電子電氣實踐教學與學生創新能力培養研究

摘要:實踐教學環節是工科類院系的重要教學內容，是培養學生創新能力的重要手段。近幾年高校畢業生面臨擇業難的現狀，對我們工程類專業提出了更加嚴峻的挑戰，借鑒其他學校成功的改革經驗，探索出切合我院實際的應用型人才培養模式。結合機電學院電子電氣實驗教學的現狀和存在的問題，提出在實驗教學中加強學生創新能力培養的若干方法和途徑。

文獻標識碼: A

文章編號:1009-2714( 2015) 02-0106-03

doi:10．3969/j．issn．1009－2714．2015．02．021

收稿日期:2014—12—22

基金項目:湖北師范學院校級教研項目( JH201225)

作者簡介:徐豐( 1987－)女，湖北孝感人，主要從事電氣工程及其自動化方面的研究．

電子電氣實驗是電氣工程專業的基礎實驗課，教學目的是驗證學生在課堂上所學的理論知識，加深對知識的理解并能融會貫通，提高學生動手技能和科學實驗素質，為學習其他實驗課程打好基礎。如何以培養學生創新意識和創新能力為目標來開展電子電氣實驗，如何實施實踐環節教學改革，不斷完善實驗課程教學體系，培養出滿足實際需求的應用型人才，目前各高校正在積極探討解決這個難題［1～3］。

1　電子電氣實驗教學現狀

近年來我院電子電氣實驗教學一直在探尋新的教學方法和思路，通過努力實驗教學水平和質量在不斷提高，但仍存在一些問題。

1)教學方法傳統，多采用“灌輸法”。傳統教學往往重理論輕實踐，實驗課作為理論課的輔助手段，主要是對課堂上的書本知識進行驗證。通常是老師怎么說學生就怎么做，實驗設計一般都是從確定的原理出發，按照參考書上固定的步驟和方法一步步進行最后得出實驗現象和結論 ［2，4］。在這個過程中學生幾乎完全按照教師要求或者課本要求進行操作，要學生動腦去思考的地方很少。這種傳統的教學方法讓學生感到很被動，積極性不高，覺得做實驗沒意思。這種方法不能啟發學生思考問題，不能激發學生興趣，對提高創新能力幾乎沒有任何幫助。

2)教學內容比較單一、陳舊。所有學生的實驗設計題目都一樣，而學生的動手能力本身就有差異，實驗內容設計上沒有考慮學生個體之間的差異性，不能充分發揮動手能力強的學生的主動性，而動手能力相對差些的學生又覺得完成實驗比較困難。實驗教材陳舊，更新速度慢，通常驗證性實驗占的比重相對較大，綜合性設計和創新型設計相對較少，而實驗題目和要求相對行業的高新技術發展水平和市場需求來說有一定差距，結果造成學校實驗體系與工程需求實際脫節。

3)實驗教師隊伍力量不足。理論課教師很少進實驗室，實驗課主要由實驗教師負責，造成理論課與實驗教學在一定程度上脫節。我院擔任電子電氣實驗課的年輕教師比較多，學習積極性普遍很高，但平時工作任務也比較重，從事實驗教學的時間較短，經驗尚不足。

目前普遍存在的一種現象是:雖然學生做了很多實驗，但他們的實際操作水平和創新能力并沒有得到提高。學生不會自己獨立設計實驗，不會自主選擇實驗儀器和設備，不能單獨完成實驗，很多人害怕出差錯，對自己獨立完成實驗比較畏懼，更別說創新意識和創新能力能夠提高。結合我院實際情況，主要可以從實驗教學體系，教學模式、師資隊伍建設和教學評價體系等方面來實施改革。

2　電子電氣實驗設計教學改革方向

2．1改革傳統的教學體系

高校實驗教學的目的不僅在于驗證課堂理論知識，更重要的是通過動手操作實踐，培養具有工程素質、創新能力和獨立解決實際問題的應用型人才。因此，實驗設計教學內容不僅要注重基礎，還要加強與市場實際需求同步。我院結合學生學習特點，以學生自主學習為主導，創建課內外相結合的實踐課程體系。課程主要分課內和課外實驗，由不同層次的實驗模塊構成。課內分三個層次:基礎型實驗、綜合型實驗和創新型實驗，課外分自主選擇實驗項目和科研型項目2個層次，教學環節中融入電力、電子、仿真和控制等領域的新技術，以適應市場的發展需要 ［2，3］。在培養學生基本實驗技能操作的基礎上，多激發學生興趣可以鼓勵學生自己去尋找實驗課題，給他們提供一個相對自由的環境，逐步加強培養工程系統觀念。教學內容從簡單驗證性實驗開始，逐步加大難度，循序漸進，可以適當重復基礎性實驗，讓學生完全掌握實驗基本操作方法，再慢慢加大實驗難度，使學生的實際操作技能和創新思維在實踐中不斷提高。

