培養“90后”大學生創新能力的實踐與探索

孫　英, 邢慶國, 翁　玲

(河北工業大學 電氣工程學院, 天津　300130)

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培養“90后”大學生創新能力的實踐與探索

孫英, 邢慶國, 翁玲

(河北工業大學 電氣工程學院, 天津300130)

根據“90 后”學生的特點,結合“工學并舉”的辦學特色,以本科生實踐教學和創新教學為目標,依托電子技術實踐教學,構建了基于“90后”學生特點的多層次實踐體系。該實踐體系包括以培養學生的綜合應用能力、工程實踐能力和創新思維為核心的電子技術實踐教學系列課程,輔之以學科競賽、大學生創新創業訓練、本科生科研實踐訓練等課外實踐環節,培養了學生的創新能力。

電子技術； 實踐教學； 創新能力

1　“90后”學生特點

社會、學校和家庭3方面相互影響形成了“90 后”大學生獨立、自信、自我、茫然的特點[1]。

(1) 獨立。“90 后”大學生有著很強的獨立性,他們對待事物有著自己的看法和見解,他們思考問題及判斷能力越來越強。

(2) 自信。“90 后”大學生是自信的一代,他們勇于嘗試,樂于表現自我。

(3) 自我。“90 后”大學生大多是獨生子女,習慣以自我為中心,按自己的意愿行事,但他們也熱愛和渴望加入集體,希望從集體生活中得到溫暖和快樂。

(4) 茫然。大學里重視的是學生自主學習的能力,這就造成了部分學生的困擾,想要學習卻不知道怎么去學習,有學習的渴望卻沒有學習的目標,容易造成學習下滑等問題,但自尊與驕傲使他們不甘落后,又希望自己能夠有一個優異的學習成績。

通過對我國一些“985工程” 高校的電工電子國家級實驗教學示范中心及英國Brighton大學等進行調研分析,根據我校“90 后”學生的實際情況,結合我校“工學并舉”的辦學特色,以本科生實踐教學和創新教學為目標,以“融基礎培養與素質教育為一體、融知識傳授與能力培養為一體、融實驗教學與科研活動為一體” 的人才培養為宗旨,依托電子技術實踐教學,構建了基于“90后”學生特點的多層次實踐體系，見圖1。

圖1　依托電子技術實踐教學、基于“90后”學生特點的多層次實踐體系

該實踐體系包括以培養學生的綜合應用能力、工程實踐能力和創新思維為核心的電子技術實踐教學系列課程,輔之以學科競賽、大學生創新創業訓練、本科生科研實踐訓練等課外實踐環節。該實踐體系充分利用一、二、三年級實踐教學的各個環節,鍛煉學生的動手實踐能力,提高學生的綜合應用能力,培養學生的創新思維。

2　開設電子技術實踐教學系列課程

2.1大學生科技創新創業講座選修課

一年級下學期開設大學生科技創新創業講座選修課。該選修課以激發學生的創新興趣為目的,針對學有余力、熱愛創新創業的學生開設,使他們踏入大學校門就可以找到一條實現理想的道路。學生可以在低年級就開始了解各類科技創新創業活動,掌握電路板焊接和安裝調試方法,為參加以全國大學生電子設計競賽和“挑戰杯”為代表的各種學科競賽,申報大學生創新創業訓練、本科生科研實踐訓練等活動,儲備具有創新思維的優秀學生。

2.2數字電子技術、模擬電子技術實驗課程

以培養學生自主學習和鍛煉實踐動手能力為目的,針對電類專業二年級學生開設數字電子技術、模擬電子技術實驗課程,使他們獲得電子技術方面的基本理論、基本知識和基本技能,培養他們理論聯系實際的能力、分析問題和解決問題的能力,幫助他們走出茫然,為今后進一步學習、研究及應用電子技術打下基礎。

2.3電子工藝實習課程

以“建立工程觀念、工程意識,增強工程實踐能力,培養創新意識和創新能力” 為目標,針對電類專業學生二年級下學期開設電子工藝實習課程。電子工藝實習課程使學生了解電子工藝的一般知識和掌握最基本的焊接、組裝產品的技能,使學生清楚電子工藝在電子產品中的重要性,充分利用“90 后”學生獨立、自信、自我的特點,讓他們在工藝實習的實際動手中增強工程意識、感受團隊精神,為今后的畢業設計、創新實踐打下良好的基礎,實現對學生工程素質的培養[2]。

2.4電工電子實驗選修課

為提高學生的自主實踐能力,培養創新精神,在全校范圍內開設電工電子實驗選修課。對興趣濃厚、成績優秀的學生,有選擇地安排一些設計性、綜合性、應用性都較強的實驗項目,充分發揮“90后”學生獨立、自信的特點,讓他們自己準備實驗、設計實驗、查閱文獻和手冊,鼓勵他們大膽沖破教材內容的限制,開闊視野,勇于實踐,鍛煉他們從事實際工作的能力[3]。

