機械工程基礎實(shí)驗課程實(shí)踐研究論文
摘要：“機械工程基礎實(shí)驗”課程通過(guò)一個(gè)典型機械零件、一個(gè)典型機械部件和一個(gè)典型的機電產(chǎn)品分別進(jìn)行工程材料熱處理及應變測量實(shí)驗、機械部件的技術(shù)測量、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗，培養學(xué)生的實(shí)驗能力。經(jīng)過(guò)“機械工程基礎實(shí)驗”課程的研究與實(shí)踐，闡述機械類(lèi)應用型本科院校設置該門(mén)課程的必要性，突出該門(mén)課程的特色，并付諸實(shí)踐，從而分析開(kāi)設這門(mén)課程的效果。
關(guān)鍵詞：機械工程；基礎實(shí)驗；研究；實(shí)踐
“機械工程基礎實(shí)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容和課程體系改革計劃”中的子項目“工程制圖與機械基礎系列課程教學(xué)內容與課程體系改革的研究與實(shí)踐”的重要組成部分，也是２１世紀初我國高職高專(zhuān)學(xué)校教學(xué)改革成果之一。由筆者主編、主審并實(shí)施教學(xué)的“機械工程基礎實(shí)驗”教材已經(jīng)由高等教育出版社正式出版。近年來(lái)，圍繞這門(mén)課程筆者進(jìn)行了大量的實(shí)踐，有一定的體會(huì )。為了貫徹改革成果，將這一成果推廣到應用型本科實(shí)踐教學(xué)中，有必要將相關(guān)的體會(huì )和經(jīng)驗介紹給廣大教師，最終使學(xué)生受益。
１“機械工程基礎實(shí)驗”課程設置的必要性
為搞好高等工程教育的實(shí)踐教學(xué)改革，“工程制圖與機械基礎系列課程教學(xué)內容與課程體系改革的研究與實(shí)踐”課題組在國內外進(jìn)行了大量的調查，并進(jìn)行了比較研究，結果表明：我國生源的實(shí)踐基礎差，學(xué)生基本無(wú)實(shí)踐經(jīng)歷，特別是農村學(xué)生，工業(yè)基礎知識非常缺乏，他們沒(méi)有良好的工程背景和實(shí)踐基礎，這就要求我們?yōu)閷W(xué)生提供良好的工程實(shí)踐基礎訓練的機會(huì )。用人單位對“責任心”、“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(wèn)題的能力”、“開(kāi)拓創(chuàng )新能力”的要求列第三、五位，從統計結果看突出地顯示了“加強實(shí)踐教學(xué)環(huán)節，提高獨立解決工程現場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題能力和動(dòng)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(wèn)題是“現場(chǎng)技術(shù)應用能力不強”、“實(shí)踐動(dòng)手能力差”、“創(chuàng )造和開(kāi)拓能力不足”等問(wèn)題列第二、三、四位。美國、德國和日本對實(shí)踐教學(xué)非常重視，實(shí)踐教學(xué)所占的比重都非常大，日本還單獨開(kāi)設了“機械工學(xué)實(shí)驗”課程。這些都說(shuō)明務(wù)必高度重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節，在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節中要加強開(kāi)放性和綜合性、設計性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節。同時(shí)還應加強校內實(shí)驗室和實(shí)習基地建設，加強產(chǎn)學(xué)研合作，加強“雙師型”教師隊伍建設，加大對實(shí)驗室和實(shí)習基地的投入；另外，要強化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節的考核、評估和管理工作。對于機械類(lèi)應用型本科的學(xué)生強調實(shí)踐能力、實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng )新能力的培養，而這些能力的基礎是機械工程實(shí)驗基礎；原來(lái)在理論課程中的驗證性實(shí)驗的出發(fā)點(diǎn)強調的是用實(shí)驗去驗證理論的正確性，使學(xué)生便于理解和掌握相應的理論，并沒(méi)有強調動(dòng)手能力的培養，并且實(shí)驗是零散的，不系統的，學(xué)生無(wú)法得到系統的實(shí)驗訓練。這就是我們設置本門(mén)課程的必要性之所在。
