應(yīng)用型本科學(xué)生“層次”實(shí)踐法的探索

鄭　燕　包　蕾

[摘要]高校實(shí)踐環(huán)節(jié)的構(gòu)建是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力的基石所在。在研究分析應(yīng)用型本科特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)，以電力電子技術(shù)課程為例，提出“層次”實(shí)踐法。

[關(guān)鍵詞]應(yīng)用型本科 實(shí)踐能力 層次 電力電子技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0320117－02

一、前言

我校作為一所剛從專(zhuān)科升格為本科的高等院校，天時(shí)、地利都決定了其出路不可能是“再版”傳統(tǒng)本科模式，而是在滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展需求，尤其是從適應(yīng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)特點(diǎn)的“大眾化”、“應(yīng)用型”領(lǐng)域?qū)で蟀l(fā)展與突破口，也就是采用應(yīng)用型本科教育模式。該模式培養(yǎng)的是各行各業(yè)中應(yīng)用科學(xué)理論從事高科技專(zhuān)業(yè)工作的應(yīng)用型專(zhuān)門(mén)人才，其畢業(yè)生絕大部分在第一線工作，直接面對(duì)實(shí)際技術(shù)問(wèn)題。這就要求辦學(xué)要從人才培養(yǎng)模式的多樣性和個(gè)性化特征上做文章。根據(jù)這一思路，應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)明確為：以行業(yè)為單位，面向行業(yè)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)和方法解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力和實(shí)踐能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的技術(shù)創(chuàng)新能力。

比較普通本科教育的培養(yǎng)方向，不難發(fā)現(xiàn)應(yīng)用型本科職業(yè)性強(qiáng)，后者需針對(duì)特定的崗位培養(yǎng)直接從事解決實(shí)際技術(shù)問(wèn)題的高等技術(shù)型應(yīng)用人才，這就要求學(xué)生必須掌握相關(guān)的技能。根據(jù)應(yīng)用型本科的評(píng)估指標(biāo)體系，應(yīng)用型本科在教學(xué)計(jì)劃的制定上，根據(jù)“基礎(chǔ)適度、口徑適中、重視應(yīng)用、強(qiáng)化素質(zhì)”的原則，應(yīng)充分重視實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建。為了具體闡明在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中的思路及采用的方法，以下以《電力電子技術(shù)》這門(mén)課程為例。

電力電子技術(shù)橫跨“電力”、“電子”與“控制”三個(gè)領(lǐng)域，是一門(mén)利用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的新興學(xué)科，也是自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。它具有內(nèi)容新、起點(diǎn)高、更新快、工程性強(qiáng)的特點(diǎn)，極其強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)際的結(jié)合性，要求學(xué)生有一定的實(shí)踐能力。

二、實(shí)踐能力培養(yǎng)的初級(jí)階段-模仿

首先，什么是實(shí)踐能力呢？實(shí)踐能力就是在實(shí)踐活動(dòng)中表現(xiàn)出來(lái)的實(shí)際能力，也就是解決問(wèn)題的能力。作為實(shí)踐的主體--學(xué)生，該如何去培養(yǎng)這種能力呢？不妨看一下一個(gè)人是如何掌握用語(yǔ)言與他人溝通的本領(lǐng)呢？一般來(lái)講，父母教寶寶的第一個(gè)單詞必定是媽媽?zhuān)瑡雰翰粩嗳ツM這個(gè)發(fā)音，于是就學(xué)會(huì)了人生的第一個(gè)單詞。人的認(rèn)知過(guò)程都是相通的，要使學(xué)生具有最初步的實(shí)踐能力，其方法就是模仿。

一般來(lái)講，課程配套的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)方法和步驟在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中已明確給出。學(xué)生只需按部就班就可以了。學(xué)生進(jìn)行這種模仿性實(shí)驗(yàn)，不僅在于驗(yàn)證理論知識(shí)的正確性，同時(shí)也是大腦加深對(duì)新知識(shí)印象的過(guò)程。這種傳統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)限定了時(shí)間、地點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)條件，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)幾乎都很好，因此只能作為鞏固理論概念的手段。

實(shí)踐能力的學(xué)習(xí)，既不是學(xué)出來(lái)的，也不是教出來(lái)的，而是練出來(lái)的，但要練得科學(xué)，使得在規(guī)定的課時(shí)內(nèi)達(dá)到目的，這就要求教師在制定實(shí)驗(yàn)大綱時(shí)，能根據(jù)情況更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方式，注意選擇具有代表性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，減少演示型和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性實(shí)驗(yàn)。

