提高工科实验教学质量的措施探讨

徐　芸　陆　瑛

摘 要：实验教学作为高等学校教学活动的重要组成部分，在培养学生实践能力、分析和解决实际问题能力及严谨的科学态度方面，具有其他教学活动无法替代的作用。高校要针对目前实验教学的现状，进行一系列改革，这样才能切实提高实验教学质量。

关键词：工科；实验教学；质量控制

高校的工科专业是培养工程师的，担负着为国家经济建设提供工程技术与企业管理人才的重要职责。随着现代科学技术的飞速发展、国际竞争的日趋激烈以及国家可持续发展战略的实施，良好的工程实践能力、表达能力、交流沟通能力、团队合作精神、职业道德和终身学习能力已成为现代工程师应具备的基本能力与素质。因此，不断对高校工科专业教育教学进行改革，提高办学质量就显得极为迫切。实验教学作为高校教学活动的重要组成部分，在培养学生实践能力、分析和解决实际问题能力及严谨的科学态度方面，具有其他教学活动无法替代的作用。为了提高实验教学质量，我们通过问卷调查和实地走访，全面深入地调查了解了高校工科实验教学的现状，分析了存在的主要问题，找到了实验教学的规律，提出了提高实验教学质量的一些措施。

一、工科实验教学现状

经过多年的建设，我国高校工科实验教学取得了较快的发展，但与发达国家相比还有一定差距，尤其是没有在培养学生现代工程实践能力、创新能力等方面充分发挥作用。目前，高校工科实验教学主要存在以下问题。

1．验证性实验多，综合性、设计性实验少

高校工科专业开设的实验中，对课堂理论知识的验证性实验的比例超过85%，实验内容主要是对单一知识点的认知与验证，使学生通过实验加深对理论知识的理解，掌握一定的实验基本技能。综合性、设计性实验还处在起步阶段，普遍缺乏面向工程的实际内容，缺乏系统地培养学生分析、解决实际工程问题能力的综合性内容。

2．附属于理论课程的实验多，独立设课的实验少

一些高校对实验课教学在工程技术专业人才培养中的作用认识不足。任何新的科学知识都来源于实验，没有实验就没有知识创新。实验是验证科学认识是否正确的手段，也是发现和解决科学问题的重要手段。实验理论课和实验课都是教育体系中两个互相关联的独立环节，不可偏废。

3．实验课教师讲解多、示范多，学生动手操作少、主动性发挥少

传统的实验课大多是以实验指导教师为主体，教师处于中心、主动地位，学生处于被动地位。教师讲解实验目的、实验原理、仪器设备的操作要领并示范，学生按照实验指导书上的实验步骤按部就班地完成实验。学生在实验过程中缺乏主动思考，始终处于被动参与、接受的位置。一些学生甚至没有亲自动手做过实验，而只是抄袭其他同学的实验结果。学生在实验中的主体地位没有得到充分体现，使得学生对实验教学重视不足，多是敷衍了事。问卷调查结果显示，实验前预习的学生人数不足30%，多数学生进入实验室才打开实验指导书，实验时根据教师的要求测几个数据，甚至实验都做完了还不知道实验目的。

4．理论课教师与实验课教师地位不平等

一些高校将理论课教师与实验课教师区别对待，使得实验课教师处于教学辅助人员的地位，这在很大程度上影响并挫伤了实验课教师的工作积极性和主观能动性，也影响了实验教学的质量。

5．实验室资源共享程度低

各个实验室分属不同的教学系部，互相独立，设备不共享，人员无交流，资源利用不尽合理。不同的实验室的某些实验设备重复设置，实验安排不科学。综合性实验内容只能在专业范围内进行小综合，无法跨专业进行大综合。

