面向创新人才培养的基础实验课程建设探索

李季 王光明

摘 要：基础实验课程中传统教学模式存在着诸多问题，不利于创新人才的培养。以电工与电路基础实验课程为依托，探索在基础实验课程中如何培养学生的创新力。根据创新人才培养的要求，制定建设目标和建设思想，并在教学中通过多种方法和手段提高学生动手能力、增强学习兴趣、培养创新意识。

关键词：创新人才培养 电工与电路基础实验 课程建设 探索

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）01（b）-0147-02

创新人才培养是建设创新型国家的关键，是实施人才兴国战略的重要基础，也是高等院校教育的首要任务。实践教学作为大学教育的重要手段，在培养创新精神、增强动手能力、提高综合素质、激发创造力等方面具有重要的作用，因此，实践教学在研究型大学人才培养中更具有特殊的重要地位[1-3]。但传统实验教学模式往往以基本操作技能的掌握为主要目的，学生作为被动接受者，以完成规定操作过程为目标，遵循实验指导书设计好的步骤重复，并设法将实验结果向实验教学内容规定的结论靠拢，缺乏主动思考和深入探究的能力，不利于工程实践能力的培养和创新思维的开发。这种现象在基础实验课程中表现尤为突出[4-6]。因此，在基础实验课中探索如何面向创新人才培养、改革传统教学模式和教学方法、提高学员创新实践能力和综合素质具有重要意义。针对上述问题，该文以《电工与电路基础实验》课程为依托，探讨在公共基础实验课中如何激发学生兴趣、培养创新能力。

1 课程性质与建设目标

《电工与电路基础实验》是面向该校电类相关各专业学员开设的一门必修的基础实验课程，是电路和电工测试技术应用的基础，通过该课程的学习，要使学员在加深对理论知识认知学习的基础上，掌握基本电工测量仪器仪表的使用与测量数据的处理、简单电工电路的设计以及电路的仿真辅助分析方法，培养学员的电路和电工测量能力、工程素养和科学实验能力，为后续课程的学习和创新能力的培养打下良好的基础。课程的建设目标是：

（1）在知识的学习上，主要是要使学生了解电工基本测量理论与测量数据的处理方法，加深对理论知识的理解。

（2）在技能的训练上，通过该课程的学习，要使学生在掌握基本电工测量仪器仪表使用方法的基础上，熟悉基本电路元器件和电路常用测量方法、线性含源单口网络等效电路参数的测定方法、电路暂态特性的观测方法、正弦交流信号的观测方法等。

（3）在素质的养成上，通过该课程的学习，要使学生学会电路的计算机辅助仿真分析方法，具有简单电路设计和参数测试能力，并可针对实验中出现的故障现象进行排查、解决问题，同时培养撰写科学实验报告的能力以及口头表达、辩述等自我展现能力。

2 课程建设指导思想

（1）转变教学思想，理顺3种关系。

①理论教学和实验教学的关系。把实验教学与理论教学的关系由传统的实验完全从属于理论教学、为理论教学服务转变为二者互相配合、互相补充、互相促进的关系，充分发挥实验教学巩固、加深课堂理论知识，培养学生分析解决实际问题能力和创新精神的作用。

②教员与学生的关系。研究性教学强调学员在认知中的主体地位，教员则是知识建构的组织者、指导者和促进者。因此在教学实施中教员应该将通过各种方法加强对学员的引导，促使学生自主学习、主动探究和创新实践。

③学员和实验室的关系。为学生提供开放性的实验平台，使学生由指定实验时间和实验内容的被动型学习转化为根据实验课程要求以及自身兴趣自行设计实验、探究问题。

（2）整合实验内容，构建合理的实验体系。

《电工与电路基础实验》课程主要包括电工测量技术基础、电阻电路实验、动态电路实验、交流稳态电路实验和电工综合测试实验五大模块，实验的类型涵盖了基础性实验、综合性实验、设计性实验和研究创新性实验4大类，对五个模块的实验内容进行整合，使训练过程实现实验技能训练由简到繁、由单元到综合安排在基础性实验、研究设计性实验和综合设计性实验各环节中，形成螺旋上升式的实验训练体系。整个实验体系的构成如图1所示。

（3）丰富教学手段，培养学员电路测试能力和工程素养。

针对不同性质的实验内容，采用任务驱动式、研讨式等多种不同手段，使学员掌握基本电工仪器仪表的使用方法的同时，理解理论分析与工程实践的区别，具备基本电路测试能力和简单设计能力。

