機械原理課程實驗教學模式的探討

摘 要：本文分析了傳統機械原理課程實驗教學模式中存在的主要問題，從增開設創新性實驗、開放式實驗教學模式、改革實驗教學方法與考核等幾方面闡述，以培養學生的創新能力和實踐動手能力出發，為培養具有創新精神的應用型人才打下堅實的基礎。

關鍵詞：機械原理 實驗教學 創新能力 創新性

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2012）09（b）-0165-02

機械原理課程是機械工程類、車輛工程類專業的一門主干技術基礎課程，它在培養學生的機械綜合分析能力、設計能力和創新能力所需的知識、能力和素質結構中，占有十分重要的地位。課程的任務是使學生掌握機構學和機器動力學的基本理論、基本知識和基本技能，學會常用機構的分析和綜合方法，并具有進行機械系統設計的初步能力。在整個機械原理課程的教學體系中，實驗教學是其中重要的一個環節，通過該環節，一方面，學生能夠加強、加深對理論知識的認識與理解，另一方面，通過理論與實踐的結合，提高學生的動手能力，啟迪學生的創新思維。本文將從以下幾個方面對機械原理課程實驗教學模式進行探討。

1 機械原理實驗教學中存在的主要問題

1.1 實驗項目單一

目前大多數高校，特別是應用型本科高校，機械原理課程實驗比較單一，主要以演示性、驗證性實驗為主，而綜合性、設計性、創新性實驗偏少，雖然通過演示性、驗證性實驗能夠更好的加深學生對理論知識的理解，但是缺乏對學生的創新能力、創新思維的培養。

1.2 學生積極性不高

由于目前實驗項目多以演示性、驗證性為主，學生在做實驗的過程中，只是按部就班的按照實驗指導書的步驟和方法進行，并且有的學生不是主動去做實驗，而是在看實驗，主動思考較少，積極性不高，很難激發學生的求知欲，對于實驗過程中遇到的問題，不能較好的分析與解決。這樣的實驗教學模式必然導致學生眼高手低，實踐動手能力差，不能達到當前對應用型人才培養的要求。

2 增開設綜合性、設計性、創新性實驗

傳統的機械原理課程實驗中，演示性或原理驗證性實驗較多，實驗內容相對狹小，使得實驗教學很難達到預期的效果。隨著科學技術的發展，各學科之間出現越來越多的交叉和融合，單一的配合理論課程教學的實驗已不能滿足人才培養的要求。在具體的實驗教學環節，不放棄傳統實驗課程內容的同時，增加綜合性、設計性、創新性實驗的比重，以此增強學生綜合認識問題和解決問題的意識和能力，培養學生的創新能力。

因此，對于驗證性實驗與演示性實驗，如常用機構認知、漸開線齒輪范成、漸開線齒輪參數測定等實驗，由于較簡單，可以幾個實驗整合一起完成，或者老師可以在課堂理論教學中穿插操作完成或用多媒體技術仿真完成。為了培養學生的創新能力與創新思維，開設相關綜合性、設計性、創新性實驗，比如：回轉件動平衡分析實驗、常用機構性能測定與分析實驗、典型機器創新設計實驗、平面機構組合創新設計實驗、空間機構創新設計與仿真實驗、創新制作實踐等。

3 建立開放式實驗教學模式

在保證基本教學要求的同時，對綜合性、設計性、創新性實驗項目建立開放式實驗室教學模式，實行時間開放，空間開放、內容開放。開放式實驗教學模式與傳統實驗教學模式最大的不同，就在于學生不再是一味聽教師講、看教師做，而是在足夠的時間和空間范圍內，由自己來確定時間的分配，進行實驗方案的設計并進行實驗操作，對實驗的事實加以分析并做出結論。在這樣的學習氛圍中，學生就能真正感受到自己是學習的主人，是教學活動的主體，由此激發其主動參與的熱情、變被動學習為主動學習。

開放式實驗教學模式能給學生提供主動探求知識的寬松環境，讓他們在成功的設計和實驗操作的愉悅情緒下，潛力得到充分發揮，思維更加活躍。在對未知領域的探索過程中，通過自己的實驗操作和驗證，積極地去思考去探索，從中就會迸發出更多的智慧和靈感。如果堅持不斷地加以訓練，就十分有益于學生創新思維能力的培養。