2．2改變教學方法

1)授課式教學，主要針對一些基礎實驗，目的是培養學生基本技能和基本分析方法。教師可以先簡略講解實驗原理和步驟，學生按照老師講解的思路進行實驗，連線調試，直到得出結果，學生要掌握原理，能夠對實驗數據進行采集、處理和誤差分析，在實驗過程中有不懂的問題教師可以進行指導。通過這類實驗，學生可以掌握基本的實驗技能，能夠學會運用基礎理論去分析解決一些具體問題。例如基爾霍夫定律的驗證、門電路和時序電路測試等實驗可以采用這類方法。

2)引導式教學，教師要逐漸改變單向灌輸式教學，采取一種開放互動的教學模式。在教學過程中教師從學生選題后下達任務開始，鼓勵學生思考怎么搭建實驗框架，幫助學生形成內在創新意識，可以讓小組之間相互點評設計方案，找出設計亮點和不足之處，進一步完善實驗設計方案，最后整理出整個實驗步驟。在這個過程中多鼓勵讓學生親自去動手做，去探索嘗試，敢于出錯，讓學生學會在實踐中發現問題并解決問題。這種方法主要用于綜合設計型、研究創新型實驗，這些實驗往往綜合應用多門專業課程知識，通過訓練學生對理論知識理解也更加深刻，在這個過程中可以迅速提高學生的創新能力培養，增進學生之間的團隊合作與競爭感。

2．3鼓勵學生參加學科競賽

電子設計大賽、智能車大賽、機器人設計大賽和挑戰杯賽等大賽是電子領域比較有影響的競賽 ［3］。這些競賽是面向大學生的群眾性科技活動，目的在于推動高等學校課程體系和課程內容的改革，有助于高等學校實施素質教育，培養大學生的實踐創新意識與基本能力，有助于學生工程實踐素質的培養、提高學生針對實際問題進行電子設計制作的能力。鼓勵學生參與此類競賽，能訓練學生的動手操作水平，提高大學生科研創新技能和創造性精神，對自主創業有很大幫助。近年來，我院每年都會派出代表隊參加全國大賽，已經獲得了多個“飛思卡爾”杯智能車競賽、全國大學生自動化應用大賽( AB杯)和“藍橋杯”全國軟件和信息技術專業人才大賽獎項，僅2014年一年就斬獲“智能車”競賽13個獎項。

2．4提高實驗教師的教學技能

高素質的師資隊伍是高水平教學質量的保證，打破理論教師與實驗教師的界限，讓經驗豐富的理論課教師進入實驗室與實驗教師一起擔任實驗教學任務對學生進行輔導。隨著科學技術迅猛發展，實驗教學人員必須不斷地學習，利用進修和培訓機會，多了解新技術、新方法、新設備，不斷提高綜合能力和業務水平才會對實驗室的建設有充分的認識 ［2，3］。

2．5改變實驗評價體系

以往的實驗課程的考核評價方式存在一些不足，促使很多學生輕視實驗課程的考評。例如有的學生很認真的做實驗，可能因為實驗設備的故障導致出不了結果，最后影響分數，而有的學生混水摸魚還能拿到高分，前者就覺得很吃虧，后者可能就一直抱著僥幸心理?？梢圆扇『侠淼膶嶒灣煽儨y評方式，來提升學生的動手學習積極性，學生也會對實驗更加重視。另外，還可以采取一些激勵措施來獎勵學生的創新行為，在成績評定中如果不能體現創新的價值，學生就會覺得為創新付出的努力沒有得到認可，就不愿意投入時間和精力去思考、創新 ［5］。結合實際，我院的實驗考核成績分為平時考核和期末考核兩部分，平時成績占40%，考查內容包括平時考勤、實驗報告的完成情況，學生對基本實驗知識、操作儀器和綜合實驗能力的掌握程度;期末成績占60%，期末考試以隨機抽題方式進行考試，考前教師將每門課程做成試題庫，學生從題庫隨機抽題考試，在規定時間里完成試驗任務，如接線、調試并得出結論，最后還要解答實驗教師提出的相關問題，通過這種考查方式，學生的動手積極性都很高，實驗效果也比較好。

3　結論

在高校電子電氣實踐改革活動中，充分發揮學生的主動性，因材施教，分流培養，才能更利于大學生整體創新能力的培養。電子電氣實踐教學模式的改革在我院已經實施了多個學期，成效比較顯著。通過不斷的努力，學生的創新意識和創新能力得到了很大的提高，學生也更加充滿信心和成就感。但我們也認識到，創新能力的培養不是一朝一夕就能完成的，必須建立并長期堅持創新能力人才培養方案，投入更大的熱情和責任，才能順應市場要求培養出滿足社會需求的應用型人才。