在電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展創(chuàng)新教育的探討

戴新聯(lián)

摘 要：從電工電子課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾個(gè)相關(guān)方面探討了在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展創(chuàng)新教育的基本方法。指出在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展創(chuàng)新教育所應(yīng)具備的條件，強(qiáng)調(diào)在面大量廣的基礎(chǔ)課程中開展創(chuàng)新教育具有的重要意義。

關(guān)鍵詞：電工電子； 實(shí)驗(yàn)教學(xué)； 創(chuàng)新教育； 創(chuàng)新能力

中圖分類號：TN0-4；TM1-4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-3315（2014）12-159-002

1.引言

創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)受教育對象在解決問題時(shí)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力為目標(biāo)的教育模式。創(chuàng)新教育以知識傳授為基礎(chǔ)， 注重培養(yǎng)受教育對象的知識獲取及創(chuàng)造性應(yīng)用知識的能力。創(chuàng)新教育要在知識傳授的過程中實(shí)施，將相關(guān)課程中過去、現(xiàn)在的創(chuàng)新成果及創(chuàng)新過程傳達(dá)至教育對象，并促進(jìn)受教育對象對相應(yīng)學(xué)科一些尚未解決的重大問題進(jìn)行思考。創(chuàng)新教育的開展是多方面的，各個(gè)層次的學(xué)校是實(shí)施創(chuàng)新教育的主戰(zhàn)場，各類高等學(xué)校應(yīng)起帶頭表率作用。創(chuàng)新教育是一個(gè)大的系統(tǒng)工程，但具體實(shí)施要從點(diǎn)滴做起。創(chuàng)新教育在于潛移默化、潤物無聲，不是運(yùn)動式的行為，應(yīng)是習(xí)慣，不是趕時(shí)髦。

電工電子課程是工科院校面向非電類專業(yè)學(xué)生開設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)課。由于該課程知識面寬廣，面向?qū)W生數(shù)量多，因此在教學(xué)過程中開展創(chuàng)新教育具有重要意義。開展創(chuàng)新教育，并不是說一定要學(xué)生創(chuàng)新，立即出成果，而是通過教學(xué)過程培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力。將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力作為教學(xué)的一個(gè)基本要求貫穿到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。本文結(jié)合作者在電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體實(shí)踐，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾個(gè)相關(guān)方面對在高校工科電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展創(chuàng)新教育的工作作了一些探討。

2.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，融入創(chuàng)新教育要素

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中要融入創(chuàng)新教育素材，要有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望，努力做到讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)前有興趣，實(shí)驗(yàn)過程中有驅(qū)動、有思考，實(shí)驗(yàn)后有回味、有收獲。每一類型實(shí)驗(yàn)要在滿足基本知識要求的前提下，從不同的方面起到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的作用。電工電子實(shí)驗(yàn)主要有基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，綜合性實(shí)驗(yàn)等類型。

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)主要包括認(rèn)識基本元器件、儀器儀表使用及驗(yàn)證基本定律等，屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本功能是培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，其中最基礎(chǔ)的是常用電子儀器的使用，通過單獨(dú)開設(shè)常用電子儀器，培養(yǎng)學(xué)生使用現(xiàn)有儀器儀表的技能及一般的儀器儀表的使用方法。儀器儀表本身含有大量創(chuàng)新成果的應(yīng)用，在實(shí)驗(yàn)過程中要有目的的引導(dǎo)，讓學(xué)生有驚嘆，有思考。傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的目的是為了讓學(xué)生掌握電路定律、原理，從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到準(zhǔn)備都是以驗(yàn)證已知定律、原理為目的。由于學(xué)時(shí)的限制，不可能要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，但可要求學(xué)生考慮實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理與否，能不能全面反映定律、原理的內(nèi)容，如何改進(jìn)以更好的達(dá)到驗(yàn)證的目的，從選擇驗(yàn)證電路到儀器儀表等方面要求學(xué)生作進(jìn)一步思考。讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)過程，并要求課后對于相同的驗(yàn)證目的設(shè)計(jì)出新的實(shí)驗(yàn)，驅(qū)使學(xué)生思考，求變、求真。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是在給定要求的情況下，讓學(xué)生放開思路大膽設(shè)想，最終給出自己的設(shè)計(jì)方案進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)。這里鍛煉了學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，能點(diǎn)燃創(chuàng)新的火花。此類實(shí)驗(yàn)一般規(guī)模稍小。重點(diǎn)是要放開手腳。如全加器，半加器等電路的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)等。

