第１期　李青虹等：机械专业实验课程教学改革的研究　１４９　

机械专业实验课程教学改革的研究　

李青虹晋芳伟　

ｆ三明学院物理与机电工程系，福建三明３６５０００）　

摘要：针对机械专业实验教学中各实验课程之间互相隔离的问题，提出了模块化实验教学体系的思路并提出了具　

体实施方案。将原来隶属于不同课程的实验重新组合成五个模块并单独设课，打破课程与课程实验间的隔阂，在实验教　

学上将传统内容与现代制造技术相互结合，注重学生实验基本技能、实验总结能力和创新精神的培养。　

关键词：实验课程教学；模块化：教学改革　

中图分类号：Ｇ６４２．４２３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２－－４８０１（２０１１）０１—１４９—０３　

２１世纪世界经济发展中最激烈的竞争，不仅　

表现在生产和科技领域中，同时也集中在培养人　

才的教育领域，特别是高等教育领域上。教育学　

家提出了２ｌ世纪高等学校培养学生的目标是：具　

有合理的知识结构、较强的能力，较好的思想道　

德素养、文化素养和身心素质。教育部在对机械　

专业学生的业务培养要求中强调了“具有较强的　自学能力和创新意识”。面对挑战，教育机构就必　

须进行教学改革，而改革的中心是培养高素质的　

人才。　

三明市把重点发展“机械及汽车零配件”作为　

“３＋１”产业集群列入“十一五”规划，这给机械工　

业的发展带来很好的机遇，同时也对机械类人才　

的培养提出了新的要求。三明学院的办学定位就　

是培养高素质的应用型高级人才，为福建及三明　

地方经济的发展服务，这对机械类学生的实践环　

节提出了更高的要求。　

实验教学是机械类专业教学环节中的重要组　

成部分，它对巩固、加深课堂理论知识的理解，　

培养学生自己动手发现问题、分析问题、解决问　

题的能力以及培养学生严谨求实、探索科学的精　

神等方面都有重要的意义和作用『】】。　

ｌ　传统机械类实验教学的现状及存在的　

问题　

长期以来，受经济发展水平和传统教育教学　

理念的束缚，传统的实验教学很难说有一个体系，　

实验课程结构是实验课依附在各门理论课程中，　

把实验教学看作只是课堂理论教学附属的意识和　

行为还较为普遍，实验内容相对分散、孤立，以　关联性、系统性比较差的演示性、验证性实验为　主Ｉ　】；教学运行机制以教师为主，在教师指导下　学生按既定内容完成实验，致使学生很大程度上　

处于被动学习的状况，难以实现学生在教学活动　

中的主体地位和个性差异。　

三明学院机械专业原实验教学工作是以课程　

划分的，每门课程附带几个学时的实验，如：属　

于专业基础的实验有机械工程材料、互换性原理　

与技术测量、机械原理、机械零件；属于测控的　

实验有控制工程基础、测试技术、液压传动；属　

于专业课的实验有机械制造工艺学、机床概论、　

机床设计、金属切削原理及刀具设计、数控机床、　

ＣＡＤ／ＣＡＭ；由其他教研室承担的实验课有力学、　

物理、电工学与电子学、机床电器控制。　

综合分析原先实验教学体系，发现主要问题　

是：　

（１）实验内容陈旧、重复性太多，有些早已　

落后的技术还在教学生，许多实验就是一个工具　

的使用、一种测量方法；　

（２）多数实验不能满足学生能力培养的要　

求，教师设计好了的实验，学生重复验证一下，　

缺少设计性实验；　

（３）隔绝了课程与课程的联系，每门课程单　

独带两三个实验不利于学生综合知识的学　

习，应开发综合性实验；　

（４）现有实验设备落后，有的早已被淘汰，　

这种状况远远不能满足现代教学的需要。　

２　三明学院机械类实验教学改革的思路　

和措施　

实验教学要着眼于对学生进行工程师的训　练，以培养工程实践能力和创新能力为主要教学　

基金项目：三明学院教学改革项Ｅｌ　Ｌ０９１８／Ｑ；三明学院校级质量工程项目ＺＬ０７０４／ＲＭ；福建省教育厅质量工程项目ＺＬ１００２／ＲＭ（ｓｊ）。　作者简介：李青虹（１９７１一），男，副教授，硕士，研究方向：机电一体化技术、液压传动与控制。

