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摘要:创新实践能力培养对当代大学生具有重要意义。根据“电力电子技术”课程的特点,结合大学生创新实践能力的培养,从教师教学和实践培训等方面入手,对该课程的教学创新进行了探索和实践,为大学生创新实践能力的培养提供有力的帮助,对培养大学生创新能力和实践能力产生积极作用。
关键词:电力电子技术;大学生;创新;理念;实践
作者简介:李鹏飞(1958-),男,安徽太和人,重庆科技学院电子信息工程学院,副教授,主要研究方向:电力电子技术与应用。(重庆400050)
基金项目:本文系重庆市教委教改项目“电力电子技术课程教学方法的创新与实践”(项目编号:09-3-042)的研究成果。
一、创新理念与创新教育重要性
1.创新理念
创新教育,就是在学校教育中运用创新学的原理,采用现代教育观念和手段,培养学生的创新性意识、创新性思维,开发学生的创新潜能,提高学生的创新素质的教育。目前我国对创新教育愈加重视,教育部积极倡导发展创新教育、大力推广创新性课程。例如:美国、日本等发达国家的迅速崛起都与创新教育的普及有着很大的联系。
我国早期教育家陶行知、蔡元培等已经意识到创新教育的重要性。但由于受第二次世界大战以及文化大革命错误思想的影响,我国的创新教育一度中断,直到1980年,创新学教学模式才在我国恢复。1994年中国创新学会的成立和1995年中国创新学会会刊《创新天地》的出版发行,标志着中国的创新学和创新教育的发展进入全面启动阶段。
2.创新教育的重要性
众所周知,电力电子技术是电力电子变换和控制技术的简称,是一门综合了电子技术、控制技术和电力技术的新兴交叉学科,是自动化专业一门重要的专业基础课。该课程总共56学时,其中实验8学时,其课堂教学的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强。传统的教学模式主要是以教为主,以教师为中心,在很大的程度上制约了学生的想象力和创新力,如何从传统教育中取其精华、去其糟粕,达到以学生为中心,培养学生自主创新意识的目的,是今后主流的教育模式,教育界专家们愈来愈意识到创新教育是大学生素质教育中及其关键的环节。培养学生的工程实践能力和创新精神,增强大学生的创新意识已是当前创新教育亟待解决的问题。
目前,电力电子作为科学领域发展最为活跃一项新兴技术,在生产生活的各个领域受到人们越来越多的关注,国内外高等教育部门均已意识到加强电力电子技术专业教育的重要性。因此开展电力电子创新教学活动能够极大地提高社会生产效率。如果创新力是人类社会发展的重要推动力量,那么,在科技领域最为活跃电力电子创新教育将成为科学发展重要一环。
二、电力电子技术创新教育
1.建立培养创新教育的课程环境
激发大学生创新力潜能的课程创新教育因素主要包括社会就业期待,课程新技术应用资源,创新产品的开发、制作和奖励以及交流的机会等几个方面。
社会就业期待对大学生创新力潜能的开发是十分必要的激励。如果一个社会就业需要给予他的成员在创新方面更多的期待,很可能就会激励更多的人投身于创新发明和技术创新之中。
课程资源对于创新力潜能的发挥很重要,有机会接触电力电子新技术应用的创新者,并能得到必要的新技术应用知识资源对于一个创新性构想的完成具有决定性作用。最新的电力电子新技术应用发展信息能尽快地让大学生了解跟踪,积极支持和鼓励学校所有大学生参与到新技术应用发展和创新发明之中。
创新产品的开发、制作、奖励能给立志于创新发明的大学生以继续进行创新活动的动机,并能给予他们更多的做出创新性工作所需要的训练和机会。
企业为学校大学生创新者提供的交流机会越多,大学生投身于创新发明活动的热情也就越高,尤其在全国大学生电子竞赛和各类机器人大赛、单片机竞赛等表现得尤为明显。如果学生在其各类竞赛中表现出强烈的创新欲望,而课程教学又能在这些知识领域为他们提供更多帮助,这自然会增强大学生的创新欲望和热情。
2.课程教学中加强大学生创新实践能力培养