２“機械工程基礎實(shí)驗”課程特色
設置“機械工程基礎實(shí)驗”課程的.目的，是培養學(xué)生的創(chuàng )新意識和實(shí)驗動(dòng)手能力，側重于對學(xué)生機械檢測技術(shù)能力的培養，重組實(shí)驗內容，緊密聯(lián)系工程實(shí)際，以典型的機械零件、部件和設備為載體，結合本系列課程范圍內理論和實(shí)驗，設置綜合性、設計性的實(shí)驗。原來(lái)的實(shí)驗是簡(jiǎn)單的、彼此分離的單列實(shí)驗；而現在的是系統的相互聯(lián)系的系列課程實(shí)驗。原來(lái)在各自的課程內只能開(kāi)設驗證性的實(shí)驗，想開(kāi)設綜合性、設計性實(shí)驗非常困難；而現在“系列課程改革”為開(kāi)設綜合性、設計性實(shí)驗提供了條件，“機械工程基礎實(shí)驗”課程使各門(mén)課程的實(shí)驗聯(lián)系到一起，達到綜合的目的。它基本解決了幾年來(lái)一直困擾我們的提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和工程實(shí)踐能力的實(shí)驗基礎問(wèn)題，為系統學(xué)習機械工程基礎實(shí)驗開(kāi)了先河，填補了應用性、設計性實(shí)驗教學(xué)的空白�！皺C械工程基礎實(shí)驗”課程的特點(diǎn)是強調教學(xué)內容的綜合，打破原有學(xué)科的界限，以工程應用的需要重新劃分課程內容；強調工程實(shí)踐能力培養，重視工程實(shí)踐訓練，更強調在實(shí)踐中學(xué)習專(zhuān)業(yè)知識，其教學(xué)內容、實(shí)例均取材于工程實(shí)際，實(shí)驗課程或應用性實(shí)驗項目較多，實(shí)驗的設計性、綜合性、開(kāi)放性和針對性較強，強調綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的培養；強調創(chuàng )新能力培養，重視掌握知識的學(xué)習和應用，要求學(xué)生掌握終生運用的學(xué)習方法，鼓勵學(xué)生在完成課程作業(yè)或實(shí)驗中融會(huì )貫通有關(guān)課程，培養自學(xué)能力和創(chuàng )新能力�！皺C械工程基礎實(shí)驗”的主要內容如下：誤差基本理論及測試基礎；通過(guò)一個(gè)典型機械零件（如軸）進(jìn)行工程材料熱處理及應變測量實(shí)驗；通過(guò)一個(gè)典型機械部件（如減速器）進(jìn)行機械部件的技術(shù)測量；通過(guò)一個(gè)典型的機電產(chǎn)品（如洗衣機）進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量檢驗，使學(xué)生掌握質(zhì)量檢驗的依據，掌握ＩＳＯ標準和ＧＢ標準以適應國際競爭和我國加入世界貿易組織的需要；通過(guò)實(shí)驗設計，使學(xué)生了解實(shí)驗的構成、作用、類(lèi)型以及基本程序，掌握實(shí)驗方案的擬訂，懂得實(shí)驗設計，培養學(xué)生科研能力及創(chuàng )新意識。
３“機械工程基礎實(shí)驗”課程的教學(xué)實(shí)踐效果分析
教學(xué)計劃：“機械工程基礎實(shí)驗”課程是一門(mén)基礎實(shí)驗課程，單獨設課，列入教學(xué)計劃，計劃４０學(xué)時(shí)，各學(xué)�？筛鶕䦟�(shí)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�(lái)基礎實(shí)驗的考核是各占本門(mén)課程的１０％～２０％記入總成績(jì)，學(xué)生對實(shí)驗并不重視，而現在是作為一門(mén)考查課，其考核方式是考查，成績(jì)有三部分組成：實(shí)驗理論占２０分，實(shí)驗成績(jì)占５０分，實(shí)驗設計占３０分，因此，學(xué)生非常重視。課程效果分析：經(jīng)過(guò)四個(gè)學(xué)校兩輪的教學(xué)實(shí)踐，該門(mén)課程使學(xué)生在有關(guān)實(shí)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(shí)施過(guò)程中，本著(zhù)以學(xué)生實(shí)驗為主，教師講授為輔，指導與實(shí)際操作相結合的原則進(jìn)行，具體效果有以下幾點(diǎn)：
�。常蓖ㄟ^(guò)教學(xué)使學(xué)生實(shí)驗知識更加豐富
