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[摘要]文章以培养学生创新能力为切入点,从“电工电子技术”课程教学方法、手段等方面,对提高大学生创新能力的有效途径进行探讨,为高校创新型人才培养提出了可行性方法。
[关键词]电工电子技术创新人才创新性
[作者简介]张瑜(1974- ),女,重庆人,长春理工大学电子信息学院,讲师,硕士,主要从事电工电子技术基础教学及研究;刘妍妍(1980- ),女,吉林洮南人,长春理工大学电信学院,讲师,在读博士,主要从事光通信专业教学及研究;李锐(1979- ),男,吉林吉林人,长春理工大学电信学院,讲师,在读博士,主要从事光通信专业教学及研究。(吉林长春130022)
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2011)17-0133-02
一、引言
21世纪各行业的高速发展离不开发明、研究和创新,需要专业技术人员掌握的电工电子的知识与技能也越来越多,为保证在竞争中立于不败之地,时代向现代高等教育提出了新的要求——培养出一大批具有创新意识和创新能力的创造型人才,适应市场对高素质人才的需要,在高等院校“电工电子技术”课程中加强对学生创新能力的培养迫在眉睫。“电工电子技术”课程是理工科大学生的理论及实践均较强的专业基础课程,它为学生的后续课程的学习及毕业后从事相关专业技术工作提供必要的专业理论基础,对培养学生的工程实践能力及创新能力,起到了至关重要的作用。
在传统的电工电子教学过程,教学方式单一,教学内容缺乏系统连续性,学生的学习方式是被动的,缺乏探究的激情,缺乏积极的情感体验和深层次的认知参与,使素质教育的深层次目标难以实现。重理论轻实践,在电工电子技术实验教学环节上一直是实验教学依附于理论课程,内容主要为验证性实验,对学生整体分析能力、综合设计能力、积极创新能力的培养显然不足。如何改变传统填鸭式教学,激发学生学习的主动性,提高课堂教学质量,优化课堂结构,强化专业技能训练,培养学生创新能力,又使理论与实践紧密结合,是各本科院校潜心研究的热门课题。我们已意识到大学生的成长不完全在于让学生记住多少知识,关键在于让他们学会求知的方法,尤其是创新精神和实践能力的培养已成为当前课程实施必须思考的问题。我们在培养学生学习能力的基础上对学生创新精神和创新能力的培养进行了积极的摸索和实践,以长春理工大学国家重点实验室——电工电子技术基础实验教学中心为依托,开展创新人才培养模式的研究与实践,取得了一定的效果。
二、高校创新人才培养模式的途径
(一)注重教学方法,强化对学生素养和创新精神的培养
先进的教学内容结合先进的教学方法才能增强课程的教学效果,提高课程的教学质量。在电工电子教学活动中,把教学的着重点放在启发、引导学生寻找发现问题并加以探究解决问题的思路、方法上来,提供给学生分析、独立思考的良机,以帮助学生学会对知识错误理解的原因进行分析,注重充分调动学生的积极性、主动性、创造性,实现教师与学生的良性互动,使学生主动吸收和理解知识,创造性地分析和解决问题。
在近几年的“电工电子技术”课程的教学中,我们尝试了“互动式”教学方法。由学生各自准备课堂教案,以公开演讲的方式站在课堂上表述对课程内容的理解,表述自己的观点,讲解自己的方法,并与同学、教师探讨对相同知识点的不同理解,使学生由被动接受教材内容,变为主动探索疑点难点。而学生的求知欲在不停地探索中得到满足。这种教学方法,既活跃了课堂气氛,又使学生对个人能力有个人认可,激发了学生学习兴趣,反响较好。
电工电子学课程,因为课时安排紧,要在很短的课堂时间内掌握所有的理论知识是不太可能的。教学时让学生自己去发现知识间的联系,引导学生自学相关内容,这也是对学生创新能力的培养。例如,在介绍线性网络叠加定理时得出结论:定理适用于线性电路。在交流电路分析的课程中,适当地提示一下,学生就会明白交流电路中叠加原理与以前直流电路中运用方法一样。之后,线性网络的其他定理学生自然会与刚才的知识联系,找出交流与直流电路分析方法的联系和差别,原本很复杂的解题过程就变得比较容易理解和掌握了。
(二)将现代电子教学手段贯穿于教学过程
