基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的電類實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)研究

羅文田 夏桂書 王悠

摘 ?要：電類實(shí)驗(yàn)課程是理工類大學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。本文通過對當(dāng)前的電類實(shí)驗(yàn)課程現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出了基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的電類實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)方案和教學(xué)實(shí)施參考。其內(nèi)容主要是利用綜合性和創(chuàng)新性的改革實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目方法，以提高學(xué)生在電類試驗(yàn)課程中的創(chuàng)新能力為目標(biāo)，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生主動參與實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果。從一段時間的實(shí)施過程和結(jié)果來看，本文的實(shí)驗(yàn)方法在一定程度上提高了電類實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到了本文所預(yù)期的教學(xué)效果，對相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：電類 ?實(shí)驗(yàn)課程 ?創(chuàng)新能力 ?課程教學(xué)

中圖分類號：G642 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1672-1578（2019）09-0036-02

1 ? 引言

國務(wù)院在2017年初頒布了《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，其中指出了“要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神與能力，鼓勵高等學(xué)校和職業(yè)學(xué)校建設(shè)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺，完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系和管理制度，引導(dǎo)鼓勵學(xué)生積極參與創(chuàng)新活動和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐”。從規(guī)劃中可以看出，當(dāng)前國內(nèi)高校對于大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)已經(jīng)成為落實(shí)國家政策的一項(xiàng)重要體現(xiàn)。而當(dāng)代大學(xué)生是一類思維活躍，勇于嘗試新鮮事物，且最具創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的群體，對國家的未來發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。國內(nèi)高校應(yīng)該積極開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神，使其成為當(dāng)前高等教育的一項(xiàng)重要工作[1]。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程是人才培養(yǎng)的核心環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的根本保障。通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的課程教學(xué)，來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，是大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力鍛煉的主要途徑與基礎(chǔ)教育手段，因此，加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的課程建設(shè)已迫在眉睫。

電類實(shí)驗(yàn)課程是在大學(xué)生修完《電工學(xué)》《電路分析》《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》等課程后所開設(shè)的一門實(shí)驗(yàn)實(shí)踐類基礎(chǔ)課程，在整個教學(xué)體系中占有重要的地位。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠深化理論知識，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)踐動手能力。以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為基礎(chǔ)，通過總結(jié)課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合實(shí)際的課程教學(xué)狀況，來對該門課程開展改革研究，是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程建設(shè)的重要組成部分。

2 ? 當(dāng)前課程現(xiàn)狀

電類實(shí)驗(yàn)課程作為理工類學(xué)生的一門專業(yè)必修課，是在相關(guān)理論教學(xué)完成后所開展的一門實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，對學(xué)生后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)十分關(guān)鍵。通過該門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生需要掌握用電的安全常識和常用儀器儀表的使用方法，學(xué)會識別電子元器件和設(shè)計簡單電路等基礎(chǔ)知識。從實(shí)踐教學(xué)來看，該門課程具有如下特征：

2.1 選修學(xué)生數(shù)量多

該門課程是理工類學(xué)生學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)課，涉及的專業(yè)較多，造成每學(xué)期選修這門課的學(xué)生數(shù)量非常多。

2.2 課程教學(xué)內(nèi)容多，教學(xué)難度大

課程包含了電類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的多方面內(nèi)容，既有基礎(chǔ)的安全用電常識教育，又有難度較大的IC器件電路設(shè)計與調(diào)試;既有常用的5V等弱電教學(xué)，又有380V的三路電測試使用;既有模擬電子技術(shù)，也有數(shù)字電路。教學(xué)內(nèi)容多，教學(xué)難度大，課堂教學(xué)跨度大，學(xué)生學(xué)習(xí)掌握難。

2.3 課程內(nèi)容以教為主，學(xué)生學(xué)習(xí)選擇性較少

由于學(xué)生數(shù)量多，學(xué)生素質(zhì)和能力高低有別，為覆蓋整個學(xué)生群體和整個知識體系，在課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置中，先易后難，循序漸進(jìn)，使得教學(xué)內(nèi)容綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性內(nèi)容所占比例不高;在教學(xué)實(shí)施過程中，以班級約課為主，教師開展大綱設(shè)置的實(shí)驗(yàn)類容理論教學(xué)后，開展小組實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生在大綱所列教學(xué)有限范圍內(nèi)選擇，選擇性少，以自我學(xué)習(xí)興趣為引導(dǎo)，開展自我設(shè)計實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行針對性和創(chuàng)新性教學(xué)內(nèi)容少[2-3]。

