淺談實(shí)驗(yàn)在工科教學(xué)中的作用

董國(guó)青 馮友宏

【摘 要】實(shí)驗(yàn)教學(xué)是工科專業(yè)教學(xué)的重要組成部分，通過(guò)實(shí)驗(yàn)有利于提高學(xué)生的工作興趣，提升學(xué)生的操作技能，鍛煉學(xué)生的獨(dú)立思維和探究能力。合理安排實(shí)驗(yàn)可有效發(fā)揮實(shí)驗(yàn)作用。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué)；工科；作用；技能；思維；合理

工科專業(yè)是應(yīng)用性極強(qiáng)的學(xué)科，涉及到社會(huì)發(fā)展的前沿，現(xiàn)代社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域及人們?nèi)粘Ｉ畹榷寂c工科技術(shù)有著緊密的聯(lián)系。全國(guó)各地從事相應(yīng)技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)、銷售和應(yīng)用的企事業(yè)單位很多，隨著改革步伐的加快，這樣的企事業(yè)單位會(huì)越來(lái)越多。為促進(jìn)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，培養(yǎng)一大批具有本科高層次學(xué)歷，能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，掌握相關(guān)技能，在工作中能夠很快“上手”的專業(yè)人才成為學(xué)校的重點(diǎn)目標(biāo)。針對(duì)于工科專業(yè)的相應(yīng)特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為一種重要技能培養(yǎng)手段起著關(guān)鍵的作用。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是行為導(dǎo)向教學(xué)法的一種教學(xué)方法，其理念核心就是通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性、探究意識(shí)和動(dòng)手操作能力等來(lái)挖掘?qū)W生的潛能，從而充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造才能。對(duì)工科專業(yè)課程而言，有基礎(chǔ)課的理論要求，也有專業(yè)課的技能要求。對(duì)于課程中比較抽象難以理解，而且教師用語(yǔ)言又不易描述的內(nèi)容，有必要實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)由難化易，由繁化簡(jiǎn)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣[1]。實(shí)驗(yàn)在工科專業(yè)中的重要性表現(xiàn)尤為明顯。

（一）實(shí)驗(yàn)有助于提高工科學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是一種特殊的意識(shí)傾向，是動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的重要主觀原因，良好的學(xué)習(xí)興趣，是求知欲的源泉，是思維的動(dòng)力。工科專業(yè)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。實(shí)驗(yàn)具有千變?nèi)f化的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)多種多樣的功能，是喚起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效手段。許多工科知識(shí)最終都是要應(yīng)用到實(shí)際生活中，因此在實(shí)驗(yàn)中可將相關(guān)實(shí)驗(yàn)成果同生活應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，比如，在單片機(jī)原理的學(xué)習(xí)中，可通過(guò)實(shí)驗(yàn)編程實(shí)現(xiàn)“洗衣機(jī)”的操作，或者通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)“床頭燈”的亮暗調(diào)整。這些都可以激發(fā)學(xué)生的求知欲，同時(shí)達(dá)到學(xué)以致用的目的。

（二）實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生操作技能的提高

工科專業(yè)對(duì)于學(xué)生的操作技能一般都有一定的要求。例如電工學(xué)學(xué)生要具備最基本的焊接技術(shù)，機(jī)械專業(yè)學(xué)生要熟悉基礎(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)備的操作。這些能力的鍛煉都可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)獲得。同時(shí)對(duì)于不同行業(yè)中涉及到的不同的操作規(guī)范，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可對(duì)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生正確規(guī)范的操作習(xí)慣，為其之后成為一名合格的工程人員打好基礎(chǔ)。

（三）實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的獨(dú)立性

思維的獨(dú)立性是指善于獨(dú)立地提出問(wèn)題，主動(dòng)尋求答案。老師可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生不依賴他人幫助，不期望得到現(xiàn)成答案，而能夠獨(dú)立地、創(chuàng)造性地認(rèn)識(shí)事物，探索解決問(wèn)題的途徑。任何工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和改進(jìn)都需要不斷地實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生獨(dú)立地思考原理、知識(shí)的應(yīng)用，探究還未認(rèn)識(shí)的事物，引發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在實(shí)驗(yàn)中遇到問(wèn)題，學(xué)生可通過(guò)原理知識(shí)獨(dú)立解決。比如，在“改變電機(jī)轉(zhuǎn)速”的試驗(yàn)中，如果連線正確，電機(jī)轉(zhuǎn)速卻一直保持不變，這時(shí)便需要學(xué)生結(jié)合原理知識(shí)，檢查連線，對(duì)比實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置，進(jìn)而找出問(wèn)題所在。同時(shí)，在不同的試驗(yàn)結(jié)果得出后，學(xué)生會(huì)主動(dòng)去思考該實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用領(lǐng)域，嘗試和生活應(yīng)用相結(jié)合，將知識(shí)最終轉(zhuǎn)換到實(shí)踐中。