綜合性實(shí)驗(yàn)起到訓(xùn)練學(xué)生綜合利用所學(xué)理論知識的能力和創(chuàng)造性思維的方法。實(shí)驗(yàn)規(guī)模稍大，系統(tǒng)環(huán)節(jié)較多，涉及小環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，環(huán)節(jié)聯(lián)系，系統(tǒng)連接匹配等內(nèi)容。這里的可創(chuàng)新點(diǎn)較多。如電子鐘的設(shè)計(jì)，其中要考慮校時(shí)、鬧鐘、報(bào)時(shí)等功能，思路不同實(shí)現(xiàn)方法不同。

各類實(shí)驗(yàn)要具有探索性，要能表現(xiàn)出在大的需求情況下，不斷有小的各種各樣的實(shí)際問題的提出和解決，學(xué)生通過主動的探索和思考獲取結(jié)論。在發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的過程中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和創(chuàng)造的潛能，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索能力。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革，要能適應(yīng)形勢的發(fā)展，要以能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力，適應(yīng)社會的需要為前提。想象的空間可以海闊天空，實(shí)際的操作要腳踏實(shí)地。學(xué)校實(shí)驗(yàn)室所具有的只是一些典型器件、裝置或系統(tǒng)。鼓勵(lì)學(xué)生走出校門，接觸社會，積極參加社會實(shí)踐活動。讓學(xué)生到市場認(rèn)識實(shí)際器件，參觀了解電氣設(shè)備等，以擴(kuò)大視野，促進(jìn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。鼓勵(lì)學(xué)生積極從事小發(fā)明、小制作、小論文等活動。在社會實(shí)踐過程中，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)當(dāng)今社會發(fā)展所需要的素質(zhì)和能力。

3.注重實(shí)驗(yàn)過程，開展創(chuàng)新教育

實(shí)驗(yàn)過程主要由預(yù)習(xí)、實(shí)際操作、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析等階段組成，在每個(gè)階段都要有意識的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前要求學(xué)生預(yù)習(xí)，預(yù)習(xí)階段由學(xué)生獨(dú)立完成。強(qiáng)調(diào)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，大膽設(shè)想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，分析自己的設(shè)計(jì)能否滿足要求，而后參考指導(dǎo)書，從實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆矫娣治鰧?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理與否及改進(jìn)措施。讓學(xué)生明確定律、定理發(fā)明的一般規(guī)律，要求系統(tǒng)性的看待每一個(gè)實(shí)驗(yàn)。對于一些理論驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生假設(shè)自己理論上得出了這樣的結(jié)論，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等。

實(shí)際操作是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心，是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下以學(xué)生操作為主要內(nèi)容的教學(xué)活動。在這個(gè)環(huán)節(jié)中實(shí)驗(yàn)室條件及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的態(tài)度、教學(xué)方法等很大程度影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能的正常發(fā)揮及學(xué)生創(chuàng)新思維的形成。因此，要積極營造科學(xué)探索的氛圍，激發(fā)學(xué)生探求知識的欲望，培養(yǎng)良好的使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備的習(xí)慣。

