艾青曾說：“實踐是認(rèn)識的階梯，科學(xué)沿著實踐前進(jìn)?！北娝苤?，實踐是檢驗真理的標(biāo)準(zhǔn)，更是掌握科學(xué)的必經(jīng)之路。我校機(jī)械工程學(xué)院機(jī)電實驗室自建立至今，在實驗教學(xué)中取得了累累碩果，而近幾年的成績尤為突出。自2006年起，機(jī)電實驗室開設(shè)的16學(xué)時獨立授課的綜合實驗連續(xù)四年名列學(xué)生課程評教前200名，2009年更是以實驗類課程評教之冠的成績名列全部課程評教的前100名。到目前為止，我校已在機(jī)電實驗室創(chuàng)新基地立項30余個項目，其中已有9項成功申報國家大學(xué)生科技創(chuàng)新項目。此外，由機(jī)電實驗室創(chuàng)新基地代表學(xué)院組織實施的、姚建濤等的“并聯(lián)式生物力學(xué)測力平臺”項目獲2009年河北省“挑戰(zhàn)杯”一等獎，郝琪等的“燕彩溫室研究中心”項目獲2010年河北省“挑戰(zhàn)杯”一等獎，谷立永等的“可控速多人高樓逃生裝置”項目及“多功能機(jī)械蛇”項目分別獲首屆河北省大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽暨第四屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽河北分賽區(qū)預(yù)賽的一二等獎。
　　機(jī)電實驗室緣何在我校實驗教學(xué)領(lǐng)域取得如此顯著的成績？它對本科實驗教學(xué)有什么啟示？帶著這些問題，記者對機(jī)械工程學(xué)院的機(jī)電實驗室進(jìn)行了采訪。
　　細(xì)水流長，從點滴做起機(jī)電實驗室于1995年創(chuàng)建，隸屬于機(jī)械工程學(xué)院并聯(lián)機(jī)器人與機(jī)電系統(tǒng)河北省重點實驗室，現(xiàn)有實驗人員4人，實驗場地總面積達(dá)250多平米，擁有傳統(tǒng)繼電器控制實驗臺、PLC控制實驗裝置、微機(jī)原理及接口實驗系統(tǒng)、單片機(jī)及接口實驗臺、教學(xué)用機(jī)器人、計算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和多種教學(xué)用軟件等多種實驗設(shè)備。目前，機(jī)電實驗室承擔(dān)我校本科專業(yè)及本學(xué)科碩士研究生專業(yè)課程的實驗教學(xué)任務(wù)，為機(jī)械工程學(xué)院和車輛學(xué)院的本科生開設(shè)《微機(jī)原理》平臺課，以及機(jī)電專業(yè) 《工廠電氣控制》、《接口技術(shù)》、《機(jī)電一體化》、《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》、《單片機(jī)原理與應(yīng)用》等課程的相關(guān)實驗課，為機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的本科生開設(shè)相關(guān)選修課程的實驗課，為機(jī)電工程專業(yè)的研究生提供試驗儀器及場地，同時也為全校師生提供有關(guān)課題的試驗場地和條件。
　　實驗設(shè)備的完好是實驗課程順利開展的前提，因此，機(jī)電實驗室的4位老師在實驗設(shè)備的日常維護(hù)和檢修方面下了很大功夫。每學(xué)期末，趁著對實驗設(shè)備存在的問題及其記錄仍有清晰記憶，他們都要對設(shè)備進(jìn)行一次全面維修，以便提高維修效率。每學(xué)期初，他們也要進(jìn)行一次全面檢修，防止設(shè)備經(jīng)過一個假期的放置出現(xiàn)意想不到的問題。實驗課程開展期間，由于頻繁使用，設(shè)備難免會出現(xiàn)一些問題。為了不影響實驗教學(xué)，他們根據(jù)經(jīng)驗購置易損部件以備不時之需。