“机械设计”课程的真实实验与虚拟实验对比分析
摘 要：自虚拟实验(Virtual Experiment)在大学工科 “机械设计”课程实验教学中使用以来，遇到了诸多问题与争议。文章结合机械设计内容分析了真实实验(Physical Experiment)和虚拟实验各自的特点。分析表明，在保持真实实验在机械设计实验教学基础地位不变的前提下，虚拟实验是真实实验的必要补充和扩展，能够促进教学模式向“以学生为中心”转变，是机械设计实验教学适应科技进步与教学模式转变的重要手段。结合“机械设计”课程内容，针对两类实验在实验教学中的运用提出建议。
关键词：机械设计;实验教学;真实实验;虚拟实验
工科大学机械类“机械设计”课程的教学基本目标是，通过对材料、信息及能量的运用与控制，使学生具备设计能够有效工作且可靠的通用机械零部件的知识和能力[1]，并掌握典型机械零部件实验方法。这要求学生不仅掌握理论知识，还要有一定的动手实验能力，并最终着眼于工程实际设计与实验能力的培养，也是合格工程师必备的基本条件之一。传统的工科教育，学生获取理论知识主要通过课堂学习，实践知识和实际能力的培养主要通过实验环节完成，这里的实验指的是真实实验。课堂教学基本采用“粉笔(ppt)+讲授”的注入方式，实验教学包括学生对实际零部件模型操作或测量的动手实验和教师演示学生观察的演示实验。这些教学方式通常是以“教师为中心”的模式为主导。面对社会对工程人才要求知识面广、综合实践能力强以及具备创新意识的状况下，这种传统的教学方式越来越不适应工科大学机械工程教育的发展[2]，尤其是机械设计实验教学的发展。
科技的进步，特别是“信息+网络”技术的快速发展，给大学各课程的实验教学改革提供了新的方式方法[3-5]，比如，远程网络实验、虚拟实验等[6]。近年来“互联网+实验”的虚拟实验持续升温，人们对此褒贬不一。一种观点认为，虚拟实验是一种先进高效的实验教学手段，适合国内大规模本科培养，也有利于教学模式向“以学生为中心”转变[7-8]。另一种观点认为“能实不虚”，虚拟实验的效果低于真实实验。
本文结合“机械设计”课程，就真实实验和虚拟实验各自的特点展开论述。分析两种类型实验在教学实践中的應用。另外，结合 “机械设计”课程的具体内容，通过实例阐明如何合理有效地利用两类实验。
一、真实实验的特点及其作用
(一)真实实验的优点及其作用
“机械设计”真实实验对学生理解书本知识、增强对通用零部件的感性认知、培养结构拆装及零部件测量等动手能力及实践经验，起到非常重要的作用，至今沿用。即便基于数学和信息网络技术逐渐发展起来的虚拟实验或远程实验已经走进实验教学多年，传统真实实验仍然是机械设计实验教学的主导方式和基础。相对于虚拟实验，几个优点决定了它在“机械设计”实验教学中具有不可替代的作用。
1.培养如何设计实验的能力。包括选用仪器和工
具、操作、现象观察、数据收集及解释等。2.长于培养学生动手技能和实践能力。能培养学生正确使用仪器、传感器或软件等工具测量零件性能参数。比如构建组装零部件、机械故障排除、传感器安置、电路连接以及仪器标定或调零等，这些是工程实践必备的一个基本技能。3.能够利用触觉感知对理论知识获得感性认识，理解理论模型预测能力及其局限。4.通过处理实验中遇到的不可预测问题，真实实验使学生感受到研究的复杂性，并
有机会培养处理技巧。比如，在齿轮参数测量实验中的误差问题，能够让学生认识到测量的随机性和不完美性，学习准确测量的规程及技巧。在这方面，真实实验具有虚拟实验无法比拟的优势。5.参与真实实验，能够更好地培养学生的工程兴趣、锻炼交流及团队合作等，对增强学生的能力大有裨益，这一特点往往是最容易被忽略的。
(二)真实实验的局限性
尽管真实实验具有诸多优点，但随着工业科技及社会人才需求的不断发展，大学本科培养的变化，传统真实实验的局限性也逐渐显露。首先，一些真实实验成本高、耗时长、效率低。比如，机械零件磨损量实验，真实实验在一两个学时内往往无法得到较为完整的磨损三阶段曲线，哪怕是跨阶段的磨损曲线也是比较耗时的。其次，实验参数也不容易改变，要开展更加丰富的实验十分困难。像动压滑动轴承实验，若开展不同润滑油对轴承性能影响绝非易事。可见，真实实验要改变实验条件，获取更多实验结果的时间成本和经济成本高昂。加之国内院校本科生培养规模庞大，实验仪器生均比例低，真实实验的这一缺点愈发突出。再次，现有真实实验教学阻碍了教学模式的转变。近些年来，由于教学激励机制等问题，学校和教师缺乏对“机械设计”实验课在经费、时间和精力上的投入，实践性教学条件严重不足[9]，学生很少有机会有条件认真做实验，久而久之实验课变成了应付、走过场，严重影响了学生科学实验兴趣培养和研究技能的增强，更谈不上“以学生为中心”的教学模式的转变。最后，机械设计教学虽然强调了科学技术与工程实践相结合，实际上绝大部分学校几乎不具备将科技知识与工程实践相结合的师资条件和能力，缺乏能够将理论充分应用于实践的真实实验。可见，真实实验难以在本科规模化培养过程中更进一步发挥作用，势必要在教学内容、教学方法及手段方面进行革新。
二、虚拟实验的特点及作用
(一)虚拟实验的优点及其作用
虚拟实验是利用理论模型、数值方法、信息网络和计算机技术，将真实的物理现象或过程模型化，在计算机上以图片、视频、动画或曲线等直观形式展现，并通过网络共享使用。相对于真实实验，有如下优点。
1.容易改变实验条件参数。虚拟实验中，学生能够轻松改变实验参数，实现不同条件下的实验研究，使实验变得简单易行。此外，还可以通过排除次要信息的混淆干扰，实现重要参数对结果影响的研究，获得实验的关键信息。比如，仅仅通过修改时间得到不同时长下的实验结果，分析时间尺度的影响。
2.可以开展真实实验难以甚至无法观察的实验现
象，对于需要进行交互方式研究难以观察的现象，优势更明显。将理论知识或模型方程与物理现象或零件应用直接联系、对比和扩展。比如，微观尺度下的许多实验，真实实验难以实现，更不要说通过交互式方式研究实验现象随参数变化。
