基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的電氣專業(yè)實(shí)踐創(chuàng)新培養(yǎng)探析

唐榮年 楊暢

摘要：如何結(jié)合專業(yè)課程有效的引導(dǎo)學(xué)生參加實(shí)踐活動(dòng)，進(jìn)而提高其創(chuàng)新能力，是當(dāng)前大學(xué)生綜合素質(zhì)提升所面臨的一個(gè)非常有意義的問題。本文結(jié)合電氣專業(yè)的學(xué)科特點(diǎn)，認(rèn)真審視并分析了大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀，提出了基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)理念的培養(yǎng)方法，探索科學(xué)的實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法等，從而改進(jìn)相關(guān)專業(yè)實(shí)踐創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目驅(qū)動(dòng);實(shí)踐創(chuàng)新;電氣專業(yè)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）33-0034-02

電氣專業(yè)具有極其豐富的內(nèi)涵，強(qiáng)調(diào)工程素養(yǎng)和實(shí)踐能力。由于電氣與自動(dòng)化、機(jī)械等相關(guān)專業(yè)的聯(lián)系日益緊密，能夠在工程中應(yīng)用理論甚至創(chuàng)造性地應(yīng)用學(xué)科專業(yè)知識(shí)成為當(dāng)前社會(huì)提出的新需求。為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，充分利用學(xué)校以及教師的資源，有效地提升學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力是值得深入思考的。[1]因此，如何更好地滿足社會(huì)整體和學(xué)生個(gè)體對(duì)新形勢下更高層次的教學(xué)需求，如何更好地激發(fā)學(xué)生參與興趣并挖掘?qū)W生創(chuàng)新潛能，如何更好地提高學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力，這是高等學(xué)校必須認(rèn)真思考和研究的重要課題。

一、實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求

目前，大學(xué)生面臨著嚴(yán)峻的就業(yè)形勢。我國普通高校畢業(yè)生由1997年的100萬劇增至2013年的699萬;而截止到2013年3月本科畢業(yè)生簽約率為38%，同比下降8%。根據(jù)就業(yè)反饋信息，在校完成過一些實(shí)際項(xiàng)目的同學(xué)相較于其他同學(xué)動(dòng)手能力更強(qiáng)，平均薪金也更高。因此，培養(yǎng)大學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力有利于提高大學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維，提高大學(xué)生對(duì)于未來工作環(huán)境、社會(huì)環(huán)境的適應(yīng)能力。筆者認(rèn)為，實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)在于三個(gè)方面：

第一，培養(yǎng)大學(xué)生的獨(dú)立人格。所謂獨(dú)立人格是指人的獨(dú)立性、自主性、創(chuàng)造性，對(duì)于真理具有獨(dú)立預(yù)判能力。

第二，培養(yǎng)大學(xué)生的思維方式。一個(gè)好的思維方式能讓大學(xué)生對(duì)于所學(xué)的東西能學(xué)以致用，處理問題時(shí)能做到靈活、全面和深入，能夠理順自己的思路，建立自己的思維模式。

第三，培養(yǎng)大學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐氛圍。環(huán)境對(duì)人影響很大，校園內(nèi)有一個(gè)濃厚的學(xué)術(shù)氛圍和創(chuàng)新環(huán)境有利于大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的提高。大學(xué)作為高等教育的實(shí)施基地，需要有意識(shí)的去營造這樣的一種氛圍，這樣才能吸引更多的同學(xué)進(jìn)入培養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。[2]

二、實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀分析

實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)是實(shí)踐，創(chuàng)新是實(shí)踐過程中思維的凝練和升華。但是，目前許多高校電氣專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)現(xiàn)狀堪憂。

1.傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式提升創(chuàng)新能力有限

傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)是一種被動(dòng)的教學(xué)模式，學(xué)生習(xí)慣了循規(guī)蹈矩按照實(shí)驗(yàn)步驟一步步做的這種實(shí)驗(yàn)方式，很少主動(dòng)思考所以然、主動(dòng)借閱相關(guān)的材料和書籍，同時(shí)絕大部分學(xué)生忽視了同學(xué)之間的交流協(xié)作和與老師的有效溝通。因此傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式提升創(chuàng)新能力有限。

2.基于問題的教學(xué)模式難以在電氣專業(yè)中推廣

基于問題的教學(xué)模式（Problem-Based Learning，PBL）在醫(yī)學(xué)教育中取得了極大的成功。相對(duì)于基于授課的教學(xué)模式（Lecture-Based Learing，LBL）而言，PBL有效地解決了醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)荷，改善了實(shí)踐教學(xué)被忽視的情況。[3，4]但是，在電氣專業(yè)的實(shí)際教學(xué)中，由于PBL對(duì)所設(shè)計(jì)問題要求較高，教師難以提出針對(duì)性強(qiáng)、難易適中的問題來組織教學(xué)。同時(shí)，學(xué)生對(duì)資料的收集、整理、分析往往流于形式，無法從根本上改變學(xué)生被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式。因此，PBL方法對(duì)實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)收效甚微。