　机电技术　２０１１年２月　

目标，因此，必须改革原有的实验室设置和管理　

模式，专业实验室要以实验室体制改革为先导，　

实行人、物、财的统一配置和管理，提供一个更　

全面、更完整、更先进的综合性实验教学环境和　

科研环境。　

国家教育部于１９９８年颁布了高等学校本科　专业新的目录，对改革后的专业教育提出了新的　

要求。针对目前高等教育的形式、福建省及三明　

机械工业发展的需要和学院的办学宗旨，项目组　

认真讨论了机械设计制造及其自动化专业的实验　

教学改革思路，认为机械类实验教学改革应紧紧　

围绕着提高学生创新能力及培养学生的综合素质　

来进行。因此确定了机械类专业实验教学改革的　

思路：以能力培养为中心、以学生为主体、注重　

理论与实践的结合，强化以机电结合为主的综合　

能力培养，促进学生个性及创造性发展。提出了　

实验教学独立设课的实验教学体制。具体做法是：　

将目前的分散于各科教学的实验按功能、按类别　

重新组合，规划为几个实验模块，单独设课，注　

重设计性、综合性实验，特别是以学生为主体的　

创新性实验要占一定比例。　实验项目的设计目标定位在以下五个方面：　

（１）在实验内容上具备复合性，即能结合多　

门课程的综合知识点的运用；　

（２）在实验方法、手段上具备多元性，即能　

综合运用几种实验方法；　

（３）在人才培养上具备综合性，即综合培养　

学生创新、探索、多角度分析和解决问题的能力；　

（４）实验项目具有实效性，即要具有广泛实　

用性；　

（５）在实验实施上具备便利性，即能够尽可能　

利用现有实验室设备开设实验，不需要进一步的　

成本投入【　。　

下面结合三明学院机械设计制造及其自动化　

专业的实际情况，提出一些改革设想。　２．１构建专业综合实验室，建立一体化的创新综　

合训练平台　

在对实践教学环节整理优化与提高的基础　

上，建立以设计、工艺、制造为主线，分层次、　

多模块相互连接的网络式先进制造技术综合训练　

平台。综合训练平台包括以下模块：　

（１）机械制造技术模块。学习机械类专业知　识的基础，包括金属切削原理与刀具设计、金属　

切削机床概论、机械制造工艺学、互换性与技术　测量等方面的知识。　

（２）数控机床编程与操作模块。主要包括数　

控机床编程的基本知识、数控加工的工艺分析与　

处理、数控刀具的选用、手工编程与自动编程等　

知识。　

（３）ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ技术模块。主要包括　

ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ软件的设计和制造功能模块，　

完成零件从设计到制造的集成过程。　

ｆ４）电气控制技术模块。主要包括电气控制　

的基础知识、机电传动知识、传感检测知识、液　

压与气压传动知识等。　

（５）数控机床原理与结构模块。主要包括传　

统数控机床及现代开放式结构数控机床的结构组　

成、工作原理、控制原理等方面的知识。　

先进制造技术综合训练平台的建立，能给教　

师和学生提供一个优化的实践教学、学习和综合　

训练的环境。平台的建立应充分考虑不同层次、　

不同专业学生的认知水平以及他们的技能和兴　

趣，使他们能够在一定程度上根据需求选定具体　

的目标、学习进度、学习资源和方法，为每一个　

学生提供适应企业需求和有发展前景的模块化的　

学习环境，既培养学生岗位实际工作能力，又为　

学生今后的就业和发展打下坚实的基础。　

２．２优化实验内容，完善实验教学体系　

实验教学内容是否科学合理，会直接影响实　

验教学效果。实验教学改革应本着“设计与制造相　

结合”、“基本理论与工程应用相结合”、“专业技　

能与创新素质相结合”的原则，根据实验教学体系　

结构的安排不断优化更新实验内容。在夯实基础　

实验的同时，增加设计性、综合性和研究创新性　

实验。结合工程实践丰富教学案例，自编启发式、　

探索性实验教材，保持内容的新颖、现代、有特　

色，根据专业特点和实验设备条件，分类设置实　

