民族學(xué)生《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

王海明+李健

【摘 要】以增強(qiáng)應(yīng)用型本科人才的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力為出發(fā)點(diǎn)，分析了我校農(nóng)機(jī)專業(yè)民族學(xué)生《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的主要問題，探討了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路，提出開放式創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)和微課教學(xué)相結(jié)合的方法，增加綜合設(shè)計(jì)型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、解決問題的能力及知識(shí)應(yīng)用能力均有明顯提高。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革

0 引言

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是高等工科院校近機(jī)類專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)是《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)體系的重要組成部分，要求學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法和基本原理，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手能力及分析、解決問題的能力[1]。

但是，以往的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)只注重學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)的傳授，實(shí)驗(yàn)類型以驗(yàn)證性、演示性實(shí)驗(yàn)為主，導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力不足且沒有工程意識(shí)。加之我校是一所地處多民族地區(qū)的大學(xué)，每年招收一定數(shù)量的農(nóng)業(yè)機(jī)械及其自動(dòng)化專業(yè)民族學(xué)生。民族學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)時(shí)又存在著語言交流障礙，文化認(rèn)知差異，課程重要性認(rèn)識(shí)不足等問題[2]，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量。因此，針對現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的改革迫在眉睫。

為了適應(yīng)我校應(yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，我們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增加了《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)采用微課形式進(jìn)行教學(xué)，形象生動(dòng)便于學(xué)生理解和接受， 使學(xué)生的工程意識(shí)、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力得到顯著提高。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)存在的問題

目前我校農(nóng)機(jī)專業(yè)民族學(xué)生《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要存在以下問題：

1.1 缺乏工程認(rèn)知

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》主要實(shí)驗(yàn)：通用機(jī)械認(rèn)知實(shí)驗(yàn)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖測繪、齒輪展成原理實(shí)驗(yàn)、齒輪參數(shù)測定實(shí)驗(yàn)、帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)、滑動(dòng)軸承潤滑特性實(shí)驗(yàn)、組合式軸系結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)分析、運(yùn)動(dòng)參數(shù)測量和減速器拆裝等。以上實(shí)驗(yàn)中選擇6個(gè)實(shí)驗(yàn)共計(jì)12學(xué)時(shí)，基本為驗(yàn)證性、演示性實(shí)驗(yàn)且實(shí)驗(yàn)理論性較強(qiáng)、需要具備工程背景知識(shí)，而在校學(xué)生普遍缺乏工程認(rèn)知，無法將實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)際相結(jié)合。

1.2 實(shí)驗(yàn)課程重要性認(rèn)識(shí)不足

目前，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)成績僅作為《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》理論課程平時(shí)成績的一部分，所占比例為10～15%，實(shí)驗(yàn)考核依據(jù)主要是實(shí)驗(yàn)過程的操作規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量等，導(dǎo)致部分學(xué)生思想不重視、不認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。

1.3 民族學(xué)生的特殊問題

授課對象為民族學(xué)生，主要層次為民考民、民考漢和雙語學(xué)生，尤其是民考民學(xué)生，他們從學(xué)童開始，一直使用本民族語言進(jìn)行交流和學(xué)習(xí)知識(shí)。雖然民族學(xué)生在我校已經(jīng)進(jìn)行了一年的漢語言預(yù)科學(xué)習(xí)，由于多年的文化認(rèn)知差異，部分同學(xué)依然存在嚴(yán)重的語言交流問題，后續(xù)課程中出現(xiàn)的大量專業(yè)術(shù)語更是無法讀懂。導(dǎo)致部分民族學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)時(shí)存在著聽不懂、沒興趣、抄作業(yè)、不合作等問題。

2 建議采取的教學(xué)改革措施

2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法主要采用開放式機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)[3]，以學(xué)生自主為主，教師輔導(dǎo)為輔。學(xué)生在掌握《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，自己查閱文獻(xiàn)資料，自主構(gòu)思設(shè)計(jì)創(chuàng)意方案，進(jìn)行可行性討論。然后利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)模塊組件進(jìn)行搭接，試驗(yàn)測試、分析比較，總結(jié)交流。最后，演示搭接方案，提交綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

由于微課具有便于碎片化教學(xué)，視頻涵蓋動(dòng)畫、三維實(shí)體模型、虛擬現(xiàn)實(shí)等多媒體技術(shù)，可移動(dòng)學(xué)習(xí)和線上線下學(xué)習(xí)，隨時(shí)暫停和回放觀看的特點(diǎn)[4]。因此，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》部分實(shí)驗(yàn)可采用微課授課的教學(xué)方法。例如，本文作者曾針對齒輪展成原理實(shí)驗(yàn)制作了時(shí)長7.5分鐘微課視頻并進(jìn)行了教學(xué)，視頻涵蓋動(dòng)畫、圖片、音頻、雙語（維吾爾語、漢語）字幕等多種形式，內(nèi)容形象生動(dòng)的講解清楚了齒輪展成加工原理、齒條刀與輪坯展成加工的過程及最終加工出的完整齒廓，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚，教學(xué)效果較好。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

在現(xiàn)有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，增加綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，例如增加機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、機(jī)械傳動(dòng)性能綜合實(shí)驗(yàn)。

在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生自己構(gòu)思、選擇設(shè)計(jì)方案；將機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置的零件進(jìn)行拼接組合，按比例組裝成實(shí)物模型，進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示并觀察機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況；通過調(diào)整布局、連接方式及尺寸來進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化設(shè)計(jì)；使模型機(jī)構(gòu)靈活、可靠地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。

在機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測試實(shí)驗(yàn)中，利用不同種類的機(jī)械傳動(dòng)裝置、聯(lián)軸器、變頻電機(jī)、加載裝置和功控機(jī)等模塊，學(xué)生可以根據(jù)選擇或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)類型、方案和內(nèi)容，自己動(dòng)手進(jìn)行傳動(dòng)連接、安裝調(diào)試和測試，進(jìn)行設(shè)計(jì)性、綜合性或創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。有利于培養(yǎng)學(xué)生在工程實(shí)際中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力。

2.3 加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)與課程設(shè)置改革

2.3.1 師資隊(duì)伍建設(shè)主要是青年教師的引進(jìn)和培養(yǎng)。在師資力量緊缺情況下，需引進(jìn)引進(jìn)一定數(shù)量的優(yōu)秀人才；需要大力加強(qiáng)在校青年教師的實(shí)踐教學(xué)技能培訓(xùn)和進(jìn)修，加大對青年的科研項(xiàng)目扶持力度，以科研反哺教學(xué)，以科研成果促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。在師資隊(duì)伍完善的基礎(chǔ)上，著重進(jìn)行教學(xué)團(tuán)隊(duì)的組建和完善，形成一套規(guī)范的教學(xué)管理和教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系。

2.3.2 設(shè)立獨(dú)立必修實(shí)驗(yàn)課程，獨(dú)立考評學(xué)生成績，不但能充分調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)教師的積極性，學(xué)生亦會(huì)對實(shí)驗(yàn)課給予足夠的重視。 同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)課程的教材建設(shè)，將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有機(jī)地整合，編寫出一套適合民族學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教材。

3 結(jié)語

建立驗(yàn)證性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)互補(bǔ)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系，采用開放式機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)+微課的教學(xué)方法，可激發(fā)學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)的積極性，使我校農(nóng)機(jī)專業(yè)民族學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力得到提高，為民族學(xué)生后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：田吉捷]endprint