面向创新人才培养的基础实验课程建设探索①
李季 王光明 (国防科技大学机电工程与自动化学院 湖南长沙 410073) 【摘 要】基础实验课程中传统教学模式存在着诸多问题,不利于创新人才的培养。以电工与电路基础实验课程为依托,探索在基础实验课程中如何培养学生的创新力。根据创新人才培养的要求,制定建设目标和建设思想,并在教学中通过多种方法和手段提高学生动手能力、增强学习兴趣、培养创新意识。 【期刊名称】科技创新导报 【年(卷),期】2016(013)002 【总页数】2
【关键词】创新人才培养 电工与电路基础实验 课程建设 探索
创新人才培养是建设创新型国家的关键,是实施人才兴国战略的重要基础,也是高等院校教育的首要任务。实践教学作为大学教育的重要手段,在培养创新精神、增强动手能力、提高综合素质、激发创造力等方面具有重要的作用,因此,实践教学在研究型大学人才培养中更具有特殊的重要地位[1-3]。但传统实验教学模式往往以基本操作技能的掌握为主要目的,学生作为被动接受者,以完成规定操作过程为目标,遵循实验指导书设计好的步骤重复,并设法将实验结果向实验教学内容规定的结论靠拢,缺乏主动思考和深入探究的能力,不利于工程实践能力的培养和创新思维的开发。这种现象在基础实验课程中表现尤为突出[4-6]。因此,在基础实验课中探索如何面向创新人才培养、改革传统教学模式和教学方法、提高学员创新实践能力和综合素质具有重要意义。针对上述问题,该文以《电工与电路基础实验》课程为依托,探讨在公共基础实验课中如何激发学生兴趣、培养创新能力。
1 课程性质与建设目标
《电工与电路基础实验》是面向该校电类相关各专业学员开设的一门必修的基础实验课程,是电路和电工测试技术应用的基础,通过该课程的学习,要使学员在加深对理论知识认知学习的基础上,掌握基本电工测量仪器仪表的使用与测量数据的处理、简单电工电路的设计以及电路的仿真辅助分析方法,培养学员的电路和电工测量能力、工程素养和科学实验能力,为后续课程的学习和创新能力的培养打下良好的基础。课程的建设目标是:
(1)在知识的学习上,主要是要使学生了解电工基本测量理论与测量数据的处理方法,加深对理论知识的理解。
(2)在技能的训练上,通过该课程的学习,要使学生在掌握基本电工测量仪器仪表使用方法的基础上,熟悉基本电路元器件和电路常用测量方法、线性含源单口网络等效电路参数的测定方法、电路暂态特性的观测方法、正弦交流信号的观测方法等。
(3)在素质的养成上,通过该课程的学习,要使学生学会电路的计算机辅助仿真分析方法,具有简单电路设计和参数测试能力,并可针对实验中出现的故障现象进行排查、解决问题,同时培养撰写科学实验报告的能力以及口头表达、辩述等自我展现能力。
2 课程建设指导思想
(1)转变教学思想,理顺3种关系。
①理论教学和实验教学的关系。把实验教学与理论教学的关系由传统的实验完全从属于理论教学、为理论教学服务转变为二者互相配合、互相补充、互相促进的关系,充分发挥实验教学巩固、加深课堂理论知识,培养学生分析解决实
际问题能力和创新精神的作用。
②教员与学生的关系。研究性教学强调学员在认知中的主体地位,教员则是知识建构的组织者、指导者和促进者。因此在教学实施中教员应该将通过各种方法加强对学员的引导,促使学生自主学习、主动探究和创新实践。
③学员和实验室的关系。为学生提供开放性的实验平台,使学生由指定实验时间和实验内容的被动型学习转化为根据实验课程要求以及自身兴趣自行设计实验、探究问题。
(2)整合实验内容,构建合理的实验体系。
《电工与电路基础实验》课程主要包括电工测量技术基础、电阻电路实验、动态电路实验、交流稳态电路实验和电工综合测试实验五大模块,实验的类型涵盖了基础性实验、综合性实验、设计性实验和研究创新性实验4大类,对五个模块的实验内容进行整合,使训练过程实现实验技能训练由简到繁、由单元到综合安排在基础性实验、研究设计性实验和综合设计性实验各环节中,形成螺旋上升式的实验训练体系。整个实验体系的构成如图1所示。 (3)丰富教学手段,培养学员电路测试能力和工程素养。
针对不同性质的实验内容,采用任务驱动式、研讨式等多种不同手段,使学员掌握基本电工仪器仪表的使用方法的同时,理解理论分析与工程实践的区别,具备基本电路测试能力和简单设计能力。
(4)拓展实验技能,提高学员综合素质和创新能力。
通过仿真+实物实验、故障分析与排查、实验结果分析与拓展等方法,促使学员主动思考、自主学习,在完成基本实验内容的同时,培养电路设计、故障分析与排查、实验技能拓展等能力,提高学生的创新能力。