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关键词:电工技能训练电工技术基础Y―启动电路日光灯电路RL串联线路
职专“电工技能训练”的任务是配合电工技术基础课程的教学,对学生进行规范化的电工技能训练,着重培养其分析和解决实际问题的能力。因此,加强学生思维能力的培养,对于学生提高电工技能是至关重要的。笔者在讲授此科的技能训练中,注重启其疑,导其思,促其思维的发展,寓思维能力的培养于学生技能的各个环节上。具体做法:
一、设疑预习,激活思维
在上技能训练课前,要求学生对技能训练工作原理及步骤等进行预习和思考,教师布置预习题,引导学生设计好技能训练方案。在布置预习题时要注意能启发学生思维,要用心去思考,可以做适当的提示。如在鼠笼式电动机Y―启动电路的安装技能训练中,笔者提出“为什么要选用Y―启动电路?电路应如何连接?”“选用Y―启动电路,启动线电流与工作线电流之间的关系如何?”“如果接触器KMY―相主触头不能接触所产生的现象是什么?”等。这样要求学生在预习的基础上定出技能训练操作方案。
二、研讨方案,引导思维
上技能训练时,应对预习进行检查,组织讨论如何合理选用元、器件规格,确定具体操作过程。如在做日光灯电路的安装及功率因素提高的技能训练中,笔者提出“为什么镇流器的功率必须与灯管功率相同?”“启动器的连接导线应怎样接?”“在日光灯两端并联电容器后,日光灯的有功功率是否会发生变化?电路的总电流又会怎样变化?”“如果日光灯不能正常启动,故障可能存在哪些地方,应如何检查?”“如果并联的电容器错选为电解电容器,会发生什么后果?”等。这样在预习后,让学生结合电工基础进行思维,明白在进行技能训练时,可能存在的问题,应如何进行检查,怎样排除,使学生经过自己动脑,对技能训练方案有了充分准备,大大提高了技能操作课的效率。
三、先思后动,促进思维
明确了技能训练方案后,还应对技能训练的技巧等让学生思考讨论后再动手。比如大部分学生没有养成使用测量工具前先调零的习惯,教师在准备仪器时有意将部分仪器调到非正常工作状态,让学生一起对同一电压或电流进行测量,比较结果,启发学生思考这测量结果相差较大是否属于测量误差,然后再对另外一个电压或电流进行测量,再比较结果,查找原因。这样引导学生思维,可以提示每次的差几乎相同,从而让学生自己找出事先没有调零的原因,吸取教训,养成测量前调零的良好习惯。如有部分同学对于万用电表的欧姆档测电阻,当换电阻时易忘记要进行欧姆档调零,为此,教师应有意识的提出“用欧姆档测电阻换档后为什么必须进行调零?”“万用电表测电阻的工作原理是什么?”“换档后如果不调零直接进行测量,那么测量结果将会如何?”,这样提出问题,启发学生思维,也激发了学生的好奇心,有部分学生马上进行测量对比,对于同一个阻值为3KΩ的电阻,从R×10档调至R×100档,如果不调零直接测量测得阻值为2.6KΩ;调零后再测其阻值,测得阻值为3KΩ。通过这个例子促进思维,使学生掌握了用万用电表欧姆档测电阻的要领和方法。
四、诱导释疑,加强思维
学生在技能训练中出现问题又无法分析原因时,往往会激发学生的求知欲望,从而积极思考。这就要求教师抓住学生求知欲望的有利时机,激发学生进行思考,用所学过的电工基础的知识,指导学生寻找出现问题的原因,这样不断在产生疑问下引导思考,加强了学生进行扩散思维。例如在RL串联线路里,R=1.5KΩ,L=180MH,f=2KHz,使低频信号源输出电压U=3V,结果测得U接近3V,而U几乎为零,显然与理论相矛盾,学生对实验结果产生了疑问,这时教师不能直接为学生找出故障原因,而应及时积极引导学生运用所学电工知识分析得出这种结果的原因,从而使学生自己发现问题,原来是将1.5KΩ的电阻错选为阻值为1Ω的电阻。这样学生在教师的启发引导下寻求问题的根源,使技能训练与学生思维互相渗透,积极引导学生有效地进行技能训练,增强了学生思维能力。
