基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的機(jī)械專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究

強(qiáng)華+李正網(wǎng)

摘要：新形勢下，應(yīng)用創(chuàng)新型人才是社會(huì)發(fā)展的核心資源。如何培養(yǎng)具有高素質(zhì)、強(qiáng)技能和具有較強(qiáng)競爭力的大學(xué)生，是每所大學(xué)急待解決的難題。本文以機(jī)械專業(yè)為例，分析了目前機(jī)械專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及存在問題，探討了適用于機(jī)械專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新型教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新型人才；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）51-0107-02

當(dāng)前，我國在創(chuàng)新型應(yīng)用人才需求與人才培養(yǎng)模式之間存在嚴(yán)重脫節(jié)，表現(xiàn)為企業(yè)對(duì)高素質(zhì)創(chuàng)新型應(yīng)用人才的需求得不到滿足，與此同時(shí)，大量的高校畢業(yè)生就業(yè)困難。高校機(jī)械類專業(yè)教學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力方面具有理論教學(xué)所不可替代的重要作用，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方面也有很強(qiáng)的優(yōu)勢。

我校作為地方本科院校，其主要目的是培養(yǎng)機(jī)械加工行業(yè)一線所需要的高技術(shù)人才，這就要求學(xué)生具有很強(qiáng)的工程創(chuàng)新實(shí)踐能力。即，學(xué)生不但要具有很強(qiáng)的實(shí)踐操作能力，還要具有對(duì)機(jī)械工程行業(yè)前沿的實(shí)時(shí)把握的創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為提高學(xué)生實(shí)踐能力的方式之一，對(duì)提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和應(yīng)用動(dòng)手能力有重要作用，有助于學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)理論知識(shí)的理解和吸收。

一、機(jī)械專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

就目前機(jī)械專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，歸納起來，主要存在以下問題。

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容單一。目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往依附于理論教學(xué)，按不同的課程分類開設(shè)，各實(shí)驗(yàn)之間缺乏整體性及系統(tǒng)性，而且多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)偏少，綜合性和創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)幾乎沒有。例如，互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中，尺寸測量、錐度測量、幾何公差測量等幾乎是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生只需要按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟進(jìn)行簡單操作，就可以得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對(duì)于這種驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不需要?jiǎng)幽X思考實(shí)驗(yàn)過程及原理，就能完成實(shí)驗(yàn)課程，使學(xué)生很難真正理解實(shí)驗(yàn)原理和與其相關(guān)的理論知識(shí)，從而使學(xué)生對(duì)相應(yīng)的理論知識(shí)沒能得到及時(shí)的加深、理解，無法從技能上得到較大提高。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式落后。多數(shù)實(shí)驗(yàn)是教師先操作演示，然后學(xué)生按照教師的演示方法再去操作。機(jī)械類的很多專業(yè)課實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)是包括在課程總學(xué)時(shí)中的，這就會(huì)受到授課學(xué)時(shí)的限制，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常常采用演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即以教師主講和操作為主，學(xué)生能真正動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)不多。這種教學(xué)方式產(chǎn)生的結(jié)果是，學(xué)生只能被動(dòng)地接受相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識(shí)，自己動(dòng)手驗(yàn)證的很少，這對(duì)以提高創(chuàng)新實(shí)踐能力為目的的人才培養(yǎng)來說，演示實(shí)驗(yàn)無法真正起到促進(jìn)學(xué)生能力提升的作用。

3.實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍力量薄弱。目前，很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)師資力量低，許多教師在理論知識(shí)上表現(xiàn)出較高的教學(xué)能力，但在實(shí)踐上沒有較多的操作技能，實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力相對(duì)較低。在實(shí)驗(yàn)課堂上，教師依舊以講課為主，給學(xué)生編制好詳細(xì)的操作步驟或者直接按照教材步驟進(jìn)行講課，很少能脫離教材而靈活地完成實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)。

4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方法具有片面性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)往往根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)課程中學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)來確定。對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課前的相關(guān)實(shí)驗(yàn)方案制訂等其他準(zhǔn)備工作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的獨(dú)立分析以及其他反映學(xué)生獨(dú)立分析、解決問題的能力，無法給予評(píng)價(jià)。這就對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性都無法考查。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方法

