[摘要]確立了創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力是工科學(xué)生培養(yǎng)重點(diǎn)的思想，提出了專業(yè)課教學(xué)及實(shí)踐環(huán)節(jié)中的幾點(diǎn)改革做法。

[關(guān)鍵詞]創(chuàng)新精神，實(shí)踐能力，教學(xué)改革。

[中圖分類號]G642.0[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1005-4634(2007)02-0162-03

20世紀(jì)末，我國政府在第三次全國教育工作會議上通過了“關(guān)于深化教育改革，全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定”，并指出素質(zhì)教育要以德育教育為核心，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)；有關(guān)專家在99工程教育國際學(xué)術(shù)研討會上進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)：適應(yīng)21世紀(jì)的現(xiàn)代工程師要具有較強(qiáng)的創(chuàng)新和實(shí)踐能力[1]。因此，在高等工科院校深化教學(xué)改革，加強(qiáng)教法研究，培養(yǎng)有創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才，成為十分緊迫的關(guān)鍵問題。本文擬結(jié)合工程專業(yè)的教學(xué)與實(shí)踐，提出幾點(diǎn)體會。

1拓寬教學(xué)內(nèi)容，調(diào)整知識結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化創(chuàng)新基礎(chǔ)

學(xué)生所掌握的多方面知識是創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)和源動力，知識面越廣，背景知識越淵博，觸類旁通的能力就越強(qiáng) ，思維也愈活躍。就工程專業(yè)的學(xué)生而言，隨著經(jīng)濟(jì)體制的變革和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，要求工程技術(shù)人員具備較為廣博的專業(yè)知識和較強(qiáng)的創(chuàng)造能力。而現(xiàn)在的工科大學(xué)生——未來工程技術(shù)人員的主體，還在接受相對獨(dú)立、專業(yè)面較窄、實(shí)驗(yàn)手段滯后的傳統(tǒng)模式教育，而且這種矛盾日益突出，由此導(dǎo)致很多學(xué)生對自己所學(xué)專業(yè)難以準(zhǔn)確定位，無法建立課程之間以及知識點(diǎn)之間相互聯(lián)系的完整體系，更不用說提出問題進(jìn)行創(chuàng)造性思維。為此，結(jié)合“測控技術(shù)及儀器”工科專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)教育部高等學(xué)校工科專業(yè)目錄調(diào)整精神，筆者重新制訂了培養(yǎng)計(jì)劃，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容， 增設(shè)了與本專業(yè)具有交叉領(lǐng)域的學(xué)科課程，如光學(xué)工程、數(shù)據(jù)通信、工程材料學(xué)、經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)等方面的相關(guān)必修及選修課程，為學(xué)生掌握多方面知識與應(yīng)用技能提供條件。

另一方面，在調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的同時，注重引導(dǎo)學(xué)生健全知識體系，將各門課程以及其中相關(guān)知識的學(xué)習(xí)統(tǒng)一結(jié)合起來，建立完整的知識結(jié)構(gòu)。采取的方法可以是專題講座、討論等形式，也可在課堂教學(xué)過程中根據(jù)具體內(nèi)容多角度隨機(jī)進(jìn)行，如講解某一知識點(diǎn)時與其它相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行對照、比較，尋找相互關(guān)系，建立網(wǎng)絡(luò)知識結(jié)構(gòu)。學(xué)生不是越學(xué)越凌亂、越抽象，而是越學(xué)越清晰、越直觀、越系統(tǒng)。這樣才有可能激發(fā)學(xué)生積極、主動地觀察、思考，并準(zhǔn)確地提出問題。

