創(chuàng)新人才培養(yǎng)導(dǎo)向的機(jī)械類實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

孫艷

摘 要：分析了高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，闡述了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性?；趯?shí)驗(yàn)技能的知識(shí)、技能和素養(yǎng)三要素的人才培養(yǎng)，以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為指導(dǎo)，資源整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)機(jī)制、教學(xué)與科研互動(dòng)、校際合作形成了企業(yè)和企業(yè)，提出了校內(nèi)一體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。以機(jī)械工程實(shí)踐基地為例，闡述了如何提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力，并從實(shí)踐基地結(jié)構(gòu)、實(shí)踐項(xiàng)目實(shí)施和運(yùn)行模式和機(jī)制等方面進(jìn)行了深入的探討。經(jīng)過幾年的實(shí)踐證明，機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是合理的，其教學(xué)和運(yùn)行模式的改革是可行的，取得了良好的效果，使學(xué)生較好地掌握了工程師應(yīng)具備的知識(shí)、技能和素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；創(chuàng)新人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：TH11 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

引言

隨著信息技術(shù)的應(yīng)用和現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)雜化，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已不能滿足學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求。為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提高學(xué)生的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)，必須采取科學(xué)合理的措施進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。

1、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和內(nèi)容

1.1 采用多層次教學(xué)

結(jié)合學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中，將實(shí)驗(yàn)課分為演示實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。根據(jù)學(xué)生的能力，從易到難采用分層次教學(xué)，必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和選擇，學(xué)生需要完成教學(xué)大綱要求的演示和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，并在完成所需實(shí)驗(yàn)后有選擇地增加一些綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。教師給出預(yù)先設(shè)計(jì)的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目，學(xué)生自由選擇題目，制定實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程，動(dòng)手操作，處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這不僅提高了學(xué)生動(dòng)手能力、分析能力和解決問題的能力，而且鍛煉了創(chuàng)新能力，有利于學(xué)生多層次、全面、系統(tǒng)的培養(yǎng)。

1.2 開展研究探討課程

教師在這門課中的主要作用是啟發(fā)學(xué)生，并與他們討論解決問題的方法，教學(xué)模式不再是教師對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器解釋實(shí)驗(yàn)的目的、原則、內(nèi)容和步驟，而是學(xué)生在預(yù)備的基礎(chǔ)上演示和說明實(shí)驗(yàn)，改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，建立開放的學(xué)習(xí)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)、合作、創(chuàng)新的精神，本課程的主要內(nèi)容是學(xué)生的創(chuàng)新性和研究性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可以選擇自己感興趣的話題或內(nèi)容，可以自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟開展研究，指導(dǎo)教師參與，監(jiān)控實(shí)驗(yàn)的全過程，充分發(fā)揮教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的作用。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)和條件，鼓勵(lì)學(xué)生將課內(nèi)實(shí)驗(yàn)與課外實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，課程結(jié)束后建立興趣小組，參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和調(diào)試設(shè)備，實(shí)驗(yàn)報(bào)告也不同于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式。學(xué)生將撰寫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、觀點(diǎn)等報(bào)告，作為實(shí)驗(yàn)報(bào)告，我院還通過實(shí)驗(yàn)室協(xié)助和積極合作，支持大學(xué)生的各種科技競(jìng)賽、創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽和實(shí)踐活動(dòng)，把實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為大學(xué)生開展網(wǎng)絡(luò)交流的平臺(tái)。請(qǐng)?jiān)概囵B(yǎng)、科學(xué)討論、創(chuàng)造性發(fā)明，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，近年來我院在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)項(xiàng)目“挑戰(zhàn)杯”、機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新競(jìng)賽、節(jié)能減排競(jìng)賽等項(xiàng)目中取得了豐碩的成果。

1.3 與科研、企業(yè)合作相結(jié)合

將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研項(xiàng)目、企業(yè)合作結(jié)合起來，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)手段和方法，是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的基本手段，也是培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的重要途徑。與企業(yè)合作項(xiàng)目和科研項(xiàng)目相比，機(jī)械實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容陳舊落后，兩者之間存在一定的差距，無(wú)法跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置上學(xué)生可以選擇融入教師的科研項(xiàng)目，設(shè)置相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。教師引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)與實(shí)踐項(xiàng)目相結(jié)合拓寬學(xué)生視野，以科研項(xiàng)目和成果推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。通過與企業(yè)的合作鼓勵(lì)學(xué)生深入企業(yè)，接觸更先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，及時(shí)了解社會(huì)需求，學(xué)院還可以邀請(qǐng)具有企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的員工和生產(chǎn)者進(jìn)入實(shí)驗(yàn)班，參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)豐富教學(xué)內(nèi)容。