3.虚拟实验受客观条件限制相对较小，效率高于真实实验。虚拟实验可以提供短时间甚至某一瞬间的更多的实验结果，使学生完成更多的实验并获取更多的结果信息，计算机也能够记录学生实验的全过程。学生可以多次重复实验，且几乎不受时间、地点等客观条件的限制。
4.理解概念性知识，虚拟实验可以代替真实实验。理解这些知识并不需要触觉信息参与。虚拟实验能够方便、高效、透彻地让学生理解知识。
(二)虚拟实验的局限性
由于虚拟实验的实际功效依赖于数学、信息、网络和计算机等一系列理论知识和技术条件，加之机械设计课程内容的特点，不可避免存在一些问题。这主要包括以下几点。
1.最大的问题是如何精确模拟真实物理过程。由于理论基础、技术条件或主观认识等原因，设计虚拟实验时可能漏掉实际当中的一些重要因素，导致一定的偏差，甚至错误结果。因此，设计虚拟实验时，要明确实验目标及其主要和次要影响因素，客观衡量实验室所具备的技术能力和条件。例如，若无法合理模拟零件之间的接触，对机械零件拆装虚拟的真实感就会差很多。
2.有限的预设的输入和输出会限制学生的创造性。虚拟平台把学生限制在预设的环境中，影响了他们的学习激情和好奇心。当然，这方面随着信息网络和相关技术的发展，会不断改善。
3.模拟的适用性和效率取决于网络技术和软件标
准。虚拟实验的开展，难免会遇到大量学生同时上网实验的情况，容易造成网络拥堵，硬件计算能力不足的情况，导致实验无法正常开展。因此，具备足够容量和计算能力的硬件条件，是虚拟实验取得应有效果的基本前提条件。
4.虚拟实验导致学生忽视操作安全规则和实验伦
理问题。这些是真实实验必须要考虑的[10]。虚拟实验无论怎样操作都不会涉及安全和实验伦理问题，学生往往会忽略掉这些实际上十分重要的内容。这也是虚拟实验无法代替真实实验的一个重要原因。
可见，就像软件不能代替实际系统模型一样，虚拟实验不能完全替代真实实验，无法提供完全真实的实验。我们在教学过程中运用虚拟实验时，应该时刻牢记这一点。
三、真实实验与虚拟实验在“机械设计”中的运用
吉林大学的“机械设计”课程包括[11]：疲劳强度、摩擦学基础知识和通用零部件的结构类型及特点、失效形式、材料及热处理、应用及调整维护等基本知识，以及通用零部件的设计计算。
疲劳强度和接触强度部分，主要涉及应力、疲劳寿命和摩擦磨损等基础知识的理解。这些概念有些属于微观尺度下真实实验难以观察的物理量，有些实验周期长，比如，零件三个磨损阶段实验，采用虚拟实验显然要更加合适。但是，磨损虚拟实验的难点在于磨损系数等参数需要大量的真实实验结果分析研究确定。而实现这些微观尺度下的虚拟实验需要数学、物理、摩擦学、接触力学及材料学等多学科综合，需要较强计算能力和图像显示功能的硬件设施，吉林大学“机械设计”教师在这方面做了一些初步尝试。带传动教学的主要目的是通过研究带传动效率理解打滑和弹性滑动的特点与区别。该实验涉及仪器设备调平衡、加载并读取载荷，同时观察皮带打滑现象，虚拟实验的真实感不强，实现起来难度很大，真实实验就非常合适。齿轮传动实验中齿轮精度实验，显然真实实验更为合适。目前对测量误差模型化还需要进一步的科学研究，不具备虚拟的理论条件。而且零件尺寸测量的真实实验也能够培养学生操作测量工具的能力和技巧，虚拟实验无法使学生感受到测量工具与被测零件接触力度的大小对测量结果的影响。滚动轴承轴系部件设计实验，可以采用虚实结合方式。学生先在虚拟平台上预习和练习，并根据给定要求设计轴系。然后到实验室现场组装设计的轴系，并测量零部件尺寸，最后画出装配图。实践表明，这样大大提升了实验效率和效果，教学效果非常好。当然，轴系设计虚拟实验时，若能够将零件之间的接触也加入，学生通过电脑操作拆装零件也能够感受到零件之间的接触，将极大提升虚拟实验的真实感[12]。对液体动压径向滑动轴承摩擦实验，亦可以运用虚实结合的原则。吉林大学已有实验台完全可以实现确定润滑油类型和滑动轴承结构尺寸下的压力和温度测量。利用我们开发的液体动压向心滑动轴承虚拟平台，可以轻松实现改变润滑油黏度、轴瓦材料、偏心距、軸承结构尺寸等参数的实验研究，大幅度增加了实验获得的信息量。
顺便指出，“能实不虚”并不意味着有了真实实验，就没必要进行虚拟实验。对某一实验而言，尤其实验中遇到设计复杂、微观或者参数难以测量的问题时，虚拟实验显然是更好的选择。虚拟平台更容易做到将真实实验向理论知识和工程实践两个方向上拓展，可以在不过多增加实验教学学时和学生负担的情况下，最大限度实现理论与工程实践的结合和综合，还可以帮助学生对真实实验的理解[13]，达到扩展知识面和眼界、提升能力的目的。在多年的教学实践中，我们将机械设计课程实验中的一部分，开发了虚拟平台，与真实实验配合使用，取得了良好的效果。
四、结论
在机械设计实践教学中，真实实验在培养学生实验设计、动手技能、随机处理、团队合作与交流以及操作规程和伦理等方面，发挥重要的作用。但也存在耗时多、效率低、成本高等缺点。特别是在大规模本科生培养条件下，完全采用真实实验的实验教学显然已经无法适应课程实验教学的需求。随着科技的不断发展，虚拟实验会越来越接近真实实验的效果，特别是在概念性理解、难以观察的实验现象或微观尺度现象等方面可以替代真实实验。而且虚拟实验可以根据需要合理地更加形象化地甚至夸张地表现一些实验现象，以便于学生理解。虚拟实验效率高、耗时低的优点使其应用前景广阔，在推进机械设计实验教学向“以学生为中心”模式改革进程中必将发挥越来越重要的作用。但也要避免“一切实验都可虚拟”的错误观念，而忽视真实实验基础性地位和重要作用。
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作者：王顺 王丽慧
