探討機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)改革

孔春艷

（廣東省工商高級(jí)技工學(xué)校，廣東 樂昌 512200）

面對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步的新形勢(shì)，機(jī)械類專業(yè)對(duì)學(xué)生的要求也越來越高,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式大多數(shù)進(jìn)行的是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，著重對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。學(xué)生根據(jù)課堂上學(xué)習(xí)的理論和實(shí)驗(yàn)步驟，在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行程序性的操作，這樣的操作成功率高。但是學(xué)生對(duì)這種按部就班的操作方式不感興趣，對(duì)實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證的理論印象也不深，這種實(shí)驗(yàn)方式對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力無多大的幫助。技校教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的操作型人才。因此，通過對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的不斷改革，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)具有十分重要的意義。

l.教學(xué)模式的改革

到目前為止，國(guó)內(nèi)的大部分技工院校機(jī)械基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)還是依附于理論課教學(xué)，沒有獨(dú)立完整的體系，實(shí)驗(yàn)課時(shí)少，實(shí)驗(yàn)主要以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，缺乏綜合和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)意或創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)基本上是空白。實(shí)驗(yàn)只注重對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證及基本方法與技能的訓(xùn)練。如機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)仍是機(jī)構(gòu)測(cè)繪、齒輪和凸輪傳動(dòng)和簡(jiǎn)單的液壓元件“老三樣”；又如機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)主要還是減速器拆裝、螺栓組連接、帶、齒輪傳動(dòng)等經(jīng)典驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)；而機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)采用減速器傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)不知沿襲了多少年，其設(shè)計(jì)過程已規(guī)范化、順序化，這種訓(xùn)練對(duì)學(xué)生只能說是知識(shí)的溫習(xí)。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式很難充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，不利于學(xué)生個(gè)性的發(fā)展，更難貫徹因材施教的方針。因此我充分重視這個(gè)問題。我的思路是：對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合，以加強(qiáng)基礎(chǔ)。拓寬知識(shí)，接近工程的思路，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)綜合性實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)性等創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為必修、選修、提高三部分。在時(shí)間安排上。課內(nèi)課外并重，設(shè)立開放性實(shí)驗(yàn)室，充分利用學(xué)生的課余時(shí)間，要求學(xué)生在課余時(shí)間完成一定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。為了發(fā)揮學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性，實(shí)驗(yàn)和課程成績(jī)掛鉤，根據(jù)其完成實(shí)驗(yàn)的結(jié)果給予一定的學(xué)分。

另外，我想應(yīng)對(duì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)課，改變?cè)瓉淼膶?shí)驗(yàn)依托理論課的模式。進(jìn)行獨(dú)立設(shè)課，使得同學(xué)們通過一系列的實(shí)驗(yàn)。更進(jìn)一步的加深對(duì)機(jī)械基礎(chǔ)課的認(rèn)識(shí)。

2 教學(xué)內(nèi)容的改革

2.1 課內(nèi)實(shí)驗(yàn)(機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).少課時(shí))

課內(nèi)實(shí)驗(yàn)是針對(duì)非機(jī)械類專業(yè)的，此類專業(yè)的機(jī)械基礎(chǔ)課時(shí)少，實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)就更少，一般只設(shè)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖測(cè)繪、齒輪范成、帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等基本的實(shí)驗(yàn)。為了取得更好的效果，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣，對(duì)這些實(shí)驗(yàn)作了一定的改進(jìn)，如齒輪范成實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在電腦上進(jìn)行齒輪模擬加工演示，然后讓學(xué)生觀察滾齒機(jī)、插齒機(jī)上真實(shí)的齒輪加工過程。在第一次課程實(shí)驗(yàn)之前，讓學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室觀察各種典型機(jī)械，如活塞與氣缸的運(yùn)動(dòng)、凸輪機(jī)構(gòu)、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)等機(jī)器（構(gòu)）的運(yùn)轉(zhuǎn)過程，使得學(xué)生懂得了各種機(jī)器（構(gòu)）離我們的生活是那么的近，知道各種機(jī)械是由一些常用機(jī)構(gòu)加上螺栓、軸承等標(biāo)準(zhǔn)件和專用零部件組合而成的，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2.2 獨(dú)立設(shè)課的實(shí)驗(yàn)

