAbstract The experimental teaching of basis of mechanical designing is very important to the teaching system of mechanical major. And it plays a key role to train the student to analyze and solve practical engineering problems of the

3、 comprehensive ability and innovative design ability. Combined with the practice, according to the problems existing in mechanical design experiment teaching, reform of exploration and practice, the exploration and practice of the experiment teaching is reformed. The new experiment teaching system i

4、s established. And experiment content is integrated, experiment project is optimized, experiment teaching management is enhanced, and good effects are obtained.Key words basis of mechanical design; experiment teaching; opening experiment; teaching reformAuthors address The Engineering & Technica

5、l College of Chengdu University of Technology, Leshan, Sichuan, China 614000高等教育肩负着科教兴国和人才培养的双重使命，对人才的培养不仅仅是传授知识，更多的是注重其能力的培养和发展，而培养能力的主要途径就是实验教学。机械设计基础是机械专业的一门重要的专业基础课，是培养学生综合分析能力、解决工程实际问题能力和创新设计能力的主干课程1，也是学生由理论基础学习通向专业课程学习的桥梁和纽带，了解和掌握工程实际设计计算的开端2。机械设计基础实验教学环节是整个课程体系中不可忽视的重要组成部分，实验教学不仅有助于学生验证、巩固和深刻

6、理解与掌握所学的理论教学内容，而且对培养学生创新意识、解决工程实际问题的能力及创新设计能力都具有重要意义。1 实验教学存在的问题与不足机械设计基础实验教学是培养高素质机械专门人才的重要实践教学环节。传统的机械设计基础教学过分注重理论教学，将实验教学定位为课程实验3，是理论教学的辅助手段，加之实验设备落后，实验项目多是单一性、验证性、简单化的实验项目，实验内容也过于陈旧单一，基本停留在理论验证、加深理解和现象演示等较低层次上，缺少综合性、创新设计性实验，缺乏系统性和逻辑性，没有形成一个完整的有机实验体系。实验过程中大多以教师为主体，学生往往是被动地接受实验，严重影响学生参与实验的积极性和主动性。

7、这些都对实验教学效果和质量造成严重影响，也制约了学生实践能力和创新能力的培养和提高。因此必须对机械设计基础实验教学进行多层次的全面的改革，构建符合21世纪教学新理念的实验教学新体系，使之满足国家工科基础课程实验教学建设的要求和学院培养应用型人才的培养目标。2 实验教学改革实践机械设计基础实验教学是以培养学生的动手实践能力为目的，使学生掌握科学实验的基本方法和技能，具有创新设计能力及应用现代技术手段分析和解决工程实际问题的能力，最终实现由知识传授到技能培养，再由技能培养到综合素质提高的全面转变，这是机械设计基础实验教学改革的目标与核心任务。2.1 打破传统实验教学模式，构建实验教学新体系传统的实

8、验教学模式基本是：实验前，指导教师将实验仪器设备组装调试好，设计好实验步骤；实验中，学生按部就班地操作，完全是被动地接受，缺乏积极性和主观能动性，导致实验教学缺乏吸引力，学生失去主动进行实验的兴趣。为此必须积极探索，发展启发式、讨论式、开放式等实验教学方式，变被动实验为主动实验，使学生成为实验的主体，发挥教为学服务的功能。例如，教师可根据实验室具体条件，设计一些验证性、综合性和创新设计性等不同层次的实验项目，学生根据自身的知识结构和兴趣爱好选择相应的实验项目；实验时学生在教师的指导下，自主选择实验设备并搭建调试好，自行设计实验步骤，完成实验内容，最后进行实验总结并提交实验报告。这样既尊重学生的

