實驗教學體系的研究與實踐—機械設計制造及其自動化專業實驗教學改革

侯紅玲

陜西理工學院機械工程學院 陜西漢中 723003

實驗教學體系的研究與實踐—機械設計制造及其自動化專業實驗教學改革

侯紅玲

陜西理工學院機械工程學院 陜西漢中 723003

針對機械設計制造及其自動化專業實驗教學現狀，將部分實驗進行綜合、匯總并以“獨立課程”的方式進行；同時鼓勵學生進行課外作品的創作，建立了課內實驗與課外相結合的實驗教學新體系，保證了學生的基本實驗技能，鍛煉和提高了動手能力和工程意識。

實驗教學體系；實驗資源；運行管理模式

Abstract: according to the current situation the experimental teaching of the mechanical design, manufacturing and automation specialized subject, some experiments have been conformitied and collected, they further will be carry on in the manner course. simultaneity encourage students to work for the creation of extracurricular, the new experimental teaching system has been created that combine curricular and extracurricular experiments, so guarantees students’ basic skills and exercise and improved hands on ability and works consciousness.

Key words: experiment teaching system; experiment resources; operational management model

社會需求在改變,人才質量的標準也隨之改變,目前對人才的判斷主要看是否具備工程實踐能力、終生學習能力、團隊合作精神、創新及創造能力、職業道德和社會責任等。這對大學生的知識結構、能力素質提出了新的要求。社會大環境要求畢業生必須進行工程實踐和學習,進入企業能很快的適應工作。在此背景下,探討培養應用型人才實驗教學模式更具有時代意義。

由于社會需求的改變,使得目前高校實驗教學任務主要方向為培養學生的實踐能力、創新能力,為學生創造一個適應創新教育的教學環境和氛圍。如何充分發揮實驗室的作用,提高高校學生的實踐能力和創新能力,是當前高校工作的核心問題之一。

為了培養學生的創新精神、工程能力和實驗技能,滿足社會對機械類人才的需求,高校實驗教學體系目前急需解決的問題是：對目前的實驗教學體系進行大膽創新,改變傳統的教學模式。我院對機械設計制造及其自動化（以下簡稱機自）專業進行了這一方面的工作,實踐證明這種方法是科學的,可行的。

1 建立機自專業實驗教學新體系

實驗教學體系建立必須在現代教育思想的指導下,以培養動手能力,強調知識應用為重點。在此基礎上,機自專業在實驗內容和體系上做了如下工作：

1.1 課內實驗

根據我校人才培養模式,將實驗能力分為基本技能培養,專業技能培養和綜合創新能力培養3個層次,不同層次用不同的教學形式、在不同實驗室來完成；同時構造了4個實驗教學模塊（機械基礎、機電控制、機械制造、專業模塊綜合實驗）,制定出新的實驗教學大綱和教學計劃并單獨設課,使得機自專業實驗教學成為既與理論教學緊密相聯,又突出該專業特色的實驗課程體系。

在改革過程中,將內容上銜接緊密的一些實驗進行“獨立設課”,設計了機自專業“獨立”的實驗課程體系,如機械基礎實驗課,專業方向實驗課。在實驗環節中為學生提供了多個綜合性、設計性實驗。這些實驗是將幾門課程綜合在一起開設的實驗項目。如“標準齒輪設計、制造及檢測”實驗,要求學生5人一組,先進行設計計算,然后在滾齒機上進行加工,最后在檢測加工齒輪的精度。整個實驗內容從設計、制造及檢測于一體,不僅讓學生了解了加工過程,而且培養了他們團結合作的精神。這樣的實驗項目,主要培養學生綜合知識的應用能力和動手能力。一些原來設置在課程中的現場教學,如多種機構運動簡圖的繪制、常見機械零件的參觀仍保留在理論課教學過程,分別在機構陳列室、機械零件陳列室中進行。

實踐證明以上對實驗內容的處理方法由于知識之間的交叉融合、邏輯性強,銜接性好,能對學生進行系統教學,易于被學生接受。

1.2 課外實驗

就我校而言,工科類學生四年總學分基本上要達到190以上,平均每年48學分,16學時為1個學分,這么計算下來周學時20～24,學生一直在進行課堂教學,按照目前的人才需求,要培養具有創新精神和動手能力的大學生,而這種能力不僅僅靠課堂傳授知識,更重要的是要學會、體會到應用理論知識解決實際問題。這就需要給學生充足的時間和場地,讓他們通過實驗、制作作品、參與課外活動等環節親身體會后,把在課堂上學到的理論知識變為自身的財富和能力。

