卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃下的電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探

　　摘 要： “卓越計(jì)劃”的實(shí)施對(duì)我校工程技術(shù)人才培養(yǎng)提出了新的要求，作者主要分析了以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題，著重提出了電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)不斷改革以適應(yīng)“卓越計(jì)劃”的新要求，尤其要適應(yīng)強(qiáng)化學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力的要求。
　　關(guān)鍵詞： 卓越計(jì)劃 電工電子技術(shù) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 改革 創(chuàng)新
　　原麻省理工學(xué)院院長(zhǎng)、現(xiàn)美國(guó)工程院院長(zhǎng)查爾斯·威斯特曾指出：“擁有最好工程人才的國(guó)家占據(jù)著經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)的核心地位”。教育部高教司司長(zhǎng)張大良也指出了培養(yǎng)新型的工程技術(shù)人才的重要性。他認(rèn)為走中國(guó)特色的新型工業(yè)化道路，迫切需要培養(yǎng)一大批能夠適應(yīng)和支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的工程技術(shù)人才；解決當(dāng)前工程教育中“工程性”和“創(chuàng)新性”不足問(wèn)題，使我國(guó)從工程教育大國(guó)走向工程教育強(qiáng)國(guó)，迫切需要加快工程教育改革。在這樣的大背景下我國(guó)教育部啟動(dòng)了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“卓越計(jì)劃”）。[1]“卓越計(jì)劃”是貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項(xiàng)目，是我國(guó)工程教育改革的切入點(diǎn)和突破口。浙江科技學(xué)院是省屬本科院校，也是被列入了第一批“卓越計(jì)劃”的實(shí)施院校。計(jì)劃的實(shí)施將有利于促進(jìn)我校面向社會(huì)需求培養(yǎng)人才，有利于全面提高我校工程教育人才培養(yǎng)的質(zhì)量。
　　“卓越計(jì)劃”的重要特點(diǎn)之一是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。電工電子技術(shù)是高等院校理工類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，也是學(xué)生在大學(xué)教育階段進(jìn)入的第一個(gè)工程性實(shí)踐環(huán)節(jié)，它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)和能力十分重要，它的教學(xué)效果將直接影響學(xué)生后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)和專(zhuān)業(yè)技能的培養(yǎng)。“卓越計(jì)劃”的實(shí)施對(duì)應(yīng)用型本科大學(xué)電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革提出了更高的要求。
　　首先來(lái)分析一下傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題。
　　傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的主要問(wèn)題是教學(xué)方法單一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、、教學(xué)儀器設(shè)備老化。近幾年學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)也有陸續(xù)投入，情況有好轉(zhuǎn)，但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一些弊端仍然存在。（1）實(shí)驗(yàn)方法單一，缺乏創(chuàng)新性思維。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式為“注入式”，學(xué)生對(duì)教師比較依賴，對(duì)預(yù)習(xí)不夠重視，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程不夠認(rèn)真，甚至有自己做不出數(shù)據(jù)而抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告的情況。（2）實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性為k99bKwRMLO9VAfS+iv8eAA==主，忽視能力的培養(yǎng)。這也與學(xué)校教學(xué)重理論輕實(shí)踐的指導(dǎo)思想有關(guān)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足，甚至被壓縮，而必須驗(yàn)證理論實(shí)驗(yàn)課按照大綱又不能不排，以致沒(méi)有足夠的課時(shí)來(lái)安排設(shè)計(jì)性和綜合性的實(shí)驗(yàn)。（3）輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
　　為了克服這些弊端，我們總結(jié)了以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，研究了“卓越計(jì)劃”對(duì)高等教育提出的新要求，就電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提出了一些建議。
　　1.確立學(xué)以致用的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念
　　電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中要樹(shù)立學(xué)以致用的思想，要讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用理論知識(shí)切實(shí)解決實(shí)驗(yàn)中的碰到的問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要多設(shè)問(wèn)，讓學(xué)生重視預(yù)習(xí)，杜絕不預(yù)習(xí)而來(lái)做實(shí)驗(yàn)的情況。要讓學(xué)生養(yǎng)成勤于思考，敢于提問(wèn)的習(xí)慣，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員要給予啟發(fā)式的回答，而不是直接給出結(jié)論。鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中互相討論，但是堅(jiān)決杜絕抄襲實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的行為；每次實(shí)驗(yàn)課還應(yīng)留下一些待解決的問(wèn)題給學(xué)生課后去思考，啟發(fā)他們的創(chuàng)造性思維。
