基于电工学实验教学培养学生创新意识和能力的研究与探索

李露，孙艳，陈姝雨

（东北大学，辽宁沈阳110819）

基于电工学实验教学培养学生创新意识和能力的研究与探索

李露，孙艳，陈姝雨

（东北大学，辽宁沈阳110819）

电工学实验教学是培养工科学生创新意识和能力的有效途径。改革的电工学实验教学模式能有效激发学生主动学习的兴趣，切实提升学生动手能力，对培养和提升学生创新能力和意识作用显著。

电工学实验；创新意识；创新能力

一、培养学生创新意识和能力的重要性

《电工学》课程研究的是强电和弱电中共性的理论和分析方法，是工科专业课程的基础，具有强弱电结合、软硬件结合的特点。其实验课程更是培养学生“动手能力”最重要的基础课之一。目前我校电工技术实验室每年需承担全校所有的工科专业近百个班级学生的《电工学》实验教学任务，是学校培养具有工程技术基础知识和解决工程技术分析基本能力的人才的重要基地。《电工学》实验课程多数安排在大二年级第一个学期，是学生接触到的第一门实践课程，因此，本着从基础实践教学开始，尽早培养学生创新能力和意识的思想，基于《电工学》实践教学来提升学生的创新意识和创新能力是最有效的方法之一。

二、以培养学生创新能力和意识为核心改革电工学实验教学模式

在大多数工科高校中，电工学实验教学面向全校的工科专业且为学生进入大学接触到的第一门实验课程，因此，一方面，电工学实验教学具有教学任务繁重、重复性高以及教学内容基础性等特点；另一方面，电工学实验教学又具有内容覆盖面广、学时数多、学生易于接受等特点。考虑电工学实验教学的特点，我们依托国家级电子实验教学示范中心和学校对于电工学实验教学的支持，以转变教学思想和观念为先导，从重整实验教学内容、改革实验项目、完善实验教学考核机制和改善教学环境等几个方面探索和不断深化电工学实验教学改革，培养学生创新能力和创新意识。

1.重整实验教学内容，理论与实践充分贴合，转变教学观念。我校以往的电工学实验教学任务多数由实验教师承担实验教学任务，理论课教师参与较少，这就导致部分实验教学的内容跟不上理论课程的变化，实验内容中的知识点陈旧，各知识点之间关联性少。因此，为使理论与实践教学充分贴合，使学生通过实验课程的学习更好的掌握理论知识，学校“质量工程实施规划”中要求理论教师必须每学期进实验室指导实验教学，通过与理论课教师进行深刻的交流沟通，重新整理了教学知识点和实验内容，针对课程的特点和理论课程改革的方向，建立了一个完善的、由浅入深的、理论与实践充分贴合的、注重锻炼学生工程实践能力、发掘和培养学生创新能力的电工学实验课程体系。具体内容如下：第一，明确电工学课程所学习的各个知识点并将知识点贯通起来，解决现有知识点难以综合及实验项目之间关联性少的问题；第二，将理论知识与实践进行有机融合，解决一直困扰多个高校的理论与实际脱轨的现实问题；第三，将实验与应用创新相融合，在实验以工程应用为主的基础上设置以创新试验为核心的实验项目。

在电工学实验教学过程中教师要认识到，教育不应该只是灌输知识的工具，它应该是发展认知的手段。电工学实验作为学生进入大学学习的第一门实验课程，应通过实验来激发学生的学习兴趣，充分发挥学生参与教学的主动性和积极性；教师应树立学以致用的教学思想，让学生在实验中运用理论知识切实解决实验中的碰到的问题，让学生养成勤于思考，善于提问的习惯，培养他们操作实验、设计实验的实践能力和创造能力。教育是一把双刃剑，它既可以促进和提升学生的创造力，也能压抑和阻碍人的创造力。教师要意识到学生的创造力不应该被束缚。因为创造力强的学生常常探究那些不符合常规实验要求的知识领域，在本来繁重的教学任务中又为教师增加了教学负担。教师的这种看法显然束缚了学生创新能力的发展。因此，想要充分发挥通过实验教学培养学生创新能力和意识的重要作用，教师的教学观念和思想必须转变。

