實驗教學(xué)機(jī)械制造論文
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1綜合性設(shè)計性實驗的特點
1.1實驗的創(chuàng)新性
傳統(tǒng)機(jī)械制造專業(yè)的實驗教學(xué)附屬于理論課程教學(xué)，通常以演示性或驗證性實驗為主，學(xué)生簡單而機(jī)械地重復(fù)老師的操作過程，缺乏思考的意識。綜合性設(shè)計性實驗是圍繞實際問題實施的創(chuàng)造性實驗教學(xué)。相對于傳統(tǒng)實驗教學(xué)，綜合性設(shè)計實驗為學(xué)生提供了廣闊的思索空間，充分發(fā)揮學(xué)生的想象空間和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在機(jī)械制造專業(yè)中開設(shè)綜合性設(shè)計性實驗，增強(qiáng)了學(xué)生對機(jī)械制造技術(shù)的興趣，提高了學(xué)生綜合運用多學(xué)科知識、自主學(xué)習(xí)、全面思考和創(chuàng)新的能力。
1.2實驗的獨立性
綜合性設(shè)計性實驗只拋出問題，將解決問題的主動權(quán)交給學(xué)生，教師則充當(dāng)導(dǎo)師的角色。由學(xué)生獨立去查閱資料、設(shè)計實驗路線、自主分析數(shù)據(jù)、得出實驗結(jié)果、完成實驗報告。從而改變學(xué)生在傳統(tǒng)實驗中的被動角色，整個實驗過程完全由學(xué)生自己分析問題、解決問題。
2綜合性設(shè)計性實驗的實施流程
2.1實驗題目的選定
綜合性設(shè)計性實驗的選題既可以是老師指定某些實驗題目，學(xué)生根據(jù)自身情況來選擇實驗題目，也可以是學(xué)生自擬實驗題目。指導(dǎo)教師指定實驗題目時應(yīng)該考慮實驗所涉及的理論知識的難易程度、實驗步驟的可操作性、實驗過程的安全性以及實驗設(shè)備的能力。綜合性設(shè)計性實驗題目直接影響到實驗效果。如果實驗題目太難，學(xué)生無法按時完成實驗或者花費大量的時間，這樣學(xué)生容易失去探索客觀事物的興趣；與之相反，如果題目過于容易，不利于學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。對于學(xué)生自擬題目，指導(dǎo)老師要積極協(xié)助并嚴(yán)格審查實驗題目。例如機(jī)械制造技術(shù)綜合性設(shè)計性實驗中，老師指定學(xué)生用成形刀具對某成形表面進(jìn)行加工并達(dá)到規(guī)定的設(shè)計精度，這就要求學(xué)生具有金屬切削刀具設(shè)計、機(jī)床操作能力和零件幾何要素檢測知識等綜合素質(zhì)。
2.2實驗方案的設(shè)計
確定好實驗題目后，學(xué)生開始查閱文獻(xiàn)，尋找與課題相關(guān)的資料信息，設(shè)計整套實驗方案，撰寫實驗設(shè)計報告等。在討論會上匯報實驗方案，與同學(xué)和老師展開討論并進(jìn)一步完善實驗設(shè)計方案。學(xué)生完善實驗方案后交由指導(dǎo)老師審閱，指導(dǎo)老師首先要鼓勵學(xué)生實驗設(shè)計中的大膽而具有創(chuàng)意的方法，然后對于不合理的地方與學(xué)生展開討論并提出修改意見。學(xué)生根據(jù)老師的意見完成最終實驗設(shè)計，經(jīng)審查通過后便可開始實驗作業(yè)。
2.3實驗的實施
實驗的實施是綜合性設(shè)計性實驗的重要環(huán)節(jié)。在實驗過程中，學(xué)生不但要實施自己的實驗設(shè)計方案，獲得預(yù)期的結(jié)果，而且還要在實驗過程中修正實驗設(shè)計中不合理的地方，學(xué)生可能需要多次反復(fù)才能最終完成實驗，這一過程是鍛煉學(xué)生實踐能力和自主解決問題能力的重要手段。通過綜合性設(shè)計性實驗，將理論與實踐結(jié)合起來，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，既調(diào)動了學(xué)生的主動性、積極性，也鍛煉了學(xué)生的綜合能力。
