Лабораторные работы, их роль в учебном процессе

Лабораторные работы играют большую роль в учебном процессе по многим фундаментальным, общеинженерным и специальным дисциплинам, которые изучаются в высших и средних учебных заведениях. Они являются одной из форм учебных занятий и одним из практических методов обучения, в котором учебные цели достигаются при постановке и проведении студентами экспериментов, опытов, исследований с использованием специального оборудования, приборов, измерительных инструментов и других технических приспособлений. На лабораторных занятиях студенты воспринимают, наблюдают, исследуют явления природы, технические и другие процессы, изучают объекты техники, устройство и принцип действия измерительной аппаратуры, методику измерений.

Многие преподавателей высших учебных заведений сталкиваются с проблемой постановки лабораторных работ, разработки методических материалов по их постановке и проведению, испытывая при этом трудности методического характера в связи с тем, что в педагогической литературе этим вопросам уделено недостаточно внимания.

Выполнение лабораторных работ необходимо для достижения образовательных целей на уровне специальности, а также дидактических и развивающих целей учебных дисциплин и их составляющих.

Таким образом, они обеспечивают связь теории с практикой, развивают самостоятельность и способность к постановке и проведению экспериментов, пониманию и интерпретации фактов, к анализу явлений и синтезу, к оценке полученной информации, применению знаний на практике. На уровне учебных дисциплин лабораторные работы обеспечивают знакомство с оборудованием, приборами, средствами измерения, с методикой исследования, пополняя знания фактами, они позволяют определить и проверить теоретические зависимости.

В зависимости от задач, решаемых на лабораторных занятиях, различают ознакомительные, экспериментальные и проблемно-поисковые лабораторные работы.

В ознакомительных лабораторных работах проводится изучение конструктивных особенностей, устройство средств производственной деятельности (оборудования, инструментов приспособлений и т.д.) и средств исследовательской деятельности (испытательных установок, приборов и т.д.), а также их наладка и настройка.

Экспериментальные лабораторные работы включают экспериментальные и исследовательские задания. Это могут быть задания по изучению и отработке методики проведения различных исследований (например, методики определения ударной вязкости при изучении сопротивления материалов), по конструированию, переконструированию и доконструированию различных схем и приспособлений (например, составление электрических схем для измерения свойств объектов, изменение конструкции зубчатой передачи для достижения вариаций передаточного числа, по исследованию влияния различных факторов на свойства объектов, по определению степени соответствия экспериментальных и расчетных данных, по проверке, иллюстрации, подтверждению законов, закономерностей и т.д.

Проблемно-поисковые работы также включают постановку и проведение экспериментов. Отличаются они только степенью проблемности экспериментальных задач. При этом речь идет об уровнях проблемности этих задач для студентов: новизне объектов, условий, в которых проводится эксперимент по сравнению с известными ранее. К этой группе лабораторных работ относятся и работы по проверке различных гипотез учебного и научного уровня проблемности.

На основе деятельностного подхода к анализу лабораторных работ в их структуре выделяют такие этапы:

- вводно-мотивационный;

- операционно-познавательный;

- контрольно-оценочный;

- заключительный.

Вводно-мотивационный этап включает определение и сообщение темы лабораторной работы, формирование ее дидактической и развивающей цели и мотивацию цели.

Центральным звеном лабораторной работы является операционно-познавательный. Именно он включает подготовку к выполнению практических заданий и выполнение их. При подготовке к занятию преподаватель формирует перечень практических задач и заданий, формирует перечень и проектирует методику актуализации опорных знаний и способов деятельности, проектирует методику формирования ориентировочной основы деятельности и организацию проведения лабораторной работы. При проведении занятия на этом этапе сообщается перечень задач и заданий студентам, актуализируются опорные знания и способы действий, формируется ориентировочные основы деятельности, организуется исполнение дидактического проекта данного этапа работы, выполнение студентами лабораторных заданий.

На этапе контроля и оценки студенты проводят обработку экспериментальных данных и результатов выполнения лабораторных задач, формулируют выводы, а также оценивают степень достижения целей работы.