張磊　張長(zhǎng)

摘 要：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)系列課程是機(jī)械大類(lèi)專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是關(guān)鍵的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一。在當(dāng)前國(guó)家倡導(dǎo)強(qiáng)化實(shí)踐育人環(huán)節(jié)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才的大環(huán)境下，針對(duì)西部高校機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足，本文提出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與，提升學(xué)生工程實(shí)踐意識(shí)和能力，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路和措施。

關(guān)鍵詞：西部高校；機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革

【中圖分類(lèi)號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1008-1216（2017）01B-0049-03

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)系列課程針對(duì)機(jī)械大類(lèi)不同專(zhuān)業(yè)包含《機(jī)械原理》《機(jī)械設(shè)計(jì)》《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》三門(mén)課程，是工科院校機(jī)械大類(lèi)各專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。該課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是非常重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，它能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)、零件的感性認(rèn)識(shí)，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、分析解決問(wèn)題能力及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的有效途徑。

目前，國(guó)內(nèi)高校培養(yǎng)的工科學(xué)生與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)生相比，明顯缺乏創(chuàng)新思維和能力，工程實(shí)踐、動(dòng)手能力較差，西部偏遠(yuǎn)地區(qū)更是如此。2010年，我國(guó)啟動(dòng)實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，目標(biāo)是培養(yǎng)大批創(chuàng)新能力強(qiáng)，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的各類(lèi)工程技術(shù)人才，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐是工程的靈魂，注重學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。教育部2012年發(fā)布《關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見(jiàn)（教高（2012）4號(hào)），強(qiáng)調(diào)“強(qiáng)化實(shí)踐育人環(huán)節(jié)”（第八條），并將其作為提高教學(xué)質(zhì)量的重要措施之一，表明實(shí)踐教學(xué)在未來(lái)教育教學(xué)體系中的重要地位。在這樣的大環(huán)境下，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革刻不容緩，我們針對(duì)西部高校機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，結(jié)合我校實(shí)際，提出改革思路和措施。

一、西部高校機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

西部高校地處經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，教育資源相對(duì)不足，實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，生源質(zhì)量參差不齊，教師知識(shí)更新緩慢。近年來(lái)，雖然在西部大開(kāi)發(fā)、對(duì)口支援的幫扶下，西部地區(qū)高等教育取得了較快發(fā)展，但發(fā)展速度仍與東部地區(qū)有較大差距。西部高校在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中多以傳統(tǒng)模式教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)。綜合以上因素，西部高校機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在以下問(wèn)題：

（一）教學(xué)資源不足，學(xué)生沒(méi)有足夠動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)

西部高校受到區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的限制，實(shí)驗(yàn)設(shè)備老舊且臺(tái)套數(shù)少，無(wú)法為學(xué)生提供足夠的實(shí)踐機(jī)會(huì)。在實(shí)驗(yàn)分組中，很多情況下受實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)所限，出現(xiàn)近十人一組，甚至人數(shù)更多。這種情況下，實(shí)驗(yàn)中只有個(gè)別學(xué)生能夠?qū)嶋H動(dòng)手操作，多數(shù)學(xué)生只是看別人做實(shí)驗(yàn)。

（二）教育觀念陳舊，實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒(méi)有得到足夠重視

西部高校教師教育觀念保守，仍無(wú)法完全擺脫傳統(tǒng)的教學(xué)觀念。實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)，僅僅是理論教學(xué)的輔助手段，實(shí)驗(yàn)更注重對(duì)課堂理論知識(shí)的驗(yàn)證。我?，F(xiàn)有《機(jī)械原理》《機(jī)械設(shè)計(jì)》《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》三門(mén)課程中，每門(mén)課程各有3個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每個(gè)實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)，無(wú)論是從實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)量上還是實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)上與理論教學(xué)相比都非常少，只有1個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，其余均為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中教師是主體，實(shí)驗(yàn)的設(shè)置、實(shí)施、評(píng)價(jià)及管理都掌握在教師手中，學(xué)生只能在老師的示范指導(dǎo)下完成規(guī)定的內(nèi)容，學(xué)生完全是被動(dòng)的參與，根本無(wú)法激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與的積極性。