电工电子技术是一门专业基础课,有基础课的理论要求,也有专业课的技能要求。在教学中充分利用计算机辅助教学软件和多媒体教学环境,脱离“粉笔+黑板”的传统教学模式,建立课程网站,向学生提供电子教案,还利用E-mail、BBS、远程教育等网络技术,实现网上答疑和与学生的交流、讨论。教学方式变得多样化,同时提高学生学习兴趣及主动性。
现代教育手段和教育技术的开发与应用,既可使教学变得生动活泼,也便于课程中一些较难复杂的概念的理解。例如,RC一阶电路的暂态响应,时间常数受R和C乘积大小的影响。但实际电路中响应是否与理论相吻合,需要实验验证。利用EDA技术,采用计算机仿真,通过学生设置不同的RC值仿真结果进行比较,既理解了这一抽象的概念,又培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
在实验教学中,由于涉及的分立元件较多,各因素之间关系较复杂,许多问题不易发现,利用Multisim,pspice等软件,可以认识很多实验室不能提供的新器件,省去了用实际元器件安装调试电路的过程,既经济又高效。学生在动手实验前,经软件仿真后,可以较快地找到问题所在,对设计内容进行修改调整,这样避免了实验的盲目性,巩固了理论知识,同时也拓宽了学生的设计思路,有利于创新的培养。通过教学实践,创造性地将电工电子技术计算机辅助设计方面的传统优势与创新设计相结合,在落实素质教育与创新能力培养方面,找到一种切实可行的途径。
(三)加强学生实践培训,培养学生知识综合应用能力和创新精神
为适应社会实践的需要,“电工电子技术”课程在强调理论教学的同时,必须注重实践的检验,将传统的实验教学以验证性实验为主转变为以部分验证性实验为基础,增加应用性、综合性实验内容,采用应用技术与基本实验相结合的方式,建立新的实验模式。既侧重实际操作,又强化实验课所必须掌握的各项基本训练内容,对综合设计性实验,采用开放式实验教学模式,在老师指导下,学生可自主地设计实验题目,根据实验结果,对设计思路修改,探寻最优化设计,在实验过程中对学会实验故障的分析及处理,开展实验研究。在这种主动探索的状态,既提高学生独立思考的能力,又培养了积极进取的精神。
电工电子实验将电路电子系统设计与制作的训练贯穿于整个专业基础课和专业课的学习过程,并作为创新学习的组成部分予以保证。为培养学生的创新能力,我们组织学生参加实验室建设,与老师一起参加实验设备的制作与维护,启发学生自主设计制作一些电子小制作,使学生能从中学习一些实际知识,增强动手能力。能充分锻炼学生的动手能力、发挥创新能力、提高学生的整体创新水平。在电工电子学科的教学过程中,我们在理论教学的同时,又将电子小制作、课外家电维修兴趣小组、电子产品小发明等环节纳入课程教学内容,调动学生的积极性,使理论与实践能得到有效结合。实践证明,这一举措,不仅提高了学生的工程实践能力、知识综合应用能力和综合素质,也较好地实现了创新性的学习、个性和兴趣的培养。
(四)鼓励学生参加各种竞赛,参与科研活动
电工电子的各类竞赛及科研活动,为学生开拓创意思维,提升创新能力提供了机会。竞赛和科研所用到的知识,有些是对已学知识的拓展,指导学生运用已有的知识、学习经验、学习方法去探索与发现,从而获得新知,这对学生来说是一个认识上再创造的过程。有些已超出教学大纲要求的新知识的学习,可开拓学生视野,拓宽其知识面,并使学生探索概括水平更高的新知识,真正实施电工电子知识的拓展创新,培养学生的科学素养和求真创新能力。
在竞赛及科研活动中,激励学生大胆探索,进行方法创新,培养学生创新思维能力。引导学生大胆去研究问题,自主发现更多更好的新问题,给学生的思维和个性发展拓展空间。实践证明,通过组织学生学科竞赛、科研等活动,能有效地培育学生的创新意识与能力,并取得较好的成效。
近几年在“电工电子技术”教学中,对创新人才培养方法进行了积极的探索和研究,对创新人才培养起到了非常积极的作用。为适应新时期对高素质人才的要求,如何充分利用现有资源,积极研究和探索,寻求合适的教学方法手段,提高电工电子教学水平,培养学生的实践和创新能力,是我们今后仍需继续探讨的一个主题。
[参考文献]
[1]石光明.电工电子实验教学示范中心的建设与实践[J].中国大学教学,2007 (4).
[2]高林.应用性本科教育导论[M].北京:科学出版社,2006.
[3]于彦凤.论工业工程专业人才的创新精神和实践能力的培养[J].教育与职业,2010(9).