在實(shí)際操作過程中，實(shí)驗(yàn)教師的一言一行直接影響學(xué)生能力水平的發(fā)揮。教師對教學(xué)工作或教學(xué)過程中發(fā)生的事件要保持良好的心態(tài)。要充分注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)的講授與指導(dǎo)，講授要簡明扼要，避免占用較多的實(shí)際操作時(shí)間；指導(dǎo)要得力得法，要有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。教師要從督導(dǎo)、引導(dǎo)、協(xié)調(diào)等方面開展教學(xué)活動。實(shí)驗(yàn)操作過程中，指導(dǎo)教師要尊重每個(gè)學(xué)生的個(gè)性和人格，促使學(xué)生真正成為實(shí)驗(yàn)活動的主人。要充分認(rèn)識理解學(xué)生能力的差異及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊性，正確對待學(xué)生的失誤，容許學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中出錯(cuò)。要放開手腳，讓學(xué)生大膽實(shí)施。只有通過親身實(shí)驗(yàn)，才能加深對理論知識的理解和對實(shí)驗(yàn)對象的認(rèn)識，只有通過實(shí)驗(yàn)活動，才能夠有力地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造意識、創(chuàng)造思維、創(chuàng)造技能等。勇于實(shí)踐才能夠有所創(chuàng)新。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理與分析由學(xué)生獨(dú)立完成，在這個(gè)階段要有意識的培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)記錄的重要性，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的記錄習(xí)慣。培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)的態(tài)度對待實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，要尊重原始數(shù)據(jù)記錄。要學(xué)生善于從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中歸納推理出普遍的規(guī)律，善于從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)問題及進(jìn)一步分析解決問題。通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理與分析，讓學(xué)生感受、理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展的過程，重視培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析問題和解決問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維。

實(shí)驗(yàn)過程的三個(gè)階段是一個(gè)有機(jī)的整體，教師在整體上要給以一定的監(jiān)督控制，以保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的順利完成。

4.尊重創(chuàng)新教育規(guī)律，配置合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)備

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，實(shí)驗(yàn)設(shè)備在不斷發(fā)展。要處理好先進(jìn)的儀器設(shè)備與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的目的之一是讓學(xué)生接近實(shí)際接觸現(xiàn)實(shí)，在實(shí)驗(yàn)設(shè)備方面要保持基本操作方面的鍛練過程，實(shí)驗(yàn)不僅僅是驗(yàn)證，還有分析判斷過程，接觸實(shí)際元器件的過程，如認(rèn)識電阻，電感，電容等。實(shí)驗(yàn)設(shè)備的研制應(yīng)充分考慮學(xué)生的創(chuàng)新意識培養(yǎng)的需要。借助于實(shí)驗(yàn)設(shè)備，要能夠在實(shí)驗(yàn)過程中附加激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的素材。實(shí)驗(yàn)設(shè)備不一定要求智能，要留給學(xué)生充足的操作空間；在設(shè)備診斷方面要能實(shí)現(xiàn)智能排錯(cuò)，智能提示，且可通過實(shí)驗(yàn)設(shè)備人為設(shè)置故障，由學(xué)生分析，能控制故障的提示；為了減輕實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師的工作強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)設(shè)備要能對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程及學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)給出評價(jià)等。積木式結(jié)構(gòu)接口要明確，基礎(chǔ)元件要看得見摸得著。在實(shí)際設(shè)備上要能有利于激發(fā)學(xué)生思考。配置合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)備對開展創(chuàng)新教育具有重要的作用。

5.結(jié)束語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在創(chuàng)新教育過程中起著舉足輕重的作用，占有其它教學(xué)方式不可取代的重要地位，是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育、合格人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。只有在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)切實(shí)的融入創(chuàng)新教育內(nèi)容，才能達(dá)到應(yīng)有的創(chuàng)新教育的目標(biāo)。作為高等學(xué)校，在教學(xué)工作的各個(gè)環(huán)節(jié)要有意識的開展創(chuàng)新教育，只有這樣，才能不斷的培養(yǎng)出大量具有創(chuàng)新能力的人才，也才能逐漸滿足社會發(fā)展對人才的要求。