創新人才培養導向的機械類實驗教學改革

孫艷

摘 要：分析了高校實驗教學的現狀，闡述了實驗教學的重要性。基于實驗技能的知識、技能和素養三要素的人才培養，以創新人才培養為指導，資源整合實驗教學機制、教學與科研互動、校際合作形成了企業和企業，提出了校內一體化的實驗教學體系。以機械工程實踐基地為例，闡述了如何提高學生的實驗技能和創新能力，并從實踐基地結構、實踐項目實施和運行模式和機制等方面進行了深入的探討。經過幾年的實踐證明，機械工程實驗教學體系是合理的，其教學和運行模式的改革是可行的，取得了良好的效果，使學生較好地掌握了工程師應具備的知識、技能和素養。

關鍵詞：機械工程；實驗教學；創新人才培養

中圖分類號：TH11 文獻標志碼：A

引言

隨著信息技術的應用和現代機械產品結構和功能的復雜化，傳統的實驗教學已不能滿足學生實踐和創新能力培養的要求。為了提高實驗教學效果，提高學生的專業技能和綜合素質，必須采取科學合理的措施進行實驗教學改革。

1、優化實驗教學模式和內容

1.1 采用多層次教學

結合學生實踐能力和創新能力的培養，在實驗教學改革中，將實驗課分為演示實驗、驗證實驗和綜合設計實驗。根據學生的能力，從易到難采用分層次教學，必須進行實驗和選擇，學生需要完成教學大綱要求的演示和驗證實驗，并在完成所需實驗后有選擇地增加一些綜合設計實驗。教師給出預先設計的綜合設計實驗題目，學生自由選擇題目，制定實驗方案，設計實驗過程，動手操作，處理實驗結果。這不僅提高了學生動手能力、分析能力和解決問題的能力，而且鍛煉了創新能力，有利于學生多層次、全面、系統的培養。

1.2 開展研究探討課程

教師在這門課中的主要作用是啟發學生，并與他們討論解決問題的方法，教學模式不再是教師對實驗儀器解釋實驗的目的、原則、內容和步驟，而是學生在預備的基礎上演示和說明實驗，改變傳統的實驗教學模式，建立開放的學習環境，培養學生團結、合作、創新的精神，本課程的主要內容是學生的創新性和研究性實驗。學生可以選擇自己感興趣的話題或內容，可以自行設計實驗步驟開展研究，指導教師參與，監控實驗的全過程，充分發揮教師主導、學生主體的作用。根據實驗室的特點和條件，鼓勵學生將課內實驗與課外實驗相結合，課程結束后建立興趣小組，參與實驗準備和調試設備，實驗報告也不同于傳統的實驗報告形式。學生將撰寫實驗設計原則、實驗過程、實驗結論、觀點等報告，作為實驗報告，我院還通過實驗室協助和積極合作，支持大學生的各種科技競賽、創業競賽和實踐活動，把實驗室建設成為大學生開展網絡交流的平臺。請愿培養、科學討論、創造性發明，培養學生的創新能力，近年來我院在大學生創新創業能力培養項目“挑戰杯”、機械設計創新競賽、節能減排競賽等項目中取得了豐碩的成果。

1.3 與科研、企業合作相結合

將實驗教學與科研項目、企業合作結合起來，改革實驗教學內容、教學模式、教學手段和方法，是提高人才培養質量的基本手段，也是培養高素質應用型人才的重要途徑。與企業合作項目和科研項目相比，機械實驗課程的教學內容陳舊落后，兩者之間存在一定的差距，無法跟上時代發展的步伐，在實驗內容設置上學生可以選擇融入教師的科研項目，設置相關的實驗項目。教師引導學生將知識與實踐項目相結合拓寬學生視野，以科研項目和成果推動實驗教學改革。通過與企業的合作鼓勵學生深入企業，接觸更先進的設備和技術，及時了解社會需求，學院還可以邀請具有企業實踐經驗的員工和生產者進入實驗班，參與實驗教學豐富教學內容。

