浅谈实验在工科教学中的作用

【摘 要】实验教学是工科专业教学的重要组成部分，通过实验有利于提高学生的工作兴趣，提升学生的操作技能，锻炼学生的独立思维和探究能力。合理安排实验可有效发挥实验作用。

【关键词】实验教学；工科；作用；技能；思维；合理

工科专业是应用性极强的学科，涉及到社会发展的前沿，现代社会的各个领域及人们日常生活等都与工科技术有着紧密的联系。全国各地从事相应技术产品的生产、开发、销售和应用的企事业单位很多，随着改革步伐的加快，这样的企事业单位会越来越多。为促进市场经济的发展，培养一大批具有本科高层次学历，能综合运用所学知识，掌握相关技能，在工作中能够很快“上手”的专业人才成为学校的重点目标。针对于工科专业的相应特点，实验教学作为一种重要技能培养手段起着关键的作用。

实验教学是行为导向教学法的一种教学方法，其理念核心就是通过培养学生自主学习的积极性、探究意识和动手操作能力等来挖掘学生的潜能，从而充分培养学生的创新意识和创造才能。对工科专业课程而言，有基础课的理论要求，也有专业课的技能要求。对于课程中比较抽象难以理解，而且教师用语言又不易描述的内容，有必要实施实验教学，实现教学由难化易，由繁化简，从而激发学生学习兴趣[1]。实验在工科专业中的重要性表现尤为明显。

（一）实验有助于提高工科学生的学习兴趣

兴趣是一种特殊的意识倾向，是动机产生的重要主观原因，良好的学习兴趣，是求知欲的源泉，是思维的动力。工科专业是以实验为基础的学科。实验具有千变万化的现象，实现多种多样的功能，是唤起学生学习兴趣的有效手段。许多工科知识最终都是要应用到实际生活中，因此在实验中可将相关实验成果同生活应用结合起来，比如，在单片机原理的学习中，可通过实验编程实现“洗衣机”的操作，或者通过实验实现“床头灯”的亮暗调整。这些都可以激发学生的求知欲，同时达到学以致用的目的。

（二）实验有利于学生操作技能的提高

工科专业对于学生的操作技能一般都有一定的要求。例如电工学学生要具备最基本的焊接技术，机械专业学生要熟悉基础基础设备的操作。这些能力的锻炼都可以通过实验来获得。同时对于不同行业中涉及到的不同的操作规范，实验教学中可对应培养学生正确规范的操作习惯，为其之后成为一名合格的工程人员打好基础。

（三）实验有利于培养学生思维的独立性

思维的独立性是指善于独立地提出问题，主动寻求答案。老师可以在实验教学中培养学生不依赖他人帮助，不期望得到现成答案，而能够独立地、创造性地认识事物，探索解决问题的途径。任何工业产品的设计和改进都需要不断地实验，实验可以帮助学生独立地思考原理、知识的应用，探究还未认识的事物，引发学生的创新思维。在实验中遇到问题，学生可通过原理知识独立解决。比如，在“改变电机转速”的试验中，如果连线正确，电机转速却一直保持不变，这时便需要学生结合原理知识，检查连线，对比实验参数设置，进而找出问题所在。同时，在不同的试验结果得出后，学生会主动去思考该实验的应用领域，尝试和生活应用相结合，将知识最终转换到实践中。

（四）实验有利于培养学生的探究能力

实验在一定程度上是模仿科学研究的过程，是一种基本的科学研究方法，也是探究性地教学方法。学生开展实验设计活动对培养学生提出问题、做出假设、设计实验、观察记录和分析推理等多方面的科学研究能力是十分有利的。一般在工科专业中都会设置相关的综合性实验内容，在实验中可充分发挥学生的主观能动性，将所学知识和设计、推理、思维、技能结合起来，循序完成对知识地理解。

总之，实验教学是工科专业教学的关键组成，合理开展实验可以使教学达到事半功倍的作用。但在具体的实验安排中仍然有一些问题需要注意。

（一）合理安排实验课的带教老师[2]

要搞好实验教学，加强实验室教师的能力培养是非常重要的。首先，实验老师必须掌握相关学科的理论知识，如果在允许的情况下尽可能让该门课程的理论指导老师负责相关实验，以便于老师在实验课程中和理论知识匹配讲解，进一步方便学生理论联系实际。其次，实验老师需具备丰富地操作经验，对学生实验过程中操作规范性予以指导。在实验开始阶段，要尽快培养学生具备良好地操作习惯，比如，在具有强电操作或腐蚀性物质地实验中，要将人身安全问题作为实验操作的基本要求，这便要求学生在操作中认真规范合理。最后，实验老师在实验课程中要注意精讲多练，重在实践。老师在实验讲解过程中要语言准确精炼，重点要讲透原理，讲清操作方法，强调注意事项，并采用讨论式讲解，以调动学生的积极思维，进而训练学生独立地做实验。

（二）认真选择实验内容，合理安排实验进度

实验的教学内容要紧密联系理论教学，与课堂教学内容的顺序匹配，并涵盖课程重要内容，帮助学生巩固和加深对理论知识、尤其是重点知识的理解。同时在实验进度的安排上要注意参考相关理论知识的学习时间，不能跟课堂讲授的时间相距太远，否则前面的知识基本遗忘，对提高学生的主观能动性是很不利的，因此，在实验时间上要考虑周密，谨慎安排。

（三）充分利用有限资源，尽可能满足操作

学校在实验设备以及仪器安排上可能不能满足每人一台，抑或者有的学校实验设备相对落后破旧。在这种情况下要尽量让学生分组操作，争取每人都有动手机会。如果不能避免多人操作，要明确分工，共同完成，避免有的学生“抬头看天花板，低头玩手机”的不良现象。

实验教学是工科专业教学计划中的重要组成部分，是教学过程的重要环节，是提高学生操作技能，锻炼学生独立思维和探究能力的重要手段，是理论学习的继续、补充和发展。合理地开展实验课程能够帮助工科学生更深入地掌握专业知识，更有效地实现学以致用。

参考文献：

[1]任志刚.实验教学在电工学教学中的作用及应用[J].科学之友，2010（6）.

[2]吐尔逊江·买买提明.重视实验教学，提高教学质量[J].新疆医科大学学报，2005.

作者简介：董国青（1986—），女，安徽师范大学教师，研究方向：过程控制。