(1)充分尊重学生的主体地位,发挥学生的积极主动性。高校的产品是人才,人才质量的高低直接影响着毕业生的就业和长远发展,也会影响高校的声誉和社会地位。人才是有生命的,其培养过程是教学互助、互动的过程,只有充分尊重学生的主体地位,调动其学习的主动性和积极性,才能培养出高质量的创新人才。教师的教学设计应充分注重教学内容的完整性与学生自主创新结合,对内容相似或易于理解的内容予以精简,选择一部分内容留给学生去自学,结合学生看到的一些与电力电子技术有关的现象,让学生设计主电路,画出波形图。实践证明,让学生自学和进行一些设计分析讨论是一种很好的创新教学方法,一方面学生根据现象自己设计电路,并对其加以分析,因此对这部分的内容印象特别深,另一方面有利于培养创新意识和能力是体现学生主体地位的重要内容。如何满足学生成才的选择需要,我们着力解决以下两方面关键问题。
一是构建创新人才培养教学模式,让学生有多次发展创新的机会。过去在人才培养的过程中,学生扮演的服从、执行角色,很少有提问的机会,创新实践能力不足,适应性和后劲不足。随着我国高等教育从精英式教育进入大众化教育阶段,高校必须时刻跟踪社会变化,切实转变教育理念,将高等教育的目标从培养“理论型人才”转变为培养“应用型人才”。以人为本,把学生的发展作为中心,围绕学生的发展设计人才培养教学模式。例如:让学生提出问题,展开教学探讨讲授模式,深受大学生喜爱,调动了学生的创新热情。
二是开展了“电力电子技术”课程建设,为大学生成才提供丰富的精品内容。“电力电子技术”课程已建设成为重庆市精品课程,大学生创新设计实训环节和创新基地也已建立,为自动化专业的学生提供丰富的创新实践场所和实践能力培养基地。如2009年全国机器人大赛,重庆科技学院获得国家一等奖1个,国家二等奖1个,排名重庆高校第一名。
(2)增强教师责任感,发挥教师创新带头作用。2009年电力电子技术教学创新理论与实践课题已批准为重庆市教委教改项目,教师的教学责任感大大增强,逐步转变以知识继承为中心的传统教育观念,开启了创新教育理念,将大学生创新实践能力培养放在重要地位,使学生不但获得扎实而深厚的专业理论知识,更要学会如何发现问题、分析问题,具备探索、研究和解决问题的实践能力。吸收部分学生参加学校和企业的大学生创新科研项目设计工作,在解决问题的实践中不断创新学习。
教师在创新教学过程中应发挥积极的带头作用,通过教师的科研项目来带动学生的创新热情,2009年先后完成了校企科研项目:井下压力30兆帕环境温度电机动力特性测试实验装置和汽车启动电磁开关性能综合测试装置的研制,参加学生进行了部分调试和设计工作,给学生留下了终身难忘的记忆。2010年低碳燃油助推装置研发设计工作已展开,参加课题的学生热情高涨,对其他学生影响力巨大,启发了学生的思维,锻炼了学生的能力,使学生终身受益。
(3)平等待人,积极鼓励。在创新的教学过程中,一定存在部分学生消极待学的现象,教师应平等对待,不断勉励。要重视学生的个性培养,积极鼓励学生求新、求异、求难、质疑、开拓、进取的创新精神。2006级部分学生积极参加研究生考试,对创新的课堂教学环境,缺少主动性。我们的做法是将考研数学的线性代数与电力电子技术矩阵变换概念联系在一起,即加强了线性代数的知识学习,又解决了矩阵变换器知识难点掌握问题,使师生之间建立一种平等、和谐、融洽的关系,激发学生在创新课堂上的思维能力。根据学生的特点和兴趣,对学生的发展方向提出建议,指导学生制定个性化培养计划,帮助学生合理安排学习进程,对知识的学习、毕业论文、自主择业等教学环节和成长过程提供正确的指导和帮助,把学生的主动性纳入教师指导的轨道。
(4)增加创新实践活动,培养创新精神。实验是培养理论联系实际、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段,要充分利用实验设备,最大限度地发挥实验室的功能。对电力电子技术实验,保留原有的晶闸管整流、逆变的验证性实验,使学生对本课程的应用有初步认识,对直流斩波、交-交变换以及PWM控制技术部分的实验,则可开出设计型实验,由教师给出电路参数,由学生自行设计主电路,选择器件及其驱动电路、保护电路,进而完成实验,培养学生分析问题,解决问题的能力。建立开放式综合性实验,将实验时间交给学生,让他们自行安排,使学生成为教学中的主人。而日常生产和生活中,有许多实用的电力电子产品,其电路相对简捷,很接近教材,非常具有代表性。在“电力电子技术”课程中适当选择一些产品,以课堂演示的形式给学生观察,让学生自由思考。通过综合实验考察学生的基本实践技能(包括读图、安装,调试、排故障等)和通用能力(包括与人协作能力、数字分析和处理能力、语言表述能力等)。如在综合实验题目选定后,通常安排 3～5名学生为一个实验小组,在小组内既有明确的分工和任务量,又需相互协作,共同完成这一实验题目。有意识地培养学生的实践能力、自我获取知识的能力、创新精神和团队精神。
