王東起
(中國(guó)石油大學(xué)勝利學(xué)院 機(jī)械與電氣工程系,山東 東營(yíng)257000)
獨(dú)立學(xué)院的人才培養(yǎng)不同于一般本科院校,它更注重培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型人才。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),不僅要在理論教學(xué)上有所變革,還要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上有所突破,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展得好壞,關(guān)系到學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng),影響著他們?nèi)嫠刭|(zhì)的提高[1]。近幾年,各個(gè)獨(dú)立學(xué)院提出了一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的具體方法,在實(shí)踐中也取得了一定的教學(xué)效果。但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題,實(shí)施中遇到了這樣那樣的困難,例如實(shí)驗(yàn)器材缺乏,教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足,實(shí)驗(yàn)教師短缺等,使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革很難按照理論上的方法去充分實(shí)施。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)本來(lái)是課堂理論知識(shí)應(yīng)用于社會(huì)實(shí)踐的一個(gè)橋梁和紐帶,學(xué)生們通過(guò)實(shí)驗(yàn),潛移默化地培養(yǎng)其理論聯(lián)系實(shí)際的思想,開(kāi)發(fā)他們的潛力,提高他們解決問(wèn)題的能力[2]。但是現(xiàn)在很多院校所做的實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),如單管放大器性能測(cè)試、運(yùn)算放大器性能測(cè)試、觸發(fā)器性能測(cè)試等。這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容幾十年不變,不利于學(xué)生們訓(xùn)練開(kāi)放性思維;同時(shí),許多新知識(shí)、新器件、新方法也無(wú)法應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生們所學(xué)知識(shí)跟不上科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。
實(shí)驗(yàn)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中占主導(dǎo)作用,教學(xué)方法以灌輸式為主,教師臺(tái)上教,學(xué)生在下面照著做,每個(gè)學(xué)生都配有詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),學(xué)生機(jī)械地完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)結(jié)論幾乎一模一樣。這種教學(xué)方法培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生,很難有較高的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
獨(dú)立學(xué)院大多依托母體學(xué)院建立實(shí)驗(yàn)室,資金大多自籌,而且要層層審批,造成在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面會(huì)受到種種限制。資金缺乏,場(chǎng)地缺乏,人員缺乏,是現(xiàn)在大多數(shù)獨(dú)立學(xué)院所面臨的困難。一個(gè)實(shí)驗(yàn)室從規(guī)劃到建成,審批手續(xù)繁瑣,建設(shè)周期長(zhǎng)。所以很多院校就減少了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的數(shù)目,特別是專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室,由于其成本高,利用率低,往往被學(xué)院從規(guī)劃中去掉。
獨(dú)立學(xué)院大多依托母體高校建立起來(lái)的,而母體高校是一本、二本學(xué)校,他們的教學(xué)觀念和教學(xué)體系與獨(dú)立學(xué)院有很大的區(qū)別。母體本科院校注重理論教學(xué),注重培養(yǎng)工程型人才,而獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)目標(biāo)是“技術(shù)型”人才,具體說(shuō)是培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。獨(dú)立院校在建設(shè)初期,往往是依托母體的優(yōu)勢(shì)專(zhuān)業(yè)或者是特色專(zhuān)業(yè)建立起來(lái)的,因此培養(yǎng)計(jì)劃、專(zhuān)業(yè)建設(shè)基本都是照搬母體學(xué)院,造成了獨(dú)立學(xué)院教學(xué)體系與母體基本相同,培養(yǎng)目標(biāo)不明確,失去了獨(dú)立學(xué)院的辦學(xué)特色。
