機械原理實驗教學改革探討

聶陽文++胡星++閆磊

摘 要 機械原理實驗教學具有很強的工程實踐性，在學生的創新能力培養方面起著關鍵作用。分析傳統機械原理實驗教學現狀，并針對存在問題，從實驗內容項目、教學手段、考核方式以及開放實驗室等四個方面進行有益的嘗試與探討。

關鍵詞 機械原理實驗；教學改革；創新能力

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）14-0155-02

Teaching Reform of Mechanical Experiment Teaching//NIE Yangwen， HU Xing， YAN Lei

Abstract Being a kind of teaching with high engineering practi-cality， mechanical experiment teaching plays an important role in training students innovation ability. In this paper， the problems of traditional experiment teaching method are discussed， and then， considering experiment content， teaching means， evaluation mode and open laboratory， the teaching reform of mechanical experiment teaching are proposed.

Key words mechanical experiment； teaching reform； innovation ability

1 引言

隨著國家經濟的發展轉型，業界對創新型人才需求更加迫切，而傳統高等教育已不能較好地適應新形勢下人才培養的需要，因此，高校教學改革勢在必行。機械原理作為高校機械類專業的一門必修專業基礎課程，是培養學生在機械方面綜合分析設計能力和創新能力的主要課程。其中，機械原理實驗課作為重要的實踐性教學環節，是培養學生提出—分析—解決問題能力、工程實踐能力及創新能力的重要途徑。

現有機械原理實驗教學以配合課堂理論教學為主，教學的重心不在于培養學生的動手能力和創新能力，只是為了驗證、鞏固和加深理論教學的內容，存在內容陳舊、方法死板、考核不科學等問題[1]。這種實驗教學模式難以激發學生學習熱情與興趣，嚴重抑制了學生創新思維的發展。因此，如何在實驗教學過程中培養學生獨立思考和提出—分析—解決問題的能力，促進學生個性化發展，進而培養學生工程實踐能力與創新能力，是機械原理實驗教學改革所亟待解決的新課題。

2 存在的問題[2-4]

實驗教學內容陳舊 傳統機械原理實驗教學的目的是服務于課堂教學，實驗項目大多為驗證性或演示性項目，存在內容單一陳舊、嚴重脫離學生現實生活實際、留給學生探究空間比較小等缺點，因此，實驗項目對學生的吸引力不夠，難以激發學生主動參與實驗的興趣。

實驗教學方法死板 傳統機械原理實驗教學主要采取“菜譜式”教學方法，也就是在實驗課開始前，實驗室教師事先準備好實驗儀器和設備，然后在實驗課上再詳細介紹實驗的內容、方法、步驟及注意事項，學生只需依葫蘆畫瓢完成實驗，并按教師要求提交實驗報告即可。這種教學方式雖統一高效，但抑制了學生的求知欲，限制了學生獨立思考和創造的空間，不利于學生實踐能力和創新能力的培養。

學生對實驗重視度不高 由于目前機械原理實驗教學從屬于課堂教學，沒有設單獨的考核學分，因而難以引起學生重視，做實驗的積極性當然也就不高，甚至有部分學生把實驗課當作任務完成，不能準確理解實驗課程對自己工程實踐能力培養的重要性。

實驗考核方式不合理 目前機械原理實驗成績主要是由實驗報告和實驗課考勤構成。由于每一個實驗項目都是學生分組完成實驗，實驗內容對于同一組學生來說完全相同，并且組與組之間差別不大，因此，學生最終所提交的報告也大多相同，甚至個別學生靠抄襲實驗數據完成實驗報告。在這種情況下，很難對學生真實實驗能力進行評定。此外，這種考核方式沒有考慮學生的創新思維，難以激發學生參與實驗創新的熱情與激情。

上述問題的存在，使實驗本身難以激發學生學習興趣，挫傷了學生進行實驗的積極性和主動性，嚴重制約了學生的動手能力，更談不上工程實踐能力和創新能力的培養，因此，對傳統機械原理實驗教學模式進行改革十分必要。

3 改革措施

優化實驗項目，培養學生的綜合設計及工程實踐動手能力 為了提高學生的動手能力、綜合分析能力和解決實際問題的能力，鼓勵學生大膽創新，積極探索，使學生初步具備機械創新設計能力，需要對內容陳舊的演示性和驗證性實驗進行刪減，并對保留的傳統實驗項目進行新技術改造，如引入計算機技術、優化測試與分析手段、在原實驗設備上增加實驗內容等；增開一批設計性、創新性和綜合性實驗，如機構形變創新實驗[5]、機械系統創意組合及參數可視化分析實驗[6]等，激發學生主動參與實驗的興趣。