3.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)較為薄弱

在電氣專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置中，大部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容屬于對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。例如電路實(shí)驗(yàn)中的驗(yàn)證KCL、KVL的正確性，電機(jī)實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證三相電路中線電流和相電流之間的關(guān)系等等。缺乏實(shí)驗(yàn)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)方法和獨(dú)立從事實(shí)驗(yàn)工作能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，絕大部分同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)的過程中只關(guān)注最后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，很少深入分析數(shù)據(jù)的產(chǎn)生過程以及合理性。[5]因此，僅僅通過開設(shè)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)難以有效提升大部分學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

4.競賽模式培養(yǎng)受惠面有限

近年來，教育部推出了一系列學(xué)科競賽賽事，比如“挑戰(zhàn)杯”、“飛思卡爾”智能車大賽、電子設(shè)計(jì)大賽等等。全國絕大多數(shù)高校都積極參與，這在一定程度上提高了參與學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。但是，這些競賽大多并非專門針對(duì)電氣專業(yè)學(xué)生設(shè)定，另外以競賽驅(qū)動(dòng)的培養(yǎng)模式具有形式和內(nèi)容較為單一、追求成績致使受益面較窄等明顯缺點(diǎn)，所以導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力難以系統(tǒng)化和制度化，對(duì)整個(gè)學(xué)生群體來說受惠面不大，整體提升效果不明顯。

三、基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)理念的實(shí)踐創(chuàng)新培養(yǎng)模式

圍繞如何促進(jìn)學(xué)生專業(yè)技能培養(yǎng)，提高系統(tǒng)分析、模塊設(shè)計(jì)以及知識(shí)運(yùn)用等方面的能力，以海南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院相關(guān)專業(yè)為主，開展了基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)理念的實(shí)踐創(chuàng)新培養(yǎng)（Project Driving Practice，PDP）。以實(shí)際項(xiàng)目及其細(xì)分的各個(gè)子模塊為基礎(chǔ)，模擬一個(gè)真實(shí)的工作環(huán)境，提供真實(shí)可操作的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以團(tuán)隊(duì)合作的方式組織學(xué)生，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題，教師在關(guān)鍵問題上啟發(fā)學(xué)生，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。主要在以下幾個(gè)方面實(shí)施了改革：

1.以淡化課程設(shè)置為前提

淡化課程設(shè)置是大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的前提。對(duì)于個(gè)人來說，課程的學(xué)習(xí)不應(yīng)該囿于年級(jí)的限制，每個(gè)人的學(xué)習(xí)水平和接受能力并不相同，沒有必要完全依照學(xué)校的培養(yǎng)計(jì)劃一步步來。大學(xué)的課程安排和時(shí)間安排給予了學(xué)生極大的自由發(fā)揮的空間，對(duì)于很多學(xué)有余力的學(xué)生來說，不妨將自己所學(xué)向縱橫方向不斷拓寬，不斷強(qiáng)化自身的知識(shí)體系。另外，在做項(xiàng)目的過程中難免會(huì)接觸到?jīng)]有學(xué)過的知識(shí)，此時(shí)更需要學(xué)生廣泛涉獵，將理論知識(shí)和實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，相互促進(jìn)，借此提高個(gè)人的自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐創(chuàng)新能力。

2.以人才梯隊(duì)建設(shè)為方式

采用高年級(jí)帶低年級(jí)、能力強(qiáng)者帶初入門者的模式，整合多個(gè)年級(jí)的學(xué)生隊(duì)員，組成一支有梯隊(duì)的師資隊(duì)伍，通過電子設(shè)計(jì)大賽等比賽選拔和培養(yǎng)后備力量，有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科研能力。這樣的組成有利于團(tuán)隊(duì)的長遠(yuǎn)發(fā)展，使得實(shí)踐活動(dòng)能夠在較大范圍內(nèi)開展，避免出現(xiàn)人才斷檔的情況。團(tuán)隊(duì)建立后，成員之間互相分享技術(shù)技巧，原理圖，原代碼等，著手做一些小項(xiàng)目以提高隊(duì)員的動(dòng)手能力。再通過參與競賽的方式訓(xùn)練隊(duì)伍一段時(shí)期的學(xué)習(xí)成果，不斷提高隊(duì)員的學(xué)術(shù)水平，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)凝聚力。