要解決當(dāng)前獨(dú)立學(xué)院在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題,應(yīng)該結(jié)合獨(dú)立學(xué)院自身的特點(diǎn),從實(shí)驗(yàn)室管理體制、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和內(nèi)容等多方面進(jìn)行改革,形成一個(gè)系統(tǒng)工程,才能突出辦學(xué)特色,明確培養(yǎng)目標(biāo),提高教學(xué)效果。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力,這是改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的根本點(diǎn)和出發(fā)點(diǎn)。如果還是沿用母體學(xué)院的教學(xué)體系,對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法按部就班地去完成,教學(xué)目標(biāo)就很難實(shí)現(xiàn)。因?yàn)檫@些傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),缺乏系統(tǒng)性和實(shí)用性,不能引導(dǎo)學(xué)生去解決實(shí)際工程中的問(wèn)題,當(dāng)然也談不上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。
針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的缺陷,要設(shè)計(jì)出新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。為此,要認(rèn)真鉆研實(shí)驗(yàn)教材,努力把握學(xué)生水平,全面了解工程實(shí)際,從而設(shè)計(jì)出真正能提高學(xué)生動(dòng)手能力的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。通過(guò)多年的實(shí)踐,我們認(rèn)為開(kāi)設(shè)綜合類(lèi)實(shí)驗(yàn)是提高學(xué)生創(chuàng)新能力的一個(gè)好方法。其中,模擬電子部分我們選擇了 “功率放大器的安裝與調(diào)試”這個(gè)綜合性比較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)作為突破口,實(shí)現(xiàn)以點(diǎn)帶面,全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。這個(gè)實(shí)驗(yàn)不同于其它實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,通過(guò)我們的精心設(shè)計(jì),使得這個(gè)實(shí)驗(yàn)具有如下幾個(gè)顯著特點(diǎn):一是具有較強(qiáng)的綜合性。一個(gè)完整的功率放大器,包含前級(jí)放大、音調(diào)調(diào)音、差分放大、運(yùn)算放大、功率放大、穩(wěn)壓電源等幾部分,幾乎涵蓋了模擬電子常見(jiàn)的單元電路,是一個(gè)非常全面的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以掌握電子技術(shù)常見(jiàn)儀器的使用方法、常用電子元件的檢測(cè)方法、電子設(shè)備的安裝與調(diào)試方法。二是具有較高的實(shí)用性。放大器組裝成功后,可以接上MP3、音箱等設(shè)備,學(xué)生就能聽(tīng)著自己喜歡的音樂(lè),從中體會(huì)成功后的喜悅,從而激發(fā)起更大的學(xué)習(xí)興趣。三是這個(gè)實(shí)驗(yàn)還可以培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。若學(xué)生水平較低或者實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)較少,可以把整個(gè)實(shí)驗(yàn)按功能不同分成幾個(gè)單元電路,每個(gè)小組負(fù)責(zé)一部分,各單元電路做出來(lái)之后再組裝成一個(gè)完整的功率放大器,一樣能收到較好的教學(xué)效果。這個(gè)實(shí)驗(yàn)不但具有較高的理論性,而且還有較強(qiáng)的實(shí)用性,因此一經(jīng)推出,深受學(xué)生們的喜愛(ài)。
對(duì)于數(shù)字電路部分實(shí)驗(yàn),各學(xué)??筛鶕?jù)自己的條件開(kāi)設(shè)“籃球比賽倒計(jì)時(shí)器”、“數(shù)字式溫度計(jì)”等綜合性比較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。
實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)放教學(xué),要做到如下幾點(diǎn):
首先,實(shí)驗(yàn)室的硬件要跟上。第一,要有能開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和完備的儀器設(shè)備。第二,要有一定專(zhuān)業(yè)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)人員。其中第一點(diǎn)容易滿(mǎn)足,只要將原來(lái)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行補(bǔ)充完善即可。第二點(diǎn)需要學(xué)校應(yīng)舍得投入人力,將其作為實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍建設(shè)的一個(gè)重要部分來(lái)抓。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室中實(shí)驗(yàn)人員的任務(wù)有兩條,一是在實(shí)驗(yàn)室值班,每天至少保證八小時(shí);二是實(shí)驗(yàn)室的管理和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)。因此,配備的實(shí)驗(yàn)人員,第一必須數(shù)量上滿(mǎn)足要求。為滿(mǎn)足學(xué)生隨時(shí)進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的要求,—個(gè)開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室至少需要2名實(shí)驗(yàn)教師,輪流值班,保證學(xué)生能在自己的自由時(shí)間內(nèi)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。第二必須在質(zhì)量上滿(mǎn)足要求,配備的實(shí)驗(yàn)人員既能指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn),又能應(yīng)付學(xué)生的各種提問(wèn)。所以,要求他們既具備一個(gè)教師的基本素質(zhì),又對(duì)具有比較豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和比較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力。
