袁 超,朱瑞金,扎西頓珠
(西藏農(nóng)牧學(xué)院電氣工程學(xué)院,西藏 林芝 860000)
2017年2月,教育部提出的新工科建設(shè)迅速成為各大高校關(guān)注的熱點,全國各大高校積極開展對新工科的探索和改革。培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是工科的本質(zhì),培養(yǎng)偉大的工程師是工科的核心目標,新工科建設(shè)就是培養(yǎng)適用于新時代要求的現(xiàn)代化工程創(chuàng)新人才。因此,要加強培養(yǎng)工科學(xué)生的實踐動手能力,這對于新工科建設(shè)具有重大意義。
電子技術(shù)基礎(chǔ)是電氣工程及其自動化的專業(yè)核心課,分為數(shù)電部分和模擬部分。電子技術(shù)基礎(chǔ)是電力電子技術(shù)、微機繼電保護、電力系統(tǒng)繼電保護及自動裝置、電氣CAD技術(shù)等專業(yè)核心課和專業(yè)選修課的基礎(chǔ)。電子技術(shù)基礎(chǔ)是一門理論性和專業(yè)性都較強的課程,部分學(xué)生理論基礎(chǔ)薄弱,理解能力較差,學(xué)習(xí)此門專業(yè)核心課較為吃力,而通過實驗的直觀認識能夠提高課程學(xué)習(xí)效果,同時,實驗還可以作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類電子競賽的支撐。在此背景下,本研究針對電氣工程及其自動化專業(yè)下的電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗課程在教學(xué)實踐方面所遇到的問題與挑戰(zhàn)進行了探討與實踐。
經(jīng)過對電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生的調(diào)查,并和實驗教師進行討論研究,發(fā)現(xiàn)目前的實驗課教學(xué)還存在很多問題,主要從以下三方面進行論述:
實驗課程的定位為理論課程的補充。作為實驗教師,一些教師認為實驗相關(guān)內(nèi)容理論課教師在課堂上已經(jīng)講過,所以沒必要在實驗課上重復(fù)講述實驗原理和實驗內(nèi)容等,上實驗課只是把接線圖給學(xué)生接一遍,然后讓學(xué)生自己操作。作為學(xué)生,很多學(xué)生認為實驗課不同于理論課教學(xué),多數(shù)實驗不用考試,主要任務(wù)就是完成實驗報告,沒有考試的壓力,只是看基礎(chǔ)好的學(xué)生操作,自己卻不動手,只忙于寫實驗報告。
以前的電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗內(nèi)容已經(jīng)過時,不利于學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。多數(shù)情況下,實驗內(nèi)容的選擇是為了配合理論教學(xué),在理論教學(xué)結(jié)束后,實驗教師會按照教學(xué)大綱安排幾個基礎(chǔ)性實驗或驗證性實驗進行教學(xué)。學(xué)生根據(jù)實驗教師的指導(dǎo)進行實驗,完成實驗題目,最后得到和實驗指導(dǎo)書一樣的結(jié)果。這些實驗內(nèi)容的連貫性和整體性很差,實驗教學(xué)不能作為理論教學(xué)的補充和延伸,學(xué)生也不會對理論課所學(xué)的知識融會貫通,最終達不到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的目的。
長期以來,對實驗課掌握程度和學(xué)習(xí)效果的考查,通常只是通過檢查實驗報告的形式進行反映,但實驗數(shù)據(jù)可以從多方面獲取,如上網(wǎng)查詢或抄襲其他同學(xué)的數(shù)據(jù)。為了真實有效地反映學(xué)生掌握電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗知識的情況,應(yīng)該在提交實驗報告的基礎(chǔ)上,完善實驗課考核制度。
針對上述實驗教學(xué)中存在的各種問題,課題組經(jīng)過充分討論和研究后,提出了多種解決辦法,其中一個最佳的解決辦法就是對電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗課單獨設(shè)課,單獨計算實驗成績,因為學(xué)生比較看重成績,從而增強學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。通過對實驗內(nèi)容進行合理規(guī)劃,可以拓展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。課題組共同制定了單獨的實驗大綱,使實驗課真正成為一門獨立的課,而且每年學(xué)校都會舉行電子設(shè)計大賽,增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生的實踐動手能力,為以后工作打下扎實基礎(chǔ)。