五、及时总结,深化思维
关键词:维修电工;三阶段训练;探索
中图分类号:GTI 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2009)02-0212-02
1 “三阶段训练法”的提出
针对上述问题,2003年9月,我们学校电工专业制订并实施了专业技能的“三阶段训练法”。在制订具体方案时,我们的主要依据有以下四个方面:①电工专业的教学大纲;②国家技能鉴定指南有关章节;③东莞市对维修电工专业职校生的技术要求。④结合本校电工专业的教学资源配备实际情况,我们把维修电工技能训练分成八个母模块,它们分别是:一、安全用电;二、电工工具及仪表;三、相关知识;四、室内线路;五、电子;六、电动机;七、电力拖动;八、机床线路。每个模块又分成若干个项目。按照三年制职校电工专业的教学计划(电工、机电、机械制造、数控专业第一学期专业课有《电工技术》;第二学期专业课有《电子技术》、《电工仪表》;第三学期专业课有《电力拖动》),充分考虑“三阶段训练法”的可操作性,我们把维修电工技能训练分成三个阶段,规定每学期为一个阶段。第四学期后半段一般为下单位生产实习,不安排校内实训。详见下表1。
表1中的内容以项目为基本单位,分解到三个阶段中。前二个阶段重点为专业技能基本素质训练阶段,通过这二个阶段的实训,使电工专业的学生能全面、熟练地掌握该专业的基本操作技能,为此后技能的进一步提高打下坚实的基础。后一个阶段为技能提高阶段,重点为专业技能综合素质的训练。按其所设置的技能训练内容,到第三阶段,所学的内容达到中级工水平,即学生在第三学期结束时,成绩合格的可以参加中级工的等级技术鉴定。
2 结构分析
(1)维修电工技能“三阶段训练法”共设置了八个母模块,二十六个项目,其训练内容紧紧抓住维修电工的技能要点,包括了历年来等级技能鉴定的各知识点与技能点,每个项目均具有典型性和启发性,既有基本技能的训练强化,又有综合技能的训练提高,构建了一个科学合理的技能训练体系。
(2)该方法分阶段设置,备阶段在安排内容时,由易到难,循序渐进,并紧密结合教学计划,充分考虑理论知识的教学进度和相应学科的授课时间。符合职业学校的教学规律。
(3)在测评技能训练成绩时,模拟国家技能鉴定中心的考试方法,试题难易程度相对稳定,每一阶段可选择的测评课题均在两个以上(带为备选)。
(1)维修电工技能“三阶段训练法”在确定教学目标时,充分考虑了以下三点:①要求学生毕业前达到国家技能签定中心的中级维修电工的标准。②满足本地区用人单位对维修电工专业毕业生提出的知识技能要求。③为该专业学生在以后的工作中可持续发展打下基础。
3 实践后经验总结
经过近五年的实践,我们认为维修电工技能“三阶段训练法”主要有以下优点:
(1)激发了学生学专业知识的兴趣。以往,一年级学生在上专业基础课时,没有动手操作的机会,所学知识得不到运用,学生对专业知识兴趣不浓,理解不深。而当开始上技能训练课时,要用到的理论知识又已淡忘,训练效果不甚理想。“三阶段训练法”是一种贯穿始终的方法。学生一进校,就既学理论知识,又学操作技能,理论与实践始终密切结合,相互促进。在每个阶段中,我们都设置了两类项目,一类是基本技能,另一类是产品或者服务。例如第一阶段,1、2、3、7、8、9等项目属基本技能。5、6等项目属服务,9、10、11等项目属产品,当学生练习基本技能感到枯燥的时候,教师就让他们练习产品或者服务项目。由于产品或者服务是一种看得见的输出,能给予学生成就感,学生的学习兴趣就被激发,学习劲头更足。在技能训练的同时,对理论知识的求知欲相应加强,学习效果比较理想。
