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摘 要：本文分析了传统机械原理课程实验教学模式中存在的主要问题，从增开设创新性实验、开放式实验教学模式、改革实验教学方法与考核等几方面阐述，以培养学生的创新能力和实践动手能力出发，为培养具有创新精神的应用型人才打下坚实的基础。
关键词：机械原理 实验教学 创新能力 创新性
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）09（b）-0165-02
机械原理课程是机械工程类、车辆工程类专业的一门主干技术基础课程，它在培养学生的机械综合分析能力、设计能力和创新能力所需的知识、能力和素质结构中，占有十分重要的地位。课程的任务是使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，学会常用机构的分析和综合方法，并具有进行机械系统设计的初步能力。在整个机械原理课程的教学体系中，实验教学是其中重要的一个环节，通过该环节，一方面，学生能够加强、加深对理论知识的认识与理解，另一方面，通过理论与实践的结合，提高学生的动手能力，启迪学生的创新思维。本文将从以下几个方面对机械原理课程实验教学模式进行探讨。
1 机械原理实验教学中存在的主要问题
1.1 实验项目单一
目前大多数高校，特别是应用型本科高校，机械原理课程实验比较单一，主要以演示性、验证性实验为主，而综合性、设计性、创新性实验偏少，虽然通过演示性、验证性实验能够更好的加深学生对理论知识的理解，但是缺乏对学生的创新能力、创新思维的培养。
1.2 学生积极性不高
由于目前实验项目多以演示性、验证性为主，学生在做实验的过程中，只是按部就班的按照实验指导书的步骤和方法进行，并且有的学生不是主动去做实验，而是在看实验，主动思考较少，积极性不高，很难激发学生的求知欲，对于实验过程中遇到的问题，不能较好的分析与解决。这样的实验教学模式必然导致学生眼高手低，实践动手能力差，不能达到当前对应用型人才培养的要求。
2 增开设综合性、设计性、创新性实验
传统的机械原理课程实验中，演示性或原理验证性实验较多，实验内容相对狭小，使得实验教学很难达到预期的效果。随着科学技术的发展，各学科之间出现越来越多的交叉和融合，单一的配合理论课程教学的实验已不能满足人才培养的要求。在具体的实验教学环节，不放弃传统实验课程内容的同时，增加综合性、设计性、创新性实验的比重，以此增强学生综合认识问题和解决问题的意识和能力，培养学生的创新能力。
因此，对于验证性实验与演示性实验，如常用机构认知、渐开线齿轮范成、渐开线齿轮参数测定等实验，由于较简单，可以几个实验整合一起完成，或者老师可以在课堂理论教学中穿插操作完成或用多媒体技术仿真完成。为了培养学生的创新能力与创新思维，开设相关综合性、设计性、创新性实验，比如：回转件动平衡分析实验、常用机构性能测定与分析实验、典型机器创新设计实验、平面机构组合创新设计实验、空间机构创新设计与仿真实验、创新制作实践等。
3 建立开放式实验教学模式
在保证基本教学要求的同时，对综合性、设计性、创新性实验项目建立开放式实验室教学模式，实行时间开放，空间开放、内容开放。开放式实验教学模式与传统实验教学模式最大的不同，就在于学生不再是一味听教师讲、看教师做，而是在足够的时间和空间范围内，由自己来确定时间的分配，进行实验方案的设计并进行实验操作，对实验的事实加以分析并做出结论。在这样的学习氛围中，学生就能真正感受到自己是学习的主人，是教学活动的主体，由此激发其主动参与的热情、变被动学习为主动学习。
开放式实验教学模式能给学生提供主动探求知识的宽松环境，让他们在成功的设计和实验操作的愉悦情绪下，潜力得到充分发挥，思维更加活跃。在对未知领域的探索过程中，通过自己的实验操作和验证，积极地去思考去探索，从中就会迸发出更多的智慧和灵感。如果坚持不断地加以训练，就十分有益于学生创新思维能力的培养。