（四）實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

實(shí)驗(yàn)在一定程度上是模仿科學(xué)研究的過(guò)程，是一種基本的科學(xué)研究方法，也是探究性地教學(xué)方法。學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)活動(dòng)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、做出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察記錄和分析推理等多方面的科學(xué)研究能力是十分有利的。一般在工科專業(yè)中都會(huì)設(shè)置相關(guān)的綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)中可充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，將所學(xué)知識(shí)和設(shè)計(jì)、推理、思維、技能結(jié)合起來(lái)，循序完成對(duì)知識(shí)地理解。

總之，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是工科專業(yè)教學(xué)的關(guān)鍵組成，合理開(kāi)展實(shí)驗(yàn)可以使教學(xué)達(dá)到事半功倍的作用。但在具體的實(shí)驗(yàn)安排中仍然有一些問(wèn)題需要注意。

（一）合理安排實(shí)驗(yàn)課的帶教老師[2]

要搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室教師的能力培養(yǎng)是非常重要的。首先，實(shí)驗(yàn)老師必須掌握相關(guān)學(xué)科的理論知識(shí)，如果在允許的情況下盡可能讓該門課程的理論指導(dǎo)老師負(fù)責(zé)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，以便于老師在實(shí)驗(yàn)課程中和理論知識(shí)匹配講解，進(jìn)一步方便學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際。其次，實(shí)驗(yàn)老師需具備豐富地操作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作規(guī)范性予以指導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始階段，要盡快培養(yǎng)學(xué)生具備良好地操作習(xí)慣，比如，在具有強(qiáng)電操作或腐蝕性物質(zhì)地實(shí)驗(yàn)中，要將人身安全問(wèn)題作為實(shí)驗(yàn)操作的基本要求，這便要求學(xué)生在操作中認(rèn)真規(guī)范合理。最后，實(shí)驗(yàn)老師在實(shí)驗(yàn)課程中要注意精講多練，重在實(shí)踐。老師在實(shí)驗(yàn)講解過(guò)程中要語(yǔ)言準(zhǔn)確精煉，重點(diǎn)要講透原理，講清操作方法，強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)，并采用討論式講解，以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極思維，進(jìn)而訓(xùn)練學(xué)生獨(dú)立地做實(shí)驗(yàn)。

（二）認(rèn)真選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，合理安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)度

實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容要緊密聯(lián)系理論教學(xué)，與課堂教學(xué)內(nèi)容的順序匹配，并涵蓋課程重要內(nèi)容，幫助學(xué)生鞏固和加深對(duì)理論知識(shí)、尤其是重點(diǎn)知識(shí)的理解。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)進(jìn)度的安排上要注意參考相關(guān)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)時(shí)間，不能跟課堂講授的時(shí)間相距太遠(yuǎn)，否則前面的知識(shí)基本遺忘，對(duì)提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性是很不利的，因此，在實(shí)驗(yàn)時(shí)間上要考慮周密，謹(jǐn)慎安排。

（三）充分利用有限資源，盡可能滿足操作

學(xué)校在實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及儀器安排上可能不能滿足每人一臺(tái)，抑或者有的學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備相對(duì)落后破舊。在這種情況下要盡量讓學(xué)生分組操作，爭(zhēng)取每人都有動(dòng)手機(jī)會(huì)。如果不能避免多人操作，要明確分工，共同完成，避免有的學(xué)生“抬頭看天花板，低頭玩手機(jī)”的不良現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是工科專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的重要組成部分，是教學(xué)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，是提高學(xué)生操作技能，鍛煉學(xué)生獨(dú)立思維和探究能力的重要手段，是理論學(xué)習(xí)的繼續(xù)、補(bǔ)充和發(fā)展。合理地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課程能夠幫助工科學(xué)生更深入地掌握專業(yè)知識(shí)，更有效地實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用。

參考文獻(xiàn)：

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[2]吐?tīng)栠d江·買買提明.重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量[J].新疆醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2005.

作者簡(jiǎn)介：董國(guó)青（1986—），女，安徽師范大學(xué)教師，研究方向：過(guò)程控制。