機(jī)械工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程實(shí)踐研究論文
摘要：“機(jī)械工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”課程通過(guò)一個(gè)典型機(jī)械零件、一個(gè)典型機(jī)械部件和一個(gè)典型的機(jī)電產(chǎn)品分別進(jìn)行工程材料熱處理及應(yīng)變測(cè)量實(shí)驗(yàn)、機(jī)械部件的技術(shù)測(cè)量、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α＝?jīng)過(guò)“機(jī)械工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”課程的研究與實(shí)踐，闡述機(jī)械類應(yīng)用型本科院校設(shè)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(shè)這門(mén)課程的效果。
關(guān)鍵詞：機(jī)械工程；基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)；研究；實(shí)踐
“機(jī)械工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”課程的研究是教育部立項(xiàng)項(xiàng)目“面向２１世紀(jì)高等工程教育內(nèi)容和課程體系改革計(jì)劃”中的子項(xiàng)目“工程制圖與機(jī)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(shí)踐”的重要組成部分，也是２１世紀(jì)初我國(guó)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(shí)施教學(xué)的“機(jī)械工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”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(yīng)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(yàn)介紹給廣大教師，最終使學(xué)生受益。
１“機(jī)械工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”課程設(shè)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(jī)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(shí)踐”課題組在國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了大量的調(diào)查，并進(jìn)行了比較研究，結(jié)果表明：我國(guó)生源的實(shí)踐基礎(chǔ)差，學(xué)生基本無(wú)實(shí)踐經(jīng)歷，特別是農(nóng)村學(xué)生，工業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)非常缺乏，他們沒(méi)有良好的工程背景和實(shí)踐基礎(chǔ)，這就要求我們?yōu)閷W(xué)生提供良好的工程實(shí)踐基礎(chǔ)訓(xùn)練的機(jī)會(huì)。用人單位對(duì)“責(zé)任心”、“科學(xué)作風(fēng)”的要求列第一、二位，企業(yè)對(duì)學(xué)生“獨(dú)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(tǒng)計(jì)結(jié)果看突出地顯示了“加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高獨(dú)立解決工程現(xiàn)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(dāng)前畢業(yè)生反饋信息看，存在的主要問(wèn)題是“現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)應(yīng)用能力不強(qiáng)”、“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(guó)、德國(guó)和日本對(duì)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(dú)開(kāi)設(shè)了“機(jī)械工學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程。這些都說(shuō)明務(wù)必高度重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中要加強(qiáng)開(kāi)放性和綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地建設(shè)，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，加強(qiáng)“雙師型”教師隊(duì)伍建設(shè)，加大對(duì)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地的投入；另外，要強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的考核、評(píng)估和管理工作。對(duì)于機(jī)械類應(yīng)用型本科的學(xué)生強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力、實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，而這些能力的基礎(chǔ)是機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)；原來(lái)在理論課程中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的出發(fā)點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)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(méi)有強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力的培養(yǎng)，并且實(shí)驗(yàn)是零散的，不系統(tǒng)的，學(xué)生無(wú)法得到系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。這就是我們?cè)O(shè)置本門(mén)課程的必要性之所在。
２“機(jī)械工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”課程特色
設(shè)置“機(jī)械工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”課程的.目的，是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，側(cè)重于對(duì)學(xué)生機(jī)械檢測(cè)技術(shù)能力的培養(yǎng)，重組實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，緊密聯(lián)系工程實(shí)際，以典型的機(jī)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(shí)驗(yàn)，設(shè)置綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。原來(lái)的實(shí)驗(yàn)是簡(jiǎn)單的、彼此分離的單列實(shí)驗(yàn)；而現(xiàn)在的是系統(tǒng)的相互聯(lián)系的系列課程實(shí)驗(yàn)。原來(lái)在各自的課程內(nèi)只能開(kāi)設(shè)驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，想開(kāi)設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)非常困難；而現(xiàn)在“系列課程改革”為開(kāi)設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)提供了條件，“機(jī)械工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”課程使各門(mén)課程的實(shí)驗(yàn)聯(lián)系到一起，達(dá)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(yàn)基礎(chǔ)問(wèn)題，為系統(tǒng)學(xué)習(xí)機(jī)械工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)開(kāi)了先河，填補(bǔ)了應(yīng)用性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的空白。“機(jī)械工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”課程的特點(diǎn)是強(qiáng)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(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐能力培養(yǎng)，重視工程實(shí)踐訓(xùn)練，更強(qiáng)調(diào)在實(shí)踐中學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，其教學(xué)內(nèi)容、實(shí)例均取材于工程實(shí)際，實(shí)驗(yàn)課程或應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)性、綜合性、開(kāi)放性和針對(duì)性較強(qiáng)，強(qiáng)調(diào)綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)；強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新能力培養(yǎng)，重視掌握知識(shí)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，要求學(xué)生掌握終生運(yùn)用的學(xué)習(xí)方法，鼓勵(lì)學(xué)生在完成課程作業(yè)或?qū)嶒?yàn)中融會(huì)貫通有關(guān)課程，培養(yǎng)自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。“機(jī)械工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”的主要內(nèi)容如下：誤差基本理論及測(cè)試基礎(chǔ)；通過(guò)一個(gè)典型機(jī)械零件（如軸）進(jìn)行工程材料熱處理及應(yīng)變測(cè)量實(shí)驗(yàn)；通過(guò)一個(gè)典型機(jī)械部件（如減速器）進(jìn)行機(jī)械部件的技術(shù)測(cè)量；通過(guò)一個(gè)典型的機(jī)電產(chǎn)品（如洗衣機(jī)）進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)，使學(xué)生掌握質(zhì)量檢驗(yàn)的依據(jù)，掌握ＩＳＯ標(biāo)準(zhǔn)和ＧＢ標(biāo)準(zhǔn)以適應(yīng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)和我國(guó)加入世界貿(mào)易組織的需要；通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的構(gòu)成、作用、類型以及基本程序，掌握實(shí)驗(yàn)方案的擬訂，懂得實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生科研能力及創(chuàng)新意識(shí)。