二、提高实验教学质量的措施

1．更新实验教学观念

实验课是对学生的科学实验方法、技能、作风等进行培养和训练的主要渠道，它对学生学习和掌握科学的思想方法、研究问题的方法、理论联系实际的方法都起着开阔思路、激发探索和创新精神的重要作用。多年的研究和实践表明，好的实验教学可以起到使学生由已有的知识和技能向新生的知识和技能迁移和过渡的桥梁作用。在工科教学改革中，必须把实验教学改革放在重要位置。

2．筹建工程实验中心

将各实验室从学科部分离出来，由实验中心统一管理。这种管理模式更加科学合理。首先，中心化管理有利于充分利用实验教学资源，提高设备利用率和实验室人员安排的合理性。实验中心成立后，为了确保实验教学按照规范化的要求进行，从实验室人员的考勤、工作规范到工作量计算办法等均要有明确的规定，以便于有效地改善实验教学效果。其次，建成开放型的实验中心后，可以充分利用现有实验设施，发挥实验室科学实验基地的功能，为教师提供实验场所，为社会、企业提供技术服务。最后，也是重要的，中心化管理使得合理构造实验模块成为可能。以前，大多数实验都是按课程要求分别开出，无法跨专业进行大综合。而按人才培养的要求，采用模块式分层次实验教学，可以有效地提高学生综合应用所学知识的能力、动手解决较为复杂工程问题的能力。

3．综合评定实验成绩

把质量工程的概念贯彻到实验教学实践中，对实验教学过程进行质量控制，大体包括以下内容：修订实验教学大纲，更新实验指导书，完善实验教学方案，建立健全实验教学管理制度和实验教学效果评价反馈机制，采用综合法评定学生的实验成绩。

4．设立综合性实验

基础综合性实验。这类实验的内容既体现了实用性、实践性，又体现了综合性。实用性主要体现在实验内容都是工程实际中经常用到的知识和技能；实践性主要体现在实验室完全开放，整个实验过程都由学生亲自操作完成。这类综合性实验由教师提出实验目的和要求，学生只有综合运用所学知识，查阅有关资料，缜密思考，制订出切实可行的实验方案，才能取得满意的实验结果。

设计综合性实验。设计综合性实验是在给定工程条件下，设计出满足要求的系统或机构。需要注意的是，这类实验所要求设计的产品一般都是小型的，如单级或二级减速器等，整个实验时间大致在1个月左右，目的是让学生对工业产品，即零件的设计、制造、检测、装配和调试等全过程有一个比较系统的认识和实践，培养、锻炼学生的工程意识、创新意识、吃苦耐劳的精神及严谨的工作作风，提高他们的自主能力、工程实践能力。

研究性实验。为了培养学生的工程研究能力和创新能力，可以开设部分研究性实验，选择一些小型研究课题引导学生完成，这些课题可以是一些仪器设备的开发或技术改造，也可以是教师科研项目中的子项目。比如，研究与分析不同晶粒度的金属（低碳钢和铝）经不同程度的拉伸变形后，在回复与再结晶的过程中组织与性能的变化情况；利用PLC控制技术改造传统的冲击试验机；液压试验机的PLC控制技术改造；等等。研究性实验不仅能使学生了解科学研究的过程和方法，还能开阔他们的视野，培养他们的创新思维，进一步提高他们的创新能力和工程实践能力。

5．建立完善的实施保障机制

领导负责。由一名校级领导分管实验室工作，经常组织教学研讨会，研究实验教学改革，实验项目的变更必须通过学校学术委员会审议。

经费落实。每年都投入一定的资金用于更新设备，改善实验室条件。

健全制度。制定严格的规章制度和条例，确保实验的开出规范化。

人员培训。利用在职自学、短期培训、跟班听课等各种形式，培训实验室工作人员，不断提高他们的业务素质。

激励措施。鼓励教师和实验室工作人员进行实验项目改革，制定有关的激励措施，充分调动他们的工作积极性。

参考文献：

[1]庞祖高,苏广才.加强实践教学提高学生综合素质[J].高教论坛,2004,(16).

[2]李盛林,王宏平,魏敏.机械设计基础实验教学改革的探讨[J].实验技术与管理,2005,(22).

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