機械設(shè)計基礎(chǔ)是近機類各專業(yè)開設(shè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程,該課程作為一門實踐性很強的課程,其實驗教學(xué)是一個十分重要的實踐環(huán)節(jié),除了起到使學(xué)生加深對理論知識的理解、對課堂上教授的理論知識的驗證作用外,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生工程意識、工程實踐動手能力、理論聯(lián)系實際能力、分析問題和解決問題的能力,啟迪其創(chuàng)新思維,開拓其潛能的重要手段。因此,作者認為有必要對機械設(shè)計基礎(chǔ)傳統(tǒng)的實驗教學(xué)進行深入改革,從而建立大工程背景下的實驗教學(xué)體系,對實驗項目進行分層次設(shè)置、分類管理,更新實驗內(nèi)容,改革實驗教學(xué)方法和手段以及實驗成績考核方式,為大工程背景下的應(yīng)用型高級專門人才的培養(yǎng)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
1機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀
雖然機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)在課程培養(yǎng)目標上占據(jù)著重要的地位,但長期以來由于對課程實驗教學(xué)的重視程度不足,導(dǎo)致了目前課程實驗教學(xué)主要存在以下問題:
。1)實驗教學(xué)缺乏工程背景,實驗項目的設(shè)計與工程實際應(yīng)用脫節(jié),難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣。我國高校的學(xué)生絕大多數(shù)學(xué)習經(jīng)歷都是連續(xù)的,都是從高中直接進入大學(xué)的,接觸社會實踐的機會很少,對機械的了解只限于生活中接觸的范圍,還習慣于理性思維,缺少工程觀念,無法將理論知識和工程實際相結(jié)合。同時由于實驗較偏重于理論驗證,所以其實驗項目的設(shè)計理論性也較強,再加之實驗教師的講授不能很好地將某一實驗與工程實際應(yīng)用相結(jié)合,勢必導(dǎo)致學(xué)生覺得實驗距離我們的生活和工作實際較遠,難以調(diào)動學(xué)生實驗的積極性。
。2)實驗體系陳舊,教學(xué)內(nèi)容、方法和手段單一,不適應(yīng)當前人才培養(yǎng)的需求。傳統(tǒng)的機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗體系中,各實驗內(nèi)容往往比較單一,所涉及的知識面較窄,缺乏各學(xué)科知識的關(guān)聯(lián)性和交互性,所用的實驗手段也比較單一,實驗教學(xué)設(shè)備比較陳舊落后,難以開設(shè)綜合性和設(shè)計性的實驗。同時在實驗中,往往注重的只是如何正確使用某類儀器或設(shè)備得到所需要的實驗數(shù)據(jù),而不注重根據(jù)實驗原理,為什么要采用這樣的實驗方法和測試手段。部分實驗項目的設(shè)置還未突破理論課程體系的制約,從而導(dǎo)致實驗內(nèi)容的低水平重復(fù),不利于學(xué)生實驗技能和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
(3)實驗成績評定方式缺乏科學(xué)性,不能突出能力培養(yǎng)。傳統(tǒng)的機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗成績的構(gòu)成主要包含實驗表現(xiàn)、實驗過程的操作、實驗報告的撰寫等三部分內(nèi)容。同時,實驗成績僅作為平時成績的一部分,且該部分成績在總評成績中,所占比例較小,導(dǎo)致一些學(xué)生不認真做實驗,抄襲別人實驗報告的現(xiàn)象時有發(fā)生。這種成績評定制度不能全面反映學(xué)生的學(xué)習狀況和實際水平,不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習積極性,也不利于理論與實踐知識的融合。
。4)實驗項目數(shù)量少,學(xué)時低,不利于高素質(zhì)應(yīng)用型專門人才的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的機械設(shè)計基礎(chǔ)課程實驗項目數(shù)量一般在3—4項,實驗學(xué)時通常僅占總學(xué)時的10%,實驗學(xué)時過少,加之受實驗條件所限,學(xué)習主動性較差的部分學(xué)生就很少有實踐動手機會,系統(tǒng)培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生掌握實驗科學(xué)知識、科學(xué)方法與實驗?zāi)芰Φ哪繕硕己茈y做到,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識就更無從談起。
。5)對實驗教學(xué)質(zhì)量的重視程度不夠,教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控不到位。受“重理論、輕實踐”的傳統(tǒng)教育理念的影響,學(xué)生對實驗教學(xué)普遍重視不足,影響了教學(xué)質(zhì)量的提升。實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的多樣性及其內(nèi)容的復(fù)雜性決定對其監(jiān)控的難度大。在教學(xué)形式上,普遍實行由指導(dǎo)教師對實驗內(nèi)容進行講解,然后由學(xué)生做實驗,有問題時請教師指導(dǎo)。如果學(xué)生能完成規(guī)定的實驗任務(wù)并交實驗報告,就無需教師進行指導(dǎo)。這樣就造成了對實驗教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的不全面、不客觀,實驗教學(xué)過程各環(huán)節(jié)缺乏信息收集、管理和反饋機制,其質(zhì)量得不到有力保障。