(2)技能鉴定成绩稳步提高。“三阶段训练法”在起始阶段就注重专业基本功的训练,安排了足够多的时间练习基本操作技能,改变了以往为考试而练的模式,克服了因基本功不熟练使成绩波动大的弊端。从夯实基础抓起,对学生进行全面、系统、有序的技能训练,使技能鉴定成绩在稳定的前提下不断提高。
(3)有利于专业系列化设置,增强了专业适应面。“三阶段训练法”吸取了模块教学模式的优点,在专业大框架不变的前提下,教学机制灵活,易于开展专业系列化设置。同时,维修电工专业可以向电子、电气仪表、机电一体化等专业延伸。在具体操作过程中,三个阶段的前二个阶段可以基本不变,后一个阶段根据具体的培养目标作相应调整。除此外,电工专业本身也可根据毕业后的就业趋向灵活调整:如变成内外线电工、高低配值班电工。
(4)培养的学生专业素质全面、适应面广。“三阶段训练法”包含的内容广泛,涉及到的知识点多,对操作技能要求全面、具体。这就保证了学生在接受这种教学方法的过程中,专业上的潜力得到全面开发,专业素质得到锻炼和提高,扎实的基本功和熟练的操作技巧使学生的专业技能可持续发展成为可能,从而拓宽了学生毕业时的择业范围,增强了其对不同工种的适应能力,也适应了快速发展的企业、工厂对电工在技术和能力上的需要。
4 结语
【关键词】电子电工 实训教学 意义 存在问题 创新实践
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)32-0251-02
引言
电子电工实训教学是中职教学课程的重要内容,对于培养学生理论联系实际水平,掌握基本实训技能,提高学生创新能力、解决实际问题能力等方面都起着重要的作用。电子电工实训能够充分结合理论教学知识,使学生由理论性较强的课堂学习逐渐朝着实践性较强的实训教学迈出。因此,本文结合目前中职院校电子电工实训教学中存在的不足,探讨了优化中职院校电子电工实训教学的具体方法和策略。
1.电子电工实训教学的意义
1.1实训教学激发了学生的学习兴趣
实训教学能够很好地让学生将所学的理论知识与实践相结合。通过电子电工技术的实践训练,能够让学生感受到电工的魅力,了解电工在实际生活中的重要性。同时,能让学生自己动手探索电工技术的奥秘,从而激发学生学习的兴趣和学习主动性。
1.2 实训教学丰富了实训教学的内容
电子电工主要是以实践为主的专业技术。而传统的中职教学一般只限于理论知识的传授,使得课堂氛围非常沉闷。久而久之,就会让学生产生厌学情绪,导致教学效率低下。而实施电子电工实训教学后,课堂氛围有了明显的改善,不但提高了学生的学习兴趣,还能让学生学习到很多课外的知识内容。通过实践,学生可以自己动手探究某个电子设备的维修技术,有利于提高他们的思索能力。
1.3实训教学有助于学生的创新意识培养
随着电子技术的发展,培养创新型的电子电工人才逐渐成为适应社会市场需求的主要方向。而作为培养学生实践能力的实训教学,为学生的创新意识形成奠定了基础。通过开展实训教学,不但能培养学生的综合职业素质,使学生的技能得到提高,还能开发学生的创新思维,实现自身创新能力的增强。
2.目前中职院校电子电工实训教学存在的不足
2.1实训教学与理论教学的课时比例不合理
中职院校电子电工教学内容主要包括实训教学和理论教学。随着市场的变化,中职院校在课程比例安全上存在着缺失性,主要表现为:实训教学课程比例大于理论教学,导致很多学生在进行电工实践操作时,基础专业知识的掌握程度不够,影响了实践训练的目的性发挥;理论教学课程比例大于实训教学,造成很多学生只注重理论知识学习,缺乏实践技能操作的经验。
2.2中职院校对电子电工实训教学的支持力度不够