　　電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要注重應(yīng)用性，要廣泛采用開(kāi)放思維教育方式。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以針對(duì)一個(gè)工程中常用的應(yīng)用電路，詳細(xì)地分析其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和具體的電路數(shù)據(jù)分析，注重其在工程中的應(yīng)用舉例，更多地剖析其實(shí)際應(yīng)用中可能會(huì)碰到的問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生舉一反三。這樣既加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)這一應(yīng)用電路的理解，同時(shí)也增強(qiáng)了他們的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步明確了他們的學(xué)習(xí)目標(biāo)。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能逐步培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的工程能力是很有幫助的。通過(guò)教學(xué)要努力讓電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)成為建立在電工電子技術(shù)理論知識(shí)和工程實(shí)際應(yīng)用之間的橋梁。
　　教師要改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，讓工程應(yīng)用這條主線貫穿于整個(gè)電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中。這同樣對(duì)教師提出了更高的要求，教師本身也必須多熟悉工程案例，多參與工程實(shí)踐，多做科研，以提升自身的工程能力。
　　2.以創(chuàng)新教育為目標(biāo)，構(gòu)建聯(lián)系工程實(shí)際的教學(xué)體系
　?。?）實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新：[2]高等教育除了為學(xué)生提供必要的知識(shí)儲(chǔ)備外，還必須為學(xué)生提供必要的能力儲(chǔ)備。實(shí)施“卓越計(jì)劃”的應(yīng)用型本科教育一般采取“3+1”模式，3年在校學(xué)習(xí)，累計(jì)1年在企業(yè)學(xué)習(xí)并做畢業(yè)設(shè)計(jì)。可見(jiàn)學(xué)生在校學(xué)習(xí)的時(shí)間相應(yīng)壓縮，與之對(duì)應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容要進(jìn)行優(yōu)化。電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程要從學(xué)生的專(zhuān)業(yè)需要出發(fā)，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化；要緊密聯(lián)系工程實(shí)際，認(rèn)真分析現(xiàn)場(chǎng)工程師的知識(shí)和能力需求，合理選擇實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。我中心電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員重新編寫(xiě)了實(shí)驗(yàn)教材，把實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分成驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)與綜合性、應(yīng)用提高型三個(gè)層次。根據(jù)不同的專(zhuān)業(yè)要求選配不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)，并對(duì)一些較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了細(xì)分，讓不同層次的學(xué)生都能夠適應(yīng)，普通的學(xué)生完成基本的項(xiàng)目，水平較好的或是在電子技術(shù)方面有特殊興趣的學(xué)生可以做一些拓展性的難度較高的項(xiàng)目。
　?。?）實(shí)驗(yàn)安排上的創(chuàng)新：實(shí)施“卓越計(jì)劃”后學(xué)生在校學(xué)習(xí)時(shí)間相應(yīng)壓縮，這就要求在提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率上下工夫。本校的電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程一般都是單獨(dú)設(shè)課的，不再是以前的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)。這樣安排固然有好處，可見(jiàn)學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)課更加重視。但是這樣也就帶來(lái)了新的問(wèn)題，由于實(shí)驗(yàn)教師和教室資源相對(duì)緊缺，實(shí)驗(yàn)時(shí)間的安排不可能做到與理論課完全同步，這樣一來(lái)就會(huì)出現(xiàn)學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)還沒(méi)有上過(guò)相應(yīng)的理論課，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理不了解，加重了學(xué)生預(yù)習(xí)的負(fù)擔(dān)。實(shí)驗(yàn)人員在上課時(shí)還必須花時(shí)間給學(xué)生補(bǔ)上理論課，這勢(shì)必會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的效果。
　　要解決這個(gè)問(wèn)題，一是需要教務(wù)人員在排課的時(shí)候充分地考慮這一因素，讓實(shí)驗(yàn)課盡量與理論課同步，好減輕學(xué)生預(yù)習(xí)以及實(shí)驗(yàn)教師講解理論的負(fù)擔(dān)，這樣才可以讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室有限的時(shí)間內(nèi)更充分地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索。二是努力創(chuàng)造條件全天候開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。給實(shí)驗(yàn)室配備必要的網(wǎng)上預(yù)約系統(tǒng)，提高實(shí)驗(yàn)室的利用率。讓學(xué)生可以自主安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，這樣就會(huì)大大增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，避免了理論課與實(shí)驗(yàn)課不同步的問(wèn)題，提高了學(xué)習(xí)的效率，實(shí)驗(yàn)效果也會(huì)大幅提升。本中心已配備了網(wǎng)絡(luò)型電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，并安裝門(mén)禁系統(tǒng)，基本具備了實(shí)驗(yàn)室全天候開(kāi)放的條件。
