茅乐　张颖　岳艳丽

摘要：机械基础实验是机械类相关专业必修课程，对培养学生的创新能力和解决工程实际问题的能力起着关键作用。根据教学目标、教学内容、教学模式对机械基础实验教学体系的不足之处进行了分析，并针对上述问题从教学目标、教学内容、教学方法和手段方面进行了质量研究，能够为工科院校实验课程体系的创新与发展提供一些建议。

关键词：机械基础实验；创新能力；实验教学体系分析；教学质量研究

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）38-0274-02

机械基础实验是实践性很强，理论性也很强的一门课程，实验教学不能完全依附于理论教学，但是也不可能与理论教学完全脱节，实验教学应以理论教学为基础，以培养学员综合实践能力与开拓创新能力为目的。机械基础实验教学采用构建学生自我训练为主，教员讲授为辅的方式，对于军校机械基础实验的体系我们按照从机械认知、机械设计到机械研究创新的认知规律，培养高素质创新军队人才的更为宽广和开放的层次进行综合实验教学。根据现今许多高校对机械类学生大量地引进生源，所需的实验仪器设备要求更为严格、各学校对机械实验室也进行了较大投入，然而，在新的形势下，传统的教学内容和方法逐渐暴露出其不足。[1，2]因此，军队对创新型、实战型机械类人才培养的要求更为严谨，所以，对于军队学员的机械基础实验教学中存在的问题进行分析与研究，进而为军队培养实战型优秀人才具有非常重要的意义。

一、机械基础实验体系中的相关问题

传统机械基础实验体系，基本上是根据教学基本要求来配置实验，并且很多是单一的验证性实验[3]，军校学员也同样如此，学员对机械基础实验的目的、内容、方法的理解，缺乏必要的思考和理解，实验过程中处于被动状态，不能够全面系统地训练，达不到实验的真正目的，更达不到创新思维和实战训练的作用。机械基础知识不仅需要学习者对理论知识的积累，也需要学员不断地实践，使理论与实践相结合，利用实验室机械设备进行实验来验证相关理论知识。机械基础实验的教学过程，院校基本停留在认知与验证的阶段，使得课堂气氛很单调，军校学员也同样如此，课堂不活跃，不积极回答问题等，这样会不利于学员创新思维、动手能力、学习热度和实战训练的培养。

1.机械基础实验教学中的相关问题。（1）传统的机械基础实验以课堂教学形式为主、课时较少，机械基础实验教学是以提高学员动手操作能力、工程实践能力以及实战创新能力为主要作用。但是目前许多院校的工程实验教学课时过少，个别学校在对实验教学上的经费支持力度不够，实验教学设备数量过少、实验设备的原材料不足等，严重制约了机械基础实验课的开展[4]。（2）机械基础实验有编制的实验指导书，其中包括实验目的、实验内容、实验步骤、实验原理和方法，甚至还包括实验报告的格式等。军校学员只需读懂实验指导书就可以完成实验。这样使得创新思维和工程实践能力得不到锻炼和强化。（3）有些院校的师资力量还有待提高，近年来虽然许多院校引进一些高学历、高技术、高水平的教师人才，但是针对于机械基礎实验教学，还需要一些有过工厂企业相关工作经验的人才，这样才能更好地引导学员实现工程实践能力的提升。军校教员普遍缺乏工程实践能力，缺乏部队带教经验，这些问题还需要上级领导协调，让军校教员能够深入部队真正接触到各种武器装备，进行实践训练，从而在教学上传授给学员工程实践的丰富经验。（4）实验报告成绩不能反映学员真正的工程实践能力和实战训练能力，由于实验过程本身没有提供实践设计、方法研究、思维创新，因此不能通过实验报告成绩的结果来单一判定学员创新能力的好坏。应该从课堂思维活跃度、实践积极性等多方面来判定，很多学员毕业后分配到相关领域中，毕业实验成绩很优秀，但在遇到专业技术难题时，提不出有价值的技术方案，武器装备的实战要求也达不到。所以说培养出具有创新思维与工程实践能力的人才至关重要。