3 ? 課程內(nèi)容

作為大學(xué)教育課程，其教學(xué)內(nèi)容必須滿足高等教育要求，遵循高等教育規(guī)律，同時也需要體現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的人才培養(yǎng)特色。這就要求電類實(shí)驗(yàn)課程除具有普通實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)課程的特色外，還須具有一定的人才培養(yǎng)導(dǎo)向性。這也要求其課程基礎(chǔ)內(nèi)容應(yīng)與當(dāng)前大學(xué)生思政教育、生涯教育和就業(yè)指導(dǎo)相結(jié)合，進(jìn)一步強(qiáng)化人才培養(yǎng)的大方向、大需求。同時，教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)方向的一種體現(xiàn)，我們還應(yīng)考慮到當(dāng)代學(xué)生的接受程度，引導(dǎo)并尊重學(xué)生的選擇。

3.1 課程內(nèi)容的綜合性

作為實(shí)驗(yàn)實(shí)踐類課程，其與理論教育緊密銜接，對基礎(chǔ)理論如基爾霍夫定理，放大電路性能等開展驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的基本要求。隨著現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生獲取知識的途徑和方式方法多種多樣，已經(jīng)不僅僅局限于課堂教育和大學(xué)教學(xué)課本。學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)等途徑可以方便的獲得信息，也能獲得普通實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)。因此，在該門課程的教學(xué)改革中，要將大量的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和認(rèn)知性實(shí)驗(yàn)通過兩種途徑進(jìn)行包含教育。一是在其他實(shí)驗(yàn)中設(shè)計一定的問題，通過觀測實(shí)驗(yàn)儀器，數(shù)據(jù)整理，故障排查以及電路調(diào)試這一系列過程來讓學(xué)生在解決問題過程中驗(yàn)證相關(guān)理論;二是將這類基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)知識劃歸在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容中，在學(xué)生完成預(yù)習(xí)之后，利用課余的時間來開展學(xué)習(xí)，而不占用課堂教學(xué)時數(shù)，大大提高了課堂教學(xué)的效率[4]。

在簡化基本知識等驗(yàn)證認(rèn)識類實(shí)驗(yàn)的同時，將整個課程教學(xué)內(nèi)容直接劃分為基礎(chǔ)（安全）教育部分，占整個教學(xué)的20%時間;其它教學(xué)內(nèi)容作為綜合性和設(shè)計性實(shí)驗(yàn)分為三大模塊：電力電子（強(qiáng)電）綜合實(shí)驗(yàn)，數(shù)字電路綜合實(shí)驗(yàn)和模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn)。每個實(shí)驗(yàn)?zāi)K含有的實(shí)驗(yàn)數(shù)不得超個2個（學(xué)生可選擇1-2個）。

3.2 課程內(nèi)容的創(chuàng)新性

在課程內(nèi)容設(shè)置上，不再規(guī)定學(xué)生具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，而只提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康睾退筮_(dá)到的實(shí)驗(yàn)考核指標(biāo)。同時參考全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽等競賽考核方式，將實(shí)驗(yàn)考核分為基礎(chǔ)考核指標(biāo)和提高考核指標(biāo)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中選定實(shí)驗(yàn)方向并確定實(shí)驗(yàn)題目后，自我選擇需要達(dá)到的基本指標(biāo)數(shù)量和提高指標(biāo)內(nèi)容，然后設(shè)計實(shí)驗(yàn)，提出測量參數(shù)，撰寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告，最后提交給教師進(jìn)行審核。在審核通過后，根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由學(xué)生在教師協(xié)助下準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和相關(guān)耗材，學(xué)生獨(dú)立開展實(shí)驗(yàn)。這樣就減少了實(shí)驗(yàn)課程中大量重復(fù)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和降低了學(xué)生濫竽充數(shù)的可能性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性[5]。

3.3 課程內(nèi)容的可選性

實(shí)驗(yàn)課程在設(shè)計時，充分考慮到了學(xué)生在學(xué)習(xí)能力方面、實(shí)踐動手能力方面和基礎(chǔ)知識掌握方面的差異性，使得所設(shè)計課程的內(nèi)容具有可選性。有三種選擇方法，一是根據(jù)學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容自選考核指標(biāo)（允許學(xué)生設(shè)計考核指標(biāo)）。二是在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中只規(guī)定基本的核心器件和可能的儀器，學(xué)生可根據(jù)所選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容使用儀器，不再限定范圍。允許學(xué)生以多個簡單實(shí)驗(yàn)來達(dá)到考核要求，也允許學(xué)生用一個實(shí)驗(yàn)滿足課程所有考核要求。三是學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)時間的可選性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為基本教學(xué)時間（占大綱要求教學(xué)時數(shù)80%），在該時間段教師必須在教師監(jiān)督學(xué)生開展實(shí)驗(yàn);可選教學(xué)時間（占大綱要求教學(xué)時數(shù)20%）由學(xué)生和教師約定，在可能的時間段內(nèi)開展實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。