[摘 要]机械设计是机械专业的基础性课程，实验教学对于学生创新能力的培养有着至关重要的作用。针对目前大学机械设计实验教学中存在的一些问题，以课程实验教学模式和方法的变革为起点，围绕创新实践这个中心主题，运用现代化的教学手段和管理方法改革实验教学，通过课程实践，可以提高学生的动手能力，开阔学生的眼界，发散学生的思维，培养学生的实际操作能力以及创新能力，激发学生的学习热情，让学生主动参与到学习中来。
[关键词]机械设计;实验教学;思维创新
[
机械设计是机械专业十分重要的一门专业基础课程，其中机械设计实验是必不可少的重要环节。机械设计实验不仅可以加深学生对机械设计课程的理解，训练学生的基本技能，同时也能培养学生的创新能力。机械设计实验教学的研究过程包括：在实际中发现问题，针对问题设计解决方案，方案的运行，分析结果，推广运用。在这些研究过程中，随时要用到多种创新思维。通常情况下，理论课程是先行环节，其作用在于让学生理解概念、落实基础，而实验课程的现场性实践教学，能让学生把学到的知识理解和掌握得更加透彻。实验教学能让学生将理论和实践结合起来，在夯实学生基础的同时，培养学生自主分析和解决问题的能力。学习不仅仅是掌握理论，更重要的是培养思维，提高自己的动手实践能力。因此，实验教学的重要性不言而喻，它在学生今后的学习和工作中有着不可代替的作用。机械设计也可以说是机械创新，是在原有的设计基础之上创造出新颖的机构。机械设计可以激发学生的创造力和想象力。从具体的案例出发，机械设计涵盖了机械行业的方方面面，从最简单的螺栓、螺母到航空母舰，这些都涉及机械设计的内容。学习机械设计可以了解到机械行业的各种标准，这些都是十分重要的基础知识。学习机械设计，就是要注重实践教学，通过具体的实践来加深学生对书本上各种知识的理解。随着技术的不断发展，教师要运用现代化的教学手段改革实验教学，改革以往的教学模式，有效发挥出实验教学的优点，让学生直接接触各种机械器件，利用所学知识解决实际问题，从而培养学生的实际操作能力以及创新能力。
一、实验教学现状分析
机械设计基础课程的教学目的是培养学生的机械设计能力，在教学形式上采用课堂教学、实验教学以及课程设计等方式进行。在机械设计基础教学中，书本上的理论知识只是基础，将自己掌握的理论知识熟练运用于实践之中才是真正的本事。所以，机械设计实验教学是机械设计基础课程的重中之重。工科类高校培养专业创新性人才，应该将实验课程作为重点，通过理论基础的引导，进行专业的实验教学，加强机械设计实验教学在机械设计基础课程中的地位，在促进学生夯实理论基础的同时锻炼他们的综合能力和素質，这样才能培养出适合各工程行业的应用型人才。在高校的教学过程中，实验教学对于学生综合能力的锻炼和提高有着至关重要的作用。
目前，机械设计的课程内容还是以理论课为主，教学方式也是采用课堂教师讲授的形式，考核方式以理论课笔试成绩为主，并没有注重机械设计实验教学模块，实验教学课时少，学生所进行的机械设计实验数量和质量都达不到要求，不能实现培养学生实践能力的目的[1]。在实验教学中，实验教学内容的安排多基于理论配套性基础实验，并且实验内容简单老旧、教学要求低、少有内容创新。学校所进行的实验都是演示性和验证性实验，创新性和综合性的实验较少，而且在进行机械设计课程实验时，学校发的实验指导书中详细写明了实验目的、实验原理以及实验步骤，在做实验之前，教师都会先演示实验的操作步骤，学生按照教师的步骤一步一步地操作即可，这样的实验失去了实验原有的意义，没有给学生留下思考和创造的空间，没有起到启发学生创新想象力的作用[2]。学生缺乏学习主动性，安于现状，进而导致学习效率低下。课程所安排的实验，项目大多是独立的，缺乏整体性，忽视了每个实验内容之间的相互关联，学生只是为了完成任务而做实验，并没有真正意义上学到知识。此外，学校所安排的实验内容一成不变，没有随着科学技术的发展和学生的知识体系的扩充而进行实时的调整，一些淘汰的知识还存在于实验之中，先进的知识没有引用进来，这影响了实验教学的质量，学生的学习热情也无法提高[3]。实验的考核方式不完善，大部分实验还是和理论课的成绩挂钩，没有单独形成一个体系，甚至有的实验项目完成后成绩不计入最后的总分，学生也不重视相关的实验课，这导致实验课对学生没有约束力，无法保证实验课的教学质量要求。在传统的实验教学模式中，教学方法、教学体系以及教学手段都没有进行及时的变革与更新，学生无法得到最佳的学习训练，综合实践能力也就无法提高，这影响了很多学生今后的发展。因此，为了培养现代化的创新性人才，我们需要推进机械设计实验教学的改革，从学校的学习中改变学生的思维方式，加强学生实践能力的训练，引导学生进行创新。
二、实验教学模式改革
(一)实验教学体系的改革
传统的机械设计实验教学大多以理论课为主，实验的目的只是验证理论的正确性，巩固所学的理论知识，加深学生的印象[4]。我们突破原有的思维障碍，建立以机械设计实验教学为重心的新的实验学习模式，将实验教学与理论教学分开，采用阶段化的教学，单独设立机械设计实验教学的课程，实行学分制。除了与理论相关的实验外，实验教学还应该加入更多的发散性和创造性实验，对相关的实验进行演化，引导学生的学习兴趣，为学生提供很好的创新实验平台。学生们能够充分发挥自己的想象力，为了解决问题而不断研究，教师应提供相应的帮助，这样才有助于学生能力的培养。应增加实验课的学时，让学生有充分的时间进行实验，因为仅仅几节课的实验课时无法让学生了解机械设计的应用。现在很多大学的实验室除了平时的实验教学课之外，其他的时间都是不对学生开放的，而学生只有在特定的实验课程时间才能进行实验，这样不仅学生没有得到很好的实验教学，同时也造成了实验设备的资源浪费。要想培养学生的动手能力和思维创造能力，有必要对实验室的使用和管理制度进行改革，加大实验室的开放制度，让学生多接触一些机械类的东西，让想进行实验操作的学生有地方可以学习，让有疑惑的学生能够在实验室找到自己的答案，让那些有创新想法的学生能够找到创新的地点。将实验室交给学生，让学生来自主选择实验方案以及实验仪器，不限制学生使用的时间，这样也可以打破学时的限制，改变以往的实验教学方法，加强学生的动手能力，有利于充分发挥学生做实验的积极性和主动性。