2改革教學(xué)模式，加強(qiáng)教法研究，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

教學(xué)模式屬于上層建筑的范疇，是受經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)制約的。在市場經(jīng)濟(jì)形成過程中，產(chǎn)生了一種新的經(jīng)濟(jì)形式——知識經(jīng)濟(jì)，這就要求知識以各種方式滲透加盟于經(jīng)濟(jì)發(fā)展之中，而計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)物——傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)方法必須進(jìn)行改革。為此，新的教學(xué)模式應(yīng)具有以下特點(diǎn)：以繼承、實(shí)踐、創(chuàng)新為基本功能；以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的基本形式；以培養(yǎng)具有主動創(chuàng)造知識、熟練掌握技術(shù)、積極促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力的人才為基本目的。具體內(nèi)容如下：

1）教學(xué)模式的繼承、實(shí)踐、創(chuàng)新是相輔相成互相促進(jìn)的，在工科專業(yè)教學(xué)中體現(xiàn)得尤為明顯。一般說來，繼承主要由課堂教學(xué)環(huán)節(jié)來完成，實(shí)踐主要通過實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)來完成，創(chuàng)新主要通過設(shè)計(jì)和科研環(huán)節(jié)來完成，三者缺一不可，構(gòu)成一個完整的教學(xué)過程；

2）以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)應(yīng)體現(xiàn)在激發(fā)學(xué)生的求知欲望、積極創(chuàng)造性學(xué)習(xí)精神、聯(lián)系實(shí)際大膽質(zhì)疑的學(xué)習(xí)態(tài)度。教師應(yīng)采用啟發(fā)式教學(xué)方式，遵循問題由實(shí)際提出、理論由實(shí)踐導(dǎo)入的認(rèn)識規(guī)律。對一些技術(shù)問題，采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段譬如CAI課件，通過實(shí)驗(yàn)、實(shí)例、系統(tǒng)運(yùn)行及應(yīng)用的演示圖片或動畫切入，代替大量枯燥、抽象的敘述過程，從而開闊學(xué)生的視野、啟發(fā)學(xué)生的思維并增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。比如，在“數(shù)字信號處理”課程的多媒體教學(xué)過程中，為了使學(xué)生更好地理解采樣定理的物理意義，將采樣過程前后信號在時、頻域表現(xiàn)形式的變化，以動畫的形式進(jìn)行演示和分析，不僅使學(xué)生產(chǎn)生了濃厚的興趣，而且使抽象的定理和概念易于理解了，因此在加大課堂教學(xué)信息量的同時，保證了教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量的同步提高；

3）學(xué)生的創(chuàng)新能力主要指學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用已學(xué)過的知識生成新知識、解決新問題的能力，學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是檢驗(yàn)教學(xué)模式和教學(xué)方法成敗的主要指標(biāo)。在工科專業(yè)教學(xué)過程中，要以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生產(chǎn)力創(chuàng)造為主線，并貫穿教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)及科技活動的全過程。根據(jù)這一宗旨，燕山大學(xué)自動化儀表系根據(jù)教學(xué)計(jì)劃改革的要求更新及編寫了《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》、《數(shù)字信號處理》等教材，教材在編寫過程中增加了課程相關(guān)領(lǐng)域的工程應(yīng)用技術(shù)內(nèi)容，同時規(guī)范了專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)了生產(chǎn)實(shí)習(xí)形式，把專業(yè)教學(xué)的各個環(huán)節(jié)、各個階段都統(tǒng)一到突出培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的主題上來，形成一種嚴(yán)謹(jǐn)、活潑、實(shí)效的教學(xué)模式和體系。

3改善實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)，提高實(shí)踐能力與綜合素質(zhì)

實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是最直接、最活躍的素質(zhì)教育環(huán)節(jié)，也是實(shí)施全面素質(zhì)教育的關(guān)鍵。為此，除了在課堂教學(xué)中加強(qiáng)教學(xué)改革，培養(yǎng)創(chuàng)新精神以外，在實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及課余學(xué)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)中，采用先進(jìn)教學(xué)方法及手段，對于學(xué)生的實(shí)踐能力與綜合素質(zhì)的培養(yǎng)同樣重要。

