论文部分内容阅读
摘要：“机械工程基础实验”的教学是本科机械工程人才培养的重要环节，是学生获得知识的重要途径。当前实验教学存在体系、内容、方法不能适应新时代发展需求的问题，迫切需要从工程、系统、创新的角度对其进行本质的改革创新，从而为知识、技能和素养综合发展的创新型人才培养提供支持。
关键词：机械工程；基础实验；教学；改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）35-0112-02
机械工业与机械工程历来是国家经济建设的支柱产业和支柱学科之一，而且是基础产业与基础学科之一。随着科技的不断发展，当今社会对机械学科和机械类专业人才提出了更多更高的要求[1]。21世纪普通高等学校本科机械工程人才的培养目标是知识、技能和素养综合发展的创新型人才。人才培养是一个系统工程，“机械工程基础实验”的教学是本科机械工程人才培养的重要环节[2]。实验教学作为机械工程基础课程中的实践性环节，可以验证理论，加深对理论的理解，这是学生获得知识的重要途径，同时对培养学生的动手能力、观察分析能力、创新能力及工程师应具备的基本素质都具有十分重要的作用[3]。根据机械工程学科的发展特点，科学整合“机械工程基础实验”的教学内容与方法，符合当前工程教育专业认证对学生培养在实践教学中的要求。
一、“机械工程基础实验”的教学现状
“机械工程基础实验”是普及机械工程的基本知识、基本概念和基本内容的课程体系，其任务是培养学生认识机械工程，适应高新科学技术社会的发展[4]。实验一般用于验证经典原理、训练实验技能和加深理论理解。我国高等教育中机械工程的课程体系基本上是沿用上世纪50年代的体系，其培养目标是具有学科专业知识的专门化人才，即为“专家”。传统的“机械工程基础实验”教学现状表现在以下三个方面。
1.“机械工程基础实验”的教学内容一般以理论的验证为主，通过实验指导书提供“标准方法”，教师按部就班地完成实验教学过程，这种模式对于激发学生的学习兴趣与创新思维比较困难，无法适应新时代社会经济发展对创新人才的需求。
2.“机械工程基础实验”以机械工程基础理论课程为主线设置，内容多，教学效率低，割裂了机械工程学科各理论课程内在的联系，不能满足人才培养中学科综合发展、交叉渗透以及多样化思维方式的要求[5]。
3.“机械工程基础实验”基本是传统性、常规性的实验，内容相对比较陈旧；实验方法和检测手段相对落后，不能体现当前科技的发展；实验一般只是作为理论课程教学的补充，普遍存在学生不够重视实验，同时实验课程的成绩也不能充分体现学生的能力。
研究发现超过70%的学生认为其动手能力未能在实验和实习环节中得到有效培养与提高，近70%的学生认为学校开设的基础实验课程对其创新能力的培养帮助不大[6]。因此，对于机械专业而言，“机械工程基础实验”的教学方法与体系的改革非常紧迫和有必要。
二、“机械工程基础实验”的教学改革设想
当前在“机械工程基础实验”的教学改革方面，国内各高校进行了大量探索性的研究与实践，多数是把基础课程体系中的实验进行抽取整理，按照一定的原则进行分类综合，并未从工程、系统、创新的角度对实验教学进行本质的改革创新。
依据工程教育专业认证的要求，整合机械工程专业的基础理论与实验教学基本内容，综合多种教学方法建立“机械工程基础实验”的教学体系，主要从以下几个方面进行教学改革。
1.开展多媒体实验教学的研究与应用。多媒体技术是一种先进的教学手段，可以将其应用到教学实践中来，可以把表示实验原理或过程的文字叙述与视频动画等教学资源集成到教学环境之中，在课堂教学时进行交互实时处理，提供图文并茂、形象生动的教学氛围，不仅使实验原理和过程更加直观化，学生更容易理解，而且也便于教师讲解，使抽象难讲的原理可以通过动画的形式展现，直接具体的展现过程变化，生动形象。
2.注意学生综合设计能力和创新能力的培养。实验内容尽量由“验证性”向“开放性”、“单一性”向“综合性”进行转变，增加实验内容，注重实验内容的创新性，提高学生选题的自主性和开放性，尽量发挥学生在实验过程中的主导作用，给学生独立思考的空间和时间，尽量让学生充分发挥想象力和能动性，运用所学知识独立或者分组完成实验过程，教师可以从旁指导掌控全局，提高学生应用知识的能力和动手创新能力。
