機械基礎實驗國際化教學體系改革與實踐

寧方立

摘要：以培養國際化創新實踐能力的機械類高素質專業人才為目標，針對現有實驗教學體系在國際化人才培養上存在的問題，結合機械專業的知識面廣、系統性強、與工程結合緊密和新技術發展迅速等特點，逐步形成了實踐教學與技能培訓結合、夯實基礎與個性發展并舉的機械基礎實驗國際化教學體系。基于該體系能夠全面推進和提高學生的國際化實踐能力培養。

關鍵詞：機械基礎；國際化；教學體系

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）40-0138-02

我國高校學術聲譽和教學質量的提高，使得更多的本科畢業生能夠有機會進入到國際企業工作和國外名校進行深造，他們將面臨激烈的國際化競爭，因此把學生培養成“具有國際視野、通曉國際規則、能夠參與國際事務和國際競爭的國際化人才”既是落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》中提出的任務和要求，也是高校機械類實驗教學體系建設的一個重大課題。2013年我國正式加入《華盛頓協議》這一國際化工程教育標準，這就要求我國工程教育標準需與國際接軌，急需進一步提高高等工程教育和人才培養的國際化水平。CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate）工程教育模式近年來在國際工程教育改革中被逐漸推廣。尤其是在機械類學科中，按照CDIO模式培養的學生其創新實踐能力和國際化水平均有顯著提升。

同時，隨著大學的國際交流與合作日益廣泛，越來越多的外國學生也到中國學習。隨著留學生數量的增多和留學生教育背景的復雜化，對教學質量提出了愈來愈高的要求。在現有的國際化教育體系中，理論教學環節已經逐步構建了科學、合理的教學質量評估體系，但實驗教學環節上的國際化建設尚存在短板，現有的實驗教學體系未能充分支持國際化人才創新和實踐能力的培養與發展，留學生實驗教學主要參照國內學生的培養方案，實驗教學體系建設時間短、發展不完善，實驗教學效果也不理想。

一、現有實驗教學體系存在的問題

機械類實驗涵蓋機械類課程的驗證性實驗、綜合性實驗、創新設計性實驗，機械類實驗教學有助于學生在培養良好實踐技能的同時加深對理論知識的理解，對后續的課程設計、生產實習和畢業設計等教學有著極為重要的影響[1-3]。在國外，機械類實驗教學被充分重視，由學生自主選擇實驗研究題目，獨立完成方案設計、部件設計、總體設計、機械制造加工、裝配調試的全過程，以創新為核心的實驗課程教學體系和通用實驗平臺使得這些高校成為培養機械類杰出人才的搖籃。而在國內，雖然很多高校都建立了機械類實驗教學中心用于實驗教學工作，但限于自身規模及各校的專業特點，現有實驗教學體系存在三方面的問題：

1.各實驗課程孤立、缺乏有機聯系。現有的機械類實驗教學中，各實驗課程之間、實驗課程與理論課程之間缺乏有機聯系。部分實驗教學內容重復過時，缺乏工程性和創新性。考核手段單一，不能全面評價學生創新和實踐能力，指導理念和教學方法落后于國際主流的CDIO工程教育模式，難以滿足培養國際化創新人才的需求。

2.留學生實驗教學環節存在短板。留學生實驗教學主要參照國內學生的培養方案，實驗教學內容建設時間短、發展不完善，相關的教材建設也尚處空白，不能充分支持國際學生實踐創新能力的培養。

3.國際化水平低。實驗教師和實驗條件的國際化水平較低，其教學效果和學生能力培養與國際主流工程教育標準存在差距，難以滿足國際化創新人才培養的需求。

因此，亟需以國際先進的工程教育模式為參考，依據國際化的工程教育標準，將創新精神和國際化意識融入到實驗教學的改革和實踐當中，建立基于國際化創新人才培養的機械類實驗教學體系。

