(毕业论文 页数:4 字数:3957)摘 要：针对机械与测控实验发展的需要，对精密机械与精密仪器实验室建设提出了一定的要求，并给出实验室建设规划。文章较详细地介绍了该实验室在学校的资助下，全系师生在增加实验类型、扩充实验内容、完善实验课体系、加强对实验课的统一规划和统一管理以及艺术课教材建设等方面所做的工作。最后，文章还总结了几年来实验改革的体会和尚存在的问题。
关键词：机械；测控教学；实验改革

目录

一、机械与测控实验室发展情况
二、机械与测控实验发展要求
三、机械与测控实验建设规划

机械与测控实验室承担了机械工程类专业学生本科教学大纲中要求的基础实验和综合性提高实验内容，使工科学生在本科学习期间接受机械基础与测控系统方面的基本实验技能训练，对培养学生科学实验能力和创新实践能力具有重要意义。
一、机械与测控实验室发展情况
自1978年建立精密机械与精密仪器系（九系）至1998年止，整整20年。在这期间，全系师生对教学实验工作作出了很大的贡献，为机械与测控教学实验打下了一定的基础。但限于当时的条件，仍存在许多不足。
最初实验设备大部分从北京搬迁过来，实验设备陈旧老化，数量少，机械方面主要为零件模型。公差测量、金相、材料、测试技术、自动控制类只能开出为数不多的实验，金工实践主要依靠原校机械厂。
1980年以后，中日大学开展技术合作交流。接受日本先进的实验方法，增加了振动实验，光学实验和少量传感器实验。由于实验设备少，实验条件限制，主要为演示型教学实验。
长期以来，实验的设备和内容陈旧，手段落后，覆盖面小，远远落后于新技术的发展需要。仪器老化已不能适应当前信息化、数字化、计算机化的形势要求。如机械设计中面凸轮、连杆等实验，只考虑了零件、构件等单一的实验，而缺乏系统的实验；互换性及测量技术基础实验几乎没有一项数字类量仪。
这段时间的实验以图解示教为主，解析分析少，大部分实验只按照老师的要求或实验指导书中所要求依样画葫芦，无需动脑筋想办法，就可顺利完成，因而没有起到应有的实验训练效果。另外，实验套数太少，一个组多达6到8人，同学旁观者多，动手机会少，以至对实验课走马观花，敷衍了事。更主要的是，原有的实验分散在各个课程中，实验由课程主讲老师负责，有限的仪器也分散在不同的教研室，难以统一管理、监督实验效果，难于组织起综合性和实践性实验。
二、机械与测控实验发展要求
随着国民经济的发展，机械、仪器行业在祖国新兴工业化中的地位越来越重要。为此，九系近几年来学生扩招数量已是原来的3倍，导致原有的实验远远不能满足要求。为了适应这种需求，九系对传统的课程教学体系进行了较大的改革，强调机、光、电、自动控制和计算机一体化，强调多学科交叉渗透、协调发展，特别着重培养学生的动手能力、创新能力和解决实际问题的能力。
九系作为典型的工科系，培养高级工程技术研究型人才是我们系制定教学课程体系的主要目标。特别是现代科学技术的迅速发展，新材料、新技术、新工艺、新设计手段不断涌现，古老的机械制造与测量专业与电子、光学、自动控制、计算机、智能工程紧密结合，使单一的机械设计制造变成光、机、电、计算机、自动控制等多学科融合的一体化系统工程。数控机床、加工中心、现代化无人数字工厂、机器人、微操作系统、纳米加工、计算机辅助设计、计算机优化设计、精密数字测量仪器仪表等众多与机械直接紧密联系的尖端技术，都需要综合型高级工程技术人才。因此调整九系的课程教学实验体系，适应现代技术发展需求已是刻不容缓的工作。
三、机械与测控实验建设规划
近几年来，九系得到了创建高水平大学的资金的资助，同时在全系师生的共同努力下，创建了“机械与测控基础实验室”。现在实验室焕然一新，正向建设4个基地的目标努力（即建成理论与实践相结合、增加学生实践动手机会的实验基地，建成拓宽知识面、淡化专业、打破原有专业界限的实验基地，建成培养学生的创新素质、灵活运用所学知识、掌握新技术和新方法的实验基地，建成支持学生课外科技活动、大学生研究计划及其它大奖赛活动的实验基地）。具体建设规划如下：
1. 将实验分为基础、综合和实践型3类
（1）基础型实验：体现课程教学需要的基础性原理实验，为学生学好专业知识打下坚实基础。如新增的机械原理机械零件电控展示实验、机构测绘分析实验、自控原理实验箱、几何量测量技术、测试技术等。
