機(jī)械加工自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)的運(yùn)用

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實(shí)驗(yàn)教學(xué)是機(jī)械加工工藝課程教學(xué)中一個(gè)非常重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的任務(wù)，是機(jī)械產(chǎn)品加工方案設(shè)計(jì)及技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，具有直觀性、驗(yàn)證性、綜合性、創(chuàng)新性等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力起著關(guān)鍵作用，因此一直被視為機(jī)械加工工藝課程中培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析和解決問題、啟迪創(chuàng)新思維、開拓創(chuàng)新潛能等能力的重要手段。

一、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在機(jī)械加工工藝課程中的現(xiàn)狀與對(duì)策

現(xiàn)在的高職課程體系中，機(jī)械加工工藝課程中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要存在以下問題：

1.將實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于專業(yè)理論課，大部分為演示型和驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。多數(shù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)前不準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)中不動(dòng)手，沒有自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)后也不總結(jié)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生僅僅是一個(gè)被動(dòng)的接受者，沒有主動(dòng)參與的意識(shí)和動(dòng)力，其結(jié)果是限制了學(xué)生綜合能力的提高及創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。因此有必要把理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)擺在同等重要的位置，改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)綜合管理。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件限制。一方面是高職院校擴(kuò)招，技術(shù)更新，指導(dǎo)教師缺乏工程實(shí)踐知識(shí)；另一方面是實(shí)驗(yàn)設(shè)施簡(jiǎn)陋，無法滿足現(xiàn)代新工藝、新技術(shù)的發(fā)展要求。因此，改善實(shí)驗(yàn)條件，引進(jìn)有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)技術(shù)人員，以及培養(yǎng)鍛煉年輕骨干教師都很必要。

3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊,實(shí)驗(yàn)形式單一。目前的實(shí)驗(yàn)大多是將原屬課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容簡(jiǎn)單拼湊，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏新穎性、先進(jìn)性和時(shí)代性特點(diǎn)，而且實(shí)驗(yàn)形式整齊劃一，缺乏對(duì)學(xué)生進(jìn)行完整的、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)理論、方法和技能的訓(xùn)練，忽視了學(xué)生的個(gè)體差異和個(gè)性特長(zhǎng)的發(fā)展。而高職教育需要培養(yǎng)的是技術(shù)型（工藝、執(zhí)行、控制）和技能型（技藝、操作）人才，具有鮮明的時(shí)代性（潛在的工作）和自主性（個(gè)人興趣），因此必須改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，開創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，以學(xué)生的工程實(shí)踐能力為最終衡量標(biāo)準(zhǔn)。

4.學(xué)生認(rèn)識(shí)不到位，重視理論知識(shí)，輕視實(shí)踐技能，對(duì)制造業(yè)的生產(chǎn)特征缺乏必要的認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致相當(dāng)一部分學(xué)生缺乏求知欲和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，不愿意深入現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)真學(xué)習(xí)。針對(duì)這種情況，一是加強(qiáng)職業(yè)教育，二是改革考核方式。

二“、自主實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式的設(shè)計(jì)

高職教育“自主實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式的設(shè)計(jì)，要充分體現(xiàn)“以學(xué)生為主體，以能力培養(yǎng)為中心”的職業(yè)教育宗旨，具體體現(xiàn)在“學(xué)”“、引”“、創(chuàng)”三個(gè)字上面。要以“學(xué)”為中心，把學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，教學(xué)組織要以學(xué)生的學(xué)習(xí)過程為依據(jù)，“教法”要適應(yīng)“學(xué)法”。教師的備課內(nèi)容更重要的是考慮如何為學(xué)生創(chuàng)造優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境，充分利用學(xué)生的好奇心理、對(duì)新事物的敏感和求知欲望，鼓勵(lì)學(xué)生收集各種資料，尋求解決問題的方法。改變以前以接受知識(shí)為主的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、獨(dú)創(chuàng)性地學(xué)習(xí)，將學(xué)習(xí)過程由“吸收-儲(chǔ)存-再現(xiàn)”轉(zhuǎn)向“探索-研討-創(chuàng)造”,不但教給學(xué)生各專業(yè)課的知識(shí),更要教給學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問題-明確問題-分析問題-解決問題-再發(fā)現(xiàn)問題”的能力，養(yǎng)成自覺學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。要以“引”為手段，驅(qū)使學(xué)生不斷縱深探索。“自主實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式需要采用一些現(xiàn)代的教育理念、教育技術(shù)，對(duì)學(xué)生普遍不能涉及到的方面進(jìn)行補(bǔ)充、引導(dǎo)，不斷刺激學(xué)生的興奮點(diǎn)，指引學(xué)生往更深層次思考。教師應(yīng)收集一些前沿的新技術(shù)、新工藝，根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異，變強(qiáng)制性和劃一性的教學(xué)為開放式和選擇式的教學(xué)，采用啟發(fā)式、討論式和研究式的教學(xué)方法，增強(qiáng)學(xué)生理解、認(rèn)識(shí)、探索、發(fā)現(xiàn)以及想象和表現(xiàn)的欲望,擔(dān)當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)中的輔導(dǎo)者、幫助者、合作者、促進(jìn)者和指引者。要以“創(chuàng)”為目的，帶領(lǐng)學(xué)生追蹤本學(xué)科最新領(lǐng)域進(jìn)展，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)、研究能力，提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。一是盡量讓學(xué)生自主選題實(shí)驗(yàn)或參與企業(yè)科研等多種形式，推進(jìn)討論式教學(xué)、研究式學(xué)習(xí)、項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)等新教學(xué)組織形式；二是積極引導(dǎo)大學(xué)生參加、開展多種交流和論壇。學(xué)校要為學(xué)生提供優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，配備各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備，制定完善的管理制度，學(xué)生能像到圖書館借閱圖書一樣隨時(shí)借用實(shí)驗(yàn)設(shè)施，有條件的學(xué)校還可以與企業(yè)科研單位結(jié)盟,讓學(xué)生參與科研單位、企業(yè)一線的科技攻關(guān)、新技術(shù)改革、新產(chǎn)品開發(fā)等，為學(xué)生全面提升創(chuàng)新能力提供組織保障和制度安排。

