韓彩霞，謝建群，羅子波

(江漢大學(xué) 文理學(xué)院，湖北 武漢 430056)

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分層實踐教學(xué)，逐步推進創(chuàng)新能力培養(yǎng)

韓彩霞，謝建群，羅子波

(江漢大學(xué) 文理學(xué)院，湖北 武漢 430056)

摘要：實踐課程對于培養(yǎng)學(xué)生實踐和創(chuàng)新能力有著非常重要的作用。針對目前實踐課程教學(xué)中存在的一些問題，提出實踐課程采取分層次教學(xué)，不同層次實踐課程采取不同教學(xué)手段，不同層次實踐課程完成不同的教學(xué)目標，使實踐、創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿人才培養(yǎng)的整個過程，逐步達到人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的。

關(guān)鍵詞：分層；實踐教學(xué)；創(chuàng)新能力

1實踐課程教學(xué)改革的必要性

實踐課程是培養(yǎng)學(xué)生動手、動腦的過程，通過實踐教學(xué)，能培養(yǎng)學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的求知欲，使學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、分析問題和解決問題的能力，充分發(fā)掘?qū)W生潛能，從而全面提升學(xué)生創(chuàng)新能力。

現(xiàn)有實踐教學(xué)改革方法如增加實踐課程在人才培養(yǎng)方案中所占學(xué)時，改驗證性實驗為設(shè)計性實驗等等，均未將實踐教學(xué)作為一個有機的整體始終貫穿整個創(chuàng)新人才培養(yǎng)的各個階段，使各個階段實踐教學(xué)相互游離，未能達到全面培養(yǎng)實踐、創(chuàng)新能力的目的。

鑒于實踐課程對實踐和創(chuàng)新人才能力培養(yǎng)的重要性以及現(xiàn)有實踐教學(xué)改革方法的不足之處，為更好地推動實踐課程教學(xué)改革，本文以實踐性、應(yīng)用性和綜合性較強的自動化專業(yè)為例，提出將人才培養(yǎng)各個教學(xué)階段的實踐課程進行分層次教學(xué)，不同的階段、不同的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)采取不同的教學(xué)手段，逐步達到創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標要求，使實踐、創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿整個人才培養(yǎng)進程。通過幾年的分層次實踐教學(xué)法，學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力有顯著的提高[1]。

2實踐課程教學(xué)改革方法

縱觀整個自動化專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)方案，可以把實踐課程分成三個層次：1)基礎(chǔ)實踐課程，包括專業(yè)認知實習(xí)、電工電子線路實訓(xùn)；2)專業(yè)實踐課程，包括專業(yè)實驗課、課程設(shè)計；3)綜合實踐，包括電子設(shè)計大賽、畢業(yè)設(shè)計。實踐課程是由淺入深、由基礎(chǔ)到綜合的教學(xué)過程，須區(qū)別對待不同層次的實踐課程，采取不同的教學(xué)手段，通過逐層遞進、逐步加強達到推進創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標[2]，具體分析如下。

2.1分階段引入基礎(chǔ)實踐課程，循序漸進培養(yǎng)學(xué)生實踐興趣

在自動化專業(yè)三個實踐課程教學(xué)層次中，基礎(chǔ)實踐課程在整個創(chuàng)新人才培養(yǎng)中所處的位置為最底層，屬基礎(chǔ)性教學(xué)過程[3]。基礎(chǔ)實踐課程就好比高樓大廈的地基，地基建設(shè)得是否牢固決定上層建筑是否穩(wěn)固。因此在基礎(chǔ)實踐課程教學(xué)中[4]，主要教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生對所學(xué)專業(yè)有所了解，對整個大學(xué)階段要學(xué)習(xí)的專業(yè)課程及專業(yè)課程之間的關(guān)系有一定認知，通過專業(yè)認知實習(xí)和電工電子線路實訓(xùn)培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)專業(yè)的興趣。

首先，新生入學(xué)時聘請有經(jīng)驗的教師以講授、例舉的方法進行專業(yè)知識講座。通過專業(yè)知識講座使學(xué)生對專業(yè)所學(xué)課程以及課程之間的連帶關(guān)系有初步的了解和認知，為后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。在專業(yè)知識講座中，通過例舉生活中常見、簡單易懂的例子來說明什么是自動化，自動化專業(yè)需要學(xué)習(xí)哪些課程等等，如電飯煲、空調(diào)在工作過程中涉及到單片機原理、傳感檢測技術(shù)、自動控制等等專業(yè)知識和專業(yè)課程，通過淺顯易懂的實例引起學(xué)生對專業(yè)及專業(yè)課程的好奇心。