[4]崔玉芹,毛晋昌.用新思路建设和管理实验室[J].实验技术与管理,2005(10).
[关键词]电工电子技术创新人才创新性
[作者简介]张瑜(1974- ),女,重庆人,长春理工大学电子信息学院,讲师,硕士,主要从事电工电子技术基础教学及研究;刘妍妍(1980- ),女,吉林洮南人,长春理工大学电信学院,讲师,在读博士,主要从事光通信专业教学及研究;李锐(1979- ),男,吉林吉林人,长春理工大学电信学院,讲师,在读博士,主要从事光通信专业教学及研究。(吉林长春130022)
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2011)17-0133-02
一、引言
21世纪各行业的高速发展离不开发明、研究和创新,需要专业技术人员掌握的电工电子的知识与技能也越来越多,为保证在竞争中立于不败之地,时代向现代高等教育提出了新的要求——培养出一大批具有创新意识和创新能力的创造型人才,适应市场对高素质人才的需要,在高等院校“电工电子技术”课程中加强对学生创新能力的培养迫在眉睫。“电工电子技术”课程是理工科大学生的理论及实践均较强的专业基础课程,它为学生的后续课程的学习及毕业后从事相关专业技术工作提供必要的专业理论基础,对培养学生的工程实践能力及创新能力,起到了至关重要的作用。
在传统的电工电子教学过程,教学方式单一,教学内容缺乏系统连续性,学生的学习方式是被动的,缺乏探究的激情,缺乏积极的情感体验和深层次的认知参与,使素质教育的深层次目标难以实现。重理论轻实践,在电工电子技术实验教学环节上一直是实验教学依附于理论课程,内容主要为验证性实验,对学生整体分析能力、综合设计能力、积极创新能力的培养显然不足。如何改变传统填鸭式教学,激发学生学习的主动性,提高课堂教学质量,优化课堂结构,强化专业技能训练,培养学生创新能力,又使理论与实践紧密结合,是各本科院校潜心研究的热门课题。我们已意识到大学生的成长不完全在于让学生记住多少知识,关键在于让他们学会求知的方法,尤其是创新精神和实践能力的培养已成为当前课程实施必须思考的问题。我们在培养学生学习能力的基础上对学生创新精神和创新能力的培养进行了积极的摸索和实践,以长春理工大学国家重点实验室——电工电子技术基础实验教学中心为依托,开展创新人才培养模式的研究与实践,取得了一定的效果。
二、高校创新人才培养模式的途径
(一)注重教学方法,强化对学生素养和创新精神的培养
先进的教学内容结合先进的教学方法才能增强课程的教学效果,提高课程的教学质量。在电工电子教学活动中,把教学的着重点放在启发、引导学生寻找发现问题并加以探究解决问题的思路、方法上来,提供给学生分析、独立思考的良机,以帮助学生学会对知识错误理解的原因进行分析,注重充分调动学生的积极性、主动性、创造性,实现教师与学生的良性互动,使学生主动吸收和理解知识,创造性地分析和解决问题。
在近几年的“电工电子技术”课程的教学中,我们尝试了“互动式”教学方法。由学生各自准备课堂教案,以公开演讲的方式站在课堂上表述对课程内容的理解,表述自己的观点,讲解自己的方法,并与同学、教师探讨对相同知识点的不同理解,使学生由被动接受教材内容,变为主动探索疑点难点。而学生的求知欲在不停地探索中得到满足。这种教学方法,既活跃了课堂气氛,又使学生对个人能力有个人认可,激发了学生学习兴趣,反响较好。
电工电子学课程,因为课时安排紧,要在很短的课堂时间内掌握所有的理论知识是不太可能的。教学时让学生自己去发现知识间的联系,引导学生自学相关内容,这也是对学生创新能力的培养。例如,在介绍线性网络叠加定理时得出结论:定理适用于线性电路。在交流电路分析的课程中,适当地提示一下,学生就会明白交流电路中叠加原理与以前直流电路中运用方法一样。之后,线性网络的其他定理学生自然会与刚才的知识联系,找出交流与直流电路分析方法的联系和差别,原本很复杂的解题过程就变得比较容易理解和掌握了。
(二)将现代电子教学手段贯穿于教学过程
电工电子技术是一门专业基础课,有基础课的理论要求,也有专业课的技能要求。在教学中充分利用计算机辅助教学软件和多媒体教学环境,脱离“粉笔+黑板”的传统教学模式,建立课程网站,向学生提供电子教案,还利用E-mail、BBS、远程教育等网络技术,实现网上答疑和与学生的交流、讨论。教学方式变得多样化,同时提高学生学习兴趣及主动性。
