基于“創新能力培養”的電工學課程教學模式改革

摘要：以培養學生創新能力為教學目標，課程組結合佳木斯大學的實際情況和多年教學經驗對電工學課程教學模式改革進行了研究、探索與實踐，主要從教學內容、教學方法和手段、實踐教學、網絡教學和教師隊伍建設等方面進行了積極探索與實踐，積累了一些有益的經驗。

關鍵詞：電工學；創新能力；教學模式

作者簡介：黃金俠（1979-），女，黑龍江佳木斯人，佳木斯大學信息電子技術學院，電工教研室副主任，講師；韓華（1961-），男，黑龍江佳木斯人，佳木斯大學信息電子技術學院，副教授。（黑龍江 佳木斯 154007）

基金項目：本文系2011年佳木斯大學重點教研項目（項目編號：JYA2011-061）的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）30-0054-02

創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力。高校培養學生的任務之一是使學生具有一定的創新能力。大學生創新能力的培養是大學生綜合素質培養的核心，它維系著國家的發展、民族的未來。[1]所以如何更快更好地培養具有創新能力的人才成為高校辦學的重要目標。

“電工學”是高等工科院校非電類專業量大面廣的一門重要技術基礎課，在整個非電專業的人才培養方案和課程體系中起著承前啟后的重要作用，具有基礎性、應用性和先進性的特征。但近年來，隨著電工電子技術的飛速發展，大量的新知識和高新技術成果的不斷涌現，再加上電工學內容多，與工程實際聯系緊密等原因，電工學學時在相應減少（佳木斯大學從1995年的128學時逐年減少到目前的60學時），面對電工學教學的實際情況，仍采用傳統的教學模式，要在有限的教學時間內完成電工學課程的教學任務不僅非常困難，而且也不適應現代社會對人才培養的要求。為此，課程組從教學內容、教學方法與手段、實驗教學與實踐教學、教師隊伍建設等方面進行改革，旨在提高學生的創新能力和綜合素質。

一、課堂教學模式改革

1.整合、更新教學內容

參照教育部高等學校教學指導委員會制定的“電工學”課程的教學基本要求，考慮到各專業的教學實際情況及當前學科交叉、相互滲透的發展趨勢，本著在教學中提高學生綜合素質和創新能力的思想，課題組歷經兩年多的時間于2011年編寫出版了《電工技術》、《電子技術》兩本“十二五”規劃教材。在編寫過程中刪去部分陳舊的內容，濃縮基礎內容，突出主線，適當調整電工技術、電子技術的部分內容以及編排順序，精選了例題、習題，加強了理論與實際應用的結合。增加PLC控制、MULTISIM2001和MATLAB電路仿真技術、單片機硬件電路等先進、實用的內容，擴大了學生視野及與后續課程的聯系。目前佳木斯大學每年有9個（含有三表生）工科非電專業學習電工學這門課程。由于各個專業培養方案的不同，再加上三表生基礎比較差，對電工學課程的授課內容和授課深度提出了不同的要求。鑒于以上情況，課程組專門走訪各授課學院，對授課專業的培養方案進行研究，為各個專業及三表生量身定制了電工學授課方案。此方案經過兩年的教學驗證，效果良好，得到學校專家和各被授課學院的認可。

2.改革教學方法、手段

在課堂教學上，改革以往單一的由教師講授灌輸為主線、忽視學生創新意識和創新能力培養的傳統教學模式。教學中充分發揮學生的主體作用，讓學生參與教與學的整個過程。同時以教師為主導，要求教師起引導者的作用，除教師主講的課堂教學外，兼顧其他多種教學形式。如：光電器件、多路選擇器和多路分配器等可以采用學生自學的方式；靠自學有一定難度而邏輯清晰的內容，如多級放大電路、場效晶體管放大電路等可以采用教師輔導的方式，教師先提出一些問題，讓學生自學，找出問題的答案，再根據學生自學情況，靈活掌握講解內容；像RL暫態電路可以采用探究式學習方式，讓學生在教師的引導下自己提出問題，自己分析和解決問題，培養學生思維的獨立性。同時我們也把啟發式教學貫穿所有教學當中，激發學生的求知欲，活躍學術思想，培養創新能力。

課題組根據教學的實際需要開發了和《電工學》教材配套的集文字、圖片、聲音及動畫于一體的超媒體課件。在制作的過程中增加EWB的演示，向學生形象、直觀地展示有關內容，如三極管放大電路截止和飽和失真的消除，通過調節電阻觀察輸出的動態模擬曲線的變化；同時還加入了一些仿真動畫、實況錄像片等，如介紹電動機時可以通過觀看動畫立體仿真模型讓學生了解電動機的結構和組成，通過實況錄像片講解電動機的制作過程，不僅向學生傳遞了更形象、更直觀的內容，而且提高了學生的學習興趣，發展和完善學生的認知結構，同時增加了課堂教學信息量，使教學效率、教學效果大為提高。[2]

二、實踐教學模式改革

實踐教學改革的總體目標是不斷適應高等教育改革和發展的形勢，提高學生實踐能力和創新意識。由于“電工學”課程具有較強的應用性和實踐性，必須通過實踐加深對理論的理解，培養學生分析和解決實際問題的能力，提高學生的實際動手能力和創新能力。[3]

