机械类本科实验教学开展情况分析范文

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夜上海论坛摘要：当前课程改革不断推行，本科教育总学时数不断缩减。我们团队基于学生视角与教师视角采用问卷调查法、专家访谈法对高校实验开展情况进行调研，发现武汉地区高校机械专业实验教学开展情况不容乐观，同学们的创新能力、动手能力、独立思考能力参差不齐，并提出了一些解决方案，希望能对高校实验教学的开展有所促进。

夜上海论坛关键词：学生视角；教师视角；机械专业；实验教学；解决方案

1引言

近年来随着国民经济实力的高速发展，国家对机械类专业人才培养的投入越来越大。本次调研我们走访了武桥重工、富士康等企业，无论是国有企业还是私有企业在招收人才时都特别重视人才的动手能力。但是长期以来，机械类本科生实验教学体系缺乏创造性，限制了学生创新能力的发展，有相当比例的学生缺乏创新意识和创新能力，不能满足社会对人才的需求。通过对机械类专业本科生的高校实验教学开展成效调研，掌握了目前武汉局部地区高校机械类专业实验教学的真实情况，发现了当前机械类专业实验教学中存在的主要问题，并通过交叉卡方检验、交叉列联表分析夜上海论坛了问题产生的原因，有针对性地提出可行的解决方案。以期通过本次调研，对高校机械类实验教学的开展产生积极的推动作用。

夜上海论坛2学生视角下调查信息采集与分析

2.1数据来源本次调查的研究对象主要是来自武汉理工大学、华中科技大学、武汉大学的工科生，由于大二学生的实验课程最多，因此以大二学生为主。论文主要对有效问卷调查结果进行分析，少部分缺失值忽略不计。要求调查研究样本每学期都有参加实验，多于八次占的比例最高，为47.2%；三到八次的排在第二，比例为32.5%。46.6%的学生喜欢并且认为实验对提高自己的认知有很大帮助，而39.8%的学生虽然喜欢实验，但认为实验教学并没有实际价值，还有13.8%的学生不喜欢实验。近半成学生认为学校实验室的设施设备较为先进或者先进，而另半成学生认为学校实验室的设施设备一般或者落后。实验结束后，经常对实验进行认真总结的学生只占到18.9%，比例高达62.3%的学生只是偶尔总结，18.9%的学生甚至不总结。实验过后，绝大部分学生没有积极主动认真总结这一问题相对严峻。

2.2预习分组情况调查结果显示，实验课多以课前完成预习报告，老师先讲解步骤后进行实验形式为主，比例超过一半；老师边指导边实验形式占27.9%。54.2%的老师采取大批量实验报告的方式来检查学生的课前预习情况，而32.5%的老师则通过观察学生的实验操作来检查学生的课前预习情况。44.3%的学生认为三人一组进行实验较为合理，认为两人一组较为合理的有39.3%的学生，两者相差不大，即学生普遍认为两到三人一组较为合理。

2.3教学意愿评级各级教学分别表示学生在实验过程中自由度的等级，级别越低，学生实验过程中自由度越高。由图1可知，针对意愿实验教学方式的调查结果显示，“教师介绍实验原理以及相关知识并对实验操作进行简单讲述，学生自行探索并进行实验操作”与“教师介绍实验原理以及相关知识并进行实验演示，学生模仿老师步骤进行实验”这两种方式是最受学生喜爱的占比分别为29.75%、28.10%，略高于“学生根据实验目的，自行学习实验原理并设计实验，教师检查学生的设计，学生修正后进行实验，教师负责安全、答疑、提示”与“教师简单介绍，学生课前自学实验原理实验操作步骤自行进行实验”。教师负责安全与答疑这两种教学方式，这两种教学方式占比分别为23.97%、18.18%。

2.4创新能力与重视程度调查针对学生在按实验书步骤做完实验后，是否再创新自主地去用已有的知识做一些实验这一项调查结果，图2显示27.9%的学生常常做完实验还有余力，利用剩下的时间自己再探索一下器材，并尝试去做一些其他实验；33.6%的学生虽每次都在努力做实验，但因时间比较紧迫，仅偶尔想尝试去做一些额外的实验；34.4%的学生认为尽快做完规定的实验，完成任务即可，没有精力去创新，所占比例均在三成左右。有4.1%的学生觉得教案上安排的实验已带来很大压力,不会做其他尝试。从图3可以得出，超过一半的学生认为实验课程还是很有必要的，对学习重难点知识有一定帮助；也有少部分学生积极性较弱，认为实验课程对其影响度不高，这部分学生约占20.2%；认为实验完全没有必要及实验报告的撰写同样无意义的只有极少数学生。