由于實驗費用較少，他們經(jīng)常自己買部件維修。遇到解決不了的技術(shù)難題，他們就向相關(guān)領(lǐng)域的老師請教或是找自己熟悉的企業(yè)單位咨詢。有一次，教學(xué)用機(jī)器人出現(xiàn)故障，因廠家維修費用太高而且時間也來不及，實驗室老師就自己檢測查找故障點，又請相關(guān)方面的老師確認(rèn)，最終將設(shè)備修好，保證了實驗教學(xué)按時保質(zhì)地完成。完好的硬件設(shè)施為實驗教學(xué)的順利開展奠定了良好的基礎(chǔ)。多年來，機(jī)電實驗室從未出現(xiàn)因?qū)嶒炘O(shè)備的故障而導(dǎo)致實驗課程無法開展的情況。
　　在實驗課表編排和實驗教學(xué)大綱制定方面，機(jī)電實驗室也做到了細(xì)致入微。由于實驗室承擔(dān)了不同院系很多班級的實驗教學(xué)任務(wù)，而機(jī)電實驗室的資源又不能夠滿足如此多的班級同時上課，于是實驗室老師利用寒暑假時間，從學(xué)校教務(wù)處網(wǎng)站上統(tǒng)一下載了所有應(yīng)安排實驗課的班級的課表，整理出各班的空課時間，采取逐個班級循環(huán)授課的方式，把實驗課程安排在學(xué)生們的空課時間，初步完成對實驗課表的編排。學(xué)期初，實驗室老師再主動與任課教師及各班學(xué)習(xí)委員溝通，最終確定實驗課表，然后統(tǒng)一下發(fā)到各班。這種預(yù)先安排既有利于學(xué)生更好地把握自己的時間，也有利于機(jī)電實驗室有條不紊地完成每學(xué)期繁重的實驗教學(xué)任務(wù)。
　　學(xué)校規(guī)定每三年進(jìn)行一次教學(xué)大綱制定，對于實驗大綱的制定，機(jī)電實驗室的老師們絲毫不敢怠慢，盡心盡力地選定一份完善而清晰的大綱和計劃，用以指導(dǎo)實驗教學(xué)。每次實驗課程教學(xué)大綱和計劃的修訂必須經(jīng)過三個環(huán)節(jié)：首先，理論課任課教師與實驗課任課教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容確定實驗項目與內(nèi)容；其次，實驗課任課教師在實驗課前試做每個實驗項目，預(yù)測學(xué)生在實驗中的誤區(qū)及所需時間，以確定實驗教學(xué)計劃；最后，實驗課教師將實驗大綱和計劃初稿交給理論課任課教師，經(jīng)過理論課任課教師的整體把關(guān)，最終確定實驗教學(xué)的大綱和計劃。在每次修訂過程中，實驗課任課教師都會同理論課任課教師進(jìn)行充分溝通，做到明確彼此的教學(xué)目的；理論課任課教師把課程進(jìn)度與計劃反饋給實驗課任課教師；實驗課任課教師將實驗項目與內(nèi)容告知理論課任課教師，確保理論學(xué)習(xí)與實驗相協(xié)調(diào)，實現(xiàn)了理論為實驗作指導(dǎo)，實驗反過來鞏固理論知識的目的。
　　此外，為了保證實驗教學(xué)的時效性，彌補(bǔ)教學(xué)實踐中的不足，并不斷加以完善，機(jī)電實驗室每年都會對實驗教學(xué)大綱和計劃進(jìn)行一次修訂，以適應(yīng)每一學(xué)年的新要求。例如，在以往的實驗報告中，學(xué)生需要完成大量的填寫工作，不僅任務(wù)繁重，而且達(dá)不到對實驗預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備的預(yù)期效果。為提高實驗教學(xué)的質(zhì)量，同時使學(xué)生在實驗準(zhǔn)備階段確立明確的目標(biāo)，2008年，實驗報告冊與指導(dǎo)書采用試卷的形式，細(xì)化了實驗準(zhǔn)備的各項內(nèi)容，將實驗步驟、內(nèi)容及結(jié)果設(shè)為填空、問答的形式，并設(shè)以相應(yīng)分值，以測評學(xué)生的準(zhǔn)備和完成情況。經(jīng)過改進(jìn)的新實驗報告，優(yōu)化了實驗過程的內(nèi)容安排，在一定程度上促進(jìn)了理論課程與實驗課程的相互交流和良性循環(huán)，不僅使學(xué)生明確了實驗的重點，更使學(xué)生充分認(rèn)識到相應(yīng)項目的重要程度，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。新的實驗報告冊深受學(xué)生的歡迎。