目前,我国中职院校对电子电工实训教学的投入力度不够。具体表现在:其一,中职院校的电子电工实训教学内容比较落后,很多院校仍在使用已被淘汰的电子设备,未能及时对设备进行更新换代,这就使得院校的教学水平受到阻碍,限制了学生学习兴趣的激发,影响了教学效果;其二,中职院校与相关企业的合作方面不十分充分,使学生缺乏良好的实践训练环境。再加上中职院校普遍存在教师少、学生多的情况,使教师很难兼顾到每个学生,从而严重影响学生的实训教学成效。
2.3学生在实践训练中表现的比较消极
中等职业教育一般是面向初高中的毕业生,他们只要通过入学考试就可以录取。但是很多中职院校为了扩大招生数量,对学生的入学门槛设置很低,基本上只要报名就能录取。所以学生整体素质较差,学习主动性不强。再加上中职电子电工专业课程的实训教学并没有建立与职业资格证书考试相关的有效对接,这就造成很多学生缺乏学习目标,缺少学习动力。面对一些电子电工相关的实训教学,他们只是抱着应付实践考试的心态参加的,并不是真正的想获得专业知识技能。
2.4 教师的教学思想、手段落后
中职院校的师资队伍缺乏一定的教学经验,还不能完全掌握电子电工实训的教学模式和方法。有些教师仍在延续传统的教学模式,在教学中只注重理论知识传授,而忽视学生的主体地位,导致学生缺乏实践技能。
3.优化中职院校电子电工实训教学的创新实践
3.1完善教学策略,激发学生的学习兴趣
要想培养出社会的实用型人才,首先要完善电子电工的实训教学的策略,从而激发学生的学习兴趣。具体方法是:第一,更新教师的教学观念,转变教学方法。依据社会市场的发展要求,教师要随时转变教学策略,培养出满足社会发展需要的创新型人才;第二,改变单一的教学模式,培养学生的合作意识。在实践操作中,有时需要团队合力来完成。在实训教学中,教师可以引导学生交流合作,共同完成某一专业技能,从而提高学生的团结合作意识;第三,教师要学会运用多媒体技术,通过多媒体形象来直观地讲授教学内容,丰富教学知识。
3.2加强“双师型”教师队伍建设
所谓“双师型”是指教师不仅要掌握专业的理论知识,还要有足够的实践技能。所以,想要加强“双师型”教师队伍的建设,中职院校可以从以下几个方面着手:第一,积极培养“双师型”的教师队伍,提高中职院校教师队伍的教学技能;第二,多对教师开展教学交流培训,鼓励教师深入电子电工企业,进行实践锻炼;第三,开展校企合作,实现资源共享,聘请相关企业实践经验丰富的技术人员来为学生开展实训教学。
3.3开展竞赛活动,鼓励学生考取各种职业资格证
中职院校应该多开展与电子电工实训内容相关的竞赛活动,在活动中,让专业相关的学生进行交流沟通,丰富学生的实践技能。通过技能竞赛,不仅能为学生增加走向工作岗位的砝码,还能提升学生的竞争意识,鼓励学生积极进取。另外,教师要鼓励学生考取各种职业资格证书,为学生开展考取相关证书的有关课程,从而让电子电工专业的学生都能够被社会、企业所认可。
3.4建立完善的实训教学支持制度
良好的教学环境能够为学生的学习提供有利的保障。中职院校要加强对实训教学设备的投入力度,建立完善的实训教学支持制度。将社会市场的先进电子电工设备投入到学生的实训教学中,以增强学生对电子电工技术实践的掌握。另外,要构建开放式实验体系,将实训室对学生进行开放,充分发挥实训室的价值,要学生能够随时学习实训技能。同时,中职院校要增强对学生安全保护的投入,保证实训设备的安全性,让每个学生都能安全放心的使用设备。
3.5实训总结与评价
实训课程结束后,每个学生应该对本节课的学习内容进行总结,总结的内容包括本节课的实训目的、实训步骤、注意事项、实训结果及存在的问题,并将总结的内容以实验报告的形式呈现出来。教师也要根据学生实训课堂的表现情况,总结学生对相关知识内容的掌握情况。通过总结,能够让学生了解自身存在的专业缺陷,为教师合理地安排实训内容提供依据。
参考文献:
[1]李洪斌.高等职业院校电工电子实训教学的探索和思考[J].教育界,2011(4).