另外，從實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)價(jià)方面看，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也難以引起學(xué)生的重視。在課程教學(xué)中，教師注重理論知識(shí)的傳授，期末的成績(jī)?cè)u(píng)定也重點(diǎn)考核學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握情況，實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)诳傇u(píng)成績(jī)中所占比例極小。同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)采用分組完成，成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，同組人員間存在抄襲現(xiàn)象，這樣對(duì)認(rèn)真完成的同學(xué)來(lái)說(shuō)是不公平的。

（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)孤立，缺乏系統(tǒng)性

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程理論教學(xué)中，各章節(jié)內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，致使依附于理論的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)H僅服務(wù)于單個(gè)的理論知識(shí)點(diǎn)，注重對(duì)某一理論知識(shí)的驗(yàn)證，忽視了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間本身的內(nèi)在聯(lián)系，缺乏系統(tǒng)性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師多是教會(huì)學(xué)生正確操作儀器設(shè)備及獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而不注重向?qū)W生介紹為什么采用這種方法。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只是重復(fù)執(zhí)行老師講的操作流程，記錄數(shù)據(jù)，沒(méi)有主動(dòng)去思考是否還有其他方法。在這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的一般方法和手段并沒(méi)有形成完整和系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，無(wú)法掌握機(jī)械測(cè)量的一般理論和方法。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目標(biāo)與思路

（一） 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目標(biāo)

西部高校主要有兩大任務(wù)：一是培養(yǎng)人才；二是服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。基于此，確立了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，實(shí)驗(yàn)的基本技能，創(chuàng)新意識(shí)，知識(shí)的綜合應(yīng)用能力和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中，以培養(yǎng)能夠服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，具有創(chuàng)新意識(shí)的工程應(yīng)用型人才為根本任務(wù)；以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主參與的積極性；通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的優(yōu)化，保證學(xué)生有充分的動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)；完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，挖掘?qū)W生潛能，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，建立學(xué)生的工程意識(shí)。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施

（一）構(gòu)建多層次，逐層遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)要靠實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系支撐，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中相互孤立的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)一般性理論、方法的掌握，更難以培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新能力。改革中將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目層次化，體現(xiàn)梯度性，構(gòu)建了“多層次，逐層遞進(jìn)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，如下表所示。通過(guò)基礎(chǔ)能力的形成、綜合分析能力的訓(xùn)練、創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)三個(gè)層次逐步實(shí)現(xiàn)由理論到工程實(shí)踐的過(guò)渡。

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

第一層為基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生掌握基本原理，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的基本技能，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的基礎(chǔ)。第二層為綜合分析型實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)綜合應(yīng)用和解決問(wèn)題的能力。第三層為創(chuàng)新設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生探索創(chuàng)新，自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。三個(gè)層次之間呈遞進(jìn)關(guān)系，卻又相對(duì)獨(dú)立。每個(gè)層次有不同的培養(yǎng)目標(biāo)，但都基于學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)，隨著層次提升，學(xué)生實(shí)踐能力顯著提高。

（二）實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課

將《機(jī)械原理》《機(jī)械設(shè)計(jì)》《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程實(shí)驗(yàn)從課程中分離出來(lái)，單獨(dú)設(shè)立1學(xué)分，16學(xué)時(shí)的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量都大幅提高。這樣做可以打破實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論教學(xué)的傳統(tǒng)格局，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)地位。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課后，成績(jī)單獨(dú)考核，可以引起學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視，有利于加強(qiáng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的自覺(jué)性。成績(jī)?cè)u(píng)定時(shí)，不僅僅依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，也注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)，以此激勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)，探索創(chuàng)新。

