淺談工科實驗教學中存在的問題及改進方案

李芳芳 田浩彬

摘? 要：實驗教學與理論教學在大學課程體系中都發揮著很大的作用，但目前本科生的實驗教學很多存在理論與實踐脫節、學生缺乏操作機會、教學效果無法達到預期目標等諸多問題。該文從實驗內容、教學方法、學生情況和考核方法等多方面分析了工科實驗教學中存在的問題，并從教學內容創新性、實驗過程控制、校企合作和學生責任意識的培養等多方面提出了可能的改進方案。只有提高實驗教學的水平，才能實現實驗教學與理論教學的齊頭并進，更好地培養學生的獨立思考能力、創新意識和責任意識等。

關鍵詞：實驗教學? 前沿性? 分步控制? 校企合作? 責任意識

中圖分類號：G642 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）02（a）-0137-02

實驗教學與理論教學相輔相成，是大學教育的重要組成部分之一。但在現今的教學環境中對理論教學的重視程度明顯高于實驗教學，實驗教學僅作為理論教學的補充和輔助，而沒有形成一個完整的體系。由于實驗課內容設置和教學方法等問題，使得學生在實驗課上參與度不高，實驗教學無法達到預期目標。

1? 工科實驗教學中存在的問題

1.1 實驗內容陳舊

很多實驗課程內容多年未變，如金工實習，目前還停留在傳統的車銑刨磨、砂型鑄造和電弧焊等。老舊的實驗內容無法跟上新技術，新材料的變革，與當前最新甚至已經廣泛使用的技術脫節。陳舊的實驗內容學生初接觸可能有一定的新鮮感，但會降低學生對機械行業的期待值，認為機械類工作技術含量低、工作環境差，不利于提高學生后續專業課的興趣和積極性，甚至導致學生在剛開始接觸這一領域時就對進一步學習和將來從事本行業的工作失去了興趣。

1.2 教學方法死板

目前，實驗的教學方法主要還是以老師演示學生重復的模式為主，缺乏學生的自主性和創新性。由于實驗內容本身的吸引力有限，學生在老師演示時經常開小差不認真聽講，無法掌握正確的實驗設備操作方法或實驗流程等。對實驗的簡單重復導致學生只需要機械化操作，不需要思考實驗的內涵，學生總體的積極性不高，甚至部分學生既不動腦也不動手，操作時依靠小組其他同學，直接抄寫他人甚至編撰數據。不是手腦并用的實驗是無法讓學生真正記住實驗的原理和方法的，也不能真正意義上地提高學生的實踐能力。

1.3 學生缺乏實際操作的機會

實驗教學中最關鍵的角色是學生，但是種種原因限制，學生在實驗教學中的關鍵作用并沒有體現[1]。很多學校實驗室場地較小，可供學生操作的設備較少，大部分的實驗學生只能分小組后參與。由于分組后同一小組人數可能較多，每個學生的操作時間有限，對儀器儀表的認識也不全面、不系統。部分與理論課配套的實驗有一定的危險性，為了避免危險，這類實驗學生只能看不能動手操作。此外，很多實驗需要的時間比較長，如熱處理等，往往需要十幾個小時，所以學生只能接觸整個實驗的某一環節，無法全部參與，使得學生缺少對實驗全局的認識。

1.4 部分學生基礎薄弱

由于不同地區高中課程設置的差異，很多大學新生物理或化學基礎薄弱，無法很好地理解專業課中基于物理和化學的很多概念，使得實驗教學不能有效開展。現在部分高校實行完全學分制，但學生自由選課后一個班上的學生可以來自不同專業，其先修課程也不盡相同，導致一個班上學生的基礎參差不齊，實驗教學時會面臨就高還是就低的問題。遷就基礎薄弱的同學將導致實驗難度的大幅度降低，使得基礎較好的學生無法學到應有的內容;但遷就基礎較好的學生，實驗難度較大，基礎薄弱的學生就可能無法跟上教學的進度安排。

1.5 實驗成績考核方法不嚴謹

由于實驗課程內容和教學方法的落后，實驗的課程內容很多都是數據測量，但簡單的測量數據不能讓學生獲得真正的鍛煉，也不能確定學生是否真正掌握了相關內容。另外，實驗報告模板老套，學生很多時候只能記錄數據，不能發揮自身的創意，反而使得學生不愿意在實驗報告等方面花費時間，草草了事應付交差。學生對實驗過程和數據梳理等不嚴謹，有時甚至存在抄襲現象，現有的實驗報告不能杜絕也很難甄別這一現象的出現。

