創新設計實驗在機械工程實踐教學中的應用

亞森江·加入拉+熱依汗古麗·木莎

摘 要：與基礎科學相比，機械工程的學習面向應用，側重對學習者實踐能力的培養和訓練，是為社會輸送高素質技術人才的工作。但是，在實際的教學中，許多學校對實踐教學的重視和支持力度不夠，實驗教學存在諸多問題，嚴重影響學校教學水平的提升。鑒于此，文章對創新設計實驗在機械工程實踐教學中的應用進行分析，旨在推動機械工程實踐教學的水平提升。

關鍵詞：創新設計實驗；機械工程；實踐教學；應用

1.實驗教學在機械工程教學體系中的地位和作用

眾所周知，機械工程是面向應用的學科，對于學生的動手實踐能力要求極高，而該方面能力的提升別無捷徑，只能通過實踐訓練獲得。所以，實踐教學在整個機械工程教學體系中占據至關重要的基礎地位，是基礎理論學習的延續和升華。教學過程中，學生具備一定的理論基礎后，需要進行實踐學習，對理論知識進行驗證和消化，培養知識的綜合應用能力，這需要借助大量的實驗教學來實現，根據具體的實際問題選擇實驗的類型、設計實驗方案并組織實施，達到預期的教學目的。

2.目前機械工程實驗教學存在的突出問題

（1）實驗教學形式單一。近些年，隨著高等教育體系的完善，實驗教學獲得學校和老師的高度重視，已經成為機械工程課程教學的重要教學方法，在教學中獲得普遍的應用。但是，在實驗教學的類型方面，多數學校還存在較大的不足，突出表現為實驗教學的形式單一，以驗證性、演示性實驗為主，實驗流程固化，結論明確，難以起到實驗教學的應有作用。

（2）學生參與度偏低。實驗教學的主體是學生，應該采取多種措施激發學生的好奇心和積極性，使其主動參與到實驗中。然而，許多學校的實驗教學并未獲得學生的廣泛參與，該問題的出現是多方面原因導致的，具體來說，一是實驗類型、內容等枯燥乏味，吸引不了學生的興趣；二是實驗教學將學生的參與局限在實驗動手環節，學生無法參與到前期的實驗設計中，導致學生缺乏實驗的主動性和責任心。

（3）教學資源相對匱乏。機械工程的實驗教學需要相應的物資和師資作為支撐，這是教學活動高質量開展的前提。在實際的教學過程中，經常出現多人，甚至全班人公用一套實驗器材的情況，實驗教學開展缺乏相應的物質基礎，學生得不到充分的鍛煉，教學效果自然大打折扣；與此同時，師資力量也難以滿足教學的需要，實踐教學的師資核心由助教或老師的研究生擔任，教學的專業性難以保證，教學效果不甚理想。

3.機械工程實踐教學中創新設計實驗的應用探索

創新設計實驗是實驗教學的重要構成，是學生綜合能力的集中反映。創新設計實驗的主體是學生，由學生選擇實驗的研究對象，根據現有理論知識和實踐能力進行實驗的設計，采用各類實驗方法，輔以大量的理論分析、數據計算，最終形成完善的實驗方案，據此對問題進行分析，對思路進行驗證，最終實現問題的解答。通過創新設計實驗的教學應用能夠培養學生的思維能力，鍛煉學生的綜合分析、知識應用能力，是學生解決現實問題的主要手段，對于學生未來的科學研究和工程實踐都有至關重要的幫助。

4.創新設計實驗應用于機械工程實踐教學的具體措施

（1）構建多層次實驗體系。創新設計實驗的教學應用應該遵循“循序漸進”的基本原則，不能脫離學生的理論和實踐水平，應該從學生的學習能力、水平和需求出發，設置多層次的實驗體系，滿足不同層次學生的學習需要。此外，借助系列實驗實現對學生思維和能力的培養，由易到難，逐步引導學生掌握創新設計的精髓，鍛煉學生解決復雜問題的能力。

（2）注重實驗教學的開放性。教學過程中，應該牢固樹立學生是教學主體的教學理念，圍繞學生開展具體的實踐教學工作。教學中，應該給予學生最大限度的自主權，竭力避免傳統教學模式對學生思維的束縛，以此培養學生的創新思維，鍛煉學生發現問題、解決問題的能力。

總而言之，要想培育面向應用的高素質機械工程專業人才就必須重視創新設計實驗的教學應用，借助此類實驗實現學生學科理論、實踐能力和創新思維的培養，提升學生的問題解決能力，滿足社會和行業發展對機械技術人才的要求。

參考文獻：

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