電工學實驗教學不僅僅是理論教學的輔助和補充，更是培養學生實踐能力和提高其技能水平的重要途徑。根據學生的實際情況我們安排了30學時（基礎實驗10學時+新技術實驗20學時）的實驗課，其中驗證性實驗由原來的6個減少到2～3個（如：疊加定理、戴維寧定理等），保證學生的基本技能得到訓練。同時，為后續的設計性、綜合性實驗做好準備。設計性、綜合性實驗由原來的4個增加到7～8個（如：放大電路的設計、穩壓電源的設計等），設計性、綜合性實驗只給出實驗目的和設計要求，實驗方案和路線自定獨立完成，使學生真正成為實驗的主角，提高學生獨立設計、獨立實驗能力，培養學生的工程意識、創新精神和綜合運用知識的能力。為培養學生的創新能力，課程組組織建設了新的課程教學平臺，于2010年在機械、材料等非電專業開設了電工學新技術實踐課程，是繼電工技術、電子技術課程之后，結合電子計算機仿真技術、PLC控制和單片機控制等技術綜合實踐課程，通過教研室和電氣實驗室老師的共同努力，已經很好地開展起來，并調整實踐內容和考核方法（當場打分，課后總結，綜合評定）。該課程深受學生們歡迎。

從對學生進行創新能力的培養和工程訓練的目的出發，課內實驗是遠不夠的，還需要為學生提供更多獨立實踐的機會，因此，我院于2010年將電工電子實驗室和其他實驗室設備有效整合，成立了電工電子實驗中心，構建了創新實驗室，全天對外開放。自開放兩年以來，有20%多人次參與到綜合實驗和創新實驗中來，其中有部分同學于2011年參加全國電子設計競賽、國家物聯網創新設計大賽等創新活動，并獲佳績，通過參與創新活動提高了學生分析問題和解決問題的能力，能將所學的理論知識與實踐聯系起來，增強創新意識，提高創新能力。另外，我們還引導和鼓勵學有余力的學生參加科研項目。在2010年，我校材料學院就有8%的學生參與教師的科研項目，在整個項目的執行過程中，學生參與調研、資料整理、實驗及實驗數據整理等工作，在教師的引導下他們主動獲取知識，積極思考，解決工作中遇到的各種問題，擴充知識面，了解前沿知識，激發了創新意識，提高了創新能力。在2011年，我校學習電工學的九個專業中有6%的學生參加省、校設立的各級別的大學生科技創新項目。在教師的指導下，學生自主完成項目設計、研究條件準備和項目實施、研究報告撰寫、成果交流等工作。調查結果顯示，參加科技創新項目的同學能很好地把所學的理論知識與實踐融合，增強了學生的創新能力和科研能力。

三、搭建網絡教學平臺

2007年，電工學課程（電工技術、電子技術）被評為我校的精品課程。幾年來，課程組對網絡教學平臺不斷建設，如今教學資源已全部實行網絡共享，課程組將課件、電子教案、參考資料、實驗教學、習題解答、教師課程錄像、試題庫等全部的教學資料放在網絡上，學生可以不受時間和空間限制進行課程理論學習和實驗學習。同時平臺上還設有在線答疑系統，教師定時上網解答學生在學習中遇到的各種問題，增強學生的學習興趣和學習的主動性。定時更新電工學相關的前沿知識，擴充了學生的知識面。網絡教學與課堂教學、實踐教學有機結合，互相補充。電工學課程網絡教學平臺已歷經四年多的研究、建設和使用，取得了良好的效果，得到學生和教師的一致好評。

四、教師隊伍建設

提高高校教育中師資隊伍的實踐能力和創新能力是提高學生學習質量和培養學生創新能力的關鍵。目前高校師資隊伍建設中過分強調教師的文化程度和學術成果，而忽略了實踐經驗、熟練的動手能力和創新能力在授課過程中的潛移默化的作用。因此，我校本著“送出去，請進來”的原則，通過各種方式和途徑建設我校的師資隊伍。自2009年以來，我校電工學教研室每年派一名教師分別到名牌大學學習半年、到和專業相關的企業學習半年，進行雙師教育，通過學習，使教師從理論和實踐上不斷提升和完善自己，掌握了新理論、新技術和新產品的發展動態，提高了教師自身的創新能力，從而以創新型教師來熏陶和培養創新型學生。同時，我們也定期聘請具有工程背景、工程經歷和工程成果的人員做兼職教師，讓學生了解更多的工程實際問題，了解新技術、新方法的應用情況，開拓學生的視野，激發學生的學習興趣，從而為培養學生創新意識和創新思維奠定了基礎。

五、結論

課程組成員通過近幾年的實踐探索，對如何調動學生學習積極性、激發學生的創新思維、培養創新意識和動手能力等方面有了進一步的體會。在今后的教學中，我們加大教學改革力度，不斷提高教學質量，真正促使學生創新能力和綜合素質不斷提高。

參考文獻：

[1]齊晶.大學生創新能力培養研究[D].秦皇島：燕山大學，2009，（6）.

[2]景亮，趙不賄，諸德宏，等.提高學生創新能力的《電工學》課程改革[J].江蘇大學學報（高教研究版），2002，（2）.

[3]馮德山，等.關于實踐教學與學生創新能力培養的探討[J].湖南醫科大學學報，2009，（3）.

（責任編輯：王祝萍）