機械設計實驗教學模式改革探討

時間:2022-10-16 03:46:48

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機械設計實驗教學模式改革探討

摘要:機械設計實驗課程是高等院校機械類專業(yè)開設的一門專業(yè)必修課程。傳統(tǒng)機械設計實驗教學不能滿足創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標要求,本文闡述了新的機械設計實驗課程改革與探索思路,包括實驗項目改革、實驗模式改革、實驗管理機制改革以及實驗考核方式改革。通過改革,增強實驗學習氛圍,推動機械設計實驗課程的教學,也為其他實驗課程教學提供良好的借鑒。

關鍵詞:機械設計;實驗教學;實驗項目;管理機制;考核方式

一、機械設計實驗在專業(yè)中的地位與作用

機械設計理論是現(xiàn)代機械設計的基礎與核心,機械設計實驗緊緊圍繞機械設計理論,著重與機械設計相關的基本知識、基本理論、基本方法的學習和訓練。學生通過實驗,掌握零、部件特性的基本實驗方法,學會常用測試儀器的使用方法。通過機械設計實驗,可以鞏固并加深課堂理論知識,培養(yǎng)學生運用實驗方法分析、設計機械的能力。在專業(yè)素質(zhì)方面,能夠訓練學生嚴肅認真的科學作風,激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維方法,為學習后續(xù)相關專業(yè)課程奠定必要的基礎[1]。

二、傳統(tǒng)實驗教學模式的弊端

傳統(tǒng)的機械設計實驗教學形式單一,教學內(nèi)容陳舊,驗證性實驗項目太多,實驗教學缺乏創(chuàng)新性和啟發(fā)性。實驗項目很難做到“以學生為主體,以教師為主導”,學生對教師總有依賴思想,不想獨立思考、積極創(chuàng)新,在客觀上嚴重壓抑了學生對實驗課的興趣。再者,實驗指導書過于詳盡,實驗報告格式死板,束縛了學生的創(chuàng)造力和想象力,影響了對其創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)。

三、實驗教學模式改革

(一)實驗項目的改革。機械設計實驗教學改革的研究與實踐以機械原理、機械設計等為基礎,以實驗室為平臺,以綜合性、實用性為原則,以學生為主體,調(diào)整實驗項目,減少缺乏創(chuàng)新性和啟發(fā)性的驗證性實驗項目。傳統(tǒng)的實驗項目如螺栓連接靜、動態(tài)試驗,帶傳動實驗,軸系結構設計實驗和減速器拆裝實驗等都是學生在教師指導下被動地接受知識,嚴格按照指導書上的實驗步驟完成實驗,整個過程不需要太多動腦,更不用說自主創(chuàng)新了。實際上,每個學生都有其獨特性,有各自的實驗風格。因此,實驗指導書應大力開發(fā)綜合性、設計性實驗,實現(xiàn)“項目制”實驗,開放實驗室,并將實驗室的開放與教師的研究方向相結合,一方面讓學生自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,提高學生自主創(chuàng)新的能力;另一方面通過設計性實驗、綜合性實驗項目的開設,可以建立基礎元器件庫,實現(xiàn)實驗設備和資源共享,提高基礎實驗儀器的利用率,有效優(yōu)化實驗室資源配置,加速健全實驗室基礎實驗設備,同時促進創(chuàng)新平臺建設[2]。(二)實驗模式的改革。突破灌輸式實驗教學模式,學生自己組建團隊,成員可能來自不同系院的不同專業(yè),根據(jù)興趣在教師指導下確定課題,分析選題及設計內(nèi)容,自主設計方案、論證方案可行性、準備設備儀器、動手實驗、分析數(shù)據(jù)、及時總結、撰寫報告等工作。多學科、多渠道匯總的創(chuàng)新實驗項目往往思想新穎,目標明確。通過對課題的研究,學生能夠初步掌握科學研究的方法。同時,教師把科研活動引進實踐教學體系,縮小理論教學與實踐教學的差距,在提高學生自主性、創(chuàng)新性和團隊協(xié)作能力的同時,實驗教學質(zhì)量也會得到明顯提升,并為全國機械設計大賽、國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目以及機械專業(yè)的課程設計和畢業(yè)設計的開展提供有利條件[3]。(三)實驗管理機制的改革。科學的管理機制能夠有效提高資源的使用效益。實驗項目在論證獲批后應定期檢查,采用文獻研究法、比較研究法及個案研究法對項目進行跟蹤調(diào)查,同時為創(chuàng)建良好的學習氛圍,保障人員、儀器的安全,項目經(jīng)費的合理開支,建立健全綜合創(chuàng)新性實驗的管理模式,完善項目準入和退出制度并不斷調(diào)整修訂,推行實驗教學模式改革的順利實施提供重要保障[4]。(四)實驗考核方式的改革。實驗考核是檢驗實驗教學質(zhì)量的重要方式,但很多學生對于傳統(tǒng)的實驗課隨堂考試不積極,對實驗課的內(nèi)容不重視,對實驗過程和實驗報告不認真對待。因此,建立嚴格的實驗考核方式勢在必行。為提高創(chuàng)新能力,考核方式應多樣化。教師可以根據(jù)教學大綱的要求,從培養(yǎng)學生的科學思維和創(chuàng)新意識入手,把期末考查改為課題式研究,要求學生完成課題研究科技論文;或根據(jù)項目完成情況給予考核評估[5]。

四、結論

實驗項目實現(xiàn)由學生自主科研,把科研活動引進實踐教學體系,使學生真正地參加到科研中,培養(yǎng)學生的實驗積極性;在實驗內(nèi)容上,突破原有的灌輸式教學模式,達到綜合性設計性實驗的目的;真正實現(xiàn)實驗室的開放,達到實驗協(xié)助科研,科研提高實驗的雙贏。本研究致力于提高合理的機械類、近機類實驗教學平臺,進而促進應用型人才培養(yǎng)的進程,以期提高機械設計實驗教學效果,推動機械專業(yè)人才的培養(yǎng)。

參考文獻:

[1]李飛,梁永麗,侯雨雷等.機械設計課程實驗教學改革探索[J].教育教學論壇,2019,(18):138-139.

[2]李俏,伍先明,王鵬程等.慕課與翻轉(zhuǎn)課堂背景下的機械設計實驗教學建設探究[J].現(xiàn)代制造技術與裝備,2019,(03):217-218.

[3]MacleodH,HaywoodJ,WoodgateA,etal.EmergingPatternsinMOOCs:Learners,CourseDesignsandDirections[J].Techtrends,2015,(1):56-63.

[4]吳艷云,王照云,張珂等.機械工程專業(yè)實驗重能力培養(yǎng)課程建設探索[J].大學教育,2019,(7):50-52.

[5]王書清.機械設計基礎實驗教學的思考[J].建材與裝飾,2018,(10):198.

作者:邢進 單位:濱州學院機電工程學院