浅谈工科实验教学中存在的问题及改进方案

李芳芳 田浩彬

摘  要：实验教学与理论教学在大学课程体系中都发挥着很大的作用，但目前本科生的实验教学很多存在理论与实践脱节、学生缺乏操作机会、教学效果无法达到预期目标等诸多问题。该文从实验内容、教学方法、学生情况和考核方法等多方面分析了工科实验教学中存在的问题，并从教学内容创新性、实验过程控制、校企合作和学生责任意识的培养等多方面提出了可能的改进方案。只有提高实验教学的水平，才能实现实验教学与理论教学的齐头并进，更好地培养学生的独立思考能力、创新意识和责任意识等。

关键词：实验教学  前沿性  分步控制  校企合作  责任意识

中图分类号：G642    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）02（a）-0137-02

实验教学与理论教学相辅相成，是大学教育的重要组成部分之一。但在现今的教学环境中对理论教学的重视程度明显高于实验教学，实验教学仅作为理论教学的补充和辅助，而没有形成一个完整的体系。由于实验课内容设置和教学方法等问题，使得学生在实验课上参与度不高，实验教学无法达到预期目标。

1  工科实验教学中存在的问题

1.1 实验内容陈旧

很多实验课程内容多年未变，如金工实习，目前还停留在传统的车铣刨磨、砂型铸造和电弧焊等。老旧的实验内容无法跟上新技术，新材料的变革，与当前最新甚至已经广泛使用的技术脱节。陈旧的实验内容学生初接触可能有一定的新鲜感，但会降低学生对机械行业的期待值，认为机械类工作技术含量低、工作环境差，不利于提高学生后续专业课的兴趣和积极性，甚至导致学生在刚开始接触这一领域时就对进一步学习和将来从事本行业的工作失去了兴趣。

1.2 教学方法死板

目前，实验的教学方法主要还是以老师演示学生重复的模式为主，缺乏学生的自主性和创新性。由于实验内容本身的吸引力有限，学生在老师演示时经常开小差不认真听讲，无法掌握正确的实验设备操作方法或实验流程等。对实验的简单重复导致学生只需要机械化操作，不需要思考实验的内涵，学生总体的积极性不高，甚至部分学生既不动脑也不动手，操作时依靠小组其他同学，直接抄写他人甚至编撰数据。不是手脑并用的实验是无法让学生真正记住实验的原理和方法的，也不能真正意义上地提高学生的实践能力。

1.3 学生缺乏实际操作的机会

实验教学中最关键的角色是学生，但是种种原因限制，学生在实验教学中的关键作用并没有体现[1]。很多学校实验室场地较小，可供学生操作的设备较少，大部分的实验学生只能分小组后参与。由于分组后同一小组人数可能较多，每个学生的操作时间有限，对仪器仪表的认识也不全面、不系统。部分与理论课配套的实验有一定的危险性，为了避免危险，这类实验学生只能看不能动手操作。此外，很多实验需要的时间比较长，如热处理等，往往需要十几个小时，所以学生只能接触整个实验的某一环节，无法全部参与，使得学生缺少对实验全局的认识。

1.4 部分学生基础薄弱

由于不同地区高中课程设置的差异，很多大学新生物理或化学基础薄弱，无法很好地理解专业课中基于物理和化学的很多概念，使得实验教学不能有效开展。现在部分高校实行完全学分制，但学生自由选课后一个班上的学生可以来自不同专业，其先修课程也不尽相同，导致一个班上学生的基础参差不齐，实验教学时会面临就高还是就低的问题。迁就基础薄弱的同学将导致实验难度的大幅度降低，使得基础较好的学生无法学到应有的内容;但迁就基础较好的学生，实验难度较大，基础薄弱的学生就可能无法跟上教学的进度安排。

1.5 实验成绩考核方法不严谨

由于实验课程内容和教学方法的落后，实验的课程内容很多都是数据测量，但简单的测量数据不能让学生获得真正的锻炼，也不能确定学生是否真正掌握了相关内容。另外，實验报告模板老套，学生很多时候只能记录数据，不能发挥自身的创意，反而使得学生不愿意在实验报告等方面花费时间，草草了事应付交差。学生对实验过程和数据梳理等不严谨，有时甚至存在抄袭现象，现有的实验报告不能杜绝也很难甄别这一现象的出现。

