機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)體系創(chuàng)新淺析

王浩

摘要：在大學(xué)本科教育偏向培養(yǎng)應(yīng)用型人才的趨勢(shì)下，工程應(yīng)用意識(shí)日趨重要，機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)要主動(dòng)適應(yīng)變化，創(chuàng)新體系，提升實(shí)驗(yàn)體系的科學(xué)性和創(chuàng)新性。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)需緊跟時(shí)代步伐，將科技發(fā)展的最新成果引入機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)體系當(dāng)中。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程；實(shí)驗(yàn)室體系；創(chuàng)新

機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室作為高等院校機(jī)械工程及近機(jī)類專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的實(shí)踐基地，也是學(xué)生接觸實(shí)際生產(chǎn)、獲得生產(chǎn)技術(shù)及管理知識(shí)，進(jìn)行工程師基本素質(zhì)訓(xùn)練的平臺(tái)，對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)發(fā)揮著舉足輕重的作用。在中國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，而適應(yīng)社會(huì)需求的專業(yè)人才相對(duì)匱乏的形勢(shì)下，教育部提出了“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、善創(chuàng)新”的高校專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)于大學(xué)生的培養(yǎng)，高校既要使其具有厚實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和基本技能，又要具有廣泛的適應(yīng)能力和創(chuàng)新精神。這不僅對(duì)高校人才培養(yǎng)目標(biāo)的制定和教學(xué)計(jì)劃的安排提出了具體的要求，而且對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)也具有重要的指導(dǎo)意義。

1 機(jī)械工程的發(fā)展現(xiàn)狀及創(chuàng)新的意義

經(jīng)過(guò)很多年的發(fā)展，現(xiàn)在的機(jī)械工程的面貌變得逐漸完善起來(lái)，并且逐漸成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)的后盾，成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保證，地位的不斷突出使得機(jī)械工程成為國(guó)家的重要支柱產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)在，機(jī)械干音的發(fā)展正處于最重要的發(fā)展階段，所以在現(xiàn)階段，在這個(gè)關(guān)鍵的階段，這個(gè)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的發(fā)展與調(diào)整是現(xiàn)在的重中之重。

現(xiàn)在的各國(guó)都擁有很強(qiáng)大的機(jī)械工程，而且，更重要的是，各國(guó)很注重機(jī)械行業(yè)的發(fā)展地位，不僅因?yàn)樗泻軓?qiáng)的連鎖能力，還對(duì)其他各行各業(yè)有著極其重要的影響。所以，機(jī)械工程不僅僅能夠影響其自身的發(fā)展，也能對(duì)這個(gè)國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到?jīng)Q定性的作用，更是這個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要標(biāo)志。

機(jī)械工程是以機(jī)械工業(yè)為基礎(chǔ)的，而機(jī)械工業(yè)是以科學(xué)的技術(shù)物化為基礎(chǔ)的，一個(gè)產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化必須依靠一些高新技術(shù)為前提的，這樣才能做到技術(shù)的突破，達(dá)到將機(jī)械工程的真正作用發(fā)揮到極致的作用。機(jī)械工程其實(shí)就是以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，將生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性作為目標(biāo)來(lái)觸發(fā)新的機(jī)械技術(shù)的出現(xiàn)。不過(guò)，這有一定的風(fēng)險(xiǎn)，主要還是環(huán)保的壓力，隨著環(huán)保的不斷普及，現(xiàn)在的機(jī)械工程也受到了很大的打擊，所以，現(xiàn)在機(jī)械工程的發(fā)展將會(huì)把減輕甚至消除環(huán)境的污染作為當(dāng)務(wù)之急，并將全力避免環(huán)境污染的發(fā)生，做到及時(shí)治理并減少污染的出現(xiàn)，促進(jìn)機(jī)械工程工業(yè)包括社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化發(fā)展。

2 機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)化

機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)體系涵蓋材料力學(xué)、機(jī)械原理、工程材料與熱處理、互換性與技術(shù)測(cè)量、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、測(cè)試技術(shù)、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)等重點(diǎn)課目的實(shí)驗(yàn)，項(xiàng)目繁多，體系龐雜。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)目的，這些實(shí)驗(yàn)通常可以分為驗(yàn)證性、綜合性和設(shè)計(jì)性三大類別。創(chuàng)新機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)體系，首先需要對(duì)各類實(shí)驗(yàn)進(jìn)行隸屬定位，在此基礎(chǔ)上清醒認(rèn)識(shí)各類實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生能力方面的不同偏重，達(dá)到有的放矢、分類強(qiáng)化的目的。

