岳雨霏 唐欣 王文 湯賜
[摘 要]針對(duì)高校開(kāi)展線上授課與指導(dǎo)的特殊性,以大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練電氣工程類項(xiàng)目為例,結(jié)合線上交流平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,對(duì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式及其實(shí)施方法進(jìn)行探索和研究。首先,以關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題為導(dǎo)向,研究雙饋型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,分別對(duì)反饋模式和前饋模式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明;其次,基于該培養(yǎng)模式建立以創(chuàng)新思維培養(yǎng)為目標(biāo)的開(kāi)放型綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了基于線上交流的開(kāi)放型平臺(tái)和數(shù)據(jù)測(cè)試分析平臺(tái)的構(gòu)建;最后,通過(guò)建立在線“云沙龍”活動(dòng)平臺(tái),提升了大學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力,為高校大學(xué)生的線上教育提供參考與借鑒。
[關(guān)鍵詞]大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目;雙饋型培養(yǎng)模式;創(chuàng)新能力;實(shí)踐能力
[基金項(xiàng)目]2020年6月湖南省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃省級(jí)項(xiàng)目“基于負(fù)載功率前饋補(bǔ)償?shù)膯蜗嗖ㄐ伟l(fā)生器裝置研制”;2020年7月湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目“電力電子技術(shù)線上線下混合金課建設(shè)”
[作者簡(jiǎn)介]岳雨霏(1991—),女,河南蘭考人,博士,長(zhǎng)沙理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院講師,主要從事模塊化多電平特種電源裝備研制及關(guān)鍵技術(shù)研究。
[中圖分類號(hào)] G642[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1674-9324(2020)47-0-04[收稿日期] 2020-09-10
創(chuàng)新是民族進(jìn)步的靈魂,大學(xué)生是最具活力和創(chuàng)造力的群體,是國(guó)家和民族開(kāi)拓創(chuàng)新的時(shí)代先鋒。大學(xué)生的創(chuàng)新能力與民族未來(lái)的發(fā)展密切相關(guān),如何拓展大學(xué)生的創(chuàng)新思維、挖掘其創(chuàng)新潛能,提高學(xué)生自學(xué)水平和實(shí)踐能力,已成為高等學(xué)校本科生教育中亟待解決的難題[1-3]。2015年5月13日,國(guó)務(wù)院在《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見(jiàn)》中強(qiáng)調(diào)“高校要調(diào)整專業(yè)課程設(shè)置,挖掘和充實(shí)各類專業(yè)課程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育資源,在傳授專業(yè)知識(shí)過(guò)程中加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”[4-5]。大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目是高等學(xué)校轉(zhuǎn)變教育思想觀念的重要舉措,對(duì)于高校大學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有積極作用。
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教育領(lǐng)域的不斷滲透,教育方式和教學(xué)模式也在不斷發(fā)生轉(zhuǎn)變,高校教育順應(yīng)時(shí)代潮流,積極采用“線上+線下”相結(jié)合的混合式教學(xué),在傳統(tǒng)線下課堂正常運(yùn)行的前提下,積極開(kāi)展線上教育教學(xué),使學(xué)生足不出戶便可掌握最前沿的科學(xué)知識(shí),顯著提高了高校教師的教學(xué)效率和學(xué)生的自學(xué)能力。高等院校依托各類線上課程平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái),充分利用校園網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)等教學(xué)資源,鼓勵(lì)學(xué)院教師積極組織和開(kāi)展線上授課及線上創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目指導(dǎo)等在線教學(xué)活動(dòng)。
大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目的開(kāi)展是對(duì)高校大學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng),對(duì)于電氣工程專業(yè)的學(xué)生來(lái)講,具備這些能力是決定未來(lái)能否在行業(yè)內(nèi)快速立足的關(guān)鍵因素。隨著創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目立項(xiàng)數(shù)量逐年遞增,在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)了一些不可避免的問(wèn)題和科研“怪象”。例如,項(xiàng)目從申請(qǐng)至結(jié)題過(guò)程中,出現(xiàn)申請(qǐng)積極、結(jié)題敷衍的“頭重腳輕”現(xiàn)象;由于項(xiàng)目涉及的專業(yè)知識(shí)具有一定難度和深度,學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的理解和把握程度存在差異,若分工不明確,會(huì)影響團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí),導(dǎo)致項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)中斷、難以進(jìn)行等問(wèn)題[6-8]。