2.5学生兴趣调查从表2中可知，统计学生印象中最深刻的一次教学实验：一次实验中，部分知识在课堂不懂，在实验过程中顿悟了所占的比例最高为35.40%；实验做得特别成功、老师特别有个性持平排在第二占比均为25%。41.40%的学生认为实验课程可以提高动手实践能力、20.70%的学生认为通过实验让他对该课程更感兴趣、36.90%的学生认为实验课程更形象具体地体现了课本的理论知识，让他们能更好地去学习这门课程，只有2个人认为对理论课程无帮助，说明实验课程对学生理论课程的学习是有帮助的。对于机械专业的实验教学需要改进的地方，根据调查结果显示，需要改进的各个问题所占的比例均为百分之十几，因此对各项需要改进的问题均需要重视。卡方检验用于检验统计样本的实际观测值与理论推断值之间的偏离程度，实际观测值与理论推断值之间的偏离程度决定卡方值的大小，卡方值越大，偏差越大，越不符合；卡方值越小，偏差越小，越趋于符合；当两个值完全相等时，卡方值等于0，表明理论值完全符合。卡方显著性检验结果，若p<0.05，说明两变量通过显著性检验，变量之间存在相关性；若P>0.05说明两变量没有通过显著性检验，变量之间不存在相关性。由于各变量均为分类变量，为进一步探究学生对教学实验感兴趣的影响因素，因此采用卡方检验方法来检验每学期实验次数、学校实验室设施设备、实验后认真总结、实验课形式、喜欢的实验教学方式、老师检验预习情况方式、课后创新自主用已有知识做一些实验、实验课程对学科学习的重要性这八个因素对学生教学实验感兴趣情况是否有显著性影响，结果如表3所示。由表3可知，每学期实验次数、学校实验室设施设备、实验后认真总结、课后创新自主用已有知识做一些实验、实验课程对学科学习卡方检验结果P值均小于0.05，通过显著性检验，即这5个因素对学生教学实验感兴趣情况存在显著性影响。其他变量P值均大于0.05，说明其他变量都没由通过显著性检验，即实验课形式、喜欢的实验教学方式、老师检验预习情况方式对学生教学实验感兴趣情况没有显著性影响；在这8个变量中，“实验后认真总结”这一因素卡方值最大，P值最小，说明实验后认真总结情况对学生教学实验感兴趣情况的影响程度高于另外7个因素。如表4，关于“实验后是否认真去总结”与“对教学实验感兴趣情况”，交叉列联分析结果显示，实验后总是认真总结的学生喜欢实验，并认为实验对提高自己的认知有很大帮助所占的比例最大，高达82.6%，而实验后从不认真总结的学生中不喜欢实验的比例达到39.10%，还有43.50%虽然喜欢，但实验认真程度较低。实验后是否有认真去总结与学生是否对教学实验有兴趣有很大的相关。“学校实验室的设施设备”与“对教学实验感兴趣情况”交叉列联分析如表5所示，认为“学校实验设备非常先进，能满足个性化实验需求”和“认为较为先进，能较好完成课本实验和创新实验”的这部分学生喜欢实验，并认为实验对提高自己的认知有很大帮助所占的比例是最大的，均超过50%。而认为学校实验设备一般或者落后的学生大部分虽然喜欢实验，但是感觉实验就是走个形式，玩玩而已，一部分学生甚至不喜欢实验。学生对实验设备感知对学生是否对教学实验有兴趣有很大的影响。

3教师视角调查信息采集与分析

夜上海论坛高校实验教学离不开教师的引导，本次调研了武汉理工大学、华中科技大学的十多名实验教学指导教师，指出了以下几个方面的问题。

夜上海论坛3.1实验课时严重不足近六成的教师指出当前学生的实验课时数缺乏，一些非常必要的实验没有安排。建议开展专业课程方案改革，调整理论课和实验课的课时比例，增加学生们实际动手的机会，借助实验加深对理论知识的理解。