开放式实验教学模式能够有利于最大限度地发挥实验室的效益，提高实验设备的利用率，方便学生自主安排学习，发挥学生在实验教学中的积极性与主动性，鼓励学生自选项目，自由组队，自主研究、自主设计，培养学生的创新精神和实践能力，使优秀学生脱颖而出。
4 改革实验教学方法
传统的实验教学方法是实验前老师讲解实验原理、实验步骤、操作规程等，然后老师再演示，接着学生按照老师讲解或实验指导书进行操作，这种教学方法，学生的主动参与性少，思考性少，不利于培養学生的自学能力，自我学习能力，特别是对于综合性、设计性、创新性实验，这种传统的实验教学方法是不适应的，改革现有的实验教学方法是非常有必要的。
机械原理课程实验教学主要目的是让学生通过相关实验加深对所学知识的理解，并综合运用所学知识进行创新能力与创新思维的培养。因此，在实验的过程中，应该是以学生为实验教学的主体，以学生为中心，老师所起的作用是全程指导、引导，启发学生思维，对学生实验过程、实验结果等进行相关评价，而不宜指定学生如何如何做。
特别是对于综合性、设计性、创新性实验，应该给学生开阔的思考空间，允许学生异想天开，充分发挥学生在实验过程中的积极性和自主性，在实验过程中提倡相互交流，相互讨论，通过实验得到知识与能力的综合训练。比如，对于创新性实验，要求学生自主设计实验方案和实验步骤，教师只负责对方案和步骤的审查，指导学生按照自己设计的方案和步骤进行实验，大大培养了学生设计创新意识和实践动手能力。
5 改革实验教学考核模式
由于机械原理课程实验教学，是与理论教学相辅相成，目前大多数高校的做法是实验成绩依附于课程成绩，实验部分没有单独学分，而是作为课程成绩的一部分，实验成绩的考核主要参考实验报告的情况，部分学生做实验时走马观花，写实验报告时敷衍了事，甚至有的还抄袭别人的实验报告，所以这种考核模式有很大的弊端。
在机械原理课程实验教学中，随着综合性、设计性、创新性实验比例的增大，可将实验部分单独计算学分，单独考核与等级实验成绩。成绩由两部分组成：平时成绩和期末考核成绩，比重为：6∶4。平时成绩主要考核各项实验的操作及实验报告，在设置时，对于不同层次的实验项目在总成绩中所占的权重不同，演示性、验证性实验占的权重最低，创新性实验占权重最高。期末考核以团队方式进行考核，一般以3～4个人为一组，实验项目以综合性、设计性、创新性实验展开，老师提出要求，学生自主完成整个实验过程，实验结束后，实验考核组老师进行评分。这样一来，大大提高学生参与实验的积极性与主动性，学生对知识的掌握更深刻，实际动手能力与创新能力的培养得到非常好的锻炼。
6 实验教学与创新设计实验基地相结合
在综合性、设计性、创新性实验过程中，对于优秀的实验作品，设置专项科技创新经费，引导学生在创新设计实验基地的平台下进行改进，做成实物，申请相关专利。鼓励和指导学生积极参加国家级、省级、校级的各类机械创新设计大赛、挑战杯大赛等科技活动。通过实验教学与创新设计实验基地、课外科技创新活动相结合，通过这些创新活动，充分激发学生的创新精神，发掘和提高学生的研究创新能力。
7 结语
在传统实验教学模式基础上，通过增开设综合性、设计性、创新性实验，采用开放性实验室教学模式，改革实验教学方法与考核方式，通过实验教学与创新设计实验基地相结合，不仅有利于加深了学生对知识的理解，同时大大培养了学生的实践动手能力、创新能力与创新思维，这对于培养基础扎实、实践能力强、综合素质高，具有创新精神的应用型高级人才具有重要的现实意义。
参考文献
[1] 胡宏佳，王世刚.机械原理与机械设计实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索，2010（7）：233-234.
[2] 李建勇.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）：90-92.
[3] 任金波，张翔.机械原理与机械设计实验教学改革实践[J].福建农林大学学报（哲学社会科学版），2011，14（3）：108-111.
[4] 梁宝英.机械原理课程实践教学改革的探讨[J].山西大同大学学报（自然科学版），2009（2）：94-96.