2、實驗教學改革的方法

2..實驗內容多樣化

各課程的區分將做實驗和選在做實驗，而且列出了實驗教育設計，在實驗和設計實驗以及綜合實驗中，實驗班占實驗班總數的20%-30%。關于實驗設計，只向學生供給實驗意圖、實驗程序以及學生自己設計的實驗設計。例如，機械設計實驗的設置，增加了軸系機械運動設計的創新設計實驗。在本實驗中，教師只需求學生提出實驗的意圖，要求學生在規定的時間內根據所給實物完成機構搭建，并要求學生完結實驗報告，畫出運動圖、安裝設計、受力。然后有效地鍛煉學生的動手能力和創新能力。別的，對原有實驗室實驗機械設備進行改善，從實踐機械工程出發，結合企業現狀，建立設計性實驗和綜合性實驗。結合實驗內容和工程實踐提升學生的實驗認識，經過綜合性、設計性實驗，培育學生的創新能力。依據不同的設計問題和要求，將學生分紅小組，各組學生完結設計實驗設計的擬定、實驗自身的操作和剖析，直到實驗完畢。這個進程可以培育學生的團隊認識，每個學生都可以提出主張，充分發揮獨立思考、處理問題的能力。

2.2實驗教育方法多樣化

以設計實驗和綜合實驗為方針，選用啟發式、評論式、交互式教育方法，將學生被迫承受常識的進程轉變為自動學習常識的進程，引入計算機輔佐實驗。心理教育在重視學生綜合設計能力培育的進程中。例如，在數控加工技能實驗中引入計算機教導實驗，在操作機床之前，首要引導學生在計算機上模擬實驗，使學生對具體的實驗有理性的認識，然后再進行實際操作實驗。

2.3實驗查核方法進程化

教師在點評學生完結實驗后的實驗成果時，參考規范應趨向于程序化，如學生對實驗的預見程度、實驗操作的熟練程度、實驗的質量、實驗的完結等。建立和完善各種實驗點評規范，不僅可以提升教育質量，還可以激發學生的求學愿望，促進學生全面發展。此外，關于大量的慣例實驗點評，咱們可以探究使用計算機網絡來點評學生實驗，即經過計算機網絡在線提交實驗成果和評分，提升實驗教育的功率，并且公正客地觀評價學生的實踐能力和創新能力。。

2.4建造創新型實驗室，實現實驗室的敞開

因為學時的約束，關于比較復雜的實驗，為了確保學生可以順利完結各種設計和綜合實驗，校園可以合理安排實驗室的開放時間，提升實驗室的開放程度，創造出綜合性的實驗室。并且公正客地觀評價學生的實踐能力和創新能力，提升他們的學習活躍性和自動性。

2.5強化實驗教育師資部隊的建造

專業能力強、綜合素質高、教育經歷豐富的師資部隊，是確保機械實驗教育的前提條件，因而要加強實驗教育隊隊的建造。主要設置合理的激勵機制，鼓舞在理論常識和實踐能力方面都強的優秀教師積極從事實驗教育，鼓舞教師去企業鍛煉，參與相關培訓，研發創新性強的實驗設備，并能開發更多的實驗項目。

2.6.借助各類學科創新比賽平臺，提升學生的創新能力

只要經過課堂上的學習和練習，能力培育學生的實踐能力和創新能力，幾年來，安排學生參與多項比賽，如校內工程應用比賽、全國大學生機械創新設計比賽、全國大學生工程練習綜合能力比賽，本田轎車節能比賽等，取得了優異的成果。學生在這一進程中得到了很好的練習，實踐能力和創新能力都有了很大的提升。

結束語

經過建立實驗教育的重要位置，施行上述變革方法，改變了傳統的以教師為中心的針對性的教育形式，使學生的學習方法由被迫變為主動，參與研討探究，不斷完善。他們可以用所學的常識獨登時處理實踐問題，培育他們的創造力。一貫高度重視實驗教育變革，堅持與時俱進，培育具有較強基礎、高素質、實踐能力強的創新型機械人才，定時安排各類教育科研工作。各部門與實驗室聯合開展實驗教育研討會，總結實驗室建造和教育經歷，不斷深化變革，來提升教育質量，培育創新型人才。

參考文獻

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[3]張宇.基于學生創新能力培養的機械類實驗教學研究[J].質量探索，2016，13（02）：75+74.

（作者單位：鄂爾多斯市煤炭技工學校）