摘 要:實踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是普通高等學(xué)校人才培養(yǎng)的重要組成部分。本文根據(jù)電工、電子實驗教學(xué)與電工、電子實訓(xùn)教學(xué)的特點和教學(xué)大綱的具體要求,從更新與優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容、改進實驗教學(xué)方法和實驗教學(xué)手段、加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)三方面探討了如何培養(yǎng)學(xué)生能力和提高創(chuàng)新意識的措施和方法。
關(guān)鍵詞:電工電子 實踐教學(xué) 能力培養(yǎng)
中圖分類號:G642-423文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2012)08(a)-0196-021 引言
高等教育的根本任務(wù)是培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展需要的人才,而能力和創(chuàng)新意識的提高又是人才培養(yǎng)工作的重中之重。因此,如何把學(xué)生培養(yǎng)成為社會需要的素質(zhì)高、能力強的高級人才,是我們每一個高校教師必須認(rèn)真面對的課題。雖然目前我國的高等教育已由精英教育進入到大眾化教育階段,但是提高教學(xué)質(zhì)量,最大限度地提升學(xué)生的能力和素質(zhì),仍然是我們高教教師義不容辭的責(zé)任。在教學(xué)過程中積極踐行對學(xué)生能力的培養(yǎng),切實提高學(xué)生的綜合素質(zhì),也是深化教學(xué)改革的必然要求。
電工電子實踐教學(xué)包括電工電子實驗教學(xué)和電工電子實訓(xùn)教學(xué)是高等教育教學(xué)體系的重要組成部分,是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。正因為如此,課題組以省級電工電子實驗示范中心的完善以及電工電子實訓(xùn)基地的建設(shè)為契機,以我校生源多樣化的實際情況和[1]“以培養(yǎng)面向第一線的復(fù)合型、應(yīng)用型人才為主,同時也要注意培養(yǎng)少數(shù)精英型人才”的人才培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù),深化電工電子實踐教學(xué)的改革,重點培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?、工程實踐能力、創(chuàng)新能力等。
2 更新與優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容
在電工電子實驗教學(xué)過程中,如何啟發(fā)學(xué)生運用所學(xué)知識發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題;如何培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰?如何引導(dǎo)學(xué)生在實驗中的提出新想法、新觀點,即激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識;以及如何幫助學(xué)生掌握科學(xué)研究的基本方法,鼓勵學(xué)生積極參加各種科技創(chuàng)新活動和電子大賽等,從中獲取新的知識和技術(shù),為今后進一步學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),即培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì),已成為深化電工電子實驗教學(xué)改革、提高實驗教學(xué)質(zhì)量的重點與難點問題[2]。為了有效的提高電工電子實驗教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的能力,需要對傳統(tǒng)的電工電子實驗教學(xué)內(nèi)容進行更新與優(yōu)化。根據(jù)實驗教學(xué)目標(biāo)與學(xué)生現(xiàn)有的知識水平,把電工電子實驗教學(xué)內(nèi)容分為兩大模塊,即基本實驗?zāi)K和綜合設(shè)計實驗?zāi)K。基本實驗?zāi)K與理論課穿插進行;綜合設(shè)計實驗?zāi)K在理論課結(jié)束后進行,以課程設(shè)計為主,與各種科技創(chuàng)新活動和電子大賽等穿插進行。
2.1 多元化教學(xué)促進不同層次學(xué)生的實驗?zāi)芰?/p>
傳統(tǒng)的基本實驗?zāi)K包括電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和電工學(xué)等課程,它與理論教學(xué)密切相關(guān)、相輔相成,是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要基礎(chǔ)課程。電工電子基本實驗?zāi)K,實驗教學(xué)的內(nèi)容應(yīng)變單一的驗證性實驗為多層次、多元化的驗證性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗和仿真實驗[3]。
