卓越工程師培養計劃下的電工電子技術實驗教學改革初探

　　摘 要： “卓越計劃”的實施對我校工程技術人才培養提出了新的要求，作者主要分析了以往實驗教學存在的問題，著重提出了電工電子技術實驗教學應不斷改革以適應“卓越計劃”的新要求，尤其要適應強化學生的工程能力和創新能力的要求。
　　關鍵詞： 卓越計劃 電工電子技術 實驗教學 改革 創新
　　原麻省理工學院院長、現美國工程院院長查爾斯·威斯特曾指出：“擁有最好工程人才的國家占據著經濟競爭和產業優勢的核心地位”。教育部高教司司長張大良也指出了培養新型的工程技術人才的重要性。他認為走中國特色的新型工業化道路，迫切需要培養一大批能夠適應和支撐產業發展的工程技術人才；解決當前工程教育中“工程性”和“創新性”不足問題，使我國從工程教育大國走向工程教育強國，迫切需要加快工程教育改革。在這樣的大背景下我國教育部啟動了“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）。[1]“卓越計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，是我國工程教育改革的切入點和突破口。浙江科技學院是省屬本科院校，也是被列入了第一批“卓越計劃”的實施院校。計劃的實施將有利于促進我校面向社會需求培養人才，有利于全面提高我校工程教育人才培養的質量。
　　“卓越計劃”的重要特點之一是強化培養學生的工程能力和創新能力。電工電子技術是高等院校理工類專業學生重要的專業基礎課，也是學生在大學教育階段進入的第一個工程性實踐環節，它對培養學生的素質和能力十分重要，它的教學效果將直接影響學生后續專業課程的學習和專業技能的培養。“卓越計劃”的實施對應用型本科大學電工電子技術實驗教學的改革提出了更高的要求。
　　首先來分析一下傳統實驗教學中存在的問題。
　　傳統實驗教學中存在的主要問題是教學方法單一、實驗內容陳舊、、教學儀器設備老化。近幾年學校對實驗室建設也有陸續投入，情況有好轉，但在實驗教學中的一些弊端仍然存在。（1）實驗方法單一，缺乏創新性思維。傳統的實驗教學模式為“注入式”，學生對教師比較依賴，對預習不夠重視，對實驗過程不夠認真，甚至有自己做不出數據而抄襲實驗報告的情況。（2）實驗以驗證性為k99bKwRMLO9VAfS+iv8eAA==主，忽視能力的培養。這也與學校教學重理論輕實踐的指導思想有關，實驗課時不足，甚至被壓縮，而必須驗證理論實驗課按照大綱又不能不排，以致沒有足夠的課時來安排設計性和綜合性的實驗。（3）輕視實驗教學，難以培養學生的創新能力。
　　為了克服這些弊端，我們總結了以往的教學經驗，研究了“卓越計劃”對高等教育提出的新要求，就電工電子技術實驗教學改革提出了一些建議。
　　1.確立學以致用的實驗教學觀念
　　電工電子技術實驗教學過程中要樹立學以致用的思想，要讓學生在實驗中運用理論知識切實解決實驗中的碰到的問題。在實驗教學中要多設問，讓學生重視預習，杜絕不預習而來做實驗的情況。要讓學生養成勤于思考，敢于提問的習慣，實驗指導人員要給予啟發式的回答，而不是直接給出結論。鼓勵學生在實驗中互相討論，但是堅決杜絕抄襲實驗數據的行為；每次實驗課還應留下一些待解決的問題給學生課后去思考，啟發他們的創造性思維。