1）打破傳統(tǒng)模式，使學(xué)生相對獨(dú)立地開展實(shí)踐。以往的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)為教師全面設(shè)計(jì)指導(dǎo)、學(xué)生照樣模仿式實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書通常寫的非常詳細(xì)，除了實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒁蠛妥⒁馐马?xiàng)外，還把實(shí)驗(yàn)的原理圖、接線圖、實(shí)驗(yàn)方法、步驟、記錄表以及儀器的選擇等一一列舉，而且在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時還有老師隨時幫助指點(diǎn)，必要時親自上陣，因此使學(xué)生產(chǎn)生了強(qiáng)烈的依賴心理，實(shí)踐動手及獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)無從談起。其它如畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)中也存在或輕或重的類似問題。因此，必須打破傳統(tǒng)模式，使學(xué)生相對獨(dú)立地開展實(shí)踐。教師在實(shí)踐環(huán)節(jié)之前只提出如目的、要求和注意事項(xiàng)等基本前提，給學(xué)生留有充分的空間去查閱資料、尋找答案、自行設(shè)計(jì)，提高其獨(dú)立解決問題的綜合能力，然后根據(jù)學(xué)生的不同設(shè)計(jì)方案在其設(shè)計(jì)過程中加以指導(dǎo)；對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題和現(xiàn)象，應(yīng)由指導(dǎo)教師啟發(fā)、引導(dǎo)，迫使學(xué)生丟掉依賴思想，自己動手解決問題，逐步提高學(xué)生的獨(dú)立思考和實(shí)踐能力；

2）為學(xué)生提供完備、開放、綜合的軟、硬件實(shí)驗(yàn)室，使學(xué)生“自主實(shí)踐”。由于教學(xué)計(jì)劃安排的實(shí)踐學(xué)時有限，同時學(xué)生各自的知識掌握程度、實(shí)踐能力和興趣各不相同，不可能在有限的實(shí)踐環(huán)節(jié)內(nèi)，得到適合個體的充分鍛煉。為此，在數(shù)字信號處理課程教學(xué)體系改革中，開發(fā)了基于網(wǎng)絡(luò)化的課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺，為相關(guān)專業(yè)的老師和同學(xué)提供教學(xué)資源共享、網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)、網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)上答疑和教師學(xué)生交互系統(tǒng)等，方便學(xué)生在課余時間自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐，或者加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)，或者交流、探索有興趣的方向和領(lǐng)域。除此之外，該教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺更為顯著的特點(diǎn)是，借助計(jì)算機(jī)仿真工具軟件及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能，如Matlab等自行開發(fā)了“信號處理網(wǎng)絡(luò)化綜合實(shí)驗(yàn)平臺”，其完備的實(shí)驗(yàn)工具箱、智能化的交互環(huán)境，可以由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)踐內(nèi)容及題目，并通過Web服務(wù)器在線使用實(shí)驗(yàn)平臺軟件，成為一個完備、開放的 “網(wǎng)絡(luò)化虛擬實(shí)驗(yàn)室”，可為學(xué)生提供獨(dú)立設(shè)計(jì)、實(shí)踐的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，把學(xué)過的理論知識與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容聯(lián)系起來，培養(yǎng)分析、解決問題的能力和創(chuàng)新精神，從而得到綜合應(yīng)用及實(shí)踐能力的鍛煉和培養(yǎng)。

創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的培養(yǎng)是一個長期的工作，是一個潛移默化的過程，需要在專業(yè)課教學(xué)過程的各個環(huán)節(jié)認(rèn)真研究，層層貫徹，善于引出問題，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，加強(qiáng)實(shí)踐技能，同時恰當(dāng)?shù)乩肅AI等現(xiàn)代教學(xué)手段的優(yōu)勢，營造創(chuàng)新環(huán)境，才能產(chǎn)生良好的效果，從而全面實(shí)施素質(zhì)教育，培養(yǎng)適應(yīng)21世紀(jì)的現(xiàn)代工程師。

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