線上教學(xué)雖然能夠方便學(xué)生,但學(xué)生線上學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)積極性有可能會(huì)低于課堂上的學(xué)習(xí)效果,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果難以保證;同時(shí),學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)的搜索能力和對(duì)調(diào)研數(shù)據(jù)的管理能力也存在一定局限性,教師進(jìn)行線上文獻(xiàn)指導(dǎo)時(shí)存在“瓶頸”問(wèn)題[9];此外,由于電氣工程類創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目不僅需要仿真驗(yàn)證,還需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試和數(shù)據(jù)分析,如何實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)教師通過(guò)線上平臺(tái)與學(xué)生共同完成實(shí)驗(yàn)測(cè)試,也對(duì)項(xiàng)目在線上的開(kāi)展提出挑戰(zhàn)。因此,亟待探索出一種適用于電氣工程專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和探索、解決問(wèn)題的能力。
一、關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題為導(dǎo)向,構(gòu)建雙饋型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式
雙饋型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式是指從申請(qǐng)項(xiàng)目至項(xiàng)目結(jié)題過(guò)程中,具備發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的創(chuàng)新能力、專業(yè)深入的仿真操作技能、舉一反三的實(shí)踐素養(yǎng)和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的實(shí)驗(yàn)態(tài)度的創(chuàng)新人才類型。這種人才培養(yǎng)模式要求學(xué)生具有獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)意識(shí)和積極上進(jìn)的實(shí)踐操作熱情。
適用于電氣工程專業(yè)的雙饋型人才培養(yǎng)模式包括前饋模式和反饋模式,如圖1所示。首先,學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)和實(shí)踐調(diào)研,掌握項(xiàng)目所涉及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基本運(yùn)行原理,利用Matlab/Simulink、PSCAD等仿真軟件對(duì)所研究電路基本運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行復(fù)現(xiàn),根據(jù)仿真現(xiàn)象對(duì)存在的難題進(jìn)行分析,提煉出項(xiàng)目中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題;然后,學(xué)生針對(duì)具體技術(shù)問(wèn)題,結(jié)合自身理論學(xué)習(xí),提出相應(yīng)的解決思路和控制方法,利用仿真軟件對(duì)所研究方法進(jìn)行初步驗(yàn)證,并根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)所研究方法涉及的控制參數(shù)進(jìn)行一次修正,此過(guò)程為前饋模式;其次,對(duì)引入所研究方法前后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,判斷該方法是否有效解決了項(xiàng)目中存在的技術(shù)難題,此過(guò)程為反饋模式中的方法與問(wèn)題閉環(huán)部分,若所研究方法未能有效解決該問(wèn)題或與理想指標(biāo)參數(shù)不一致,則需要對(duì)所研究方法進(jìn)行改進(jìn)和完善,從仿真層面獲得適用于解決具體問(wèn)題的控制方法。最后,基于仿真驗(yàn)證結(jié)果,學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)編程和電路設(shè)計(jì)等知識(shí),搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果得到的數(shù)據(jù)對(duì)所研究方法中的控制參數(shù)進(jìn)行二次修正,從實(shí)驗(yàn)層面獲得最終的控制方法,利用實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所研究方法的正確性和合理性。
指導(dǎo)教師在實(shí)施雙饋型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式時(shí),應(yīng)以項(xiàng)目中存在的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題作為項(xiàng)目申請(qǐng)導(dǎo)向,引導(dǎo)學(xué)生從項(xiàng)目研究對(duì)象入手,例如以某電力電子變換電路作為研究對(duì)象,根據(jù)該研究對(duì)象的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其基本工作原理和運(yùn)行特性,通過(guò)初步仿真測(cè)試,探索研究對(duì)象在仿真運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的瓶頸問(wèn)題以及遇到的關(guān)鍵難點(diǎn)問(wèn)題,從問(wèn)題和難點(diǎn)中提煉出項(xiàng)目擬解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,并在項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)中重點(diǎn)體現(xiàn)。在雙饋型人才培養(yǎng)模式中,前饋模式的主要功能是對(duì)所研究方法控制參數(shù)的一次修正,該模式本質(zhì)上提高了最終控制方法的產(chǎn)出速率。反饋模式主要用于對(duì)所研究方法的仿真結(jié)果與所研究問(wèn)題的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比,通過(guò)參數(shù)修正和方法改進(jìn),最終從仿真層面獲得能夠解決所研究問(wèn)題的控制方法。