教師重點(diǎn)講解誤差基本理論及測試基礎；機電產(chǎn)品質(zhì)量檢驗的基本概念及檢驗依據；實(shí)驗設計理論等部分內容，約占總學(xué)時(shí)的２０％。通過(guò)教師講解使學(xué)生掌握以下幾方面的實(shí)驗基礎知識：１）學(xué)生能夠全面系統掌握和了解機械工程實(shí)驗的全貌，做到心中有數；２）掌握機械過(guò)程實(shí)驗誤差基本理論及測試基礎，有利于后續課程的實(shí)驗數據處理，也為課程設計、畢業(yè)設計及創(chuàng )新實(shí)驗的數據處理奠定基礎；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；４）掌握實(shí)驗的構成、作用、類(lèi)型及基本程序，會(huì )擬訂實(shí)驗方案，懂得實(shí)驗設計，為提高科研能力與創(chuàng )新意識做知識上的準備。
�。常餐ㄟ^(guò)教學(xué)使學(xué)生實(shí)驗動(dòng)手能力得到加強
在教師指導下，學(xué)生親自動(dòng)手完成所規定的各項實(shí)驗任務(wù)，全面理解和掌握機械工程實(shí)驗的全過(guò)程，提高動(dòng)手能力，實(shí)驗課時(shí)約占總學(xué)時(shí)的６０％，通過(guò)實(shí)驗使學(xué)生掌握如下技能：１）全面理解和掌握實(shí)驗技能，熟知機械工程實(shí)驗的全過(guò)程；２）掌握機械工程實(shí)驗的基本方法，學(xué)會(huì )使用常用測量工具、儀器的操作與技巧；３）學(xué)會(huì )使用各種基礎實(shí)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)品檢驗的儀器設備，如：振動(dòng)測試儀，電氣強度測試儀等的使用。
�。常惩ㄟ^(guò)教學(xué)使學(xué)生科學(xué)實(shí)驗能力與創(chuàng )新能力得到培養
在實(shí)驗課程設計過(guò)程中，在教師指導下，學(xué)生針對指定的實(shí)驗項目進(jìn)行實(shí)驗課程設計，使學(xué)生掌握確定實(shí)驗對象、調研、選擇實(shí)驗方法、擬訂實(shí)驗方案、實(shí)驗實(shí)施等過(guò)程，全面掌握實(shí)驗設計，真正培養學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗能力與創(chuàng )新能力。
�。常赐ㄟ^(guò)教學(xué)使學(xué)生產(chǎn)品質(zhì)量意識初步形成
通過(guò)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。學(xué)生通過(guò)該課的學(xué)習，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)品在應對國際競爭中所必備的基礎知識。
�。常低ㄟ^(guò)教學(xué)使學(xué)生綜合素質(zhì)明顯提高
學(xué)生在實(shí)驗知識的學(xué)習，實(shí)驗項目的操作和實(shí)驗設計過(guò)程中，培養學(xué)生科學(xué)嚴謹的工作態(tài)度，增強了對事業(yè)的責任心以及對專(zhuān)業(yè)的熱愛(ài)；由于有些實(shí)驗項目需要獨立完成，而有些實(shí)驗需要集體分工合作，因此，培養了學(xué)生獨立思考、分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)也培養了學(xué)生的合作意識和團隊精神。在實(shí)驗設計過(guò)程中，學(xué)生學(xué)會(huì )了利用互聯(lián)網(wǎng)、圖書(shū)館查閱有關(guān)資料，并懂得如何去調研收集資料，學(xué)生的綜合素質(zhì)明顯提高。
４幾點(diǎn)建議
“機械工程基礎實(shí)驗”課程實(shí)施目前還是初步探索，使學(xué)生在實(shí)驗知識、實(shí)際動(dòng)手能力、科學(xué)實(shí)驗能力與創(chuàng )新能力、產(chǎn)品質(zhì)量意識和實(shí)驗設計等綜合素質(zhì)方面都得到了加強和培養，培養了學(xué)生的個(gè)性，基本達到了本門(mén)課程的目的。但還需要進(jìn)一步完善，如在教師的配備、培訓方面需要加強；在實(shí)驗設備的配置方面需要加大投入；在實(shí)驗室的管理上應該更加靈活，隨時(shí)為學(xué)生全天開(kāi)放，給學(xué)生提供更廣闊的學(xué)習空間。
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