（2）综合型实验：体现科学性、先进性、新颖性和可操作性，采用先进技术手段，反映现代科技发展，锻炼学生用光、机、电、计算机、控制技术综合设计现代机械与现代仪器的能力。如自行研制的实时数据采集处理系统实验，集中了磁悬浮荷重、激光光电测速等多种先进传感器和A/D转换系统、微机数据处理系统、动态传感器采集处理系统。机床刚度、主轴回转精度、运动精度测试实验集中了机械、电子、传感器、信号处理、计算机等，光学系统基本参数测量与系统评价等
（3）实践型实验：给学生提供自行设计、制作、调试等环节的实验操作平台，使学生通过实验提高动手能力和创新意识。如创意设计室给学生提供零散的机械零部件、电机、控制单元，传感器元件、计算机，实验电路板，控制电路制作、调试设备等；测控实验室增加多传感器综合应用实验等；创新实践基地给学生提供自行设计、加工、制作、调试、组装等。
通过上述3类实验，使学生巩固和加深了所学的理论知识，进而把理论知识转变为解决实际问题的能力。与国内重点高校相比，我们更注重实验能力的阶段性培养，最终达到可以解决系统问题的水平，使传统的机械教学向现代光、机、电、控制的新型专业教学转换。
2. 将实验归总为一门独立的实验课程
我们将原来分散在各门课程中的实验统一为3学分的一门实验课。实验内容涵盖本专业所有基础实验和综合实验，由专职老师负责管理，定人、定岗、定责。做到实验、仪器设备统一管理，实验室统一建设，打破界限，充分利用有限的人力、物力和财力，提高资源利用率，提高资源的维护率。加强实验效果的检查、监督，不断提高实验指导老师的自身素质，不断充实新的实验内容，创造新的实验方法。加强学生亲自动手机会，把原来6—8人一组的实验变成3人一组进行，把过去演示型、验证型实验变为分析型、思考型实验，把过去统一安排实验时间变为学生与实验指导老师在规定时间段内自主商定。实验报告由实验指导老师审定、记分。
3. 编制配套的实验教材
我们在教务处立项后，请经验丰富的教师编写便于学生自学的实验教材，目前已写完大纲，其教材为：
（1）《机械基础实验》（包括机械原理、机械零件、互换性与技术测量、工程材料、机制工艺等门课程的实验）；
（2）《光电测控实验》（包括应用光学、光电技术、测试技术、控制工程等门课程的实验）。新书内容力求反映学科发展趋势，教材编写后，通过实践，争取建成网上教学。
4. 加强实践性实验
创建中我们不仅增加了基础实验和综合实验，从提高实验质量和培养系统工程高级人才需要出发，新增加了实践性强、知识面广的开放性实验，如创新实践基地给学生提供各种机床、实验设备、实验场地、实物模型，让学生充分发挥自己的主观想象力、创造力，主动完成设计、制作、实验等全过程。组合创意设计实验提供工业机器人控制、结构搭接、编程等综合实验，让学生自己设计、组装、搭建或研制控制系统和控制编程等一套完整的实验体系，体现系统工程设计概念。在全校范围内已经开展的两次机器人设计、制作、比赛活动和一次创意设计比赛活动中，接纳了100多名学生直接参与实验研究工作，取得了优异的成绩。学生对此项活动的兴趣和积极性都很高，综合设计能力和实际动手能力也因此得到了很大的锻炼与提高。
5. 建立完善的实验体系
改建和新建的教学实验项目经过整合，统一购置实验设备，统一编制实验教材，统一管理，统一使用。各实验增加了介绍实验内容的展板，新增的实验使原有的实验结构更加合理，机械类实验从4个增加到13个，测试类从4个实验增加到8个，光电类从3个增加到6个，自控类从2个增加到5个，虚拟仪器从没有到5个等。实验对象从九系扩展到整个工程学院，部分实验延伸到全校。整个实验规划从99级本科生开始实施。
机械与测控教学实验室规划建设已初见成效，但由于条件限制，实验室场地有待进一步集中。若实验室能够相对集中，可以减轻实验室管理人员的劳动强度，提高仪器设备使用率和完好率，降低设备投入比重。如将测试、自控、光电、虚拟、精密仪器电路等实验场所集中在一起，则计算机、示波器、信号发生器、稳压电源、万用电表、工具、元器件等通用仪器可便于集中管理使用，充分利用实验资源，免除搬运工作，避免不必要的损坏，使实验室发挥更大潜能。