開放式實驗教學模式能夠有利于最大限度地發揮實驗室的效益，提高實驗設備的利用率，方便學生自主安排學習，發揮學生在實驗教學中的積極性與主動性，鼓勵學生自選項目，自由組隊，自主研究、自主設計，培養學生的創新精神和實踐能力，使優秀學生脫穎而出。

4 改革實驗教學方法

傳統的實驗教學方法是實驗前老師講解實驗原理、實驗步驟、操作規程等，然后老師再演示，接著學生按照老師講解或實驗指導書進行操作，這種教學方法，學生的主動參與性少，思考性少，不利于培養學生的自學能力，自我學習能力，特別是對于綜合性、設計性、創新性實驗，這種傳統的實驗教學方法是不適應的，改革現有的實驗教學方法是非常有必要的。

機械原理課程實驗教學主要目的是讓學生通過相關實驗加深對所學知識的理解，并綜合運用所學知識進行創新能力與創新思維的培養。因此，在實驗的過程中，應該是以學生為實驗教學的主體，以學生為中心，老師所起的作用是全程指導、引導，啟發學生思維，對學生實驗過程、實驗結果等進行相關評價，而不宜指定學生如何如何做。

特別是對于綜合性、設計性、創新性實驗，應該給學生開闊的思考空間，允許學生異想天開，充分發揮學生在實驗過程中的積極性和自主性，在實驗過程中提倡相互交流，相互討論，通過實驗得到知識與能力的綜合訓練。比如，對于創新性實驗，要求學生自主設計實驗方案和實驗步驟，教師只負責對方案和步驟的審查，指導學生按照自己設計的方案和步驟進行實驗，大大培養了學生設計創新意識和實踐動手能力。

5 改革實驗教學考核模式

由于機械原理課程實驗教學，是與理論教學相輔相成，目前大多數高校的做法是實驗成績依附于課程成績，實驗部分沒有單獨學分，而是作為課程成績的一部分，實驗成績的考核主要參考實驗報告的情況，部分學生做實驗時走馬觀花，寫實驗報告時敷衍了事，甚至有的還抄襲別人的實驗報告，所以這種考核模式有很大的弊端。

在機械原理課程實驗教學中，隨著綜合性、設計性、創新性實驗比例的增大，可將實驗部分單獨計算學分，單獨考核與等級實驗成績。成績由兩部分組成：平時成績和期末考核成績，比重為：6∶4。平時成績主要考核各項實驗的操作及實驗報告，在設置時，對于不同層次的實驗項目在總成績中所占的權重不同，演示性、驗證性實驗占的權重最低，創新性實驗占權重最高。期末考核以團隊方式進行考核，一般以3～4個人為一組，實驗項目以綜合性、設計性、創新性實驗展開，老師提出要求，學生自主完成整個實驗過程，實驗結束后，實驗考核組老師進行評分。這樣一來，大大提高學生參與實驗的積極性與主動性，學生對知識的掌握更深刻，實際動手能力與創新能力的培養得到非常好的鍛煉。

6 實驗教學與創新設計實驗基地相結合

在綜合性、設計性、創新性實驗過程中，對于優秀的實驗作品，設置專項科技創新經費，引導學生在創新設計實驗基地的平臺下進行改進，做成實物，申請相關專利。鼓勵和指導學生積極參加國家級、省級、校級的各類機械創新設計大賽、挑戰杯大賽等科技活動。通過實驗教學與創新設計實驗基地、課外科技創新活動相結合，通過這些創新活動，充分激發學生的創新精神，發掘和提高學生的研究創新能力。

7 結語

在傳統實驗教學模式基礎上，通過增開設綜合性、設計性、創新性實驗，采用開放性實驗室教學模式，改革實驗教學方法與考核方式，通過實驗教學與創新設計實驗基地相結合，不僅有利于加深了學生對知識的理解，同時大大培養了學生的實踐動手能力、創新能力與創新思維，這對于培養基礎扎實、實踐能力強、綜合素質高，具有創新精神的應用型高級人才具有重要的現實意義。

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