淺談工科實驗教學(xué)中存在的問題及改進(jìn)方案

李芳芳 田浩彬

摘? 要：實驗教學(xué)與理論教學(xué)在大學(xué)課程體系中都發(fā)揮著很大的作用，但目前本科生的實驗教學(xué)很多存在理論與實踐脫節(jié)、學(xué)生缺乏操作機(jī)會、教學(xué)效果無法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)等諸多問題。該文從實驗內(nèi)容、教學(xué)方法、學(xué)生情況和考核方法等多方面分析了工科實驗教學(xué)中存在的問題，并從教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新性、實驗過程控制、校企合作和學(xué)生責(zé)任意識的培養(yǎng)等多方面提出了可能的改進(jìn)方案。只有提高實驗教學(xué)的水平，才能實現(xiàn)實驗教學(xué)與理論教學(xué)的齊頭并進(jìn)，更好地培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力、創(chuàng)新意識和責(zé)任意識等。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)? 前沿性? 分步控制? 校企合作? 責(zé)任意識

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

實驗教學(xué)與理論教學(xué)相輔相成，是大學(xué)教育的重要組成部分之一。但在現(xiàn)今的教學(xué)環(huán)境中對理論教學(xué)的重視程度明顯高于實驗教學(xué)，實驗教學(xué)僅作為理論教學(xué)的補充和輔助，而沒有形成一個完整的體系。由于實驗課內(nèi)容設(shè)置和教學(xué)方法等問題，使得學(xué)生在實驗課上參與度不高，實驗教學(xué)無法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

1? 工科實驗教學(xué)中存在的問題

1.1 實驗內(nèi)容陳舊

很多實驗課程內(nèi)容多年未變，如金工實習(xí)，目前還停留在傳統(tǒng)的車銑刨磨、砂型鑄造和電弧焊等。老舊的實驗內(nèi)容無法跟上新技術(shù)，新材料的變革，與當(dāng)前最新甚至已經(jīng)廣泛使用的技術(shù)脫節(jié)。陳舊的實驗內(nèi)容學(xué)生初接觸可能有一定的新鮮感，但會降低學(xué)生對機(jī)械行業(yè)的期待值，認(rèn)為機(jī)械類工作技術(shù)含量低、工作環(huán)境差，不利于提高學(xué)生后續(xù)專業(yè)課的興趣和積極性，甚至導(dǎo)致學(xué)生在剛開始接觸這一領(lǐng)域時就對進(jìn)一步學(xué)習(xí)和將來從事本行業(yè)的工作失去了興趣。

1.2 教學(xué)方法死板

目前，實驗的教學(xué)方法主要還是以老師演示學(xué)生重復(fù)的模式為主，缺乏學(xué)生的自主性和創(chuàng)新性。由于實驗內(nèi)容本身的吸引力有限，學(xué)生在老師演示時經(jīng)常開小差不認(rèn)真聽講，無法掌握正確的實驗設(shè)備操作方法或?qū)嶒灹鞒痰?。對實驗的簡單重?fù)導(dǎo)致學(xué)生只需要機(jī)械化操作，不需要思考實驗的內(nèi)涵，學(xué)生總體的積極性不高，甚至部分學(xué)生既不動腦也不動手，操作時依靠小組其他同學(xué)，直接抄寫他人甚至編撰數(shù)據(jù)。不是手腦并用的實驗是無法讓學(xué)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(xué)生的實踐能力。

1.3 學(xué)生缺乏實際操作的機(jī)會

實驗教學(xué)中最關(guān)鍵的角色是學(xué)生，但是種種原因限制，學(xué)生在實驗教學(xué)中的關(guān)鍵作用并沒有體現(xiàn)[1]。很多學(xué)校實驗室場地較小，可供學(xué)生操作的設(shè)備較少，大部分的實驗學(xué)生只能分小組后參與。由于分組后同一小組人數(shù)可能較多，每個學(xué)生的操作時間有限，對儀器儀表的認(rèn)識也不全面、不系統(tǒng)。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(xué)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(xué)生只能接觸整個實驗的某一環(huán)節(jié)，無法全部參與，使得學(xué)生缺少對實驗全局的認(rèn)識。

1.4 部分學(xué)生基礎(chǔ)薄弱

由于不同地區(qū)高中課程設(shè)置的差異，很多大學(xué)新生物理或化學(xué)基礎(chǔ)薄弱，無法很好地理解專業(yè)課中基于物理和化學(xué)的很多概念，使得實驗教學(xué)不能有效開展?，F(xiàn)在部分高校實行完全學(xué)分制，但學(xué)生自由選課后一個班上的學(xué)生可以來自不同專業(yè)，其先修課程也不盡相同，導(dǎo)致一個班上學(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊，實驗教學(xué)時會面臨就高還是就低的問題。遷就基礎(chǔ)薄弱的同學(xué)將導(dǎo)致實驗難度的大幅度降低，使得基礎(chǔ)較好的學(xué)生無法學(xué)到應(yīng)有的內(nèi)容;但遷就基礎(chǔ)較好的學(xué)生，實驗難度較大，基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生就可能無法跟上教學(xué)的進(jìn)度安排。

1.5 實驗成績考核方法不嚴(yán)謹(jǐn)