2.4實驗的結(jié)果
實驗完成后，學(xué)生應(yīng)該歸納和處理實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。指導(dǎo)教師組織實驗報告會，學(xué)生匯報完整的實驗設(shè)計、實驗方法和實驗結(jié)果，以及實驗中遇到的問題和解決方法。實驗報告會上，老師要引導(dǎo)學(xué)生就實驗的一些相關(guān)問題展開討論。這樣可以讓其他同學(xué)了解他人的實驗成果，取長補短。綜合性設(shè)計性實驗的實驗報告應(yīng)有別于傳統(tǒng)實驗報告的形式，綜合性設(shè)計性實驗報告最好采用論文形式，論文形式的實驗報告的撰寫是對實驗過程的再認(rèn)識與提高，有助于學(xué)生對實驗中遇到的問題做進(jìn)一步思考，對沒有達(dá)到預(yù)期結(jié)果的實驗，提出自己的看法和改進(jìn)措施。
2.5成績的評定
在實驗完成后，科學(xué)合理地評定學(xué)生的實驗成績既是對學(xué)生實驗工作的肯定，也能使學(xué)生認(rèn)識自己在實驗工作中的不足，是對學(xué)生的鼓勵與鞭策。實驗報告答辯是教師檢查和評定實驗成績的有效手段，也是對暴露出來的共性問題進(jìn)行的一次集中答疑。實驗答辯既不能流于形式，也不能拘泥于形式，師生要認(rèn)真做好答辯的準(zhǔn)備和組織工作。答辯時，由學(xué)生對實驗過程中所做的工作進(jìn)行描述，闡述在實驗過程中出現(xiàn)的各種問題以及解決方案，展示實驗成果等，指導(dǎo)教師圍繞學(xué)生的實驗提問、回答和實驗報告進(jìn)行點評，評定成績等級。綜合性設(shè)計性實驗的成績評定應(yīng)該以實驗報告、實驗技能和答辯成績?yōu)橹?，兼顧理論知識和實驗結(jié)果。評定成績要有一個相對固定的考核標(biāo)準(zhǔn)，要鼓勵學(xué)生大膽合理創(chuàng)新，創(chuàng)新意識在考核成績中應(yīng)有所體現(xiàn)。實驗的成績由實驗報告、實驗技能和答辯成績?nèi)糠纸M成，其中實驗報告占50%，實驗技能占30%和答辯成績占20%。
3實驗的主要問題及解決途徑
綜合性設(shè)計性實驗以學(xué)生為本，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。機(jī)械制造技術(shù)的綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)的開展受制于學(xué)生自身素質(zhì)、教學(xué)經(jīng)費、實驗設(shè)備數(shù)量、指導(dǎo)老師數(shù)量和實驗過程的安全等多方面的因素，使得綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)開展起來困難重重。為了在教學(xué)資源有限的情況下，有效地推進(jìn)綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)，進(jìn)行了多方面的改革探索。
3.1綜合性設(shè)計性實驗以選修課方式實施
機(jī)械制造技術(shù)的綜合性設(shè)計性實驗作為獨立實驗課的教學(xué)形式進(jìn)行，主要基于以下因素：首先，綜合性設(shè)計性實驗對于提升學(xué)生綜合素質(zhì)有極大的幫助，但是不能把學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)完全寄希望于綜合性設(shè)計性實驗，綜合性設(shè)計性實驗是建立演示性和驗證性實驗基礎(chǔ)上的。其次，綜合性設(shè)計性實驗與學(xué)生的理論知識掌握程度、實踐能力和學(xué)習(xí)興趣等因素關(guān)系密切。在同一個專業(yè)中，學(xué)生能力參差不齊，興趣不一，我們的教學(xué)強(qiáng)調(diào)以人為本，提倡差異化教學(xué)，如果把理論和實踐能力稍差、學(xué)習(xí)興趣不在本專業(yè)的同學(xué)強(qiáng)拉進(jìn)綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)中，也達(dá)不到很好的教學(xué)效果。