2? 工科實驗教學的改進方案

2.1 提高實驗內容的前沿性

實驗內容應該形成一套完整體系，如從介紹實驗的起源、歷史和發展等開始，讓學生對實驗有更感性的認識，而不是一套孤立的操作。結合行業的發展方向和最新的研究進展，在實驗內容設計時加入更多創新性的內容，從而拓展學生的眼界，加強學生對專業的榮譽感和信任感。此外，還可以引入當下最熱門的應用及應用趨勢等，如模具制造的信息化。模具制作信息化在生產企業中已經有了大范圍的使用，學生畢業后從事相關工作也必將接觸到這一內容，接觸此類信息可以為學生今后的擇業提供參考;如果學生在校期間完全沒有接觸過這類內容，可能導致畢業與工作的真空地帶。

2.2 實驗過程的分步控制

不能僅僅在課堂上老師演示學生重復、學生交一份內容簡單的實驗報告就完成實驗課，這不僅降低學生對實驗課的興趣，也不利于學生查閱資料、思考問題、解決問題等能力的培養。根據實驗課的具體內容，可將實驗課程的教學分為前期準備、過程控制和后期跟蹤等多個方面，從而實現實驗課的動態、多層次考核。前期準備需要老師提供符合實驗內容的若干個具體問題，學生選擇一個或多個問題進行資料收集，讓學生自己發現問題、思考問題、提出該問題的解決方案，而不是一無所知地等待老師填鴨式地開始實驗課程。實驗過程中老師應起到引導者和協助者的作用，讓學生成為課堂的主導，讓學生根據自己選擇的問題開展實驗的設計并完成，鍛煉學生的實踐能力。后期跟蹤包括對實驗的反思、實驗報告的撰寫等，從根本上提高學生的實踐和思考能力。

通過老師基于實驗內容提出的若干問題，學生可以根據自己的興趣選擇待解決問題，其實就是自然而然地將學生分為了不同的小組。每個學生對實驗過程中出現問題的不同看法，也能保證每人的實驗報告不雷同，減少抄襲情況的出現[2]。

2.3 加強校企合作

目前大部分學生畢業后的選擇是進入企業，如何讓學生在擇業時更有競爭力、在工作中表現更好，這些都需要學校幫助學生們在大學4年中打下良好的基礎。實驗教學因其自身特點，可以作為一個很重要的媒介提升學生的動手能力和解決工程問題的能力等。因此實驗教學不能只限于校內，還有通過加強校企合作，合作編寫教材、企業工程師授課、企業參觀等形式讓企業的生產實踐融入課堂教學，讓學生更早地了解企業的運作、生產方式、在企業的工作狀態等，讓學生走出去、讓企業走進來，擴展學生的眼界，提高今后在該行業工作的積極性，減少學校與企業、學生與員工間的轉換時間，提升整體競爭力。

2.4 學生責任意識的培養

在社會快速更迭，網絡滲透力極強的背景下，學生受到海量信息的沖擊，其中夾雜著大量不良信息，學生受到此類信息的影響，或多或少都存在責任意識缺失的現象。學生對課程不重視、抄襲等都是責任意識缺失的表現。因此，需要從家庭、學校和社會等多方面提高學生的責任意識，而學校作為教書育人的殿堂，是其中很關鍵的一環。以上海第二工業大學為例，結合學校的定位，學校注重學生工匠精神的培養，將敬業、精益、專注、創新等的培養融于日常教學中。如向機械類專業學生介紹相關行業的杰出人物，尤其是校友，拉近學生與行業領軍人物的距離，增強學生通過自身努力獲得成功的信心，也讓學生更容易接受思政元素，明白責任意識不是一句口號或空話，而是成功的基石，自動自發地接受工匠精神、愛上工匠精神，從有形無形各方面建立并加強學生的職業道德、職業能力和職業品質。

3? 結語

實驗教學效果不佳的問題，必須讓學校、老師和學生全部加強重視。提高實驗內容的前沿性，讓學生接觸到所學專業的最新進展;老師進行實驗過程的分步控制，為學生思考及解決問題能力的培養提供條件;學校增強校企合作，讓學生更好地了解企業;在校園內營造良好的生態環境，如工匠精神，培養學生的責任意識，通過多方面的努力，最終實現實驗課教學效果的改進。

參考文獻

[1] 任歡，周廣超，張蔓，等.機械設計實驗教學改革的探索與實踐[J].工程技術，2018（3）：30-32.

[2] 高智琛，王麗娟.改進實驗教學方法 促進高校創新人才的科學培養[J].中國現代教育裝備，2011（15）：138-140.