基于電工學實驗教學培養學生創新意識和能力的研究與探索

李露，孫艷，陳姝雨

（東北大學，遼寧沈陽110819）

基于電工學實驗教學培養學生創新意識和能力的研究與探索

李露，孫艷，陳姝雨

（東北大學，遼寧沈陽110819）

電工學實驗教學是培養工科學生創新意識和能力的有效途徑。改革的電工學實驗教學模式能有效激發學生主動學習的興趣，切實提升學生動手能力，對培養和提升學生創新能力和意識作用顯著。

電工學實驗；創新意識；創新能力

一、培養學生創新意識和能力的重要性

《電工學》課程研究的是強電和弱電中共性的理論和分析方法，是工科專業課程的基礎，具有強弱電結合、軟硬件結合的特點。其實驗課程更是培養學生“動手能力”最重要的基礎課之一。目前我校電工技術實驗室每年需承擔全校所有的工科專業近百個班級學生的《電工學》實驗教學任務，是學校培養具有工程技術基礎知識和解決工程技術分析基本能力的人才的重要基地。《電工學》實驗課程多數安排在大二年級第一個學期，是學生接觸到的第一門實踐課程，因此，本著從基礎實踐教學開始，盡早培養學生創新能力和意識的思想，基于《電工學》實踐教學來提升學生的創新意識和創新能力是最有效的方法之一。

二、以培養學生創新能力和意識為核心改革電工學實驗教學模式

在大多數工科高校中，電工學實驗教學面向全校的工科專業且為學生進入大學接觸到的第一門實驗課程，因此，一方面，電工學實驗教學具有教學任務繁重、重復性高以及教學內容基礎性等特點；另一方面，電工學實驗教學又具有內容覆蓋面廣、學時數多、學生易于接受等特點。考慮電工學實驗教學的特點，我們依托國家級電子實驗教學示范中心和學校對于電工學實驗教學的支持，以轉變教學思想和觀念為先導，從重整實驗教學內容、改革實驗項目、完善實驗教學考核機制和改善教學環境等幾個方面探索和不斷深化電工學實驗教學改革，培養學生創新能力和創新意識。

1.重整實驗教學內容，理論與實踐充分貼合，轉變教學觀念。我校以往的電工學實驗教學任務多數由實驗教師承擔實驗教學任務，理論課教師參與較少，這就導致部分實驗教學的內容跟不上理論課程的變化，實驗內容中的知識點陳舊，各知識點之間關聯性少。因此，為使理論與實踐教學充分貼合，使學生通過實驗課程的學習更好的掌握理論知識，學校“質量工程實施規劃”中要求理論教師必須每學期進實驗室指導實驗教學，通過與理論課教師進行深刻的交流溝通，重新整理了教學知識點和實驗內容，針對課程的特點和理論課程改革的方向，建立了一個完善的、由淺入深的、理論與實踐充分貼合的、注重鍛煉學生工程實踐能力、發掘和培養學生創新能力的電工學實驗課程體系。具體內容如下：第一，明確電工學課程所學習的各個知識點并將知識點貫通起來，解決現有知識點難以綜合及實驗項目之間關聯性少的問題；第二，將理論知識與實踐進行有機融合，解決一直困擾多個高校的理論與實際脫軌的現實問題；第三，將實驗與應用創新相融合，在實驗以工程應用為主的基礎上設置以創新試驗為核心的實驗項目。

在電工學實驗教學過程中教師要認識到，教育不應該只是灌輸知識的工具，它應該是發展認知的手段。電工學實驗作為學生進入大學學習的第一門實驗課程，應通過實驗來激發學生的學習興趣，充分發揮學生參與教學的主動性和積極性；教師應樹立學以致用的教學思想，讓學生在實驗中運用理論知識切實解決實驗中的碰到的問題，讓學生養成勤于思考，善于提問的習慣，培養他們操作實驗、設計實驗的實踐能力和創造能力。教育是一把雙刃劍，它既可以促進和提升學生的創造力，也能壓抑和阻礙人的創造力。教師要意識到學生的創造力不應該被束縛。因為創造力強的學生常常探究那些不符合常規實驗要求的知識領域，在本來繁重的教學任務中又為教師增加了教學負擔。教師的這種看法顯然束縛了學生創新能力的發展。因此，想要充分發揮通過實驗教學培養學生創新能力和意識的重要作用，教師的教學觀念和思想必須轉變。

