淺談大工程背景下機械設計基礎實(shí)驗教學(xué)改革的研究與探索論文
機械設計基礎是近機類(lèi)各專(zhuān)業(yè)開(kāi)設的一門(mén)重要的技術(shù)基礎課程，該課程作為一門(mén)實(shí)踐性很強的課程，其實(shí)驗教學(xué)是一個(gè)十分重要的實(shí)踐環(huán)節，除了起到使學(xué)生加深對理論知識的理解、對課堂上教授的理論知識的驗證作用外，更重要的是培養學(xué)生工程意識、工程實(shí)踐動(dòng)手能力、理論聯(lián)系實(shí)際能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，啟迪其創(chuàng )新思維，開(kāi)拓其潛能的重要手段。因此，作者認為有必要對機械設計基礎傳統的實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行深入改革，從而建立大工程背景下的實(shí)驗教學(xué)體系，對實(shí)驗項目進(jìn)行分層次設置、分類(lèi)管理，更新實(shí)驗內容，改革實(shí)驗教學(xué)方法和手段以及實(shí)驗成績(jì)考核方式，為大工程背景下的應用型高級專(zhuān)門(mén)人才的培養奠定了堅實(shí)的基礎。
1機械設計基礎實(shí)驗教學(xué)的現狀
雖然機械設計基礎實(shí)驗教學(xué)在課程培養目標上占據著(zhù)重要的地位，但長(cháng)期以來(lái)由于對課程實(shí)驗教學(xué)的重視程度不足，導致了目前課程實(shí)驗教學(xué)主要存在以下問(wèn)題：
�。�1）實(shí)驗教學(xué)缺乏工程背景，實(shí)驗項目的設計與工程實(shí)際應用脫節，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣。我國高校的學(xué)生絕大多數學(xué)習經(jīng)歷都是連續的，都是從高中直接進(jìn)入大學(xué)的，接觸社會(huì )實(shí)踐的機會(huì )很少，對機械的了解只限于生活中接觸的范圍，還習慣于理性思維，缺少工程觀(guān)念，無(wú)法將理論知識和工程實(shí)際相結合。同時(shí)由于實(shí)驗較偏重于理論驗證，所以其實(shí)驗項目的設計理論性也較強，再加之實(shí)驗教師的講授不能很好地將某一實(shí)驗與工程實(shí)際應用相結合，勢必導致學(xué)生覺(jué)得實(shí)驗距離我們的生活和工作實(shí)際較遠，難以調動(dòng)學(xué)生實(shí)驗的積極性。
�。�2）實(shí)驗體系陳舊，教學(xué)內容、方法和手段單一，不適應當前人才培養的需求。傳統的機械設計基礎實(shí)驗體系中，各實(shí)驗內容往往比較單一，所涉及的知識面較窄，缺乏各學(xué)科知識的關(guān)聯(lián)性和交互性，所用的實(shí)驗手段也比較單一，實(shí)驗教學(xué)設備比較陳舊落后，難以開(kāi)設綜合性和設計性的實(shí)驗。同時(shí)在實(shí)驗中，往往注重的只是如何正確使用某類(lèi)儀器或設備得到所需要的實(shí)驗數據，而不注重根據實(shí)驗原理，為什么要采用這樣的實(shí)驗方法和測試手段。部分實(shí)驗項目的設置還未突破理論課程體系的制約，從而導致實(shí)驗內容的低水平重復，不利于學(xué)生實(shí)驗技能和創(chuàng )新精神的培養。
�。�3）實(shí)驗成績(jì)評定方式缺乏科學(xué)性，不能突出能力培養。傳統的機械設計基礎實(shí)驗成績(jì)的構成主要包含實(shí)驗表現、實(shí)驗過(guò)程的操作、實(shí)驗報告的撰寫(xiě)等三部分內容。同時(shí)，實(shí)驗成績(jì)僅作為平時(shí)成績(jì)的一部分，且該部分成績(jì)在總評成績(jì)中，所占比例較小，導致一些學(xué)生不認真做實(shí)驗，抄襲別人實(shí)驗報告的現象時(shí)有發(fā)生。這種成績(jì)評定制度不能全面反映學(xué)生的學(xué)習狀況和實(shí)際水平，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習積極性，也不利于理論與實(shí)踐知識的融合。
