培养“90后”大学生创新能力的实践与探索

孙　英, 邢庆国, 翁　玲

(河北工业大学 电气工程学院, 天津　300130)



培养“90后”大学生创新能力的实践与探索

孙英, 邢庆国, 翁玲

(河北工业大学 电气工程学院, 天津300130)

根据“90 后”学生的特点,结合“工学并举”的办学特色,以本科生实践教学和创新教学为目标,依托电子技术实践教学,构建了基于“90后”学生特点的多层次实践体系。该实践体系包括以培养学生的综合应用能力、工程实践能力和创新思维为核心的电子技术实践教学系列课程,辅之以学科竞赛、大学生创新创业训练、本科生科研实践训练等课外实践环节,培养了学生的创新能力。

电子技术； 实践教学； 创新能力

1　“90后”学生特点

社会、学校和家庭3方面相互影响形成了“90 后”大学生独立、自信、自我、茫然的特点[1]。

(1) 独立。“90 后”大学生有着很强的独立性,他们对待事物有着自己的看法和见解,他们思考问题及判断能力越来越强。

(2) 自信。“90 后”大学生是自信的一代,他们勇于尝试,乐于表现自我。

(3) 自我。“90 后”大学生大多是独生子女,习惯以自我为中心,按自己的意愿行事,但他们也热爱和渴望加入集体,希望从集体生活中得到温暖和快乐。

(4) 茫然。大学里重视的是学生自主学习的能力,这就造成了部分学生的困扰,想要学习却不知道怎么去学习,有学习的渴望却没有学习的目标,容易造成学习下滑等问题,但自尊与骄傲使他们不甘落后,又希望自己能够有一个优异的学习成绩。

通过对我国一些“985工程” 高校的电工电子国家级实验教学示范中心及英国Brighton大学等进行调研分析,根据我校“90 后”学生的实际情况,结合我校“工学并举”的办学特色,以本科生实践教学和创新教学为目标,以“融基础培养与素质教育为一体、融知识传授与能力培养为一体、融实验教学与科研活动为一体” 的人才培养为宗旨,依托电子技术实践教学,构建了基于“90后”学生特点的多层次实践体系，见图1。

图1　依托电子技术实践教学、基于“90后”学生特点的多层次实践体系

该实践体系包括以培养学生的综合应用能力、工程实践能力和创新思维为核心的电子技术实践教学系列课程,辅之以学科竞赛、大学生创新创业训练、本科生科研实践训练等课外实践环节。该实践体系充分利用一、二、三年级实践教学的各个环节,锻炼学生的动手实践能力,提高学生的综合应用能力,培养学生的创新思维。

2　开设电子技术实践教学系列课程

2.1大学生科技创新创业讲座选修课

一年级下学期开设大学生科技创新创业讲座选修课。该选修课以激发学生的创新兴趣为目的,针对学有余力、热爱创新创业的学生开设,使他们踏入大学校门就可以找到一条实现理想的道路。学生可以在低年级就开始了解各类科技创新创业活动,掌握电路板焊接和安装调试方法,为参加以全国大学生电子设计竞赛和“挑战杯”为代表的各种学科竞赛,申报大学生创新创业训练、本科生科研实践训练等活动,储备具有创新思维的优秀学生。

2.2数字电子技术、模拟电子技术实验课程

以培养学生自主学习和锻炼实践动手能力为目的,针对电类专业二年级学生开设数字电子技术、模拟电子技术实验课程,使他们获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养他们理论联系实际的能力、分析问题和解决问题的能力,帮助他们走出茫然,为今后进一步学习、研究及应用电子技术打下基础。

2.3电子工艺实习课程

以“建立工程观念、工程意识,增强工程实践能力,培养创新意识和创新能力” 为目标,针对电类专业学生二年级下学期开设电子工艺实习课程。电子工艺实习课程使学生了解电子工艺的一般知识和掌握最基本的焊接、组装产品的技能,使学生清楚电子工艺在电子产品中的重要性,充分利用“90 后”学生独立、自信、自我的特点,让他们在工艺实习的实际动手中增强工程意识、感受团队精神,为今后的毕业设计、创新实践打下良好的基础,实现对学生工程素质的培养[2]。

2.4电工电子实验选修课

为提高学生的自主实践能力,培养创新精神,在全校范围内开设电工电子实验选修课。对兴趣浓厚、成绩优秀的学生,有选择地安排一些设计性、综合性、应用性都较强的实验项目,充分发挥“90后”学生独立、自信的特点,让他们自己准备实验、设计实验、查阅文献和手册,鼓励他们大胆冲破教材内容的限制,开阔视野,勇于实践,锻炼他们从事实际工作的能力[3]。

3　辅之以课外实践环节

根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中明确提出的要“加强实验室、校内外实习基地建设”、“支持学生参与科学研究,强化实践教学环节”、“促进科研与教学互动、与创新人才培养相结合”[4],基于“90 后”大学生的特点,我校制定政策鼓励学生积极参加课外实践活动,让他们目标更加明确,增强工程实践能力,形成创造性思维。