3　輔之以課外實踐環節

根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》中明確提出的要“加強實驗室、校內外實習基地建設”、“支持學生參與科學研究,強化實踐教學環節”、“促進科研與教學互動、與創新人才培養相結合”[4],基于“90 后”大學生的特點,我校制定政策鼓勵學生積極參加課外實踐活動,讓他們目標更加明確,增強工程實踐能力,形成創造性思維。

3.1學科競賽

為引導學生帶著問題積極、主動地通過思考和實踐去尋求問題答案,對一、二、三年級學生進行學科競賽培訓,強化創新意識,培養學生遇到困難鍥而不舍和團結協作的精神[5],使學生具備工程能力并形成創造性思維,幫助學生在科技競賽活動中迅速成長。

3.2大學生創新創業訓練

“大學生創新創業訓練”吸引那些善于獨立思考、實踐動手能力較強、對創新創業有濃厚興趣、具有一定的創新意識和創業實踐能力的學生,增強他們的創新能力和在創新基礎上的創業能力,培養適應國家建設需要的高水平創新型人才。

3.3本科生科研實踐訓練

本科生科研實踐訓練主要是鼓勵學生參與教師科研活動,調動他們學習的主動性、積極性和創造性,激發他們的創新思維,培養嚴謹的工作作風和良好的職業道德。

4　抓好基礎實踐教學環節

為使該實踐體系取得較好的效果,在電子技術實踐教學中要注意抓好以下幾個方面。

4.1端正學生的實踐態度

在教學中,教師要積極引導、教育學生,讓學生知道實踐教學對消化和吸收所學的理論知識起著重要的作用,從思想上重視實踐教學,端正實踐態度,培養學生認真實踐的責任意識。只有端正了實踐態度,學生才會充分做好預習,耐心解決實踐過程中出現的問題,認真做好實踐教學的每一步；只有端正了實踐態度,學生才會具有較高的實踐意識,才會用心去想、去領悟和理解知識間的相互補充和關聯,才能在實踐中靈活運用所學的相關知識和技能。這將會使學生在今后的工作中終生受益。

4.2建立合理的實踐考核制度

建立合理的實踐考核制度是激勵和促使學生認真完成實踐環節的重要手段之一。考核制度是否合理直接關系到學生對實驗課、實習課的重視程度。

為了能讓學生重視電子技術實踐教學,從學生開始選修“大學生科技創新創業講座”開始,就向學生公布電子技術實踐考核制度,并且根據“90”后學生的特點,認真聽取他們的意見,不斷完善考核制度,使之更加合理、有效。

學校也制定相應的管理辦法,將學生取得的學科競賽、創新創業、本科生科研實踐等成果記入成績表,在“推薦優秀應屆本科畢業生免試攻讀碩士學位研究生”工作中以附加分的形式體現出來。我校學生的總成績計分方法為:平均學分績點÷4×100×90%+附加分+綜合面試成績。平均學分績點以教務處核算的所有課程平均學分績點成績為準。

4.3培養學生的實驗技能

(1) 培養學生熟練使用儀器儀表。儀器儀表的操作是電子技術基礎實驗教學的重要環節,儀器儀表使用的熟練程度是衡量學生綜合技能培養效果的重要指標之一[6]。電子技術實驗中需要學生熟練使用的儀器儀表很多,如萬用表、示波器、信號源、穩壓電源、晶體管特性圖示儀、頻率特性測試儀等,其中示波器是最基本、最重要的儀器之一[7]。

(2) 培養學生撰寫報告。第一:撰寫預習報告。培養學生養成寫預習報告的習慣,使學生真正理解實驗原理,了解實驗目的,清楚實驗步驟。第二:撰寫實驗報告。培養學生客觀記錄實驗過程和結果及實事求是的科學態度和作風[8]。第三:撰寫結題報告。大學生創新創業訓練、本科生科研實踐訓練計劃等,在完成訓練后都需要提交結題報告。結題報告是項目研究工作全過程的縮影[9],撰寫結題報告有助于培養和提高學生的思維能力和表達能力,進行有效的科研活動。

(3) 培養學生電路調試與故障排查技能。要想真正提高學生的動手能力,需要通過實驗中電路搭接、電路調試、故障排查技能等方面的訓練來培養。只有經過了故障排查訓練,學生才能學會獨立分析問題和解決問題。現在很多學生忽略這方面的訓練,一旦實驗中電路出現故障,多數學生寧愿選擇推倒重來,所以應該向學生講清學習調試與故障排查技能的重要性。允許學生犯錯,在出錯糾錯過程中,使學生理解和掌握知識和技能[10],進而激發學生的創新意識。