2深化機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué),提高學(xué)生的動手實踐能力
2.1搭建工程背景,強化學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)
在實驗教學(xué)中,加強了實驗與工程實際的聯(lián)系,在新的實驗教學(xué)大綱中規(guī)定每項實驗內(nèi)容的講授都要引入典型的與課程實驗相關(guān)的工程實例。在實驗中要以大工程為背景,以工程為主線,著力于學(xué)生的工程意識、工程實踐動手能力和工程素質(zhì)的培養(yǎng),將工程教育、科學(xué)教育融合在一起。要注重介紹利用工程基礎(chǔ)理論解決工程實際問題的思維和方法,加強學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)。
2.2以機械設(shè)計基礎(chǔ)課程建設(shè)為重點,推進課程實驗教學(xué)改革
(1)優(yōu)化機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)體系。在全面分析學(xué)生能力結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,以培養(yǎng)學(xué)生具有扎實的實驗技能,較好的機械綜合設(shè)計能力、分析能力和科學(xué)研究能力,挖掘?qū)W生潛能以及激活學(xué)生的創(chuàng)新思維為目標,構(gòu)建包括基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗3個層次的實驗教學(xué)新體系。該體系采取分層次設(shè)置、分類管理的方式。分層次設(shè)置是指在新體系中,力求按照學(xué)生能力形成的不同階段,通過“基本實驗?zāi)芰Φ男纬、綜合能力的訓(xùn)練、設(shè)計和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)”來逐步實現(xiàn)由理論到實踐的過渡,促進知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。分類管理是指在滿足實驗培養(yǎng)目標的基礎(chǔ)上按因材施教和以學(xué)生為本的原則將實驗項目設(shè)置為必做項目和選做項目。
第一層次實驗:指基礎(chǔ)性實驗,是開展科學(xué)研究的基礎(chǔ),也是開展綜合性實驗和設(shè)計性實驗的基礎(chǔ)。其目的在于促進學(xué)生掌握基本原理,培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
第二層次實驗:指綜合性實驗,是實驗內(nèi)容涉及相關(guān)的綜合知識或運用多門課程的知識,對某一問題進行綜合研究的實驗,它注重學(xué)生對知識的理解、運用和掌握。其目的在于提高學(xué)生的動手能力、綜合分析和解決問題的能力,達到能力、素質(zhì)和創(chuàng)新意識的綜合培養(yǎng)。
第三層次實驗:指設(shè)計性實驗,是為了讓學(xué)生獨立開展科學(xué)研究的實驗,以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的實驗教學(xué)。它注重學(xué)生在實驗過程中自行設(shè)計和知識應(yīng)用的合理性。其目的在于通過學(xué)生獨立設(shè)計、獨立分析,實現(xiàn)自主學(xué)習、自主創(chuàng)新,提高綜合設(shè)計的實踐能力,鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新,勇于探索,培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的測試技術(shù),具備初步開展科學(xué)研究的能力。
。2)深化機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)內(nèi)容改革。從調(diào)動學(xué)生積極性、提高學(xué)生實踐動手能力、培養(yǎng)學(xué)生工程意識和創(chuàng)新意識的角度出發(fā),對機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)內(nèi)容進行了深入改革,改革的要點是:
、賹C械設(shè)計基礎(chǔ)實驗項目進行了重新認定和改造,形成了基礎(chǔ)性、綜合性和設(shè)計性的3個層次的實驗教學(xué)體系。
②引入現(xiàn)代科技知識,用新技術(shù)、新理念和新方法改造傳統(tǒng)實驗。更新教學(xué)內(nèi)容,用新的科學(xué)知識和現(xiàn)代測試技術(shù)豐富實驗內(nèi)容,改變傳統(tǒng)實驗內(nèi)容與現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)之間脫節(jié)的現(xiàn)象。
、蹖嶒灲虒W(xué)內(nèi)容要突出學(xué)生的主體地位,以學(xué)生為本安排實驗教學(xué)內(nèi)容。在遵循教學(xué)規(guī)律,體現(xiàn)由基礎(chǔ)到綜合的基礎(chǔ)上,充分考慮學(xué)生理論知識基礎(chǔ)和基本技能訓(xùn)練,更加注重實驗原理和方法。