其次,實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生開(kāi)放,包括如下幾個(gè)方面的內(nèi)容:
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)間的開(kāi)放。即學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、安裝、驗(yàn)證、設(shè)計(jì)、制作的時(shí)間是自由的。學(xué)生除了在計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)課時(shí)內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)外,還可以在其它任何課余時(shí)間內(nèi)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,按照自己的想法、設(shè)計(jì)做實(shí)驗(yàn)。為保證學(xué)生有更多的時(shí)間去實(shí)驗(yàn)室,學(xué)校應(yīng)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃,適當(dāng)減少理論課時(shí),增加自習(xí)課時(shí)。
(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開(kāi)放。即學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室所做的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是隨意的。學(xué)生除了完成基本的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容外,經(jīng)指導(dǎo)教師審核同意,可以自由做實(shí)驗(yàn)。包括:計(jì)劃規(guī)定內(nèi)容的補(bǔ)充,進(jìn)一步完善課堂實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,儀器設(shè)備的使用練習(xí),自己的小發(fā)明、小設(shè)計(jì)以及小家電的維修等。學(xué)校設(shè)置的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)等教學(xué)內(nèi)容也可以在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室完成。
(3)實(shí)驗(yàn)器材的開(kāi)放。即學(xué)生做實(shí)驗(yàn)使用的儀器設(shè)備、材料工具、元器件也是自由的。其中通用的大型儀器設(shè)備按組擺放,供學(xué)生自由使用,隨用的一些物品,如萬(wàn)用表、電烙鐵及元器件等可以根據(jù)不同項(xiàng)目列清單向?qū)嶒?yàn)老師借用,做完實(shí)驗(yàn)后,按清單歸還。若學(xué)生安裝的小部件屬于自己的,元器件的供應(yīng)可通過(guò)以下幾個(gè)途徑來(lái)實(shí)現(xiàn):一是學(xué)校投入一定的資金,購(gòu)買(mǎi)一部分元器件,無(wú)償提供給學(xué)生;二是學(xué)生自己出錢(qián)購(gòu)買(mǎi)一部分元器件;三是讓學(xué)生從學(xué)校多年來(lái)報(bào)廢的電子儀器設(shè)備上拆元件使用。
(4)實(shí)驗(yàn)考試的開(kāi)放。通過(guò)多種形式的開(kāi)放式教學(xué),使學(xué)生在課堂上掌握必要的理論知識(shí);通過(guò)開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生的動(dòng)手能力,這是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的,考試只是實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的的一種手段。整個(gè)教學(xué)過(guò)程是開(kāi)放的,考試也應(yīng)是開(kāi)放的??梢酝ㄟ^(guò)設(shè)置一定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或題目,而不設(shè)定實(shí)驗(yàn)步驟,不提供實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),讓學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間獨(dú)立去完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生最終這門(mén)課的成績(jī),應(yīng)由理論成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)兩部分組成,不同專(zhuān)業(yè),所占比例可以不同[3]。