3.针对课程性质与特点，建立和完善“机械工程基础实验”的教学大纲、实验指导书与实验指导方法，为实验教学的有效进行提供依据与指导。教学大纲是课程教学的指导思想和方针，起着举足轻重的作用，因此教学大纲和实验指导书的制定非常重要，只有将方针明确了，在教学过程中才不至于盲目，才能做到有重点的教学，做到有的放矢，不仅完成了教学任务，还能达到高质量的教学效果。
4.引进先进的数据采集和数据处理手段，实现计算机技术在“机械工程基础实验”中的应用，以达到培养学生的综合设计能力、创新能力和掌握新的科学技术的目的。先进的技术不仅可以辅助教学，而且学生在学习的过程中还能掌握和了解科技前沿，熟悉先进技术，这样在以后的工作中才不会和社会脱节，将所学和企业所需更快、更好的融合。
5.通過科研和技术开发来进一步发展和提高“机械工程基础实验”的教学技术水平，使实验教学、科研和技术开发相互促进，共同发展，形成良性循环。
三、结语
结合我校“机械工程基础实验”课程的具体情况，在充分借鉴相关院校本课程建设的基础上，以培养创新意识和强化实践教学为核心，建立完善适合我校特色、具有我校自主知识产权的“机械工程基础实验”指导书，探索能培养和提高学生的综合设计能力、创新能力的教学方法和教学技巧，为实现机械设计制造及其自动化工程教育专业认证目标，培养出达到行业认可的毕业生奠定基础。
参考文献：
[1]徐名聪.机械基础实验教程[M].北京：中国计量出版社，2010.
[2]郑光泽，姚英，冯文杰.重视工程实践训练 推动机械工程基础实验教学改革[J].重庆工学院学报（自然科学版），2007，21（12）：169-171.
[3]冯文杰.机械工程基础实验教程[M].重庆大学出版社，2007.
[4]周峰.工科院校机械工程基础实验项目分析与开发[J].成才之路，2015，（21）：57.
[5]郭建华.重视工程教育 提高工科学生工程实践能力[J].重庆工学院学报（自然科学版），2007，21（4）：124-127.
[6]福州大学课题组.机械工程类学生创新能力培养状况调查及有关对策[J].高等理科教育，2001，（1）：30-34.
关键词：机械工程；基础实验；教学；改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）35-0112-02
机械工业与机械工程历来是国家经济建设的支柱产业和支柱学科之一，而且是基础产业与基础学科之一。随着科技的不断发展，当今社会对机械学科和机械类专业人才提出了更多更高的要求[1]。21世纪普通高等学校本科机械工程人才的培养目标是知识、技能和素养综合发展的创新型人才。人才培养是一个系统工程，“机械工程基础实验”的教学是本科机械工程人才培养的重要环节[2]。实验教学作为机械工程基础课程中的实践性环节，可以验证理论，加深对理论的理解，这是学生获得知识的重要途径，同时对培养学生的动手能力、观察分析能力、创新能力及工程师应具备的基本素质都具有十分重要的作用[3]。根据机械工程学科的发展特点，科学整合“机械工程基础实验”的教学内容与方法，符合当前工程教育专业认证对学生培养在实践教学中的要求。
一、“机械工程基础实验”的教学现状
“机械工程基础实验”是普及机械工程的基本知识、基本概念和基本内容的课程体系，其任务是培养学生认识机械工程，适应高新科学技术社会的发展[4]。实验一般用于验证经典原理、训练实验技能和加深理论理解。我国高等教育中机械工程的课程体系基本上是沿用上世纪50年代的体系，其培养目标是具有学科专业知识的专门化人才，即为“专家”。传统的“机械工程基础实验”教学现状表现在以下三个方面。
1.“机械工程基础实验”的教学内容一般以理论的验证为主，通过实验指导书提供“标准方法”，教师按部就班地完成实验教学过程，这种模式对于激发学生的学习兴趣与创新思维比较困难，无法适应新时代社会经济发展对创新人才的需求。
2.“机械工程基础实验”以机械工程基础理论课程为主线设置，内容多，教学效率低，割裂了机械工程学科各理论课程内在的联系，不能满足人才培养中学科综合发展、交叉渗透以及多样化思维方式的要求[5]。