�。�4）實(shí)驗項目數量少，學(xué)時(shí)低，不利于高素質(zhì)應用型專(zhuān)門(mén)人才的培養。傳統的機械設計基礎課程實(shí)驗項目數量一般在3—4項，實(shí)驗學(xué)時(shí)通常僅占總學(xué)時(shí)的10%，實(shí)驗學(xué)時(shí)過(guò)少，加之受實(shí)驗條件所限，學(xué)習主動(dòng)性較差的部分學(xué)生就很少有實(shí)踐動(dòng)手機會(huì )，系統培養和訓練學(xué)生掌握實(shí)驗科學(xué)知識、科學(xué)方法與實(shí)驗能力的目標都很難做到，培養創(chuàng )新精神和創(chuàng )新意識就更無(wú)從談起。
�。�5）對實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量的重視程度不夠，教學(xué)質(zhì)量監控不到位。受“重理論、輕實(shí)踐”的傳統教育理念的影響，學(xué)生對實(shí)驗教學(xué)普遍重視不足，影響了教學(xué)質(zhì)量的提升。實(shí)驗教學(xué)環(huán)節的多樣性及其內容的復雜性決定對其監控的難度大。在教學(xué)形式上，普遍實(shí)行由指導教師對實(shí)驗內容進(jìn)行講解，然后由學(xué)生做實(shí)驗，有問(wèn)題時(shí)請教師指導。如果學(xué)生能完成規定的實(shí)驗任務(wù)并交實(shí)驗報告，就無(wú)需教師進(jìn)行指導。這樣就造成了對實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量監控的不全面、不客觀(guān)，實(shí)驗教學(xué)過(guò)程各環(huán)節缺乏信息收集、管理和反饋機制，其質(zhì)量得不到有力保障。
2深化機械設計基礎實(shí)驗教學(xué)，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力
2.1搭建工程背景，強化學(xué)生工程素質(zhì)的`培養
在實(shí)驗教學(xué)中，加強了實(shí)驗與工程實(shí)際的聯(lián)系，在新的實(shí)驗教學(xué)大綱中規定每項實(shí)驗內容的講授都要引入典型的與課程實(shí)驗相關(guān)的工程實(shí)例。在實(shí)驗中要以大工程為背景，以工程為主線(xiàn)，著(zhù)力于學(xué)生的工程意識、工程實(shí)踐動(dòng)手能力和工程素質(zhì)的培養，將工程教育、科學(xué)教育融合在一起。要注重介紹利用工程基礎理論解決工程實(shí)際問(wèn)題的思維和方法，加強學(xué)生工程素質(zhì)的培養。
2.2以機械設計基礎課程建設為重點(diǎn)，推進(jìn)課程實(shí)驗教學(xué)改革
�。�1）優(yōu)化機械設計基礎實(shí)驗教學(xué)體系。在全面分析學(xué)生能力結構的基礎上，以培養學(xué)生具有扎實(shí)的實(shí)驗技能，較好的機械綜合設計能力、分析能力和科學(xué)研究能力，挖掘學(xué)生潛能以及激活學(xué)生的創(chuàng )新思維為目標，構建包括基礎性實(shí)驗、綜合性實(shí)驗和設計性實(shí)驗3個(gè)層次的實(shí)驗教學(xué)新體系。該體系采取分層次設置、分類(lèi)管理的方式。分層次設置是指在新體系中，力求按照學(xué)生能力形成的不同階段，通過(guò)“基本實(shí)驗能力的形成、綜合能力的訓練、設計和創(chuàng )新精神的培養”來(lái)逐步實(shí)現由理論到實(shí)踐的過(guò)渡，促進(jìn)知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調發(fā)展。分類(lèi)管理是指在滿(mǎn)足實(shí)驗培養目標的基礎上按因材施教和以學(xué)生為本的原則將實(shí)驗項目設置為必做項目和選做項目。