二、創(chuàng)新思維培養(yǎng)為目標(biāo),建立開(kāi)放型綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
作為培養(yǎng)具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)實(shí)踐能力、較高技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新型人才的重要手段,開(kāi)放型綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)是雙饋型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式中的必備環(huán)節(jié),也是創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目的重要研究成果。項(xiàng)目相關(guān)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)需要指導(dǎo)教師和學(xué)生共同完成,保證平臺(tái)建設(shè)有條不紊地進(jìn)行。
平臺(tái)建設(shè)由指導(dǎo)教師和學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交流形式,對(duì)實(shí)驗(yàn)電路的軟件和硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行云交流,并對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析和討論,開(kāi)放型綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)思路如圖2所示。開(kāi)放型綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維為目標(biāo),該平臺(tái)主要包括開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和數(shù)據(jù)分析與測(cè)試平臺(tái),該平臺(tái)充分利用學(xué)院提供的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和項(xiàng)目組已具備的實(shí)驗(yàn)配件條件,依托學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心統(tǒng)一管理體系,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源的優(yōu)化配置。
(一)開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
指導(dǎo)教師和學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行線上交流時(shí),雙方應(yīng)分工明確。首先,學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí),利用開(kāi)發(fā)板等輔助設(shè)備,完成實(shí)驗(yàn)裝置主電路和控制電路設(shè)計(jì)、PCB板設(shè)計(jì)、功率器件等元件選型、數(shù)字控制器程序編寫(xiě)以及在線調(diào)試等任務(wù);指導(dǎo)教師則配合完成PCB電路板印刷、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試等工作。
開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要由控制器程序和系統(tǒng)硬件構(gòu)成,如圖2所示。在保證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定的前提下,所編寫(xiě)的平臺(tái)應(yīng)用程序設(shè)置為開(kāi)源程序,主程序采用模塊化編寫(xiě)方式,各模塊程序均對(duì)用戶開(kāi)放。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)調(diào)試過(guò)程中,用戶可根據(jù)所研究出的控制方法修改模塊程序,而無(wú)須改變主程序,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)不同控制策略正確性與合理性的驗(yàn)證,操作簡(jiǎn)單,提高了開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件系統(tǒng)的兼容性。在構(gòu)建平臺(tái)硬件方面,硬件多樣化主要針對(duì)控制器系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)放性設(shè)置。學(xué)生在設(shè)計(jì)控制電路時(shí),應(yīng)配置至少兩個(gè)數(shù)字控制器芯片的安裝位置,滿足用戶選取多核控制器的需求,同時(shí)應(yīng)為數(shù)字控制器芯片配置一定裕量的管腳數(shù)及外圍芯片,便于系統(tǒng)模擬信號(hào)采集和程序處理,提高了開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件系統(tǒng)的兼容性。
(二)數(shù)據(jù)分析與測(cè)試平臺(tái)
