田 聰 楊 超 劉 丹
(雞西大學 電氣與信息工程系,黑龍江 雞西 158100)
目前我國高等教育改革發展的最核心、最緊迫任務是提高質量。實驗教學和理論教學、科研一樣,是高等學校教育任務的重要組成部分,承擔著培養學生實踐能力及創新意識的重要任務,同時也是加深理解理論課程內容的重要手段[1]。實驗教學模式先進與否反映了高等學校教學、科研的水平,是檢驗教學質量的一個重要指標,也是衡量學校實力的一個重要參數,影響著人才培養目標的全面實現。做好實驗教學規劃,建設和完善適合高等職業教育的綜合素質人才實驗培養模式是高職院校提高人才培養質量所面臨的重要任務。
電類技術基礎課程包括電路、模擬電子技術、數字電子技術、微機原理等,課程內容覆蓋面廣,實踐性強,是理論與實踐緊密相關的課程,也是理論與實踐教學最容易脫節的課程。在實驗教學向物理仿真與數字仿真相結合方向發展的今天, 如果仍沿用以往的理論與實踐教學方法, 將無法滿足新形勢對教育的要求, 特別是對電類技術基礎課程實驗教學進行改革更是迫在眉睫, 這一環節改革的成功與否直接關系到高職院校創新型人才培養目標的實現[2]。
傳統的實驗教學體系不能滿足現代實驗教學目的要求。要以培養高素質應用型人才為目標,打破過去單純以課程設置實驗的做法,建立電類基礎實驗教學體系,從而實現在實驗教學中培養學生的實踐能力和創新思維能力。圍繞實驗教學體系,結合專業人才培養需要,整合實驗教學內容,構建三個實驗教學層次。
第一個層次是基本實驗。基本實驗包含實驗教學大綱規定的實驗內容,例如《電路基礎實驗》和《電工實驗》,這個層次的實驗針對全體學生開設,教學重點在于培養學生基本實驗技能以及學會觀察和分析實驗現象等基本實驗方法,為以后進行更復雜的實驗打下基礎。例如,培養學生使用常用儀器(例如萬用表、示波器)的方法,掌握電子電路的基本測量技術等。同時在基礎實驗中, 漸進安排設計性的內容,開拓學生思路,提高學生電路分析和設計能力。
第二個層次是提高型實驗。提高型實驗是在基本實驗的基礎上進行的綜合性的實驗訓練,重點是電路設計與調試。該層次實驗目的在于培養學生電路設計與綜合應用的能力、使用計算機工具的能力,以及全面提高學生的素質和創新能力[3]。因為實驗內容側重綜合應用所學知識,設計制作較為復雜的功能電路,該實驗教學內容以“單片機課程設計”、“電子系統綜合設計”等整周實踐環節的形式進行。該層次對學生總體要求稍高,學生需要具有扎實的理論知識和一定的實踐動手能力。根據學生的實際情況組成課題組,由指導老師指定設計課題或者學生自己選擇課題,然后由學生自行完成設計、制作、調試、測試實驗結果、完成實驗報告。
第三個層次是研究創新型實驗。該層次的實驗,對學生的綜合素質要求最高,需要教師幫助學生了解科學研究的基本方法,培養學生的創新思維和創新能力,因此研究創新型實驗是面向學有余力的優秀學生開設。該層次的實驗教學可采用多種形式,例如可以通過實驗選修課、學生課外科技活動,吸納學生參加教師的科研工作等方式進行。在實踐教學方法上采取開放式的實踐教學模式,開放實驗室,鼓勵學生進入實驗室,在實驗室運用Multisim、MATLAB等仿真軟件進行復雜應用系統的設計和性能分析,最大限度地發揮設備的利用率。組織學生參加大學生電子設計大賽、電子制作大賽實踐活動,以實戰的形式激發創新思維和培養綜合設計能力,加強創新實踐能力的培養。
高職院校的學生接受能力參差不齊、綜合素質相對不高,學生總體實驗操作能力不強,如果像傳統教學那樣實行“一刀切”,對全部學生實驗要求相同,能夠完成實驗操作的不足三分之一。在實驗教學中根據學生實際(學習水平和能力),采取分層教學的方法,不僅能夠體現以人為本的個性化發展的客觀需求,還能充分滿足各個層次學生的學習需求,有利于實現培養高素質技能型人才的目標。
第一,對全體學生要求必須完成基本實驗。每個實驗室在課余時間增加開放時間,供學生預習,補做,重做實驗。為設計性、創新性實驗提供彈性的發展空間,使實驗教學改革求真務實落到實處,有效地保證設計性、創新性實驗課的教學質量。該層次的開放也為學生與各實驗教師之間提供了更多相互交流的空間。
第二,對學有興趣、學有余力的學生,組織他們成立科技小組或是興趣小組,并提供小開發、小制作的條件與場所——操作室和電子實驗室。操作室和電子實驗室是全天開放的,制定詳細周密的實驗室管理細則。該層次是學生在電子學習階段的創新實踐,不僅能培養學生對現階段所學理論的應用能力,而且能培養他們的創新意識,為以后創新能力的提高建立了良好的開端。
