轉型背景下電工實驗教學創新研究

趙麗艷

(吉林工程技術師范學院，吉林 長春 130052)

教育部2015年全國教育工作會上，提出了地方高校要把辦學思路真正轉到服務地方經濟發展上來、轉到產教融合、校企合作上來、轉到培養應用型技術技能型人才上來、轉到增強學生就業創業能力上來。在這種轉型的大背景下，作為應用型本科院校，有針對性地對實驗教學進行創新研究尤為重要。

一、教學背景及研究意義

電工類課程是大多數工科專業基礎課程，是后續專業課程的必備基礎課之一。在電工實驗教學手段與方法研究方面，很多學校都有自己的特色，以湖南科技大學為例，該校在實驗內容、實驗形式、實驗室建設、實驗人員隊伍建設等方面進行創新研究，提出了班級整體性實驗與開放性實驗相結合的模式，即實訓性實驗與驗證性實驗按班級整體進行，設計性、綜合性與研究性實驗開放。極大地提高了實驗場所的利用率，同時也給學生提供了更多的進入實驗室的機會。

另外，深圳職業技術學院在現代電工實訓教學體系方面改革創新，依托實訓基地建設，建立了由優秀的教師隊伍、先進的教學設施、完善的教學文件和及時的教學反饋四大要素構成的實訓教學體系。在國外，眾所周知，德國是一個非常重視動手能力的國家，他們在教育方面一直做到理論和實踐并重，這一點值得我們在教育教學方面加以借鑒。

二、當前教學模式存在的問題分析

(一)授課觀念的問題

長期以來教師作為知識的“輸出者”，而學生作為知識的“接收者”，在整個授課過程中教師以講授為目的，每次課只要認真地把教學任務輸出給學生就完成任務，很少關注學生對于新興知識的需求，缺少必要的互動和溝通。久而久之，學生學習的主動性就會越來越缺乏，思維的惰性也會越來越嚴重，對于知識的吸收完全依賴于教師的“輸出”，自己不做舉一反三的思考，只做被動的“接收者”。

(二)師生關系問題

師生關系問題一直是教育工作者最關心的問題。由于我國高考制度一考定終身的特點，中小學時期學生對教師的依賴性非常嚴重，教師在課堂上反復灌輸知識給學生，學生課堂上不是在聽課就是在做題，課后又是有大量的作業要做。進入大學之后，這種模式短時間也不會打破。而我們在教學互評過程中發現，教師在評價學生學習缺乏主觀能動性的同時，學生對教師的評價也提出了很多問題，比如存在教學手段單一，缺少多樣化，互動不夠等情況。

電工類課程一般開設在大學入學后的第一和第二學期，是學生剛進入大學生活的開始階段，師生之間的教與學矛盾體現的也比較明顯。電工類實驗課時相對比較多，但主體地位不明顯，長期以來，本校的電工類實驗課一直以理論課的配角出現，通常是配合理論課內容到實驗室做實驗。實驗內容按照以往的模式，基本以驗證性實驗內容為主，形式比較單一，缺少開發學生潛力、自主設計的實驗內容。另外，實驗室原有設備多以模塊式插件為主，學生只要按照老師要求，按圖索驥方式就可以完成實驗內容。另外，在理論課為主的主導模式下，實驗課學時普遍較少。

(三)學生生源不同問題

對于普通本科學校，學生來源基本都是全日制高中畢業生參加全國高考后，按照錄取線分專業錄取的學生。而本校生源則具有多樣性，大致分為以下3種類型；第一類是正常參加高考的高中畢業生，這是和所有其他高校一樣的生源；第二類是專升本的學生，這些學生是讀過3年專科，經過不懈努力，通過專升本考試被錄取的學生。這些學生基礎薄弱一些，但學習態度相對比較好；最后一類是最具本校特色的學生，是職業高中或中等專業學校對口升學的學生。這類學生里面還包括兩種情況，其一是3+4對口升學學生，即職業高中或中等專業學校讀3年，通過對口升學轉段考試后，讀4年大學本科。其二叫3+2對口升學學生，即職業高中或中等專業學校讀三年，通過對口升學轉段考試后，讀2年大學專科。這類學生存在的問題相對比較多，他們中大多數初中學習成績不好，無法升入普通高中，在職業高中或者中等專業學校混日子的居多。

三、教學方法的改革和創新研究

(一)針對授課對象，突出3個能力培養

電工實驗課程面向全校本專科學生開設，授課對象包括普通高中考入的學生、專升本學生、3+4轉段學生以及3+2轉段學生等不同來源，同一個專業就會出現不同來源的學生，這樣的群體差異對實驗教學的要求各不相同，教學內容各有側重。因此，必須對學生情況先進行分析，研究各種學生升學前后的基本情況，有針對性地進行實驗教學。在實驗拓展環節，通過提出問題、創新實踐，讓學生與后續課程銜接，并利用學校組織的各種學科競賽、創新項目申報，激勵學生有針對性地開展自主實驗。從而培養3種能力：一是認知能力的培養。二是實踐操作能力的培養。三是電路設計能力的培養，如圖所示。對授課對象研究得越細，越便于拉近教師與學生的關系，同時方便教師與學生的溝通和交流，對實驗的要求和拓展也有很大的幫助。