引言
高职维修电工技能的具有高度的系统性和专业性:一方面要求学生掌握课程内基本的概念及相关技术操作原理。另一方面该课程又具有极强的实践性,对操作水平要求较高。再有,随着当前国民生产、生活环境的快速变化,对高职维修电工技能的创新性也提出了新的预期。在教育改革背景下,在新的时代环境中,高职维修电工技能的重要性日益凸显,与此同时,也被时代赋予了新的要求。因此,打破传统传统重理论的教育模式,探索与实践“三阶段训练法”意义深远。本文致力于高职维修电工技能“三阶段训练法”的探索及实践研究,以期对当高职维修电工技能的科学培养提供有益理论支持和实践引导。
1 “三阶段训练法”的内涵分析
1.1.“三阶段训练法”与传统教学模式比较观
在传统的教学模式中,高职维修电工技能教育往往倾向于教材理论的传授,把一个技能专业以单纯语言信息机制开展显然是不科学的,造成学生动手实践能力不强,毕业后工作的开展面临重重困难。“三阶段训练法”强调把概念原理与实践技能有机融合,以概念原理为基础和指导进行实践,在实践中进一步巩固和检验原理,并拓宽思路达成创新性思维。理、实、思三元促进,有机提升高职维修电工学生的综合能力。
1.2.“三阶段训练法”的三元因子
首先,传承性教学。技能的熟练掌握需要以系统的理论储备为基础,所以课本知识和教师的经验是构建学生相关电工知识的基石。当然,理论传授方式要尽量做到生动易懂。其次,培养性教学。打好理论基础后,开展学生动手能力的教育,走向车间和实验室,实践训练技能,检验理论。再有,创造性教学。继传承性教学和培养性教学之后的更高层次教育,明确理论间的逻辑关系,切实学生发现问题和动手解决问题的能力,为走向岗位做准备。
2.“三阶段训练法”在实践中的应用
2.1.基础电工知识讲解
电工基础知识是电工技能入门的关键,是技能使用的必然要求的知识储备。在高职电工知识教学中,《电工基础》、《电子技术》和《电工仪表》“三段式”训练法第一段的必学内容,可利用多媒体技术使理论教学更直观和具体。虽然该阶段以理论教学为主,但其最终目的还是为学生动手实践环节教学创造基础条件。
2.2.实际问题解决能力的培养
实践能力是高职电工教学的最终评价准则,该阶段是理论教学的延续,是电工基础理论和动手实践环节的转折点。授课地点应转到实验室或试验车间。可采取案例法,用不同情况的案例来培养学生的电路故障排除、元件组装及电路设计等动手实践能力,通过实践拓展认识、巩固知识。
2.3.创造能力的培养
理论指导实践,实践检验理论,在两者相互作用的过程中要充分发掘学生的潜能,使学生的创新能力得以充分发挥。在创造能力培养阶段,训练的方向应为充分融入具体作业环境,加强团队式的互助合作。可将学生分组,给予一定的课题考验,最终进行理论创新汇总和操作实践总结。经过教师的现场指导,提高学生自主解决实际问题的能力。
3.高职电工维修技术三阶段训练法教学实践探讨
3.1.教学情境设定在三阶段训练法教学模式中,情境设定是激发学生学习兴趣,提高学生积极性的至关因素。在具体教学实践中,教师首先要注重创设真实的教学情境,致力于把学生踏出校门后的工作环境还原到课堂学习环境中,使课堂任务的消解过程与现实问题解决进程相类似。例如在电工基础课程的教学实践中,大多数课程内容需安排在电工技能实训室或者一体化教室进行。
3.2.教学过程设计
教师首先要对高职电工理论知识做全面的讲解和阐述,然后适当的布置一些相应的任务,允许学生讨论和研究,学生可以通过发现问题、研究问题进而解决问题,提升学生的能动性。其次,理论和实践相结合,在实践课中教师要以身作则和学生一起动手,这样可以更为直接的引导学生投身实践课程当中,而且要提示学生,尽量让学生独立解决实践过程中遇到的问题。
3.3.教学小组划分
首先对学生均量分组,3-5人为宜,再把分成的小组命名为不同的单位,挑选能力较强者为小组长,将已经规划好的任务分给不同的小组[2],小组长负责记录实践情况,小组成员要严格地按照老师交代的任务去完成,如果遇到困难小组长要负责与其他小组互相交流和研究,前提是尽量组内解决,然后记录下来让老师指导。
3.4.考核体系建立
高职维修电工技术“三阶段训练教学”成果的考核,要做到科学严谨,就必然要求其由理论与实践两大板块构成,而且需要突出实践在教学成果考核中的地位。其中《电工基础》理论笔试成绩大体可占总成绩的30%,任务实践完成度考察占总成绩70%左右,两部分成绩相加得出总成绩。