(二)制定严格的成绩考核方式
成绩考核是检验实验教学质量的一种重要方式，可以很好地约束学生。以往就是因为没有严格的实验考核方式，学生对实验课不是很积极，对于实验课的内容没有放在心上，实验过程和实验报告都是敷衍了事，没有认真对待。因此，建立严格的实验成绩考核方式势在必行。根据具体的实验规划，可以将实验成绩划分为考勤成绩、动手操作能力、综合能力、创新能力、实验报告，实行严格的考勤制度，从根本上让学生重视这一门实验课程，保证每个学生的正常实验时间。通过观察每一个学生的实践操作能力以及实验设计综合能力，给予学生的客观的评估;同时引导学生进行创新性实验，让学生按照自己的想法进行实验操作[8]。实验之后教师应该认真检查学生的实验报告，发现学生实验的闪光点，多和学生进行学术探讨，鼓励学生继续进行创新，让学生自己做实验解决自己所提出的问题，并对他们的想法进行引导，让一些有相同想法的学生组成一些实验小组，提供实验设备给这些学生，鼓励他们参加一些机械设计创新大赛，在更大的空间去展示自己的想法，同时这也能让学生吸收别人的经验，从而加深自己对问题的理解。
(三)互助实验教学
除了改革实验教学体系和完善考核方式之外，实验教学还应该注重启发式教学。教师作为授业者，要注意引发学生对实验的兴趣，让学生始终处于新奇、怀疑、刻苦钻研的兴奋状态。同时还要注重实验教学课间的互助讨论，将学生分成几个小组进行实验，组员之间相互学习、相互帮助，学生自己提出自己的见解，大家一起集思广益[6]。最后小组内选出一个组长，代表小组在班级上展示自己小组的实验成果，和大家一起分享实验步骤和经验。各个小组之间互相交流，提出自己不同的见解，互相评价实验结果，这能提高学生互相交流的能力和与团队合作的能力。学生应成为实验课程的主体，教师只是强调注意事项以及引导学生进行思考，改变以往教师演示实验操作的模式。教师在小组讨论之后再进行总结性的发言，对各个小组的成果进行评价，以引发学生进一步的思考，鼓励学生进行更深层次的实验探究，培养学生对科研的兴趣。
(四)培养学生的创新能力
开设实验教学课程，主要目的就是培养学生的自主创新能力。如今的一些实验课，例如曲柄摇杆机构运动分析、带传动实验、减数器的拆装实验、轴系结构设计实验等，这些实验都是学生在教师的指导下按部就班地完成，整个实验过程中学生是被动地接受知识，这种教学方式明显不利于培养学生的创新能力[7]。不同的学生有自己不同的实验风格，所以学校所发的实验指导书内容应该进行变革，删除其中的实验步骤，让学生自己一步一步来探索其中的操作过程，不要固化学生的思维。实验书上所写的实验步骤不一定是唯一的道路，学生可以发挥自己的能力开辟出新的实验步骤。在遇到困难、解决困难后，学生自己的学习信心会大大增强，同时这也能够培养学生分析问题和解决问题的能力。在这个不断克服困难的学习过程中，学生不仅可以学到知识，还能学到对待困难问题的态度和方法，在遇到问题时沉着冷静，有条不紊地检查每一个小细节，缩小范围，找到问题的所在，并运用所学的知识解决它。对于那些在实验中动手、动脑、有创新点的学生应该进行重点培养，因材施教，可以成立课外的兴趣学习小组，带领他们参加一些机械设计大赛，充分培养学生的创新力。
(五)虚拟实验技术
受到各种条件的限制，很多高校都面临实验设备匮乏的問题，这就导致很多机械设计的实验无法在实验室内进行，理论教学又太过于抽象枯燥，这时就需要运用虚拟实验技术。在计算机上建立一个虚拟的实验室，学生可以随时在计算机上模拟各种实验。虚拟实验操作简洁明快，丰富的人机交互以及动画演示可以激发学生的学习热情，而且虚拟实验可以通过仿真完美展示机构尺寸的动态关系，同时看出机构运动的具体轨迹，计算机可以自动采集实验数据，避免人为的误差。对于曲柄摇杆机构运动分析实验，我们完全可以运用计算机软件完成相应的实验步骤，学生自主选择曲柄以及连杆摇杆的长度，按照自己理解将这些杆件在软件中组装起来，然后进行运动仿真，观察机构的运动。系统同时还有自动检查错误的功能，如果杆件长度不能满足转动条件，系统就会报错，学生可以根据相关信息不断地调整各个杆件的长度，直到机构能够顺利运行[8]。虚拟实验具有很大的灵活性，不需要依赖于实验硬件，可以随时随地进行实验，这节省了人力、物力，提高了实验的效果。
(六)实验内容与科技同步发展
实验教学的内容应该和最新的科学技术相结合，淘汰那些过时的理论实验，老旧的实验设备也不宜使用，这样的实验设备容易有安全隐患，而且用旧设备得到的实验数据也不准确。实验室应该引进新的实验设备，让实验室与时代接轨，除了经典的实验课程之外，还应该发展反映现代研究科技成果的实验技术，让实验课程具有探究和探索的专业气息[9]。应尽可能让学生和时代接轨，让学生多了解现代最新的实验成果，扩展学生的视野，引发学生的思考。同时要尽可能鼓励学生多参与一些科学前沿性的活动，多阅读一些相关文献，了解国际科学领域的最新状态，在实验中培养学生的各种能力。
三、总结
实验教学和理论教学是一个整体，两者密切相关，重视理论课程的同时也要重视实验课程。我校通过实验课程改革，取得了巨大的成果，学生在实验课上十分活跃，才思涌动，每个人都有自己独特的实验见解。学生通过动手实际操作证明自己的想法，在不断地思考之中学习，创造能力得到了很大的提高。学生从被动的学习变成了主动的学习，积极参加各种机械创新大赛，并且取得了优异的成绩。通过机械设计课程改革，学生的综合能力也得到了很大的提升，特别是在动手实践方面，学生不只是停留在理论层次，而是拥有丰富的实践经历，受到了各大用人单位的青睐。为了响应国家对创新型人才的需求，我们要坚持以创新为中心，通过教学改革以及现代化教学手段，不断培养高素质技能型人才。
[ 参 考 文 献 ]