　　在實驗的前期準(zhǔn)備工作上，機(jī)電實驗室老師從不敢懈怠。為了豐富教學(xué)內(nèi)容，實驗室從來不會固守幾個已有的項目多年不變，而是每年都在舊項目中添加新內(nèi)容，在老設(shè)備上開發(fā)新項目。要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，老師首先要有創(chuàng)新意識，這是機(jī)電實驗室的老師時常提醒自己的。在工作中，他們不斷地學(xué)習(xí)新內(nèi)容，不斷地自我“充電”。在教學(xué)實施過程中，實驗室老師注重的是引導(dǎo)而不是一味地教授；在教學(xué)態(tài)度上，實驗室的老師們主張對學(xué)生循循善誘，而不是簡單告知操作方法。這樣，經(jīng)過一堂課的學(xué)習(xí)，學(xué)生不會僅僅按照制定的步驟走馬燈似地操作一遍了事，而是會通過實驗真正地學(xué)習(xí)和鞏固知識。
　　在實驗期間，難免會有個別同學(xué)因為主客觀原因不能按時跟隨本班級一起完成實驗。對于這樣的學(xué)生，實驗室的老師們總會叮囑他們跟別的班級進(jìn)行補(bǔ)做，如果沒有合適的時間，實驗室老師會單獨安排時間指導(dǎo)他們完成實驗，絕不僅以扣分作為處罰和告誡。他們寧可多付出點時間和精力，也要讓學(xué)生做完實驗，真正學(xué)到東西。
　　在沒有實驗教學(xué)任務(wù)的時候，實驗室的年輕老師會主動去聽學(xué)生評價高的教師講課或觀摩其他專業(yè)的實驗課，積極改進(jìn)自身教學(xué)中存在的問題，并主動觀看學(xué)校舉辦的教學(xué)基本功競賽和教學(xué)觀摩大賽，認(rèn)真聽取專家點評，取長補(bǔ)短。正是由于實驗室年輕老師的嚴(yán)于律己，積極進(jìn)取，2007年，他們在學(xué)校教學(xué)觀摩大賽中才得到了各位專家老師的好評，取得一等獎的好成績。
　　正是機(jī)電實驗室在日常教學(xué)工作中的一絲不茍，才使得本科生實驗教學(xué)工作扎扎實實地開展，這不但得到了老師和學(xué)生的好評，也得到了院領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)可。
　　基于“項目研究式”的教學(xué)方法改革從2006年起，在國家質(zhì)量工程建設(shè)項目的支持下，機(jī)械工程學(xué)院開始引進(jìn)國際先進(jìn)的工程教育理念———CDIO模式，開始推進(jìn)基于“項目研究式”的教學(xué)方法改革。作為培養(yǎng)本科學(xué)生的一個重點，本科實驗教學(xué)成為教學(xué)方法改革的重要試點。
　　省級精品課《微機(jī)原理及應(yīng)用》是由機(jī)電工程系負(fù)責(zé)開設(shè)的院級平臺課，該課程抽象難懂，難講難學(xué)。往年以傳統(tǒng)的教學(xué)方式授課，學(xué)生學(xué)習(xí)味同嚼蠟，興趣索然，難以理解并掌握課程知識。2009年，機(jī)電系進(jìn)行了基于“項目研究式”教學(xué)的試點改革。