第三,對優秀的綜合素質高的學生,構建高層次的科技創新平臺——創新實驗室。該實驗室全天開放,配有計算機和需要的各種較為先進的儀器設備。將在該實驗室實驗、研究的學生分成多個課題組,由經驗豐富的教師負責每個課題的指導工作。鼓勵并組織學生積極參加國家和省市地區的電子設計大賽,對于獲獎的學生進行相應的獎勵,例如,將其實驗成績直接評為優秀。
考核是教學工作中檢查教學效果、鞏固學生知識、改進教學工作、保證教學質量和督促教育目標實現的重要手段[4,5]。因此,建立科學合理的考核方式,充分發揮考核的積極功能,以培養學生發現和解決問題的創新精神和創新能力。
傳統的實驗評分大多是“平時實驗情況+實驗報告”模式,實驗考核在整個考核中占極小的比例,且一般以實驗報告的平均分計算成績。這種考核方式使得學生不重視實驗,不能充分調動學生的積極性,嚴重影響了高技能專門人才的培養。因此,要改變這種注重結果而忽視過程的考核方式,構建全方位的評價體系,充分發揮學生參與實驗的積極性和主觀能動性。可以采用全面的實踐教學考核方式,其考核可分為三個階段進行:
第一階段,實驗前準備工作考核。
實驗前,指導教師根據實驗教學內容和重點,確定實驗目標,制訂實驗計劃,印發實驗指導書。然后學生在進行動手實驗操作之前,必須先充分預習指導書,明白實驗內容、要求和重點,設計實驗的方法或步驟,預測實驗中可能出現的問題,制訂出切實可行的實驗計劃書。在動手實驗之前,指導教師應根據課程的特點和學生的基礎與能力差異,評定學生實驗計劃書,并給出一個合理的評價,作為考核的第一部分。這一階段的考核,不但有利于推動學生實驗的自覺性和積極性,還可培養學生獨立思考與創新的能力,為下一步實習操作過程的順利進行奠定良好的基礎。
第二階段,實驗過程現場考核。
現場考核分為理論考核和實驗操作現場考核。理論考核的目的是考查學生對基本理論知識的理解以及理論與實踐相結合的能力,可采用提問方式進行。提問的內容不應超出學生回答問題能力和實驗范圍,其目的在于要以提問的方式激勵學生的求知欲和操作的興趣,激發學生之間相互提問、相互學習的積極性,從而使學生對理論知識和實踐的結合有更透徹的認識,在整個實驗過程保持著積極創新的精神。例如,對基礎較好的學生可適當增加問題的難度,基礎較差的學生只提問基本功能、基礎內容。現場操作考核成績可以從紀律性、積極性和實際操作能力三方面去衡量。
第三階段,實驗報告與作品的考核。
實驗過程一般遵循感性認識——理論設計——實踐應用——理論總結這樣的循環過程。實驗報告或作品的考核,在整個考核體系中占有較重要的地位,因為通過實驗的理論總結,可使學生對實驗過程有一個更全面、更充分、更深刻的認識,也可以使實驗教學得以拓展與升華。同時學生通過撰寫實驗報告,可以總結失敗的原因與獲得成功的經驗,從而吸取成功的經驗教訓,以便在未來的工作中應用或推廣。教師在指導學生撰寫實驗報告的同時,還可以教授學生查找和應用科技文獻的技巧和方法,全面提高學生的綜合素質。
以上三個階段的實驗考核評價模式是一個全方位、立體的考核模式,是一種以能力和素質為本位的教育方法的具體體現,其對學生實習具有很強的導向作用,并能最大限度地開發學生的創新意識。
通過科學、合理地安排實驗教學內容,根據學生實際,采用分層次實驗教學,提高了學生對電類基礎實驗的認識和學習的主動性,加強了學生實驗動手能力的培養,激發了學生進行實驗探索的欲望,培養了學生的創新精神。在整個實驗過程中倡導自主學習能力以及主動學習積極性的培養,讓學生扎扎實實地打下良好的實驗基礎,為后續的實驗課程起好先導作用。
[1]陳駿蓮,余魅.電子實驗教學中對綜合素質的培養[J].實驗技術與管理,2011,(3):151~153.
[2]蘇小林.高職電類技術基礎課程實驗教學改革的探討[J].湖南工業職業技術學院學報,2009,(3):131~132.
[3]高文煥,金平,劉艷,閆捷.電子技術實驗課程的改革與實踐[J].實驗技術與管理,2005,(9):100~103.
[4]荀燁.從創新教育的角度談高校考試改革[J].河南社會科學,2001,9(3):79~81.
[5]劉繼紅.對高校考試改革的幾點思考[J].中國高教研究,2000,(5):28~29.