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[责任编辑：陈 明]
作者：徐春明 周艳 孙瑛 蒋国璋 李公法
[摘要]《机械设计基础课程》是机械加工专业及计算机类专业的必修技术基础课，为学习其他专业课程及运用和维修機械设备奠定必要的基础，应用性很强。该课程主要研究常规通用零件和机械传动的原理、运用和维护的方法，是一门实践性很强的课程。课程培养学生分析机构运动，设计简单机械的能力;要求掌握典型机械零件、常用机构的实验方法和实验技能，具有较强的理论性、实践性、综合性和创新性。作为实践性很强的学科，实验教学环节显得尤为重要。实验教学能够培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，是启迪学生创新思维、开拓其创新潜能的重要手段。为此，对中职院校《机械设计基础》课程开设实验教学进行反思，提出实验教学体系的构思及实验室的建设，更新实验教学的内容、手段和方法，创建新的学生实验成绩评价办法，以满足培养高素质创新人才的要求。
[关键词]实验课程;机械设计;教学
[DOI]1013939/jcnkizgsc201519254
1《机械设计基础》课程教学及实验课程的现状[JP]
目前，大部分中职院校教学条件有限，在授课中教师任然是以示教板或多媒体课件的方式进行直观的讲授，学生只有被动的接受，很少主动地对内容进行思考，最终达到的效果也只是对理论知识的掌握，学生并不能积极主动的参与到教学中，难以提高学生学习兴趣。
机械行业在近几十年来得到了较快的发展，行业发展对机械设计也提出了新的要求。但在教学过程中，使用的教材还是以传统、经典的教学理论为主，缺乏先进技术的引入，导致《机械设计基础》的教学只是基础教学，教学内容缺乏新的设计理论和方法。
该课程主要讲授的内容是组成机器的一些常用机构和通用零件的机构、原理及应用等基本知识，要求学生初步具有分析、设计和选用机构及零件的能力，有较强的综合性和实践性，但内容繁杂，缺乏系统性。经常出现学生毕业工作后在实际的接触中对一些常用的机构和零件，例如联轴器、轴、轴承等仍不知所以然，甚至不认识。归根结底，我们中等职业教育的学生，学习基础差，课程内容虽然在生活中很常见，但平日里缺乏观察，学起来抽象，缺乏想象能力，又没有相关的工作经验，书本与黑板上出现的简单线条使他们无法与结构复杂的机械零件联系起来。
因此，在教学中首先应解决学生的感性认识，开设《机械设计基础》实验课程，以先进的教学理念为指导，做好教学目标设计。但在中职院校中，大多是因教学条件有限，实验室设备不健全，或者完全没有机械设计实验室，实验教学环节大多是被忽略的，造成学生不能对所学知识灵活的运用，理论与实践完全脱离。学生能力的培养比知识传授更为重要，实验教学目标必须突出社会所需的各种能力培养，出动手能力外，还要着眼于学生未来发展，关注知识综合应用能力、创新意识和思维设计，实现“学以致用”的终极目标。
2建立实验室及对实验室的几点要求
中职院校应对《机械设计基础》实验室引起重视，并建设本课程的专门实验室，具备实验与理论一体化教学的能力。结束教师带着模型与示教板进课堂的时代，实验室的建设首先按照以培养学生工程应用能力、创新设计能力为主线，计算机应用能力、工程实践能力、动手能力为辅线的思路展开;其次应与机械科学、机械工业现状与发展趋势相一致。实验室的建设实验室在规划时，应注重经济效益，以最小的投资，建设出最具特色的实验室。根据大纲对课程实验的要求，应配备足够数量的常规仪器与设备，具有独立的实验操作平台，将教学模型及常用机构、零件的展示柜环布于教室，添置投影仪与学生用电脑。
教师制作课程内容相关的多媒体课件，收集大量图片与视频材料，并根据教学内容与学生的接受能力安排在专业教室上课。讲授的同时，学生可直接观察零件或机构的模型，并通过老师的讲解，课件的演示，对所讲授内容得到更为深刻的理解与掌握，提高学习兴趣，并开设网络课堂。拟将各类拓展实验项目以网络为基础，开设与实物实验相对应的虚拟实验内容，使学生可以利用网络进行虚拟实验。例如齿轮范成实验，利用计算机仿真实验可代替一笔笔绘制类似加工过程，省时省力且更具体形象。
根据大纲对实验课程的要求，学生还要完成《机械设计基础》实验项目，这些实验项目不仅培养了学生的创新精神和实践能力，还加强了学生对仪器设备的操作、机械结构的拆装等实践动手能力，为学好后续课程打好基础。
3实验课程体系的建立
基于上述机械设计教学中出现的不足以及对实验室的建设，我们培养综合素质较高，且具有较强动手能力和创新能力的新型人才，要打破原有教学模式，提升试验课程的地位，建立新型试验课程体系。
31建立新型实验教学方法
首先按照目前教学大纲要求开设经典的实验，学生通过经典实验能对所学知识进一步掌握和灵活运用，能够提升学生的感性认识。其次为培养学生的创新能力和实践能力，我们新增开设综合性实验，综合之前学过的专业基础课程，涵盖材料、制图、极限配合、工程力学等多方面内容，培养学生的创新意识及综合实践能力。针对不同的实验项目，采用不同的教学模式。充分发挥学生的自主性，合理采用“项目驱动”法，以课题的形式让学生以团队合作的方式自主研究，评价其可行性，提高自学及讨论研究能力。
试验中要以学生为主体，发挥学生的主动性和钻研精神，教师在实验过程中以引导为主，重视理论指导，对于拓展性知识，教师首先要做好铺垫，以免学生因理论知识不足失去实验兴趣。在实验过程中，教师要积极鼓励学生创新，培养学生创新意识及能力，加强创新技法的应用，引导学生深入把握实验原理，强化动手环节和数据分析处理环节，培养学生的表达能力与沟通能力。
32建立科学的实验成绩评价体系
