关于改进机械基础实验教学的几点思考

周建起

机械基础实验教学是机械工程教育的重要内容，也是机械基础教学中的实践性环节。它不仅是提高课程教学质量的重要手段，更是学生理论联系实践、实现知识向技能转化的重要平台。机械教学的目标是培养既掌握扎实的专业知识、又具备较高的工程实践能力、能够将理论应用于实践的高级技术性人才，着力提高学生理论联系实际、机械创新和综合设计能力。因此，机械基础实验教学要紧紧围绕这一人才培养目标，更加突出设计性、创新性，着重提高实验教育质量。

一、机械基础实验教学的现状及存在的主要问题

目前，国内大部分高等职业教育的基础实验教学大多是验证性实验，着重对实验技能的培养。学生根据理论知识及操作步骤，在老师的指导下进行程序性操作。实验内容主要依附于课本知识，没有形成独立完成的体系，且缺乏综合和设计性实验。这种实验教育模式存在着较为明显的弊端，不利于培养学生的设计能力，也难以调动起学生的积极性，最终会影响机械教学的质量和效果。主要的问题表现为：

一是实验内容更新较慢。实验内容还多数停留在理论知识的验证及基本方法与技能的训练，机械原理实验仍是传统的机构测绘、齿轮和凸轮传动和简单的液压元件，机械设计实验主要还是螺栓组连接、齿轮传动等经典实验。这些实验均属于基础实验，内容已经延续了很多年，已难以符合现在机械自动化和高级设计人才的培养需求。

二是教学方法较为单一。在实验过程中，还是以教师讲授为主，学生在老师的指导下一步步操作机器、验证流程。在这种模式下，教学的目的变成了让学生熟悉实验设备的主要构成和基本使用规范，让学生根据实验指导书得出正确的实验数据，而不是引导学生主动思考、自主设计，学生很难学习到系统完整的工程设计理念和能力，很难掌握机械实验的设计理念和运用原则，学生的积极性、主动性和创造性也难以发挥，不利于学生的长远发展。

三是教学考核体系不够完善。在机械课程教学中，课堂表现、期末考试成绩还占有相当大的比重，实验教学在整个考核体系中的占比较小，而卷面成绩难以体现出学生动手操作的能力。并且对实验课程的考核也多是完成实验课堂的教学内容、提交课程作业，对学生的创新能力、课堂外的自主学习和设计不够重视，对学生综合运用实验器材独立完成实验的考察不足。

四是机械实验室管理水平有待提高。由于很多高校的机械实验室都不是统一规划成立的，而是从原来简单的机械设备操作间逐步发展转化的，因此设备的更新换代比较慢，很多实验设备相对落后，且由于实验设备使用次数多，低值的实验材料耗费较大，因此对设备的采购、维护保养及成本管理提出了更高的要求。

二、机械基础实验教学的目标

机械基础实验教学要以激发学生的创造热情、充分培养学生的创新能力、全面深化课堂教育质量为主要目标，通过建设高标准、创新型实验室，着力促进学生工程实践能力、动手能力和创新能力等综合素质的培养。实验课程作为机械专业教学过程中的重要一环，必須要围绕教育大纲单独设课，并突出实验知识技能的系统性、实践性，在传统的实验项目外，增加设计性、综合性和研究性强的实验内容，给予学生更大的自由度，做到通过实践启发和调动学生学习的自主性。比如，通过开设轴系结构设计实验，帮助学生深入理解轴承组合的设计要点和操作要领，使课堂教学的重难点知识更加生动具体；通过实验室开放给学生的毕业设计提供操作的平台和空间，将课堂学习的原理加以运用，通过自主设计、研究、解决问题全面提升实践能力。

三、机械基础实验教学的改进思路

为达成上述培养目标，在实验室建设上要注重优化实验课程结构、创新实验教学模式、提升实验室管理水平，以充分发挥实验课程在机械专业教育中的重要作用。

一是改革实验教学体系和内容。围绕机械实验教学的目标，结合实验室建设的现状，建立新型实验教学体系。一方面，对原有实验进行整合，提高基本性实验的教学效果，另一方面，增加设计创新性实验。设计创新性实验是一种介于基础教学实验和实际科学实验之间的的实验，在实验过程中，学生必须灵活运用自己学过的各种科学知识，这就对学生的课堂知识的掌握程度和综合应用能力提出了更高的要求。要进一步提高设计创新性实验的比重，比如开设机电产品模型设计及控制、机械方案创意设计等课程内容，引导学生按照工程设计的要求进行实验。

二是全面提升教学质量。要根据学生的认识规律和创造能力，科学设计实验内容，由浅入深、由了解操作要领逐渐向自主动手研究过渡，逐步培养学生分析和解决问题的实际能力。在教学方法上，多采用启发式、讨论式的教学形式，充分调动学生的积极性，有针对性培养学生的自主学习意识。强化对实验内容的延伸和拓展，结合最新的研究成果和设计案例，将课堂实验向科技创新、科研训练拓展，进一步丰富教学内容，开阔学生视野。

三是完善实验课程的培养模式和考核标准。进一步完善实验教学大纲，采用综合评定的考核模式，通过实验课堂表现、实验操作成果、实验报告撰写等多方面考察学生的实验能力。并要求学生利用课余时间，自主开展实验，完成符合一定要求的设计。并将课堂内外实验课程的考核结果作为评价学生最终成绩的重要组成部分。

四是加强实验室管理。机械实验室是培养机械人才的阵地，要进一步提高实验室的硬件实力，根据培养要求引进先进设备，加强网络建设和信息化管理，探索建立开放性实验室，为学生提高自主研究的新平台。要完善实验室日常管理制度，加强对实验设备的更新和维护，节约使用实验耗材，完善内部控制流程，确保各类实验资源得到充分利用。建立健全实验室教师队伍的管理机制，加强与先进地区、先进院校的人才交流，通过开展培训、学习进修提高实验室教师的业务水平和能力素质。制定实验室管理制度，科学安排人员分工，落实岗位职责，切实提高机械实验室的管理水平。