基于创新型人才培养的机械专业实验教学改革研究

强华+李正网

摘要：新形势下，应用创新型人才是社会发展的核心资源。如何培养具有高素质、强技能和具有较强竞争力的大学生，是每所大学急待解决的难题。本文以机械专业为例，分析了目前机械专业实验教学的现状及存在问题，探讨了适用于机械专业实验教学的创新型教学方法。

关键词：创新型人才；实验教学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）51-0107-02

当前，我国在创新型应用人才需求与人才培养模式之间存在严重脱节，表现为企业对高素质创新型应用人才的需求得不到满足，与此同时，大量的高校毕业生就业困难。高校机械类专业教学的目标是培养创新应用型人才，而实验教学在培养学生的动手实践能力方面具有理论教学所不可替代的重要作用，在培养学生的创新能力方面也有很强的优势。

我校作为地方本科院校，其主要目的是培养机械加工行业一线所需要的高技术人才，这就要求学生具有很强的工程创新实践能力。即，学生不但要具有很强的实践操作能力，还要具有对机械工程行业前沿的实时把握的创新能力、应用能力。实验教学作为提高学生实践能力的方式之一，对提高学生的创新实践能力和应用动手能力有重要作用，有助于学生对课堂教学理论知识的理解和吸收。

一、机械专业实验教学的现状

就目前机械专业的实验教学而言，归纳起来，主要存在以下问题。

1.实验教学内容单一。目前的实验教学往往依附于理论教学，按不同的课程分类开设，各实验之间缺乏整体性及系统性，而且多为验证性实验，设计性实验偏少，综合性和创造性实验几乎没有。例如，互换性与测量技术基础实验中，尺寸测量、锥度测量、几何公差测量等几乎是验证性实验。学生只需要按照实验指导书的步骤进行简单操作，就可以得到实验结果。对于这种验证型实验，学生不需要动脑思考实验过程及原理，就能完成实验课程，使学生很难真正理解实验原理和与其相关的理论知识，从而使学生对相应的理论知识没能得到及时的加深、理解，无法从技能上得到较大提高。

2.实验教学方式落后。多数实验是教师先操作演示，然后学生按照教师的演示方法再去操作。机械类的很多专业课实验学时是包括在课程总学时中的，这就会受到授课学时的限制，在实验教学中常常采用演示实验教学，即以教师主讲和操作为主，学生能真正动手操作的实验不多。这种教学方式产生的结果是，学生只能被动地接受相关实验知识，自己动手验证的很少，这对以提高创新实践能力为目的的人才培养来说，演示实验无法真正起到促进学生能力提升的作用。

3.实验教师队伍力量薄弱。目前，很多学校的实验师资力量低，许多教师在理论知识上表现出较高的教学能力，但在实践上没有较多的操作技能，实验教学能力相对较低。在实验课堂上，教师依旧以讲课为主，给学生编制好详细的操作步骤或者直接按照教材步骤进行讲课，很少能脱离教材而灵活地完成实验操作教学。

4.实验教学评价方法具有片面性。实验教学对学生的评价往往根据实验报告和实验课程中学生的实际表现来确定。对学生在实验课前的相关实验方案制订等其他准备工作、实验结果的独立分析以及其他反映学生独立分析、解决问题的能力，无法给予评价。这就对学生的创新能力、动手能力和实验的主动性都无法考查。

二、实验教学改革的方法

针对以上实验教学存在的问题，有针对性地进行实验教学改革。

1.实验内容多样化。将各门课程的实验划分为必做实验和选做实验，并在实验教学计划的安排上列出验证性实验、设计性实验和综合性实验所占比例，验证性实验占总实验课时的20%—30%。对于设计性实验，只给学生提供实验目的，实验步骤和实验方案由学生自行设计。例如，机械设计实验中增加轴系搭建、机械运动方案创意设计等设计性实验。对于本实验，教师只提出实验目的，要求学生在规定的时间内根据所给实物完成机构搭建，并且要求学生在完成实验报告的过程中，画出机构运动图、相关设计装配图等，加强对学生动手操作能力和创新能力的有效锻炼。

