基于創新型人才培養的機械專業實驗教學改革研究

強華+李正網

摘要：新形勢下，應用創新型人才是社會發展的核心資源。如何培養具有高素質、強技能和具有較強競爭力的大學生，是每所大學急待解決的難題。本文以機械專業為例，分析了目前機械專業實驗教學的現狀及存在問題，探討了適用于機械專業實驗教學的創新型教學方法。

關鍵詞：創新型人才；實驗教學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）51-0107-02

當前，我國在創新型應用人才需求與人才培養模式之間存在嚴重脫節，表現為企業對高素質創新型應用人才的需求得不到滿足，與此同時，大量的高校畢業生就業困難。高校機械類專業教學的目標是培養創新應用型人才，而實驗教學在培養學生的動手實踐能力方面具有理論教學所不可替代的重要作用，在培養學生的創新能力方面也有很強的優勢。

我校作為地方本科院校，其主要目的是培養機械加工行業一線所需要的高技術人才，這就要求學生具有很強的工程創新實踐能力。即，學生不但要具有很強的實踐操作能力，還要具有對機械工程行業前沿的實時把握的創新能力、應用能力。實驗教學作為提高學生實踐能力的方式之一，對提高學生的創新實踐能力和應用動手能力有重要作用，有助于學生對課堂教學理論知識的理解和吸收。

一、機械專業實驗教學的現狀

就目前機械專業的實驗教學而言，歸納起來，主要存在以下問題。

1.實驗教學內容單一。目前的實驗教學往往依附于理論教學，按不同的課程分類開設，各實驗之間缺乏整體性及系統性，而且多為驗證性實驗，設計性實驗偏少，綜合性和創造性實驗幾乎沒有。例如，互換性與測量技術基礎實驗中，尺寸測量、錐度測量、幾何公差測量等幾乎是驗證性實驗。學生只需要按照實驗指導書的步驟進行簡單操作，就可以得到實驗結果。對于這種驗證型實驗，學生不需要動腦思考實驗過程及原理，就能完成實驗課程，使學生很難真正理解實驗原理和與其相關的理論知識，從而使學生對相應的理論知識沒能得到及時的加深、理解，無法從技能上得到較大提高。

2.實驗教學方式落后。多數實驗是教師先操作演示，然后學生按照教師的演示方法再去操作。機械類的很多專業課實驗學時是包括在課程總學時中的，這就會受到授課學時的限制，在實驗教學中常常采用演示實驗教學，即以教師主講和操作為主，學生能真正動手操作的實驗不多。這種教學方式產生的結果是，學生只能被動地接受相關實驗知識，自己動手驗證的很少，這對以提高創新實踐能力為目的的人才培養來說，演示實驗無法真正起到促進學生能力提升的作用。

3.實驗教師隊伍力量薄弱。目前，很多學校的實驗師資力量低，許多教師在理論知識上表現出較高的教學能力，但在實踐上沒有較多的操作技能，實驗教學能力相對較低。在實驗課堂上，教師依舊以講課為主，給學生編制好詳細的操作步驟或者直接按照教材步驟進行講課，很少能脫離教材而靈活地完成實驗操作教學。

4.實驗教學評價方法具有片面性。實驗教學對學生的評價往往根據實驗報告和實驗課程中學生的實際表現來確定。對學生在實驗課前的相關實驗方案制訂等其他準備工作、實驗結果的獨立分析以及其他反映學生獨立分析、解決問題的能力，無法給予評價。這就對學生的創新能力、動手能力和實驗的主動性都無法考查。

二、實驗教學改革的方法

針對以上實驗教學存在的問題，有針對性地進行實驗教學改革。

1.實驗內容多樣化。將各門課程的實驗劃分為必做實驗和選做實驗，并在實驗教學計劃的安排上列出驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗所占比例，驗證性實驗占總實驗課時的20%—30%。對于設計性實驗，只給學生提供實驗目的，實驗步驟和實驗方案由學生自行設計。例如，機械設計實驗中增加軸系搭建、機械運動方案創意設計等設計性實驗。對于本實驗，教師只提出實驗目的，要求學生在規定的時間內根據所給實物完成機構搭建，并且要求學生在完成實驗報告的過程中，畫出機構運動圖、相關設計裝配圖等，加強對學生動手操作能力和創新能力的有效鍛煉。

