在机械工程专业实验教学中心，机器人爬墙计划正在实施。紧贴在墙壁上的不起眼的小车，在缓慢的起步后终于贴着墙壁爬行起来。缓慢爬升，拐弯，下降，像在墙上生了根一般，“我们成功了！”课堂作品的展示成功使得“机械自动化器件及其应用”机器人实验小组欢呼雀跃。通过精心设计的实验项目，培养具有自主实践能力的创新型人才，正是机械工程专业实验教学中心的核心理念。

“量身打造”的CDIO

《机械自动化器件及其应用》是机械工程专业实验教学中心为大三学生开的一门课程。机硕31班安波涛就是智能爬墙小车团队的成员。爬墙小车依据爬墙原理分为电磁式、真空式等，其一大难点在于要实现小车轻量化，所以对于车身材质、电机型号、电池性能要求十分严格。授课教师方素平教授在日本时也曾带学生做过类似的题目，利用电磁铁原理但效果不甚理想，所以刚开始，方教授对于安波涛小组的选题有很大的担忧。在经过多次讨论之后，小组内部终于统一出了一个可行的方案：“采用真空负压原理实现小车爬墙，以前大多的爬墙小车由于需要大功率的电机制造真空环境，所以采用有线供电获得足够的动力，我们使用用来做航模的轻木制造小车车身。”

制作爬墙机器人

解决了设计原理上的困难，小组开始把工作重心放在组装过程上。选购器材、安装仪器、测试系统，失败、重来，再失败、再重来。在团队的努力和老师的鼓励下，困难终究是没有把向往真理的学子击倒。集体讨论，查阅论文，通宵制作，智能爬墙机器人终于新鲜出炉！方教授认为，“学生在结合理论和实践的能力上有所欠缺，所以自主实践会遇到很大的困难。这时候老师鼓励他们自己去想，去寻找答案。一旦解决了问题，那么学生的能力和成就感都会增强很多。”

从设计爬墙小车的想法，到理论论证，讨论修改，再到小车的组装和完善，实验课的设计和“CDIO”所代表的构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）环环相扣。安波涛认为，“这种教学模式很适合机械专业的同学。‘构思’阶段老师给予方向上和选题上面的意见和建议，具体细节由我们自己完成。‘设计’和‘实现’阶段老师给予理论方面的指导，最终实现‘运作’，这一系列过程能最大程度激发我们的创新能力和提升自主探究能力。”

“以学生为主”的探究式实验

以学生为主导的自主探究式实验，是机械工程专业教学实验中心的一大特色。通过以学生为主体，以项目目标为驱动，倡导综合性、设计性创新实验，培养学生发现问题、解决问题的能力。

参加VEX机器人世界排名赛

5月，好消息传来，在美国肯塔基州路易斯维尔举办的2016届VEX机器人世界锦标赛上，西安交大本科生VEX机器人队取得了手动技能赛第4名，自动技能赛第7名以及联赛对抗赛第5名，该成绩实现了中国代表队在此项赛事上的历史性突破。

回想起在VEX赛场上的比赛经历，队员朱金格告诉记者，能取得好成绩，与学院开展的综合性实验自主实验培养模式所带来能力提升密不可分。在《建模仿真》课程所做球杆实验的过程似乎仍历历在目，“实验中心的自主探究式实验理念，让我在动手能力和团队意识方面都有了一次质的飞跃。正是这些能力的养成，才让我们能够在比赛上有良好的发挥。”队员张孔生也说：“今年比赛的题目是设计机器人把球从场地上捡起来投到球框里。常见的机器发射方式有两种，飞轮发射和弹射。这两种方式各有利弊，如何选择确实让人头疼，国内好多队伍都面临取舍问题。我们就想到了飞轮发射和弹射结合的方式，并成功解决了两者方式的兼容问题。这种创新思维源于一次一次的自主探究的实验过程。”

“每一个实验都是以学生为主导展开，让我们自行探究。实验过程中我们会有一些不成熟的想法，甚至有些‘荒谬’的答案，但老师很少直接干预我们，都是鼓励我们再想、再试，激励我们在失败的教训反思中，发现问题，解决问题。这不仅是传授知识，更多的是培养了自主探索和创新的能力。”队员胡铭杰说。

“项目驱动”的团队作战

以项目为主导的综合性设计性试验，以及与之相对应的实验环节评价体系也是记者在采访中听到的最多的感受。综合设计性实验以项目为目标，以团队为主体，让学生组队自主完成。机械36班张泽天同学有着切身体会，“在实验中心，每一个试验都是以问题为目标。就以我正在做的转子故障诊断实验为例，从搭建测试系统开始，到安装传感器、调试系统、数据采集、数据分析等等，都离不开项目目标要求。而这一系列的步骤操作不是凭一己之力能够完成的，这就要求我们具有团队意识和协作意识。”

在综合设计性实验评价体系中，教师评价的对象主要是项目小组，评价小组各项细则上的的情况，每项执行过程中准确的给出评价结果并通报小组。在整个实验答辩完成后汇总各项成绩，给出该小组的平均成绩，而各个组员的最终成绩由组长负责给出，要求按照按劳分配的原则，按照个人对小组贡献程度在平均分的前提下给出差异化的成绩。

《故障诊断》课

教授《机械系统故障诊断》的王保健老师告诉记者：“传统的课内实验教学中大部分主要依靠出勤率加最后的实验报告来给出学生实验成绩，这样的评价体系太笼统，存在学生抄袭实验报告，做实验积极性差的情况，不能真实的反映学生做实验整个过程各个细节的状态，不利于教学质量的提高。完善后的评价体系要求学生自主学习，辅助学生了解实际工程中解决问题的一般过程，同时培养善于思考、敢于创新、团队协作能力强、动手能力强的良好素质。”

机械36班黎子玥对此深有体会，“评价体系的个体性更强了，它使得同一小组的每位同学都必须全力以赴。不仅提高了同学们的实验积极性，培养了团队协作精神，同时还激发了同学们的潜力。”

为了进一步提高学生创新意识与工程实践能力，机械学院已经将创新能力培养贯穿在2015版培养方案中，设立了专门的创新设计课程，同时也将创新能力培养贯穿在每一门专业核心课程实验中，我们非常期待机械学院在自主实践能力的创新型人才培养方面取得更大更好的成绩，为中国制造2025培养一大批优秀拔尖创新人才。