面向應用技術(shù)型的工科專業(yè)基礎實驗教學改革的研究
萬 利 武昌首義學院機電與自動化學院
針對目前實驗教學中存在的問題進行客觀分析,提出工科專業(yè)基礎實驗教學改進的方法和思路,旨在強化實驗儀器的使用操作技能,強化學生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力,從而提高應用能力。
基礎實驗;教學;應用技術(shù)
結(jié)合學校轉(zhuǎn)型發(fā)展,探索符合應用技術(shù)型人才培養(yǎng)要求的人才培養(yǎng)模式,特別是如何強化學生的實踐能力培養(yǎng),已是擺在我們面前的重要任務。
兩年前,教育部就已針對新建本科院校人才培養(yǎng)面臨的主要矛盾提出了一些宏觀的指導意見,對“實踐教學課程體系不完善,對學生職業(yè)技能的分析與把握不夠”的問題,提出應“依據(jù)業(yè)界對應用型本科層次人才的知識、能力和素質(zhì)要求,打破學科壁壘,整合課程內(nèi)容,構(gòu)架課程體系,強化學生所學知識的綜合應用。要敢于打破傳統(tǒng)“三段式”、“兩條線”框架,實踐三段相融合、兩線融一線,體現(xiàn)學生學以致用,優(yōu)化理論基礎,突出職業(yè)能力培養(yǎng),構(gòu)建應用型本科人才培養(yǎng)特色鮮明的課程體系。要將行業(yè)技術(shù)發(fā)展、應用技術(shù)研究成果、實際工程案例、執(zhí)業(yè)能力標準等及時轉(zhuǎn)化為教學內(nèi)容。
實驗教學是一個重要的教學環(huán)節(jié),在整個教學過程中有著非常重要的地位。理論教學與實踐教學從來都是“車之雙輪,鳥之雙翼”,也是培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)、實踐能力的必要途徑。本文主要從實驗教學內(nèi)容、教學方法、教學效果測評等方面作進一步的研究和探索,其宗旨是提高實驗教學水平,增強學生的應用能力,為他們以后就業(yè)創(chuàng)業(yè)打基礎,為學校轉(zhuǎn)型發(fā)展服務。
以培養(yǎng)高素質(zhì)應用技術(shù)型人才為目的,打破過去單純以課程設置實驗的做法,綜合考慮各電類專業(yè)對專業(yè)基礎課學習的要求,構(gòu)建新的實驗教學體系。該教學體系分為三個層次:
第一層次:基礎理論與操作技能。要求學生熟練掌握儀器儀表的使用、掌握基本網(wǎng)絡測試方式與操作技能,對相關(guān)現(xiàn)象進行分析綜合。該層次主要又演示性、驗證性和操作性實驗內(nèi)容為主。主要是培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
第二層次:工程應用及解決實際問題。將實際工程案例的典型內(nèi)容引進實驗教學,在教學過程中努力推行“問題教學法”,從而培養(yǎng)學生的工程意識,努力提高學生解決問題的能力。
第三層次:綜合應用與創(chuàng)新實踐。增加綜合性實驗,引導學生參與并自行設計創(chuàng)新實驗。培養(yǎng)學生綜合運用系統(tǒng)知識、分析與解決實際問題、提高自主實驗意識的能力。綜合性實驗使用多門課程知識,綜合運用多方面知識和多種實驗方法解決問題,目的是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識、實驗方法和實驗技能,提高分析和解決問題的能力。創(chuàng)新性實驗則要求學生運用學科知識和綜合多學科內(nèi)容,解決較復雜的實際科學或工程問題。培養(yǎng)學生初步掌握科學思維和科學研究的方法,培養(yǎng)學生獨立思考和進行科技創(chuàng)新的能力。
