面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)探索

李季 王光明

摘 要：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程中傳統(tǒng)教學(xué)模式存在著諸多問題，不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。以電工與電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程為依托，探索在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新力。根據(jù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求，制定建設(shè)目標(biāo)和建設(shè)思想，并在教學(xué)中通過多種方法和手段提高學(xué)生動手能力、增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新意識。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新人才培養(yǎng) 電工與電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) 課程建設(shè) 探索

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）01（b）-0147-02

創(chuàng)新人才培養(yǎng)是建設(shè)創(chuàng)新型國家的關(guān)鍵，是實(shí)施人才興國戰(zhàn)略的重要基礎(chǔ)，也是高等院校教育的首要任務(wù)。實(shí)踐教學(xué)作為大學(xué)教育的重要手段，在培養(yǎng)創(chuàng)新精神、增強(qiáng)動手能力、提高綜合素質(zhì)、激發(fā)創(chuàng)造力等方面具有重要的作用，因此，實(shí)踐教學(xué)在研究型大學(xué)人才培養(yǎng)中更具有特殊的重要地位[1-3]。但傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式往往以基本操作技能的掌握為主要目的，學(xué)生作為被動接受者，以完成規(guī)定操作過程為目標(biāo)，遵循實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書設(shè)計(jì)好的步驟重復(fù)，并設(shè)法將實(shí)驗(yàn)結(jié)果向?qū)嶒?yàn)教學(xué)內(nèi)容規(guī)定的結(jié)論靠攏，缺乏主動思考和深入探究的能力，不利于工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新思維的開發(fā)。這種現(xiàn)象在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程中表現(xiàn)尤為突出[4-6]。因此，在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課中探索如何面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)、改革傳統(tǒng)教學(xué)模式和教學(xué)方法、提高學(xué)員創(chuàng)新實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)具有重要意義。針對上述問題，該文以《電工與電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》課程為依托，探討在公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課中如何激發(fā)學(xué)生興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

1 課程性質(zhì)與建設(shè)目標(biāo)

《電工與電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》是面向該校電類相關(guān)各專業(yè)學(xué)員開設(shè)的一門必修的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，是電路和電工測試技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，通過該課程的學(xué)習(xí)，要使學(xué)員在加深對理論知識認(rèn)知學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，掌握基本電工測量儀器儀表的使用與測量數(shù)據(jù)的處理、簡單電工電路的設(shè)計(jì)以及電路的仿真輔助分析方法，培養(yǎng)學(xué)員的電路和電工測量能力、工程素養(yǎng)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑸楹罄m(xù)課程的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下良好的基礎(chǔ)。課程的建設(shè)目標(biāo)是：

（1）在知識的學(xué)習(xí)上，主要是要使學(xué)生了解電工基本測量理論與測量數(shù)據(jù)的處理方法，加深對理論知識的理解。

（2）在技能的訓(xùn)練上，通過該課程的學(xué)習(xí)，要使學(xué)生在掌握基本電工測量儀器儀表使用方法的基礎(chǔ)上，熟悉基本電路元器件和電路常用測量方法、線性含源單口網(wǎng)絡(luò)等效電路參數(shù)的測定方法、電路暫態(tài)特性的觀測方法、正弦交流信號的觀測方法等。

（3）在素質(zhì)的養(yǎng)成上，通過該課程的學(xué)習(xí)，要使學(xué)生學(xué)會電路的計(jì)算機(jī)輔助仿真分析方法，具有簡單電路設(shè)計(jì)和參數(shù)測試能力，并可針對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象進(jìn)行排查、解決問題，同時培養(yǎng)撰寫科學(xué)實(shí)驗(yàn)報告的能力以及口頭表達(dá)、辯述等自我展現(xiàn)能力。

2 課程建設(shè)指導(dǎo)思想

（1）轉(zhuǎn)變教學(xué)思想，理順3種關(guān)系。

①理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)系。把實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系由傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)完全從屬于理論教學(xué)、為理論教學(xué)服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)槎呋ハ嗯浜稀⒒ハ嘌a(bǔ)充、互相促進(jìn)的關(guān)系，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)鞏固、加深課堂理論知識，培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際問題能力和創(chuàng)新精神的作用。

②教員與學(xué)生的關(guān)系。研究性教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)員在認(rèn)知中的主體地位，教員則是知識建構(gòu)的組織者、指導(dǎo)者和促進(jìn)者。因此在教學(xué)實(shí)施中教員應(yīng)該將通過各種方法加強(qiáng)對學(xué)員的引導(dǎo)，促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動探究和創(chuàng)新實(shí)踐。

③學(xué)員和實(shí)驗(yàn)室的關(guān)系。為學(xué)生提供開放性的實(shí)驗(yàn)平臺，使學(xué)生由指定實(shí)驗(yàn)時間和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的被動型學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程要求以及自身興趣自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、探究問題。

（2）整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，構(gòu)建合理的實(shí)驗(yàn)體系。

《電工與電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》課程主要包括電工測量技術(shù)基礎(chǔ)、電阻電路實(shí)驗(yàn)、動態(tài)電路實(shí)驗(yàn)、交流穩(wěn)態(tài)電路實(shí)驗(yàn)和電工綜合測試實(shí)驗(yàn)五大模塊，實(shí)驗(yàn)的類型涵蓋了基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)4大類，對五個模塊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合，使訓(xùn)練過程實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練由簡到繁、由單元到綜合安排在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)各環(huán)節(jié)中，形成螺旋上升式的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練體系。整個實(shí)驗(yàn)體系的構(gòu)成如圖1所示。