第三，綜合性設(shè)計性實驗占用包括師資、經(jīng)費和設(shè)備在內(nèi)的大量教學(xué)資源，在現(xiàn)階段資源有限的情況下，采用獨立選修課的形式開展綜合性設(shè)計性實驗是最大限度滿足教學(xué)需求的方式。最后，機(jī)械制造技術(shù)的綜合性設(shè)計性實驗中需要使用機(jī)床加工零件等，設(shè)備和人員的安全極為重要，然而指導(dǎo)老師數(shù)量有限，他們同時還要承擔(dān)基礎(chǔ)工程實訓(xùn)的教學(xué)任務(wù)，選修課的方式能有效地控制學(xué)生人數(shù)來保障實驗過程的安全。
3.2相關(guān)教師共同參與
機(jī)械制造技術(shù)的綜合性設(shè)計性實驗的完成需要理論知識、零件檢測技術(shù)和機(jī)床操作能力，與實驗教學(xué)相關(guān)的老師應(yīng)該發(fā)揮自己的專業(yè)所長，共同參與指導(dǎo)學(xué)生完成實驗，才能真真切切地、有效地保證教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到預(yù)期教學(xué)目的，使學(xué)生受益。機(jī)械制造技術(shù)的綜合性設(shè)計性實驗中，專業(yè)理論課教師是主要指導(dǎo)教師，負(fù)責(zé)學(xué)生實驗全過程的各項活動，但主要工作是理論指導(dǎo)、方案評價等工作；實驗相關(guān)的實驗員負(fù)責(zé)學(xué)生檢測儀器的使用培訓(xùn)和測試過程的指導(dǎo)，協(xié)助學(xué)生完成測試過程；工程實訓(xùn)中心的老師負(fù)責(zé)學(xué)生的機(jī)床操作培訓(xùn)和零件加工工程的指導(dǎo)等等。只有多方參與綜合性設(shè)計性實驗的教學(xué)才能保證實驗的順利完成。
3.3重視實驗報告會
在綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)中，要十分重視實驗方案評審會和實驗答辯會等與實驗相關(guān)的各種形式的報告會。首先，實驗報告會是師生之間交流學(xué)習(xí)的重要形式，報告會能夠提高學(xué)生的口頭表達(dá)能力，表述清楚，重點突出。其次，利用實驗報告會，指導(dǎo)老師可以解決學(xué)生中出現(xiàn)的共性問題，既能解決學(xué)生的疑惑也能克服師資力量不足的問題。最后，通過實驗報告會的交流討論，學(xué)生清晰而完整地了解了其他同學(xué)的實驗，在某種程度上說也相當(dāng)于完成了該實驗，學(xué)生之間相互學(xué)習(xí)，共同提高。在教學(xué)資源有限的情況下，這種報告會尤為重要。
4結(jié)語
綜合性設(shè)計性實驗是以機(jī)械制造專業(yè)學(xué)科課程體系為基礎(chǔ)進(jìn)行的綜合性實驗，改變了原有各理論課附屬實驗課程教學(xué)各自相對獨立、缺乏系統(tǒng)的狀態(tài)，加強(qiáng)了相關(guān)學(xué)科之間的聯(lián)系，對培養(yǎng)機(jī)械制造專業(yè)的應(yīng)用型人才的作用十分顯著。通過綜合性設(shè)計性實驗的培養(yǎng)，學(xué)生的實踐能力、自學(xué)能力、交流能力和創(chuàng)新能力得到提高。綜合性設(shè)計性實驗對學(xué)生的綜合素質(zhì)、教學(xué)資源和師資力量都有較高的要求，工科高校要根據(jù)學(xué)生和學(xué)校的軟硬件條件，有針對性地改革原有的教學(xué)模式，積極探索合適的綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)模式，以人為本，因材施教，才能充分展現(xiàn)綜合性設(shè)計性實驗的教學(xué)效果。
作者：李翔 左時倫 胡晉 孟杰 單位：重慶科技學(xué)院機(jī)械與動力工程學(xué)院