(4) 培養學生使用教學軟件。在不同的實踐教學階段引入不同的軟件,可以實現硬件設計的軟件化,提高實驗效率。為此,在數字、模擬課程及實驗階段,引入Multisim 10 軟件,使學生學會在計算機上設計電路,進行仿真分析。通過改變電路參數,觀察不同電路參數對電路性能的影響,使用虛擬儀器觀測出各實驗點的波形及整個電路的實驗結果[11]。同時,也引入了QuartusⅡ軟件,使學生學會實現基本數字電子電路設計。在電子工藝實習階段,引入Protel 99軟件,使學生學會使用 Protel 軟件設計電路原理圖和PCB板圖的基本方法。在課程設計和選修實驗中,加強QuartusⅡ的使用,完成各種復雜的數字電路實驗,如實現高速A/D、D/A采集和單片機接口實驗等。

5　結語

通過對“90后”學生特點的分析,依托電子技術實踐教學構建了適合“90后”學生的多層次實踐體系。經過實踐、探索,發現學生的動手能力得到大大提高,分析問題、解決問題的能力也顯著增強,學習的積極性和主動性被調動了起來。尤其是在教師的指導下,學生通過參加大學生學科競賽、創新創業訓練、本科生科研實踐訓練,把綜合理論知識和技術融入到研究過程中,培養了合作研究能力、技術創新能力,增強了綜合素質,提高了自身的實踐動手能力和創新能力、創新意識。

對我校電氣、自動化、生醫、新能、智能專業的學生自2010年以來參賽獲獎進行不完全統計數據如下：全國大學生電子設計競賽，2011年全國一等獎1項、賽區一等獎2項、賽區二等獎3項，2013年全國二等獎1項、賽區一等獎2項、賽區二等獎1項、賽區三等獎2項，2015年全國一等獎1項、賽區一等獎2項、賽區二等獎2項、賽區三等獎2項；“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽，2011年省二等獎2項，2013年全國二等獎1項、省級一等獎1項、省級二等獎4項、省級三等獎2項，2015年省特等獎2項、省一等獎5項；國際大學生物聯網創新創業大賽，2010年全國三等獎1項，2011年全國二等獎1項，全國三等獎1項，2012年全國三等獎1項；“美新杯”全國大學生物聯網設計大賽，2013年全國一等獎1項、全國二等獎1項、全國三等獎1項、全國優勝獎1項，2014年全國二等獎4項、全國三等獎3項；“西門子杯”全國大學生工業自動化挑戰賽全國總決賽，2013年全國二等獎1項，2014年全國級二等獎1項；全國“TRIZ”杯大學生創新設計大賽，2014年全國三等獎1項；全國大學生生物醫學電子創新設計競賽，2014年全國二等獎2項、全國三等獎6項。

學生在這些競賽中取得的優異成績,很大程度上得益于在依托電子技術實踐教學的多層次實踐體系中的鍛煉。

References)

[1] 沈小麗,李弘洋,潘蘭芳.基于“90后”大學生個性特征的實驗課程改革[J].實驗室研究與探索, 2015, 34(2):182-184.

[2] 范曉志.電子工藝實習教學改革探索[J].實驗技術與管理, 2013, 30(3):163-165.

[3] 孫英,邢慶國,傅仲文.電子技術課程中多途徑培養學生的創新能力[J]. 河北工業大學成人教育學院學報, 2009, 24(2):17-19.

[4] 黃曉玫,李鴻飛,黃濤.強化培養學生實踐能力和創新能力的探索與實踐[J].實驗技術與管理,2014, 31(2):1-4.

[5] 張新蓮,鐘慶賓,吳貞煥,等.探索加強學生自主實踐能力的途徑[J].實驗技術與管理,2008,25(8):139-140.

[6] 鄧紅雷,張廷鋒,李春茂.改革實驗方法提高電工學實驗教學效果[J].中國科技信息,2009(9):213-214.

[7] 王春霞,趙鳳賢.實驗教學中模擬示波器的使用及常見問題分析[J].遼寧工業大學學報:社會科學版, 2009, 11(5):138-140.

[8] 張軍.計算實驗報告的書寫規范[J].實驗技術與管理,2010, 27(5):161-164.

[9] 毛佩清. 試論課題研究過程管理的操作要點[J]. 上海教育科研, 2010(5):57-58.

[10] 吳羽,謝陳躍.數字電子技術實驗教學研究與實踐[J].牡丹江師范學院學報:自然科學版, 2011(3):77-79.

[11] 翁玲,陳盛華,孫英.仿真軟件在電子技術課堂教學中的應用[J].中國電力教育, 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

河北工業大學2013年教改項目“以全國大學生電子設計競賽為契機探索創新實踐活動內容的研究”； 河北工業大學2014年教改項目“引入CDIO工程教育理念的電子技術基礎教學模式研究”；河北工業大學河北省電工電子實驗教學示范中心建筑項目

孫英(1970—),女,河北樂亭,博士,副教授,主要從事電子技術教學及實踐研究,以及電工理論與新技術研究方向的科研工作.

E-mail：sunying@hebut.edu.cn

TN 70; G642. 0

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1002-4956(2016)4- 0172- 04