機械工程基礎(chǔ)實驗課程實踐研究論文
摘要：“機械工程基礎(chǔ)實驗”課程通過一個典型機械零件、一個典型機械部件和一個典型的機電產(chǎn)品分別進行工程材料熱處理及應(yīng)變測量實驗、機械部件的技術(shù)測量、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰�。�?jīng)過“機械工程基礎(chǔ)實驗”課程的研究與實踐，闡述機械類應(yīng)用型本科院校設(shè)置該門課程的必要性，突出該門課程的特色，并付諸實踐，從而分析開設(shè)這門課程的效果。
關(guān)鍵詞：機械工程；基礎(chǔ)實驗；研究；實踐
“機械工程基礎(chǔ)實驗”課程的研究是教育部立項項目“面向２１世紀高等工程教育內(nèi)容和課程體系改革計劃”中的子項目“工程制圖與機械基礎(chǔ)系列課程教學(xué)內(nèi)容與課程體系改革的研究與實踐”的重要組成部分，也是２１世紀初我國高職高專學(xué)校教學(xué)改革成果之一。由筆者主編、主審并實施教學(xué)的“機械工程基礎(chǔ)實驗”教材已經(jīng)由高等教育出版社正式出版。近年來，圍繞這門課程筆者進行了大量的實踐，有一定的體會。為了貫徹改革成果，將這一成果推廣到應(yīng)用型本科實踐教學(xué)中，有必要將相關(guān)的體會和經(jīng)驗介紹給廣大教師，最終使學(xué)生受益。
１“機械工程基礎(chǔ)實驗”課程設(shè)置的必要性
為搞好高等工程教育的實踐教學(xué)改革，“工程制圖與機械基礎(chǔ)系列課程教學(xué)內(nèi)容與課程體系改革的研究與實踐”課題組在國內(nèi)外進行了大量的調(diào)查，并進行了比較研究，結(jié)果表明：我國生源的實踐基礎(chǔ)差，學(xué)生基本無實踐經(jīng)歷，特別是農(nóng)村學(xué)生，工業(yè)基礎(chǔ)知識非常缺乏，他們沒有良好的工程背景和實踐基礎(chǔ)，這就要求我們?yōu)閷W(xué)生提供良好的工程實踐基礎(chǔ)訓(xùn)練的機會。用人單位對“責(zé)任心”、“科學(xué)作風(fēng)”的要求列第一、二位，企業(yè)對學(xué)生“獨立解決問題的能力”、“開拓創(chuàng)新能力”的要求列第三、五位，從統(tǒng)計結(jié)果看突出地顯示了“加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高獨立解決工程現(xiàn)場技術(shù)問題能力和動手能力”的建議以２３％的比例位居榜首；從當前畢業(yè)生反饋信息看，存在的主要問題是“現(xiàn)場技術(shù)應(yīng)用能力不強”、“實踐動手能力差”、“創(chuàng)造和開拓能力不足”等問題列第二、三、四位。美國、德國和日本對實踐教學(xué)非常重視，實踐教學(xué)所占的比重都非常大，日本還單獨開設(shè)了“機械工學(xué)實驗”課程。這些都說明務(wù)必高度重視實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中要加強開放性和綜合性、設(shè)計性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。同時還應(yīng)加強校內(nèi)實驗室和實習(xí)基地建設(shè)，加強產(chǎn)學(xué)研合作，加強“雙師型”教師隊伍建設(shè)，加大對實驗室和實習(xí)基地的投入；另外，要強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的考核、評估和管理工作。對于機械類應(yīng)用型本科的學(xué)生強調(diào)實踐能力、實際動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，而這些能力的基礎(chǔ)是機械工程實驗基礎(chǔ)；原來在理論課程中的驗證性實驗的出發(fā)點強調(diào)的是用實驗去驗證理論的正確性，使學(xué)生便于理解和掌握相應(yīng)的理論，并沒有強調(diào)動手能力的培養(yǎng)，并且實驗是零散的，不系統(tǒng)的，學(xué)生無法得到系統(tǒng)的實驗訓(xùn)練。這就是我們設(shè)置本門課程的必要性之所在。
２“機械工程基礎(chǔ)實驗”課程特色