2.构建科学合理的机械基础实验教学体系。军校教员对机械基础实验的教学方法一般是先演示，然后学员照着做，实验类型多为验证型[5]。学员针对演示方式可以锻炼自己学做能力，提高理论基础功底，但是这样对于学员的创新思维与工程实践能力无法提高，机械基础实验教学的重点是加强课堂设计、研究探索和实战操作能力。因此要整改实验内容，引进先进实验设备。每个实验教学层次所包含的实验内容如下：（1）认知与验证性实验主要包括：机械模型陈列柜的展示与演示、机构测绘简图、轴系结构分析、圆柱减速器拆装、齿轮范成实验等。（2）创新设计实验主要包括：机构创意模型的搭建、杆系设备搭接试验台、轴系设备搭接试验台、基于慧鱼模型的机械搭接实验等。（3）材料力学性能测试与分析实验主要包括：拉伸实验、压缩实验、扭转实验、E、μ电测实验、梁弯曲正应力电测实验。（4）产品制造实验主要包括：3D打印设备加工，自主创新加工零部件的制造与组装；结合每届大学生机电产品创新大赛、探索者机器人设计大赛、全国大学生慧鱼大赛等。

针对全国各院校机械基础实验教学来看，主要重视学生的创新思维和工程实践能力的培养，强化学员在学习中的主动性和创造性，认为主动学习是创新思维和工程实践能力的关键。结合自己的工作经历，以机械基础实验中心为实验教学环境，构建中心的新型实验教学体系。

设想思路：以实验室为实训基地，着重培养学员的基础实验操作技能，熟练掌握机械类相关仪器设备，增强学员的创新思维与工程实践能力，为部队服务，成为国家的军事人才。

二、机械基础实验教学改革思路

1.创建学员主导中心，以提高学员自我强化训练为要目的的教学模式。在机械基础实验项目上应该由浅入深，由单一到多元化，由简单到复杂，先激发出学员的学习兴趣和自信心，充分发挥学员在实验工程中的自主动手能力。还需要引入先进的机械类实验仪器设备，改变教员的教学设计、方法、手段。例如虚拟实验教学，让学员通过虚拟实验自主完成实验工程，对实验的理解能力加强，并在实践过程中吸取经验。

2.改革机械基础实验课程设计教学方法。机械工程类的课程是以训练学生创造思维和提高学生综合素质为主要目的，在实验课程教学过程中，必须改变原有的教学设计，把实验内容重新整合，增加实践训练任务，充分让学员锻炼动手操作能力与工程实践能力。例如课程设计可以在计算机上完成（编程方案、机构简图、三维动画模型等），答辩也在计算机上进行。例如圆柱齿轮减速器上的傳动装置设计图形作为课程设计的主要内容，在很多院校一直传承，对于学员多元化的发展非常适用。作为培养学员创新设计能力的一门重要的实践课程，CAD、solidworks等是机械类学员必须掌握的一项技术，这种技术的学习使得学员的创新能力的提高尤为重要。

3.举办探索之路创新实践活动比赛。海军航空大学通过举办这类创新实践活动大赛，有利于提高和激励学员对机械产品的兴趣，增加对机械产品知识的积累，甚至跟机械无关专业的学员也通过大赛提升自身的创新能力，学员在与实验教员的共同协作之下，可以完成实用性高、创新性强的产品。使得学员能够了解当前科技发展的速度，不仅开阔了眼界，同时也扩展了知识面，最为重要的是学员通过大赛可以锻炼自我创新思维，对于加工中的各类问题，整合出解决方案，也锻炼了工程实践的能力，所以有必要举办各类机械相关大赛，以此来强化学员的创新思维与工程实践能力。

三、结语

由于国家对军事人才的要求越来越高，军校学员为国防事业的贡献越来越重要，面对日益严峻的世界动态，作为军校教员，更有责任、有必要培养出军队的机械类人才。因此，机械基础实验教学要坚持以学员为中心的教学理念，遵循学员为主体，教员为主导、学生自主实践的原则，引导学员在实验中发现问题、分析问题、解决问题，在广度和深度上拓展实验课程教学目标，促使学员的创新思维与工程实践能力的提高。只有构建科学合理的机械基础实验教学体系，才有利于提高和拓展学员创新训练、综合分析、实践操作等综合素质。

参考文献：

[1]赫昶安.机械类实验教学改革探索[J].实验科学与技术，2010，（8）.

[2]王帅.国外高阶思维及其教学方式[J].上海教育科研，2011，（9）：31-34.

[3]卢其炎，周海峰.机械基础实验教学改革与创新[J].中国现代教育装备，2009，（7）：72-73.

[4]张有强，罗树丽，周岭.机械工程材料课程教学探索[J].中国现代教育装备，2013，（3）：56-58.

[5]林晓钦.机械基础实验教学研究[J].湖南农机，2013，（4）：185-186.