以往的机械设计考核中，只采用试卷考试的方法，将考试成绩作为评价学生学习能力的唯一标准，严重限制了实验课程考核的必要性。实验课程的评价方式只是根据学生的实验报告来打分，而且实验成绩作为平时成绩的一小部分，在总成绩中所占比例微乎其微。因此导致部分学生对实验课程不重视，不认真做实验，抄袭别人实验数据等现象。所以笔者认为，该课程成绩应以实验考核为主，采取实验理论和实验操作相结合的考试方式，书面考核重点理论知识并以占据总分小比例为辅。教师需根据培养目的和培养方案制定合理、公平的考核方案，督促学生认真完成每一个实验。考核的方式既包含书面考试、实验报告评价，还包括观察学生实验过程、展示技能，体现创新能多种形式进行综合评定。
33建设一体化师资力量
随着实验教学的不断改革，先进设备的应用，综合性实验内容的增加，这就要求教师不但要具备扎实的理论基础，还要有较强的实践动手能力，达到“一体化”教师的要求。21世纪是科技的竞争，归根结底是人才的竞争。现在大多数中职院校仍存在着理论教师只愿意承担理论教学，不愿承担实验教学任务，很少花时间去了解专业方面的新知识，更谈不上接触专业的前沿领域，对实验教学工作的重要性认识不足，缺乏对“一体化教学”的认知。要改变理论教师不兼实验教学的状况，鼓励和提倡理论教师担任实验教学，对于综合性、设计性的实验，理论教师最清楚课程当中要解决的问题，通过理论指导可进一步改进实验教学的效果，实验得到进一步完善，还能避免理论教学与实验教学相脱节的现象。
4结论
机械设计基础课程实验教学势在必行，是学生今后走向工作岗位的桥梁。学校应对该课程的实验教学引起重视，鼓励理论教师参与实验教学，带领学生进行创造性活动，培养学生动手能力和创新精神，切实开展该课程的“一体化教学”，为学生后续课程的学习和今后的发展打下扎实基础。
2011年2月，国务院学位委员会通过将艺术学科独立成为“艺术学门类”：原属“文学门类”的艺术学科告别和中国语言文学(0501)、外国语言文学(0502)、新闻传播学(0503)、艺术学(0504)四个并列一级学科，成为新的第13个学科门类“艺术学门类”。艺术学从文学门类中分离，标志着艺术学已成为与自然科学学科互补共进的人文学科的重要组成部分，是对我国艺术学科发展成绩的肯定。艺术学门类的设置对我国学科专业设置和人才培养提供了更大的空间和自主性，同时也伴随着新的思考和挑战。艺术学科有不同于其他学科的学科特点，高等艺术院校教师的科研评价方法也相应不同于其他学科。
作者：陶钰皎
通过这次带传动实验，对带传动实验台结构及工作原理有了一定的了解，并且加深了我对带传动知识的认识，同时在之前课堂上很多不太懂的东西，通过这次实验也懂得了。例如在带传动的弹性滑动和打滑的区别和其产生的原因，我们应该如何避免打滑等，这些我之前都是靠死记硬背，很其难想象它的实际景象，现在都有了较深的理解。同时认识了带的初拉力、带速等参数的改变对带传动能力的影响，并学会了测绘出弹性滑动曲线，绘制带的滑动曲线及传动效率曲线图和转速、扭矩、转速差及带传动效率的测量等方法。
通过这次渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定实验，加深了我对渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定的知识，同时在之前课堂上很多不太懂的东西，通过这次实验也懂得了。如通过实验我掌握用常用量具测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法;齿轮各参数之间的相互关系和渐开线的性质;测量齿根圆直径fd时，对齿数为偶数和奇数的齿轮在测量方法上有何不同;公法线长度的测量是根据渐开线的什么性质来测量的;对实际使用的齿轮，齿厚的上、下偏差均为负值，所测得的公法线长度比理论值略小，该如何正确测量结果的等等的东西
通过这次螺栓组连接受力与相对刚度实验， 我认识了用电阻应变仪测定机器机构中应力的一般方法及电阻应变片技术、计算机技术在力测量中的应用，受倾覆力矩时螺栓组联接中各螺栓的受力情况;被联接件间垫片材料对螺栓受力的影响;单个螺栓预紧力的大小对螺栓组中其它各螺栓受力的影响;螺栓组联接受力分析理论和现代测量技术在机械设计中的应用，如何判断实验中的螺栓组联接承受哪些载荷及如何知道哪个螺栓受力最大及所受哪些载荷;拧紧螺母时，要克服哪些阻力矩，此时螺栓和被联接件各受什么力，拧紧后螺栓还受什么力;在一组螺栓联接中，为何把各个螺栓的材料、直径和长度均取成相同;理论计算与实验结果之间的误差产生的原因有哪些等知识
通过这次减速器的拆装，在我对不同类型减速器的分析比较，加深对机械零、部件结构设计的感性认识，为机械零、部件设计打下基础。同时让我认识了减速器的整体结构、功能及设计布局; 轴上零件是如何定位和固定的; 轴上零件是如何定位和固定的;滚动轴承在安装时为什么要留出轴向间隙及应如何调整;箱体的中心高度的确定应考虑哪些因素;减速器中哪些零件需要润滑，如何选择润滑剂;如何选择减速器主要零件的配合与精度;减速器如何满足功能要求和强度、刚度要求、工艺;齿轮减速器的箱体为什么沿轴线做成剖分式;箱体的筋板有何作用?为什么有的上箱盖没有筋板;上箱体设有吊环，为什么下箱体还设有吊钩等知识
实验一：机械组成及典型机械认知(开放实验2学时)实验二：减速器拆装与测量 16-17周开放 11#3050
实验三：发动机结构分析(必做实验4学时)李金明老师13946100642
实验四：典型机械系统结构分析(必做实验4学时)3楼12月初 姚峰 13945663924 姚峰老师
滑动轴承 王进礼老师11#3083
号楼 26
一、 目的与要求
1、根据给定的实验内容、设备及条件，通过实验，达到开发、培养、提高学生的动手能力，了解、掌握机械运动的一般规律以及现代测试原理和方法，增强创新意识与工程实践能力。实现预期实验目的。
2、根据实验项目要求，进行有关“带传动”、“链传动”、“齿轮传动”、“蜗杆传动”及“综合机械传动”等实验方案的创意设计、实验装置的设计、搭接、组装及调试、实验测试方法的选择、实际操作规程的制订、实验数据测试、实验结果分析及绘制实验装置的结构简图。