設(shè)置“機械工程基礎(chǔ)實驗”課程的.目的，是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實驗動手能力，側(cè)重于對學(xué)生機械檢測技術(shù)能力的培養(yǎng)，重組實驗內(nèi)容，緊密聯(lián)系工程實際，以典型的機械零件、部件和設(shè)備為載體，結(jié)合本系列課程范圍內(nèi)理論和實驗，設(shè)置綜合性、設(shè)計性的實驗。原來的實驗是簡單的、彼此分離的單列實驗；而現(xiàn)在的是系統(tǒng)的相互聯(lián)系的系列課程實驗。原來在各自的課程內(nèi)只能開設(shè)驗證性的實驗，想開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗非常困難；而現(xiàn)在“系列課程改革”為開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗提供了條件，“機械工程基礎(chǔ)實驗”課程使各門課程的實驗聯(lián)系到一起，達到綜合的目的。它基本解決了幾年來一直困擾我們的提高學(xué)生實際動手能力和工程實踐能力的實驗基礎(chǔ)問題，為系統(tǒng)學(xué)習(xí)機械工程基礎(chǔ)實驗開了先河，填補了應(yīng)用性、設(shè)計性實驗教學(xué)的空白�！皺C械工程基礎(chǔ)實驗”課程的特點是強調(diào)教學(xué)內(nèi)容的綜合，打破原有學(xué)科的界限，以工程應(yīng)用的需要重新劃分課程內(nèi)容；強調(diào)工程實踐能力培養(yǎng)，重視工程實踐訓(xùn)練，更強調(diào)在實踐中學(xué)習(xí)專業(yè)知識，其教學(xué)內(nèi)容、實例均取材于工程實際，實驗課程或應(yīng)用性實驗項目較多，實驗的設(shè)計性、綜合性、開放性和針對性較強，強調(diào)綜合素質(zhì)和工程實踐能力的培養(yǎng)；強調(diào)創(chuàng)新能力培養(yǎng)，重視掌握知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，要求學(xué)生掌握終生運用的學(xué)習(xí)方法，鼓勵學(xué)生在完成課程作業(yè)或?qū)嶒炛腥跁炌ㄓ嘘P(guān)課程，培養(yǎng)自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。“機械工程基礎(chǔ)實驗”的主要內(nèi)容如下：誤差基本理論及測試基礎(chǔ)；通過一個典型機械零件（如軸）進行工程材料熱處理及應(yīng)變測量實驗；通過一個典型機械部件（如減速器）進行機械部件的技術(shù)測量；通過一個典型的機電產(chǎn)品（如洗衣機）進行產(chǎn)品質(zhì)量檢驗，使學(xué)生掌握質(zhì)量檢驗的依據(jù)，掌握ＩＳＯ標準和ＧＢ標準以適應(yīng)國際競爭和我國加入世界貿(mào)易組織的需要；通過實驗設(shè)計，使學(xué)生了解實驗的構(gòu)成、作用、類型以及基本程序，掌握實驗方案的擬訂，懂得實驗設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生科研能力及創(chuàng)新意識。
３“機械工程基礎(chǔ)實驗”課程的教學(xué)實踐效果分析
教學(xué)計劃：“機械工程基礎(chǔ)實驗”課程是一門基礎(chǔ)實驗課程，單獨設(shè)課，列入教學(xué)計劃，計劃４０學(xué)時，各學(xué)�？筛鶕�(jù)實際情況安排在第２或第３學(xué)期，可相對集中安排２周或分散在各教學(xué)周組織教學(xué)�？己诵问剑涸瓉砘A(chǔ)實驗的考核是各占本門課程的１０％～２０％記入總成績，學(xué)生對實驗并不重視，而現(xiàn)在是作為一門考查課，其考核方式是考查，成績有三部分組成：實驗理論占２０分，實驗成績占５０分，實驗設(shè)計占３０分，因此，學(xué)生非常重視。課程效果分析：經(jīng)過四個學(xué)校兩輪的教學(xué)實踐，該門課程使學(xué)生在有關(guān)實驗知識、能力和素質(zhì)等方面都有較大幅度的提高。課程在實施過程中，本著以學(xué)生實驗為主，教師講授為輔，指導(dǎo)與實際操作相結(jié)合的原則進行，具體效果有以下幾點：
�。常蓖ㄟ^教學(xué)使學(xué)生實驗知識更加豐富