數(shù)據(jù)分析與測(cè)試平臺(tái)作為開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的輔助平臺(tái)設(shè)施,其主要功能包括:①信號(hào)采樣。對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主電路電壓、電流等電氣量和PWM方波、調(diào)制波、載波等控制變量進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣;②數(shù)據(jù)處理。對(duì)不同運(yùn)行工況下獲得的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)所研究方法的參數(shù)修正和獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)論,如圖2所示。其中,測(cè)試平臺(tái)包括萬(wàn)用表、多通道示波器、FLUKE表、電壓鉗、電流鉗、紅外測(cè)溫儀等測(cè)量?jī)x器,用于實(shí)時(shí)采集主電路電氣信號(hào)以及控制電路模擬信號(hào)。指導(dǎo)教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)將實(shí)驗(yàn)測(cè)試波形與學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)在線共享,學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合理論分析,判斷實(shí)驗(yàn)波形的正確性,以此作為電路設(shè)計(jì)與方法研究合理性和可行性的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的主要功能是在電路設(shè)計(jì)和方法研究正確合理的前提下,對(duì)測(cè)試平臺(tái)獲取的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和對(duì)比研究,在分析過(guò)程中,對(duì)數(shù)據(jù)的處理可采用橫、縱向?qū)Ρ确绞???v向?qū)Ρ仁菍?duì)不同運(yùn)行工況下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,橫向?qū)Ρ葎t是對(duì)同一運(yùn)行工況下,不同控制器參數(shù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析,探究不同工況和不同控制器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的影響機(jī)制,對(duì)所研究方法進(jìn)行參數(shù)修正,最終獲得正確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
三、促進(jìn)基于“云沙龍”交流理念的創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力深度融合
“云沙龍”是指項(xiàng)目組指導(dǎo)教師與學(xué)生充分利用騰訊會(huì)議、微信群聊組、QQ討論組等在線交流云平臺(tái),定期進(jìn)行在線討論交流和網(wǎng)絡(luò)資源共享,通過(guò)在線頭腦風(fēng)暴的形式實(shí)現(xiàn)師生之間思維的碰撞,促進(jìn)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的提升?!霸粕除垺逼脚_(tái)的開(kāi)展主要以創(chuàng)新成果“云沙龍”和實(shí)踐拓展“云沙龍”形式進(jìn)行。通過(guò)云沙龍會(huì)議形式為學(xué)生提供創(chuàng)新思想和研究成果交流平臺(tái),使學(xué)生能夠互相學(xué)習(xí)、激發(fā)靈感。同時(shí),要充分利用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方式推動(dòng)校內(nèi)創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目和校外實(shí)踐活動(dòng)的有機(jī)結(jié)合。指導(dǎo)教師將主持或參與的科研課題、橫向項(xiàng)目,與創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目相結(jié)合,提取研究課題中的共性問(wèn)題,啟發(fā)學(xué)生的思考方向和研究理念,同時(shí)可將項(xiàng)目中的部分問(wèn)題作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)研究課題,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目成果共享。學(xué)生通過(guò)實(shí)踐拓展“云沙龍”平臺(tái)獲得的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力進(jìn)一步推動(dòng)項(xiàng)目組成員提高研究成果的創(chuàng)新能力和共享水平,從而有效促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力的深度融合。
(一)創(chuàng)新成果“云沙龍”
由于學(xué)生的文獻(xiàn)閱讀量和知識(shí)積累具有局限性,而任何創(chuàng)新思維的開(kāi)拓需要建立在對(duì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)具有一定了解程度的基礎(chǔ)之上,因此,指導(dǎo)教師應(yīng)將查閱文獻(xiàn)和實(shí)踐調(diào)研作為項(xiàng)目開(kāi)展的首要任務(wù)。指導(dǎo)教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展大量的文獻(xiàn)閱讀工作并進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)綜述,充分利用在線交流云平臺(tái),定期考查學(xué)生文獻(xiàn)閱讀情況,以及對(duì)現(xiàn)有研究的理解能力。師生之間以科研沙龍的形式討論現(xiàn)有研究成果中所涉及的控制方法和解決問(wèn)題的思路,能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。此外,指導(dǎo)教師應(yīng)建立網(wǎng)絡(luò)資源云共享平臺(tái),學(xué)生可利用云共享分享文獻(xiàn)調(diào)研報(bào)告、仿真模型、公式推導(dǎo)、電路設(shè)計(jì)原理圖等資源。
創(chuàng)新成果“云沙龍”活動(dòng)在實(shí)施過(guò)程中要時(shí)刻以學(xué)生為中心,突出學(xué)生在科研中的主導(dǎo)地位,指導(dǎo)教師通過(guò)與學(xué)生在線互動(dòng),實(shí)時(shí)有效跟蹤和把握學(xué)生的科研進(jìn)度,對(duì)學(xué)生每個(gè)階段的創(chuàng)新理念提出修正意見(jiàn)。同時(shí),指導(dǎo)教師應(yīng)根據(jù)自身科研經(jīng)驗(yàn),構(gòu)建創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目成果“云庫(kù)”,“云庫(kù)”的建設(shè)充分吸收每次創(chuàng)新成果“云沙龍”的研究思路和經(jīng)驗(yàn),以與項(xiàng)目相關(guān)的電氣工程專業(yè)知識(shí)塊為基礎(chǔ),提取項(xiàng)目研究過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)難題,以成果交流驅(qū)動(dòng)方式逐漸形成“思維碰撞-成果交流-合理性驗(yàn)證-綜合討論-創(chuàng)新方法”的“云庫(kù)”構(gòu)建模式。
