机械基础实验国际化教学体系改革与实践

宁方立

摘要：以培养国际化创新实践能力的机械类高素质专业人才为目标，针对现有实验教学体系在国际化人才培养上存在的问题，结合机械专业的知识面广、系统性强、与工程结合紧密和新技术发展迅速等特点，逐步形成了实践教学与技能培训结合、夯实基础与个性发展并举的机械基础实验国际化教学体系。基于该体系能够全面推进和提高学生的国际化实践能力培养。

关键词：机械基础；国际化；教学体系

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）40-0138-02

我国高校学术声誉和教学质量的提高，使得更多的本科毕业生能够有机会进入到国际企业工作和国外名校进行深造，他们将面临激烈的国际化竞争，因此把学生培养成“具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务和国际竞争的国际化人才”既是落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中提出的任务和要求，也是高校机械类实验教学体系建设的一个重大课题。2013年我国正式加入《华盛顿协议》这一国际化工程教育标准，这就要求我国工程教育标准需与国际接轨，急需进一步提高高等工程教育和人才培养的国际化水平。CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate）工程教育模式近年来在国际工程教育改革中被逐渐推广。尤其是在机械类学科中，按照CDIO模式培养的学生其创新实践能力和国际化水平均有显著提升。

同时，随着大学的国际交流与合作日益广泛，越来越多的外国学生也到中国学习。随着留学生数量的增多和留学生教育背景的复杂化，对教学质量提出了愈来愈高的要求。在现有的国际化教育体系中，理论教学环节已经逐步构建了科学、合理的教学质量评估体系，但实验教学环节上的国际化建设尚存在短板，现有的实验教学体系未能充分支持国际化人才创新和实践能力的培养与发展，留学生实验教学主要参照国内学生的培养方案，实验教学体系建设时间短、发展不完善，实验教学效果也不理想。

一、现有实验教学体系存在的问题

机械类实验涵盖机械类课程的验证性实验、综合性实验、创新设计性实验，机械类实验教学有助于学生在培养良好实践技能的同时加深对理论知识的理解，对后续的课程设计、生产实习和毕业设计等教学有着极为重要的影响[1-3]。在国外，机械类实验教学被充分重视，由学生自主选择实验研究题目，独立完成方案设计、部件设计、总体设计、机械制造加工、装配调试的全过程，以创新为核心的实验课程教学体系和通用实验平台使得这些高校成为培养机械类杰出人才的摇篮。而在国内，虽然很多高校都建立了机械类实验教学中心用于实验教学工作，但限于自身规模及各校的专业特点，现有实验教学体系存在三方面的问题：

1.各实验课程孤立、缺乏有机联系。现有的机械类实验教学中，各实验课程之间、实验课程与理论课程之间缺乏有机联系。部分实验教学内容重复过时，缺乏工程性和创新性。考核手段单一，不能全面评价学生创新和实践能力，指导理念和教学方法落后于国际主流的CDIO工程教育模式，难以满足培养国际化创新人才的需求。

2.留学生实验教学环节存在短板。留学生实验教学主要参照国内学生的培养方案，实验教学内容建设时间短、发展不完善，相关的教材建设也尚处空白，不能充分支持国际学生实践创新能力的培养。

3.国际化水平低。实验教师和实验条件的国际化水平较低，其教学效果和学生能力培养与国际主流工程教育标准存在差距，难以满足国际化创新人才培养的需求。

因此，亟需以国际先进的工程教育模式为参考，依据国际化的工程教育标准，将创新精神和国际化意识融入到实验教学的改革和实践当中，建立基于国际化创新人才培养的机械类实验教学体系。

二、国际化创新人才培养的机械基础实验教学体系

西北工业大学国家级机械基础实验教学示范中心紧密结合国家的工程教育需要国际化的目标，结合多元化的实践教学方式，形成了特色鲜明的高素质人才培养基地。秉承“学生为本、立足能力、国际视野、鼓励创新”的实践教学理念，按照《华盛顿协议》下的国际化工程教育标准，参考CDIO国际化工程教育模式，根据机械类专业对人才培养质量的需求，统筹考虑知识结构、教学内容、教学方法等，建立了面向国际化创新人才培养的机械基础实验教学体系。该实验教学体系涵盖六个子系统，各子系统之间相互支撑，构成一个全新的面向国际化创新人才培养的机械基础实验教学体系。

1.阶梯式实验教学内容。根据机械基础相关课程实验教学的特点，设计了阶梯式的实验教学内容：通过验证性课程实验培养学生严谨的科学作风和基本操作技能；通过课程设计提高学生的知识融合能力；通过综合性开放实验锻炼培养学生综合应用所学知识的能力；针对留学生动手实践热情高的特点，设计项目式课程综合大实验，使留学生在参与实验过程中加深对理论知识的理解并熟悉相关应用。

2.开放式实验教学方法。通过各类学科竞赛、大学生创新计划项目、企业联合项目攻关等方式培养学生的创新实践能力。

3.多维度评价考核手段。根据验证性实验、综合性实验、设计性实验、创新性实验等实验内容的不同，结合不同国别和专业学生的兴趣与能力开展差异化教学和考核，把评价方式分为实践操作、课程报告、实物制作、项目答辩等形式，并将实验成绩分为平时成绩、报告成绩、答辩成绩等多种指标。

4.优质实验教学环境。编制适用于国际化教学的机械基础实验教材，同时兼顾留学生全英文、多层次的教学和实践需求，以充实和提升学校国际化教学的内涵；建立多层次、多学科的全开放实验室，实现优质教学资源的开放、共享和示范作用。

5.多通道融合实验教学平台。打破教学内容孤岛，将机械基础相关实验技能和先进成图建模技术分阶段融入《工程制图》《机械测绘》《机械原理》《机械設计》等机械基础教学课程体系，形成知识和技能的贯通式融合平台。

6.国际化实验教学团队。按照“送出去、请进来”的发展思路，建立一只国际化实验教学团队，保证实验教学质量的稳定提高。“送出去”：实验示范中心教师多次赴美国、英国、芬兰、俄罗斯等国，就机械基础实验教学进行学习交流。“请进来”：邀请到国际知名高校教授参与到实验课程的指导和答辩环节。

三、结语

以培养国际化高素质的专业人才为目标，针对国际化实验教学中存在的问题，结合机械类专业知识面广、系统性强、与工程结合紧密等特点，面向国际化创新人才培养的机械基础实验教学体系为契机，构建了分层次、多元化的实践教学模式，形成了特色鲜明的国际化高素质人才培养模式，极大地提升了学生的国际化视野和能力。在此基础上，涌现出一批优秀的国内外学生参与多项实践教学活动和竞赛，并获得了重要成果。此外，该实践教学模式还多次接待来访的国内外高校教师以及其他企业单位人员的考察访问、交流实验实践教学工作，起到了重要的辐射和带动作用。此外，结合其他专业的特色，该国际化实践模式可以推广至其他学科的实验实践环节。

参考文献：

[1]蔡晓君，刘湘晨，窦艳涛，等.机械基础实践教学新体系的改革与实践[J].实验室研究与探索，2015，34（1）：210-214.

[2]何竞飞，汪成生，浮志强.机械基础实验教学体系的探究[J].教育教学论坛，2015，（17）：121-122.

[3]刘伟，伍俏平，罗荣.“机械工程基础实验”的教学现状与改革探讨[J].教育教学论坛，2017，（35）：112-113.