孙艳霞
(大连交通大学 电气信息学院,辽宁 大连116028)
创新能力是指个人提出新理论、新概念或发明新技术、新产品的能力。经济时代和信息时代的到来,不仅对大学生的创新能力提出了严峻的挑战,也孕育着大学生创新能力培养的珍贵契机。高等教育是培养创新型高级人才的主渠道。因此,做好大学生创新能力的培养,努力提高他们的创新意识、创造能力和创业精神,造就一代适应新时期要求的高素质人才就显得特别重要[1,2]。
实验教学改革是高校教学改革的重要组成部分,在电工学基础教育的本科评建中,实验教学改革也是重要的教学改革环节之一,它对于培养学生动手能力和创新能力有着不可替代的重要作用[3]。
近年来,在电工与电子技术实验教学中,我校电气信息学院电工教研室和电基础实验中心针对学生的特点和人才培养的要求,积极转变教育思想和教育观念,改进教学方法和实验技术,在培养学生的创新精神和实践能力,促进学生知识、能力和素质综合提高,改善教学水平和教育质量等方面取得了一定的成果。
实验教学理念是科学构建实验教学体系的基础,是在对实验教学要有新的认识的基础上形成的。新的实验理念主要包括三点:首先要认识到实验教学与理论教学是辩证统一的关系,它们既是两个相对独立的环节,又是密不可分的一个教育教学整体,要培养应用型的高等工程专门人才,就应该提高实验教学对培养人才重要性的认识;其次要在实验教学中突出学生的主体地位,实验教学的内容与形式要符合三个“有利于”标准,即是否有利于启发学生的创新思维,是否有利于培养学生的科学精神,是否有利于增长学生的知识与技能;最后要做到实验教学与时俱进,特别是与现代实验技术相结合,通过现代化手段对学生进行新知识、新技术的教育,使学生能跟上电子技术前进的步伐。
知识的创新作为一个重要因素强烈而深刻地影响着一个国家的综合国力和国际竞争能力,在很大程度上决定一个国家、一个民族的前途和命运。因而大学生教育必须强调创新能力的培养。
一个人要有创造能力,首先就应具备独立获得、更新知识的能力,即自学能力。自学能力并不是天生就具备的,也不是后天在学习中能够轻而易举地拥有的,它是靠教师在教学中正确地引导和学生本人有意识的培养训练才能逐步形成的。
创新意识是搞科研开发及创新的前提。创造力人人都有,而且可以通过学习、训练而激发出来,并不断的得到提高,这是创造学的基本原理。但为什么大多数人没有表现出创造力,关键在于他们没有主动去开发头脑中潜在的创造力,要做到主动去开发就必须有创新意识。大学生的创新意识正处于觉醒阶段,所以教师在教学活动中能潜移默化地影响和有意识地培养,会使学生的创新意识得到加强,使创造力得以发展。
现代信息社会,文献资料及书籍浩如烟海,科技人员利用网络等资源可以尽快掌握本行业国内外的最新发展动态。但是,目前多数工科学生这种意识较差,一旦需要时,则靠教师指定,缺乏独立查阅资料的能力。教师可以从一门课入手,逐步培养学生定期阅读文献、撰写读书报告的好习惯,为今后独立科研工作打下基础。
通过实验教学环节,使学生所学的知识和实际结合,强化创新能力的培养。学生在书本上学到的知识,在实验的验证和设计中得到应用,才能变成自己的东西。具有丰富知识和经验的人,比只有一种知识和经验的人更容易激发创造思想。加强实验教学环节,对改善学生的创造个性有着潜移默化的作用,是将所学知识转化为创造力的重要途径。
学生的创新精神和创新意识,只有通过科学的严格训练才能逐渐培养起来。就实验教学来讲,它是以学生的科学思维、动手能力为主的教学形式,学生利用仪器设备等手段直接验证理论、测试数据、模拟设计等来获取知识。它与理论教学相互依赖、相互渗透、互相补充。由于电工学课程的内容十分丰富,既有电路基础理论、电机及控制原理,还有模拟电子技术和数字电子技术,因此,在学时保证的前提下,设计合适的实验内容、恰当的实验手段就显得非常重要。
在实验中培养学生的创新精神,光有教师美好的愿望和现有的硬件条件还远远不够,还必须要用先进的实验技术手段去进一步激发学生的学习兴趣。随着计算机技术的广泛应用,计算机仿真教学已成为培养学生各种能力,包括实验创新能力的重要手段。如在电路实验中引入Electronics Workbench(EWB)软件,使经典的模拟电工实验模式上升到应用计算机仿真的现代电工实验模式。EWB软件的应用既使学生掌握了用计算机技术设计电路和测量电路参数的现代化手段,又克服了实验室实验设备的不足,为培养学生综合分析能力和实验创新能力开辟了新天地。