機(jī)械基礎(chǔ)課示范中心的建立，使得機(jī)械基礎(chǔ)各門實(shí)驗(yàn)課有了單獨(dú)設(shè)課的條件。為了獨(dú)立開出機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，在原有的基礎(chǔ)上。增加了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)由原來較簡(jiǎn)單增加到較復(fù)雜。主要增加了動(dòng)平衡原理和方法(各種動(dòng)平衡機(jī))、機(jī)械運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)定(組合式)、減速箱拆裝與結(jié)構(gòu)分析和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝與分析四個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)；增加了機(jī)械手程序控制及應(yīng)用、機(jī)械方案創(chuàng)意設(shè)計(jì)模擬和機(jī)械傳動(dòng)綜合設(shè)計(jì)三個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。同時(shí)增加設(shè)備臺(tái)套數(shù)，由一個(gè)實(shí)驗(yàn)三套設(shè)備，增加到6套設(shè)備(大型設(shè)備除外)。

改革之前機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是附屬于機(jī)械基礎(chǔ)和機(jī)械設(shè)計(jì)課程，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性低。改革之后我們?cè)趯?shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)方法，實(shí)驗(yàn)考核方面進(jìn)行了改革。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容作了調(diào)整，減少常規(guī)性驗(yàn)證性內(nèi)容，增加綜合性、設(shè)計(jì)性項(xiàng)目，并把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為必選和自選項(xiàng)目。如把齒輪范成、軸系組合放到學(xué)生自選的項(xiàng)目當(dāng)中，增加了機(jī)械手的原理和應(yīng)用，機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)搭接，典型機(jī)械的工作原理、機(jī)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)分析等內(nèi)容。，在進(jìn)行汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的拆裝實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求學(xué)生通過拆裝、分析，最后畫出機(jī)構(gòu)原理圖、結(jié)構(gòu)草圖，最后寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，達(dá)到提高學(xué)生動(dòng)手和分析問題的能力。

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上作了改進(jìn)，輔以新的內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)方法即對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)加上新的測(cè)試方法，如機(jī)械運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)試的實(shí)驗(yàn)，老實(shí)驗(yàn)方法是用動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀、光線示波器等記錄數(shù)據(jù)的，計(jì)算工作量大，分析也不方便，改用傳感器、測(cè)試儀、軟件之后，減輕了實(shí)驗(yàn)的工作量，提高了效率，擴(kuò)大了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍。又如齒輪傳動(dòng)效率的測(cè)量，過去用機(jī)械方法測(cè)量，計(jì)算的工作量很大?，F(xiàn)在改成數(shù)顯和計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)，時(shí)間一下就縮短一半。學(xué)生把多余的時(shí)間用在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和探討上，討論齒輪傳動(dòng)效率實(shí)驗(yàn)臺(tái)的新方案。又如動(dòng)平衡試驗(yàn)，在閃光式、硬支撐數(shù)字式動(dòng)平衡機(jī)上，用各種不同的實(shí)際零件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提高了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，增加了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。

實(shí)驗(yàn)考核也作了較大改進(jìn)。為了達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，根據(jù)學(xué)生完成教學(xué)大綱所規(guī)定的內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)習(xí)態(tài)度，進(jìn)行5級(jí)計(jì)分。為了評(píng)出比較合理的分?jǐn)?shù)，學(xué)生要得到優(yōu)秀的成績(jī)，必須提前申請(qǐng)。對(duì)申請(qǐng)學(xué)生進(jìn)行部分內(nèi)容的當(dāng)面抽查考核，再根據(jù)平時(shí)態(tài)度，實(shí)驗(yàn)報(bào)告，考核成績(jī)綜合打出分?jǐn)?shù)，使學(xué)生懂得要取得優(yōu)秀的成績(jī)，必須付出一定的努力和勞動(dòng)。學(xué)生完成了獨(dú)立設(shè)課所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)后，按學(xué)時(shí)給予學(xué)分。