此外，改进实验室的老旧实验机械设备，从机械工程实际出发，结合当前企业现状，设置设计性实验和综合性实验。并将实验内容和工程实际相结合，增强学生的实验意识。通过综合性和设计性实验，培养学生的创新能力。针对不同的设计性题目和要求，将学生分成小组，各组的学生自己完成设计实验方案的制订、实验的运行和分析，直到最终完成实验。这个过程可以培养学生的团队意识，每个学生都可以献言献策，充分发挥独立思考、解决问题的能力。

2.實验教学方式多样化。针对设计性实验和综合性实验，实验教学可采用启发式、讨论式、互动式等教学方法，将学生被动接受知识的过程转变为主动学习知识的过程，在注重学生综合设计能力的培养过程中引入计算机辅助实验教学。例如，在数控加工技术实验中引入计算机辅导实验，在机床上进行操作之前，先在计算机上引导学生进行模拟实验，让学生对具体的实验有一个感性认识，然后再进行实际操作实验。

3.实验考核方式过程化。教师在学生完成实验后评价实验结果时，参考的标准应该趋于过程化，如实验过程中学生对实验的预习程度、实验操作的熟练程度、具体完成实验的质量、实验报告的完成情况等。建立和完善多方面的实验评价标准，不仅有利于增强教学质量，也会激发学生的探索求职欲，促进其全面的发展。此外，对于大量规律化的实验评价，可探索采用计算机网络评价学生实验，即通过计算机网络进行网上提交实验结果、评分，提高实验教学效率，并且公正客地观评价学生的实践能力和创新能力。

4.建设创新型实验室，实现实验室的开放。由于学时数的限制，对于比较复杂的实验，为了保证学生能顺利完成各类设计和综合类实验，学校可合理地安排实验室的开放时间，加大实验室的开放程度，为学生的正常学习创造良好的学习环境，增强他们的学习积极性、主动性。

5.强化实验教学师资队伍的建设。专业能力强、综合素质高、教学经验丰富的师资队伍，是保证机械实验教学的前提条件，因此要加强实验教学队伍的建设。首先，设置合理的激励机制，鼓励在理论知识和实践能力方面都强的优秀教师积极从事实验教学，鼓励教师去企业锻炼，参加相关培训，研制创新性强的实验设备，并能开发更多的实验项目。

6.借助各類学科创新竞赛平台，提升学生的创新能力。实践和创新能力的培养，仅仅依靠课内的学习和训练是很不够的。近4年来，我院利用工程训练实验室，组织学生参加校内工程应用竞赛、全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛、本田汽车节能大赛等多种竞赛，并取得了优异成绩。学生在这一过程中受到了良好训练，实践能力和创新能力都得到显著提高。

三、结论

实践教学是机械工程类专业创新型人才培养的一个重要组成部分，应从改革实验教学内容、实验教学方式、实验考核方式、实验师资队伍建设以及学生创新竞赛等方面全面进行，从而有利于培养学生的创新能力、创新思维和动手能力，更好地满足经济建设事业和社会发展的需要。

参考文献：

[1]刘颖，杨定新，胡政.硕士生专业课程创新型实验教学方法探索[J].高等教育研究学，2015，（3）：113-114.

[2]刘翠红，陈秉岩，王建永.基于学生实践和创新能力培养的实验教学改革[J].科技创新教育导报，2011，（1）：151-152.

[3]张桂菊，肖才远.基于应用创新型人才培养的机械工程实践教学模式研究[J].教育教学论坛，2015，（11）：277-278.

[4]强华，肖定寿.《数控加工技术》课程教学改革与实践[J].西南师范大学学报（自然科学版），2016，41（6）：204-206.

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