（3）豐富教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)員電路測試能力和工程素養(yǎng)。

針對不同性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，采用任務(wù)驅(qū)動式、研討式等多種不同手段，使學(xué)員掌握基本電工儀器儀表的使用方法的同時，理解理論分析與工程實(shí)踐的區(qū)別，具備基本電路測試能力和簡單設(shè)計(jì)能力。

（4）拓展實(shí)驗(yàn)技能，提高學(xué)員綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

通過仿真+實(shí)物實(shí)驗(yàn)、故障分析與排查、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與拓展等方法，促使學(xué)員主動思考、自主學(xué)習(xí)，在完成基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的同時，培養(yǎng)電路設(shè)計(jì)、故障分析與排查、實(shí)驗(yàn)技能拓展等能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（5）改革考核方式，訓(xùn)練學(xué)員綜合能力。

建立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)考核方法，實(shí)現(xiàn)對學(xué)員的自主動手能力的考核。課程考核貫穿整個授課過程，除檢驗(yàn)學(xué)員實(shí)際操作技能外，還要考察學(xué)員的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力和自我表達(dá)能力。

3 方法與手段

為貫徹上述教學(xué)思想，在課程實(shí)施過程中采用的方法與手段有以下幾點(diǎn)。

（1）教師自主設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。每學(xué)期開課前，教師根據(jù)大綱要求，在完成必修實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，根據(jù)授課對象的不同自主選擇合適模塊，制定各教學(xué)班的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并提前至少一周下發(fā)給學(xué)生。

（2）采用研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。將“學(xué)員是實(shí)踐教學(xué)的主體”的思想貫穿始終，從課前預(yù)習(xí)、課堂實(shí)驗(yàn)、課后總結(jié)等環(huán)節(jié)入手，將研究型教學(xué)方法運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中去，使學(xué)員脫離對實(shí)驗(yàn)老師的依賴性，養(yǎng)成獨(dú)立思考、自主探究、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于實(shí)踐的科學(xué)研究精神和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)態(tài)度。

實(shí)驗(yàn)手段虛實(shí)結(jié)合。每個實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求學(xué)生課前先進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，記錄仿真現(xiàn)象與結(jié)果，并寫出仿真預(yù)習(xí)報告。課堂中通過搭建實(shí)物電路，觀察電路特性、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并通過與仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比分析，加深對實(shí)驗(yàn)的理解，建立工程意識。

實(shí)驗(yàn)過程中除了必要的儀器使用注意事項(xiàng)外，不再對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容逐一講解，而是要求學(xué)員在做好預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，先自己設(shè)計(jì)、搭建電路，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，測量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。然后教師就實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象和出現(xiàn)的問題與學(xué)生進(jìn)行研討，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考，拓展應(yīng)用能力。

（3）構(gòu)建學(xué)生、教員、實(shí)驗(yàn)室三位一體的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。針對學(xué)生自主創(chuàng)新、實(shí)踐的需求，構(gòu)建全開放式實(shí)驗(yàn)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室面向全校學(xué)員全面開放，只要完成注冊的學(xué)員就可實(shí)現(xiàn)“想做就做”，而不必拘泥于固定的實(shí)驗(yàn)時間，同時將實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容從以往課內(nèi)指定拓展到了課外，鼓勵學(xué)生自行設(shè)計(jì)、自主自由完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。以虛擬儀器大賽、大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目等課外實(shí)踐活動為契機(jī)，通過鼓勵學(xué)生參加課外創(chuàng)新實(shí)踐活動，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用、勇于創(chuàng)新、敢于實(shí)踐，讓創(chuàng)新能力在實(shí)際中得到進(jìn)一步的鍛煉。

（4）實(shí)行全面考核制度。學(xué)生最后的成績由仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報告、實(shí)驗(yàn)考試、自我評價幾部分組成，改變過去由一次考試決定最終成績的方法，重點(diǎn)考核學(xué)員綜合運(yùn)用所學(xué)知識設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力、完成實(shí)驗(yàn)的過程、自主解決問題的能力以及對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力，注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)、基本實(shí)驗(yàn)操作技能、故障分析與排查等能力的養(yǎng)成，培養(yǎng)學(xué)員科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和工程實(shí)踐能力；同時綜合考察學(xué)員團(tuán)隊(duì)合作、口頭辯述、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理等能力。

4 建設(shè)效果

經(jīng)過幾年的建設(shè)，該校電工與電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程有了較大的改觀，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有了更多的自主性，主動思考并開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的老師越來越多；學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、動手能力明顯提高，創(chuàng)新意識不斷增強(qiáng)，形成了“愛動手、想動手”的良好風(fēng)氣，很多學(xué)生利用課余時間主動到實(shí)驗(yàn)室開展研究活動。獲得國家和省級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目資助的學(xué)生逐年增多，在各類學(xué)科競賽中也都獲得了較好的成績。

5 結(jié)語

根據(jù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求，對電工與電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)進(jìn)行了探索，取得了一定的成績，這些方法也可以推廣到其它基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程中去。但是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程作為學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基石，還有很多問題值得進(jìn)一步思考，也需要廣大教師以更大的熱情投入到建設(shè)中去。

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