二、提供设备如下
1、动力装置
⑴普通电机Y90L—4—1.5
额定功率1.5Kw满载转速1420r/min
⑵变频交流电机
额定功率1.5kW转速1～6000r/min
2、测试装置
⑴转速转矩测量仪额定转矩50N·m
转速范围0～6000r/min
⑵机械效率仪
3、传动装置
⑴圆柱齿轮减速噐
减速比 1:1.5，齿数Z1 =32，Z2 = 48 ，
‘螺旋角β=8。4‘9‘，中心距a=100mm
法面模数mn =2.5;
⑵蜗杆减速器
蜗杆类型 ZA，轴向模数 m=3.250，,蜗杆头数 Z1 =4，
蜗杆齿数Z2 =30， 减速比1:1.7，中心距a=63mm;
⑶V型带传动件
型号 Z-1041，带轮基准直径d=106mm;
⑷链传动件
链号：08A，链节距 p=12.70mm，链轮齿数Z=21 。
4、加载装置
CZ5磁粉制动器额定转矩50N·m滑差功率4kw
三、实验内容
1、实验方案设计;
2、传动方案选择设计;
3、实验装置搭建及调试;
4、实验结果测试;
5、绘制实验装置的结构简图;
6、实验结果分析报告。
四、注意事项
1、增强创新意识与工程实践能力，树立严肃认真、一丝不苟的工作精神，养成实验时的正确方法和良好习惯，维护国家财产不受损失;
2、注意保持实验室内整洁，严格遵守实验室的规章制度;
3、实验装置搭建完成后，须经指导老师检查、审定后方可开机操作;
4、实验室严格遵守设备及仪器操作规程，注意人生安全;
5、实验结束后应整理全部仪器、装置及附件，并恢复原位;
6、认真完成实验报告
五、操作步骤
1、 接通电源， 打开水源、效率仪、稳流电源，启动电机，打开计算机，点击“机械设计多功能实验台”，进入主界面。
2、 关闭电机，断开动力装置与被测装置之间的联轴器，将效率仪输入调零。
3、 还原动力装置与被测装置之间的联轴器，启动电机，将效率仪的输出调零。
4、 点击“新建”进入测试菜单，点击“连续采集”正式进入实验。
5、 顺时针转动稳流电源激磁电钮，缓慢均匀加载，加载完毕，点击“结束采集”，同时将激磁电钮回零。
6、 储存数据、数据处理、打印结果
注意：输入功率<2kw、激磁电流<0.3A
《机械设计》创意及综合设计型实验
实 验 报 告
班级_____姓名_____学号_____
一、 实验内容：
1、传动系统的功能能量分配转速的改变 运动形式的改变
2、传动系统的基本构成
二、自行设计及组装的实验台结构图：
1、综合实验台的系统原理图
2 实验台结构示意图
3、实验台各构成模块的功能
三、实验测试数据：(要求每组打印一份，每位同学复印附于报告后)
P
1、P2——输入端、输出端功率(kW);
n
1、n2————输入端、输出端的实际转速(r/min);
n2/ n1——转速比;
η——V带传动及链传动功率;
ε——带传动滑动率;
四、绘制各传动的效率曲线(η-F)及V带的滑动曲线(ε-F)
五、思考题：
1、带传动的弹性滑动现象与打滑有何区别?它们产生的原因是什么?
2、带传动的效率与哪些因素有关?当D1 = D2时，打滑发生在哪个轮子上?
3、影响传动效率的因素有哪些?M1与η间是什么关系?可以采取什措施提高效率?
4、啮合传动与挠性传动各有何主要特性?
啮合传动外壳尺寸小，效率高，传动比恒定，功率范围广等特性，小的制造误差及齿壳变形，在高速运动将引起冲击和噪声;挠行传动：载荷能缓和冲击，运行平稳，无噪声，制造和安装精度不像啮合传动那样搞。传动同样大的圆周力，轮廓尺寸和轴上的压力更大，效率低不能保证准确传动比。
实验1机械设计的认知实验
时间：1班：2013.9.15;2班：2013.9.22，地点：机械设计实验室。
一、实验目的
1. 初步了解《机械设计》课程所研究的各种常用零件的结构、类型、特点、应用及实际失效形式;
2. 了解各种标准件的结构形式及相关的国家标准;
3. 了解各种传动及相关零部件的特点及应用;
4. 增强对各种零部件的结构及机器的感性认识。
二、实验设备
机械设计陈列柜，共10柜。
三、实验内容
具体列写出10个陈列柜的内容。
例如：第7柜 轴及轴系零部件
轴是组成机器的主要零件之一。一切作回转运动的传动零件(如齿轮、蜗轮等)，都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。轴的主要功用是支承回转零件及传递运动和动力。 按承受载荷的不同，可分为转轴、心轴和传动轴三类;按轴线形状不同，可分为曲轴和直轴两大类，直轴又可分为光轴和阶梯轴。光轴形状简单，加工容易，应力集中源少，但轴上的零件不易装配及定位;阶梯轴正好与光轴相反。所以光轴主要用于心轴和传动轴，阶梯轴则常用于转轴;此外，还有一种钢丝软轴(挠性轴)，它可以把回转运动灵活地传到不开敞的空间位置。
轴看似简单，但轴的知识，内容都比较丰富，完全掌握是很不容易。只有通过理论学习及实践知识的积累(多看、多观察)逐步掌握。
陈列了多种轴系结构组成实物(剖开)，并配有相关的结构特点说明。
四、实验步骤
1. 按照机械设计陈列柜所展示的零部件顺序，由浅入深、由简单到复杂进行参观认知，听取讲解员的简要讲解;
2.边听取讲解，边仔细观察和讨论各种机械零部件的结构、类型、特点及应用范围。
实验一：平面机构认知实验
一、实验目的和要求
目的：通过观察机械原理陈列柜，认知各种常见运动副的组成及结构特点，认知各类常见机构分类、组成、运动特性及应用。加深对本课程学习内容及研究对象的了解。
要求：
1、认真观察陈列柜，仔细揣摩分析
2、结合有关的实验展柜和教材的相关章节内容回答下列简答题，完成实验报告。
二、实验原理
分批地组织学生观看、听讲陈列柜的展出和演示。初步了解《机械设计基础》课程所研究的各种常用机构的结构、类型、组成、运动特性及应用。
三、主要仪器设备及材料
JY-10B型机械原理陈列柜，共10柜，有近80个常用机构。
