機械實驗改革建議

摘 要：為了迎接知識經濟的挑戰，培養創新人才，本文介紹了機械實驗教學目前的狀況與幾點改革建議。

關鍵詞： 機械；實驗；改革

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1671-7953(2009)02-0065-03

培養機械專業學生的創新能力要轉變教育觀念，切實提高對創新教育和培養創新人才重要性的認識；要深化教學內容、教學方法和教學手段的改革；要加強實驗教學，強化學生動手環節，培養創新、動手能力；要建好實習基地，規范實習管理，加強學生的工程實踐；要在畢業設計中強化創新教育。

21世紀的國際競爭是經濟實力的競爭，也是科技實力的競爭，歸根到底是人才的競爭。因此，培養具有創新意識和創新能力的跨世紀人才已成為我國高等教育十分緊迫和重要的任務。創新意識和創新能力的培養需要貫穿于教育的全過程，不僅要使學生具有扎實的理論基礎，更重要的是要加強系統的創新實踐訓練［1-2］。

教學改革是高等教育改革的核心，實驗教學作為高校教學體系的重要組成部分，對培養學生的創新意識和創新能力有著不可替代的作用。尤其在知識經濟到來的今天，社會經濟的發展需要大量具有寬厚的理論基礎知識、較強的動手操作能力、高素質的科技創新人才、實驗教學更具有其重要意義。而傳統的實驗內容、方法、手段、實驗隊伍都不能適應知識經濟對創新性人才的要求，因此實驗教學改革勢在必行［3-5］。

為了適應21世紀的需要，培養具有創新能力的人才，應該開展機械工程類學生創新能力培養的教育改革，通過加強工程實踐、強化學生動手環節、開展機械創新設計大賽、改革教學方法、實行專業改造、更新專業課程設置、開展創新教育、培養創新能力等，提高學生的培養質量［1-3］。

1 理論與實踐相統一

機械基礎系列課程教學體系包括理論（課堂）教學課程體系和實驗教學體系，理論教學體系的改革是整個教學體系改革的核心與先導。理論課程教學是整個教學體系的核心與統帥，是實驗教學的基礎。理論教學系列課程的主要任務是讓學生掌握與了解現代機械設計與制造所需的基礎理論、基本知識與基本方法以及學科的發展前沿。為培養機械綜合設計能力和工程實踐能力打下堅實的關鍵性的基礎；實驗教學，重在培養學生的實驗研究能力、實際動手操作能力和觀察分析能力。由于工程實際的復雜性和非唯一的確定性，而且影響的因素很多，不可能完全通過理論分析和計算真實反映實際，實驗分析在產品實現過程中占有十分重要的作用。除了對一些理論教學中的不易理解和觀察得問題進行驗證、揭示和加深理解與認識外，較于理論教學有許多新的、獨立的內容與要求。通過實驗教學還要在現代測試理論、方法和手段以及實驗技巧、數據處理等方面受到訓練。

2 改革教學內容，培養學生的創新意識

由于傳統的機械設計實驗教學基本上都是依附于理論課，教學進度根據理論教學章節的內容安排，多為驗證教學內容，理論課上講什么，實驗就作什么，實驗內容與步驟都要嚴格遵守教師指導。而且課程實驗設備陳舊，實驗測試數據誤差較大，影響了學生做實驗的積極性。

基于上述情況，本人認為應該修訂實驗教學大綱，刪除一些落后的、重復的驗證試驗項目，壓縮部分驗證性實驗項目的學時；新增設一些綜合性、設計性實驗，由學生自行設計實驗方案。設計方案可以有多種，要求學生從實驗原理入手，綜合運用所學知識，充分發揮想象力，自己在實驗平臺上動手組裝，盡可能多設計幾種切實可行的實驗方案。方案不同，裝置不盡相同，這樣學生必須獨立完成實驗。實驗前，由指導教師隨即分配任務，學生自己查閱資料、畫組裝圖、設計出實驗方案交指導教師審閱后方可進行組裝實驗。

通過綜合性、設計性實驗的實踐，能夠強化學生的實驗技能、動手能力、提高綜合運用知識的能力，增強創新意識的培養。多種實驗方案的設計性實驗，要求學生不能像驗證性實驗中那樣處于被動的、消極的地位，依賴老師，照方抓藥；而是可以把動手與動腦結合起來，精心設計、周密思考，運用學過的理論知識解決實際問題，才能成功。這過程本身就孕育著創新能力的培養與提高，同時還有利于培養學生的科學思維能力和實事求是的科學態度，有利于培養學生的獨立工作能力。

