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【摘要】本文对机械设计基础的实验分析当前主要存在的问题：单一性，示范性，验证性。进而对机械设计基础实验这门课程提出了一些想法，从开设一些综合性的实验内容方面，从提高学生的创新研究方面和将先进计算机技术融入实验中，提出了机械设计基础实验课程的建议和意见。
【关键词】机械设计 实验方法 探究
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）09-0254-01
引言
机械设计基础这门课程是综合了机械原理与机械设计这两门课程而开设的面向非机类专业学生少学时的课程，这门课程主要培养学生综合设计和创新设计能力的任务，是研究机械产品运动方案设计、结构设计及创新设计的基础和关键。这门课程具有实践性强与工程实际结合紧密等特点，其实验教学是大学机械类本科整体教学体系中的一个重要环节，由于实验教学具有直观性、实验性、综合性等优点，决定了实验教学是培养学生理论联系实际、分析和解决问题、启迪创新思维、开拓创新潜能的重要手段，对培养学生的综合素质和创新能力起着关健作用。
1.机械设计基础实验教学中的现状及问题
机械设计基础的实验课按照大纲和教学计划的要求，目前主要安排了机构运动简图的测绘、齿轮的范成、带传动的打滑和效率测定，以及减速器的拆装与测量实验。这些实验课主要还是附属于理论教学，课时安排相当有限。这些实验从内容与方法上来说还是属于“示范型”，“验证型”和“单一型”，从实验的手段来说，缺少了现代生产中应用的智能化和机电一体化。传统的机械设计实验大都是孤立的、没有系统性， 不注重实验内容之间的内在逻辑关系， 没有形成一个完整的实验教学体系， 各个实验内容涉及的知识面较窄， 缺乏各学科知识的关联性和交互性， 相关课程与相关仪器设备的教学内容系统的连续性。实验仪器、设备也较少， 实验手段单一、陈旧， 不注重传统与现代测量方法进行比较及实验内容的设计性与综合性， 而综合性和设计性的实验对于培养学生综合运用各学科的理论知识和现代技术分析和解决工程实践中的实际问题的能力， 对充分发挥学生的主观能动性， 培养学生综合素质和创新能力有理论教学不可替代的重要作用。学生每次做实验都是按照实验指导书的实验方法，实验步骤按部就班，实验后的实验数据的处理也是基本雷同，对实验的数据也不进行深层次的分析，这样严重影响了学生主观能动性的发挥，同时也压制了学生创造性和学习该课程的兴趣。
其次，实验属于课内实验，所以实验室的开放时间受限制，也只有课内时间才可以去做实验，而在课内学时非常有限的情况下，任课老师只能将实验课作为理论课的附属课，并没有将实验课作为课内教学最有益的补充，充分发挥实验课的作用。
2.机械设计基础实验教学的一些想法
实验教学是培养学生创新能力的一个关键环节，实验教学的目的是培养学生的创新意识和实际动手能力，提高他们的综合素质。机械设计原有的实验模式单一，多为验证性实验，不能很好地调动学生的积极性，更谈不上创新能力的培养。为了培养学生的动手能力、运用所学知识的能力、解决问题的能力和创新意识，将实验分为基本型、综合设计型和创新型，前两种实验是面对所有学生开设的，后一种是对学有余力的学生开设的，实行开放式、多层次实验教学，以满足不同层次学生的需求。
在综合设计型和创新型实验中，为学生提供科学发现和技术创新能力的培养环境，鼓励学生自己设计实验，动手完成实验，利用现代化的机电一体化元器件，结合传统机构设计及机械结构，创造性地达到设定的实验目标，发明一些具有创新意义的小型机构及机电结合产品。在对研究对象的观察与判断，分析与评价，建模与设计，仿真与制造的过程中，培养学生的实践能力、动手能力，分析问题、解决问题的能力和创新意识。
实验室是学生认知实践的基础环境，把实验室办成开放式机械创新设计基地。基地在现有设施的基础上，进行了实验及模型的系统化和分块主题化，增设设计型、综合型、创意型的实验，并向学生开放，学生可到实验室熟悉并动手进行实验和制作创新设计物理模型。
