西部高校机械设计基础课程实验教学改革

张磊　张长

摘 要：机械设计基础系列课程是机械大类专业重要的专业基础课，实验教学是关键的实践教学环节之一。在当前国家倡导强化实践育人环节，培养具有创新能力的工程技术人才的大环境下，针对西部高校机械设计基础课程实验教学中的不足，本文提出了实验教学中以学生为中心、教师为主导，调动学生主动参与，提升学生工程实践意识和能力，激发学生创新思维的实验教学改革思路和措施。

关键词：西部高校；机械设计基础；实验教学；教学改革

【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216（2017）01B-0049-03

机械设计基础系列课程针对机械大类不同专业包含《机械原理》《机械设计》《机械设计基础》三门课程，是工科院校机械大类各专业重要的专业基础课。该课程具有较强的实践性，实验教学是非常重要的实践环节，它能加强学生对机构、零件的感性认识，是培养学生动手能力、分析解决问题能力及创新设计能力的有效途径。

目前，国内高校培养的工科学生与欧美发达国家学生相比，明显缺乏创新思维和能力，工程实践、动手能力较差，西部偏远地区更是如此。2010年，我国启动实施“卓越工程师教育培养计划”，目标是培养大批创新能力强，适应经济社会发展的各类工程技术人才，强调实践是工程的灵魂，注重学生工程实践能力的培养。教育部2012年发布《关于全面提高高等教育质量的若干意见（教高（2012）4号），强调“强化实践育人环节”（第八条），并将其作为提高教学质量的重要措施之一，表明实践教学在未来教育教学体系中的重要地位。在这样的大环境下，实验教学改革刻不容缓，我们针对西部高校机械设计基础系列课程实验教学中存在的问题，结合我校实际，提出改革思路和措施。

一、西部高校机械设计基础课程实驗教学现状

西部高校地处经济欠发达地区，教育资源相对不足，实验设备陈旧，生源质量参差不齐，教师知识更新缓慢。近年来，虽然在西部大开发、对口支援的帮扶下，西部地区高等教育取得了较快发展，但发展速度仍与东部地区有较大差距。西部高校在机械设计基础课程教学中多以传统模式教学，实验教学依附于理论教学。综合以上因素，西部高校机械设计基础课程实验教学存在以下问题：

（一）教学资源不足，学生没有足够动手实践机会

西部高校受到区域经济发展的限制，实验设备老旧且台套数少，无法为学生提供足够的实践机会。在实验分组中，很多情况下受实验学时所限，出现近十人一组，甚至人数更多。这种情况下，实验中只有个别学生能够实际动手操作，多数学生只是看别人做实验。

（二）教育观念陈旧，实验教学没有得到足够重视

西部高校教师教育观念保守，仍无法完全摆脱传统的教学观念。实验教学依附于理论教学，仅仅是理论教学的辅助手段，实验更注重对课堂理论知识的验证。我校现有《机械原理》《机械设计》《机械设计基础》三门课程中，每门课程各有3个实验项目，每个实验2学时，无论是从实验项目的数量上还是实验学时上与理论教学相比都非常少，只有1个创新设计实验，其余均为验证实验。实验中教师是主体，实验的设置、实施、评价及管理都掌握在教师手中，学生只能在老师的示范指导下完成规定的内容，学生完全是被动的参与，根本无法激发学生主动参与的积极性。

另外，从实验成绩的评价方面看，实验教学也难以引起学生的重视。在课程教学中，教师注重理论知识的传授，期末的成绩评定也重点考核学生对理论知识的掌握情况，实验成绩在总评成绩中所占比例极小。同时由于实验采用分组完成，成绩评定依据实验报告，同组人员间存在抄袭现象，这样对认真完成的同学来说是不公平的。

（三）实验内容相对孤立，缺乏系统性

机械设计基础课程理论教学中，各章节内容相对独立，致使依附于理论的实验项目仅仅服务于单个的理论知识点，注重对某一理论知识的验证，忽视了实验内容之间本身的内在联系，缺乏系统性。实验教学中，教师多是教会学生正确操作仪器设备及获取实验数据，而不注重向学生介绍为什么采用这种方法。学生在实验过程中只是重复执行老师讲的操作流程，记录数据，没有主动去思考是否还有其他方法。在这样的实验教学中，学生对于实验的一般方法和手段并没有形成完整和系统的认识，无法掌握机械测量的一般理论和方法。

二、实验教学改革的目标与思路

（一） 实验教学改革的目标

西部高校主要有两大任务：一是培养人才；二是服务地方经济社会发展。基于此，确立了实验教学改革的目标是培养学生的动手实践能力，实验的基本技能，创新意识，知识的综合应用能力和解决实际工程问题的能力。