三、结束语
“电力电子技术”课程创新教学模式探索是长期的过程,要完善这门课的创新模式需要不断的努力。除了引入创新教学理念和建立创新教学环境以外,还需要开发创新激励平台,增加电力电子新技术应用信息课件,下一步的工作是建立大学生创新校企人才库,使社会的需求与创新实践结合起来,激发学生的创新激情和满足社会企业的工作需求,为学生的自主学习提供一个科学可持续的社会环境。“电力电子技术”课程创新实践活动是一项系统工程,其学术性和技术性很强,涉及的面较广。要搞好这项创新教学模式工作,既需要学校的投人,也需要教师的艰苦努力和无私奉献。要用积极的态度去主动改革创新自己的教学内容和教学方法,要积极开展产学研合作,为拓宽大学生创新实践能力培养的舞台,把大学生培养成为创新意识强和适应性广的新型人才而努力奋斗。
参考文献:
[1]王孙禺,乔东.经济全球化条件下我国高校人才培养的目标与理念更新[J].清化大学教育研究,2006,(1).
[2]李元元,李正,等.改革实践教学模式培养创新型工程人才[J].中国高等教育,2006,(23).
[3]李正.“大工程”背景下的研究型大学工程人才培养[J].中国高等教育,2006,(10).
[4]王淑娟,张辉.将素质教育融入电子技术课程教学的探索与实践[J].华北航天工业学院学报,2004,(8).
[5]范爱平,等.加大改革力度创建名牌课程[J].南京:电气电子教学学报,2003,25,(5).
[6]周宏军.影响大学生创新能力因素的探讨[J].中国成人教育,2005,(5).
[7]王祚桥,周培松.高校大学生科技创新激励机制研究[J].高校党建与思想教育,2007,(2).
(责任编辑:苏宇嵬)
关键词:电力电子技术;大学生;创新;理念;实践
作者简介:李鹏飞(1958-),男,安徽太和人,重庆科技学院电子信息工程学院,副教授,主要研究方向:电力电子技术与应用。(重庆400050)
基金项目:本文系重庆市教委教改项目“电力电子技术课程教学方法的创新与实践”(项目编号:09-3-042)的研究成果。
一、创新理念与创新教育重要性
1.创新理念
创新教育,就是在学校教育中运用创新学的原理,采用现代教育观念和手段,培养学生的创新性意识、创新性思维,开发学生的创新潜能,提高学生的创新素质的教育。目前我国对创新教育愈加重视,教育部积极倡导发展创新教育、大力推广创新性课程。例如:美国、日本等发达国家的迅速崛起都与创新教育的普及有着很大的联系。
我国早期教育家陶行知、蔡元培等已经意识到创新教育的重要性。但由于受第二次世界大战以及文化大革命错误思想的影响,我国的创新教育一度中断,直到1980年,创新学教学模式才在我国恢复。1994年中国创新学会的成立和1995年中国创新学会会刊《创新天地》的出版发行,标志着中国的创新学和创新教育的发展进入全面启动阶段。
2.创新教育的重要性
众所周知,电力电子技术是电力电子变换和控制技术的简称,是一门综合了电子技术、控制技术和电力技术的新兴交叉学科,是自动化专业一门重要的专业基础课。该课程总共56学时,其中实验8学时,其课堂教学的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强。传统的教学模式主要是以教为主,以教师为中心,在很大的程度上制约了学生的想象力和创新力,如何从传统教育中取其精华、去其糟粕,达到以学生为中心,培养学生自主创新意识的目的,是今后主流的教育模式,教育界专家们愈来愈意识到创新教育是大学生素质教育中及其关键的环节。培养学生的工程实践能力和创新精神,增强大学生的创新意识已是当前创新教育亟待解决的问题。