④把工程意識、創(chuàng)新精神、實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)納入實驗教學(xué)內(nèi)容,更重要的是貫穿滲透到實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中去,鼓勵引導(dǎo)學(xué)生提出不同的設(shè)計方案和解題途徑,引導(dǎo)學(xué)生細致觀察實驗現(xiàn)象,總結(jié)實驗結(jié)論,提出實驗建議。
。3)教學(xué)方法、教學(xué)手段改革。從激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習、自主實踐和自主創(chuàng)新的角度出發(fā),對教學(xué)方法和教學(xué)手段進行了如下改革:
、俪浞职l(fā)揮實驗指導(dǎo)教師的主導(dǎo)作用,積極采用啟發(fā)式、討論式和現(xiàn)場教學(xué)等多種教學(xué)方法,增強實驗教學(xué)的趣味性和吸引力。鼓勵學(xué)生獨立思考,激發(fā)學(xué)習的主動性,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新意識。
②為了發(fā)揮學(xué)生的主體作用,促使學(xué)生養(yǎng)成勤于分析和善于思考的好習慣。在教學(xué)中要求學(xué)生做到實驗課前有預(yù)習,明確實驗?zāi)康摹?nèi)容、步驟和要求。實驗課后有總結(jié),歸納技術(shù)與操作要點,分析不足與改進方法,并提出合理化建議。
、蹫榱颂岣呓虒W(xué)效率和學(xué)生學(xué)習興趣,解決實驗學(xué)時相對較少的問題,實驗教學(xué)中應(yīng)充分利用多媒體進行授課。多媒體在實踐與理論互相滲透方面具有一定的優(yōu)勢,既能節(jié)省設(shè)備資源,又能充分保證實驗教學(xué)要求。
、転榱私鉀Q學(xué)生預(yù)習、復(fù)習和強化實驗技能的需要,機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗室實行全天候課外開放。這樣做可以有效地解決實驗學(xué)生人數(shù)多、儀器設(shè)備不足的問題。同時,也為開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗創(chuàng)造了條件,學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習和實驗進程自主選擇實驗時間,使每一個學(xué)生都有機會動手操作實驗的每一個環(huán)節(jié),進而提高了實驗的教學(xué)質(zhì)量。
2.3以能力培養(yǎng)為重點,推進機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗考核方式改革
為了進一步強化學(xué)生的實驗意識和做好實驗的自覺性,提高學(xué)生重視實驗的程度,對現(xiàn)行的實驗考核方式進行了改革。將原有的考核方式改變?yōu)閷嶒炂綍r成績與期末實驗操作考試成績綜合評定的方法。在此基礎(chǔ)上,實驗室制定了實驗考試與補考方案與具體細則等制度。同時,經(jīng)過與任課教師及學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)協(xié)商,將機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗成績實行一票否決制,即機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗不及格者整個機械設(shè)計基礎(chǔ)這門課程就不及格。
2.4增加實驗學(xué)時,擴充實驗項目,提高學(xué)生實驗技能
應(yīng)增加實驗學(xué)時的比例,其學(xué)時可為理論教學(xué)學(xué)時的30%或更多。根據(jù)課程培養(yǎng)目標的要求,增加實驗項目的數(shù)量,原理論教學(xué)中的某些內(nèi)容可結(jié)合實驗教學(xué)進行講授,其效果明顯優(yōu)于原課堂理論教學(xué)。
2.5建立機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)質(zhì)量評價體系,完善實驗教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控機制
與理論教學(xué)相比,實驗教學(xué)的監(jiān)控與管理有著不同的特點。我校從現(xiàn)代化管理手段入手,規(guī)范了實驗教學(xué)的各項工作,強化了實驗教學(xué)的科學(xué)管理,建立了三級教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控(專家評教、同行評教和學(xué)生評教)、常規(guī)質(zhì)量檢查、信息處理及反饋為一體的實驗教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系,確保了實驗教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)步提升。
3結(jié)束語
機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué),除了要求進一步優(yōu)化課程實驗體系、深化實驗內(nèi)容、教學(xué)方法和手段的改革外,還必須進一步加強實驗教學(xué)管理體制的改革。同時,隨著實驗教學(xué)的不斷改革,先進的實驗設(shè)備、儀器的應(yīng)用以及綜合性和設(shè)計性實驗內(nèi)容的增加,也對實驗教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)、責任意識和敬業(yè)精神提出了更高的要求。
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