第一，以掌握基本工程技能為目標(biāo)，強(qiáng)化驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)通常是指實(shí)驗(yàn)者針對(duì)已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而進(jìn)行的，以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果、鞏固和加強(qiáng)相關(guān)理論知識(shí)、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力為目的的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)建立在已知結(jié)論的基礎(chǔ)之上，實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果是已知的，實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)合乎實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的必然。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不應(yīng)以簡(jiǎn)單重現(xiàn)已知結(jié)果為目標(biāo)，而要注重培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)象觀察、數(shù)據(jù)分析處理、實(shí)驗(yàn)操作等技能。學(xué)生要從實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象、記錄的數(shù)據(jù)出發(fā)，進(jìn)行邏輯分析、判斷、概括等一系列思維過(guò)程，得出合理的結(jié)論。它是一個(gè)去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里，使感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)的過(guò)程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生敏銳的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)處理能力具有現(xiàn)實(shí)意義。實(shí)驗(yàn)操作技能是學(xué)生動(dòng)手能力的一種體現(xiàn)。在此過(guò)程中，學(xué)生能掌握機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)的基本要求和基本工程技巧，掌握主要實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的性能和使用方法，領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)步驟設(shè)計(jì)的合理性，為工程實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)性論證打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

第二，抓好綜合性實(shí)驗(yàn)，著眼工程實(shí)際，提高工程綜合分析能力。綜合性實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程的綜合知識(shí)或本課程相關(guān)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生在具有一定知識(shí)和技能的基礎(chǔ)上，運(yùn)用某一門課程或多門課程的知識(shí)、技能和方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合型實(shí)驗(yàn)。其通過(guò)分析與綜合、歸納與概括、判斷與推理等分析方法，揭示工程問(wèn)題的內(nèi)在聯(lián)系、本質(zhì)特征和變化規(guī)律。

3 將科技發(fā)展的最新成果引入機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)體系

第一，緊跟先進(jìn)制造技術(shù)，建立智能加工、特種加工實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室。先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段，把它們納入機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)體系能融合各重點(diǎn)科目的最新研究成果，為理論教學(xué)提供素材。智能加工技術(shù)借助先進(jìn)的檢測(cè)、加工設(shè)備及仿真手段，實(shí)現(xiàn)了對(duì)加工過(guò)程的建模、仿真、預(yù)測(cè)，以及對(duì)加工系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制，使加工系統(tǒng)能根據(jù)實(shí)時(shí)工況自動(dòng)優(yōu)選加工參數(shù)，調(diào)整自身狀態(tài)，獲得最優(yōu)的加工性能與最佳的加工效果。

第二，用VR技術(shù)打造新型實(shí)驗(yàn)環(huán)境，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，創(chuàng)建虛擬實(shí)驗(yàn)室。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用電腦模擬技術(shù)，產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官的模擬，讓使用者如同身臨其境一般，可以及時(shí)、沒(méi)有限制地觀察三維空間內(nèi)的事物。需要指出的是，虛擬實(shí)驗(yàn)并不能完全取代真實(shí)實(shí)驗(yàn)，它只是一種學(xué)習(xí)手段。對(duì)于探究型科研實(shí)驗(yàn)，由于其涉及未知領(lǐng)域的客體再現(xiàn)，所以虛擬實(shí)驗(yàn)并不適合。

第三，建立基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)體系創(chuàng)新離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)室的信息化、網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)。高?？梢酝ㄟ^(guò)自行研發(fā)、合作開(kāi)發(fā)、資源共享等形式多渠道豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源，在互聯(lián)網(wǎng)上開(kāi)放虛擬實(shí)驗(yàn)室，建立基于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。這樣，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、過(guò)程和時(shí)間可以從課堂形成實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的實(shí)際動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)和網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、課堂內(nèi)教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課堂外學(xué)生自主學(xué)習(xí)相輔相成的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。

機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)體系是不斷完善、不斷發(fā)展的創(chuàng)新體系。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)體系創(chuàng)新是一項(xiàng)長(zhǎng)期性工作，只要緊跟科技進(jìn)步時(shí)代脈搏和人才培養(yǎng)的時(shí)代需求，機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)體系就一定會(huì)更加完善，并在培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才方面發(fā)揮應(yīng)有的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅福午，于吉太 以現(xiàn)代工程為背景進(jìn)行生動(dòng)有效的工程教育[J]高等工程教育研究2004.

[2]張定華，羅明，吳寶海 智能加工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J] 航空制造技術(shù)2010.

（作者身份證號(hào)：130683198310088095）