二、國際化創新人才培養的機械基礎實驗教學體系

西北工業大學國家級機械基礎實驗教學示范中心緊密結合國家的工程教育需要國際化的目標，結合多元化的實踐教學方式，形成了特色鮮明的高素質人才培養基地。秉承“學生為本、立足能力、國際視野、鼓勵創新”的實踐教學理念，按照《華盛頓協議》下的國際化工程教育標準，參考CDIO國際化工程教育模式，根據機械類專業對人才培養質量的需求，統籌考慮知識結構、教學內容、教學方法等，建立了面向國際化創新人才培養的機械基礎實驗教學體系。該實驗教學體系涵蓋六個子系統，各子系統之間相互支撐，構成一個全新的面向國際化創新人才培養的機械基礎實驗教學體系。

1.階梯式實驗教學內容。根據機械基礎相關課程實驗教學的特點，設計了階梯式的實驗教學內容：通過驗證性課程實驗培養學生嚴謹的科學作風和基本操作技能；通過課程設計提高學生的知識融合能力；通過綜合性開放實驗鍛煉培養學生綜合應用所學知識的能力；針對留學生動手實踐熱情高的特點，設計項目式課程綜合大實驗，使留學生在參與實驗過程中加深對理論知識的理解并熟悉相關應用。

2.開放式實驗教學方法。通過各類學科競賽、大學生創新計劃項目、企業聯合項目攻關等方式培養學生的創新實踐能力。

3.多維度評價考核手段。根據驗證性實驗、綜合性實驗、設計性實驗、創新性實驗等實驗內容的不同，結合不同國別和專業學生的興趣與能力開展差異化教學和考核，把評價方式分為實踐操作、課程報告、實物制作、項目答辯等形式，并將實驗成績分為平時成績、報告成績、答辯成績等多種指標。

4.優質實驗教學環境。編制適用于國際化教學的機械基礎實驗教材，同時兼顧留學生全英文、多層次的教學和實踐需求，以充實和提升學校國際化教學的內涵；建立多層次、多學科的全開放實驗室，實現優質教學資源的開放、共享和示范作用。

5.多通道融合實驗教學平臺。打破教學內容孤島，將機械基礎相關實驗技能和先進成圖建模技術分階段融入《工程制圖》《機械測繪》《機械原理》《機械設計》等機械基礎教學課程體系，形成知識和技能的貫通式融合平臺。

6.國際化實驗教學團隊。按照“送出去、請進來”的發展思路，建立一只國際化實驗教學團隊，保證實驗教學質量的穩定提高。“送出去”：實驗示范中心教師多次赴美國、英國、芬蘭、俄羅斯等國，就機械基礎實驗教學進行學習交流。“請進來”：邀請到國際知名高校教授參與到實驗課程的指導和答辯環節。

三、結語

以培養國際化高素質的專業人才為目標，針對國際化實驗教學中存在的問題，結合機械類專業知識面廣、系統性強、與工程結合緊密等特點，面向國際化創新人才培養的機械基礎實驗教學體系為契機，構建了分層次、多元化的實踐教學模式，形成了特色鮮明的國際化高素質人才培養模式，極大地提升了學生的國際化視野和能力。在此基礎上，涌現出一批優秀的國內外學生參與多項實踐教學活動和競賽，并獲得了重要成果。此外，該實踐教學模式還多次接待來訪的國內外高校教師以及其他企業單位人員的考察訪問、交流實驗實踐教學工作，起到了重要的輻射和帶動作用。此外，結合其他專業的特色，該國際化實踐模式可以推廣至其他學科的實驗實踐環節。

參考文獻：

[1]蔡曉君，劉湘晨，竇艷濤，等.機械基礎實踐教學新體系的改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2015，34（1）：210-214.

[2]何競飛，汪成生，浮志強.機械基礎實驗教學體系的探究[J].教育教學論壇，2015，（17）：121-122.

[3]劉偉，伍俏平，羅榮.“機械工程基礎實驗”的教學現狀與改革探討[J].教育教學論壇，2017，（35）：112-113.