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摘要：根据我校机械工程及自动化专业新的培养方案及所体现出的教育思想，并借鉴了其他兄弟院校机械工程及自动化专业实验教学的经验，在深入研究我校机械工程及自动化专业实验教学的设备条件、师资队伍和以往的实验教学实施情况的基础上，深入研究了我校机械工程及自动化专业基础综合实验的改革方案，科学务实地确定了改革方案，保障了机械工程及自动化专业基础综合实验改革的有效实施。
【关键词】：机械工程及自动化；实验教学；教学改革；方案研究
众所周知，我国目前正在实现由机械制造大国向机械制造强国的转变，我们与发达国家在机械制造领域的竞争比以往任何时候都要激烈，我国要想在竞争中立于不败之地，不仅要培养知识广博、具有创新精神和创新能力的创新型人才，还要培养专业知识扎实，具有实践能力的适应科学技术飞速发展的应用型人才。然而，我们的调研表明，培养制造业人才的工科院校，大多数院校所拥有的实验设备和条件，远远落后于制造企业所应用的设备和条件，专业实验教学内容不适应培养当代制造应用人才的培养要求，更难培养出具有创新能力的创新型人才。导致了目前我国应用性人才匮乏，我国大多数自主产权的机械产品的科技含量低，技术附加值小，在国际市场上高端产品竞争力严重不足。我国高等教育必须面对现实，站在时代和社会发展趋势的高度，重新审视以往的人才培养模式和课程体系，以我国现代化建设对人才的需求为导向，适时调整培养目标，改革培养方案，对现有课程体系进行整合，特别要加强高级应用型人才的培养。因此，积极开展机械工程及自动化专业实验教学的改革与研究不仅十分必要，而且具有重要的现实意义。机械工程及自动化专业实验教学的改革与研究的意义和目的毋庸质疑，但是，如何才能使我们的机械工程及自动化专业实验教学的改革与研究符合我校的校情，如何能够在现有的条件下真正提高机械工程及自动化专业实验教学的质量和水平，从而提高人才培养质量与水平，这是我们首先要解决的问题，也就是，如何进行我校的机械工程及自动化专业实验教学的改革与研究是首先要解决的问题，换言之，机械工程及自动化专业实验教学改革方案的研究与确定是一个关键问题。
一、我校机械工程及自动化专业实验教学现状分析
笔者以实事求是的思想路线为指导，为了做好机械工程及自动化专业实验教学的改革与研究工作，除了对省内相关高校进行了调研，着重研究了近几十年来的我校机械工程及自动化专业实验教学的情况，并重点研究了本项目立项时的实验教学现状，从而，为机械工程及自动化专业实验教学的改革与研究方案的确定提供了科学的依据。机械工程学院是大连交通大学设立最早的院系之一，大连交通大学机械制造及其自动化学科创立于195 年，198 年1月获得硕士学位授予权，1998年 月获得博士学位授予权；在教学研究与改革方面，“九五”以来，学校进行了按大类培养探索和教学改革。1995年，机械工程学院承担了铁道部和辽宁省面向21世纪的教改项目《机械类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究与实践》，在国内率先提出了“以机为主、机电结合、缩机扩电、淡化专业、宽口教育”的机械类人才培养教改总思路，199 年，根据教改思路制订了机械大类专业培养计划并在机械工程系进行改革试点。《机械类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究与实践》教改项目荣获辽宁省优秀教学成果一等奖、国家级教学成果二等奖。可以说，办学五十年来，学校始终坚持开放办学，在校、厂、所合作，不断创新产学研结合的办学模式，培养应用型人才方面取得了一定的成绩。尽管我校的机械工程及自动化专业在学科建设和教学改革与研究中取得了上述的成绩，然而，我校在机械工程及自动化专业实验教学方面还存在如下问题：（1）拥有的实验设备和条件，远远落后于制造企业所应用的设备和条件。（2）实验课不是全面系统地统筹安排，而是把实验课当成理论课的附属，跟着理论课教学走，且各门理论课程按自己的要求安排实验，实验内容之间缺乏相互联系与协调，致使实验内容重复、脱节、遗漏、不系统。（3）实验的重心不在于培养学生实践能力、分析问题和解决问题的能力，而只是加深有关理论课的理解和掌握。与欧美国家大学相比，我国传统的实验教学中不仅告诉学生实验项目、实验原理、使用仪器、实验步骤等，实际上还告诉了学生实验的全过程。学生只需按要求的过程去操作，用不着查资料、思考及创新，严重影响了学生对实验课的兴趣，抑制了学生主动参与实验的积极性。（4）实验教材滞后，实验内容与当代机械工程与自动化专业学科的发展状况不相适应，实验技术、方法、手段未能跟上现代科技的发展，实验项目基本上是验证性实验，缺少综合性、设计性、研究创新性实验。（5）实验室运行机制为封闭式，管理手段落后，使得真正可用于购置实验教学设备和仪器的资金非常有限，严重制约了实验教学的改革与研究。以上实验教学中的弊端有的极大影响了教师投入实验教学研究与改革的积极性，有的严重影响了学生参与实验的热情，也在客观上制约了学生创新能力和应用能力的培养，直接导致学生毕业后，所学知识不能迅速与生产实践有机结合，难以适应企业的要求，达不到应用型人才的培养要求。
二、我校机械工程及自动化专业综合实验教学改革方案分析与研究