另外还要充分利用现代科学技术,运用网络开展教学活动,它是实现教育创新、教育改革的基本前提,有助于加快知识更新速度,突破教育环境的限制,加强课堂与现实世界的联系,使学生表象形成和语词的丰富更为容易,这样,学生的感受和情感的表达才会分化性强、细腻度高、节制性好。因此,学校和教师应提供容量大的课件和信息,以丰富学生的学习资源。这些诉诸感觉的内容都带有强烈的情绪色彩,成为学生情感发展的重要学习经验。
实验的考核是教学环节中的一项重要内容,实验教师给出的学生实验成绩要能够反映学生的真实水平。《电工与电子技术实验》课程由几个教师同时任课,以前出现过好几个教师批阅实验报告标准不统一,学生有意见的情况。为了保证实验考核的客观性和公正性,制订了严格的实验考核标准,要求实验教师必须按照考核标准对学生所做的每个实验项目进行全面和客观地评价。
根据实验课程的要求,经过细致的研究编选典型题,建立试题库,试题库中的考试题目要具有先进性和创新性,不允许重复已做过的实验内容。另外,题目内容要多样化,涉及面要广,纵深性强,线路和方法要丰富多彩,这样学生就需要精心准备,充分发挥自己的主观能动性,从而给实验教学带来新的生机和活力。学生通过抽签方式,在规定时间内完成所抽到的实验,根据实验完成情况给出实验成绩,把平时成绩、实验成绩及独立完成的设计性实验成绩按一定比例计为该生最终成绩。给学生一个全面客观的评价,以达到素质教育的目的。
开放式实验室首先意味着时间上的开放,学生可以根据自己的选课计划,与实验室指导教师预约时间和申请所需要的软硬件资源,灵活错开实验安排,充分保证每个学生的实验学时;同时开放还意味着不同学科、不同实验室共享资源,避免重复建设,不同实验教学环节中的学生共处一堂,包括参加各种课外科技活动的学生。实验室开放更进一步的内涵是指对校外、对社会开放,容许企业直接利用实验室的资源,学生的实验课题也面向企业遇到的实际工程问题,加强校企合作,直至校企共建实验室。校企共建不但可以真正提高实验室的使用效率,而且使开放式实验室逐步成为实际工程训练基地,这也是目前我国高等工程教育与西方发达国家相比差距较大的地方。
实验室开放给管理带来一定的难度,特别实验室指导老师的工作负担和压力都很大,培养一支知识面广、有实践工程经验并且安心实验室工作的教师梯队,是开放式实验室建设的首要任务。我们在研究生和高年级本科生中择优选拔一批学生,作为学生助教给予一定的报酬,参加到实验室建设和管理工作中,起到了很好的效果。
近几年,实验室建设的投入力度不断加大,电子电工实验教学的硬件设施得到了很大的改善,要充分发挥实验室设施的作用,就要建立一支合乎要求的实验教学教师队伍。在已经建设的实验室中,高科技装备和现代化数学手段得到了广泛的应用,因此,加强实验教师队伍的建设,提高实验室教师水平与能力尤为迫切。优化实验室教师队伍,一要有计划的更新实验室教师知识,通过进修、培训等形式,提高实验操作能力与水平,通过不断拓展和延伸本学科的知识,建立起宽厚的专业知识体系;二要建立新的、可行的、科学的实验室教师来源渠道,使实验室教师能参与到实验教学的建设与改革中,鼓励实验室教师积极承担实验教学任务和科研任务,使实验室成为教学改革和科研的基地;三要改善实验教师的办公条件,提高实验教师的地位和待遇,调动实验室教师工作的积极性。
实验室是学生实践环节的重要基地,实验教学是能力培养的重要环节,其水平的高低直接影响人才培养的质量。要做好这项工作,关键是要发挥人的主观能动作用,调动教与学两方面的积极性。当今科学技术发展日新月异,电工电子技术的发展更是如日中天、生机勃勃 新理论、新技术、新工艺不断涌现,而电工电子教学面对浩瀚、未知的将来,只有将改革进行得更加深入、彻底、才能适应新形势发展的需要,不断提高教学水平和教学质量,为社会培养出高素质的创新人才。
[1] 曹万强.建立电子学科创新实践、实训基地的探索[J].实验室研究与探索,2004(10)
[2] 童 瑶.以实验教体制创新,促进实验教学改革[J].实验研究与探索,2002(4):1-2
[3] 王志林,李育佳.三层次开放实验室,培养学生创新能力[J].实验技术与管理,2002,19(4):1-4