教師重點講解誤差基本理論及測試基礎(chǔ)；機電產(chǎn)品質(zhì)量檢驗的基本概念及檢驗依據(jù)；實驗設(shè)計理論等部分內(nèi)容，約占總學(xué)時的２０％。通過教師講解使學(xué)生掌握以下幾方面的實驗基礎(chǔ)知識：１）學(xué)生能夠全面系統(tǒng)掌握和了解機械工程實驗的全貌，做到心中有數(shù)；２）掌握機械過程實驗誤差基本理論及測試基礎(chǔ)，有利于后續(xù)課程的實驗數(shù)據(jù)處理，也為課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計及創(chuàng)新實驗的數(shù)據(jù)處理奠定基礎(chǔ)；３）使學(xué)生擴充機電產(chǎn)品質(zhì)量方面的知識，了解產(chǎn)品檢驗的概念、職能、要素、程序、目的、作用與原則，掌握質(zhì)量檢驗的依據(jù)；４）掌握實驗的構(gòu)成、作用、類型及基本程序，會擬訂實驗方案，懂得實驗設(shè)計，為提高科研能力與創(chuàng)新意識做知識上的準備。
３．２通過教學(xué)使學(xué)生實驗動手能力得到加強
在教師指導(dǎo)下，學(xué)生親自動手完成所規(guī)定的各項實驗任務(wù)，全面理解和掌握機械工程實驗的全過程，提高動手能力，實驗課時約占總學(xué)時的６０％，通過實驗使學(xué)生掌握如下技能：１）全面理解和掌握實驗技能，熟知機械工程實驗的全過程；２）掌握機械工程實驗的基本方法，學(xué)會使用常用測量工具、儀器的操作與技巧；３）學(xué)會使用各種基礎(chǔ)實驗的測試儀器，如：金相顯微鏡，硬度計，壓力試驗機等的使用、操作及零件熱處理工藝；４）掌握機電產(chǎn)品檢驗的儀器設(shè)備，如：振動測試儀，電氣強度測試儀等的使用。
�。常惩ㄟ^教學(xué)使學(xué)生科學(xué)實驗?zāi)芰εc創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)
在實驗課程設(shè)計過程中，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生針對指定的實驗項目進行實驗課程設(shè)計，使學(xué)生掌握確定實驗對象、調(diào)研、選擇實驗方法、擬訂實驗方案、實驗實施等過程，全面掌握實驗設(shè)計，真正培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實驗?zāi)芰εc創(chuàng)新能力。
�。常赐ㄟ^教學(xué)使學(xué)生產(chǎn)品質(zhì)量意識初步形成
通過機電產(chǎn)品質(zhì)量檢驗課程的教學(xué)，使學(xué)生提高了機電產(chǎn)品質(zhì)量意識，了解產(chǎn)品質(zhì)量檢驗的概念、職能、要素、程序、目的、作用與原則；掌握質(zhì)量檢驗的依據(jù)。學(xué)生通過該課的學(xué)習(xí)，熟悉了有關(guān)ＩＳＯ９０００標準的知識，有力地奠定了學(xué)生日后所生產(chǎn)的機械產(chǎn)品在應(yīng)對國際競爭中所必備的基礎(chǔ)知識。
�。常低ㄟ^教學(xué)使學(xué)生綜合素質(zhì)明顯提高
學(xué)生在實驗知識的學(xué)習(xí)，實驗項目的操作和實驗設(shè)計過程中，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，增強了對事業(yè)的責(zé)任心以及對專業(yè)的熱愛；由于有些實驗項目需要獨立完成，而有些實驗需要集體分工合作，因此，培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考、分析、解決實際問題的能力，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識和團隊精神。在實驗設(shè)計過程中，學(xué)生學(xué)會了利用互聯(lián)網(wǎng)、圖書館查閱有關(guān)資料，并懂得如何去調(diào)研收集資料，學(xué)生的綜合素質(zhì)明顯提高。
４幾點建議
“機械工程基礎(chǔ)實驗”課程實施目前還是初步探索，使學(xué)生在實驗知識、實際動手能力、科學(xué)實驗?zāi)芰εc創(chuàng)新能力、產(chǎn)品質(zhì)量意識和實驗設(shè)計等綜合素質(zhì)方面都得到了加強和培養(yǎng)，培養(yǎng)了學(xué)生的個性，基本達到了本門課程的目的。但還需要進一步完善，如在教師的配備、培訓(xùn)方面需要加強；在實驗設(shè)備的配置方面需要加大投入；在實驗室的管理上應(yīng)該更加靈活，隨時為學(xué)生全天開放，給學(xué)生提供更廣闊的學(xué)習(xí)空間。
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