验内容，以提高他们的动手能力、实验综合操作　

水平及科研能力。　

２．３采用虚拟仪器实验，进行实验教学手段改革　

目前，学院的实验设备还不够先进，有些设备　

己较陈旧，误差较大，远不能满足工程教育教学实　

验的要求。如何在资金短缺的情况下，将现代技术　

和设备引入实验室，推动教学设备及装置的现代　

化，已成为当前应当解决的迫切问题。随着计算机　

技术、虚拟仪器技术的发展，采用（下转第１　５６页）

　机电技术　２Ｏｌ１年２月　

竞争力。　

６结论　

综上所述，高职院校的专业和专业群的设置　

应遵循市场经济的发展的规律，符合企业对人才　

的需求，主动适应区域经济及社会的发展，充分　利用高职院校的教学资源、教学条件，提高教育　

质量，突出办学效益，逐步形成以重点专业为龙　

头的，相关专业为支撑的高职院校专业群，提高　

高职院校的竞争力，增强学生的就业能力，为区　域经济社会的发展做出贡献。　

参考文献　【１】张海峰．论高职专业开发的目标、原则与机制【Ｊ］．职业技术教育，２００３，２４（７）：１８—２０．　

［２】詹伦敏，熊伯坚．以就业为导向推进高职院校专业建设【Ｊ］．职业技术教育，２００５，２６（１）：３１．３３．　

［３】杨晓东，肖珊美．从知识多维性看高职课程体系的维度缺失【Ｊ］．职业技术教育，２００３，２４（３１）：４２—４４．　

［４】４石伟平，徐国庆．世界职业教育体系的比较【Ｊ］．职教论坛，２００４（１）：１８．２１．　

【５】杜世禄．打造统筹地方经济社会发展的高职办学模式『Ｊ］．金华职业技术学院学报，２００４，４（４）：１－４．　

［６１６杨晓东．高职专业设置：特点、原则及关系处理【Ｊ］．职业技术教育，２００５（３１）：４６－４８　

ｔ毛　生　ｔ　ｔ　毛　Ｅ皂ｔ圭　Ｅ　ｔ圭％ｔ魄ｔ　￡龟ｔ∈　娃　蛙电　￡龟￡￡　Ｅ∈％ｔｔ　￡龟董∈　ｔ￡吃蔓￡‰ｔ￡％　Ｅ电　ｔ　Ｅ屯ｔｔ　ｔ　ｔ　妊　ｔｔ毛Ｅｔ　Ｅ％ｆＥ　ｔ皂Ｅ魄《咆鼍Ｅ％　（上接第１５０页）　

虚拟仪器可以不受地理条件的限制，直观、形象地　

进行模拟、仿真实验，大大节省成本，可以用小钱　

办大事。　

３实验教学改革的意义　

工科实验独立设课目前在高等院校中还比较　

少见的，这也是一次大胆的尝试。本项目的意义　

在于：　

（１）突破理论课的约束。将实验教学独立设　

课，摆脱了理论课授课体系的制约，使实验由教　

学实验成为实验教学。按自身的系统性与科学性　

组织教学，整个教学过程贯穿“以学为主、以教为　

辅”的教学思想。理论教学与现场教学和实验教学　

有机结合，摆脱了理论和实际脱离的弊病：　

（２）更好地培养学生综合解决问题的能力，　

激发学生动手实践的兴趣，实现人才培养与社会　

需求的无缝对接。以学生为主体进行能力的培养，　

体现在不仅仅停留在让学生会做一门课程的实　

验，而是能够综合运用所学知识进行综合性的实　验，真正培养学生的实践能力。　

４结束语　

三明学院进行的实验教学模式改革，是以现　代教育思想理论为指导，以培养具有创新精神和　

良好科学实验能力的人才为目标，对传统的实验　

教学模式进行的一种改革。具体做法就是打破课　

程与课程实验间的隔阂，将原来隶属于不同课程　

的实验重新组合成几个模块并单独设课，在实验　

教学上将传统内容与现代制造技术相互结合，建　

立机械类专业理论教学与实验教学分工明确又有　

效衔接的分层次、模块化的实验教学体系，促进　

学生自主学习、合作学习、创新性学习。其核心　

是通过模块化结构的不同组合来充分满足不同层　

次学生的要求，实现了学生在教学活动中的主体　

地位，激发学生对实验的兴趣，从而充分挖掘学　

生的潜能，提高学生的创新实践能力，保证人才　

培养质量的全面提高。　

参考文献：　

［１】吴明明，周兆忠．机械类专业分层次、模块化实验教学体系的创建与实施【Ｊ】．廊坊师范学院学报（自然科学版），２００８，　

８（６）：６８—７０．　【２】雷辉，田勇．机械类专业实验创新模式的构建与实践——链式工程训练实验教学法研究【Ｊ］．河南工业大学学报（社会科　

学版），２００９，５（３）：１５０．１５４．