此外，改進實驗室的老舊實驗機械設備，從機械工程實際出發，結合當前企業現狀，設置設計性實驗和綜合性實驗。并將實驗內容和工程實際相結合，增強學生的實驗意識。通過綜合性和設計性實驗，培養學生的創新能力。針對不同的設計性題目和要求，將學生分成小組，各組的學生自己完成設計實驗方案的制訂、實驗的運行和分析，直到最終完成實驗。這個過程可以培養學生的團隊意識，每個學生都可以獻言獻策，充分發揮獨立思考、解決問題的能力。

2.實驗教學方式多樣化。針對設計性實驗和綜合性實驗，實驗教學可采用啟發式、討論式、互動式等教學方法，將學生被動接受知識的過程轉變為主動學習知識的過程，在注重學生綜合設計能力的培養過程中引入計算機輔助實驗教學。例如，在數控加工技術實驗中引入計算機輔導實驗，在機床上進行操作之前，先在計算機上引導學生進行模擬實驗，讓學生對具體的實驗有一個感性認識，然后再進行實際操作實驗。

3.實驗考核方式過程化。教師在學生完成實驗后評價實驗結果時，參考的標準應該趨于過程化，如實驗過程中學生對實驗的預習程度、實驗操作的熟練程度、具體完成實驗的質量、實驗報告的完成情況等。建立和完善多方面的實驗評價標準，不僅有利于增強教學質量，也會激發學生的探索求職欲，促進其全面的發展。此外，對于大量規律化的實驗評價，可探索采用計算機網絡評價學生實驗，即通過計算機網絡進行網上提交實驗結果、評分，提高實驗教學效率，并且公正客地觀評價學生的實踐能力和創新能力。

4.建設創新型實驗室，實現實驗室的開放。由于學時數的限制，對于比較復雜的實驗，為了保證學生能順利完成各類設計和綜合類實驗，學?？珊侠淼匕才艑嶒炇业拈_放時間，加大實驗室的開放程度，為學生的正常學習創造良好的學習環境，增強他們的學習積極性、主動性。

5.強化實驗教學師資隊伍的建設。專業能力強、綜合素質高、教學經驗豐富的師資隊伍，是保證機械實驗教學的前提條件，因此要加強實驗教學隊伍的建設。首先，設置合理的激勵機制，鼓勵在理論知識和實踐能力方面都強的優秀教師積極從事實驗教學，鼓勵教師去企業鍛煉，參加相關培訓，研制創新性強的實驗設備，并能開發更多的實驗項目。

6.借助各類學科創新競賽平臺，提升學生的創新能力。實踐和創新能力的培養，僅僅依靠課內的學習和訓練是很不夠的。近4年來，我院利用工程訓練實驗室，組織學生參加校內工程應用競賽、全國大學生機械創新設計大賽、全國大學生工程訓練綜合能力競賽、本田汽車節能大賽等多種競賽，并取得了優異成績。學生在這一過程中受到了良好訓練，實踐能力和創新能力都得到顯著提高。

三、結論

實踐教學是機械工程類專業創新型人才培養的一個重要組成部分，應從改革實驗教學內容、實驗教學方式、實驗考核方式、實驗師資隊伍建設以及學生創新競賽等方面全面進行，從而有利于培養學生的創新能力、創新思維和動手能力，更好地滿足經濟建設事業和社會發展的需要。

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Research on the Reform of the Experiment Teaching of Mechanical Specialty Based on the Cultivation of Innovative Talents

QIANG Hua，LI Zheng-wang

（College of Electromechanical and Information Engineering，Chongqing College of Humanities，Science and Technology，Chongqing 401524，China）

Abstract：Practical and innovative talents are the core resources of social development under new situation. How to cultivate college students with high-quality，strong skills and strong competitiveness is a difficult problem which each university needs to be resolved. This paper takes the mechanical specialty as an example，the present situation and existing problems of the experiment teaching of mechanical specialty are analyzed，and the innovative teaching method which applied to the experiment teaching of mechanical specialty is discussed.

Key words：innovative talents；experiment teaching；educational reform