驗證實驗項目最少,提供具體實驗內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生掌握基本儀器和器件的性能及其使用、基本的實驗技能、基本的實驗方法,加深對相關(guān)理論與技術(shù)的理解[4],上課方法是將理論課搬到實驗室去上可達到最佳效果;綜合性實驗主要利用實驗室現(xiàn)有設(shè)備器件合作完成本課程的綜合知識或與本課程相關(guān)課程知識的實驗,側(cè)重于實驗知識、方法和技能的靈活應(yīng)用,主要培養(yǎng)學(xué)生熟練使用儀器設(shè)備及團隊相互協(xié)作的能力;設(shè)計性實驗是根據(jù)具體要求,獨立設(shè)計完成實驗。主要以課程知識為背景,注重調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,指導(dǎo)學(xué)生在實驗過程中運用所學(xué)知識發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,培養(yǎng)學(xué)生初步設(shè)計實驗?zāi)芰?仿真實驗主要以設(shè)計實驗或個人興趣實驗為依托,培養(yǎng)學(xué)生使用現(xiàn)代化設(shè)計工具的能力,以便向課外延伸,激發(fā)學(xué)生的求知欲。既可強化學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識,又可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,鼓勵學(xué)生在實驗的基礎(chǔ)上提出新想法、新觀點。
改變過去傳統(tǒng)的驗證性單一實驗為多層次、多元化實驗,實驗教學(xué)內(nèi)容的改革與創(chuàng)新,在實驗教學(xué)過程中既體現(xiàn)了循序漸進,又為教師提供了因材施教的平臺,同時又為不同專業(yè)、能力、興趣的學(xué)生提供了自主實驗、個性發(fā)展的空間,利于培養(yǎng)不同層次學(xué)生應(yīng)有的實驗?zāi)芰5]。
2.2 綜合設(shè)計性實驗培養(yǎng)學(xué)生合作與創(chuàng)新能力
合作與創(chuàng)新是一種旨在提高團隊創(chuàng)新精神和實踐能力的教育思想和行為。電工電子綜合設(shè)計實驗?zāi)K實驗項目的內(nèi)容主要以課程設(shè)計為基礎(chǔ),并同時穿插著校內(nèi)外各種科技創(chuàng)新活動和電子大賽活動等,面向工程實際應(yīng)用的設(shè)計與開發(fā),培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計、集成、測試、工藝等能力,以及創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì);全面提高學(xué)生有效運用所學(xué)知識和新技術(shù)進行電路級的綜合設(shè)計能力、系統(tǒng)級的開發(fā)應(yīng)用能力、以及分析和解決實際問題的能力。要發(fā)揮綜合設(shè)計實驗在學(xué)生能力培養(yǎng)中應(yīng)起的作用,應(yīng)在設(shè)計方法上既有常規(guī)電路設(shè)計,又有用可編程器件設(shè)計的電路,還要涉及到相關(guān)的工程問題。在探索發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,通過綜合設(shè)計性等方式鞏固拓展學(xué)習(xí)成果,并向課外延伸,達到理論與實際有機結(jié)合。使學(xué)生的合作能力與創(chuàng)新能力大為提高。
3 改進實驗教學(xué)方法和實驗教學(xué)手段
3.1 啟發(fā)式教學(xué)提高學(xué)生解決實際問題的能力
我國古代教育家孔子。他強調(diào)“不憤不啟,不悱不發(fā)”。朱熹對此解釋說:“憤者,心之通而未得之意;悱者,口欲言而未能之貌。啟,謂開其意;發(fā),“謂達其辭?!逼湟馑际钦f,教師啟發(fā)學(xué)生時,要首先造成一種“憤”、“悱”的狀態(tài)。這就要求教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo),從學(xué)生的年齡、心理特征、知識基礎(chǔ)、認(rèn)知結(jié)構(gòu)等實際出發(fā),采用各種生動活潑的方法,引導(dǎo)學(xué)生積極思維,使他們主動地獲取知識、發(fā)展智能,這種教學(xué)方法就是科學(xué)的啟發(fā)式教學(xué),是一種積極的雙向的教學(xué)方法。在電工電子課堂教學(xué)中,要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,又要切實體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,重點培養(yǎng)學(xué)生的能力,以實驗輔導(dǎo)解答為主。對實驗中的注意事項和新儀器儀表使用方法、主要內(nèi)容的重點、難點、著重講解,當(dāng)學(xué)生遇到問題時,教師不要直接給出答案,要進行引導(dǎo)并間接提示,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、運用所學(xué)知識發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。