[5] 夏会芳，刘春.机械基础实验室综合性实验项目规划与实施[J].科技创新导报，2011（18）：114-115.
关键词：机械原理 实验教学 创新能力 创新性
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）09（b）-0165-02
机械原理课程是机械工程类、车辆工程类专业的一门主干技术基础课程，它在培养学生的机械综合分析能力、设计能力和创新能力所需的知识、能力和素质结构中，占有十分重要的地位。课程的任务是使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，学会常用机构的分析和综合方法，并具有进行机械系统设计的初步能力。在整个机械原理课程的教学体系中，实验教学是其中重要的一个环节，通过该环节，一方面，学生能够加强、加深对理论知识的认识与理解，另一方面，通过理论与实践的结合，提高学生的动手能力，启迪学生的创新思维。本文将从以下几个方面对机械原理课程实验教学模式进行探讨。
1 机械原理实验教学中存在的主要问题
1.1 实验项目单一
目前大多数高校，特别是应用型本科高校，机械原理课程实验比较单一，主要以演示性、验证性实验为主，而综合性、设计性、创新性实验偏少，虽然通过演示性、验证性实验能够更好的加深学生对理论知识的理解，但是缺乏对学生的创新能力、创新思维的培养。
1.2 学生积极性不高
由于目前实验项目多以演示性、验证性为主，学生在做实验的过程中，只是按部就班的按照实验指导书的步骤和方法进行，并且有的学生不是主动去做实验，而是在看实验，主动思考较少，积极性不高，很难激发学生的求知欲，对于实验过程中遇到的问题，不能较好的分析与解决。这样的实验教学模式必然导致学生眼高手低，实践动手能力差，不能达到当前对应用型人才培养的要求。
2 增开设综合性、设计性、创新性实验
传统的机械原理课程实验中，演示性或原理验证性实验较多，实验内容相对狭小，使得实验教学很难达到预期的效果。随着科学技术的发展，各学科之间出现越来越多的交叉和融合，单一的配合理论课程教学的实验已不能满足人才培养的要求。在具体的实验教学环节，不放弃传统实验课程内容的同时，增加综合性、设计性、创新性实验的比重，以此增强学生综合认识问题和解决问题的意识和能力，培养学生的创新能力。
因此，对于验证性实验与演示性实验，如常用机构认知、渐开线齿轮范成、渐开线齿轮参数测定等实验，由于较简单，可以几个实验整合一起完成，或者老师可以在课堂理论教学中穿插操作完成或用多媒体技术仿真完成。为了培养学生的创新能力与创新思维，开设相关综合性、设计性、创新性实验，比如：回转件动平衡分析实验、常用机构性能测定与分析实验、典型机器创新设计实验、平面机构组合创新设计实验、空间机构创新设计与仿真实验、创新制作实践等。
3 建立开放式实验教学模式
在保证基本教学要求的同时，对综合性、设计性、创新性实验项目建立开放式实验室教学模式，实行时间开放，空间开放、内容开放。开放式实验教学模式与传统实验教学模式最大的不同，就在于学生不再是一味听教师讲、看教师做，而是在足够的时间和空间范围内，由自己来确定时间的分配，进行实验方案的设计并进行实验操作，对实验的事实加以分析并做出结论。在这样的学习氛围中，学生就能真正感受到自己是学习的主人，是教学活动的主体，由此激发其主动参与的热情、变被动学习为主动学习。
开放式实验教学模式能给学生提供主动探求知识的宽松环境，让他们在成功的设计和实验操作的愉悦情绪下，潜力得到充分发挥，思维更加活跃。在对未知领域的探索过程中，通过自己的实验操作和验证，积极地去思考去探索，从中就会迸发出更多的智慧和灵感。如果坚持不断地加以训练，就十分有益于学生创新思维能力的培养。
开放式实验教学模式能够有利于最大限度地发挥实验室的效益，提高实验设备的利用率，方便学生自主安排学习，发挥学生在实验教学中的积极性与主动性，鼓励学生自选项目，自由组队，自主研究、自主设计，培养学生的创新精神和实践能力，使优秀学生脱颖而出。