四、试验方法与步骤
第1柜 机构的组成
1 机构的组成：蒸汽机、内燃机
2 运动副模型：平面运动副、空间运动副。
第2柜平面连杆机构
1 铰链四杆机构三种形式：① 曲柄摇杆机构;② 双曲柄机构;③ 双摇杆机构 2 平面四杆机构的演化形式
① 对心曲柄滑块机构 ② 偏置取冰滑块机构 ③ 正弦机构 ④ 偏心轮机构⑤ 双重偏心机构 ⑥ 直动滑杆机构 ⑦ 摇块机构 ⑧ 转动导杆机构⑨ 摆动导杆机构 ⑩ 双滑块机构 第3柜 连杆机构的应用
1 鄂式破碎机、飞剪;2 惯性筛;3 摄影机平台、机车车轮联动机构;4 鹤式起重机; 5 牛头刨床的主体机构;6 插床模型。
第4柜 空间连杆机构
RSSR 空间机构、4R 万向节、RRSRR机构、RCCR联轴节、RCRC揉面机构、SARRUT机构第5柜 凸轮机构
盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮、圆锥凸轮、槽状凸轮、等宽凸轮、等径凸轮和主回凸轮等多种形式;移动和摆动从动件;尖顶、棍子和平底从动件等;空间凸轮机构
第6 柜 齿轮机构类型
1 平行轴齿轮机构;2相交轴齿轮机构;3交错轴齿轮机构
- 1 -
第7柜 轮系的类型
根据轮系中各齿轮的几何轴线是否变动分：定轴轮系、周转轮系、复合轮系
第8柜 轮系的功用：摆线针轮减速器、谐波传动减速器 第9柜 间歇运动机构
间歇运动机构的类型：齿式棘轮机构、摩擦式棘轮机构、超越离合器、外槽轮机构、内槽轮机构 、球面槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构。 第10柜 组合机构
反馈组合机构、叠加组合机构、串联组合机构、并联组合机构、复合组合机构
五、实验数据记录、处理及结果分析 思考题1：机构由哪几部分组成?
解答：机构由构件和运动副组成。其中，机构中的构件又可分成机架、原动件和从动件;而运动副又有低副和高副之分。
思考题2：平面连杆机构的特点是什么?
解答：优点：① 平面连杆机构中的运动副都是低副，组成运动副的两构件之间为面接触，压强小、耐磨损，可承受较大的载荷;② 低副的接触面容易加工，容易获得较高的制造精度;③ 连杆的长度尺寸可做的较大，可在较长距离传递运动，适合于操纵机构;④ 低副的约束为几何约束，无需附加约束装置。
缺点：① 低副有间隙，会引起运动误差积累，运动精度不高。② 连杆机构设计复杂，难于实现复杂的运动规律。③ 连杆机构运动时产生惯性力难以平衡，所以不适用于高速的场合。 思考题3：轮系的功用?
解答：1 实现大功率传动;2 获得较大传动比;3 用作运动合成;4 用作运动分解;5 实现变速传动; 6 实现换向运动。
六、讨论、心得
通过实验了解了机构的基本组成、分类及实际模型。
实验二：机构运动简图测绘与分析实验
一、实验目的和要求
掌握根据实际的机器绘制机构运动简图的方法，学会用机构运动简图表达机械系统设计方案。
二、实验原理
撇开实际机构中与运动关系无关的因素，并按一定比例及规定的简化画法表示各构件间相对运动关系的工程图形称为机构运动简图。
三、主要仪器设备及材料
1、测绘的机构
2、草纸、铅笔、橡皮、直尺、圆规等用品(自备)。
四、试验方法与步骤
1、分析机构的运动情况，判别运动副的性质
通过观察和分析机构的运动情况和实际组成，先搞清楚机构的原动部分和执行部分，使其缓慢运动，然后循着运动传递路线，找出组成机构的构件，弄清各构件之间组成的运动副类型、数目及各运动副的相对位置。
2、恰当地选择投影面
选择时应以能简单、清楚地把机构运动情况表示清楚为原则。一般选机构中多数构件的运动平面为投影面，必要时也可以就机械的不同部分选择两个或多个投影面，然后展开到同一平面上。
3、选择适当的比例尺
根据机构的运动尺寸，先确定各运动副的位置(如转动副的中心位置、移动副的导路方位及高副接触点的位置等)，并画上相应运动副的符号，然后用简单的线条和规定的符号画出机构运动简图，最后要标出构件号数、运动副的代号字母及原动件的转向箭头。比例尺：
l
实际长度lAB(m)图上长度AB(mm)
4、计算机构自由度并判断该机构是否具有确定运动
在计算机构自由度时要正确分析该机构中有几个活动构件、有几个低幅和几个高副。并在图上指出机构中存在的局部自由度、虚约束及复合铰链，在排除了局部自由度和虚约束后，再利用公式计算机构的自由度，并检查计算的自由度数是否与原动件数目相等，以判断该机构是
否具有确定的运动。机构自由度计算公式为
F3n2PLPH
五、实验数据记录、处理及结果分析 见附页：实验报告
六、讨论、心得
通过对模型的实际测绘，了解并掌握了机构的运动简图的实际绘制方法。
实验报告
实验名称：
机械系统设计综合实践
学号姓名1：20090540 张世荣;
学号姓名2：20090581 严郡
实验目的：
1. 将各个小部件按照实验说明书拼凑成完整的机器模型
2. 通过机器组装过程，培养学生之间的团队合作能力，阅读图形的能力，空间想象能力，和动手能力
实验要求：
2—4个同学一组，互相协助配合，完成机器模型的组装过程，检查无错误后，请老师验收，拍下视频，照片，完成实验报告
实验仪器：
机器模型零部件，产品说明书 十字形螺丝刀
实验步骤：
1， 观察机器模型的大致组装过程，形成初步印象
2， 实际动手，按照说明书进行各部件的分别组装，两个同学分工，分别组装各部件
3， 各大的部件组装完成后，将各部件连接为一个整体，初步形成机器模型 4， 将各个小零件组装到初步的模型当中，形成完整的机器模型
5， 讨论组装过程遇到的问题，解决问题，将不清楚的问题向同学，老师请教 6 检查是否有遗漏，确认没有错误后，拍下照片，录制视频 7 将模型拆卸，放回工具箱，锁好
实验结果：
如照片所示
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