目前,电力电子作为科学领域发展最为活跃一项新兴技术,在生产生活的各个领域受到人们越来越多的关注,国内外高等教育部门均已意识到加强电力电子技术专业教育的重要性。因此开展电力电子创新教学活动能够极大地提高社会生产效率。如果创新力是人类社会发展的重要推动力量,那么,在科技领域最为活跃电力电子创新教育将成为科学发展重要一环。
二、电力电子技术创新教育
1.建立培养创新教育的课程环境
激发大学生创新力潜能的课程创新教育因素主要包括社会就业期待,课程新技术应用资源,创新产品的开发、制作和奖励以及交流的机会等几个方面。
社会就业期待对大学生创新力潜能的开发是十分必要的激励。如果一个社会就业需要给予他的成员在创新方面更多的期待,很可能就会激励更多的人投身于创新发明和技术创新之中。
课程资源对于创新力潜能的发挥很重要,有机会接触电力电子新技术应用的创新者,并能得到必要的新技术应用知识资源对于一个创新性构想的完成具有决定性作用。最新的电力电子新技术应用发展信息能尽快地让大学生了解跟踪,积极支持和鼓励学校所有大学生参与到新技术应用发展和创新发明之中。
创新产品的开发、制作、奖励能给立志于创新发明的大学生以继续进行创新活动的动机,并能给予他们更多的做出创新性工作所需要的训练和机会。
企业为学校大学生创新者提供的交流机会越多,大学生投身于创新发明活动的热情也就越高,尤其在全国大学生电子竞赛和各类机器人大赛、单片机竞赛等表现得尤为明显。如果学生在其各类竞赛中表现出强烈的创新欲望,而课程教学又能在这些知识领域为他们提供更多帮助,这自然会增强大学生的创新欲望和热情。
2.课程教学中加强大学生创新实践能力培养
(1)充分尊重学生的主体地位,发挥学生的积极主动性。高校的产品是人才,人才质量的高低直接影响着毕业生的就业和长远发展,也会影响高校的声誉和社会地位。人才是有生命的,其培养过程是教学互助、互动的过程,只有充分尊重学生的主体地位,调动其学习的主动性和积极性,才能培养出高质量的创新人才。教师的教学设计应充分注重教学内容的完整性与学生自主创新结合,对内容相似或易于理解的内容予以精简,选择一部分内容留给学生去自学,结合学生看到的一些与电力电子技术有关的现象,让学生设计主电路,画出波形图。实践证明,让学生自学和进行一些设计分析讨论是一种很好的创新教学方法,一方面学生根据现象自己设计电路,并对其加以分析,因此对这部分的内容印象特别深,另一方面有利于培养创新意识和能力是体现学生主体地位的重要内容。如何满足学生成才的选择需要,我们着力解决以下两方面关键问题。
一是构建创新人才培养教学模式,让学生有多次发展创新的机会。过去在人才培养的过程中,学生扮演的服从、执行角色,很少有提问的机会,创新实践能力不足,适应性和后劲不足。随着我国高等教育从精英式教育进入大众化教育阶段,高校必须时刻跟踪社会变化,切实转变教育理念,将高等教育的目标从培养“理论型人才”转变为培养“应用型人才”。以人为本,把学生的发展作为中心,围绕学生的发展设计人才培养教学模式。例如:让学生提出问题,展开教学探讨讲授模式,深受大学生喜爱,调动了学生的创新热情。
二是开展了“电力电子技术”课程建设,为大学生成才提供丰富的精品内容。“电力电子技术”课程已建设成为重庆市精品课程,大学生创新设计实训环节和创新基地也已建立,为自动化专业的学生提供丰富的创新实践场所和实践能力培养基地。如2009年全国机器人大赛,重庆科技学院获得国家一等奖1个,国家二等奖1个,排名重庆高校第一名。
(2)增强教师责任感,发挥教师创新带头作用。2009年电力电子技术教学创新理论与实践课题已批准为重庆市教委教改项目,教师的教学责任感大大增强,逐步转变以知识继承为中心的传统教育观念,开启了创新教育理念,将大学生创新实践能力培养放在重要地位,使学生不但获得扎实而深厚的专业理论知识,更要学会如何发现问题、分析问题,具备探索、研究和解决问题的实践能力。吸收部分学生参加学校和企业的大学生创新科研项目设计工作,在解决问题的实践中不断创新学习。