三“、自主實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式的應(yīng)用案例

以“單偏心軸車削實(shí)驗(yàn)”為例，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)就是學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室，由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師演示、講解車削偏心軸的操作過程，學(xué)生觀察記錄，偏心軸車削車完了，學(xué)生欣賞一番，只是感到驚訝、新鮮，而對(duì)車偏心軸的方法、偏心距離的算法、偏心軸的檢測(cè)等等，學(xué)生一片茫然，因?yàn)閷W(xué)生沒有親自動(dòng)手，沒有參與到實(shí)驗(yàn)中來。采用自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，做實(shí)驗(yàn)之前，由實(shí)驗(yàn)老師準(zhǔn)備好各種加工偏心軸方法所需要的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及工量具，學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，了解偏心軸的各種加工方法，到了實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生根據(jù)自己熟知的加工方法，選用相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，老師根據(jù)學(xué)生使用的加工方法進(jìn)行指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生思考該試驗(yàn)方法能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，實(shí)驗(yàn)誤差原因有哪些，如何減少實(shí)驗(yàn)誤差，通過該實(shí)驗(yàn)得到哪些結(jié)論，有沒有更簡(jiǎn)潔的方法，等等。比如用自動(dòng)定心的三爪卡盤夾持工件車偏心軸，學(xué)生事先應(yīng)估算墊片的厚度，然后進(jìn)行試切，在實(shí)驗(yàn)過程中根據(jù)測(cè)量偏心距離再調(diào)整墊片的厚度，在反復(fù)試切調(diào)整的過程中，總結(jié)出快速調(diào)整墊片厚度的方法。整個(gè)過程讓學(xué)生親自動(dòng)手，全程參與，自然會(huì)印象深刻，促進(jìn)學(xué)生思考，尋求簡(jiǎn)單的方法。實(shí)驗(yàn)后，老師再就實(shí)驗(yàn)中一些未考慮到的因素進(jìn)行提示，比如由于三爪卡盤的卡爪長(zhǎng)度有限，如果墊片太厚，加工時(shí)存在安全隱患，因此用三爪卡盤夾持工件一般只能加工偏心距較小的偏心軸，如果用三爪卡盤加工偏心距較大的偏心軸又怎樣加工呢？老師可以引導(dǎo)學(xué)生從三爪卡盤的卡爪裝配順序來考慮，或者為學(xué)生提供一些其他的思路，包括企業(yè)的加工實(shí)例，甚至帶學(xué)生參觀企業(yè)的加工過程，讓學(xué)生去比較、思考，對(duì)有新思路的學(xué)生，不妨提供再次實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。通過這樣的自主實(shí)驗(yàn)，既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能改善實(shí)驗(yàn)效果。

四“、自主實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式的效果

“自主實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式的應(yīng)用，促進(jìn)了機(jī)械加工工藝課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的整合，編寫了新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)劃分為基礎(chǔ)型（演示、驗(yàn)證）、綜合應(yīng)用型（改進(jìn)）和研究創(chuàng)新型（設(shè)計(jì)）等層次，實(shí)驗(yàn)過程從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，循序漸進(jìn)，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系整體優(yōu)化的目的；同時(shí)改善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，購(gòu)置和設(shè)計(jì)了部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)室的整體功能；提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力等綜合素養(yǎng)。