高校實驗教學普遍存在實驗內(nèi)容陳舊、演示和驗證性實驗過多、綜合性和設計性實驗過少,導致學生實驗知識單一,工程實踐能力低下,操作進呢過缺乏創(chuàng)意等現(xiàn)象。針對以上問題,我們主要對電路理論、模擬電子技術(shù)及數(shù)字電子技術(shù)等相關(guān)實驗課的教學內(nèi)容進行優(yōu)化組合,重點是在整合原有教學內(nèi)容的基礎上,大力引進典型的工程案例,實現(xiàn)教學與專業(yè)掛鉤,與行業(yè)掛鉤的目標。比如“電路測試實驗”引進電工技術(shù)的國家標準,使學生認識、掌握基本的設計,施工技術(shù)標準;“電子線路實驗”中引進典型的數(shù)控電路、IC應用電路等,以及基本的電子電路設計原則,使學生能及早與行業(yè)對接。
相關(guān)儀器儀表的操作使用,學生必須十分嫻熟,但長期以來都沒得到理想的解決,通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),很大一部分學生通過大一物理實驗示波器的使用,到大二電路測試實驗示波器的使用,最后電子線路實驗中示波器的使用還是不熟悉甚至不會操作,成為了應用技術(shù)型人才培養(yǎng)的一大詬病。我們通過在每項試驗中插入相關(guān)儀器的操作訓練,對儀器儀表進行專項測試等多種方法強化儀器儀表操作技能的訓練。使學生的操作技能有一個普遍的長足提高,為后續(xù)學習,就業(yè)面試打下堅實基礎。
強化實驗技能的系統(tǒng)訓練主要包括實驗方案設計、操作技能、故障排除及歸納分析等方面,使學生對實驗的每一環(huán)節(jié)都有提高。
基礎不同,興趣有別是學生的客觀存在,我們有針對性地設定不盡相同的培養(yǎng)目標,使其各有所獲。
傳統(tǒng)的實驗教學方法普遍存在“照方抓藥”的現(xiàn)象,實驗課講授的內(nèi)容為實驗目的、實驗原理、實驗內(nèi)容、實驗要求等,限制了學生的創(chuàng)造性思維。因此,實驗課堂上老師只集中講解難點和新知識。如:電子電路試驗中老師只講芯片功能,外圍電路讓學生自己設計。對于一部分動手能力比較強的學生,可在實驗課中提出較高的要求,并引導其參與開放實驗,比如電路仿真、印制板設計等,內(nèi)容緊跟公司應用,動態(tài)調(diào)整,為學生多提供一個學習平臺,增強學生的就業(yè)適應性。
又比如對動手能力比較強,理論知識扎實的學生,提問內(nèi)容側(cè)重工程實際應用,如元件參數(shù)的設置計算等;對于動手能力比較強,而理論知識差的學生則側(cè)重于實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)的分析對比;對于動手能力差的學生則只側(cè)重儀表儀器的使用,電路搭建等方面。
實驗成績的考評,采用不同層次學生的靈活考評機制,以“確?;?,鼓勵提高,引導創(chuàng)新”,做好應用型人才的培養(yǎng)工作。
我校工科專業(yè)的基礎實驗課改革經(jīng)過近幾年探索已初步取得了一些成效。通過改革,學生的創(chuàng)新意識得到了培養(yǎng),創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)得到了提高。我們將繼續(xù)努力,不斷學習兄弟學校的先進經(jīng)驗,使教學水平再上一個新臺階。
[1] 麻一明,趙月琴,朱永飛.實驗教學中的創(chuàng)新探索[J].實驗技術(shù)與管理,2007,24(12):25-26.
[2] 湯光華,伍禮杰.關(guān)于電工與電子技術(shù)實驗教學改革與實踐[J].職業(yè)教育研究,2007(3):32-35.
[3] 崔敏.改革實驗教學方式,培養(yǎng)工程實踐能力[J].實驗技術(shù)與管理,2001,18(3)53-56.
[4] 張保華,鄭偉.電工電子實驗教學體系的建設與探索[J].實驗室研究與探索,2004,23(3):74-76.
[5] 齊永欽.創(chuàng)新教育與高校實驗教學改革[J].實驗室研究與探索,2002(3):59-66.
[6] 劉中元.加強實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)創(chuàng)新能力.實驗教學與創(chuàng)新能力[C].南京:南京大學出版社,2000.
萬利, 1983.12,女,碩士,微電子技術(shù),武昌首義學院講師