(二)實(shí)踐拓展“云沙龍”
根據(jù)電氣工程專業(yè)特點(diǎn),在實(shí)踐拓展過(guò)程中,開(kāi)展以培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力和開(kāi)拓工程應(yīng)用視野為核心的實(shí)踐拓展“云沙龍”活動(dòng),通過(guò)師生所參與的專業(yè)實(shí)踐活動(dòng)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新理念和創(chuàng)新潛能,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的興趣。實(shí)踐拓展“云沙龍”活動(dòng)主要包括:①創(chuàng)建創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目專題知識(shí)“云講座”。指導(dǎo)教師邀請(qǐng)電氣工程領(lǐng)域?qū)<?、科研院所研究員,針對(duì)本項(xiàng)目相關(guān)研究領(lǐng)域、應(yīng)用技術(shù)、行業(yè)發(fā)展前景等方面,借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開(kāi)展專題知識(shí)“云講座”活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生善于利用創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目中的新方法和新思路解決實(shí)際工程應(yīng)用中的問(wèn)題,在講座過(guò)程中,學(xué)生可直接與專家進(jìn)行線上技術(shù)交流和探討,以獲取最新的專業(yè)前沿理論。②開(kāi)辟創(chuàng)新訓(xùn)練“云課堂”。依托學(xué)院現(xiàn)有國(guó)家級(jí)、省級(jí)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)資源,為學(xué)生在線展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程,使學(xué)生能夠準(zhǔn)確、直觀地觀測(cè)到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,掌握如何在實(shí)驗(yàn)中解決問(wèn)題的方法;同時(shí)能夠使學(xué)生觸類旁通,從“云課堂”的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中提煉出創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)思路,將共性創(chuàng)新思路合理運(yùn)用到創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,有效培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)踐技能歸納、總結(jié)、提高的能力。
(三)實(shí)驗(yàn)課程“云沙龍”
結(jié)合電氣類專業(yè)需求,高校在鼓勵(lì)學(xué)生積極開(kāi)展研究成果線上分享和專題講座線上參與的同時(shí),還應(yīng)開(kāi)設(shè)適用于本科教學(xué)的專業(yè)類實(shí)驗(yàn)課程“云沙龍”活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)課程“云沙龍”的教學(xué)主體為院系教師和本科生,教師在開(kāi)展課堂教學(xué)的同時(shí),可將實(shí)驗(yàn)教學(xué)搬到“云”平臺(tái)上,每周選擇一個(gè)合適的時(shí)間,在線上與學(xué)生交流,為學(xué)生展示本周理論教學(xué)內(nèi)容所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程,讓學(xué)生可以在線觀看詳細(xì)的操作過(guò)程,如果在教師操作時(shí),學(xué)生希望重復(fù)某個(gè)步驟或者某個(gè)現(xiàn)象,可通過(guò)在線舉手或提問(wèn)的形式提出自己的聽(tīng)課需求,教師可及時(shí)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)聽(tīng)課要求做出反饋,提高了實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的效率和質(zhì)量,為大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目的日常培訓(xùn)活動(dòng)夯實(shí)基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)課程“云沙龍”活動(dòng)主要包括:①創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)范知識(shí)“云講座”。指導(dǎo)教師將創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目中涉及實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范的部分融入平時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中,利用在線交流平臺(tái)和網(wǎng)站,為學(xué)生開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)范“云講座”專題活動(dòng),指導(dǎo)教師以實(shí)驗(yàn)室作為在線背景,在不上電的情況下,為學(xué)生講解每一個(gè)裝置、開(kāi)關(guān)、器件的使用原理和操作過(guò)程;同時(shí),教師應(yīng)制作操作規(guī)范案例實(shí)物板或輔助在線演示PPT,在為學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)操作流程的時(shí)候,讓學(xué)生從語(yǔ)言表述和視覺(jué)上加深對(duì)實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)范的理解。