基于創新能力培養的電類實驗課程建設研究

羅文田 夏桂書 王悠

摘 ?要：電類實驗課程是理工類大學生必修的一門專業基礎課程。本文通過對當前的電類實驗課程現狀進行分析，提出了基于創新能力培養的電類實驗課程建設方案和教學實施參考。其內容主要是利用綜合性和創新性的改革實驗項目方法，以提高學生在電類試驗課程中的創新能力為目標，最終實現學生主動參與實驗課程的教學效果。從一段時間的實施過程和結果來看，本文的實驗方法在一定程度上提高了電類實驗課程的教學質量，達到了本文所預期的教學效果，對相關的實驗教學具有一定的參考意義。

關鍵詞：電類 ?實驗課程 ?創新能力 ?課程教學

中圖分類號：G642 ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1672-1578（2019）09-0036-02

1 ? 引言

國務院在2017年初頒布了《國家教育事業發展“十三五”規劃》，其中指出了“要培養學生創新創業精神與能力，鼓勵高等學校和職業學校建設學生創新創業服務平臺，完善創新創業教育課程體系和管理制度，引導鼓勵學生積極參與創新活動和創業實踐”。從規劃中可以看出，當前國內高校對于大學生的創新創業能力培養已經成為落實國家政策的一項重要體現。而當代大學生是一類思維活躍，勇于嘗試新鮮事物，且最具創新創業能力的群體，對國家的未來發展起到至關重要的作用。國內高校應該積極開展創新創業教育，培養大學生創新創業精神，使其成為當前高等教育的一項重要工作[1]。

創新創業課程是人才培養的核心環節，是實現創新創業人才培養目標的根本保障。通過創新創業的課程教學，來培養學生的創新意識和提高學生的創新能力，是大學生創新創業能力鍛煉的主要途徑與基礎教育手段，因此，加強創新創業教育的課程建設已迫在眉睫。

電類實驗課程是在大學生修完《電工學》《電路分析》《模擬電子技術基礎》等課程后所開設的一門實驗實踐類基礎課程，在整個教學體系中占有重要的地位。通過該課程的學習，學生能夠深化理論知識，培養學習興趣，提高實踐動手能力。以創新創業能力培養為基礎，通過總結課程教學經驗，并結合實際的課程教學狀況，來對該門課程開展改革研究，是創新創業課程建設的重要組成部分。

2 ? 當前課程現狀

電類實驗課程作為理工類學生的一門專業必修課，是在相關理論教學完成后所開展的一門實驗教學課程，對學生后續的專業課學習十分關鍵。通過該門課程的學習，學生需要掌握用電的安全常識和常用儀器儀表的使用方法，學會識別電子元器件和設計簡單電路等基礎知識。從實踐教學來看，該門課程具有如下特征：

2.1 選修學生數量多

該門課程是理工類學生學習的專業基礎課，涉及的專業較多，造成每學期選修這門課的學生數量非常多。

2.2 課程教學內容多，教學難度大

課程包含了電類實驗實踐的多方面內容，既有基礎的安全用電常識教育，又有難度較大的IC器件電路設計與調試;既有常用的5V等弱電教學，又有380V的三路電測試使用;既有模擬電子技術，也有數字電路。教學內容多，教學難度大，課堂教學跨度大，學生學習掌握難。

2.3 課程內容以教為主，學生學習選擇性較少

由于學生數量多，學生素質和能力高低有別，為覆蓋整個學生群體和整個知識體系，在課程教學內容設置中，先易后難，循序漸進，使得教學內容綜合性、設計性和創新性內容所占比例不高;在教學實施過程中，以班級約課為主，教師開展大綱設置的實驗類容理論教學后，開展小組實驗教學。學生在大綱所列教學有限范圍內選擇，選擇性少，以自我學習興趣為引導，開展自我設計實驗，進行針對性和創新性教學內容少[2-3]。

