徐华娟 曹志亮 王世山
(南京航空航天大学自动化学院,江苏 南京210016)
工程教育专业认证是工程技术行业的相关协会连同工程教育者对工程技术领域相关专业的高等教育质量加以控制,以保证工程技术行业的从业人员达到相应教育要求的过程。简而言之,专业认证是确认高等学校所开设的专门职业性教学计划符合预先制定的合格标准的评估过程,是为即将进入专业界从业的相关人才的预备教育提供的质量评估和保证活动。完善的高等工程教育专业认证制度是保障并促使其不断改进和提高工程专业教育质量的重要方法[1-2]。为了加强工程实践教育,提升工程教育质量,促进我国工程教育参与国际竞争,2006年教育部启动了工程教育专业认证试点工作,并依“国际实质等效性”原则制定了认证标准。高等工程教育专业认证标准重视学生工程实践能力、创新能力的培养,实验环节也是其评估指标之一,实践教学不仅可以加深学生对理论知识的理解,同时也是实现应用型人才培养目标的主要途径,对学生工程素质、工程知识、工程能力的提高起着重要作用。因此,以工程教育专业认证为契机,加强“电气测试技术”实验环节,使学生更贴近社会和产业的需求,保证工程应用型人才的培养质量。
“电气测试技术”是电气工程及其自动化专业本科生的重要的专业技术课、必修课,主要讲解电气测试技术基础知识、各种传感器的原理和特性、电气和电路参数的测试方法等。在当前高校实际的实验教学过程中,普遍存在对实验课不够重视,学生主动性不高、上课依赖老师、动手能力和创新实践能力差的现象,严重制约了应用人才和创新人才的培养[3]。目前“电气测试技术”实验教学主要存在以下问题:
(1)与讲课课时相比,实验课时所占比例小,实验内容无法满足实验大纲要求,实验课时不足,也间接导致学生对实验课重视不够。每次实验人数过多,实验效果得不到保障。
(2)实验内容中验证性实验居多,不利于学生独立思考和创新能力的培养。实验内容与当前社会和产业需求脱轨,学生兴趣不高。
(3)实验时先由教师演示实验方法,学生根据实验指导书仿照完成,这种单调的实验模式使得学生觉得实验只是一种走过场的形式,做实验只是为了验证课本结论和获得学分,学生的动手能力、发现问题解决问题的能力不能够得到真正的提升。学生的预习工作经常不能够很好得完成,造成实验课上被动,实验无法及时完成。由于预习不充分,遇到问题不能够根据理论知识通过独立思考来解决,过于依赖教师。
首先,扣紧实验教学大纲,并根据课程能力培养说明完善实验内容的设置,如实验教学大纲中要求学生掌握各种应用条件下传感器的选用原则和查阅传感器技术资料的能力,在以往的实验中没有体现这部分的能力培养,而以往的验证性实验只涉及传感器的特性实验、标定实验以及测量数据处理,可以适当调整实验方案从而达到培养目标。其次,增加具有工程背景的实验项目,培养应用型人才。实验应适应社会和产业需求,淘汰陈旧落后的实验内容,适时更新实验项目。由于课时所限,培养学生创新实践能力只能以开放实验的方式进行,因此构建了创新实验平台,包括传感器、调理电路、数据采集系统、计算机、单片机等,鼓励学生在此平台上进行设计性实验,培养其综合运用所学理论和技术进行工程实践的专业技能。创新实验平台应配有不断更新的实验题目,这些实验题目可来源于学校的教改项目或科研课题,学生根据实验题目自己联系指导教师。
控制每次实验课的学生人数,保证实验效果。随着高校扩招,班级人数和班级数都有所增加,一个班一同上实验课明显影响教学质量,教师无法顾及所有学生,因此将每班分成2-3组分开进行实验,以确保教学质量。
实验前讲解实验原理。因为实验课和相应的理论课之间间隔一段时间,学生课业繁重,未必能及时复习巩固,所以相应理论知识和实验原理可能有所遗忘,通过实验前的复习讲解,既巩固了知识,也使得学生尽快进入实验状态。
现场演示实验。大多数学生通过预习实验指导书并不能够知道现场到底该做什么,对实验设备是初次接触,有些设备部件的名字都不清楚,因此现场演示是很必要的。但是一般只演示实验中较难的部分,其他电路连接以及测量设备由学生自己选择,这样才能启发学生独立思考。例如电压表电流表有不同的量程选择,有交流和直流的,学生根据实际需要自己去选用,而不是由教师事前准备好。
实验中以学生自主实验和探索为主,教师发挥其辅助和引导的作用。学生做好通电前一系列工作后,经老师确认和提问后进行实验。与传统的教师演示,学生完全模仿的实验方法不同,学生成为实验探索的主体,当他们做好通电前的准备时,教师通过查看和质疑,引导其改正错误,并通过提问了解学生对知识掌握的程度,真正实现对学生实践能力和独立思考能力的培养[4-6]。
网络是获取知识的极好途径,在现代教学中不可或缺,将实验仪器的图片、使用说明、仿真文件、设计性实验题目等资源汇总整理,向学生开放,学生可以通过网上学习做好充分的实验预习工作,同时也给学生进一步深入地自主学习研究提供了方便。
以往的评定方法主要通过学生的实验报告以及教师的主观评价来实现,这种重结果,轻视过程的方式很难真正反映出学生的真实水平,而且教师评价的主观性较大,评定标准不能具体量化。调整考核方式后,实验成绩由预习情况、实验报告、实验操作、口试、非技术性能力评价以及特别加分等按照一定的比例组成,非技术性评价包括合作共事、知识共享、听取意见等方面的评估,特别加分主要指学生利用课余时间进行自主设计性实验的情况。所有的给分都有依据和记录,如口试的问题和回答情况有实时记录,预习情况通过与学生交流以及实验报告两方面来反映,设置明确的给分依据对实验报告进行批阅。
[1]陈文松.工程教育专业认证及其对高等工程教育的影响[J].高教论坛,2011,7(7):29-32.
[2]高原,王土央.基于高等工程教育专业认证的电子信息类实验课程改革[J].科技信息,2011,15(1):426-432.
[3]白洁,曹建安.“电气测试技术”课程实践教学改革[J].电气电子教学学报,2014,36(5):47-54.
[4]杨家强,赵建勇,潘再平.“电气测试技术”研讨式实验教学方法探讨[J].电气电子教学学报,2013,35(3):66-74.
[5]吴敏,李国利,翟力欣.“传感器与检测技术”课程教学改革探究[J].课程教材改革,2014,12(32):65-66.
[6]袁庆丹,刘军,唐东炜.测试技术实验教学的特色创新实践[J].实验室科学,2013,16(1):89-91.