第一層次實(shí)驗：指基礎性實(shí)驗，是開(kāi)展科學(xué)研究的基礎，也是開(kāi)展綜合性實(shí)驗和設計性實(shí)驗的基礎。其目的在于促進(jìn)學(xué)生掌握基本原理，培養學(xué)生的基本實(shí)驗技能、發(fā)現問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
第二層次實(shí)驗：指綜合性實(shí)驗，是實(shí)驗內容涉及相關(guān)的綜合知識或運用多門(mén)課程的知識，對某一問(wèn)題進(jìn)行綜合研究的實(shí)驗，它注重學(xué)生對知識的理解、運用和掌握。其目的在于提高學(xué)生的動(dòng)手能力、綜合分析和解決問(wèn)題的能力，達到能力、素質(zhì)和創(chuàng )新意識的綜合培養。
第三層次實(shí)驗：指設計性實(shí)驗，是為了讓學(xué)生獨立開(kāi)展科學(xué)研究的實(shí)驗，以學(xué)生為主體，教師為主導的實(shí)驗教學(xué)。它注重學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中自行設計和知識應用的合理性。其目的在于通過(guò)學(xué)生獨立設計、獨立分析，實(shí)現自主學(xué)習、自主創(chuàng )新，提高綜合設計的實(shí)踐能力，鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng )新，勇于探索，培養學(xué)生掌握基本的測試技術(shù)，具備初步開(kāi)展科學(xué)研究的能力。
�。�2）深化機械設計基礎實(shí)驗教學(xué)內容改革。從調動(dòng)學(xué)生積極性、提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、培養學(xué)生工程意識和創(chuàng )新意識的角度出發(fā)，對機械設計基礎實(shí)驗教學(xué)內容進(jìn)行了深入改革，改革的要點(diǎn)是：
�、賹C械設計基礎實(shí)驗項目進(jìn)行了重新認定和改造，形成了基礎性、綜合性和設計性的3個(gè)層次的實(shí)驗教學(xué)體系。
�、谝氍F代科技知識，用新技術(shù)、新理念和新方法改造傳統實(shí)驗。更新教學(xué)內容，用新的科學(xué)知識和現代測試技術(shù)豐富實(shí)驗內容，改變傳統實(shí)驗內容與現代工業(yè)生產(chǎn)和應用技術(shù)之間脫節的現象。
�、蹖�(shí)驗教學(xué)內容要突出學(xué)生的主體地位，以學(xué)生為本安排實(shí)驗教學(xué)內容。在遵循教學(xué)規律，體現由基礎到綜合的基礎上，充分考慮學(xué)生理論知識基礎和基本技能訓練，更加注重實(shí)驗原理和方法。
�、馨压こ桃庾R、創(chuàng )新精神、實(shí)驗能力的培養納入實(shí)驗教學(xué)內容，更重要的是貫穿滲透到實(shí)驗教學(xué)環(huán)節中去，鼓勵引導學(xué)生提出不同的設計方案和解題途徑，引導學(xué)生細致觀(guān)察實(shí)驗現象，總結實(shí)驗結論，提出實(shí)驗建議。
�。�3）教學(xué)方法、教學(xué)手段改革。從激發(fā)和培養學(xué)生自主學(xué)習、自主實(shí)踐和自主創(chuàng )新的角度出發(fā)，對教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行了如下改革：
�、俪浞职l(fā)揮實(shí)驗指導教師的主導作用，積極采用啟發(fā)式、討論式和現場(chǎng)教學(xué)等多種教學(xué)方法，增強實(shí)驗教學(xué)的趣味性和吸引力。鼓勵學(xué)生獨立思考，激發(fā)學(xué)習的主動(dòng)性，培養學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng )新意識。
�、跒榱税l(fā)揮學(xué)生的主體作用，促使學(xué)生養成勤于分析和善于思考的好習慣。在教學(xué)中要求學(xué)生做到實(shí)驗課前有預習，明確實(shí)驗目的、內容、步驟和要求。實(shí)驗課后有總結，歸納技術(shù)與操作要點(diǎn)，分析不足與改進(jìn)方法，并提出合理化建議。