3 ? 課程內容

作為大學教育課程，其教學內容必須滿足高等教育要求，遵循高等教育規律，同時也需要體現創新創業教育的人才培養特色。這就要求電類實驗課程除具有普通實驗實踐教學課程的特色外，還須具有一定的人才培養導向性。這也要求其課程基礎內容應與當前大學生思政教育、生涯教育和就業指導相結合，進一步強化人才培養的大方向、大需求。同時，教學內容是教學方向的一種體現，我們還應考慮到當代學生的接受程度，引導并尊重學生的選擇。

3.1 課程內容的綜合性

作為實驗實踐類課程，其與理論教育緊密銜接，對基礎理論如基爾霍夫定理，放大電路性能等開展驗證實驗是教學的基本要求。隨著現代教學技術的發展，學生獲取知識的途徑和方式方法多種多樣，已經不僅僅局限于課堂教育和大學教學課本。學生利用網絡等途徑可以方便的獲得信息，也能獲得普通實驗的經驗指導。因此，在該門課程的教學改革中，要將大量的驗證性實驗和認知性實驗通過兩種途徑進行包含教育。一是在其他實驗中設計一定的問題，通過觀測實驗儀器，數據整理，故障排查以及電路調試這一系列過程來讓學生在解決問題過程中驗證相關理論;二是將這類基礎實驗教學知識劃歸在學生的實驗預習內容中，在學生完成預習之后，利用課余的時間來開展學習，而不占用課堂教學時數，大大提高了課堂教學的效率[4]。

在簡化基本知識等驗證認識類實驗的同時，將整個課程教學內容直接劃分為基礎（安全）教育部分，占整個教學的20%時間;其它教學內容作為綜合性和設計性實驗分為三大模塊：電力電子（強電）綜合實驗，數字電路綜合實驗和模擬電子技術基礎綜合實驗。每個實驗模塊含有的實驗數不得超個2個（學生可選擇1-2個）。

3.2 課程內容的創新性

在課程內容設置上，不再規定學生具體的實驗項目，而只提出實驗目地和所要求達到的實驗考核指標。同時參考全國大學生電子設計大賽等競賽考核方式，將實驗考核分為基礎考核指標和提高考核指標。學生在實驗過程中選定實驗方向并確定實驗題目后，自我選擇需要達到的基本指標數量和提高指標內容，然后設計實驗，提出測量參數，撰寫實驗預習報告，最后提交給教師進行審核。在審核通過后，根據學生實驗內容由學生在教師協助下準備實驗儀器設備和相關耗材，學生獨立開展實驗。這樣就減少了實驗課程中大量重復的實驗內容和降低了學生濫竽充數的可能性，提高了學生的學習興趣，激發了學生的創造性[5]。

3.3 課程內容的可選性

實驗課程在設計時，充分考慮到了學生在學習能力方面、實踐動手能力方面和基礎知識掌握方面的差異性，使得所設計課程的內容具有可選性。有三種選擇方法，一是根據學生提出的實驗內容自選考核指標（允許學生設計考核指標）。二是在實驗內容中只規定基本的核心器件和可能的儀器，學生可根據所選實驗內容使用儀器，不再限定范圍。允許學生以多個簡單實驗來達到考核要求，也允許學生用一個實驗滿足課程所有考核要求。三是學生實驗教學時間的可選性，實驗教學分為基本教學時間（占大綱要求教學時數80%），在該時間段教師必須在教師監督學生開展實驗;可選教學時間（占大綱要求教學時數20%）由學生和教師約定，在可能的時間段內開展實驗指導。

4 ? 教學實施

完成教學內容改革后，在實際的教學過程中，教學授課方式也極大的影響教學質量和教學效果。有別于目前高等教育常用的課堂教學方式，該門課程授課方式進行了一系列的改革和探索，主要是將以教師授課為主改為以學生學習需求為主，教師只進行有限的參與;重點在于督促和檢查，對在具體實驗中所涉及的知識和技能，教師會以輔導答疑的方式來指導學生[6]。總之，整個實驗課程環節中，教師的主要工作是確保實驗安全以及監督實驗按時有序的進行。

