机械工程实验体系创新浅析

王浩

摘要：在大学本科教育偏向培养应用型人才的趋势下，工程应用意识日趋重要，机械工程实验要主动适应变化，创新体系，提升实验体系的科学性和创新性。机械工程实验需紧跟时代步伐，将科技发展的最新成果引入机械工程实验体系当中。

关键詞：机械工程；实验室体系；创新

机械工程实验室作为高等院校机械工程及近机类专业学生培养的实践基地，也是学生接触实际生产、获得生产技术及管理知识，进行工程师基本素质训练的平台，对大学生创新意识、创新精神和创新能力的培养发挥着举足轻重的作用。在中国经济飞速发展，而适应社会需求的专业人才相对匮乏的形势下，教育部提出了“宽口径、厚基础、强能力、善创新”的高校专业人才培养目标，对于大学生的培养，高校既要使其具有厚实的专业基础和基本技能，又要具有广泛的适应能力和创新精神。这不仅对高校人才培养目标的制定和教学计划的安排提出了具体的要求，而且对实验室建设也具有重要的指导意义。

1 机械工程的发展现状及创新的意义

经过很多年的发展，现在的机械工程的面貌变得逐渐完善起来，并且逐渐成为国家经济发展的坚强的后盾，成为国家经济发展的重要保证，地位的不断突出使得机械工程成为国家的重要支柱产业。现在，机械干音的发展正处于最重要的发展阶段，所以在现阶段，在这个关键的阶段，这个行业的经济结构的发展与调整是现在的重中之重。

现在的各国都拥有很强大的机械工程，而且，更重要的是，各国很注重机械行业的发展地位，不仅因为它有很强的连锁能力，还对其他各行各业有着极其重要的影响。所以，机械工程不仅仅能够影响其自身的发展，也能对这个国家的国民经济的发展起到决定性的作用，更是这个国家的经济发展的重要标志。

机械工程是以机械工业为基础的，而机械工业是以科学的技术物化为基础的，一个产业的结构优化必须依靠一些高新技术为前提的，这样才能做到技术的突破，达到将机械工程的真正作用发挥到极致的作用。机械工程其实就是以提高劳动生产率，将生产的经济性作为目标来触发新的机械技术的出现。不过，这有一定的风险，主要还是环保的压力，随着环保的不断普及，现在的机械工程也受到了很大的打击，所以，现在机械工程的发展将会把减轻甚至消除环境的污染作为当务之急，并将全力避免环境污染的发生，做到及时治理并减少污染的出现，促进机械工程工业包括社会经济结构的优化发展。

2 机械工程实验的强化

机械工程实验体系涵盖材料力学、机械原理、工程材料与热处理、互换性与技术测量、机械设计、机械制造技术基础、测试技术、机械创新设计等重点课目的实验，项目繁多，体系庞杂。根据实验的设计目的，这些实验通常可以分为验证性、综合性和设计性三大类别。创新机械工程实验体系，首先需要对各类实验进行隶属定位，在此基础上清醒认识各类实验在培养学生能力方面的不同偏重，达到有的放矢、分类强化的目的。

第一，以掌握基本工程技能为目标，强化验证性实验。验证性实验通常是指实验者针对已知的实验结果而进行的，以验证实验结果、巩固和加强相关理论知识、培养实验操作能力为目的的重复性实验。验证性实验建立在已知结论的基础之上，实验原理、实验结果是已知的，实验步骤的设计合乎实验结果产生的必然。验证性实验不应以简单重现已知结果为目标，而要注重培养学生的现象观察、数据分析处理、实验操作等技能。学生要从实验中观察到的现象、记录的数据出发，进行逻辑分析、判断、概括等一系列思维过程，得出合理的结论。它是一个去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里，使感性认识上升到理性认识的过程，对培养学生敏锐的生产现场处理能力具有现实意义。实验操作技能是学生动手能力的一种体现。在此过程中，学生能掌握机械工程实验的基本要求和基本工程技巧，掌握主要实验仪器设备的性能和使用方法，领悟实验步骤设计的合理性，为工程实践的实验性论证打下坚实的基础。

第二，抓好综合性实验，着眼工程实际，提高工程综合分析能力。综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或本课程相关知识的实验，是学生在具有一定知识和技能的基础上，运用某一门课程或多门课程的知识、技能和方法进行综合训练的一种复合型实验。其通过分析与综合、归纳与概括、判断与推理等分析方法，揭示工程问题的内在联系、本质特征和变化规律。

3 将科技发展的最新成果引入机械工程实验体系

第一，紧跟先进制造技术，建立智能加工、特种加工实验室和工业机器人实验室。先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，把它们纳入机械工程实验体系能融合各重点科目的最新研究成果，为理论教学提供素材。智能加工技术借助先进的检测、加工设备及仿真手段，实现了对加工过程的建模、仿真、预测，以及对加工系统的监测与控制，使加工系统能根据实时工况自动优选加工参数，调整自身状态，获得最优的加工性能与最佳的加工效果。

第二，用VR技术打造新型实验环境，创新实验项目，创建虚拟实验室。虚拟现实技术是利用电脑模拟技术，产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身临其境一般，可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物。需要指出的是，虚拟实验并不能完全取代真实实验，它只是一种学习手段。对于探究型科研实验，由于其涉及未知领域的客体再现，所以虚拟实验并不适合。

第三，建立基于“互联网+”的实验教学平台。机械工程实验体系创新离不开实验室的信息化、网络化建设。高校可以通过自行研发、合作开发、资源共享等形式多渠道丰富实验教学网络资源，在互联网上开放虚拟实验室，建立基于网络的实验教学平台。这样，实验教学内容、过程和时间可以从课堂形成实验室内的实际动手操作实验和网上虚拟实验相结合、课堂内教师实验教学和课堂外学生自主学习相辅相成的开放式实验教学新体系。

机械工程实验体系是不断完善、不断发展的创新体系。机械工程实驗体系创新是一项长期性工作，只要紧跟科技进步时代脉搏和人才培养的时代需求，机械工程实验体系就一定会更加完善，并在培养应用型创新人才方面发挥应有的作用。

参考文献：

[1]罗福午，于吉太 以现代工程为背景进行生动有效的工程教育[J]高等工程教育研究2004.

[2]张定华，罗明，吴宝海 智能加工技术的发展与应用[J] 航空制造技术2010.

（作者身份证号：130683198310088095）