2  工科实验教学的改进方案

2.1 提高实验内容的前沿性

实验内容应该形成一套完整体系，如从介绍实验的起源、历史和发展等开始，让学生对实验有更感性的认识，而不是一套孤立的操作。结合行业的发展方向和最新的研究进展，在实验内容设计时加入更多创新性的内容，从而拓展学生的眼界，加强学生对专业的荣誉感和信任感。此外，还可以引入当下最热门的应用及应用趋势等，如模具制造的信息化。模具制作信息化在生产企业中已经有了大范围的使用，学生毕业后从事相关工作也必将接触到这一内容，接触此类信息可以为学生今后的择业提供参考;如果学生在校期间完全没有接触过这类内容，可能导致毕业与工作的真空地带。

2.2 实验过程的分步控制

不能仅仅在课堂上老师演示学生重复、学生交一份内容简单的实验报告就完成实验课，这不仅降低学生对实验课的兴趣，也不利于学生查阅资料、思考问题、解决问题等能力的培养。根据实验课的具体内容，可将实验课程的教学分为前期准备、过程控制和后期跟踪等多个方面，从而实现实验课的动态、多层次考核。前期准备需要老师提供符合实验内容的若干个具体问题，学生选择一个或多个问题进行资料收集，让学生自己发现问题、思考问题、提出该问题的解决方案，而不是一无所知地等待老师填鸭式地开始实验课程。实验过程中老师应起到引导者和协助者的作用，让学生成为课堂的主导，让学生根据自己选择的问题开展实验的设计并完成，锻炼学生的实践能力。后期跟踪包括对实验的反思、实验报告的撰写等，从根本上提高学生的实践和思考能力。

通过老师基于实验内容提出的若干问题，学生可以根据自己的兴趣选择待解决问题，其实就是自然而然地将学生分为了不同的小组。每个学生对实验过程中出现问题的不同看法，也能保证每人的实验报告不雷同，减少抄袭情况的出现[2]。

2.3 加强校企合作

目前大部分学生毕业后的选择是进入企业，如何让学生在择业时更有竞争力、在工作中表现更好，这些都需要学校帮助学生们在大学4年中打下良好的基础。实验教学因其自身特点，可以作为一个很重要的媒介提升学生的动手能力和解决工程问题的能力等。因此实验教学不能只限于校内，还有通过加强校企合作，合作编写教材、企业工程师授课、企业参观等形式让企业的生产实践融入课堂教学，让学生更早地了解企业的运作、生产方式、在企业的工作状态等，让学生走出去、让企业走进来，扩展学生的眼界，提高今后在该行业工作的积极性，减少学校与企业、学生与员工间的转换时间，提升整体竞争力。

2.4 学生责任意识的培养

在社会快速更迭，网络渗透力极强的背景下，学生受到海量信息的冲击，其中夹杂着大量不良信息，学生受到此类信息的影响，或多或少都存在责任意识缺失的现象。学生对课程不重视、抄袭等都是责任意识缺失的表现。因此，需要从家庭、学校和社会等多方面提高学生的责任意识，而学校作为教书育人的殿堂，是其中很关键的一环。以上海第二工业大学为例，结合学校的定位，学校注重学生工匠精神的培养，将敬业、精益、专注、创新等的培养融于日常教学中。如向机械类专业学生介绍相关行业的杰出人物，尤其是校友，拉近学生与行业领军人物的距离，增强学生通过自身努力获得成功的信心，也让学生更容易接受思政元素，明白责任意识不是一句口号或空话，而是成功的基石，自动自发地接受工匠精神、爱上工匠精神，从有形无形各方面建立并加强学生的职业道德、职业能力和职业品质。

3  结语

实验教学效果不佳的问题，必须让学校、老师和学生全部加强重视。提高实验内容的前沿性，让学生接触到所学专业的最新进展;老师进行实验过程的分步控制，为学生思考及解决问题能力的培养提供条件;学校增强校企合作，让学生更好地了解企业;在校园内营造良好的生态环境，如工匠精神，培养学生的责任意识，通过多方面的努力，最终实现实验课教学效果的改进。

参考文献

[1] 任欢，周广超，张蔓，等.机械设计实验教学改革的探索与实践[J].工程技术，2018（3）：30-32.

[2] 高智琛，王麗娟.改进实验教学方法 促进高校创新人才的科学培养[J].中国现代教育装备，2011（15）：138-140.