在電力電子技術(shù)課程中，可根據(jù)電力電子的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行刪減和補(bǔ)充。加強(qiáng)電力電子新型控件的學(xué)習(xí)，壓縮和刪減半控器件，強(qiáng)化全控型器件的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)補(bǔ)充反映本學(xué)科最新發(fā)展的內(nèi)容。以晶閘管為代表的半控器件及由其組成的控制電路和控制裝置，一直是電力電子實(shí)驗(yàn)的主要部分。曾經(jīng)作為電力電子核心技術(shù)的晶閘管，在整流器、交流電壓開(kāi)頭、交流調(diào)壓等方面比較合適，但用于輸入為直流的變換裝置，如逆變器、斬波器等場(chǎng)合，則難以控制。目前，MOSFET以及它的派生IGBT逐步取代晶閘管，成為新一代電力電子的核心技術(shù)。因此在實(shí)驗(yàn)安排中，要圍繞這一核心技術(shù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)整。比如在AC-AC變換電路的實(shí)驗(yàn)中，采用晶閘管的交-交變頻電路和直-交變換電路可以刪去，由脈寬調(diào)制（PWM）逆變電路取代。

其次，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇要注意其層次性。比如，在電力電子技術(shù)課程中選擇了“雙閉環(huán)三相異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”，那么在其先序課程如《電機(jī)學(xué)》中必須選擇交流異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)等控制實(shí)驗(yàn)，這樣才能使學(xué)生對(duì)交流異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性有一個(gè)深刻的理解。

最后，為了彌補(bǔ)課程設(shè)置的不足，應(yīng)開(kāi)設(shè)與實(shí)際工作盡量接近的工程性實(shí)驗(yàn)，使原理認(rèn)證與實(shí)際產(chǎn)品相結(jié)合。比如在電力電子課程中，可選做銑床主軸與進(jìn)給電機(jī)控制、電動(dòng)葫蘆電氣控制等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，強(qiáng)化學(xué)生的現(xiàn)場(chǎng)概念。適當(dāng)采用仿真的方法達(dá)到教學(xué)目的，防止學(xué)生普遍存在的“欺軟怕硬”思想的蔓延。

三、實(shí)踐能力培養(yǎng)的中級(jí)階段-試驗(yàn)

十九世紀(jì)，德國(guó)著名教育學(xué)家第斯多惠在論及人的發(fā)展問(wèn)題時(shí)就明確指出：“誰(shuí)要享有發(fā)展與培養(yǎng)，就要用自己

內(nèi)部的活動(dòng)和努力來(lái)獲得?！币箤W(xué)生切實(shí)具有實(shí)踐學(xué)習(xí)的能力，就必須讓學(xué)生作為主體參與內(nèi)容豐富、形式多樣的實(shí)踐活動(dòng)，并在活動(dòng)中完成學(xué)習(xí)目標(biāo)與自我的雙向構(gòu)建。

無(wú)論是傳統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)，還是作為高校實(shí)踐環(huán)節(jié)之一的課程設(shè)計(jì)，其主體還不完全是學(xué)生本人。教師在其中起了主要作用，是真正的主體或背后的主體。通過(guò)教師的指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是可預(yù)期的、實(shí)驗(yàn)流程是已知的。學(xué)生在幾乎是被動(dòng)的情況下，加上些許個(gè)人的主觀勞動(dòng)完成整個(gè)過(guò)程。往往在實(shí)踐環(huán)節(jié)的安排上，應(yīng)用型本科會(huì)加大實(shí)踐學(xué)時(shí)的比例，但收效不大，原因就在于此。

要使學(xué)生真正成為實(shí)踐的主體，就要讓學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐。也就是讓學(xué)生盡量真正作為主體參與實(shí)踐的每個(gè)環(huán)節(jié)，包括對(duì)象的確定，方法的制定，程序（路線）的設(shè)計(jì)，問(wèn)題質(zhì)疑，分析總結(jié)等。這是一個(gè)試驗(yàn)的過(guò)程，要求學(xué)生把學(xué)到的知識(shí)拿來(lái)做應(yīng)用，好比做課后練習(xí)，只不過(guò)這是實(shí)踐性的操作練習(xí)，它要求學(xué)生解決試驗(yàn)中出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)試驗(yàn)，能使學(xué)生真正對(duì)知識(shí)融會(huì)貫通，完成一般理論到特殊應(yīng)用的認(rèn)知過(guò)程。如果每個(gè)學(xué)生能主動(dòng)地實(shí)踐，認(rèn)真地試驗(yàn)，那么他們的實(shí)踐工作就能產(chǎn)生許多生動(dòng)豐富的特殊個(gè)例，為進(jìn)一步的革新奠定基礎(chǔ)。