9、意见，又满足实验教学计划要求，而且能够很好地做到因材施教，最为关键的是能够大大激发学生的学习兴趣和主动性，全面促进学生的实践能力和综合素质的协调发展和提高。根据实验教学改革的要求和学院培养应用型人才的培养目标，打破传统的实验教学体系，将原有的实验项目进行科学分类，重新优化组合，删除落后的、不合时宜的实验项目，新增一些综合性、创新性的实验项目，构建新的实验教学体系。新的实验教学体系主要包括基础认知实验、验证试验、综合实验和创新设计实验4个层次，如表1所示。2.2 改革实验教学内容机械设计基础实验教学内容应根据应用型人才的培养目标，以课程理论知识体系平台为依据，并结合具体的实验教学条件等原则进行设

10、置。为此，打破以认知性和验证性实验为主体的传统实验项目的格局，只保留其精华部分，精心设计实验内容，不断扩展综合性、创新设计性实验，具体实验项目如表1所示。同时为了能够加强各实验间的联系和统一，实现一体化的实验教学，目前正在尝试设置系列化实验。例如，为了让学生很好地掌握齿轮传动的原理、设计及应用等方面的基础知识，可以设置如下实验链：齿轮传动基本认知渐开线齿轮范成原理齿轮及其啮合参数测定轮系拼装与仿真齿轮传动效率测试齿轮传动部件装配与调节。这样有利于引导学生向知识的纵深方向发展，从而建立更加合理的知识结构体系。2.3 加强实验室硬件设施建设实验室是保证实验教学顺利进行的前提条件，学院在经费比较紧张

11、的情况下，仍投入大量的资金，扩建和新建一批实验室，购置一批较先进的实验设备与仪器，使实验教学环境得以大大改善，为实验教学创造了良好的硬件条件。根据实验教学的整体规划，针对不同层次的实验教学要求，建设4类实验室。1）机械基础实验室：主要承担演示性和验证性实验项目，旨在帮助学生加强基础理论知识的理解和掌握。2）机械传动实验室：主要承担综合分析实验，使学生了解典型机械实验方法和参数测定原理，增强分析与解决工程实际问题的能力。3）机械创新设计实验室：主要承担创新设计实验，着重培养学生的创新思维和创新设计能力。4）先进设计实验室：正在积极筹备中，建成后将有助于学生应用CAD/CAM/CAE技术进行虚拟实

12、验。如轴系的结构设计与分析实验就可先进行虚拟实验，然后再到机械创新设计实验室在轴系结构设计实验台上进行实际性实验，将会取得事半功倍的良好效果。3 加强实验室管理的科学化、规范化实验教学管理是实验教学的重要环节，也是实验教学改革顺利进行的重要保证。为此必须不断加强对实验教学质量的检查和实验指导教师的培养，要求指导教师能够很好地熟悉实验项目，熟练操作仪器设备，不断提高业务水平。与此同时要求承担课程理论教学任务的教师也一同参与实验教学环节，使之能更好地做到理论联系实际，提高其理论教学水平。为了确保实验教学秩序的稳定，建立健全实验室的相关工作规章制度，要求实验室工作人员及相关人员认真贯彻执行高等学校实

13、验室工作规程和高等学校仪器设备管理办法。而且根据学校实验室的具体情况，同时制订如“学生实验守则”“指导教师工作职责”“实验室安全卫生管理规程”等多项制度。此外，对比较精密的实验设备与仪器还建立专人负责制，负责对设备进行定期检查，定时保养和维护，保证设备的正常运行，确保实验教学顺利有序运行。4 结束语随着社会的发展，时代的进步，实验教学作为高等教育教学活动的重要环节，必须与社会发展相适应。机械设计基础实验教学是培养具有创新精神和工程实践能力的高素质应用型机械人才的重要环节，也是21世纪教改计划中的一个重要方面，必须更新实验教学理念，加强管理，科学合理地安排实验内容，着眼于人的全面发展，注重学生的实践能力和创新能力的培养。同时坚持以社会需求为导向，探索实验教学改革之路，不断加大改革力度，构建适应社会经济发展需要的人才培养模式，促进人的全面协调发展。参考文献1邱文龙.机械原理与机械设计实验教学改革J.实验室研究与探索,2004,23(12):78-81