由于實驗課程內(nèi)容和教學(xué)方法的落后，實驗的課程內(nèi)容很多都是數(shù)據(jù)測量，但簡單的測量數(shù)據(jù)不能讓學(xué)生獲得真正的鍛煉，也不能確定學(xué)生是否真正掌握了相關(guān)內(nèi)容。另外，實驗報告模板老套，學(xué)生很多時候只能記錄數(shù)據(jù)，不能發(fā)揮自身的創(chuàng)意，反而使得學(xué)生不愿意在實驗報告等方面花費時間，草草了事應(yīng)付交差。學(xué)生對實驗過程和數(shù)據(jù)梳理等不嚴(yán)謹(jǐn)，有時甚至存在抄襲現(xiàn)象，現(xiàn)有的實驗報告不能杜絕也很難甄別這一現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2? 工科實驗教學(xué)的改進(jìn)方案

2.1 提高實驗內(nèi)容的前沿性

實驗內(nèi)容應(yīng)該形成一套完整體系，如從介紹實驗的起源、歷史和發(fā)展等開始，讓學(xué)生對實驗有更感性的認(rèn)識，而不是一套孤立的操作。結(jié)合行業(yè)的發(fā)展方向和最新的研究進(jìn)展，在實驗內(nèi)容設(shè)計時加入更多創(chuàng)新性的內(nèi)容，從而拓展學(xué)生的眼界，加強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)的榮譽感和信任感。此外，還可以引入當(dāng)下最熱門的應(yīng)用及應(yīng)用趨勢等，如模具制造的信息化。模具制作信息化在生產(chǎn)企業(yè)中已經(jīng)有了大范圍的使用，學(xué)生畢業(yè)后從事相關(guān)工作也必將接觸到這一內(nèi)容，接觸此類信息可以為學(xué)生今后的擇業(yè)提供參考;如果學(xué)生在校期間完全沒有接觸過這類內(nèi)容，可能導(dǎo)致畢業(yè)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(xué)生重復(fù)、學(xué)生交一份內(nèi)容簡單的實驗報告就完成實驗課，這不僅降低學(xué)生對實驗課的興趣，也不利于學(xué)生查閱資料、思考問題、解決問題等能力的培養(yǎng)。根據(jù)實驗課的具體內(nèi)容，可將實驗課程的教學(xué)分為前期準(zhǔn)備、過程控制和后期跟蹤等多個方面，從而實現(xiàn)實驗課的動態(tài)、多層次考核。前期準(zhǔn)備需要老師提供符合實驗內(nèi)容的若干個具體問題，學(xué)生選擇一個或多個問題進(jìn)行資料收集，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)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(yīng)起到引導(dǎo)者和協(xié)助者的作用，讓學(xué)生成為課堂的主導(dǎo)，讓學(xué)生根據(jù)自己選擇的問題開展實驗的設(shè)計并完成，鍛煉學(xué)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(xué)生的實踐和思考能力。

通過老師基于實驗內(nèi)容提出的若干問題，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣選擇待解決問題，其實就是自然而然地將學(xué)生分為了不同的小組。每個學(xué)生對實驗過程中出現(xiàn)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(xiàn)[2]。

2.3 加強(qiáng)校企合作

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

2.4 學(xué)生責(zé)任意識的培養(yǎng)

在社會快速更迭，網(wǎng)絡(luò)滲透力極強(qiáng)的背景下，學(xué)生受到海量信息的沖擊，其中夾雜著大量不良信息，學(xué)生受到此類信息的影響，或多或少都存在責(zé)任意識缺失的現(xiàn)象。學(xué)生對課程不重視、抄襲等都是責(zé)任意識缺失的表現(xiàn)。因此，需要從家庭、學(xué)校和社會等多方面提高學(xué)生的責(zé)任意識，而學(xué)校作為教書育人的殿堂，是其中很關(guān)鍵的一環(huán)。以上海第二工業(yè)大學(xué)為例，結(jié)合學(xué)校的定位，學(xué)校注重學(xué)生工匠精神的培養(yǎng)，將敬業(yè)、精益、專注、創(chuàng)新等的培養(yǎng)融于日常教學(xué)中。如向機(jī)械類專業(yè)學(xué)生介紹相關(guān)行業(yè)的杰出人物，尤其是校友，拉近學(xué)生與行業(yè)領(lǐng)軍人物的距離，增強(qiáng)學(xué)生通過自身努力獲得成功的信心，也讓學(xué)生更容易接受思政元素，明白責(zé)任意識不是一句口號或空話，而是成功的基石，自動自發(fā)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(qiáng)學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)能力和職業(yè)品質(zhì)。

3? 結(jié)語

實驗教學(xué)效果不佳的問題，必須讓學(xué)校、老師和學(xué)生全部加強(qiáng)重視。提高實驗內(nèi)容的前沿性，讓學(xué)生接觸到所學(xué)專業(yè)的最新進(jìn)展;老師進(jìn)行實驗過程的分步控制，為學(xué)生思考及解決問題能力的培養(yǎng)提供條件;學(xué)校增強(qiáng)校企合作，讓學(xué)生更好地了解企業(yè);在校園內(nèi)營造良好的生態(tài)環(huán)境，如工匠精神，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識，通過多方面的努力，最終實現(xiàn)實驗課教學(xué)效果的改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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

[2] 高智琛，王麗娟.改進(jìn)實驗教學(xué)方法 促進(jìn)高校創(chuàng)新人才的科學(xué)培養(yǎng)[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011（15）：138-140.