3.2 培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識
在電工電子實驗教學(xué)過程中,應(yīng)體現(xiàn)以學(xué)生為主體和教師為主導(dǎo)的實驗教學(xué)理念,以培養(yǎng)學(xué)生能力為目標(biāo),不要只告訴學(xué)生實驗結(jié)果,而是要學(xué)生掌握實驗過程。在以往的實驗教學(xué)中,實驗材料是書本上指定的,課前由教師準(zhǔn)備好。實驗時,學(xué)生完全按規(guī)定的步驟進行。整個班級的動作整齊劃一,在此過程中,學(xué)生完全成了不用思考的機械操作者。老師欣賞熟練的操作工,反對標(biāo)新立異的思想和行為。這種教學(xué)沒有給學(xué)生思維的空間和余地,抑制了學(xué)生的主動性和思考的獨立性。而現(xiàn)代教育就是要引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。因此,要結(jié)合實際教會學(xué)生一些基本的實驗研究方法,然后讓他們自己去主動查找資料,弄清實驗原理,選擇合適的實驗材料和實驗方法。這樣,就可使學(xué)生加深對實驗全過程的認(rèn)識,提高實驗課的效率,也可培養(yǎng)他們的興趣和特長。教師還應(yīng)開放一些能夠激發(fā)學(xué)生實驗興趣、調(diào)動學(xué)生實驗主動性、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和實踐能力的綜合興趣實驗,學(xué)生按“要求—查閱相關(guān)資料—研究實驗方案的設(shè)計—計算機仿真—元器件選擇—實施等”實驗過程完成實驗[6]。經(jīng)過融知識、興趣、能力、素質(zhì)培養(yǎng)于一體的實驗過程,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識能力。
3.3 開放式實驗教學(xué),培養(yǎng)自主實驗?zāi)芰?/p>
改變過去的封閉式實驗教學(xué)為開放式實驗教學(xué)。開放式實驗教學(xué),即內(nèi)容開放、時間開放、資源開放[7],保證必修實驗與選修實驗的結(jié)合、課內(nèi)實驗與課外實驗的結(jié)合、仿真實驗與操作實驗的結(jié)合、傳統(tǒng)實驗與現(xiàn)代實驗的結(jié)合等教學(xué)手段切實有效地得以實現(xiàn)。具體過程是:教師與優(yōu)秀學(xué)生共同管理實驗室—實驗室從早8點到晚10點開放—學(xué)生在網(wǎng)上約定工位(工位上說明時間和配備的儀器與元器件)—按時間完成自選內(nèi)容。學(xué)生協(xié)助教師管理實驗室可以起到事半功倍作用,不僅為教師提供了因材施教的平臺,也為不同專業(yè)、不同能力、不同興趣的學(xué)生提供了自主實驗、個性發(fā)展的空間,利于培養(yǎng)學(xué)生自主實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。
4 加強實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)
電工電子實訓(xùn)教學(xué)是高等學(xué)校工科實踐教學(xué)中的重要組成部分,是培養(yǎng)面向第一線的有較強實踐能力和創(chuàng)新能力的復(fù)合型、應(yīng)用型人才以及少數(shù)精英型人才不可或缺的重要環(huán)節(jié)。相對于理論教學(xué),電工電子實訓(xùn)教學(xué)更具直觀性、綜合性和創(chuàng)新性的特點。根據(jù)這一特點,在電工電子實訓(xùn)教學(xué)過程中,應(yīng)突出對學(xué)生工程意識、工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。加強實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié),就是要在電工電子實訓(xùn)教學(xué)中進一步提高教學(xué)質(zhì)量、改善教學(xué)效果。建立和完善實訓(xùn)教學(xué)基地,則是作為培養(yǎng)學(xué)生能力的基礎(chǔ);建設(shè)和改革實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容,則是作為培養(yǎng)學(xué)生能力的保障。
4.1 建設(shè)和改革實訓(xùn)內(nèi)容,培養(yǎng)工程實踐能力