本著“要更多地給予學(xué)生主動參與課程學(xué)習(xí)的機(jī)會，要想辦法激發(fā)學(xué)生發(fā)自內(nèi)心的學(xué)習(xí)激情，要精心設(shè)計各種實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力”的教學(xué)改革思想，機(jī)電系的老師們精心設(shè)計了一整套包含三個級別的項目體系：以隨堂進(jìn)行的項目為三級項目，促進(jìn)學(xué)生對專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)；以專業(yè)課程設(shè)計為二級項目，培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建并運用知識模塊的能力；以畢業(yè)設(shè)計為一級項目，培養(yǎng)學(xué)生用專業(yè)知識開發(fā)設(shè)計復(fù)雜系統(tǒng)和產(chǎn)品的能力。為探索CDIO教學(xué)模式，機(jī)電實驗室課程組積極配合授課教師，決定從濃縮理論授課內(nèi)容入手，將授課教師從科研項目中提煉出來的基于團(tuán)隊的三級項目與課程實驗教學(xué)有機(jī)融合，讓學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)理論知識，課外進(jìn)行三級項目的研究，使學(xué)生自主建立起以確定項目方案、設(shè)計和搭接電路、編寫和調(diào)試程序為主要內(nèi)容的學(xué)習(xí)體系。三級項目的最后，要求學(xué)生以撰寫項目報告和制作PPT的形式進(jìn)行項目研究的匯報，改變了以往以課后習(xí)題來鞏固學(xué)生所學(xué)理論知識，類似于“紙上談兵”的學(xué)習(xí)方式。三級項目的實施使學(xué)生從被動學(xué)變成主動學(xué)，使他們的學(xué)習(xí)積極性更加高漲，也鞏固了知識體系，并樹立起工程思想。此外，項目的實施既增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和知識的運用能力，也提高了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作和交流表達(dá)能力。
　　2008年，我校成為全國首批CDIO工程教育模式機(jī)械類試點高校之一，并被推舉為組長單位。為了實現(xiàn)對基于CDIO理念的專業(yè)課程項目體系的進(jìn)一步探索與實踐，機(jī)電實驗室的老師配合理論課老師在原有專業(yè)主干課程的三級項目基礎(chǔ)上，于2009年秋季學(xué)期進(jìn)行了新一輪的改革和完善。機(jī)電系將《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計》和《單片機(jī)原理及應(yīng)用》這兩門專業(yè)主干課程的三級項目和機(jī)電專業(yè)課程設(shè)計二級項目集成為一個完整的基于項目研究的教學(xué)體系，并分為兩個階段。第一階段（三級項目實施階段）：基于《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計》和《單片機(jī)原理及應(yīng)用》兩門課程的三級研究項目，課程組所選擇的項目是智能小車的設(shè)計與制作，這個項目需要綜合運用以單片機(jī)控制技術(shù)為核心的機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計知識。第二階段（二級項目實施階段）：用四周的專業(yè)課程設(shè)計時間，讓學(xué)生將課程項目階段完成的智能小車升級為簡單的移動式抓取機(jī)器人和搬運機(jī)器人，并通過書面工作報告、匯報講演和分組搬運物料競賽等方式進(jìn)行考核驗收。
　　2009年，機(jī)電系在完成項目整合后，創(chuàng)造性地將競賽機(jī)制引入到該項目實施過程中，并將成本考核指標(biāo)引入到項目考核。學(xué)生在完成方案設(shè)計、工程設(shè)計、加工制作及項目調(diào)試后，所有的項目作品均參加由創(chuàng)新基地組織的智能機(jī)器人搬運大賽，以比賽成績作為項目評定的標(biāo)準(zhǔn)之一。同時，學(xué)生根據(jù)項目進(jìn)行情況自我評分，進(jìn)一步激發(fā)了他們的創(chuàng)作熱情。這種改革構(gòu)建了集“課堂教學(xué)、討論互動、動手實驗、項目研究、課程設(shè)計”五位于一體的課程教學(xué)體系，實現(xiàn)了多方位培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)。