３“機(jī)械工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”課程的教學(xué)實(shí)踐效果分析
教學(xué)計(jì)劃：“機(jī)械工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”課程是一門(mén)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，單獨(dú)設(shè)課，列入教學(xué)計(jì)劃，計(jì)劃４０學(xué)時(shí)，各學(xué)校可根據(jù)實(shí)際情況安排在第２或第３學(xué)期，可相對(duì)集中安排２周或分散在各教學(xué)周組織教學(xué)。考核形式：原來(lái)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的考核是各占本門(mén)課程的１０％～２０％記入總成績(jī)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)并不重視，而現(xiàn)在是作為一門(mén)考查課，其考核方式是考查，成績(jī)有三部分組成：實(shí)驗(yàn)理論占２０分，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占５０分，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(yàn)知識(shí)、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，本著以學(xué)生實(shí)驗(yàn)為主，教師講授為輔，指導(dǎo)與實(shí)際操作相結(jié)合的原則進(jìn)行，具體效果有以下幾點(diǎn)：
３．１通過(guò)教學(xué)使學(xué)生實(shí)驗(yàn)知識(shí)更加豐富
教師重點(diǎn)講解誤差基本理論及測(cè)試基礎(chǔ)；機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的基本概念及檢驗(yàn)依據(jù)；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理論等部分內(nèi)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(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)：１）學(xué)生能夠全面系統(tǒng)掌握和了解機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)的全貌，做到心中有數(shù)；２）掌握機(jī)械過(guò)程實(shí)驗(yàn)誤差基本理論及測(cè)試基礎(chǔ)，有利于后續(xù)課程的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，也為課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理奠定基礎(chǔ)；３）使學(xué)生擴(kuò)充機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量方面的知識(shí)，了解產(chǎn)品檢驗(yàn)的概念、職能、要素、程序、目的、作用與原則，掌握質(zhì)量檢驗(yàn)的依據(jù)；４）掌握實(shí)驗(yàn)的構(gòu)成、作用、類型及基本程序，會(huì)擬訂實(shí)驗(yàn)方案，懂得實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，為提高科研能力與創(chuàng)新意識(shí)做知識(shí)上的準(zhǔn)備。
３．２通過(guò)教學(xué)使學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力得到加強(qiáng)
在教師指導(dǎo)下，學(xué)生親自動(dòng)手完成所規(guī)定的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，全面理解和掌握機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，提高動(dòng)手能力，實(shí)驗(yàn)課時(shí)約占總學(xué)時(shí)的６０％，通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握如下技能：１）全面理解和掌握實(shí)驗(yàn)技能，熟知機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程；２）掌握機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)的基本方法，學(xué)會(huì)使用常用測(cè)量工具、儀器的操作與技巧；３）學(xué)會(huì)使用各種基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的測(cè)試儀器，如：金相顯微鏡，硬度計(jì)，壓力試驗(yàn)機(jī)等的使用、操作及零件熱處理工藝；４）掌握機(jī)電產(chǎn)品檢驗(yàn)的儀器設(shè)備，如：振動(dòng)測(cè)試儀，電氣強(qiáng)度測(cè)試儀等的使用。
３．３通過(guò)教學(xué)使學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)
在實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生針對(duì)指定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握確定實(shí)驗(yàn)對(duì)象、調(diào)研、選擇實(shí)驗(yàn)方法、擬訂實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)實(shí)施等過(guò)程，全面掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，真正培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc創(chuàng)新能力。
３．４通過(guò)教學(xué)使學(xué)生產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)初步形成
通過(guò)機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)課程的教學(xué)，使學(xué)生提高了機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)，了解產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的概念、職能、要素、程序、目的、作用與原則；掌握質(zhì)量檢驗(yàn)的依據(jù)。學(xué)生通過(guò)該課的學(xué)習(xí)，熟悉了有關(guān)ＩＳＯ９０００標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)，有力地奠定了學(xué)生日后所生產(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品在應(yīng)對(duì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中所必備的基礎(chǔ)知識(shí)。
３．５通過(guò)教學(xué)使學(xué)生綜合素質(zhì)明顯提高
學(xué)生在實(shí)驗(yàn)知識(shí)的學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的操作和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，增強(qiáng)了對(duì)事業(yè)的責(zé)任心以及對(duì)專業(yè)的熱愛(ài)；由于有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要獨(dú)立完成，而有些實(shí)驗(yàn)需要集體分工合作，因此，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考、分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(diào)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(jī)械工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”課程實(shí)施目前還是初步探索，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)知識(shí)、實(shí)際動(dòng)手能力、科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc創(chuàng)新能力、產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等綜合素質(zhì)方面都得到了加強(qiáng)和培養(yǎng)，培養(yǎng)了學(xué)生的個(gè)性，基本達(dá)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(xùn)方面需要加強(qiáng)；在實(shí)驗(yàn)設(shè)備的配置方面需要加大投入；在實(shí)驗(yàn)室的管理上應(yīng)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(xí)空間。
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