根據(jù)這個(gè)指導(dǎo)思想，在實(shí)踐教學(xué)體系的設(shè)計(jì)上，應(yīng)實(shí)施“綜合開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)”，這是一種超越綜合性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施模式，強(qiáng)化“系統(tǒng)設(shè)計(jì)”概念，要求學(xué)生進(jìn)行自我控制和自我指導(dǎo)，通過(guò)自主學(xué)習(xí)、協(xié)同學(xué)習(xí)，學(xué)生根據(jù)自我興趣、特長(zhǎng)，在實(shí)驗(yàn)室提供的可選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，組織實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。學(xué)生在已有“積木式”儀器設(shè)備和部件的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備條件、選擇參數(shù)，完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。在這個(gè)總體構(gòu)想之一，對(duì)于不同的年級(jí)應(yīng)該采用不同的方法，實(shí)行“分步推進(jìn)”的策略。

1．一年級(jí)學(xué)生，實(shí)驗(yàn)課題由教師制定，教師提供實(shí)驗(yàn)資料，并解答學(xué)生的問(wèn)題。

2．二年級(jí)學(xué)生：教師提供多個(gè)選題，學(xué)生選題，教師指導(dǎo)并驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3．三年級(jí)學(xué)生：學(xué)生選題，實(shí)驗(yàn)時(shí)間、空間、實(shí)驗(yàn)方法等全方位開(kāi)放。教師鑒定成果。

4．四年級(jí)學(xué)生：為畢業(yè)設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備，從設(shè)計(jì)文檔、功能的實(shí)現(xiàn)到應(yīng)用指南，完成一個(gè)產(chǎn)品的研發(fā)。

四、實(shí)踐能力的高層次——?jiǎng)?chuàng)新

更高層次的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，是讓學(xué)生創(chuàng)造性地應(yīng)用知識(shí)，這種創(chuàng)新能力來(lái)自于寬厚的理論知識(shí)和出眾的實(shí)踐能力。那么這種創(chuàng)新性的實(shí)踐活動(dòng)與前者有何區(qū)別呢？是否等價(jià)于研究型本科的創(chuàng)新呢？

前兩個(gè)層次中所談的實(shí)踐教學(xué)中的開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)通常是一門(mén)課程中幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)的結(jié)合，而實(shí)際問(wèn)題的解決一般需要綜合多門(mén)課程的知識(shí)，這也就是創(chuàng)新性的實(shí)踐。缺乏系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐訓(xùn)練的學(xué)生，是難以解決綜合復(fù)雜性問(wèn)題，另外在多課程的知識(shí)綜合中，可以更實(shí)際地進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐。在高年級(jí)的學(xué)生中，可以分層次、分方向地將學(xué)生組織起來(lái)進(jìn)行創(chuàng)新性地訓(xùn)練和提高。

一方面采用科技社團(tuán)的形式組織學(xué)生，經(jīng)過(guò)老師的幫助，學(xué)生可以接觸到比前兩個(gè)層次更有深入性和廣泛性的應(yīng)用課題，鞏固、加深課堂教學(xué)內(nèi)容，開(kāi)發(fā)學(xué)生非智力因素，部分學(xué)生可以參加各類(lèi)創(chuàng)新實(shí)踐比賽，從而對(duì)學(xué)生主動(dòng)操作能力提出更高的要求，幫助優(yōu)秀人才盡快成熟。

另一方面從適應(yīng)個(gè)性化培養(yǎng)的目標(biāo)考慮，在計(jì)劃實(shí)踐課程學(xué)時(shí)外，可以增設(shè)課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，內(nèi)容可以超越不同專(zhuān)業(yè)課程的界限，利用學(xué)科交叉進(jìn)行創(chuàng)新，賦予學(xué)生更大的自主權(quán)和責(zé)任感。例如，針對(duì)電力電子技術(shù)課程，學(xué)生可以進(jìn)電力電子裝置制作，完成電力電子裝置的電路仿真，器件安裝和裝置調(diào)試?？梢詫⑶度胧较到y(tǒng)與電力電子技術(shù)相結(jié)合，嘗試新的控制平臺(tái)。

五、結(jié)束語(yǔ)

總結(jié)“層次”實(shí)踐法可以用圖1-1表示。其中任何一環(huán)節(jié)的構(gòu)建不是孤立的，它是與理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)等構(gòu)成一個(gè)完成的教學(xué)體系。新升格的應(yīng)用型本科受到以上因素的限制，在較短的時(shí)間內(nèi)是無(wú)法完成整個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的合理構(gòu)建的。但是，為了良好地培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)，實(shí)踐能力的總體培養(yǎng)思路是一致的，并且最終的模式也將是類(lèi)同的，這就要求用發(fā)展的眼光來(lái)看待實(shí)踐環(huán)節(jié)的構(gòu)建。

參考文獻(xiàn)：

[1]周震、湯勉剛，電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)模式初探，高教論壇，N0:4,Aug.2006,p:87-88.

[2]向欣、王永驥、趙金，控制學(xué)科專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新平臺(tái)的建設(shè)，實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，Vol:25,No:2,Feb,2008,P:122-124.

作者簡(jiǎn)介：

鄭燕，浙江寧波人，講師，主要研究方法是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)。