2.實驗項目層次化，因材施教，多環節助力創新人才培養。創新人才培養目標是：培養具有較高的人文素質、較強的團隊合作與領導能力，個性突出、基礎寬厚、發展潛力大、創新意識強，了解專業技術前沿和發展趨勢，具有引領學科專業領域科技與管理的發展潛質，有較強的發現問題、分析問題和解決問題能力，具有良好的外文溝通能力和國際化視野的拔尖創新人才。注重加強學生有關學術研究方法和科研方法等方面的訓練，使學生較早地參與科技實踐與創新活動。如何保證這種人才培養模式落到實處，真正做到“因材施教”的培養目標，切實提高人才培養的質量，是擺在我們面前的需要破解的一個難題。首先，針對基礎課程服務眾多學科專業的現狀，我們從學科專業實踐教學和工程訓練需求出發，實現實驗項目層次化，構建了覆蓋各學科的電類基礎課、形式多樣、課內外相結合的教學模式，為全校電類和非電類專業學生提供“菜單式”的實驗教學服務。著重選擇實現方法具有多樣性、實驗結果具有變化和不確定性、展示科學研究的研究和探索性、少有現成方案借鑒的實驗項目。基礎層即基礎技能型實驗項目，該層次的實驗項目是所有學生必須完成的實驗項目，要求學生掌握基礎知識，訓練基本實踐技能；綜合層需體現綜合設計性的實驗項目，該層次將課程內知識點進行初步融合，將設計的思想引入到實驗中來，是大部分學生都能獨立完成的實驗項目；應用層即工程實踐型實驗項目，這個層次的實驗項目需重視工程應用背景，強調問題的真實性，讓學生在實驗中體驗“學有所用”的樂趣，激發起學生主動學習的興趣，使學生具有創新意識，學生可以分組合作完成，既讓有能力的學生得到了發揮，又可以帶動程度稍弱的學生進一步的學習；創新層即研究探索型的實驗項目，這部分實驗項目具有研究和探索性，可以為能力較強的學生帶來創新探索的機會，在這部分實驗中能夠切實提升學生的創新能力。其次，在實驗教學的其他個環節中也要進行相應的改革。在實驗預習中，原有的方式是只寫預習報告，這就使部分積極性較差的學生只是形式上抄襲他人預習報告實際上并沒有真正預習，導致實驗環節中這些學生更加被動，只會聽老師教，不會養成主動實驗的習慣。因此，我們有必要改革實驗預習方式，引入課前答題的形式，在每次實驗開始前五到十分鐘的時間里，由教師以提問的形式檢查學生的預習情況，這樣即激發了學生預習的主動性，又達到了教學效果。而在實驗考核的環節中，以往的電工學實驗的考核方式僅僅是檢查實驗數據和完成基本的實驗數據處理，這種考核方式并不能真正檢驗學生的實驗水平，也無法體現學生的創新能力。因此，在此環節，我們更加注重實驗的過程，認真觀察學生實驗的方式方法，并將實驗報告布置得更具有開放性和論述性，使學生在處理實驗報告的過程中盡量地多查找學術資料，即促進了知識的深層次學習，又通過學習啟發了學生的創新能力。

3.增加開放式實踐教學模式，為學生提供更好的創新平臺。由于電工學實驗教學任務相對繁重，以往的實驗模式比較單一，即學生只需要按照規定的時間到實驗室完成既定的實驗項目即可。這樣就限制了一部分有能力的學生繼續學習的機會。因此，結合電工學實驗教學集中教學的特點，我們將完成規定教學計劃后的實驗室按照指定時間為學生開放，利用實驗室空閑時間面向學生設置開放性實驗，指導學生參加學院、學校、全國性的各類科技競賽，指導學生申報國家大學生創新計劃項目。通過多樣化模式的實踐指導，讓學生在掌握基本實踐技能的同時，鍛煉綜合運用知識的能力，激發開放性思維，培養創新意識。開放性實驗模式本著培養學生實踐能力與創新精神的目的，組織學生到實驗室參與較常規實驗更具有提高層次的綜合性、設計性、研究性實驗，如自主開發的小發明、小制作等形式。學生經過多重模式的實踐指導，一方面鞏固了對基礎知識的掌握，加強了實踐動手能力的鍛煉，同時也在開放性與綜合性更強的開放實驗或科技活動中，充分發揮積極主動性，創新思維與能力得到潛移默化的培養與訓練。

4.提升教師自身素質，改善教學環境。學生創新能力和意識的培養離不開教學環境，即教師的水平和學生的實驗條件。組建高水平的實驗教師隊伍，促進實驗教師專業理論水平與教學質量并行提高是實驗教學改革中最關鍵的環節之一。我校電工技術實驗室中心成立初期，實驗人員隊伍結構不盡合理，年齡偏大、學歷較低；近幾年，學校和學院越來越重視實踐教學，并且十分重視實驗教學隊伍的建設，制定了實驗教學隊伍建設規劃及一系列相關政策，采取了多項措施，加快實驗教學師資隊伍建設步伐，基本建成了一支思想素質好，教學水平高，學歷、職稱、年齡結構比較合理的實驗教師隊伍。學校鼓勵專職實驗教師中的青年教師承擔實驗室建設工作，鼓勵碩士畢業生留校承擔實驗教學工作。安排實驗教學經驗豐富的老教師給予傳、幫、帶。加強現有隊伍整體素質的提高。鼓勵實驗教學人員參加學術活動，撰寫科研和教學論文。在提升實驗人員理論水平的同時，實施“質量工程”建設，通過健全、完善實驗教學質量的管理和考核機制，促進建立以提高學生能力為核心的實驗教學激勵引導機制，進而提高實驗教學質量，使實驗教學工作向著更有利于培養學生創新意識與能力的方向可持續發展。

除了教師素質的提升，學校還大力投入建設電工技術實驗室。目前，電工技術實驗室剛剛更新改造完成，所擁有的實驗設備具有國內先進水平，實驗環境較以往大大提高，可以支撐多個層次實驗項目的設置，保證學生良好的實驗效果。

三、結束語

實踐教學是高等教育不可缺少的重要組成部分，是鞏固理論知識和加深對理論認識的有效途徑，是培養具有創新精神和實踐能力的高素質工程技術人員的重要環節。通過對電工學實驗教學模式、教學內容和各個環節的改革，并經過實踐證明，依托電工學實驗教學培養人才的創新能力和意識是可靠有效的途徑。

G 642.0文獻標志碼：A文章編號：1674-9324（2014）50-0267-02

李露（1962-），女，漢族，遼寧省沈陽市人，高級實驗師，大學本科，主要研究方向為電工學、電路原理實驗教學。