為了有效的提高電工電子實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量,突出學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng),對原有的電工電子實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容進行篩選、補充。根據(jù)電工電子實訓(xùn)的教學(xué)目標(biāo),實訓(xùn)基地教學(xué)內(nèi)容設(shè)置為兩大模塊,即工程認(rèn)識實踐與工程基礎(chǔ)訓(xùn)練模塊、工程應(yīng)用與創(chuàng)新訓(xùn)練模塊。工程認(rèn)識實踐與工程基礎(chǔ)訓(xùn)練模塊是基本技能的訓(xùn)練,學(xué)生在這一環(huán)節(jié)要掌握基本實訓(xùn)知識和基本實訓(xùn)技能,初步建立電工電子工程的概念。培養(yǎng)方式是以必修課的形式開設(shè),以實際操作為主,講解為輔。內(nèi)容包括:①常用電子元器件的識別、使用與檢測方法;②掌握常用電工電子儀器儀表的使用方法;③安全用電常識;④焊接技術(shù)練習(xí);⑤根據(jù)電工電子線路圖和工藝文件,獨立完成產(chǎn)品的識圖、裝配、檢測、調(diào)試,使產(chǎn)品達到技術(shù)要求,具體項目設(shè)置分為電工實訓(xùn)與電子實訓(xùn)兩個部分。電工實訓(xùn)包括:住宅供電電路;三相異步電動機的繼電接觸器控制等。電子部分包括:數(shù)字萬用表;半導(dǎo)體收音機;常用趣味性小家電;PCB圖設(shè)計與電路板制作等。工程應(yīng)用與創(chuàng)新訓(xùn)練模塊是綜合技能的訓(xùn)練,內(nèi)容設(shè)置具有工程的應(yīng)用性、研究性、創(chuàng)新性。培養(yǎng)方式采用內(nèi)容和時間開放、講解和自學(xué)結(jié)合的方式,學(xué)生可以選擇電工電子實訓(xùn)教學(xué)基地提供的項目,也可以自己設(shè)定項目并加以鼓勵,以滿足不同專業(yè),不同興趣的學(xué)生的需要。工程應(yīng)用與創(chuàng)新訓(xùn)練為大學(xué)生提供了設(shè)計性創(chuàng)新制作的平臺。與各種科技創(chuàng)新活動和電子大賽等穿插進行。
電工電子實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)和改革,在實訓(xùn)教學(xué)過程中既體現(xiàn)了循序漸進,又為教師提供了因材施教的平臺,同時又為不同專業(yè)、能力、興趣的學(xué)生提供了自主實踐、個性發(fā)展的空間,利于培養(yǎng)不同層次學(xué)生應(yīng)有的工程意識、基本工程實踐能力和創(chuàng)新能力。
4.2 建設(shè)完善實訓(xùn)基地,培養(yǎng)自主工程實踐能力
為了切實有效的促進電工電子實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量的提高,突出學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),建立和完善一個較有特色的電工電子實訓(xùn)教學(xué)基地,不僅能為電工電子實訓(xùn)教學(xué)營造了一個良好的工程環(huán)境,為突出辦學(xué)特色、保證人才培養(yǎng)質(zhì)量打下堅實的基礎(chǔ);還為學(xué)有余力、學(xué)有所長、且為有興趣、有愛好、有能力的學(xué)生提供一個開放式個性化實訓(xùn)教學(xué)平臺。如每個實訓(xùn)工位同時提供兩個模塊:掛件模塊完成工程認(rèn)識實踐與工程基礎(chǔ)訓(xùn)練;多功能實訓(xùn)模塊(包括單片機最小開發(fā)系統(tǒng)、液晶數(shù)碼顯示模塊、可編程控制器件及各種常用芯片器件等)主要完成程工程應(yīng)用與創(chuàng)新訓(xùn)練。學(xué)生可在電工電子實訓(xùn)教學(xué)基地自己選題,自己設(shè)計,自己制作調(diào)試完成自己感興趣的項目。同時在全校展開一些基本技能操作比賽和電子設(shè)計大獎賽,激發(fā)學(xué)生的興趣。學(xué)生也可在電工電子實訓(xùn)教學(xué)基地所提供的個性化實訓(xùn)教學(xué)平臺相互交流、共同探討、共同解決問題,增進學(xué)科間的融合,有利于培養(yǎng)面向第一線的有較強實踐能力和創(chuàng)新能力的復(fù)合型、應(yīng)用型人才以及少數(shù)精英型人才。
5 結(jié)語
培養(yǎng)人才最重要的是培養(yǎng)其能力。根據(jù)電工電子實踐教學(xué)的特點和要求,從改進實驗教學(xué)方法和實驗教學(xué)手段、更新和優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容、加強實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)三方面來探討培養(yǎng)學(xué)生能力的方法,在實踐教學(xué)過程中運用上述措施和方法,可以在諸多方面培養(yǎng)學(xué)生的能力,在一定程度上提高學(xué)生的素質(zhì)。但學(xué)生能力的培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程,不是哪一門課程單獨所能完成的。為了更好、更全面、更高層次地培養(yǎng)學(xué)生的能力,將學(xué)生從知識的學(xué)習(xí)者培養(yǎng)成知識的創(chuàng)造者還需所有學(xué)科教師堅持不懈的努力。
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