2.实验项目层次化，因材施教，多环节助力创新人才培养。创新人才培养目标是：培养具有较高的人文素质、较强的团队合作与领导能力，个性突出、基础宽厚、发展潜力大、创新意识强，了解专业技术前沿和发展趋势，具有引领学科专业领域科技与管理的发展潜质，有较强的发现问题、分析问题和解决问题能力，具有良好的外文沟通能力和国际化视野的拔尖创新人才。注重加强学生有关学术研究方法和科研方法等方面的训练，使学生较早地参与科技实践与创新活动。如何保证这种人才培养模式落到实处，真正做到“因材施教”的培养目标，切实提高人才培养的质量，是摆在我们面前的需要破解的一个难题。首先，针对基础课程服务众多学科专业的现状，我们从学科专业实践教学和工程训练需求出发，实现实验项目层次化，构建了覆盖各学科的电类基础课、形式多样、课内外相结合的教学模式，为全校电类和非电类专业学生提供“菜单式”的实验教学服务。着重选择实现方法具有多样性、实验结果具有变化和不确定性、展示科学研究的研究和探索性、少有现成方案借鉴的实验项目。基础层即基础技能型实验项目，该层次的实验项目是所有学生必须完成的实验项目，要求学生掌握基础知识，训练基本实践技能；综合层需体现综合设计性的实验项目，该层次将课程内知识点进行初步融合，将设计的思想引入到实验中来，是大部分学生都能独立完成的实验项目；应用层即工程实践型实验项目，这个层次的实验项目需重视工程应用背景，强调问题的真实性，让学生在实验中体验“学有所用”的乐趣，激发起学生主动学习的兴趣，使学生具有创新意识，学生可以分组合作完成，既让有能力的学生得到了发挥，又可以带动程度稍弱的学生进一步的学习；创新层即研究探索型的实验项目，这部分实验项目具有研究和探索性，可以为能力较强的学生带来创新探索的机会，在这部分实验中能够切实提升学生的创新能力。其次，在实验教学的其他个环节中也要进行相应的改革。在实验预习中，原有的方式是只写预习报告，这就使部分积极性较差的学生只是形式上抄袭他人预习报告实际上并没有真正预习，导致实验环节中这些学生更加被动，只会听老师教，不会养成主动实验的习惯。因此，我们有必要改革实验预习方式，引入课前答题的形式，在每次实验开始前五到十分钟的时间里，由教师以提问的形式检查学生的预习情况，这样即激发了学生预习的主动性，又达到了教学效果。而在实验考核的环节中，以往的电工学实验的考核方式仅仅是检查实验数据和完成基本的实验数据处理，这种考核方式并不能真正检验学生的实验水平，也无法体现学生的创新能力。因此，在此环节，我们更加注重实验的过程，认真观察学生实验的方式方法，并将实验报告布置得更具有开放性和论述性，使学生在处理实验报告的过程中尽量地多查找学术资料，即促进了知识的深层次学习，又通过学习启发了学生的创新能力。

3.增加开放式实践教学模式，为学生提供更好的创新平台。由于电工学实验教学任务相对繁重，以往的实验模式比较单一，即学生只需要按照规定的时间到实验室完成既定的实验项目即可。这样就限制了一部分有能力的学生继续学习的机会。因此，结合电工学实验教学集中教学的特点，我们将完成规定教学计划后的实验室按照指定时间为学生开放，利用实验室空闲时间面向学生设置开放性实验，指导学生参加学院、学校、全国性的各类科技竞赛，指导学生申报国家大学生创新计划项目。通过多样化模式的实践指导，让学生在掌握基本实践技能的同时，锻炼综合运用知识的能力，激发开放性思维，培养创新意识。开放性实验模式本着培养学生实践能力与创新精神的目的，组织学生到实验室参与较常规实验更具有提高层次的综合性、设计性、研究性实验，如自主开发的小发明、小制作等形式。学生经过多重模式的实践指导，一方面巩固了对基础知识的掌握，加强了实践动手能力的锻炼，同时也在开放性与综合性更强的开放实验或科技活动中，充分发挥积极主动性，创新思维与能力得到潜移默化的培养与训练。

4.提升教师自身素质，改善教学环境。学生创新能力和意识的培养离不开教学环境，即教师的水平和学生的实验条件。组建高水平的实验教师队伍，促进实验教师专业理论水平与教学质量并行提高是实验教学改革中最关键的环节之一。我校电工技术实验室中心成立初期，实验人员队伍结构不尽合理，年龄偏大、学历较低；近几年，学校和学院越来越重视实践教学，并且十分重视实验教学队伍的建设，制定了实验教学队伍建设规划及一系列相关政策，采取了多项措施，加快实验教学师资队伍建设步伐，基本建成了一支思想素质好，教学水平高，学历、职称、年龄结构比较合理的实验教师队伍。学校鼓励专职实验教师中的青年教师承担实验室建设工作，鼓励硕士毕业生留校承担实验教学工作。安排实验教学经验丰富的老教师给予传、帮、带。加强现有队伍整体素质的提高。鼓励实验教学人员参加学术活动，撰写科研和教学论文。在提升实验人员理论水平的同时，实施“质量工程”建设，通过健全、完善实验教学质量的管理和考核机制，促进建立以提高学生能力为核心的实验教学激励引导机制，进而提高实验教学质量，使实验教学工作向着更有利于培养学生创新意识与能力的方向可持续发展。

除了教师素质的提升，学校还大力投入建设电工技术实验室。目前，电工技术实验室刚刚更新改造完成，所拥有的实验设备具有国内先进水平，实验环境较以往大大提高，可以支撑多个层次实验项目的设置，保证学生良好的实验效果。

三、结束语

实践教学是高等教育不可缺少的重要组成部分，是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径，是培养具有创新精神和实践能力的高素质工程技术人员的重要环节。通过对电工学实验教学模式、教学内容和各个环节的改革，并经过实践证明，依托电工学实验教学培养人才的创新能力和意识是可靠有效的途径。

G 642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2014）50-0267-02

李露（1962-），女，汉族，辽宁省沈阳市人，高级实验师，大学本科，主要研究方向为电工学、电路原理实验教学。