3.2实验条件不容乐观随着学校科研重视程度的提高，实验设备数量、教学内容的完整性和学生的收获得到一定保障。但是，仍然有部分实验室的实验台数目太少，超过十人为一组同时进行实验，部分学生全程处于“间歇”状态。另外，学校的实验场地已经成为一个限制实验教学的问题，很多先进的实验设备无法引进或者引进了无法使用。

3.3实验指导教师严重缺乏学校安排的实验指导教师人数少，并且实验时间安排不合理，导致老师的工作量增大，而没有时间进行其余科研项目。甚至，某些实验仪器存在较高风险，而实验指导教师数量又太少，学生安全得不到保障，便取消了部分重要实验。另外，学校已经有一些开放性实验室，却缺乏专业教师指导。

3.4学生水平参差不齐部分学生理论基础知识不扎实，课前预习准备不足，在实验过程中无法完全投入，但是老师无法关注每位同学的情况，只能保证整体进度。另外，实验报告抄袭现象十分严重，老师在给学生成绩时主要是参考实验报告，这严重破坏了成绩评价体系的公平性。

夜上海论坛3.5其他想法与建议目前理论课与实践课的课时都在压缩，如果要保证实验课程的质量，最好更新实验教学模式，从依附于课程的实验变为依附于某一专业方向学生某一专业知识的实验，即类似于“把创新大赛微型化、范围缩小化、与课堂内容更接近化”。机械专业学科之间的联系性强，一项实验内容往往包括几门理论课程的相关知识，形成几门课程结合的一个实验设计，综合培养学生实际动手能力。

4调查结论与建议

通过学生和老师的调查分析，总结了以下五个方面的问题，在通过与老师同学们的积极探讨之后给出了一定的解决思路。

4.1学生因素针对学生实验前准备得不充分，实验掌握程度低，实验报告出现抄袭这些现象，老师可开设与实验相关的网络课堂并设置预考核。当学生对实验原理有一定了解并认真完成预考核后对于教师来说教学也相对更加轻松。在实验结束过后，可以设置较多的思考题，保证每个学生有不同的思考题。

4.2实验课程安排部分课程时间安排不合理，大二期间，学生课程教学，课程考核以及实验教学的集中，加重了学生的负担，为了避免挂科，会对实验课进行“放水”，实验教学质量岌岌可危。因此，在时间安排上面的权衡考量显得尤为重要。在时间安排上面，老师和学生都应赋予一定的权利，学校可以尝试开发一个微信公众号，实验课教师在里面安排实验日期，学生根据安排的日期自行选择时间。并且通过这个微信公众号还可以对学生进行签到考勤等其他功能。

夜上海论坛4.3开放性实验室我校目前已经有一些开放性实验室，但是极少有学生在课余去探索研究。从学生视角来看，相比于参加志愿活动、语言培训班等项目，在课余进行试验没有比较明显的收益。但是动手能力对于工科学生十分重要，因此，学校还缺少一定的机制去鼓励学生进行课外实验。对于大四学生，学校要求达到10个课外学分才能顺利毕业，20个课外学分则能拿到优秀毕业生，因此，将课外学分作为对大家积极进行课外实验的奖励是可行的。与此同时，也应该增加开放性实验室的数量。

4.4学校重视度据调查，我校师生对于学校对实验教学的重视程度不容乐观。从数据中不难得出结论：学生的学习兴趣与对实验设备的感知密切相关；然而当前学校对实验教学重视程度的欠缺、实验设备的落后，限制了学生对学习兴趣的培养。

夜上海论坛4.5地理因素学校校区分布广泛，在路途中就要花费不少时间，参加实验的积极性自然也下降不少，在下一届新生入学的时候，有必要考虑实验室与宿舍之间的路程。最后，在遣词造句上由于本人水平有限，虽然对全文进行了修改，但个别词句口水话、语序凌乱的问题仍然不可避免。本文样本数量有限，参考样本带有主观性质，问卷设置有不合理的地方，存在一定缺陷。目前，学校的实验教学开展取得了一定的成效，但仍存在一些问题，相信在大家的共同努力下，实验教学会取得质的飞跃，学生的动手能力将会得到大幅度提升。

参考文献

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作者：王茂森 杨志杰 单位：武汉理工大学