基于工程技术人才培养目标的材料力学实验教学改革思考

摘要：实践是人才培养的关键环节，实验教学是高等学校教育实践教学环节的重要组成部分。材料力学实验是材料力学课程体系的一个实践教学环节。针对高等学校培养高质量工程技术人才目标的初心，分析了当前材料力学实验教学理念、学生自我成才定位等方面认识的偏差，结合新一代先进制造技术“智能制造”技术的要求，对材料力学实验教学理念、课程管理、课程建设等方面进行了思考，探索材料力学实验教学改革，“不忘初心，继续前进”，实现高等学校培养高质量工程技术人才的目标。

关键词：材料力学实验；教学改革；工程技术人才

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）37-0092-02

实践是人才培养的关键环节，实验教学是高等学校教育的一种实践教学环节。为贯彻落实习近平总书记《关于强化实践育人工作的重要指示精神和全国高校思想政治工作会议精神》，2017年，国家教育部发布了《2017-2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设》的通知，旨在通过虚拟仿真实验教学激发学生实验兴趣，调动学生自主学习积极性，提高学生实践创新能力，进而提高高等教育实验教学质量和实践育人水平。

一、材料力学实验教学理念

材料力学教学包括理论和实验两个环节。材料力学实验与工程实际联系密切，作为实践环节在人才培养中起着关键的作用[1]。智能制造作为新一代工程制造技术对实验教学提出了新的要求。但我们的教学理念并未与时俱进，在当前的材料力学实验教学中存在着一些認识上的偏差：（1）教学地位上，认为材料力学实验是材料力学教学的附属部分，是服务于理论教学的。因此，在课程设置管理上，材料力学实验是作为材料力学课程考核的一部分，并且考核权重低，导致教师甚至学生重视程度不够；（2）教学作用目标上，把材料力学实验看作是材料力学理论知识的验证或材料力学性能的测试方法，只是用以加深学生对理论知识的理解，而忽略了材料力学实验教学在人才培养工程技能方面的培训目标，工程技能方面的培训应该和经济社会发展需求紧密相关，显然当前教学活动不能达到实践教学人才培养的目标。

目前正在开展虚拟仿真实验教学项目建设明确指出，项目建设要紧密结合经济社会发展对高校人才培养的需求，培养学生的实践能力。数字虚拟技术是智能制造重要的技术领域之一。虚拟仿真实验教学项目建设开启的实验教学改革要融入新的工程技术的需求，使我们的教学理念与新时代人才培养目标相一致。材料力学是工程力学的一个分支，材料力学实验是理论教学向工程实际的延伸，在对学生工程实践技能培养方面起着重要作用，是实现高等学校培养高质量工程技术人才的关键途径。因此，可以说材料力学实验教学在人才培养中有着比材料力学理论教学更重要的作用。从一定意义上讲，材料力学实验教学不仅涵盖了材料力学理论教学的内容，而且比材料力学理论教学更加复杂。因此，虚拟仿真实验教学项目建设开启的新一轮实验教学改革，从教学理念上应该明确材料力学实验教学在人才培养目标上的角色、地位：（1）整体课程体系设置上，明确材料力学实验地位；（2）人才培养目标上，明确材料力学实验的作用、课程设置目标；（3）新一代工程制造技术对材料力学实验教学的要求融入进去。

二、学生自我成才定位

大学是人生重要的成长阶段，是人价值观、职业观等形成的关键时期，影响着人一生的成长和发展[2]。但当前大学生在成才目标上存在着模糊、不纯、不实、不准等问题。这些问题存在的主要原因是学生存在对工程技术人员的认识偏见。高等学校工程教育的目标是培养具有工程实践能力和创新能力的高素质工程技术人才。实践教学环节是培养学生工程能力的关键环节，与工程实践紧密相连。实验教学改革为改变这种偏见提供机会。虚拟仿真实验教学系统综合应用多媒体、人工智能等现代信息技术，可以提高实验教学项目的吸引力和教学的有效性，更好地适应经济社会快速发展对人才培养的新要求，而现代大学生成长的新特点，有助于改变学生对传统工程技术人员的认识，调动学生参与实验教学的积极性和主动性，激发学生的学习兴趣和潜能，使其个人兴趣爱好和职业规划与工程技术人才培养目标保持一致。因此，虚拟仿真实验教学项目建设对实现高等学校高质量工程技术人才培养目标至关重要。

三、材料力学实验教学课程管理

课程管理是教学理念的体现形式之一，科学的课程管理制度是教学理念贯彻实现的保证。为了改变材料力学实验教学附属地位的问题，可从下面两方面进行思考：（1）课程设置管理上。对材料力学实验独立设课，单独考核，单独计算学分，强化材料力学实验教学的地位，有助于改变实验课与理论课的关系，凸显其实践育人的功能，有助于培养学生工程实践技能的培训；（2）选课实践上。多数情况下，材料力学实验与材料力学理论课同期选课，建议灵活设定学生的选课时间，与材料力学理论课同期选课，或者材料力学理论课学完后，与专业方向课同期选课。同期选课有助于学生加深对理论知识的理解验证，与专业方向同期选课，有助于与工程实际密切联系，培养学生的工程实践能力，与学生的兴趣爱好和职业规划一致。

四、材料力学实验教学课程内容建设

材料力学实验教学是理论教学的延伸，是与工程实际联系的桥梁，因此材料力学实验教学课程内容建设至关重要。虚拟仿真实验教学项目建设对实验教学内容提出了明确要求，坚持需求导向，紧密结合经济社会发展对高校人才培养的需求。材料力学实验项目可分为基础性实验、扩展性工程实验两种。基础性实验如拉伸、扭转、弯曲等以验证材料力学基本原理、公式等理论知识，了解材料力学性能、材料力学实验技术、实验设备使用、培养学生基本实验技能为目的。基本型实验一般为必修实验，主要目的是加深学生对理论知识的理解，掌握基本实验技能。基础实验采取实物实验和虚拟实验结合方式进行。扩展性工程实验是以本课程或与本课程相关课程的综合知识为内容的实验。而扩展性实验则是给定实验目的和实验条件，让学生自己设计方案并按要求完成实验目的的实验。智能制造成为未来制造发展的趋势和核心内容[3]，而产品设计开发则进入到了数字样机时代。

五、结束语

培养高质量工程技术人才是高等学校工科专业教育改革的目标。实践是重要的育人环节，材料力学实验是材料力学课程体系的一种实践环节，进行材料力学实验教学改革是为了提高实验教学质量，实现人才培养的目标。材料力学实验教学改革以经济社会发展需求出发，建设适宜的教学方式、教学内容，激发学生学习兴趣，调动学生的学习兴趣，引导学生成才目标、职业规划与人才培养目标融合，从而实现高质量工程技术人才培养目标。

参考文献：

[1]翟诚，贾艳东，孔祥清，等.材料力学实验教学改革的探索[J].实验室科学，2015，18（6）：155-157.

[2]周文霞，辛璐.大学生智能职业生涯发展阶段的测量[J].现代管理科学，2017，（2）：6-8.

[3]岳维松，程楠，侯彦全.离散型智能制造模式研究——基于海尔智能工厂[J].工业经济论坛，2017，4（1）：105-110.