　　一位經(jīng)歷過這種教學(xué)改革的學(xué)生說：“這種教學(xué)體驗既使我們的課程知識得到了鞏固，也使自身的綜合素質(zhì)得到了提高，實踐過程中充分發(fā)揮了自主創(chuàng)新能力，給了我們一種不同尋常的經(jīng)歷，使我們得到了真正的成長?！?br>　　一份耕耘，一份收獲“老師若把學(xué)生當(dāng)做自己的孩子或兄弟姐妹，就會感到付出不算什么，都是應(yīng)該做的。”采訪中，實驗課老師這樣對記者說。正是由于有了這種強(qiáng)烈的責(zé)任感，機(jī)電實驗室的老師鼓勵基礎(chǔ)差的同學(xué)加班完成實驗，接納學(xué)有余力的同學(xué)加班完成額外的實驗內(nèi)容，所以經(jīng)常會有這樣的場景：每當(dāng)窗外盡是剛下課趕回宿舍或食堂的同學(xué)時，機(jī)電實驗室里還有學(xué)生在專心致志地繼續(xù)著實驗，實驗老師也沒有因為下班而離開，而是依舊在實驗室陪伴著學(xué)生，為其提供指導(dǎo)。
　　實驗課程項目的實施在考查學(xué)生的理論掌握能力的同時，也在考察學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。為了避免突來的靈感受打擾，許多同學(xué)都會放學(xué)后一直呆在實驗室，直到實驗項目完成才會離開，實驗老師不忍心影響學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)熱情，盡可能地陪伴著他們。因此在項目實施期間，機(jī)電工程實驗室老師幾乎取消了全部晚上及周末的休息時間，遇到學(xué)生調(diào)試的關(guān)鍵時候，會拖到很晚才下班，甚至中午也不休息。在實驗室沒有安排課程的時候，總會有學(xué)生主動請求老師開放實驗室，對自己感興趣的項目作進(jìn)一步研究，盡管機(jī)電實驗室的老師也有很多教學(xué)事務(wù)要忙，但每次還是都會答應(yīng)學(xué)生的請求，因為他們深知學(xué)生時代是學(xué)知識的最佳時期，應(yīng)該盡可能地為他們提供方便。
　　在實驗進(jìn)行期間，老師的默默付出潛移默化地影響著學(xué)生，增強(qiáng)了他們學(xué)習(xí)的主動性。除此之外，負(fù)責(zé)實驗的老師們還在積極豐富實驗教學(xué)的內(nèi)容，使實驗更加貼近工程實際，讓學(xué)生在上學(xué)期間就接觸參加工作后可能接觸到的東西，使學(xué)生真正感覺到那些就是在日常工作中要用到的。現(xiàn)在，實驗室老師都在積極爭取學(xué)院立項，準(zhǔn)備開設(shè)挖掘機(jī)自動控制及融合組態(tài)技術(shù)的液位控制系統(tǒng)等更多項綜合型實驗項目，以使學(xué)生有更多的選擇范圍。
　　精誠所至，金石為開?！痹谂囵B(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的作風(fēng)、求真務(wù)實的態(tài)度，提高創(chuàng)新能力與實踐能力方面，機(jī)電實驗室走出了一條成功之路，得到了廣大師生的認(rèn)可和好評。但機(jī)電實驗室的老師們并沒有滿足于已有的成績而固步自封。在探索教學(xué)改革新思路的同時，如今，他們?nèi)匀槐兄鴮ぷ髡J(rèn)真負(fù)責(zé)、對學(xué)生悉心輔導(dǎo)的傳統(tǒng)，正在為創(chuàng)建人才培養(yǎng)新模式而兢兢業(yè)業(yè)地努力探索著。