近些年来，根据国家教育部的文件精神，新的机械工程及自动化专业是一个口径更宽的专业，要求学生懂机、懂电、懂数控、懂液压、懂计算机，既能搞设计，也能搞实际操作，因此，要求设计综合性实验，提高学生动手能力、实践能力、创新能力和综合素质是十分必要的，其实，国内高校，不同专业有许多教师进行了不断的探索与研究[1~8]。大连交通大学2003版本科培养方案中，机械工程及自动化专业体现上述知识点的相关课程有“机械制造技术基础”、“机电传动控制”、“液压与气压传动”等专业基础课，为配合课程的学习，每门课程各开设有4学时两个实验。但是，存在的问题也很明显，就是各门课程配置的实验仅仅反映本门课程的知识点，独立分割，没能体现机、电、液相互配合的综合效果，与实际应用严重脱节，已经无法满足培养应用人才和创新型复合型人才的需要。鉴于此，在我校200 版的本科培养方案中，取消了上述三门课程的独立的实验，代之以1 学时的“专业基础综合实验”这门实验课，改革的中心思想是本着“宽口径、厚基础、重能力、求创新”的原则，希望该实验课程能够真正体现“综合”的特点，将机械、液压、电控、数控等知识有机结合在一起，既能让学生加深对相关课程内容的理解，又能够体会各门知识之间的交融贯通，从而有助于培养和提高学生的基本能力、综合能力和创新能力，成为学生树立工程意识、提高实践动手能力的重要助推器。我校200 版四年本科培养方案中专业课程基础综合实验在于2008年9月前基本还属空白，急需规划与建设，本项目的实施为机械工程及自动化专业学生的培养工作提供了必不可少的保障，同时，项目的实验内容与以往相比具有综合性和一定难度，因此，本项目对我校不仅具有实价值，而且还具有一定的创新意义。
在上述背景下，在本项目立项研讨之初，有的课题组成员提出为了不影响我校新的四年本科培养方案的如期实施，同时，彻底改变实验课内容独立分割、脱节、遗漏、不系统的问题，要求学校在财力、人力上加大投入，一步到位地改革机械工程及自动化专业实验课的体系和内容。这一方案的可行性受到了质疑，项目组成员通过网上调研以及实地考察，调研了国内相关大学的情况，充分了解兄弟院校，尤其是省内的大连理工大学、大连工业大学、东北大学、沈阳工业大学、沈阳理工大学、沈阳航空学院等院校的关于基础综合实验课程的做法，如实验学时的安排，实验内容的设置，实验内容包含的不同课程的知识点、综合程度，实验设备的状况，开设实验的具体做法，成绩的评定依据，目前存在的问题和发展策略等等，为项目组设计规划自己的综合实验的内容提供重要的借鉴和参考。通过借鉴其他国内兄弟院校的做法，紧密结合我校实际，根据我们的机械工程学院院级教学研究项目的实践情况，经认真分析、充分讨论，提出先组合、后融合，循序渐进的改革思路。考虑到我校的实际实验条件存在的不足，综合实验内容的规划方案体现出发展的动态特点，即制订出“现在”、“近期”、“远期”三种不同的实验内容方案，以体现“利用现有条件，综合性稍差”→→“补充实验条件，综合性较好”→→“完善实验条件，综合性得到高度认同”的三个阶段发展脉络，边研究、边实践、边总结，既要注重以理论研究成果指导实践，更要注重通过实践检验理论研究成果。最终提出该发展过程需要解决的问题和解决途径，为机械工程及自动化专业基础综合实验提供一条可持续的发展近期和远景规划。具体实施方案是：①完成第一轮的初步实施专业基础综合实验，总结院级教学研究项目“专业基础综合实验的设计方案”的实施工作教训与经验，为进一步调研提出问题，做到有的放矢。②调研和实地考察，了解兄弟院校的实验设置情况，写出调研报告。③组织相关教研中心及实验中心的教职员工，摸底查清现有的实验仪器、设备等实验条件，设计现阶段可以开设的综合实验的内容；确定相对稳定的实验指导人员队伍，对实验主管人员进行必备的培训；具体实施第二轮专业综合实验。④根据培养方案的培养目标，修改和完善近期和远期的综合实验的实验内容和方案，给出实现该两方案的途径和需解决的问题，对实验教学模式及其运行机制创新进行探索与实践。⑤补充和完善实验设备与仪器，进一步加强相对稳定的实验指导人员队伍建设，编写相应的综合实验操作规程和管理制度。⑥具体实施第三轮专业综合实验，完善实验大纲、实验指导书、实验考核评定办法等相关教学文件。⑦对项目进行全面总结，完成结题报告。
根据所制订的实验方案，隶属于不同教研中心和实验中心的项目组多名成员，进行了多次的讨论与研究，编制了《机械工程及自动化专业综合实验教学大纲》，开发了具有一定综合性的实验内容，如：已经完成了《数控机床自动编程与加工操作》综合实验开发、《机电控制综合实训装置研制及实验开发》、《机电液控制综合课程设计》等实验和实践教学内容，并已经于2009年完成了首轮实施，2010年完成了第二轮实施，深受学生欢迎，并取得了预期效果，目前正在总结前期实施的经验，为下一轮研究与实施积极准备。有关综合实验的具体内容、实施过程和实施效果等内容的总结，将在第三轮教学实验改革后进行全面总结，并撰文汇报。
参考文献：
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[ ]慕强.在综合实验教学中培养学生的研究开发能力[J].实验室研究与探索，2004，（10）：8-9，44.
[1]刘易凡，陈绮丽.材料成型专业综合实验教学改革的初探[J].广东工业大学学报（社会科学版），2005，（9）：33 -331
[8]王建华，苏旭平，王鑫铭，石英.金属材料工程专业综合实验的教学改革[J].实验室研究与探索，2001，（3）：81-82，150.
基金项目：本论文工作得到了“2009年度辽宁省高等教育教学改革研究立项项目”和“2009年大连交通大学教学改革研究立项项目”的支持和资助，对此，表示衷心地感谢
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发表于 2020-5-26 00:58:19
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