冶金材料类专业工程力学创新性实验的构建

    工程力学是各工科专业一门重要的专业基础课，其特点是理论性强又与工程实际紧密联系。工程力学实验课作为该课程中非常重要而又不可分割的实践性教学环节，对于培养冶金与材料类专业学生用科学的方法来研究处理实际问题的能力，提高学生的实践能力、创新精神和综合素质有着极其重要的作用。

    传统的工程力学实验教学模式主要是以验证性实验为主，但不能有效提高学生的创新思维，有必要提出新的实验教学模式，将传统的封闭实验教学模式转变成为开放实验教学模式。开放实验模式可以为学生提供一个自主的实验和研究的平台［1］，通过该平台有利于培养学生的独立设计思维、动手能力和创新能力，使实验教学水平与质量迈上一个新的台阶。

    遵循我校“重基础、宽口径、强能力、高素质”的办学理念，将学生培养成德才兼备、基础扎实、知识面宽、具有创新精神和实践能力、能适应冶金材料工程需要的应用型工程技术专门人才［2］，探究与应用型人才培养相适应的实验教学体系与教学方法是非常必要的。因此，实验教学改革是培养创新人才的重要举措，是实现创新教育的重要基础［3］，对于深化教育改革，培养适应经济发展需要的高素质应用型人才具有重要意义。

    1 国外创新性实验的理念

    德国是最早提出创新教育理念的国家之一，在弗赖堡大学、慕尼黑大学、波鸿应用技术大学等多所大学设立了专门的教授岗位对学生的创新能力进行培养［4］，提出了以培养学生创新能力为中心的理念，旨在培养学生自主学习能力，注重完善学生的人格个性，具有发现问题和解决问题能力以及创新能力与独立的科研能力，使学生具有创造性、主动性、独立性［5］。

    美国是最早实施创新教育的国家之一。1973年美国国家科学基金会先后资助麻省理工学院等 4所高校各建立一个“创新中心”，进行创新教育的试验［6］，其目的就是拓宽学生知识面，使学生在探索中学会学习，培养其探索、调查、创造的能力。1992年普林斯顿大学在制定本科生培养计划中就包含了培养创新型人才所需要的知识、能力和素质结构; 斯坦福大学在 1994 年建立本科生研究项目办公室，其目的是促进本科生参与研究工作。据最新调查，目前美国几乎所有的研究型大学都设立了本科生研究计划，并配套制定了开放实验室的管理制度。

    英国牛津大学校长 C·鲁卡斯要求大学培养的人才“要有很高的技术，非常宽的知识基础，有很强的个人责任感，革新能力和工作灵活性”。帝国理工学院则提出要培养学生具有独创性和宽广的视野，以“探测、挖掘和开发学生的潜在能力，激励个人的创造性精神”为宗旨，该大学培养出了一代又一代高素质人才［7］。英国曼彻斯特大学 AndreGeim 和 Konstantin Novoselov 因当年“爱玩”创新实验，在二维空间材料石墨烯方面的创新性实验而获2010 年诺贝尔物理学奖。