3.1学科竞赛

为引导学生带着问题积极、主动地通过思考和实践去寻求问题答案,对一、二、三年级学生进行学科竞赛培训,强化创新意识,培养学生遇到困难锲而不舍和团结协作的精神[5],使学生具备工程能力并形成创造性思维,帮助学生在科技竞赛活动中迅速成长。

3.2大学生创新创业训练

“大学生创新创业训练”吸引那些善于独立思考、实践动手能力较强、对创新创业有浓厚兴趣、具有一定的创新意识和创业实践能力的学生,增强他们的创新能力和在创新基础上的创业能力,培养适应国家建设需要的高水平创新型人才。

3.3本科生科研实践训练

本科生科研实践训练主要是鼓励学生参与教师科研活动,调动他们学习的主动性、积极性和创造性,激发他们的创新思维,培养严谨的工作作风和良好的职业道德。

4　抓好基础实践教学环节

为使该实践体系取得较好的效果,在电子技术实践教学中要注意抓好以下几个方面。

4.1端正学生的实践态度

在教学中,教师要积极引导、教育学生,让学生知道实践教学对消化和吸收所学的理论知识起着重要的作用,从思想上重视实践教学,端正实践态度,培养学生认真实践的责任意识。只有端正了实践态度,学生才会充分做好预习,耐心解决实践过程中出现的问题,认真做好实践教学的每一步；只有端正了实践态度,学生才会具有较高的实践意识,才会用心去想、去领悟和理解知识间的相互补充和关联,才能在实践中灵活运用所学的相关知识和技能。这将会使学生在今后的工作中终生受益。

4.2建立合理的实践考核制度

建立合理的实践考核制度是激励和促使学生认真完成实践环节的重要手段之一。考核制度是否合理直接关系到学生对实验课、实习课的重视程度。

为了能让学生重视电子技术实践教学,从学生开始选修“大学生科技创新创业讲座”开始,就向学生公布电子技术实践考核制度,并且根据“90”后学生的特点,认真听取他们的意见,不断完善考核制度,使之更加合理、有效。

学校也制定相应的管理办法,将学生取得的学科竞赛、创新创业、本科生科研实践等成果记入成绩表,在“推荐优秀应届本科毕业生免试攻读硕士学位研究生”工作中以附加分的形式体现出来。我校学生的总成绩计分方法为:平均学分绩点÷4×100×90%+附加分+综合面试成绩。平均学分绩点以教务处核算的所有课程平均学分绩点成绩为准。

4.3培养学生的实验技能

(1) 培养学生熟练使用仪器仪表。仪器仪表的操作是电子技术基础实验教学的重要环节,仪器仪表使用的熟练程度是衡量学生综合技能培养效果的重要指标之一[6]。电子技术实验中需要学生熟练使用的仪器仪表很多,如万用表、示波器、信号源、稳压电源、晶体管特性图示仪、频率特性测试仪等,其中示波器是最基本、最重要的仪器之一[7]。

(2) 培养学生撰写报告。第一:撰写预习报告。培养学生养成写预习报告的习惯,使学生真正理解实验原理,了解实验目的,清楚实验步骤。第二:撰写实验报告。培养学生客观记录实验过程和结果及实事求是的科学态度和作风[8]。第三:撰写结题报告。大学生创新创业训练、本科生科研实践训练计划等,在完成训练后都需要提交结题报告。结题报告是项目研究工作全过程的缩影[9],撰写结题报告有助于培养和提高学生的思维能力和表达能力,进行有效的科研活动。

(3) 培养学生电路调试与故障排查技能。要想真正提高学生的动手能力,需要通过实验中电路搭接、电路调试、故障排查技能等方面的训练来培养。只有经过了故障排查训练,学生才能学会独立分析问题和解决问题。现在很多学生忽略这方面的训练,一旦实验中电路出现故障,多数学生宁愿选择推倒重来,所以应该向学生讲清学习调试与故障排查技能的重要性。允许学生犯错,在出错纠错过程中,使学生理解和掌握知识和技能[10],进而激发学生的创新意识。

(4) 培养学生使用教学软件。在不同的实践教学阶段引入不同的软件,可以实现硬件设计的软件化,提高实验效率。为此,在数字、模拟课程及实验阶段,引入Multisim 10 软件,使学生学会在计算机上设计电路,进行仿真分析。通过改变电路参数,观察不同电路参数对电路性能的影响,使用虚拟仪器观测出各实验点的波形及整个电路的实验结果[11]。同时,也引入了QuartusⅡ软件,使学生学会实现基本数字电子电路设计。在电子工艺实习阶段,引入Protel 99软件,使学生学会使用 Protel 软件设计电路原理图和PCB板图的基本方法。在课程设计和选修实验中,加强QuartusⅡ的使用,完成各种复杂的数字电路实验,如实现高速A/D、D/A采集和单片机接口实验等。