4.1 興趣引導

在教學實施過程中，教師首先要尊重學生的自我人員選擇來進行組隊實驗，一般一個實驗小組限定在2人左右。在實驗小組成員確定后，引導學生基于自身能力和興趣來設置合理的實驗題目，撰寫實驗方案，設計實驗步驟，預想實驗難點和解決方案，最后提出考核指標。這樣的實驗過程激發了學生的參與熱情，使學生開始主動參與學習，并將填鴨式教學變為參與式教學，完美的解決了學生在學習中的認知問題。

同時，引導學生積極參與各類學科競賽和學生科研項目，使學生在課程學習中，就帶有較大的目的性。學生基于自身興趣和愛好，廣泛參與全國大學生電子設計大賽、中航工業杯無人機大賽等比賽，申報學校支持學生科研和大學生創新創業訓練項目，使學生為參與競賽、完成科研項目不斷提高自身的實踐動手能力，提升綜合素質。

4.2 師徒制與學長制

在教學過程中實行教師的有限參與雖然極大調動了學生的積極性與主動性，但在學生自身知識和能力有限的情況下，實驗項目推進將可能存在較大問題。在具體教學實施過程中開展學長制和師徒制教學，實現優等生帶基礎薄弱學生，高年級學生帶低年級學生或研究生帶本科生的方式來推進實驗[7]。同時，要強化教學過程督查和文檔資料記錄，要求各實驗小組，在具體的實驗開展過程中，形成完整的實驗全程文檔資料，將每天開展的工作情況、查閱的資料和遇到的實驗問題以及解決方式等詳細記錄在案，實驗完成后可以作為評估檢查成績的支持材料，這樣來逐步培養學生自我學習和解決問題的能力，同時養成尊重他人，嚴格記錄的良好品行。

4.3 全程參與制

教學實施過程中，利用微信等公共信息交流平臺，建立該班級的實驗討論群。利用該群開展信息交流，督查學生日常實驗開展進度，引導學生通過信息平臺來獲取幫助，并實現相互的監督。對于在實驗群不發言的潛水學生，安排專門學生實施幫助，使得實驗討論群成為一個交流中心和督查平臺，教師可在日常通過公共信息平臺與學生交流互動，更加方便快捷;同時群內人員不局限于參與實驗的學生，還可以包括高年級學長、校外競賽小組成員等，使得信息交流平臺內容更加豐富，成果愈發明顯。

5 ? 結語

對大學生開展創新創業教育是當前高等教育面臨的新任務，是時代賦予高等教育的新使命，其作為一項系統工程，很難一蹴而就，需要一個逐步摸索和漸進的過程。電類實驗課程在完成高等教育素質要求的同時，需不斷培養學生創新能力與精神?；诖耍谠撻T課程教學改革與實踐中進行了一定的創新探索，并對有幸參加創新創業訓練的學生進行了課程實踐。總體來看，這對我校電類實驗課程是個有益的嘗試，為后續課程的建設提供了良好的借鑒。

參考文獻：

[1] 實驗教學在學生創新能力培養中的作用[J].現代大學教育，2018（5）：92-96.

[2] 電類基礎課程實驗教學“虛實結合”模式的構建[J].實驗室教育與研究，2014（7）：101-104.

[3] 談電學類課程實驗教學模式的轉變[J].科技視界，2014（12）：208.

[4] 許少娟，刁立強.電類基礎實驗課程研究[J].科技創新導報，2014（28）：219-220.

[5] 張容，張金林，朱紅衛.研討式教學在電類實驗課程中的研究與實踐初探[J].工業和信息化教育，2015（3）：40-44.

[6] 涉電類課程實驗教學方法與手段研究[J].湖南城市學院學報，2016（1）：320-321.

[7] 宋漢君，潘宏偉.移動學習環境下高校實驗教學PBL模式的創新和實踐[J].黑龍江教育（理論與實踐），2015（3）：46-47.

作者簡介：羅文田（1976-），漢族，中國民用航空飛行學院，副教授，碩士，研究方向：民用航空器維修。