（二）实验教学改革的思路

实验教学改革中，以培养能够服务区域经济发展，具有创新意识的工程应用型人才为根本任务；以学生为主体，教师为主导，充分调动学生自主参与的积极性；通过实验教学平台的建设和实验项目内容的优化，保证学生有充分的动手实践机会；完善实验教学体系，挖掘学生潜能，培养学生创新能力，建立学生的工程意识。

三、实验教学改革措施

（一）构建多层次，逐层递进的实验教学体系

实验教学目标要靠实验教学体系支撑，传统实验教学中相互孤立的实验项目不利于学生对实验一般性理论、方法的掌握，更难以培养学生综合创新能力。改革中将实验项目层次化，体现梯度性，构建了“多层次，逐层递进”的实验教学体系，如下表所示。通过基础能力的形成、综合分析能力的训练、创新意识的培养三个层次逐步实现由理论到工程实践的过渡。

机械设计基础系列课程实验教学体系

第一层为基础型实验，促进学生掌握基本原理，重点培养学生的基本技能，是实验教学体系的基础。第二层为综合分析型实验，提高学生动手实践能力，培养学生对知识综合应用和解决问题的能力。第三层为创新设计型实验，鼓励学生探索创新，自主学习，培养创新意识。三个层次之间呈递进关系，却又相对独立。每个层次有不同的培养目标，但都基于学生的实践能力培养，随着层次提升，学生实践能力显著提高。endprint

（二）实验独立设课

将《机械原理》《机械设计》《机械设计基础》课程实验从课程中分离出来，单独设立1学分，16学时的《机械设计基础实验》，实验学时和实验项目数量都大幅提高。这样做可以打破实验教学附属于理论教学的传统格局，提高实验教学地位。同时，实验单独设课后，成绩单独考核，可以引起学生对实验的重视，有利于加强学生参与实验的自觉性。成绩评定时，不仅仅依据实验报告，也注重实验过程中的动手能力和创新意识，以此激励学生积极主动参与实验，探索创新。

（三）加大实验硬件建设

实验教学想要顺利开展，离不开硬件平台建设。西部高校原本设备陈旧、资源不足，经济落后，在实验硬件建设时更要充分利用有限的资金。依据实验教学体系，优化资源，整体规划，建设能够满足三个不同层次实验教学需要的硬件平台。设备选型时，更注重功能性，尽量避免选择单一功能的实验设备，为学生提供充分的动手实践的机会。

（四）合理设计实验内容，提供自选实验

为保证每一位学生都能在实验中动手实践，增加实验设备的台套数是最有效的方法，但对西部高校来说，一味地追求设备台套数是不现实的，唯有通过合理设计实验内容，为学生提供丰富的自选实验项目，解决这一问题。设计实验内容时，考虑学生个体差异，在每个层次实验中设计不同难度的实验项目。虽然传统实验项目多为验证型实验，但一些经典验证实验有助于学生理解基本原理，掌握基本技能，所以应予以保留。在此基础上，设计丰富的综合分析型实验和适量的创新设计型实验。具体实施中，要求学生在每个层次实验中有一定数量的必做实验和选做实验，其余可根据学生能力和兴趣任意選择，因材施教。比如：假设每个实验2学时，16学时共8个实验，那么学生在第一层次中有2个必做实验，第二层次中有1个必做实验，除此之外，三个层次实验中每一层次还要选做1个实验，剩余2个实验可以在任意层次实验中进行选择。这样做一方面，学生同一时间可以分散在不同的实验中，在实验设备有限的情况下，也可以保证每位学生能够动手参与；另一方面，学生可以根据自己的能力和兴趣选择实验项目，可以有效激发学生参与实验的主动性，以学生为主体。

四、结束语

西部高校肩负着服务地方经济发展的重任，要培养具有创新意识、工程实践能力强的应用型技术人才。然而，西部高校在教育资源、教育观念等方面与东部高校存在较大差距。实验教学作为重要的实践教学环节，是培养学生工程实践能力的第一阵地，在西部高校推动实验教学改革具有深远的意义。机械设计基础系列课程实验教学改革， （下转91页）（上接50页）在分析西部高校现状后，结合我校实际，明确改革目标和思路，提出一些改革措施。如何进一步在实践中完善实验教学，还需今后不断的探索，这也是一项值得深入研究的课题。

基金项目：青海大学教育教学研究项目（项目编号：JY141512）。

参考文献：

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