5　结语

通过对“90后”学生特点的分析,依托电子技术实践教学构建了适合“90后”学生的多层次实践体系。经过实践、探索,发现学生的动手能力得到大大提高,分析问题、解决问题的能力也显著增强,学习的积极性和主动性被调动了起来。尤其是在教师的指导下,学生通过参加大学生学科竞赛、创新创业训练、本科生科研实践训练,把综合理论知识和技术融入到研究过程中,培养了合作研究能力、技术创新能力,增强了综合素质,提高了自身的实践动手能力和创新能力、创新意识。

对我校电气、自动化、生医、新能、智能专业的学生自2010年以来参赛获奖进行不完全统计数据如下：全国大学生电子设计竞赛，2011年全国一等奖1项、赛区一等奖2项、赛区二等奖3项，2013年全国二等奖1项、赛区一等奖2项、赛区二等奖1项、赛区三等奖2项，2015年全国一等奖1项、赛区一等奖2项、赛区二等奖2项、赛区三等奖2项；“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛，2011年省二等奖2项，2013年全国二等奖1项、省级一等奖1项、省级二等奖4项、省级三等奖2项，2015年省特等奖2项、省一等奖5项；国际大学生物联网创新创业大赛，2010年全国三等奖1项，2011年全国二等奖1项，全国三等奖1项，2012年全国三等奖1项；“美新杯”全国大学生物联网设计大赛，2013年全国一等奖1项、全国二等奖1项、全国三等奖1项、全国优胜奖1项，2014年全国二等奖4项、全国三等奖3项；“西门子杯”全国大学生工业自动化挑战赛全国总决赛，2013年全国二等奖1项，2014年全国级二等奖1项；全国“TRIZ”杯大学生创新设计大赛，2014年全国三等奖1项；全国大学生生物医学电子创新设计竞赛，2014年全国二等奖2项、全国三等奖6项。

学生在这些竞赛中取得的优异成绩,很大程度上得益于在依托电子技术实践教学的多层次实践体系中的锻炼。

References)

[1] 沈小丽,李弘洋,潘兰芳.基于“90后”大学生个性特征的实验课程改革[J].实验室研究与探索, 2015, 34(2):182-184.

[2] 范晓志.电子工艺实习教学改革探索[J].实验技术与管理, 2013, 30(3):163-165.

[3] 孙英,邢庆国,傅仲文.电子技术课程中多途径培养学生的创新能力[J]. 河北工业大学成人教育学院学报, 2009, 24(2):17-19.

[4] 黄晓玫,李鸿飞,黄涛.强化培养学生实践能力和创新能力的探索与实践[J].实验技术与管理,2014, 31(2):1-4.

[5] 张新莲,钟庆宾,吴贞焕,等.探索加强学生自主实践能力的途径[J].实验技术与管理,2008,25(8):139-140.

[6] 邓红雷,张廷锋,李春茂.改革实验方法提高电工学实验教学效果[J].中国科技信息,2009(9):213-214.

[7] 王春霞,赵凤贤.实验教学中模拟示波器的使用及常见问题分析[J].辽宁工业大学学报:社会科学版, 2009, 11(5):138-140.

[8] 张军.计算实验报告的书写规范[J].实验技术与管理,2010, 27(5):161-164.

[9] 毛佩清. 试论课题研究过程管理的操作要点[J]. 上海教育科研, 2010(5):57-58.

[10] 吴羽,谢陈跃.数字电子技术实验教学研究与实践[J].牡丹江师范学院学报:自然科学版, 2011(3):77-79.

[11] 翁玲,陈盛华,孙英.仿真软件在电子技术课堂教学中的应用[J].中国电力教育, 2013(14):75-76.

Practice and exploration of cultivating innovative ability for “Post-90s” undergraduates

Sun Ying, Xing Qingguo, Weng Ling

(School of Electrical Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China)

According to the characteristics of the “Post-90s” undergraduates, combining our school distinctive school-running characteristics in which academic learning and engineering practice are equally stressed, aiming at practical teaching and innovative teaching for undergraduates, relying on electronic technology practical teaching, a multi-level practical system was built based on the characteristics of the “Post-90s” undergraduates. The multi-level practice system includes two parts. One part is electronic technology practical teaching series courses, aiming at cultivating the students’ synthetical application ability, engineering practical ability and innovative thinking. The other part is extracurricular practice including the academic competition, innovation and entrepreneurship training for undergraduates, and research practical training for undergraduates. The practice shows that the multi-level practice system can exercise the students’ practical ability, improve their synthetical application ability, and cultivate their innovative thinking.

electronic technology; practical teaching; innovative ability

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.04.047

2015- 09- 25修改日期：2016- 01- 07

河北工业大学2013年教改项目“以全国大学生电子设计竞赛为契机探索创新实践活动内容的研究”； 河北工业大学2014年教改项目“引入CDIO工程教育理念的电子技术基础教学模式研究”；河北工业大学河北省电工电子实验教学示范中心建筑项目

孙英(1970—),女,河北乐亭,博士,副教授,主要从事电子技术教学及实践研究,以及电工理论与新技术研究方向的科研工作.

E-mail：sunying@hebut.edu.cn

TN 70; G642. 0

A

1002-4956(2016)4- 0172- 04