結(jié)合西藏農(nóng)牧學(xué)院電氣工程學(xué)院的實際情況,課題組提出了“打造層次化的實驗教學(xué)內(nèi)容”的改革思路,以能力培養(yǎng)為目標,以教學(xué)內(nèi)容調(diào)整為手段,改革電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗課程的教學(xué)體系,提高學(xué)生的實踐動手能力。下面以數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗為例進行闡述。
按照西藏農(nóng)牧學(xué)院電氣工程學(xué)院的教學(xué)大綱設(shè)置,把數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗分為基礎(chǔ)性實驗、設(shè)計性及綜合性必修實驗、設(shè)計性及綜合性選修實驗,形成層次化遞進的實驗教學(xué)內(nèi)容體系。原則上學(xué)生必須完成全部基礎(chǔ)性實驗,但考慮到學(xué)生基礎(chǔ)不一樣,所以基礎(chǔ)好的同學(xué)可以自由選擇完成基礎(chǔ)性實驗的數(shù)目。設(shè)計性及綜合性必修實驗為學(xué)生必須完成的實驗。設(shè)計性及綜合性選修實驗,學(xué)生可以自由選擇。同時,學(xué)生可以自己設(shè)計綜合性實驗題目。實驗教師根據(jù)學(xué)生制定的實驗計劃進行合理化分析,指導(dǎo)學(xué)生完成實驗。每個學(xué)生需要完成16學(xué)時以上的實驗。
圖1 實驗內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure chart of experiment content
電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗單獨設(shè)課后,在開始實驗前,實驗教師對實驗?zāi)康摹嶒炓?、實驗任?wù)及實驗注意事項進行講解。在做實驗的過程中,教師不做過多指導(dǎo)。為了保證上課質(zhì)量,同時完成規(guī)定的實驗內(nèi)容和實驗任務(wù),首先,要求每個學(xué)生制定自己的實驗計劃,實驗內(nèi)容包括必修實驗、選修實驗及自由設(shè)計實驗題目,內(nèi)容由淺入深。其次,從教師指導(dǎo)學(xué)生做實驗到學(xué)生獨自完成實驗,再過渡到學(xué)生自己設(shè)計實驗題目和實驗任務(wù),自己選擇實驗器材,自主完成實驗。
圖2 教學(xué)模式圖Fig.2 Model of teaching
實驗考核的公正直接關(guān)系到學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。過去的實驗考核主要是根據(jù)實驗報告,但實驗報告的數(shù)據(jù)和結(jié)果可以通過網(wǎng)絡(luò)查找或抄襲實際操作的同學(xué)。這種考核方式對一些獨立認真做實驗的學(xué)生來說不公平,而且不能區(qū)分到底誰認真做過實驗。課程組制定了過程化的考核方式,使考核方式更為合理。成績由課堂表現(xiàn)×30%+個人實驗計劃×30%+實驗報告×10%+期末實驗考試×30%組成。實驗教師根據(jù)每個學(xué)生制定出的個人實驗計劃難易程度進行評分,同時在上課期間根據(jù)每個學(xué)生的表現(xiàn)和實驗操作進行評分。改革后,實驗報告的比重最低,這樣可以突出實驗的重點是考核動手操作的過程和制定實驗計劃,而不是簡單完成實驗報告。最后的學(xué)期末實驗,教師根據(jù)每個學(xué)生的實驗表現(xiàn)合理設(shè)計出難度適中的實驗考試題目,讓每個學(xué)生獨自完成實驗的接線以及對實驗結(jié)果的分析和處理。
本研究針對電子技術(shù)基礎(chǔ)這門工科課程的實驗教學(xué)進行了分析與思考,發(fā)現(xiàn)了實驗課在教學(xué)過程中存在的問題與不足。針對存在的問題,通過實驗課單獨授課、優(yōu)化課程內(nèi)容、改革實驗教學(xué)模式、構(gòu)建過程化考核方式等措施,能夠讓學(xué)生對電子技術(shù)基礎(chǔ)這門課程有一個更深入的認知, 有積極的熱情與動力去學(xué)習(xí),有充足的時間去動手實踐,有分析問題、解決實際問題的能力,為日后走向工作崗位奠定扎實的理論與實踐基礎(chǔ)。