机械原理实验教学改革探讨

聂阳文++胡星++闫磊

摘 要 机械原理实验教学具有很强的工程实践性，在学生的创新能力培养方面起着关键作用。分析传统机械原理实验教学现状，并针对存在问题，从实验内容项目、教学手段、考核方式以及开放实验室等四个方面进行有益的尝试与探讨。

关键词 机械原理实验；教学改革；创新能力

中图分类号：G642.423 文献标识码：B

文章编号：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

随着国家经济的发展转型，业界对创新型人才需求更加迫切，而传统高等教育已不能较好地适应新形势下人才培养的需要，因此，高校教学改革势在必行。机械原理作为高校机械类专业的一门必修专业基础课程，是培养学生在机械方面综合分析设计能力和创新能力的主要课程。其中，机械原理实验课作为重要的实践性教学环节，是培养学生提出—分析—解决问题能力、工程实践能力及创新能力的重要途径。

现有机械原理实验教学以配合课堂理论教学为主，教学的重心不在于培养学生的动手能力和创新能力，只是为了验证、巩固和加深理论教学的内容，存在内容陈旧、方法死板、考核不科学等问题[1]。这种实验教学模式难以激发学生学习热情与兴趣，严重抑制了学生创新思维的发展。因此，如何在实验教学过程中培养学生独立思考和提出—分析—解决问题的能力，促进学生个性化发展，进而培养学生工程实践能力与创新能力，是机械原理实验教学改革所亟待解决的新课题。

2 存在的问题[2-4]

实验教学内容陈旧 传统机械原理实验教学的目的是服务于课堂教学，实验项目大多为验证性或演示性项目，存在内容单一陈旧、严重脱离学生现实生活实际、留给学生探究空间比较小等缺点，因此，实验项目对学生的吸引力不够，难以激发学生主动参与实验的兴趣。

实验教学方法死板 传统机械原理实验教学主要采取“菜谱式”教学方法，也就是在实验课开始前，实验室教师事先准备好实验仪器和设备，然后在实验课上再详细介绍实验的内容、方法、步骤及注意事项，学生只需依葫芦画瓢完成实验，并按教师要求提交实验报告即可。这种教学方式虽统一高效，但抑制了学生的求知欲，限制了学生独立思考和创造的空间，不利于学生实践能力和创新能力的培养。

学生对实验重视度不高 由于目前机械原理实验教学从属于课堂教学，没有设单独的考核学分，因而难以引起学生重视，做实验的积极性当然也就不高，甚至有部分学生把实验课当作任务完成，不能准确理解实验课程对自己工程实践能力培养的重要性。

实验考核方式不合理 目前机械原理实验成绩主要是由实验报告和实验课考勤构成。由于每一个实验项目都是学生分组完成实验，实验内容对于同一组学生来说完全相同，并且组与组之间差别不大，因此，学生最终所提交的报告也大多相同，甚至个别学生靠抄袭实验数据完成实验报告。在这种情况下，很难对学生真实实验能力进行评定。此外，这种考核方式没有考虑学生的创新思维，难以激发学生参与实验创新的热情与激情。

上述问题的存在，使实验本身难以激发学生学习兴趣，挫伤了学生进行实验的积极性和主动性，严重制约了学生的动手能力，更谈不上工程实践能力和创新能力的培养，因此，对传统机械原理实验教学模式进行改革十分必要。

3 改革措施

优化实验项目，培养学生的综合设计及工程实践动手能力 为了提高学生的动手能力、综合分析能力和解决实际问题的能力，鼓励学生大胆创新，积极探索，使学生初步具备机械创新设计能力，需要对内容陈旧的演示性和验证性实验进行删减，并对保留的传统实验项目进行新技术改造，如引入计算机技术、优化测试与分析手段、在原实验设备上增加实验内容等；增开一批设计性、创新性和综合性实验，如机构形变创新实验[5]、机械系统创意组合及参数可视化分析实验[6]等，激发学生主动参与实验的兴趣。