　　電工電子技術實驗教學要注重應用性，要廣泛采用開放思維教育方式。實驗教學中可以針對一個工程中常用的應用電路，詳細地分析其實驗現象和具體的電路數據分析，注重其在工程中的應用舉例，更多地剖析其實際應用中可能會碰到的問題，鼓勵學生舉一反三。這樣既加強了學生對這一應用電路的理解，同時也增強了他們的學習興趣，進一步明確了他們的學習目標。這樣的實驗教學能逐步培養學生解決實際問題的能力，對培養學生的工程能力是很有幫助的。通過教學要努力讓電工電子技術實驗成為建立在電工電子技術理論知識和工程實際應用之間的橋梁。
　　教師要改變傳統的實驗教學觀念，讓工程應用這條主線貫穿于整個電工電子技術實驗教學過程中。這同樣對教師提出了更高的要求，教師本身也必須多熟悉工程案例，多參與工程實踐，多做科研，以提升自身的工程能力。
　　2.以創新教育為目標，構建聯系工程實際的教學體系
　?。?）實驗教學內容創新：[2]高等教育除了為學生提供必要的知識儲備外，還必須為學生提供必要的能力儲備。實施“卓越計劃”的應用型本科教育一般采取“3+1”模式，3年在校學習，累計1年在企業學習并做畢業設計。可見學生在校學習的時間相應壓縮，與之對應的教學內容要進行優化。電工電子技術實驗課程要從學生的專業需要出發，進行教學內容的優化；要緊密聯系工程實際，認真分析現場工程師的知識和能力需求，合理選擇實驗教學內容。我中心電工電子技術實驗教學人員重新編寫了實驗教材，把實驗項目分成驗證性、設計與綜合性、應用提高型三個層次。根據不同的專業要求選配不同的實驗項目進行教學，并對一些較復雜的實驗項目進行了細分，讓不同層次的學生都能夠適應，普通的學生完成基本的項目，水平較好的或是在電子技術方面有特殊興趣的學生可以做一些拓展性的難度較高的項目。
　?。?）實驗安排上的創新：實施“卓越計劃”后學生在校學習時間相應壓縮，這就要求在提高學生學習效率上下工夫。本校的電工電子技術實驗課程一般都是單獨設課的，不再是以前的課內實驗。這樣安排固然有好處，可見學校對實驗課更加重視。但是這樣也就帶來了新的問題，由于實驗教師和教室資源相對緊缺，實驗時間的安排不可能做到與理論課完全同步，這樣一來就會出現學生在做實驗時還沒有上過相應的理論課，對實驗原理不了解，加重了學生預習的負擔。實驗人員在上課時還必須花時間給學生補上理論課，這勢必會影響實驗的效果。
　　要解決這個問題，一是需要教務人員在排課的時候充分地考慮這一因素，讓實驗課盡量與理論課同步，好減輕學生預習以及實驗教師講解理論的負擔，這樣才可以讓學生在實驗室有限的時間內更充分地進行實驗探索。二是努力創造條件全天候開放實驗室。給實驗室配備必要的網上預約系統，提高實驗室的利用率。讓學生可以自主安排實驗時間，這樣就會大大增強了學生學習的主動性，避免了理論課與實驗課不同步的問題，提高了學習的效率，實驗效果也會大幅提升。本中心已配備了網絡型電工電子技術實驗室，并安裝門禁系統，基本具備了實驗室全天候開放的條件。
　　（3）教學模式的創新：以往的教師一般比較重視讓學生學好理論打好扎實的基礎，但比較忽略在教學中時刻聯系工程實際應用的重要性。往往是教師知道某一理論或相應的實驗項目在工程實際中的應用，但是由于課時安排緊張或是其他的原因未能在教學中著重提出其工程應用，甚至認為這是學生以后在工作中需要解決的問題。我認為作為教師應該改變這種想法，就算實驗或者理論課時受到壓縮，也不能因此就縮減了介紹工程應用的內容。在實際教學中往往能感受到學生對案例教學的渴望，教師應該在實驗教學中緊密聯系實際應用，這樣理論學習就會變得有血有肉，不再枯燥。