4 改革实验教学方法
传统的实验教学方法是实验前老师讲解实验原理、实验步骤、操作规程等，然后老师再演示，接着学生按照老师讲解或实验指导书进行操作，这种教学方法，学生的主动参与性少，思考性少，不利于培養学生的自学能力，自我学习能力，特别是对于综合性、设计性、创新性实验，这种传统的实验教学方法是不适应的，改革现有的实验教学方法是非常有必要的。
机械原理课程实验教学主要目的是让学生通过相关实验加深对所学知识的理解，并综合运用所学知识进行创新能力与创新思维的培养。因此，在实验的过程中，应该是以学生为实验教学的主体，以学生为中心，老师所起的作用是全程指导、引导，启发学生思维，对学生实验过程、实验结果等进行相关评价，而不宜指定学生如何如何做。
特别是对于综合性、设计性、创新性实验，应该给学生开阔的思考空间，允许学生异想天开，充分发挥学生在实验过程中的积极性和自主性，在实验过程中提倡相互交流，相互讨论，通过实验得到知识与能力的综合训练。比如，对于创新性实验，要求学生自主设计实验方案和实验步骤，教师只负责对方案和步骤的审查，指导学生按照自己设计的方案和步骤进行实验，大大培养了学生设计创新意识和实践动手能力。
5 改革实验教学考核模式
由于机械原理课程实验教学，是与理论教学相辅相成，目前大多数高校的做法是实验成绩依附于课程成绩，实验部分没有单独学分，而是作为课程成绩的一部分，实验成绩的考核主要参考实验报告的情况，部分学生做实验时走马观花，写实验报告时敷衍了事，甚至有的还抄袭别人的实验报告，所以这种考核模式有很大的弊端。
在机械原理课程实验教学中，随着综合性、设计性、创新性实验比例的增大，可将实验部分单独计算学分，单独考核与等级实验成绩。成绩由两部分组成：平时成绩和期末考核成绩，比重为：6∶4。平时成绩主要考核各项实验的操作及实验报告，在设置时，对于不同层次的实验项目在总成绩中所占的权重不同，演示性、验证性实验占的权重最低，创新性实验占权重最高。期末考核以团队方式进行考核，一般以3～4个人为一组，实验项目以综合性、设计性、创新性实验展开，老师提出要求，学生自主完成整个实验过程，实验结束后，实验考核组老师进行评分。这样一来，大大提高学生参与实验的积极性与主动性，学生对知识的掌握更深刻，实际动手能力与创新能力的培养得到非常好的锻炼。
6 实验教学与创新设计实验基地相结合
在综合性、设计性、创新性实验过程中，对于优秀的实验作品，设置专项科技创新经费，引导学生在创新设计实验基地的平台下进行改进，做成实物，申请相关专利。鼓励和指导学生积极参加国家级、省级、校级的各类机械创新设计大赛、挑战杯大赛等科技活动。通过实验教学与创新设计实验基地、课外科技创新活动相结合，通过这些创新活动，充分激发学生的创新精神，发掘和提高学生的研究创新能力。
7 结语
在传统实验教学模式基础上，通过增开设综合性、设计性、创新性实验，采用开放性实验室教学模式，改革实验教学方法与考核方式，通过实验教学与创新设计实验基地相结合，不仅有利于加深了学生对知识的理解，同时大大培养了学生的实践动手能力、创新能力与创新思维，这对于培养基础扎实、实践能力强、综合素质高，具有创新精神的应用型高级人才具有重要的现实意义。
参考文献
[1] 胡宏佳，王世刚.机械原理与机械设计实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索，2010（7）：233-234.
[2] 李建勇.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）：90-92.
[3] 任金波，张翔.机械原理与机械设计实验教学改革实践[J].福建农林大学学报（哲学社会科学版），2011，14（3）：108-111.
[4] 梁宝英.机械原理课程实践教学改革的探讨[J].山西大同大学学报（自然科学版），2009（2）：94-96.
[5] 夏会芳，刘春.机械基础实验室综合性实验项目规划与实施[J].科技创新导报，2011（18）：114-115.