針對(duì)以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題，有針對(duì)性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多樣化。將各門課程的實(shí)驗(yàn)劃分為必做實(shí)驗(yàn)和選做實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃的安排上列出驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)所占比例，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占總實(shí)驗(yàn)課時(shí)的20%—30%。對(duì)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，只給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)方案由學(xué)生自行設(shè)計(jì)。例如，機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中增加軸系搭建、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)意設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，教師只提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康模髮W(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，并且要求學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過程中，畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)圖、相關(guān)設(shè)計(jì)裝配圖等，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新能力的有效鍛煉。

此外，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的老舊實(shí)驗(yàn)機(jī)械設(shè)備，從機(jī)械工程實(shí)際出發(fā)，結(jié)合當(dāng)前企業(yè)現(xiàn)狀，設(shè)置設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。并將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和工程實(shí)際相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識(shí)。通過綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。針對(duì)不同的設(shè)計(jì)性題目和要求，將學(xué)生分成小組，各組的學(xué)生自己完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的制訂、實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行和分析，直到最終完成實(shí)驗(yàn)。這個(gè)過程可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，每個(gè)學(xué)生都可以獻(xiàn)言獻(xiàn)策，充分發(fā)揮獨(dú)立思考、解決問題的能力。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式多樣化。針對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)可采用啟發(fā)式、討論式、互動(dòng)式等教學(xué)方法，將學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的過程轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)的過程，在注重學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)過程中引入計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)。例如，在數(shù)控加工技術(shù)實(shí)驗(yàn)中引入計(jì)算機(jī)輔導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，在機(jī)床上進(jìn)行操作之前，先在計(jì)算機(jī)上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)具體的實(shí)驗(yàn)有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，然后再進(jìn)行實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)。

3.實(shí)驗(yàn)考核方式過程化。教師在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，參考的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該趨于過程化，如實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)程度、實(shí)驗(yàn)操作的熟練程度、具體完成實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況等。建立和完善多方面的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，不僅有利于增強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量，也會(huì)激發(fā)學(xué)生的探索求職欲，促進(jìn)其全面的發(fā)展。此外，對(duì)于大量規(guī)律化的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，可探索采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，即通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)上提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果、評(píng)分，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，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。

4.建設(shè)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的開放。由于學(xué)時(shí)數(shù)的限制，對(duì)于比較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，為了保證學(xué)生能順利完成各類設(shè)計(jì)和綜合類實(shí)驗(yàn)，學(xué)校可合理地安排實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間，加大實(shí)驗(yàn)室的開放程度，為學(xué)生的正常學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性。

5.強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資隊(duì)伍的建設(shè)。專業(yè)能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的師資隊(duì)伍，是保證機(jī)械實(shí)驗(yàn)教學(xué)的前提條件，因此要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的建設(shè)。首先，設(shè)置合理的激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)在理論知識(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)教學(xué)，鼓勵(lì)教師去企業(yè)鍛煉，參加相關(guān)培訓(xùn)，研制創(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。

6.借助各類學(xué)科創(chuàng)新競賽平臺(tái)，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，僅僅依靠課內(nèi)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練是很不夠的。近4年來，我院利用工程訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室，組織學(xué)生參加校內(nèi)工程應(yīng)用競賽、全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽、本田汽車節(jié)能大賽等多種競賽，并取得了優(yōu)異成績。學(xué)生在這一過程中受到了良好訓(xùn)練，實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力都得到顯著提高。

三、結(jié)論

實(shí)踐教學(xué)是機(jī)械工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的一個(gè)重要組成部分，應(yīng)從改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)考核方式、實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍建設(shè)以及學(xué)生創(chuàng)新競賽等方面全面進(jìn)行，從而有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力，更好地滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)事業(yè)和社會(huì)發(fā)展的需要。

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Research on the Reform of the Experiment Teaching of Mechanical Specialty Based on the Cultivation of Innovative Talents

QIANG Hua，LI Zheng-wang

（College of Electromechanical and Information Engineering，Chongqing College of Humanities，Science and Technology，Chongqing 401524，China）

Abstract：Practical and innovative talents are the core resources of social development under new situation. How to cultivate college students with high-quality，strong skills and strong competitiveness is a difficult problem which each university needs to be resolved. This paper takes the mechanical specialty as an example，the present situation and existing problems of the experiment teaching of mechanical specialty are analyzed，and the innovative teaching method which applied to the experiment teaching of mechanical specialty is discussed.

Key words：innovative talents；experiment teaching；educational reform