实验教学的内容应该与现代科技发展的最新成果相结合。使得基础实验具有时代最前沿的气息，这样的话，学生也会产生浓厚的兴趣。传统的数据采集和分析的方法已经比较落后，采用更为先进的数据采集和测量方法，不仅会测出精度更高的数据，而且采用最为先进的数据分析方法，也会使得学生得出更加精准的结论，促使他们懂得做科学研究需要更加严谨的态度和方法。把计算机技术引入到机械设计基础的实验教学中，实现了人机交互的试验方式，使得学生对呆板的机械会产生浓厚的兴趣。
要培养学生的形象思维能力和创新意识。也就是说， 开设实验课时， 要充分将验证性实验与综合性实验相结合， 比如我们可以将四杆机构、凸轮机构和棘轮机构等等组合在一起。其次， 充分将分析、设计与创新思维紧密结合并融合到实验中， 向学生讲授些创新思维的方法，训练学生创新思维的方法，把讲授的知识与创新的思维相结合。最后， 还要对一些在动脑、动手及创新方面有特长的学生进行重点培养， 因材施教。用一些前沿的技术激发学生对新生事物的兴趣，开发学生的创新设计思路。
3.总结
《机械设计基础》是一门非常重要的技术基础课程，内容多，课时少。研究如何解决当前机械设计基础实验教学中面临的问题，我们一方面要从教学内容，教学方法不断提高和改进，另外还要培养在机械设计中融入现代计算机的设计思想，增强他们学习的主动性为今后进行相关机械设计工作打下良好的基础。实验教学要摆脱课程教学的束搏，建立多层次的实验教学平台，充分发挥学生的能动性和创新精神。
参考文献：
[1]杨可桢，程光蕴.机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，1999
[2]濮良贵，纪名刚.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2001
[3]李建勇等. 机械原理实验教学新体系与改革实践[J].现代制造技术与装备，2007（4）
[4]付晓莉等.机械设计实验教学体系的创新与实践[J].实验室科学，2009（8）
[5]赵越等.重构机械设计实验教学模式的探索与实践[J].实验室科学，2008（1）
[6]黄小龙. 大学生机械创新设计能力培养的探索[J].中国电力教育，2010（18）
[7]马希直，周瑾. 机械设计综合实验的实施[J].实验室研究与探索，2009（5）
【关键词】机械设计 实验方法 探究
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）09-0254-01
引言
机械设计基础这门课程是综合了机械原理与机械设计这两门课程而开设的面向非机类专业学生少学时的课程，这门课程主要培养学生综合设计和创新设计能力的任务，是研究机械产品运动方案设计、结构设计及创新设计的基础和关键。这门课程具有实践性强与工程实际结合紧密等特点，其实验教学是大学机械类本科整体教学体系中的一个重要环节，由于实验教学具有直观性、实验性、综合性等优点，决定了实验教学是培养学生理论联系实际、分析和解决问题、启迪创新思维、开拓创新潜能的重要手段，对培养学生的综合素质和创新能力起着关健作用。
1.机械设计基础实验教学中的现状及问题
机械设计基础的实验课按照大纲和教学计划的要求，目前主要安排了机构运动简图的测绘、齿轮的范成、带传动的打滑和效率测定，以及减速器的拆装与测量实验。这些实验课主要还是附属于理论教学，课时安排相当有限。这些实验从内容与方法上来说还是属于“示范型”，“验证型”和“单一型”，从实验的手段来说，缺少了现代生产中应用的智能化和机电一体化。传统的机械设计实验大都是孤立的、没有系统性， 不注重实验内容之间的内在逻辑关系， 没有形成一个完整的实验教学体系， 各个实验内容涉及的知识面较窄， 缺乏各学科知识的关联性和交互性， 相关课程与相关仪器设备的教学内容系统的连续性。实验仪器、设备也较少， 实验手段单一、陈旧， 不注重传统与现代测量方法进行比较及实验内容的设计性与综合性， 而综合性和设计性的实验对于培养学生综合运用各学科的理论知识和现代技术分析和解决工程实践中的实际问题的能力， 对充分发挥学生的主观能动性， 培养学生综合素质和创新能力有理论教学不可替代的重要作用。学生每次做实验都是按照实验指导书的实验方法，实验步骤按部就班，实验后的实验数据的处理也是基本雷同，对实验的数据也不进行深层次的分析，这样严重影响了学生主观能动性的发挥，同时也压制了学生创造性和学习该课程的兴趣。