為了培養動手能力強的應用型人才,除了完成培養計劃中要求完成的實驗項目外,我們設置了一些環節來鍛煉學生的創新意識和動手能力。主要有綜合性、設計性實驗；課外科技作品創作,鼓勵學生參加各種競賽：全國大學生機械創新大賽,挑戰杯,機器人等。以上環節要求學生在教師指導下,利用課外時間查閱資料和制定方案,除此之外,必須給學生提供一定的硬件設施來保證。我們有工程訓練中心,開放實驗室等實訓場所,讓學生進行作品的創作,激發了學生創作的興趣,提高了動手能力和工程意識。

1.3 實驗基地與課時設置

實驗教學在高校本科專業是培養人才的關鍵,除了對實驗結構和體系進行整體優化外,同時要將重要的課外科技、實踐活動落實在培養計劃之內,鼓勵教師、學生積極參與。

2007年我院機械工程實驗教學中心成為省級實驗教學示范中心,以該實驗中心為基地,向學生開放,同時在我校的工程練中心、固定的校外實習基地、周邊的企業讓學生進行實訓和科技創新學習,真正提高了學生的實踐能力。最近幾年學生成績比較顯著：在2006年廣茂杯機器人大賽中,獲得一等獎1項,二等獎2項；2007年挑戰杯中獲得一等獎2項,二等獎3項,三等獎8項；在2008年陜西省機械設計創新大賽中,獲得一等獎2項,二等獎8項,優秀獎4項。以上成績都是學生在教師指導下,利用課外時間在實驗室完成的。通過這些活動的訓練,提高了學生的創作興趣,激發了創新熱情,這在學生的培養過程中起到了舉足輕重的作用。

在實驗課時設置方面,將理論教學和實驗教學并重,減少原來的理論上課學時,減少學分,減輕學生學習負擔,加大學生課外學習及實訓時間,培養他們終生學習能力及動手能力。在培養計劃制定時,學生的實踐教學時間占到總學時的1/4,加大了實踐環節的教學,目的就是提高學生的動手能力,進行專業標準訓練,使學生畢業后能很快適應工作。

2 實驗資源的整合

為保證新的實驗教學體系順利實施,根據機自專業現有實驗條件和資源,針對學校的定位和機自專業培養目標,以及本專業的課程體系,對機自專業實驗室的資源進行了整合,下設3個二級實驗室。即機械基礎實驗室、檢測與控制實驗室、現代制造技術實驗室?；旧蠈崿F了同類性質的實驗在1個二級實驗室內完成,做到了實驗室資源（包括實驗人員）大統一小互換的模式,提高了教學儀器設備的利用率,也避免了重復投資建設的現象。

3 結束語

通過機自專業實驗教學體系的研究與實踐,在實驗課程體系構建、實驗內容等方面取得了很好的效果,為我院其他專業的實驗教學起到了示范作用。

[1] 金錦珠.歐美研究型大學本科人才培養與課程實施模式及對我國的啟發[J].現代農業科學,2008,1

[2] 侯紅玲.施質量工程,提高教學質量[J].科技促進發展,2009,4

[3] 白海清,侯紅玲.對應用型本科專業實驗教學改革的再思考[J].黑龍江教育,2008,9

[4] 馬忠麗,董宇艷,董國強.高校開放性實驗室建設探索[J].實驗技術與管理,2005,22

[5] 黃耀麗,尹傳高,雷厲.地方高校實驗室體制及專業實驗室建設的探討[J].實驗室研究與探索,2005, 24(10):113-115

Study and practice of the experiment teaching system—Experimental teaching reform of mechanical design, manufacturing and automation

Hou Hongling
Shaanxi university of technology mechanical engineering, Hanzhong, 723003, China

2010-12-13 稿件編號：1112068

侯紅玲,碩士,講師。

本文受陜西理工學院教學改革項目（編號：XJG1037）資助。