改變“灌輸式”教學方法，實施啟發式、討論式教學，培養學生創新能力 以機構形變創新實驗[5]為例，改變原來讓學生通過直接觀察實驗或按實驗指導書設定的步驟進行操作的“灌輸式”教學方式，而是先向學生介紹機構運動變換的原理，以選定的基本機構為原始機構，應用構件運動狀態變換、機構運動合成分解變換及機構自由度變換形成新機構，然后啟發引導學生盡可能地運用發散思維找出各種能改變機構運動方式的因素，如選用不同構件作機架、改變運動副的尺寸和形式、選擇不同的構件作為原動件等，盡可能搭建所想出的機構模型進行實驗，再觀察其運動特點，并與教師就實驗過程中所發現的問題進行互動討論，最終讓學生能靈活自如地掌握機構變換的創新方法，讓學生充分論證自己的設計思路、方案和實驗研究結果，最終達到提高學生動手能力和創新能力的目的。endprint

科學評定學生實驗成績，為學生主動參與實驗創新提供機制保障 實驗課獨立開設且單獨核算學分，學生的最終實驗成績由三個部分綜合評定給出：1）實驗課考勤；2）綜合、設計和創新能力；3）實驗報告的質量。改變當前機械原理實驗成績依附于課程成績，并且實驗成績僅由實驗報告和實驗課考勤兩部分組成，難以引起學生重視的狀況，探索引入實驗過程全程監控理念，將學生在做實驗全過程中的表現均納入考核范疇的方法，建立注重過程和綜合能力的實驗考核機制，對學生實驗動手能力、工程實踐能力和創新能力做出更加全面合理的評價。通過科學嚴格的考核監督引導學生主動去參與實驗，并在實驗過程中主動動手、動腦，從而培養自身創新素質。

開放實驗室，為學生創新能力培養提供平臺 開放實驗教學是為了適應創新人才培養的要求，在時間、空間、方法、模式、內容和設備等方面向學生全方位開放的新型實驗教學模式，是對傳統實驗教學的發展與創新[7]。開放實驗室可以給學有余力的學生提供一個充分開放自由的實驗環境和實驗平臺，學生可以在開放實驗室充分發揮自己的聰明才智。實驗室教師鼓勵學生進行設計性和創新性機械實驗，并從學生實驗成果中篩選優秀作品，進行適當的指導與改進，由學生自主加工，以實物的形式參加校級、省級乃至國家級的機械創新設計大賽。學生通過開放實驗室進行科技創新實驗，并有機會參加課外科技創新活動，不僅能夠培養學生的創新精神和工程實踐能力，還培養學生的團隊協作精神、交流溝通能力，激發學生主動參與實驗的積極性。

4 結束語

通過改革機械原理實驗內容項目、教學手段、考核方式以及開放實驗室，來提高實驗教學效率和質量，從而最大限度調動學生參與實驗的積極性、主動性和創新性。當然，實驗教學改革不是一勞永逸的事情，需要不斷地創新、總結經驗并加以完善，為培養出更高質量的創新型優秀人才而努力?！?/p>

參考文獻

[1]王素玲，呂鳳霞.創新思維的機械原理課程教學模式的探索[J].教育教學論壇，2011（3）：113-114.

[2]陸鳳儀，楊文.改革機械原理實驗教學[J].理工高教研究，2004，23（3）：90-91.

[3]郭慧宇.《機械原理》《機械設計》課程實驗教學改革的探究[J].才智，2014（6）：34-36.

[4]何玉林.“機械原理”課程實驗教學的現狀分析與改革[J].高教論壇，2014（10）：25-27.

[5]孔蓉.本科生創新能力培養方法的思考與實踐[J].重慶交通大學學報：社科版，2012，12（3）：116-118.

[6]劉蘭，朱理.機械原理、機械設計實驗教學改革實踐初探[J].裝備維修技術，2004（2）：47-48.

[7]郭淑芳，吳健等.機械原理及機械設計實驗教學中心開放實驗教學實踐[J].中國現代教育裝備，2009（13）：82-83.endprint