4 ? 教學(xué)實(shí)施

完成教學(xué)內(nèi)容改革后，在實(shí)際的教學(xué)過程中，教學(xué)授課方式也極大的影響教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。有別于目前高等教育常用的課堂教學(xué)方式，該門課程授課方式進(jìn)行了一系列的改革和探索，主要是將以教師授課為主改為以學(xué)生學(xué)習(xí)需求為主，教師只進(jìn)行有限的參與;重點(diǎn)在于督促和檢查，對在具體實(shí)驗(yàn)中所涉及的知識和技能，教師會以輔導(dǎo)答疑的方式來指導(dǎo)學(xué)生[6]?？傊麄€實(shí)驗(yàn)課程環(huán)節(jié)中，教師的主要工作是確保實(shí)驗(yàn)安全以及監(jiān)督實(shí)驗(yàn)按時有序的進(jìn)行。

4.1 興趣引導(dǎo)

在教學(xué)實(shí)施過程中，教師首先要尊重學(xué)生的自我人員選擇來進(jìn)行組隊(duì)實(shí)驗(yàn)，一般一個實(shí)驗(yàn)小組限定在2人左右。在實(shí)驗(yàn)小組成員確定后，引導(dǎo)學(xué)生基于自身能力和興趣來設(shè)置合理的實(shí)驗(yàn)題目，撰寫實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計實(shí)驗(yàn)步驟，預(yù)想實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)和解決方案，最后提出考核指標(biāo)。這樣的實(shí)驗(yàn)過程激發(fā)了學(xué)生的參與熱情，使學(xué)生開始主動參與學(xué)習(xí)，并將填鴨式教學(xué)變?yōu)閰⑴c式教學(xué)，完美的解決了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的認(rèn)知問題。

同時，引導(dǎo)學(xué)生積極參與各類學(xué)科競賽和學(xué)生科研項(xiàng)目，使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中，就帶有較大的目的性。學(xué)生基于自身興趣和愛好，廣泛參與全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽、中航工業(yè)杯無人機(jī)大賽等比賽，申報學(xué)校支持學(xué)生科研和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目，使學(xué)生為參與競賽、完成科研項(xiàng)目不斷提高自身的實(shí)踐動手能力，提升綜合素質(zhì)。

4.2 師徒制與學(xué)長制

在教學(xué)過程中實(shí)行教師的有限參與雖然極大調(diào)動了學(xué)生的積極性與主動性，但在學(xué)生自身知識和能力有限的情況下，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目推進(jìn)將可能存在較大問題。在具體教學(xué)實(shí)施過程中開展學(xué)長制和師徒制教學(xué)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)等生帶基礎(chǔ)薄弱學(xué)生，高年級學(xué)生帶低年級學(xué)生或研究生帶本科生的方式來推進(jìn)實(shí)驗(yàn)[7]。同時，要強(qiáng)化教學(xué)過程督查和文檔資料記錄，要求各實(shí)驗(yàn)小組，在具體的實(shí)驗(yàn)開展過程中，形成完整的實(shí)驗(yàn)全程文檔資料，將每天開展的工作情況、查閱的資料和遇到的實(shí)驗(yàn)問題以及解決方式等詳細(xì)記錄在案，實(shí)驗(yàn)完成后可以作為評估檢查成績的支持材料，這樣來逐步培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)和解決問題的能力，同時養(yǎng)成尊重他人，嚴(yán)格記錄的良好品行。

4.3 全程參與制

教學(xué)實(shí)施過程中，利用微信等公共信息交流平臺，建立該班級的實(shí)驗(yàn)討論群。利用該群開展信息交流，督查學(xué)生日常實(shí)驗(yàn)開展進(jìn)度，引導(dǎo)學(xué)生通過信息平臺來獲取幫助，并實(shí)現(xiàn)相互的監(jiān)督。對于在實(shí)驗(yàn)群不發(fā)言的潛水學(xué)生，安排專門學(xué)生實(shí)施幫助，使得實(shí)驗(yàn)討論群成為一個交流中心和督查平臺，教師可在日常通過公共信息平臺與學(xué)生交流互動，更加方便快捷;同時群內(nèi)人員不局限于參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，還可以包括高年級學(xué)長、校外競賽小組成員等，使得信息交流平臺內(nèi)容更加豐富，成果愈發(fā)明顯。

5 ? 結(jié)語

對大學(xué)生開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是當(dāng)前高等教育面臨的新任務(wù)，是時代賦予高等教育的新使命，其作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程，很難一蹴而就，需要一個逐步摸索和漸進(jìn)的過程。電類實(shí)驗(yàn)課程在完成高等教育素質(zhì)要求的同時，需不斷培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與精神?；诖耍谠撻T課程教學(xué)改革與實(shí)踐中進(jìn)行了一定的創(chuàng)新探索，并對有幸參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練的學(xué)生進(jìn)行了課程實(shí)踐?？傮w來看，這對我校電類實(shí)驗(yàn)課程是個有益的嘗試，為后續(xù)課程的建設(shè)提供了良好的借鑒。

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作者簡介：羅文田（1976-），漢族，中國民用航空飛行學(xué)院，副教授，碩士，研究方向：民用航空器維修。