4.结语
总之,在高职维修电工基础课中教学中应用“三阶段训练法”,不仅能充分提升课堂的趣味性,激发学生的学习主动性,而且能更好的培养学生的实践能力和职业技能,使学生获得更好的职业素养提升,在走出校园之后,能够更好适应新工作,更快地融入社会。
参考文献:
关键词:电工电子基础课程;教学改革;实践创新能力
电工电子基础课程是高等学校电类专业的通用基础和专业核心课程,其显著特点是量大面广,教学内容几乎涉及电气电子信息学科的各个领域,在培养学生的工程意识、实践能力和创新精神等方面具有十分重要的作用。近年来,南京航空航天大学以培养航空、航天、民航(以下简称“三航”)领域的未来开拓者为目标,以提升学生实践创新能力为核心,结合国家级电工电子实验教学示范中心建设项目的实施,整合优质教学资源,持续深化电工电子教学改革,形成了具有南航特色的电气电子信息人才培养模式,人才培养质量进一步提高。
一、注重基础与强化能力并重,构建综合性、一体化的电工电子基础课程体系
进入21世纪以来,国家和社会对高素质、创新型工程技术人才的需求越来越强烈,更新教育教学理念、创新人才培养模式是时代对高等学校的客观要求,构建科学合理的课程体系是最基础、最核心的任务。当前,电工电子基础课程体系建设必须遵循两个基本原则:一是适应性原则,即课程体系必须适应国家经济社会发展对创新人才的素质要求,厚基础、强能力、重创新,促进学生的全面发展,提高他们的综合素质和社会适应性。二是针对性原则,即课程体系必须根据不同层次、不同类型高校的人才培养目标,依托学校的办学特色和优势,促进个性化人才培养特色的形成,提高人才培养的针对性。据此,我们做了两个方面的工作:
(1)拓宽知识面向,凸显“三航”特色,构建综合性的电工电子基础理论课程体系。电工电子基础课程是电气电子信息类学科的共同基础和公共平台,不论是电子信息,还是电气自动化,都基于这个公共平台组织教学。同时,航空、航天和民航都是以自动控制为核心,机、电高度综合的学科领域,具有系统化、数字化、信息化、智能化等特点。因此,为适应航空航天器在系统分析、设计、综合等方面对人才知识体系和能力结构的要求,我们依托电气、电子、控制、计算机科学与技术、仪器仪表工程等学科,参照世界一流大学相关学科的课程设置,在传统课程体系的基础上引入“自动控制原理”、“现代控制理论”和“运动控制系统”等“控制”类课程,形成了涵盖“路”、“场”、“信号”、“控制”和“计算机”五大知识模块,基础厚、口径宽、多学科交叉、强弱电结合的综合性电工电子基础理论课程体系,为夯实学生的理论基础、提高综合素质创造了有利条件。
(2)整合实验内容,强化能力培养,构建一体化的电工电子基础实验课程体系。多年来,传统的电工电子实验课程虽然大多已经独立设课,但过分强调实验课程所在学科体系的系统性和完备性,实验内容与理论课程严格对应,将实验项目束缚在课程知识体系之内,容易造成实验课程之间的相互隔离、实验内容的重叠和教学时数的膨胀,不仅影响实验教学效果,而且难以开展跨课程、综合性的创新型实验,制约学生实践创新能力的培养。因此,我们打破实验课程的学科本位桎梏,整合实验教学内容,强化实验课程的整体性,将“电路实验”、“数字电路实验”、“模拟电路实验”、“在系统编程技术”和“电子工艺实践”等课程,融合成为一门分阶段实施、跨多门电工电子基础理论课程的“电工电子实验课程”。主要包括电工电子实验基础(18学时)、数字电路与系统设计(24学时)、模拟电路与系统设计(24学时)、电子电路综合课程设计(36学时)等系列实验模块。新的实验课程体系各实验模块之间相互衔接、逐层深入,最后通过“综合课程设计”对全部实验内容进行系统集成与综合实践训练,使学生在实验中进行大量跨课程的一体化的研究创新实践活动成为现实。
二、知行统一、学思结合,创新实践教学模式
长期以来,电工电子基础实验沿用传统实验教学模式,教学内容和方法单一。从实验教学内容来看,实验项目大都属于基础验证型实验,设计型和研究型实验偏少,具有工程背景或实际应用价值的综合型实验更少,学生在做实验过程中基本上是按照规定的步骤操作,难以激发学习兴趣和主动性,影响学生独立思考问题能力的培养。在实验教学方法上,大多采用老师板书,示范讲授为主,学生自主参与、自行设计的机会较少,不利于学生实践创新能力的培养。