3.以參與真實(shí)項(xiàng)目為載體

真實(shí)項(xiàng)目的來源包括學(xué)科競賽、課程綜合設(shè)計(jì)、教師科研項(xiàng)目等等，教師在設(shè)置項(xiàng)目時(shí)應(yīng)注意不斷地更新和拓展項(xiàng)目內(nèi)容，確保項(xiàng)目設(shè)置的合理性和延續(xù)性。在實(shí)際項(xiàng)目中，需充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，最大限度的調(diào)動(dòng)其積極性。從制定課題計(jì)劃到具體的實(shí)施方案最后到項(xiàng)目的運(yùn)行測試全部都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)，而老師從旁指導(dǎo)。這樣有利于培養(yǎng)一個(gè)團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新性和團(tuán)隊(duì)合作能力。對(duì)于學(xué)生來說，在做項(xiàng)目的過程中能將所學(xué)理論結(jié)合到實(shí)際中，學(xué)以致用，使其在加深對(duì)課本知識(shí)理解的同時(shí)，還能不斷向外發(fā)散思維。

4.以建設(shè)實(shí)踐平臺(tái)為保障

實(shí)驗(yàn)室是參與實(shí)踐活動(dòng)和培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)最好的平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)室開放能為學(xué)生提供一個(gè)發(fā)揮個(gè)人潛能的廣闊舞臺(tái)，在實(shí)驗(yàn)與制作的過程中使學(xué)生的創(chuàng)造性思維得以實(shí)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)成功或取得成果后學(xué)生體會(huì)到的喜悅之情是任何理論課所無法給予的。[6]實(shí)驗(yàn)室開放需要以學(xué)生為主體，也需要老師引導(dǎo)、幫助學(xué)生答疑解難?？衫靡延械膶?shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地等資源，促進(jìn)學(xué)生、教師、企業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作，提高學(xué)生的項(xiàng)目實(shí)踐能力。實(shí)驗(yàn)室開放過程中還需要采取必要的安全防范措施，加強(qiáng)管理，才能提高實(shí)驗(yàn)室的使用效率和使用壽命。

5.以滿足就業(yè)需求為導(dǎo)向

大學(xué)生最終都要走向社會(huì)，了解自己專業(yè)的就業(yè)方向和就業(yè)前景是有必要的。在平時(shí)項(xiàng)目選擇上，可以有針對(duì)性的選擇某一方向的項(xiàng)目，仔細(xì)研究這一類項(xiàng)目的能力要求和技術(shù)要求，分清主次。在平時(shí)的學(xué)習(xí)實(shí)踐中突出重點(diǎn)，把握難點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)的效率。而在項(xiàng)目的實(shí)施過程中，學(xué)生能對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的流程有一個(gè)直觀認(rèn)識(shí)，使學(xué)生的信息搜集，方案制定、動(dòng)手操作等能力得以提升，為學(xué)生的職業(yè)發(fā)展打下基礎(chǔ)。

四、總結(jié)與討論

在高等教育的學(xué)生培養(yǎng)過程中，專業(yè)知識(shí)的記憶和理解不再是唯一的目標(biāo)，社會(huì)發(fā)展需要更多的能夠?qū)⒗碚撝R(shí)進(jìn)行應(yīng)用的人才，需要更多具有創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的新生力量。因此，高校學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方法不能是一成不變的，需要根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)、內(nèi)容、資源以及學(xué)生等特點(diǎn)進(jìn)行不斷的改革。長期以來，我國大多數(shù)高校的實(shí)踐教學(xué)改革主要是被動(dòng)適應(yīng)新的教學(xué)資源，主動(dòng)性不足?；陧?xiàng)目驅(qū)動(dòng)理念的實(shí)踐創(chuàng)新培養(yǎng)方法就是對(duì)現(xiàn)有教學(xué)效果進(jìn)行深入反思后提出的。

通過結(jié)合電氣專業(yè)的相關(guān)特點(diǎn)，所提的PDP方法從預(yù)期效果的角度對(duì)學(xué)生的發(fā)展進(jìn)行了積極引導(dǎo)，體現(xiàn)了對(duì)高校相關(guān)專業(yè)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新培養(yǎng)的效果、效益以及效率的關(guān)注。通過在海南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院相關(guān)專業(yè)中的應(yīng)用，PDP方法取得了預(yù)期的效果，學(xué)生的參與數(shù)量、范圍、興趣都有了明顯提高。當(dāng)然，由于高校學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個(gè)較復(fù)雜且有意義的問題，本文在這里進(jìn)行的探討是一家之言，希望能夠?yàn)楦嘟虒W(xué)工作者的進(jìn)一步研究提供思想的火花，并提出更多切實(shí)可行的方案。

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（責(zé)任編輯：包萬平）