3.“机械工程基础实验”基本是传统性、常规性的实验，内容相对比较陈旧；实验方法和检测手段相对落后，不能体现当前科技的发展；实验一般只是作为理论课程教学的补充，普遍存在学生不够重视实验，同时实验课程的成绩也不能充分体现学生的能力。
研究发现超过70%的学生认为其动手能力未能在实验和实习环节中得到有效培养与提高，近70%的学生认为学校开设的基础实验课程对其创新能力的培养帮助不大[6]。因此，对于机械专业而言，“机械工程基础实验”的教学方法与体系的改革非常紧迫和有必要。
二、“机械工程基础实验”的教学改革设想
当前在“机械工程基础实验”的教学改革方面，国内各高校进行了大量探索性的研究与实践，多数是把基础课程体系中的实验进行抽取整理，按照一定的原则进行分类综合，并未从工程、系统、创新的角度对实验教学进行本质的改革创新。
依据工程教育专业认证的要求，整合机械工程专业的基础理论与实验教学基本内容，综合多种教学方法建立“机械工程基础实验”的教学体系，主要从以下几个方面进行教学改革。
1.开展多媒体实验教学的研究与应用。多媒体技术是一种先进的教学手段，可以将其应用到教学实践中来，可以把表示实验原理或过程的文字叙述与视频动画等教学资源集成到教学环境之中，在课堂教学时进行交互实时处理，提供图文并茂、形象生动的教学氛围，不仅使实验原理和过程更加直观化，学生更容易理解，而且也便于教师讲解，使抽象难讲的原理可以通过动画的形式展现，直接具体的展现过程变化，生动形象。
2.注意学生综合设计能力和创新能力的培养。实验内容尽量由“验证性”向“开放性”、“单一性”向“综合性”进行转变，增加实验内容，注重实验内容的创新性，提高学生选题的自主性和开放性，尽量发挥学生在实验过程中的主导作用，给学生独立思考的空间和时间，尽量让学生充分发挥想象力和能动性，运用所学知识独立或者分组完成实验过程，教师可以从旁指导掌控全局，提高学生应用知识的能力和动手创新能力。
3.针对课程性质与特点，建立和完善“机械工程基础实验”的教学大纲、实验指导书与实验指导方法，为实验教学的有效进行提供依据与指导。教学大纲是课程教学的指导思想和方针，起着举足轻重的作用，因此教学大纲和实验指导书的制定非常重要，只有将方针明确了，在教学过程中才不至于盲目，才能做到有重点的教学，做到有的放矢，不仅完成了教学任务，还能达到高质量的教学效果。
4.引进先进的数据采集和数据处理手段，实现计算机技术在“机械工程基础实验”中的应用，以达到培养学生的综合设计能力、创新能力和掌握新的科学技术的目的。先进的技术不仅可以辅助教学，而且学生在学习的过程中还能掌握和了解科技前沿，熟悉先进技术，这样在以后的工作中才不会和社会脱节，将所学和企业所需更快、更好的融合。
5.通過科研和技术开发来进一步发展和提高“机械工程基础实验”的教学技术水平，使实验教学、科研和技术开发相互促进，共同发展，形成良性循环。
三、结语
结合我校“机械工程基础实验”课程的具体情况，在充分借鉴相关院校本课程建设的基础上，以培养创新意识和强化实践教学为核心，建立完善适合我校特色、具有我校自主知识产权的“机械工程基础实验”指导书，探索能培养和提高学生的综合设计能力、创新能力的教学方法和教学技巧，为实现机械设计制造及其自动化工程教育专业认证目标，培养出达到行业认可的毕业生奠定基础。
参考文献：
[1]徐名聪.机械基础实验教程[M].北京：中国计量出版社，2010.
[2]郑光泽，姚英，冯文杰.重视工程实践训练 推动机械工程基础实验教学改革[J].重庆工学院学报（自然科学版），2007，21（12）：169-171.
[3]冯文杰.机械工程基础实验教程[M].重庆大学出版社，2007.
[4]周峰.工科院校机械工程基础实验项目分析与开发[J].成才之路，2015，（21）：57.
[5]郭建华.重视工程教育 提高工科学生工程实践能力[J].重庆工学院学报（自然科学版），2007，21（4）：124-127.
[6]福州大学课题组.机械工程类学生创新能力培养状况调查及有关对策[J].高等理科教育，2001，（1）：30-34.