为此,我们遵循知行统一、学思结合的育人原则,坚持以提高学生的实践创新能力为核心,重构实验教学内容体系,改革实验教学方法,完善学生课外科技创新体系,积极推进实践教学模式创新。
(1)重构实验教学内容体系,从“以验证型实验为主”向“以研究创新型实验为主”转变。精心设计实验项目,在优选基础实验项目、减少低水平重复的同时,强调知识的综合应用,依托教师的科研项目,增加跨课程的综合型、设计型项目的比重,增强实验内容的典型性、应用性和研究性,形成了“四层次(验证型、设计型、综合型、创新型)递进、多模块(必做模块、选做模块和拓展模块)菜单式”的实验教学内容体系,有步骤地、系统地提高学生的实践创新能力。该体系有利于学生根据兴趣、特长选择适合自己的实验项目和模块,满足了不同学生的实践能力培养和创新研究需要,为学生提供了自由发展的空间。
(2)改革实验教学方法,从“以教师为中心”向“以学生为中心”的转变。本着“以学生发展为本”的理念,实施以学生为主体、教师为主导、强调学生“三动”的实验教学方法,即学生自己动手、自己动脑、主动学习。针对每一个实验模块,教师重点讲解实验目的、内容与要求,注重启发式、讨论式、引导式等多种教学方法的有机运用,倡导学生多动脑、勤思考、勤提问,引导学生运用所学知识自主解决实验中的问题,而整个实验过程则由学生独立自主地完成,学生必须自己查找资料,自己制订实验方案、设计电路、选择、安装和调试仪表、测量和分析实验数据、撰写实验报告,真正实现从“以教师为中心”到“以学生为中心”的转变,从而开拓学生思维的深度与广度,培养学生善于思考、主动解决问题的能力。同时,高度重视现代教育技术的运用,注重将多媒体教学与网络化辅助教学、实验室做实验与网络化虚拟仿真实验相结合、纸质教材与CAI课件相结合,用多样化的教学手段赋予学生更大的学习自主性,充分调动了他们的学习积极性和主动性。
(3)完善学生课外科技创新体系,将创新实践由课内延伸到课外。学校整合全校资源,建成了智能控制系统实验室、嵌入式系统开发实验室等6个集综合性、先进性、开放性为一体大的学生电类创新实验室。学校为实验室配备科技创新指导教师,实验室的日常运行全部由学生自主管理,向学生全天开放。依托这些科技创新平台,我们以“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛和全国大学生电子设计竞赛为龙头,以国家、省、校、学院四级大学生科技创新项目及教师科研项目为载体,鼓励学生积极开展参与科技创新沙龙、科技节等各类丰富多彩的课外科技创新活动,努力打造系列化、特色化、品牌化的课外科技创新体系。多角度、多层面、大范围资助学生的创新实践,让学生享受到参与科技创新的愉悦,在愉悦的参与中培养学生的实践能力和创新意识。
三、坚持问题导向,引导自主探索,积极推进研究性教学
研究性教学是以研究解决问题为主线,以充分调动学生的主动性和积极性为前提,以培养学生的探究意识和研究能力为目的的教学模式。它一般由五个基本环节有机组合而成:“设趣与展演”、“指要与自学”、“精讲与答疑”、“研讨与回顾”及“训练与总结”。其中,“设趣与展演”是引导激发学生善学、乐学、会学的前提;“指要与自学”是帮助学生自主、自为、探究的关键环节;“精讲与答疑”是传道、授业、解惑的主要途径;“研讨与回顾”是夯实与深化知识的重要保障;“训练与总结”是知识提升与转化为能力的实践检验。这五个教学环节相对独立、互相依存,形成了一个有机整体,层层深入、环环紧扣,体现了以问题为导向、以引导学生自主探索为重点的现代教学理念。从2006年开始,我们以强化“国家级电工电子实验教学示范中心”的内涵建设为契机,以学生的自主性、探索性学习为基础,在“电子线路”、“电路理论基础”、“自动控制原理”等电工电子基础理论课程推行研究性教学,深受学生欢迎。比如,在“电子线路”课程的研究性教学中,我们将“电子线路”理论教学内容划分为半导体器件及模性、二极管应用电路、集成放大器、电路的频率响应、信号运算及处理电路、波形的产生与变换电路、电子系统设计自动化等13个专题及若干子专题,针对这些专题进行 “五环节”教学。