2、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方法

2..實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多樣化

各課程的區(qū)分將做實(shí)驗(yàn)和選在做實(shí)驗(yàn)，而且列出了實(shí)驗(yàn)教育設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以及綜合實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)班占實(shí)驗(yàn)班總數(shù)的20%-30%。關(guān)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，只向?qū)W生供給實(shí)驗(yàn)意圖、實(shí)驗(yàn)程序以及學(xué)生自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。例如，機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)置，增加了軸系機(jī)械運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在本實(shí)驗(yàn)中，教師只需求學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)的意圖，要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)根據(jù)所給實(shí)物完成機(jī)構(gòu)搭建，并要求學(xué)生完結(jié)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，畫出運(yùn)動(dòng)圖、安裝設(shè)計(jì)、受力。然后有效地鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。別的，對(duì)原有實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行改善，從實(shí)踐機(jī)械工程出發(fā)，結(jié)合企業(yè)現(xiàn)狀，建立設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和工程實(shí)踐提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)，經(jīng)過綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培育學(xué)生的創(chuàng)新能力。依據(jù)不同的設(shè)計(jì)問題和要求，將學(xué)生分紅小組，各組學(xué)生完結(jié)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的擬定、實(shí)驗(yàn)自身的操作和剖析，直到實(shí)驗(yàn)完畢。這個(gè)進(jìn)程可以培育學(xué)生的團(tuán)隊(duì)認(rèn)識(shí)，每個(gè)學(xué)生都可以提出主張，充分發(fā)揮獨(dú)立思考、處理問題的能力。

2.2實(shí)驗(yàn)教育方法多樣化

以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)為方針，選用啟發(fā)式、評(píng)論式、交互式教育方法，將學(xué)生被迫承受常識(shí)的進(jìn)程轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)學(xué)習(xí)常識(shí)的進(jìn)程，引入計(jì)算機(jī)輔佐實(shí)驗(yàn)。心理教育在重視學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力培育的進(jìn)程中。例如，在數(shù)控加工技能實(shí)驗(yàn)中引入計(jì)算機(jī)教導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，在操作機(jī)床之前，首要引導(dǎo)學(xué)生在計(jì)算機(jī)上模擬實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)具體的實(shí)驗(yàn)有理性的認(rèn)識(shí)，然后再進(jìn)行實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)。

2.3實(shí)驗(yàn)查核方法進(jìn)程化

教師在點(diǎn)評(píng)學(xué)生完結(jié)實(shí)驗(yàn)后的實(shí)驗(yàn)成果時(shí)，參考規(guī)范應(yīng)趨向于程序化，如學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的預(yù)見程度、實(shí)驗(yàn)操作的熟練程度、實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)的完結(jié)等。建立和完善各種實(shí)驗(yàn)點(diǎn)評(píng)規(guī)范，不僅可以提升教育質(zhì)量，還可以激發(fā)學(xué)生的求學(xué)愿望，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。此外，關(guān)于大量的慣例實(shí)驗(yàn)點(diǎn)評(píng)，咱們可以探究使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來點(diǎn)評(píng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，即經(jīng)過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在線提交實(shí)驗(yàn)成果和評(píng)分，提升實(shí)驗(yàn)教育的功率，并且公正客地觀評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。。

2.4建造創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的敞開

因?yàn)閷W(xué)時(shí)的約束，關(guān)于比較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，為了確保學(xué)生可以順利完結(jié)各種設(shè)計(jì)和綜合實(shí)驗(yàn)，校園可以合理安排實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間，提升實(shí)驗(yàn)室的開放程度，創(chuàng)造出綜合性的實(shí)驗(yàn)室。并且公正客地觀評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，提升他們的學(xué)習(xí)活躍性和自動(dòng)性。

2.5強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教育師資部隊(duì)的建造

專業(yè)能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、教育經(jīng)歷豐富的師資部隊(duì)，是確保機(jī)械實(shí)驗(yàn)教育的前提條件，因而要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教育隊(duì)隊(duì)的建造。主要設(shè)置合理的激勵(lì)機(jī)制，鼓舞在理論常識(shí)和實(shí)踐能力方面都強(qiáng)的優(yōu)秀教師積極從事實(shí)驗(yàn)教育，鼓舞教師去企業(yè)鍛煉，參與相關(guān)培訓(xùn)，研發(fā)創(chuàng)新性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并能開發(fā)更多的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2.6.借助各類學(xué)科創(chuàng)新比賽平臺(tái)，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力

只要經(jīng)過課堂上的學(xué)習(xí)和練習(xí)，能力培育學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，幾年來，安排學(xué)生參與多項(xiàng)比賽，如校內(nèi)工程應(yīng)用比賽、全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽、全國(guó)大學(xué)生工程練習(xí)綜合能力比賽，本田轎車節(jié)能比賽等，取得了優(yōu)異的成果。學(xué)生在這一進(jìn)程中得到了很好的練習(xí)，實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力都有了很大的提升。

結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過建立實(shí)驗(yàn)教育的重要位置，施行上述變革方法，改變了傳統(tǒng)的以教師為中心的針對(duì)性的教育形式，使學(xué)生的學(xué)習(xí)方法由被迫變?yōu)橹鲃?dòng)，參與研討探究，不斷完善。他們可以用所學(xué)的常識(shí)獨(dú)登時(shí)處理實(shí)踐問題，培育他們的創(chuàng)造力。一貫高度重視實(shí)驗(yàn)教育變革，堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，培育具有較強(qiáng)基礎(chǔ)、高素質(zhì)、實(shí)踐能力強(qiáng)的創(chuàng)新型機(jī)械人才，定時(shí)安排各類教育科研工作。各部門與實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合開展實(shí)驗(yàn)教育研討會(huì)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)室建造和教育經(jīng)歷，不斷深化變革，來提升教育質(zhì)量，培育創(chuàng)新型人才。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：鄂爾多斯市煤炭技工學(xué)校）