教师在创新教学过程中应发挥积极的带头作用,通过教师的科研项目来带动学生的创新热情,2009年先后完成了校企科研项目:井下压力30兆帕环境温度电机动力特性测试实验装置和汽车启动电磁开关性能综合测试装置的研制,参加学生进行了部分调试和设计工作,给学生留下了终身难忘的记忆。2010年低碳燃油助推装置研发设计工作已展开,参加课题的学生热情高涨,对其他学生影响力巨大,启发了学生的思维,锻炼了学生的能力,使学生终身受益。
(3)平等待人,积极鼓励。在创新的教学过程中,一定存在部分学生消极待学的现象,教师应平等对待,不断勉励。要重视学生的个性培养,积极鼓励学生求新、求异、求难、质疑、开拓、进取的创新精神。2006级部分学生积极参加研究生考试,对创新的课堂教学环境,缺少主动性。我们的做法是将考研数学的线性代数与电力电子技术矩阵变换概念联系在一起,即加强了线性代数的知识学习,又解决了矩阵变换器知识难点掌握问题,使师生之间建立一种平等、和谐、融洽的关系,激发学生在创新课堂上的思维能力。根据学生的特点和兴趣,对学生的发展方向提出建议,指导学生制定个性化培养计划,帮助学生合理安排学习进程,对知识的学习、毕业论文、自主择业等教学环节和成长过程提供正确的指导和帮助,把学生的主动性纳入教师指导的轨道。
(4)增加创新实践活动,培养创新精神。实验是培养理论联系实际、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段,要充分利用实验设备,最大限度地发挥实验室的功能。对电力电子技术实验,保留原有的晶闸管整流、逆变的验证性实验,使学生对本课程的应用有初步认识,对直流斩波、交-交变换以及PWM控制技术部分的实验,则可开出设计型实验,由教师给出电路参数,由学生自行设计主电路,选择器件及其驱动电路、保护电路,进而完成实验,培养学生分析问题,解决问题的能力。建立开放式综合性实验,将实验时间交给学生,让他们自行安排,使学生成为教学中的主人。而日常生产和生活中,有许多实用的电力电子产品,其电路相对简捷,很接近教材,非常具有代表性。在“电力电子技术”课程中适当选择一些产品,以课堂演示的形式给学生观察,让学生自由思考。通过综合实验考察学生的基本实践技能(包括读图、安装,调试、排故障等)和通用能力(包括与人协作能力、数字分析和处理能力、语言表述能力等)。如在综合实验题目选定后,通常安排 3～5名学生为一个实验小组,在小组内既有明确的分工和任务量,又需相互协作,共同完成这一实验题目。有意识地培养学生的实践能力、自我获取知识的能力、创新精神和团队精神。
三、结束语
“电力电子技术”课程创新教学模式探索是长期的过程,要完善这门课的创新模式需要不断的努力。除了引入创新教学理念和建立创新教学环境以外,还需要开发创新激励平台,增加电力电子新技术应用信息课件,下一步的工作是建立大学生创新校企人才库,使社会的需求与创新实践结合起来,激发学生的创新激情和满足社会企业的工作需求,为学生的自主学习提供一个科学可持续的社会环境。“电力电子技术”课程创新实践活动是一项系统工程,其学术性和技术性很强,涉及的面较广。要搞好这项创新教学模式工作,既需要学校的投人,也需要教师的艰苦努力和无私奉献。要用积极的态度去主动改革创新自己的教学内容和教学方法,要积极开展产学研合作,为拓宽大学生创新实践能力培养的舞台,把大学生培养成为创新意识强和适应性广的新型人才而努力奋斗。
参考文献:
[1]王孙禺,乔东.经济全球化条件下我国高校人才培养的目标与理念更新[J].清化大学教育研究,2006,(1).
[2]李元元,李正,等.改革实践教学模式培养创新型工程人才[J].中国高等教育,2006,(23).
[3]李正.“大工程”背景下的研究型大学工程人才培养[J].中国高等教育,2006,(10).
[4]王淑娟,张辉.将素质教育融入电子技术课程教学的探索与实践[J].华北航天工业学院学报,2004,(8).
[5]范爱平,等.加大改革力度创建名牌课程[J].南京:电气电子教学学报,2003,25,(5).
[6]周宏军.影响大学生创新能力因素的探讨[J].中国成人教育,2005,(5).
[7]王祚桥,周培松.高校大学生科技创新激励机制研究[J].高校党建与思想教育,2007,(2).
(责任编辑:苏宇嵬)