其次，实验属于课内实验，所以实验室的开放时间受限制，也只有课内时间才可以去做实验，而在课内学时非常有限的情况下，任课老师只能将实验课作为理论课的附属课，并没有将实验课作为课内教学最有益的补充，充分发挥实验课的作用。
2.机械设计基础实验教学的一些想法
实验教学是培养学生创新能力的一个关键环节，实验教学的目的是培养学生的创新意识和实际动手能力，提高他们的综合素质。机械设计原有的实验模式单一，多为验证性实验，不能很好地调动学生的积极性，更谈不上创新能力的培养。为了培养学生的动手能力、运用所学知识的能力、解决问题的能力和创新意识，将实验分为基本型、综合设计型和创新型，前两种实验是面对所有学生开设的，后一种是对学有余力的学生开设的，实行开放式、多层次实验教学，以满足不同层次学生的需求。
在综合设计型和创新型实验中，为学生提供科学发现和技术创新能力的培养环境，鼓励学生自己设计实验，动手完成实验，利用现代化的机电一体化元器件，结合传统机构设计及机械结构，创造性地达到设定的实验目标，发明一些具有创新意义的小型机构及机电结合产品。在对研究对象的观察与判断，分析与评价，建模与设计，仿真与制造的过程中，培养学生的实践能力、动手能力，分析问题、解决问题的能力和创新意识。
实验室是学生认知实践的基础环境，把实验室办成开放式机械创新设计基地。基地在现有设施的基础上，进行了实验及模型的系统化和分块主题化，增设设计型、综合型、创意型的实验，并向学生开放，学生可到实验室熟悉并动手进行实验和制作创新设计物理模型。
实验教学的内容应该与现代科技发展的最新成果相结合。使得基础实验具有时代最前沿的气息，这样的话，学生也会产生浓厚的兴趣。传统的数据采集和分析的方法已经比较落后，采用更为先进的数据采集和测量方法，不仅会测出精度更高的数据，而且采用最为先进的数据分析方法，也会使得学生得出更加精准的结论，促使他们懂得做科学研究需要更加严谨的态度和方法。把计算机技术引入到机械设计基础的实验教学中，实现了人机交互的试验方式，使得学生对呆板的机械会产生浓厚的兴趣。
要培养学生的形象思维能力和创新意识。也就是说， 开设实验课时， 要充分将验证性实验与综合性实验相结合， 比如我们可以将四杆机构、凸轮机构和棘轮机构等等组合在一起。其次， 充分将分析、设计与创新思维紧密结合并融合到实验中， 向学生讲授些创新思维的方法，训练学生创新思维的方法，把讲授的知识与创新的思维相结合。最后， 还要对一些在动脑、动手及创新方面有特长的学生进行重点培养， 因材施教。用一些前沿的技术激发学生对新生事物的兴趣，开发学生的创新设计思路。
3.总结
《机械设计基础》是一门非常重要的技术基础课程，内容多，课时少。研究如何解决当前机械设计基础实验教学中面临的问题，我们一方面要从教学内容，教学方法不断提高和改进，另外还要培养在机械设计中融入现代计算机的设计思想，增强他们学习的主动性为今后进行相关机械设计工作打下良好的基础。实验教学要摆脱课程教学的束搏，建立多层次的实验教学平台，充分发挥学生的能动性和创新精神。
参考文献：
[1]杨可桢，程光蕴.机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，1999
[2]濮良贵，纪名刚.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2001
[3]李建勇等. 机械原理实验教学新体系与改革实践[J].现代制造技术与装备，2007（4）
[4]付晓莉等.机械设计实验教学体系的创新与实践[J].实验室科学，2009（8）
[5]赵越等.重构机械设计实验教学模式的探索与实践[J].实验室科学，2008（1）
[6]黄小龙. 大学生机械创新设计能力培养的探索[J].中国电力教育，2010（18）
[7]马希直，周瑾. 机械设计综合实验的实施[J].实验室研究与探索，2009（5）