�、蹫榱颂岣呓虒W(xué)效率和學(xué)生學(xué)習興趣，解決實(shí)驗學(xué)時(shí)相對較少的問(wèn)題，實(shí)驗教學(xué)中應充分利用多媒體進(jìn)行授課。多媒體在實(shí)踐與理論互相滲透方面具有一定的優(yōu)勢，既能節省設備資源，又能充分保證實(shí)驗教學(xué)要求。
�、転榱私鉀Q學(xué)生預習、復習和強化實(shí)驗技能的需要，機械設計基礎實(shí)驗室實(shí)行全天候課外開(kāi)放。這樣做可以有效地解決實(shí)驗學(xué)生人數多、儀器設備不足的問(wèn)題。同時(shí)，也為開(kāi)設綜合性、設計性實(shí)驗創(chuàng )造了條件，學(xué)生可以根據自己的學(xué)習和實(shí)驗進(jìn)程自主選擇實(shí)驗時(shí)間，使每一個(gè)學(xué)生都有機會(huì )動(dòng)手操作實(shí)驗的每一個(gè)環(huán)節，進(jìn)而提高了實(shí)驗的教學(xué)質(zhì)量。
2.3以能力培養為重點(diǎn)，推進(jìn)機械設計基礎實(shí)驗考核方式改革
為了進(jìn)一步強化學(xué)生的實(shí)驗意識和做好實(shí)驗的自覺(jué)性，提高學(xué)生重視實(shí)驗的程度，對現行的實(shí)驗考核方式進(jìn)行了改革。將原有的考核方式改變?yōu)閷?shí)驗平時(shí)成績(jì)與期末實(shí)驗操作考試成績(jì)綜合評定的方法。在此基礎上，實(shí)驗室制定了實(shí)驗考試與補考方案與具體細則等制度。同時(shí)，經(jīng)過(guò)與任課教師及學(xué)校領(lǐng)導協(xié)商，將機械設計基礎實(shí)驗成績(jì)實(shí)行一票否決制，即機械設計基礎實(shí)驗不及格者整個(gè)機械設計基礎這門(mén)課程就不及格。
2.4增加實(shí)驗學(xué)時(shí)，擴充實(shí)驗項目，提高學(xué)生實(shí)驗技能
應增加實(shí)驗學(xué)時(shí)的比例，其學(xué)時(shí)可為理論教學(xué)學(xué)時(shí)的30%或更多。根據課程培養目標的要求，增加實(shí)驗項目的數量，原理論教學(xué)中的某些內容可結合實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行講授，其效果明顯優(yōu)于原課堂理論教學(xué)。
2.5建立機械設計基礎實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系，完善實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量監控機制
與理論教學(xué)相比，實(shí)驗教學(xué)的監控與管理有著(zhù)不同的特點(diǎn)。我校從現代化管理手段入手，規范了實(shí)驗教學(xué)的各項工作，強化了實(shí)驗教學(xué)的科學(xué)管理，建立了三級教學(xué)質(zhì)量監控（專(zhuān)家評教、同行評教和學(xué)生評教）、常規質(zhì)量檢查、信息處理及反饋為一體的實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量監控體系，確保了實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量的穩步提升。
3結束語(yǔ)
機械設計基礎實(shí)驗教學(xué)，除了要求進(jìn)一步優(yōu)化課程實(shí)驗體系、深化實(shí)驗內容、教學(xué)方法和手段的改革外，還必須進(jìn)一步加強實(shí)驗教學(xué)管理體制的改革。同時(shí)，隨著(zhù)實(shí)驗教學(xué)的不斷改革，先進(jìn)的實(shí)驗設備、儀器的應用以及綜合性和設計性實(shí)驗內容的增加，也對實(shí)驗教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)、責任意識和敬業(yè)精神提出了更高的要求。
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