其次，第三學(xué)期進行電工電子線路實訓(xùn)實踐課程。在前兩個學(xué)期電路理論、模擬電子技術(shù)等相關(guān)知識的學(xué)習(xí)中，學(xué)生基本掌握一定的電路常識，通過電工電子線路實訓(xùn)課程主要訓(xùn)練學(xué)生常用元器件選取、電路連接、焊接以及電路調(diào)試的能力。在電工電子線路實訓(xùn)課程中采取教師引導(dǎo)學(xué)生探究的方法來完成，教師結(jié)合前期所學(xué)課程選取難易適中的實訓(xùn)電路來引導(dǎo)學(xué)生逐步完成電路中元件的選擇、電路焊接及調(diào)試等等。經(jīng)過簡單電路的連接、調(diào)試成功，學(xué)生獲得足夠的滿足感，樹立一定的自信心，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)的實踐課程開展奠定基礎(chǔ)。

最后，第四學(xué)期讓學(xué)生參加本專業(yè)畢業(yè)學(xué)生畢業(yè)答辯。通過畢業(yè)生陳述畢業(yè)設(shè)計思路、設(shè)計要求、設(shè)計功能，教師對設(shè)計提出問題以及學(xué)生解決問題的方法等等答辯環(huán)節(jié)，學(xué)生會親身感受什么是設(shè)計，怎樣設(shè)計，理論知識是如何轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用等等，在此進一步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、好奇心。

通過在三個學(xué)期分階段引入基礎(chǔ)實踐課程，逐漸培養(yǎng)學(xué)生實踐興趣，建立以興趣為基礎(chǔ)的實踐、創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式[5]。

2.2緊抓專業(yè)實踐課程，奠定實踐、創(chuàng)新能力基礎(chǔ)

專業(yè)實踐課程包括實驗課和課程設(shè)計，在整個人才培養(yǎng)中處于中間位置，是連接基礎(chǔ)實踐和綜合實踐的紐帶。這個階段所學(xué)專業(yè)課程相對抽象，而且知識點較多，學(xué)生對知識的掌握、理解程度差異較大，因此在專業(yè)實踐課程中采取如下教學(xué)方法。

1)將計算機仿真軟件引入教學(xué)過程，夯實理論知識，奠定實驗基礎(chǔ)。專業(yè)實踐課程教學(xué)中引入仿真軟件，如Matlab[6]，Keil[7]，Proteus，EWB和Multisim等等，在講解相應(yīng)的理論知識或進行實驗時，通過仿真軟件演示，學(xué)生可以動態(tài)地理解知識點，很容易掌握抽象的理論基礎(chǔ)知識。通過仿真軟件仿真時，如果實驗結(jié)果和預(yù)期結(jié)果有差別，學(xué)生可以根據(jù)仿真中出現(xiàn)的現(xiàn)象進行分析，查找相應(yīng)的理論知識，反復(fù)修改，直至問題解決。在整個仿真過程中，學(xué)生可以充分理解、掌握理論知識，把理論基礎(chǔ)知識和實驗緊密聯(lián)系，奠定實驗基礎(chǔ)[8]。

2)實驗內(nèi)容因人而異，因題而異。在實驗教學(xué)中，常規(guī)實驗題目基本是來自實驗指導(dǎo)書，這樣勢必導(dǎo)致實驗題目不合學(xué)生的“胃口”，不能發(fā)揮學(xué)生能動性以及實踐積極性。應(yīng)通過了解、分析學(xué)生實際對理論知識的掌握情況，打破常規(guī)實驗題目選擇模式，在實驗中給出難度不等、要求不同的實驗題目供學(xué)生自由選擇，充分挖掘?qū)W生潛能，做到真正培養(yǎng)創(chuàng)新能力。另外，對于同一實驗題目給出不同的要求，最大程度調(diào)動學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)新思維。

3)課程設(shè)計分組合作，自由發(fā)揮創(chuàng)新能力。第一，課程設(shè)計中將不同特長的學(xué)生分配到一組進行合作，如有的學(xué)生編寫程序較好但動手能力較差，有的學(xué)生愛動手但不善于動腦，通過合作使學(xué)生自由發(fā)揮自身長處，同時汲取其他成員的長處，在共同完成設(shè)計任務(wù)的過程中提高團隊協(xié)作能力。第二，課程設(shè)計內(nèi)容和要求要貼近學(xué)生生活實際，這樣更容易引起學(xué)生的興趣，也更容易激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識。

4)成立興趣小組，開放專業(yè)實驗室，鼓勵學(xué)生課下實踐活動。通過成立興趣小組將學(xué)生集中，遇到問題大家共同討論、解決，開拓設(shè)計思維，使學(xué)生得到更多的鍛煉機會。專業(yè)實驗室不局限于課內(nèi)實驗或?qū)嵱?xùn)，應(yīng)與課下實踐活動相結(jié)合，為學(xué)生創(chuàng)新實踐活動提供必要的場所。

通過專業(yè)實踐課程的教學(xué)，學(xué)生綜合利用所學(xué)專業(yè)知識，經(jīng)過查資料、選方案、設(shè)計電路、撰寫設(shè)計報告，得到一次較全面的工程實踐訓(xùn)練，具有一定綜合知識運用、理論與實際聯(lián)系的能力，為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計或電子設(shè)計大賽打下基礎(chǔ)。