2.3 課外開放實(shí)驗(yàn)

機(jī)械基礎(chǔ)是一門既有理論又與生產(chǎn)實(shí)踐有密切聯(lián)系的課程，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力是教學(xué)的重要組成部分。為此，我認(rèn)為應(yīng)該向?qū)W生開放相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室，如機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、典型產(chǎn)品認(rèn)知實(shí)驗(yàn)室、工程創(chuàng)新與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室等。讓學(xué)生能夠經(jīng)常到實(shí)驗(yàn)室中觀察和了解各種機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、工作原理以及在典型機(jī)械中的應(yīng)用；了解各種現(xiàn)代加工設(shè)備的操作，如數(shù)控加工、快速成型、激光雕刻等，學(xué)習(xí)各類CAD/CAM軟件的使用。

開放不僅體現(xiàn)在時(shí)間和空間上，而且在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和儀器設(shè)備等方面也開放。一是時(shí)間的開放。學(xué)生可根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)方案到實(shí)驗(yàn)室預(yù)約登記。自主選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間，在預(yù)約的時(shí)間內(nèi)想做多久就做多久，什么時(shí)候有了新思路，就什么時(shí)候到實(shí)驗(yàn)室去實(shí)踐。二是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開放。開放實(shí)驗(yàn)給學(xué)生提供了獨(dú)立活動(dòng)的空間，學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)的過程中，根據(jù)自己的實(shí)際情況做階段性調(diào)整或修改實(shí)驗(yàn)方案，逐步的挖掘自身的潛力，施展自己的創(chuàng)造才能。三.是儀器設(shè)備的開放。學(xué)校一般設(shè)備都可供學(xué)生選用。

2.4 設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是一種介于基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際科學(xué)實(shí)驗(yàn)之間的具有對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)全過程進(jìn)行初步訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生必須靈活運(yùn)用自己學(xué)過的各種科學(xué)知識(shí)，有些實(shí)驗(yàn)更涉及跨學(xué)科的內(nèi)容，這就對(duì)學(xué)生的課堂知識(shí)的掌握程度和綜合應(yīng)用能力提出了更高的要求。一些實(shí)驗(yàn)更需要學(xué)生自己組織材料、儀器和時(shí)間等各種因素，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，來驗(yàn)證一個(gè)教材上也許根本沒有寫明的理論，這就更好的激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力和學(xué)習(xí)興趣。通過設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生獨(dú)立操作和表達(dá)能力，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)。重視創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生提出了比較高的要求，要求學(xué)生綜合運(yùn)用不同學(xué)科的知識(shí)，增加了氣動(dòng)、電動(dòng)、傳感器的應(yīng)用、PLC控制等裝置，組合成各種有目的的機(jī)械裝置，要求完成一定的功能，達(dá)到一定的目的。

3.結(jié)束語

綜上所述，機(jī)械基礎(chǔ)課程是機(jī)械類專業(yè)的必修課，其內(nèi)容比較廣泛，牽涉的面也比較廣。以穩(wěn)妥之見，我認(rèn)為首先在機(jī)械基礎(chǔ)課程實(shí)行，當(dāng)?shù)谝浑A段取得了一定經(jīng)驗(yàn)之后，組織有關(guān)專家進(jìn)行評(píng)估，取得了經(jīng)驗(yàn)之后，再在其他課程推廣。在這個(gè)基礎(chǔ)上把有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和理論課獨(dú)立開來，單獨(dú)設(shè)課，單獨(dú)記分。把機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與理論課獨(dú)立開來。

[1]雷煒.基礎(chǔ)課教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2003，22(2)：120—121.

[2]夏建芳.論機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)新體系的構(gòu)建[J].現(xiàn)代大學(xué)教育，2003(1)：67.68