圖 實驗教學3種能力的培養

實驗是一個循序漸進的過程，在這個過程中，老師要起到導演的作用，讓學生盡快入戲，并沉浸在自己的角色里。教師要與學生平等交流，少下命令，少約束，完成任務只是最基本的要求，學以致用才是最終的目的。學生電路設計能力的培養主要是通過學科競賽、學校組織的創新實踐活動等來實現。

(二)針對授課形式，進行多樣化探索

實驗教學的形式隨著理論教學形式的發展也在發生很大的變化，如 MOOC 課程的出現，實現了翻轉課堂的目的，其他如研討教學、案例教學、啟發式教學等等，教學形式越來越多樣化。電工實驗課程的教學在這方面也做了兩年的探索，在形式上主要進行了以下3種形式的摸索。

1.多種實驗形式相結合，虛擬實驗與實際操作相結合。

電工實驗在設置上涵蓋了演示、基礎、實訓和創新 4 個層次的實驗內容。具體操作是老師先演示實驗設備的使用方法和安全注意事項，教會學生實驗的常規操作。學會常規操作之后，開始由淺入深地進行基礎實驗的學習，關于基礎實驗內容老師不會全部演示給學生，否則不利于學生獨立思考和動手能力的培養。演示內容走在實驗內容的前面，這樣會避免學生因為不會操作造成儀器設備損壞以及人身安全傷害。

實訓環節是學生動手能力培養的最重要環節之一，一般設置兩周的課程設計時間。在這個環節中，學生必須先完成虛擬仿真，然后再具體動手操作，連接元件搭建電路。最后進行調試，調試成功后老師進行驗收。在實訓中同步開展電工虛擬仿真實驗，虛擬和實踐并重，讓學生拉近理論與工業應用之間的距離。在實驗和實訓過程中，對于學有余力或者肯鉆研有興趣的同學，可以引導學生進行大學生創新創業項目以及各級各類大學生競賽項目的申報，提早培養學生的創新意識和競賽意識。

2.自主實驗與集體指導相結合。電工實驗室采取學生自主預約和集體上課兩種教學模式，教師可根據實驗的難易程度和學生的不同情況，采取不同的上課方式。每年我們會對學生情況進行了解分析，然后制定實驗學習計劃。經過這兩輪授課之后發現，對于普通高中考入的學生，主要采用自主實驗的模式，這類學生初高中物理和數學基礎比較扎實，電工類課程學習難度不大，他們大多喜歡自主預約完成實驗。自主預約實驗模式的特點是不限制學生的實驗時間，只要按照實驗步驟完成實驗操作，提供正確的實驗數據就可以結束本次實驗。所以這種學習模式深受學有余力的同學的喜愛。另外兩類學生老師采用集體指導與自主實驗相結合的形式。簡單的實驗內容，學生采用自主預約模式，復雜一些的內容采用統一上課集體指導的模式。另外在設置自主實驗時借鑒國內外同行的經驗，將實驗任務提前發布，給學生足夠的開放研討時間，讓學生帶著問題來做實驗，極大地調動了學生的積極性和主動性。

3.MOOC 教學形式的實驗開發。目前正在進行參考MOOC 教學形式進行實驗開發，“電工學”課程是本校的省級優秀課，課程組全體老師分角色進行課程錄制。實驗部分結合實驗室現有的實驗條件，盡量以生動有趣的形式，把實驗目的意義及重點要完成的內容傳遞給同學們。MOOC形式教學可以把重復的工作簡單化，錄制之后可以重復播放，每一學期只需要做適當增減即可。這樣可以將教師更多精力投入到內容開發以及綜合性、設計性實驗指導上面，投入到融合學生興趣的綜合創新實踐活動和指導學生參與各種競賽當中。

(三)提升“雙師型”教師比例，對學生分層培養

應用型本科學校注重培養學生的理論應用能力和實踐操作能力，是將培養重點從學術型和研究型向應用型轉變。而“雙師型”教師隊伍建設是實現應用型本科學校人才培養目標的前提條件。本校轉型初期，電工教研室和實驗室“雙師型”教師的數量不足三分之一，人員缺口很大，為了彌補“雙師型”教師不足問題，學校積極促進校企聯合合作辦學等形式，提升教師的企業實踐能力。目前，我院全體教師都獲得了“雙師型”教師資格。“雙師型”教師在與企業的密切合作過程中，提升了自身實踐指導能力，同時又能很好的應用到指導學生實驗、實習、實訓以及各種學科競賽當中去。由于“雙師型”教師比例的大幅提升，教師指導學生實踐不再缺少人手。針對我校學生來源的特殊性，按照生源不同提出了分層教學的理念，對于對口升學學生下大力氣解決基礎不足問題，把中學階段造成的教育差異盡可能地減小。

四、 結語

在本校轉型背景下，很多課程都在摸索著進行改革創新的探索。電工實驗教學的改革不僅涉及到傳統教學理念與新興教學理念的碰撞，更涉及到教師自身的實踐能力的提升以及實驗設備等硬件設施的完善等因素。通過對電工實驗教學手段和方法的創新研究，提高實驗教學隊伍建設、完善實驗教學內容、使實驗與理論更好地互相促進。同時，把實驗、實訓、課程設計等實踐環節進行有效融合，有目的性地為學生設計實驗、實訓等內容，將“指導式”“啟發式”“探討式”的實驗教學方法融入教學過程中。另外，會根據還學校現有條件，多重考量來進行電工實驗教學的創新研究，盡快適應學校轉型培養應用型人才的大環境，為我國盡快從“制造大國”邁向“制造強國”，培養出更多高層次應用型專門人才。