（4）拓展实验技能，提高学员综合素质和创新能力。

通过仿真+实物实验、故障分析与排查、实验结果分析与拓展等方法，促使学员主动思考、自主学习，在完成基本实验内容的同时，培养电路设计、故障分析与排查、实验技能拓展等能力，提高学生的创新能力。

（5）改革考核方式，训练学员综合能力。

建立科学的实验考核方法，实现对学员的自主动手能力的考核。课程考核贯穿整个授课过程，除检验学员实际操作技能外，还要考察学员的自主学习能力、创新实践能力和自我表达能力。

3 方法与手段

为贯彻上述教学思想，在课程实施过程中采用的方法与手段有以下几点。

（1）教师自主设计教学内容。每学期开课前，教师根据大纲要求，在完成必修实验内容的基础上，根据授课对象的不同自主选择合适模块，制定各教学班的实验内容，并提前至少一周下发给学生。

（2）采用研究型实验教学方法。将“学员是实践教学的主体”的思想贯穿始终，从课前预习、课堂实验、课后总结等环节入手，将研究型教学方法运用到实验教学中去，使学员脱离对实验老师的依赖性，养成独立思考、自主探究、严谨求实、勇于实践的科学研究精神和团结协作的科学态度。

实验手段虚实结合。每个实验内容要求学生课前先进行仿真实验，记录仿真现象与结果，并写出仿真预习报告。课堂中通过搭建实物电路，观察电路特性、记录实验结果，并通过与仿真实验结果对比分析，加深对实验的理解，建立工程意识。

实验过程中除了必要的仪器使用注意事项外，不再对实验内容逐一讲解，而是要求学员在做好预习的基础上，先自己设计、搭建电路，观察实验现象，测量实验数据。然后教师就实验中的现象和出现的问题与学生进行研讨，启发学生进一步思考，拓展应用能力。

（3）构建学生、教员、实验室三位一体的实验环境。针对学生自主创新、实践的需求，构建全开放式实验环境。实验室面向全校学员全面开放，只要完成注册的学员就可实现“想做就做”，而不必拘泥于固定的实验时间，同时将实验的内容从以往课内指定拓展到了课外，鼓励学生自行设计、自主自由完成实验内容。以虚拟仪器大赛、大学生创新项目等课外实践活动为契机，通过鼓励学生参加课外创新实践活动，引导学生学以致用、勇于创新、敢于实践，让创新能力在实际中得到进一步的锻炼。

（4）实行全面考核制度。学生最后的成绩由仿真实验、实验操作、实验报告、实验考试、自我评价几部分组成，改变过去由一次考试决定最终成绩的方法，重点考核学员综合运用所学知识设计实验的能力、完成实验的过程、自主解决问题的能力以及对实验结果的分析能力，注重学生自主学习、基本实验操作技能、故障分析与排查等能力的养成，培养学员科学的实验态度和工程实践能力；同时综合考察学员团队合作、口头辩述、实验结果处理等能力。

4 建设效果

经过几年的建设，该校电工与电路基础实验课程有了较大的改观，教师在实验教学中有了更多的自主性，主动思考并开展实验教学研究的老师越来越多；学生的学习兴趣、动手能力明显提高，创新意识不断增强，形成了“爱动手、想动手”的良好风气，很多学生利用课余时间主动到实验室开展研究活动。获得国家和省级大学生创新训练项目资助的学生逐年增多，在各类学科竞赛中也都获得了较好的成绩。

5 结语

根据创新人才培养的要求，对电工与电路基础实验课程的建设进行了探索，取得了一定的成绩，这些方法也可以推广到其它基础实验课程中去。但是基础实验课程作为学生创新能力培养的基石，还有很多问题值得进一步思考，也需要广大教师以更大的热情投入到建设中去。

参考文献

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[3] 孙艳丽，胡欣敏.实践教学：创新人才培养的路径[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2013（6）：73-75.

[4] 常维亚，邢鹏，赵莉，等.研究型实践教学体系的构建与实施[J].中国高等教育，2010（21）：26-28.

[5] 黄雪梅.研究型实践教学有效实施的三个关键环节[J]. 理工高教研究，2009，28（2）：136-138.

[6] 王昭荣，周钗美，鲁兴盟.构建研究型实践教学模式的思考与探索[J].高等理科教育，2005（4）：93-95.