（三）加大實(shí)驗(yàn)硬件建設(shè)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)想要順利開(kāi)展，離不開(kāi)硬件平臺(tái)建設(shè)。西部高校原本設(shè)備陳舊、資源不足，經(jīng)濟(jì)落后，在實(shí)驗(yàn)硬件建設(shè)時(shí)更要充分利用有限的資金。依據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，優(yōu)化資源，整體規(guī)劃，建設(shè)能夠滿足三個(gè)不同層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要的硬件平臺(tái)。設(shè)備選型時(shí)，更注重功能性，盡量避免選擇單一功能的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，為學(xué)生提供充分的動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)。

（四）合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提供自選實(shí)驗(yàn)

為保證每一位學(xué)生都能在實(shí)驗(yàn)中動(dòng)手實(shí)踐，增加實(shí)驗(yàn)設(shè)備的臺(tái)套數(shù)是最有效的方法，但對(duì)西部高校來(lái)說(shuō)，一味地追求設(shè)備臺(tái)套數(shù)是不現(xiàn)實(shí)的，唯有通過(guò)合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，為學(xué)生提供豐富的自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，解決這一問(wèn)題。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，考慮學(xué)生個(gè)體差異，在每個(gè)層次實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)不同難度的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。雖然傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，但一些經(jīng)典驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生理解基本原理，掌握基本技能，所以應(yīng)予以保留。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)豐富的綜合分析型實(shí)驗(yàn)和適量的創(chuàng)新設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。具體實(shí)施中，要求學(xué)生在每個(gè)層次實(shí)驗(yàn)中有一定數(shù)量的必做實(shí)驗(yàn)和選做實(shí)驗(yàn)，其余可根據(jù)學(xué)生能力和興趣任意選擇，因材施教。比如：假設(shè)每個(gè)實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)，16學(xué)時(shí)共8個(gè)實(shí)驗(yàn)，那么學(xué)生在第一層次中有2個(gè)必做實(shí)驗(yàn)，第二層次中有1個(gè)必做實(shí)驗(yàn)，除此之外，三個(gè)層次實(shí)驗(yàn)中每一層次還要選做1個(gè)實(shí)驗(yàn)，剩余2個(gè)實(shí)驗(yàn)可以在任意層次實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行選擇。這樣做一方面，學(xué)生同一時(shí)間可以分散在不同的實(shí)驗(yàn)中，在實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限的情況下，也可以保證每位學(xué)生能夠動(dòng)手參與；另一方面，學(xué)生可以根據(jù)自己的能力和興趣選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可以有效激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性，以學(xué)生為主體。

四、結(jié)束語(yǔ)

西部高校肩負(fù)著服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重任，要培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)、工程實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型技術(shù)人才。然而，西部高校在教育資源、教育觀念等方面與東部高校存在較大差距。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的第一陣地，在西部高校推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革具有深遠(yuǎn)的意義。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革， （下轉(zhuǎn)91頁(yè)）（上接50頁(yè)）在分析西部高?，F(xiàn)狀后，結(jié)合我校實(shí)際，明確改革目標(biāo)和思路，提出一些改革措施。如何進(jìn)一步在實(shí)踐中完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)，還需今后不斷的探索，這也是一項(xiàng)值得深入研究的課題。

基金項(xiàng)目：青海大學(xué)教育教學(xué)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：JY141512）。

參考文獻(xiàn)：

[1]竺志超， 王勇， 謝劍云機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，（5）.

[2]林健.談實(shí)施“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”引發(fā)的若干變革[J].中國(guó)高等教育，2010，（17）.

[3]中華人民共和國(guó)教育部.關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見(jiàn)[Z].中國(guó)高等教育，2012，（11）.

[4]劉鵬.西部高校提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力的探討[J].新西部，2013，（29）.

[5]唐艷娟，江煜，曾曉云. 西部高校培養(yǎng)工科創(chuàng)新人才改革研究[J].石河子大學(xué)學(xué)報(bào)：哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版，2011，（S1）.