綜上所述,開(kāi)放教學(xué)的一個(gè)最大特點(diǎn),就是強(qiáng)調(diào)實(shí)踐,強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)。而創(chuàng)造力開(kāi)發(fā)的一個(gè)根本特點(diǎn)也是強(qiáng)調(diào)實(shí)踐,強(qiáng)調(diào)體驗(yàn),因?yàn)閯?chuàng)造力的提高不能停留在看書(shū)、聽(tīng)課上。開(kāi)放式的教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力,發(fā)展學(xué)生的智力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。它與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比,能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,變被動(dòng)為主動(dòng),變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”,同時(shí)能最大限度地激發(fā)學(xué)生的求知欲,這有利于興趣的培養(yǎng),使教師和學(xué)生能在一個(gè)寬松愉快的氣氛中探討交流,真正做到因材施教。
電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)即EDA技術(shù),主要包含兩個(gè)方面的內(nèi)容,一是電子系統(tǒng)仿真,二是電子系統(tǒng)設(shè)計(jì),都是借助相應(yīng)的軟件在計(jì)算機(jī)上完成。常見(jiàn)的軟件如EWB,Protel,PSpice,由于它能增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí),有利于驗(yàn)證與分析理論,易于發(fā)揮學(xué)生的想象力,因而日益受到大家的重視。在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,EDA技術(shù)也已成為教學(xué)的一項(xiàng)主要內(nèi)容。一些學(xué)校和專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)已將EDA技術(shù)列為主干課程,作為主要教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行研究。
對(duì)學(xué)生而言,利用EDA技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真,不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鞏固課堂所學(xué)知識(shí),而且還能提高學(xué)生的動(dòng)手能力,提高學(xué)生電子實(shí)驗(yàn)技能的應(yīng)用水平。在電子行業(yè)中,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程是:首先提出設(shè)計(jì)方案,然后設(shè)計(jì)電路,制作線(xiàn)路板,焊接元件,最后調(diào)試,有問(wèn)題時(shí)再重新設(shè)計(jì)制作,這樣不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且會(huì)造成大量資金的浪費(fèi)。利用EDA技術(shù)可以避免這些問(wèn)題的出現(xiàn),提高工作效率。利用EDA技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有縮短設(shè)計(jì)周期,節(jié)省設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)費(fèi)用,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn),因而得到了越來(lái)越多的應(yīng)用[4]。
針對(duì)學(xué)校所在地區(qū)的實(shí)際情況,多開(kāi)設(shè)一些具有當(dāng)?shù)毓I(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,注重解決實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)要緊扣地方需要,增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的針對(duì)性、目的性,與地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展相適應(yīng),轉(zhuǎn)變教育觀念,從知識(shí)、能力、素質(zhì)三方面協(xié)調(diào)發(fā)展來(lái)構(gòu)筑人才培養(yǎng)模式,培養(yǎng)當(dāng)?shù)厮璧膽?yīng)用型高級(jí)人才,使畢業(yè)生能以最短的時(shí)間適應(yīng)工作崗位,走出校門(mén)就能上崗,真正做到學(xué)以致用。近幾年,勝利學(xué)院結(jié)合當(dāng)?shù)赜吞锾攸c(diǎn),開(kāi)設(shè)了一些有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,例如“儲(chǔ)油罐油水界面檢測(cè)裝置”、“抽油機(jī)負(fù)載檢測(cè)”、“PLC在輸油系統(tǒng)中的應(yīng)用”等。這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開(kāi)設(shè),既解決了油田實(shí)際問(wèn)題,又提高了學(xué)生的動(dòng)手能力,取得了較好的教學(xué)效果。
每所獨(dú)立學(xué)院的特點(diǎn)不盡相同,教學(xué)改革切忌千篇一律。各學(xué)院在改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中,應(yīng)結(jié)合學(xué)校自身的特點(diǎn),找出不足之處,有針對(duì)性地提出改革方案,認(rèn)真細(xì)致地落實(shí),使實(shí)驗(yàn)課在培養(yǎng)高素質(zhì)人才方面發(fā)揮更大的作用,讓獨(dú)立學(xué)院真正成為“高級(jí)應(yīng)用型專(zhuān)門(mén)人才”的搖籃。
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