2.1 綜合實驗的先進性與多樣性

綜合實驗要反映出最新科學技術的發展水平，具備較強的可擴展性，學生通過實驗可以了解專業的前沿趨向，學習先進的開發思想與方法。

綜合實驗內容的多樣性能夠帶給學生一個按興趣發揮自己創造性的空間。實驗內容應該包括基礎性的相關內容及綜合實驗，為學生帶來豐富多彩的實驗內容。

2.2 綜合實驗創新平臺的開放模式

綜合設計性、創新性平臺的開放過程與傳統的實驗教學模式有很大的差別，其運轉著重發揮學生的潛能，倡導學生的創新思維，加強各實驗之間的聯系，注重實驗知識的連貫性學習與實驗技能的持續性、綜合性訓練，更加重視學生設計能力及綜合知識運用能力的培養。因此，對于綜合設計、創新實驗平臺的開放及運轉，應采用不同的教學方式與教學手段，按照學生的只是結構層次，設計不同層次和不同類型的綜合設計性實驗，由初級訓練到設計性實驗、最后過渡到創新實驗。

綜合設計性實驗的初級訓練，此階段以培養學生的實驗技能為主，所牽涉的知識面相對單一。在各基礎實驗的訓練過程中，教師就開始引導、培養學生的實驗綜合能力，因人制宜，靈活的制定實驗計劃。當學生完成初級基礎實驗訓練，進入最后的綜合設計類基礎實驗時，老師應提前一周左右給學生進行一次啟發式輔導，講解實驗的基本原理和基本操作，然后讓學生自己查閱相應資料，制定實驗方案，經老師查看后完成整個實驗，就是初級綜合設計性實驗。這是初級訓練的延續，可初步培養鍛煉學生的綜合、設計實驗能力，是學生自我檢驗實驗技能和實驗綜合能力的過程，也是教師對學生實驗能力的考核。

開放式的綜合設計性實驗，學生可按要求選修相應的實驗，每個實驗可由多個學生選擇。學生選定實驗后，由相關教師進行開放式指導，由學生自己查閱相應資料，制定實驗方案，整個教學過程與初級綜合實驗相似。在此過程中應注重發揮學生的潛能，倡導學生的創新思維。

2.3 創新、研究性實驗

科學研究類實驗對學生而言更具有挑戰性，更能發揮學生的求知欲和創造性。此類實驗可考慮先在優秀學生中進行，然后再開展，可以采取“導師制”的運作和管理辦法。

如此，機械實驗的開放平臺模式，可以增強學生上實驗課的興趣，充分挖掘學生的潛能，激發創新熱情，可以培養學生獨立思考和分析解決問題的能力。

3 加強實驗教學管理

實驗教學管理包括對儀器設備管理、實驗人員的管理之外，還必須大力加強對學生實驗環節的管理：

1）從思想上啟發學生認識到實驗課的重要性和必要性。

2）重視實驗預習。實驗前預習是做好實驗的前提，要求學生每做試驗前充分做好預習，明確實驗目的和要求，了解實驗儀器的基本構造和使用方法，實驗的基本操作規程有哪些，找出實驗中的重點、難點。可使學生實驗中做到心中有數，少出錯誤，同時還有利于培養自學能力。

3）加強對學生實驗課現場的考核。實驗指導教師當場檢查學生的實驗記錄和數據，隨時向學生提問，以檢查學生是否自己動手做實驗，杜絕實驗數據的抄襲現象；實驗原始數據經指導教師審閱后方為有效，如有問題安排重做；鼓勵遵守規程下的大膽創新。

4）把好實驗報告關。嚴格要求，鼓勵創新。

4 加強實驗室隊伍建設，提高教師自身素質

實驗教學的改革，對實驗人員的業務素質及教學水平也提出了更高的要求。組建一支技術精、能力強、結構合理、熱愛本職工作的實驗教學師資隊伍是保證實驗教學改革正常運行，教學質量能否提高的重要保障，是培養人才的關鍵。因此，作為指導教師應該不斷學習，不斷提高自身的整體素質，使自己具備創新能力和創新意識，才能在教學中引導學生積極思考探索，激發學生的創新熱情，培養學生的創新能力。

1）要提高思想素質，轉變教育觀念。

2）要努力提高業務素質。

3）不斷增加自己的知識水平，跟上時代的步伐。

綜上所述，我們應該在機械設計實驗教學方面進行一些必要的改革，以便提高學生實踐能力和創新能力，增強科研創新意識；培養高素質創新人才，迎接知識經濟的挑戰。

參考文獻

［1］ 張建輝.改革機械設計實驗教學培養學生的創新能力［J］.高校實驗室工作研究，2003（2）.

［2］ 吳少雄.工業工程專業實驗教學體系的設計與實施［J］.嘉興學院學報，2005（17）.

［3］ 朱維兵.機械基礎系列課程實驗教學改革思路［J］.西華大學學報，2004（12）.

［4］ 熊靜奇，丁杰雄.機械制造專業實驗教學模式的探索與改革［J］.實驗科學與技術，2005（10）.

［5］ 楊良玖，鄒運梅，全臘珍等.深化改革，提高農業院校機械基礎實驗室管理水平［J］. 科技信息，2006（8）.