簡論高職《機械設計基礎》特色實驗室改革與建設

路宗新 王亞雙

（廊坊職業技術學院 河北 廊坊 065000）

簡論高職《機械設計基礎》特色實驗室改革與建設

路宗新 王亞雙

（廊坊職業技術學院 河北 廊坊 065000）

從服務于教學出發，根據課程的特點設計制造具有自主知識產權的實驗裝置，不僅可以使開設的實驗更貼近課堂教學，節約大量資金，也可以營造濃厚的學術氛圍，增強教師的科研能力。實驗模式的改革不僅有利于提高教學質量，也有利于提高教師的學術水平。

高職；機械設計基礎；特色實驗室；改革與建設

實驗室工作水平是衡量高職院校教學、科研水平的主要標志之一。根據高職院校教育教學及學科、專業建設的需要，緊緊圍繞教學質量這個中心，為保障高職院校培養高素質、高技能人才，提高教學質量和科學研究水平而建設具有本院特色的實驗室是非常必要的。

《機械設計基礎》是機械類專業必修的一門技術基礎課程。如何在本課程中培養和提高學生的研究能力和創新能力，改進高職《機械設計基礎》課程實驗教學的現狀，是一個值得探討的問題。《機械設計基礎》課程是一門與實際結合緊密的課程，理論學習如果沒有實驗的配合很難收到好的學習效果。實驗教學可以使學生理論聯系實際，激發學習的主動性和積極性，引導學生熱愛所學專業；可以培養學生的獨立思考能力、動手能力及創新能力；可以提高學生的科研素質及分析問題、解決問題的能力，是培養高素質創新型人才的關鍵。

現狀分析

傳統教學模式的局限 一般實驗過程按“問題—原理—結論—實驗證明”的程序開展，這種模式存在著明顯的弊端。一是學生按照指定的程序和要求進行實驗，必然會抑制學生的興趣，使學生沒有新奇感受，這樣的實驗談不上對學生創新能力的培養。二是學生在實驗時被動大于主動，實驗準備工作往往是教師事前做好的，學生只需按步驟操作，沒有進行思考、提出問題的機會，也沒有時間親自嘗試，這無助于學生發現新的知識、增長新的經驗。

學生動手能力現狀 《機械設計基礎》的前涉課程有《工程力學》、《公差配合》等，應該說學生已經具備了一定的動手能力。但這些課程的實驗教學模式仍是前述的傳統模式，不利于對學生獨立思考和創新能力的培養。首先，學生沒有建立起機械“動”的觀點，不熟悉本課程的實驗特點，而本課程以往開設的實驗也恰好在這方面存在欠缺。其次，學生已經養成被動學習的習慣，遇到問題不善于獨立思考，急于找教師尋求答案。再次，學生在實驗中發現的新問題往往被忽視，有的學生不會提出新問題，有的學生則懶于動手，只在一旁觀看。

教師有錯誤認識 實驗能力是一種個性心理特征，不能把實驗單純當作一種簡單的操作技能，這樣往往使實驗過程變成機械的操作過程。教師必須改變傳統認識，要根據職業院校的人才培養目標，針對高職院校學生的特點，培養學生的社會適應性，教育學生樹立終身學習理念，提高學習能力，提高學生的實踐能力、創造能力。這些理念必須貫徹到實驗教學中去。

《機械設計基礎》特色實驗室的改革與建設

2008年10月，我院完成了《機械設計基礎》特色實驗室的建設。學院累計投資10萬元，除對原有實驗設備進行必要的維修外，重點投資進行了三項具有自主知識產權的實驗裝置研制，即四桿機構組裝實驗裝置、凸輪機構組裝實驗裝置、軸系結構裝置。三項實驗裝置均屬學院重點基金科研課題，并獲得了國家實用新型專利。

新實驗裝置簡介 （1）四桿機構組裝實驗裝置。這是針對《機械設計基礎》課程中關于四桿機構教學的內容而設計和研究制作的新型組裝實驗，目的是填補教學中的實驗空白，使學生充分學習四桿機構的組成原理、類型、運動特點及其他特性，加強學生獨立思考及實踐動手能力的培養。自行設計制造的長度不等的桿件，可供學生自由組合形成不同的四桿機構類型，組裝快捷方便，在組合中可以發現新的知識點；滑塊的制作具有創新功能，可以解決組裝難題；學生在實驗過程中既能掌握所學知識，又能有新發現，從而產生一種成就感。該項目2002年9月4日獲得國家專利，2006年獲得廊坊市教學成果二等獎。（2）凸輪機構組裝實驗裝置。該實驗裝置是涉及一種凸輪機構的教學用具。使用這種教學用具的桿件，凸輪可方便地拆裝，桿件可根據需要選定，因此非常適合教師講課，學生動手做實驗可以直觀、迅速地組裝，演示各種凸輪機構及其運動特性。該項目2008年8月1日獲得國家專利，并獲得河北省科研立項資格。（3）軸系結構裝置。本實驗裝置綜合了軸、鍵、軸承等多種常用零件，將軸做成多段，可實現多種軸系組合，學生在實驗時可找出最佳方案，有利于加強學生獨立思考及實踐動手能力的培養。2008年10月1日獲得國家專利。

