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分析了当前国内工科学生工程能力培养模式的不足,阐述了机械专业实验分级教学的意义.以"机电一体化系统设计"课程实验教学为例,对基础级、拓展级和创新能力培养级各层级实验教学内容进行了设计,改革了分级实验教学考核模式,提高了实验教学在课程考核中的比重,对不同层级的实验成绩及效果进行了量化.实践证明机械专业实验分级教学方式可有效地激发学生的学习兴趣和主动性,专业知识实践能力以及创新意识都有了不同程度的提高.