　　電工電子技術實驗是與工程實際緊密聯系的，因此我們積極探索以培養工程能力為宗旨的教學模式。試圖從一個具體的常見的工程應用問題入手，把這一問題分解成若干個實驗相關的項目，化難為簡，化整為零。這樣學生在做這些項目時就自然體會到他們的實際應用價值，提高了興趣。同時學生在完成這些實驗項目的同時解決了實際的工程應用問題，會很有成就感。這樣比直接給出與經典理論相關的實驗項目讓學生做要來得更有目的性。這樣在有限的實驗課時內既安排了大綱要求的必修的項目，又把這些項目和工程實際相結合成為實用的綜合性項目，一舉兩得。相信通過以上的實驗教學模式改革，學生通過相應的學習和訓練會大大提高工程意識和工程應用能力。
　　3.在實驗教學中積極鼓勵學生創新
　　[3]創新能力主要指人們通過創造性思維和創造性實踐，形成物質產品非物質產品的能力。具體而言是指發現或提出新問題、新概念、新見解、新方法，通過創新活動解決新問題，以及建立新理論、創造新技術、設計新產品的能力。創新能力包含創造性思維能力和創造性實踐能力兩個方面，主要由創新意識、創新思維、創新實踐和創新素質構成。
　　“卓越計劃”的一個重要任務就是培養學生的創新能力。對于理工類本科生而言創新能力主要是指[4]運用所學的知識解決工程實際中遇到的新問題，能設計出新的產品，能提出技術的革新，能探討新的工藝流程，實踐新的管理模式等等。
　　（1）教師在實驗教學中要積極鼓勵學生創新。對于學生的創新思維要立即予以肯定和鼓勵，對學生提出的新問題要積極幫助其解決，這樣學生以后還會樂于提出更多新的問題。對于學生提出的不同看法甚至是錯誤的看法，不要馬上予以否定，而是要以展開課堂討論的方法引導他們發現問題，并對提出不同的看法的學生給予表揚，肯定其創新的一面。教師在教學中要時時刻刻保護學生的創新思維，同時對于學生實驗時出現的抄襲數據，抄襲實驗報告，實驗操作請同學代勞等行為要給予嚴肅的批評和制止，絕不讓這種風氣存在。
　?。?）教師在實驗教學中提出實驗與競賽的關系。例如工科學生可以參加全國大學生電子設計大賽，教師在實驗教學中可以告知學生電工電子技術實驗是參加大賽必需的基礎課程之一，雖然是基礎課程但是很重要。鼓勵學生學好專業基礎，積極參加電子設計大賽。參與競賽不一定能得到獎項，但是我認為參賽準備的過程是能鍛煉人的，對學生創新能力和工程能力的培養是一個很好的途徑。
　?。?）教師在實驗教學中提出實驗與科研的關系。教師在實驗教學中要多發現苗子，積極鼓勵并幫助學生參加各種形式的科研活動，激發學生刻苦鉆研、勇于創新的精神。例如可以鼓勵學生參加高校設立的大學生課外科技創新與實踐項目。讓學有余力的學生參與教師的科研項目，讓他們熟悉科研環境，了解科研流程，培養創新意識。
　　“卓越計劃”提出強化培養學生的工程能力和創新能力，是造就一大批掌握現代前沿科學技術、適應我國現代化建設需要的創新型工程技術人才的有效途徑。但是人才的培養是一個復雜的系統工程，應用型本科大學電工電子技術實驗教學要在這個問題上進行積極的探索和實踐，將其作為一個新的問題來研究，為培養“卓越工程師”的工程能力和創新能力做出貢獻。
　　參考文獻：
　　[1]吳建潮.基于“卓越工程師教育培養計劃”的全開放實驗教學探析——以湖南工程學院為例[J].湖南工程學院學報，2011，（21-1）：108-111.
　　[2]周軍.應用型本科大學物理教學探討[J]教育與教學研究，2010，（2）：104-108.
　　[3]施菊華.大學生創新能力培養機制的構建與實施[J].重慶工學院學報（社會科學版），2009，23（5）：179-181.
　　[4]張偉強，劉楊正.卓越工程師教育培養計劃下的應用型本科大學物理教學改革[J]中國電力教育，2011，26：96-9