建立以學生為中心的實驗教學模式 把原來 “問題—原理—結論—實驗證明”的教學程序轉變為 “引導—探索—實驗—掌握”的新實驗模式。如四桿機構組裝實驗，開始教師可稍加引導，但這種引導并不是對學生實驗程序的引導，而是使學生用實驗提供的各種桿件隨意組裝，前提是組裝成四桿機構。學生會組裝出各種各樣的四桿機構，可能先按教材組裝出常見的幾種，但他們更感興趣的是組裝出教材上沒有的種類，這個過程就是探索的過程，也是學生最感興趣的過程。教師千萬不要覺得學生在蠻干，也許在這個過程中會發現很多沒有發現的問題。經過比較，學生會發現一些他們覺得合理的方案或者不合理的方案，然后揣摩其中的奧秘，這就是實驗的過程。教師只需提示學生注意觀察各種類型的特點，他們就會很有滋味地琢磨手中的機構了。通過整個實驗過程，學生會很好地掌握四桿機構的各種類型，同時發現每一種類型的特點，這就是掌握的過程。整個過程教師參與并不多，實驗的自主權交給學生，體現了以學生為中心的實驗教學思想。其余兩個實驗也貫徹了這樣的教學思路。

不要越俎代庖，要使學生自己動手 課程建設與改革是提高教學質量的核心，而實驗是非常重要的環節，也是改革的重點和難點。要改革教學方法和手段，融“教、學、做”于一體，強化學生能力的培養。在實驗教學中，要以學生為主體，根據設備的多少合理分組。我們設計的實驗一般是4個學生一組，這樣可以保證學生都有動手的機會和時間。遇到不愿意動手的學生，教師要鼓勵引導他們大膽去做，不要越俎代庖，逐步使他們養成獨立思考、獨立操作的能力。

轉變認識，增設適合高職教育特點的教學實驗 根據職業院校的人才培養目標，實驗、實訓課要占總課時一定的比例。但是目前由于種種原因，大部分職業院校實驗教學開設的比例不能滿足要求，有些院校會按大綱要求購置一些實驗設備，但僅購置大量的實驗設備并不能保證職業院校人才培養目標的實現。也就是說，也許花了很多錢，但實驗開出率并不高，或由于仍然沿用傳統的實驗模式，達不到鍛煉學生動手能力、獨立思考及發現探索能力的目的，最終還是不能實現培養高素質、高技能人才的培養目標。如果根據課程特點，從實踐出發，從培養高素質、高技能人才的目標出發，自主研制開發更能體現以學生為中心的實驗，然后合理安排實驗教學，這樣效果會更好一些。

《機械設計基礎》特色實驗室建設成效

教師科研能力得到提高 參加三項科研項目的教師共計20人，其中有經驗豐富的老教師，更多的是青年教師。項目負責人給每個成員分配了各自負責的研究內容，并指明研究方向。通過實際鍛煉，教師的科研能力得到顯著提高，寫出學術論文十余篇，有些教師還在自己負責的研究領域取得了科研成果。

開設實驗具有合理性并產生示范效應 這種自己研制實驗裝置的做法，不僅彌補了教學經費的不足，而且也使實驗更貼近教學。實驗的設計符合高職學生的培養目標，同時也營造了濃厚的學術氛圍。在學院領導充分肯定和大力支持下，其他系部也行動起來，根據自己學科的特點，對課堂教學和實驗教學進行改革嘗試。

長期以來，我國的職業教育教學基本上搬用普通教育的教學模式。因此，必須探索、研究適合職業教育教學需求的教學策略，解決學生學習興趣低下、效率不高的問題。由于職業教育教學內容選擇上的缺陷，使教學內容的職業教育特征不明顯，職業性與實踐性不強。這不僅不利于學生實踐知識的學習，更不利于學生技能水平的提升和畢業后就業的選擇性與適應性。由于缺乏相關教學活動的設計，使得學生實習實踐及動手能力的提高出現困難。近年來，國家十分重視職教師資隊伍建設，并投入大量財力物力于師資培訓和隊伍建設。但實際上職業院校教師普遍存在知識結構老化、技能水平不高的缺陷，實施師資培訓的效果也不理想，如教師的職稱愈來愈高移，而技能水平并沒有明顯提升。我院《機械設計基礎》特色實驗室的建設，為實驗教學環節的改革打開了一個突破口，對改革傳統實驗教學模式及提高學生的全面素質和教師的學術水平無疑具有深遠的意義。

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[3]陳耀溪，鮑鴻.新人才培養戰略下的實驗室建設與管理研究[J].實驗室科學，2008，（1）.

[4]侯龍清，楊鳳，徐紅梅.高等院校實驗室建設與管理的改革及實踐[J].東華理工大學學報（社會科學版），2008，（1）.

G712

A

1672-5727（2010）05-0033-02

路宗新（1966—），男，廊坊職業技術學院高級講師，主要從事機械設計與制造的教學與研究。