最后,在指導(dǎo)教師演示完成實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程后,預(yù)留一定的時(shí)間給學(xué)生,通過(guò)學(xué)生提問(wèn)、思考以及教師解答的形式,對(duì)操作規(guī)范及實(shí)驗(yàn)室管理制度進(jìn)行復(fù)習(xí),加深學(xué)生對(duì)操作規(guī)范的印象。②開(kāi)辟實(shí)驗(yàn)平臺(tái)互動(dòng)教學(xué)“云課堂”。“云課堂”建設(shè)的主要目的是使學(xué)生完全掌握具體實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程,包括如何上電和開(kāi)機(jī)、如何修改實(shí)驗(yàn)參數(shù)、如何調(diào)試實(shí)驗(yàn)波形、如何觀測(cè)、分析和處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果等?!霸普n堂”的主要實(shí)現(xiàn)方式是指導(dǎo)教師和學(xué)生互動(dòng)交流,指導(dǎo)教師首先演示某個(gè)具體實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程,由于學(xué)生在聽(tīng)取實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范后并不能完全了解實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,因此只講授了操作規(guī)范,對(duì)于學(xué)生直接上手實(shí)驗(yàn)還存在一定困難,難以保證學(xué)生的實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。采用“云課堂”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,可提高實(shí)驗(yàn)的安全性和可操作性,學(xué)生在實(shí)際操作之前,先通過(guò)“云課堂”熟悉和掌握具體實(shí)驗(yàn)的操作流程,課下進(jìn)行記錄和學(xué)習(xí),提前為實(shí)際的實(shí)驗(yàn)課程做準(zhǔn)備,如此,指導(dǎo)教師在進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)時(shí)可保障學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作安全性,降低了指導(dǎo)教師的培訓(xùn)負(fù)擔(dān)。
四、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)大學(xué)生參加電氣工程類創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目提升能力為主線,以關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題為導(dǎo)向,構(gòu)建雙饋型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。建立以創(chuàng)新思維培養(yǎng)為目標(biāo)的開(kāi)放型綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái),積極開(kāi)展創(chuàng)新成果“云沙龍”和實(shí)踐拓展“云沙龍”活動(dòng),促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的深度融合,使學(xué)生從創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目中獲得基礎(chǔ)理論知識(shí)、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力等方面的顯著提升,滿足本專業(yè)對(duì)學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng)要求,提高了院校對(duì)本科生科研培養(yǎng)的教學(xué)質(zhì)量。
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Abstract: In view of the particularity of the online education and guidance in universities, taking the innovation training project for college students in electrical engineering, combined with online communication platform and education resources, the innovative talents training model and its implementation methods are explored and researched. Firstly, guided by the key technical problem, the dual-feed type innovative talent training model is researched, and the feedback model and feed-forward model are described in detail. Then, based on the training model, the comprehensive experimental platform is established with the goal of training innovative thinking, realizing the construction of the open platform and the data testing and analysis platform based on online communication. Finally, the establishment of the online "cloud salon" activity platform could improve the innovative ability and practical ability of students, providing the reference for the online education of college students.
Key words: innovation training project for college students; dual-feed type training model; innovation ability; practical ability