现代教育手段和教育技术的开发与应用,既可使教学变得生动活泼,也便于课程中一些较难复杂的概念的理解。例如,RC一阶电路的暂态响应,时间常数受R和C乘积大小的影响。但实际电路中响应是否与理论相吻合,需要实验验证。利用EDA技术,采用计算机仿真,通过学生设置不同的RC值仿真结果进行比较,既理解了这一抽象的概念,又培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
在实验教学中,由于涉及的分立元件较多,各因素之间关系较复杂,许多问题不易发现,利用Multisim,pspice等软件,可以认识很多实验室不能提供的新器件,省去了用实际元器件安装调试电路的过程,既经济又高效。学生在动手实验前,经软件仿真后,可以较快地找到问题所在,对设计内容进行修改调整,这样避免了实验的盲目性,巩固了理论知识,同时也拓宽了学生的设计思路,有利于创新的培养。通过教学实践,创造性地将电工电子技术计算机辅助设计方面的传统优势与创新设计相结合,在落实素质教育与创新能力培养方面,找到一种切实可行的途径。
(三)加强学生实践培训,培养学生知识综合应用能力和创新精神
为适应社会实践的需要,“电工电子技术”课程在强调理论教学的同时,必须注重实践的检验,将传统的实验教学以验证性实验为主转变为以部分验证性实验为基础,增加应用性、综合性实验内容,采用应用技术与基本实验相结合的方式,建立新的实验模式。既侧重实际操作,又强化实验课所必须掌握的各项基本训练内容,对综合设计性实验,采用开放式实验教学模式,在老师指导下,学生可自主地设计实验题目,根据实验结果,对设计思路修改,探寻最优化设计,在实验过程中对学会实验故障的分析及处理,开展实验研究。在这种主动探索的状态,既提高学生独立思考的能力,又培养了积极进取的精神。
电工电子实验将电路电子系统设计与制作的训练贯穿于整个专业基础课和专业课的学习过程,并作为创新学习的组成部分予以保证。为培养学生的创新能力,我们组织学生参加实验室建设,与老师一起参加实验设备的制作与维护,启发学生自主设计制作一些电子小制作,使学生能从中学习一些实际知识,增强动手能力。能充分锻炼学生的动手能力、发挥创新能力、提高学生的整体创新水平。在电工电子学科的教学过程中,我们在理论教学的同时,又将电子小制作、课外家电维修兴趣小组、电子产品小发明等环节纳入课程教学内容,调动学生的积极性,使理论与实践能得到有效结合。实践证明,这一举措,不仅提高了学生的工程实践能力、知识综合应用能力和综合素质,也较好地实现了创新性的学习、个性和兴趣的培养。
(四)鼓励学生参加各种竞赛,参与科研活动
电工电子的各类竞赛及科研活动,为学生开拓创意思维,提升创新能力提供了机会。竞赛和科研所用到的知识,有些是对已学知识的拓展,指导学生运用已有的知识、学习经验、学习方法去探索与发现,从而获得新知,这对学生来说是一个认识上再创造的过程。有些已超出教学大纲要求的新知识的学习,可开拓学生视野,拓宽其知识面,并使学生探索概括水平更高的新知识,真正实施电工电子知识的拓展创新,培养学生的科学素养和求真创新能力。
在竞赛及科研活动中,激励学生大胆探索,进行方法创新,培养学生创新思维能力。引导学生大胆去研究问题,自主发现更多更好的新问题,给学生的思维和个性发展拓展空间。实践证明,通过组织学生学科竞赛、科研等活动,能有效地培育学生的创新意识与能力,并取得较好的成效。
近几年在“电工电子技术”教学中,对创新人才培养方法进行了积极的探索和研究,对创新人才培养起到了非常积极的作用。为适应新时期对高素质人才的要求,如何充分利用现有资源,积极研究和探索,寻求合适的教学方法手段,提高电工电子教学水平,培养学生的实践和创新能力,是我们今后仍需继续探讨的一个主题。
[参考文献]
[1]石光明.电工电子实验教学示范中心的建设与实践[J].中国大学教学,2007 (4).
[2]高林.应用性本科教育导论[M].北京:科学出版社,2006.
[3]于彦凤.论工业工程专业人才的创新精神和实践能力的培养[J].教育与职业,2010(9).
[4]崔玉芹,毛晋昌.用新思路建设和管理实验室[J].实验技术与管理,2005(10).