改变“灌输式”教学方法，实施启发式、讨论式教学，培养学生创新能力 以机构形变创新实验[5]为例，改变原来让学生通过直接观察实验或按实验指导书设定的步骤进行操作的“灌输式”教学方式，而是先向学生介绍机构运动变换的原理，以选定的基本机构为原始机构，应用构件运动状态变换、机构运动合成分解变换及机构自由度变换形成新机构，然后启发引导学生尽可能地运用发散思维找出各种能改变机构运动方式的因素，如选用不同构件作机架、改变运动副的尺寸和形式、选择不同的构件作为原动件等，尽可能搭建所想出的机构模型进行实验，再观察其运动特点，并与教师就实验过程中所发现的问题进行互动讨论，最终让学生能灵活自如地掌握机构变换的创新方法，让学生充分论证自己的设计思路、方案和实验研究结果，最终达到提高学生动手能力和创新能力的目的。endprint

科学评定学生实验成绩，为学生主动参与实验创新提供机制保障 实验课独立开设且单独核算学分，学生的最终实验成绩由三个部分综合评定给出：1）实验课考勤；2）综合、设计和创新能力；3）实验报告的质量。改变当前机械原理实验成绩依附于课程成绩，并且实验成绩仅由实验报告和实验课考勤两部分组成，难以引起学生重视的状况，探索引入实验过程全程监控理念，将学生在做实验全过程中的表现均纳入考核范畴的方法，建立注重过程和综合能力的实验考核机制，对学生实验动手能力、工程实践能力和创新能力做出更加全面合理的评价。通过科学严格的考核监督引导学生主动去参与实验，并在实验过程中主动动手、动脑，从而培养自身创新素质。

开放实验室，为学生创新能力培养提供平台 开放实验教学是为了适应创新人才培养的要求，在时间、空间、方法、模式、内容和设备等方面向学生全方位开放的新型实验教学模式，是对传统实验教学的发展与创新[7]。开放实验室可以给学有余力的学生提供一个充分开放自由的实验环境和实验平台，学生可以在开放实验室充分发挥自己的聪明才智。实验室教师鼓励学生进行设计性和创新性机械实验，并从学生实验成果中筛选优秀作品，进行适当的指导与改进，由学生自主加工，以实物的形式参加校级、省级乃至国家级的机械创新设计大赛。学生通过开放实验室进行科技创新实验，并有机会参加课外科技创新活动，不仅能够培养学生的创新精神和工程实践能力，还培养学生的团队协作精神、交流沟通能力，激发学生主动参与实验的积极性。

4 结束语

通过改革机械原理实验内容项目、教学手段、考核方式以及开放实验室，来提高实验教学效率和质量，从而最大限度调动学生参与实验的积极性、主动性和创新性。当然，实验教学改革不是一劳永逸的事情，需要不断地创新、总结经验并加以完善，为培养出更高质量的创新型优秀人才而努力。■

参考文献

[1]王素玲，吕凤霞.创新思维的机械原理课程教学模式的探索[J].教育教学论坛，2011（3）：113-114.

[2]陆凤仪，杨文.改革机械原理实验教学[J].理工高教研究，2004，23（3）：90-91.

[3]郭慧宇.《机械原理》《机械设计》课程实验教学改革的探究[J].才智，2014（6）：34-36.

[4]何玉林.“机械原理”课程实验教学的现状分析与改革[J].高教论坛，2014（10）：25-27.

[5]孔蓉.本科生创新能力培养方法的思考与实践[J].重庆交通大学学报：社科版，2012，12（3）：116-118.

[6]刘兰，朱理.机械原理、机械设计实验教学改革实践初探[J].装备维修技术，2004（2）：47-48.

[7]郭淑芳，吴健等.机械原理及机械设计实验教学中心开放实验教学实践[J].中国现代教育装备，2009（13）：82-83.endprint