機械工程實驗體系創新淺析

王浩

摘要：在大學本科教育偏向培養應用型人才的趨勢下，工程應用意識日趨重要，機械工程實驗要主動適應變化，創新體系，提升實驗體系的科學性和創新性。機械工程實驗需緊跟時代步伐，將科技發展的最新成果引入機械工程實驗體系當中。

關鍵詞：機械工程；實驗室體系；創新

機械工程實驗室作為高等院校機械工程及近機類專業學生培養的實踐基地，也是學生接觸實際生產、獲得生產技術及管理知識，進行工程師基本素質訓練的平臺，對大學生創新意識、創新精神和創新能力的培養發揮著舉足輕重的作用。在中國經濟飛速發展，而適應社會需求的專業人才相對匱乏的形勢下，教育部提出了“寬口徑、厚基礎、強能力、善創新”的高校專業人才培養目標，對于大學生的培養，高校既要使其具有厚實的專業基礎和基本技能，又要具有廣泛的適應能力和創新精神。這不僅對高校人才培養目標的制定和教學計劃的安排提出了具體的要求，而且對實驗室建設也具有重要的指導意義。

1 機械工程的發展現狀及創新的意義

經過很多年的發展，現在的機械工程的面貌變得逐漸完善起來，并且逐漸成為國家經濟發展的堅強的后盾，成為國家經濟發展的重要保證，地位的不斷突出使得機械工程成為國家的重要支柱產業。現在，機械干音的發展正處于最重要的發展階段，所以在現階段，在這個關鍵的階段，這個行業的經濟結構的發展與調整是現在的重中之重。

現在的各國都擁有很強大的機械工程，而且，更重要的是，各國很注重機械行業的發展地位，不僅因為它有很強的連鎖能力，還對其他各行各業有著極其重要的影響。所以，機械工程不僅僅能夠影響其自身的發展，也能對這個國家的國民經濟的發展起到決定性的作用，更是這個國家的經濟發展的重要標志。

機械工程是以機械工業為基礎的，而機械工業是以科學的技術物化為基礎的，一個產業的結構優化必須依靠一些高新技術為前提的，這樣才能做到技術的突破，達到將機械工程的真正作用發揮到極致的作用。機械工程其實就是以提高勞動生產率，將生產的經濟性作為目標來觸發新的機械技術的出現。不過，這有一定的風險，主要還是環保的壓力，隨著環保的不斷普及，現在的機械工程也受到了很大的打擊，所以，現在機械工程的發展將會把減輕甚至消除環境的污染作為當務之急，并將全力避免環境污染的發生，做到及時治理并減少污染的出現，促進機械工程工業包括社會經濟結構的優化發展。

2 機械工程實驗的強化

機械工程實驗體系涵蓋材料力學、機械原理、工程材料與熱處理、互換性與技術測量、機械設計、機械制造技術基礎、測試技術、機械創新設計等重點課目的實驗，項目繁多，體系龐雜。根據實驗的設計目的，這些實驗通常可以分為驗證性、綜合性和設計性三大類別。創新機械工程實驗體系，首先需要對各類實驗進行隸屬定位，在此基礎上清醒認識各類實驗在培養學生能力方面的不同偏重，達到有的放矢、分類強化的目的。

第一，以掌握基本工程技能為目標，強化驗證性實驗。驗證性實驗通常是指實驗者針對已知的實驗結果而進行的，以驗證實驗結果、鞏固和加強相關理論知識、培養實驗操作能力為目的的重復性實驗。驗證性實驗建立在已知結論的基礎之上，實驗原理、實驗結果是已知的，實驗步驟的設計合乎實驗結果產生的必然。驗證性實驗不應以簡單重現已知結果為目標，而要注重培養學生的現象觀察、數據分析處理、實驗操作等技能。學生要從實驗中觀察到的現象、記錄的數據出發，進行邏輯分析、判斷、概括等一系列思維過程，得出合理的結論。它是一個去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里，使感性認識上升到理性認識的過程，對培養學生敏銳的生產現場處理能力具有現實意義。實驗操作技能是學生動手能力的一種體現。在此過程中，學生能掌握機械工程實驗的基本要求和基本工程技巧，掌握主要實驗儀器設備的性能和使用方法，領悟實驗步驟設計的合理性，為工程實踐的實驗性論證打下堅實的基礎。

第二，抓好綜合性實驗，著眼工程實際，提高工程綜合分析能力。綜合性實驗是指實驗內容涉及本課程的綜合知識或本課程相關知識的實驗，是學生在具有一定知識和技能的基礎上，運用某一門課程或多門課程的知識、技能和方法進行綜合訓練的一種復合型實驗。其通過分析與綜合、歸納與概括、判斷與推理等分析方法，揭示工程問題的內在聯系、本質特征和變化規律。

3 將科技發展的最新成果引入機械工程實驗體系

第一，緊跟先進制造技術，建立智能加工、特種加工實驗室和工業機器人實驗室。先進制造技術是制造技術的最新發展階段，把它們納入機械工程實驗體系能融合各重點科目的最新研究成果，為理論教學提供素材。智能加工技術借助先進的檢測、加工設備及仿真手段，實現了對加工過程的建模、仿真、預測，以及對加工系統的監測與控制，使加工系統能根據實時工況自動優選加工參數，調整自身狀態，獲得最優的加工性能與最佳的加工效果。

第二，用VR技術打造新型實驗環境，創新實驗項目，創建虛擬實驗室。虛擬現實技術是利用電腦模擬技術，產生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身臨其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三維空間內的事物。需要指出的是，虛擬實驗并不能完全取代真實實驗，它只是一種學習手段。對于探究型科研實驗，由于其涉及未知領域的客體再現，所以虛擬實驗并不適合。

第三，建立基于“互聯網+”的實驗教學平臺。機械工程實驗體系創新離不開實驗室的信息化、網絡化建設。高校可以通過自行研發、合作開發、資源共享等形式多渠道豐富實驗教學網絡資源，在互聯網上開放虛擬實驗室，建立基于網絡的實驗教學平臺。這樣，實驗教學內容、過程和時間可以從課堂形成實驗室內的實際動手操作實驗和網上虛擬實驗相結合、課堂內教師實驗教學和課堂外學生自主學習相輔相成的開放式實驗教學新體系。

機械工程實驗體系是不斷完善、不斷發展的創新體系。機械工程實驗體系創新是一項長期性工作，只要緊跟科技進步時代脈搏和人才培養的時代需求，機械工程實驗體系就一定會更加完善，并在培養應用型創新人才方面發揮應有的作用。

參考文獻：

[1]羅福午，于吉太 以現代工程為背景進行生動有效的工程教育[J]高等工程教育研究2004.

[2]張定華，羅明，吳寶海 智能加工技術的發展與應用[J] 航空制造技術2010.

（作者身份證號：130683198310088095）