创新设计实验在机械工程实践教学中的应用

亚森江·加入拉+热依汗古丽·木莎

摘 要：与基础科学相比，机械工程的学习面向应用，侧重对学习者实践能力的培养和训练，是为社会输送高素质技术人才的工作。但是，在实际的教学中，许多学校对实践教学的重视和支持力度不够，实验教学存在诸多问题，严重影响学校教学水平的提升。鉴于此，文章对创新设计实验在机械工程实践教学中的应用进行分析，旨在推动机械工程实践教学的水平提升。

关键词：创新设计实验；机械工程；实践教学；应用

1.实验教学在机械工程教学体系中的地位和作用

众所周知，机械工程是面向应用的学科，对于学生的动手实践能力要求极高，而该方面能力的提升别无捷径，只能通过实践训练获得。所以，实践教学在整个机械工程教学体系中占据至关重要的基础地位，是基础理论学习的延续和升华。教学过程中，学生具备一定的理论基础后，需要进行实践学习，对理论知识进行验证和消化，培养知识的综合应用能力，这需要借助大量的实验教学来实现，根据具体的实际问题选择实验的类型、设计实验方案并组织实施，达到预期的教学目的。

2.目前机械工程实验教学存在的突出问题

（1）实验教学形式单一。近些年，随着高等教育体系的完善，实验教学获得学校和老师的高度重视，已经成为机械工程课程教学的重要教学方法，在教学中获得普遍的应用。但是，在实验教学的类型方面，多数学校还存在较大的不足，突出表现为实验教学的形式单一，以验证性、演示性实验为主，实验流程固化，结论明确，难以起到实验教学的应有作用。

（2）学生参与度偏低。实验教学的主体是学生，应该采取多種措施激发学生的好奇心和积极性，使其主动参与到实验中。然而，许多学校的实验教学并未获得学生的广泛参与，该问题的出现是多方面原因导致的，具体来说，一是实验类型、内容等枯燥乏味，吸引不了学生的兴趣；二是实验教学将学生的参与局限在实验动手环节，学生无法参与到前期的实验设计中，导致学生缺乏实验的主动性和责任心。

（3）教学资源相对匮乏。机械工程的实验教学需要相应的物资和师资作为支撑，这是教学活动高质量开展的前提。在实际的教学过程中，经常出现多人，甚至全班人公用一套实验器材的情况，实验教学开展缺乏相应的物质基础，学生得不到充分的锻炼，教学效果自然大打折扣；与此同时，师资力量也难以满足教学的需要，实践教学的师资核心由助教或老师的研究生担任，教学的专业性难以保证，教学效果不甚理想。

3.机械工程实践教学中创新设计实验的应用探索

创新设计实验是实验教学的重要构成，是学生综合能力的集中反映。创新设计实验的主体是学生，由学生选择实验的研究对象，根据现有理论知识和实践能力进行实验的设计，采用各类实验方法，辅以大量的理论分析、数据计算，最终形成完善的实验方案，据此对问题进行分析，对思路进行验证，最终实现问题的解答。通过创新设计实验的教学应用能够培养学生的思维能力，锻炼学生的综合分析、知识应用能力，是学生解决现实问题的主要手段，对于学生未来的科学研究和工程实践都有至关重要的帮助。

4.创新设计实验应用于机械工程实践教学的具体措施

（1）构建多层次实验体系。创新设计实验的教学应用应该遵循“循序渐进”的基本原则，不能脱离学生的理论和实践水平，应该从学生的学习能力、水平和需求出发，设置多层次的实验体系，满足不同层次学生的学习需要。此外，借助系列实验实现对学生思维和能力的培养，由易到难，逐步引导学生掌握创新设计的精髓，锻炼学生解决复杂问题的能力。

（2）注重实验教学的开放性。教学过程中，应该牢固树立学生是教学主体的教学理念，围绕学生开展具体的实践教学工作。教学中，应该给予学生最大限度的自主权，竭力避免传统教学模式对学生思维的束缚，以此培养学生的创新思维，锻炼学生发现问题、解决问题的能力。

总而言之，要想培育面向应用的高素质机械工程专业人才就必须重视创新设计实验的教学应用，借助此类实验实现学生学科理论、实践能力和创新思维的培养，提升学生的问题解决能力，满足社会和行业发展对机械技术人才的要求。

参考文献：

[1]宋继忠，刘永葆，张树龙.创新教育在机械工程实践教学中的应用[J].实验室研究与探索，2011（9）：254-256.

[2]强 华，李正网.基于创新型人才培养的机械专业实验教学改革研究[J].教育教学论坛， 2016（51）：107-108.endprint