2.3全面推進綜合實踐，架起理論與實踐的橋梁

1)以電子設(shè)計大賽為契機，全面提高學(xué)生綜合實踐、創(chuàng)新能力。電子設(shè)計大賽與專業(yè)實踐課程有所不同，專業(yè)實踐課程教師給出的設(shè)計題目和任務(wù)是圍繞一門專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容，而電子設(shè)計大賽中學(xué)生要始終圍繞比賽題目要求將整體所學(xué)的理論知識全面、綜合運用到實踐當中[9]。采取參加電子設(shè)計大賽沖抵學(xué)分的鼓勵政策來鼓勵學(xué)生參與電子設(shè)計大賽，通過參加電子設(shè)計大賽，使學(xué)生深入體會解決實際問題的思路和方法，增強學(xué)生的自信心和成就感，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，分析、解決實際問題能力，全面提高學(xué)生綜合實踐、創(chuàng)新能力。

2)以畢業(yè)設(shè)計為橋梁，連接起理論與實踐。畢業(yè)設(shè)計是整個大學(xué)學(xué)業(yè)最后一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是理論和實踐綜合運用的教學(xué)過程。目前畢業(yè)設(shè)計實踐教學(xué)存在畢業(yè)設(shè)計題目陳舊、學(xué)生不夠充分重視、時間緊迫應(yīng)付了事等等問題。為解決以上問題，應(yīng)采取以下措施：一是將畢業(yè)設(shè)計任務(wù)提前到第六學(xué)期末下達給學(xué)生，給學(xué)生足夠時間查找資料、方案論證，解決時間緊迫、學(xué)生應(yīng)付了事的問題；二是教師將自身科研項目分塊讓學(xué)生來完成，學(xué)生所參與的科研項目來自于生產(chǎn)、生活實際，有效地解決了畢業(yè)設(shè)計題目陳舊、學(xué)生不重視等問題；三是教師對畢業(yè)設(shè)計足夠重視，對畢業(yè)設(shè)計進度全程跟蹤、參與，及時解決學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中遇到的問題。

通過電子設(shè)計大賽和畢業(yè)設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生真正做到將理論知識全面、系統(tǒng)地運用到實踐中，在實踐中獲得創(chuàng)新能力的提升。

3結(jié)語

自動化專業(yè)實踐教學(xué)采用分層次教學(xué)方式，不同層次采取不同教學(xué)手段，不同層次的實踐課程完成不同的教學(xué)目標，對人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有一定的推動作用。

1)層次分明，目標明確，創(chuàng)新能力培養(yǎng)有的放矢。將實踐教學(xué)分為基礎(chǔ)實踐、專業(yè)實踐和綜合實踐課程，在基礎(chǔ)實踐課程中培養(yǎng)學(xué)生實踐興趣，專業(yè)實踐課程中奠定實踐、創(chuàng)新能力培養(yǎng)理論基礎(chǔ)，綜合實踐課程中在興趣和理論基礎(chǔ)的前提下做到全面實踐、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。整體實踐教學(xué)層次分明，創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標明確、有章可循。

2)理論、實踐教學(xué)相輔相成，奠定創(chuàng)新能力培養(yǎng)基礎(chǔ)。理論教學(xué)中引入仿真軟件，學(xué)生更好地掌握理論知識，為實驗奠定基礎(chǔ)；實驗教學(xué)中運用仿真軟件對實驗過程進行分析、改進，進一步理解理論知識，為后續(xù)實踐課程開展奠定基石。學(xué)生在自己的電腦上利用課余時間使用軟件進行仿真調(diào)試、分析等，逐漸激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3)以賽帶練，以畢業(yè)設(shè)計為橋梁，全面推進創(chuàng)新能力培養(yǎng)。通過參與電子設(shè)計大賽，鍛煉學(xué)生獨立開發(fā)、實踐的能力，在2015年校級電子設(shè)計大賽中，自動化專業(yè)參賽學(xué)生取得一等獎1名、二等獎3名的好成績。有效利用畢業(yè)設(shè)計教學(xué)實踐全面提升創(chuàng)新能力，2011級至今共有7名自動化專業(yè)畢業(yè)生獲得湖北省優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文獎。

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(責(zé)任校對謝宜辰)

doi:10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.03.034

收稿日期：20151111

基金項目：武漢市市屬高等學(xué)校教學(xué)研究項目課題(2014188)；江漢大學(xué)文理學(xué)院教學(xué)改革立項課題(2015YK31)

作者簡介：韓彩霞(1974-)，女，湖北武漢人，講師，碩士，主要從事電氣自動化研究。

中圖分類號：G420

文獻標志碼：A

文章編號：1674-5884(2016)03-0102-03