下面以“集成放大器”专题下的子专题“差分放大器”的教学为例加以说明:在“设趣与展演”阶段,首先简要介绍集成工艺的特点,如大电容不宜集成、直接耦合易集成等,引导学生得出集成放大器应采用直接耦合,然后通过PSPICE等仿真软件演示直接耦合放大器在环境温度变化时存在温漂现象,从而引出集成放大器如何克服温漂的问题。在“指要与自学”阶段,提示学生思考克服温漂的可能方法,结合集成工艺的特点找出可行方案——差分放大器,然后指导学生从提高共模抑制比的角度出发,逐步完成由“基本差放”到“长尾差放”最终到“恒流差放”的差分放大器的改进和完善过程。在“精讲与答疑”阶段,对差分放大器的特点、结构和主要技术指标计算等重点、难点及关键之处,或学生自学中存在的其他共性的问题进行精讲与答疑。在“研讨与回顾”阶段,分组讨论差分放大器的特点、结构和主要技术指标的计算方法,让同学们竞相发言、表达观点,形成共识,并可利用PSPICE等仿真软件对“基本差放”、“长尾差放”和“恒流差放”进行仿真比较,引导学生系统回顾有关差分放大器的教学内容,帮助学生梳理知识体系。在“训练与总结”阶段,进行差分放大器的分析计算和差分放大器的设计调试训练,前者就是通常的习题训练,后者在实验室进行,在此基础上,学生在教师的指导下,对有关差分放大器的教学内容进行总结,也可以撰写课程研究论文。
研究性教学极大地激发了学生的学习积极性,促进了研究能力和创新精神的提高。我们对近三届全国大学生电子设计竞赛获奖学生的调查结果表明,92%的学生认为研究性教学中的探索过程训练及课程研究论文的写作训练,让他们受益最大,对他们高质量完成竞赛作品起到了非常关键的作用。
四、面向过程,突出创新,实施多元化的学生考评体系
学生学习效果的考评是人才培养的重要环节,考评方法直接影响教学效果。传统的终结性考评方式,主要是依据一张试卷或一份实验报告来评定学生的学业成绩,直接导致学生格外关注考评结果,忽视学习过程,抑制了学生自主学习、自由探索的积极性,不利于实践创新能力的培养。因此,我们把学生考评体系建设作为深化电工电子基础课程教学改革的重要内容,按照“面向教学过程,重平时表现,重实践能力,重创新思维”的原则,建立和实施总结性考试与过程性考查相结合的多元化考评体系。根据理论课程的目标要求,我们主要采用“随堂测试+课程研究论文”的方式,全面评价学生的学习效果。具体做法是:在课堂教学中,强化诊断性的过程考核,每完成一个知识点的教学任务,随即进行随堂测试,及时了解和反馈学生对已讲授知识的理解和掌握情况,并据此及时调整教学进程,使得教师的教与学生的学同步、协调。同时,在课程学习结束后,学生需要撰写相应的课程研究论文,并将其纳入学习效果评价之中。在课程总评成绩中,随堂测试成绩和课程考试成绩占70%,课程研究论文占30%,对于少量创新性强、具有较高研究水平的论文,其占比最高可以达到50%。
针对实验课程教学形式多样、过程复杂的特点,我们采用“平时成绩+实验操作考核+实验报告”的形式,把实验过程的各个环节均纳入考评要素中,从实验态度、能力、结果几个方面进行学习效果的综合评定。在教学过程中,教师通过观察,了解每位学生的实验态度及动手能力;通过提问和讨论,了解学生对理论和实验的掌握程度;通过实验报告,了解学生分析和处理实验结果的水平。在实验成绩中,实验操作占60%,课堂讨论和提问占15%,预习报告占10%,实验报告仅占15%。实践表明,这种考评形式突出强调了实验教学的过程性,有利于引导学生做好、做透、做精每一个实验项目,可以有效地提高实验教学质量。
这些改革探索在我校已实施了5年,涉及8个学院39个专业,每年受益学生超过7000名。实践表明,学生的实践创新能力得到显著提升,产生了一批创新实践成果。近五年来,学生在教师指导下申报立项并完成国家级大学生创新实践项目82项、江苏省大学生创新实践项目42项、校级大学生科技创新基金项目211项。在国内外学术会议和学术刊物上100余篇,在ACM/ICPC国际大学生程序设计大赛、“Imagine Cup”微软全球学生创意大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生电子设计竞赛等国内外重要学科竞赛中获奖66项。