　?。?）教學(xué)模式的創(chuàng)新：以往的教師一般比較重視讓學(xué)生學(xué)好理論打好扎實(shí)的基礎(chǔ)，但比較忽略在教學(xué)中時(shí)刻聯(lián)系工程實(shí)際應(yīng)用的重要性。往往是教師知道某一理論或相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在工程實(shí)際中的應(yīng)用，但是由于課時(shí)安排緊張或是其他的原因未能在教學(xué)中著重提出其工程應(yīng)用，甚至認(rèn)為這是學(xué)生以后在工作中需要解決的問(wèn)題。我認(rèn)為作為教師應(yīng)該改變這種想法，就算實(shí)驗(yàn)或者理論課時(shí)受到壓縮，也不能因此就縮減了介紹工程應(yīng)用的內(nèi)容。在實(shí)際教學(xué)中往往能感受到學(xué)生對(duì)案例教學(xué)的渴望，教師應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中緊密聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，這樣理論學(xué)習(xí)就會(huì)變得有血有肉，不再枯燥。
　　電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)是與工程實(shí)際緊密聯(lián)系的，因此我們積極探索以培養(yǎng)工程能力為宗旨的教學(xué)模式。試圖從一個(gè)具體的常見(jiàn)的工程應(yīng)用問(wèn)題入手，把這一問(wèn)題分解成若干個(gè)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的項(xiàng)目，化難為簡(jiǎn)，化整為零。這樣學(xué)生在做這些項(xiàng)目時(shí)就自然體會(huì)到他們的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，提高了興趣。同時(shí)學(xué)生在完成這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的同時(shí)解決了實(shí)際的工程應(yīng)用問(wèn)題，會(huì)很有成就感。這樣比直接給出與經(jīng)典理論相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目讓學(xué)生做要來(lái)得更有目的性。這樣在有限的實(shí)驗(yàn)課時(shí)內(nèi)既安排了大綱要求的必修的項(xiàng)目，又把這些項(xiàng)目和工程實(shí)際相結(jié)合成為實(shí)用的綜合性項(xiàng)目，一舉兩得。相信通過(guò)以上的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革，學(xué)生通過(guò)相應(yīng)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練會(huì)大大提高工程意識(shí)和工程應(yīng)用能力。
　　3.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中積極鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新
　　[3]創(chuàng)新能力主要指人們通過(guò)創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性實(shí)踐，形成物質(zhì)產(chǎn)品非物質(zhì)產(chǎn)品的能力。具體而言是指發(fā)現(xiàn)或提出新問(wèn)題、新概念、新見(jiàn)解、新方法，通過(guò)創(chuàng)新活動(dòng)解決新問(wèn)題，以及建立新理論、創(chuàng)造新技術(shù)、設(shè)計(jì)新產(chǎn)品的能力。創(chuàng)新能力包含創(chuàng)造性思維能力和創(chuàng)造性實(shí)踐能力兩個(gè)方面，主要由創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新實(shí)踐和創(chuàng)新素質(zhì)構(gòu)成。
　　“卓越計(jì)劃”的一個(gè)重要任務(wù)就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。對(duì)于理工類(lèi)本科生而言創(chuàng)新能力主要是指[4]運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決工程實(shí)際中遇到的新問(wèn)題，能設(shè)計(jì)出新的產(chǎn)品，能提出技術(shù)的革新，能探討新的工藝流程，實(shí)踐新的管理模式等等。
　　（1）教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要積極鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新。對(duì)于學(xué)生的創(chuàng)新思維要立即予以肯定和鼓勵(lì)，對(duì)學(xué)生提出的新問(wèn)題要積極幫助其解決，這樣學(xué)生以后還會(huì)樂(lè)于提出更多新的問(wèn)題。對(duì)于學(xué)生提出的不同看法甚至是錯(cuò)誤的看法，不要馬上予以否定，而是要以展開(kāi)課堂討論的方法引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并對(duì)提出不同的看法的學(xué)生給予表?yè)P(yáng)，肯定其創(chuàng)新的一面。教師在教學(xué)中要時(shí)時(shí)刻刻保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)新思維，同時(shí)對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的抄襲數(shù)據(jù)，抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)操作請(qǐng)同學(xué)代勞等行為要給予嚴(yán)肅的批評(píng)和制止，絕不讓這種風(fēng)氣存在。
　?。?）教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提出實(shí)驗(yàn)與競(jìng)賽的關(guān)系。例如工科學(xué)生可以參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以告知學(xué)生電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)是參加大賽必需的基礎(chǔ)課程之一，雖然是基礎(chǔ)課程但是很重要。鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)好專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，積極參加電子設(shè)計(jì)大賽。參與競(jìng)賽不一定能得到獎(jiǎng)項(xiàng)，但是我認(rèn)為參賽準(zhǔn)備的過(guò)程是能鍛煉人的，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程能力的培養(yǎng)是一個(gè)很好的途徑。
　?。?）教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提出實(shí)驗(yàn)與科研的關(guān)系。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要多發(fā)現(xiàn)苗子，積極鼓勵(lì)并幫助學(xué)生參加各種形式的科研活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新的精神。例如可以鼓勵(lì)學(xué)生參加高校設(shè)立的大學(xué)生課外科技創(chuàng)新與實(shí)踐項(xiàng)目。讓學(xué)有余力的學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目，讓他們熟悉科研環(huán)境，了解科研流程，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。
　　“卓越計(jì)劃”提出強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力，是造就一大批掌握現(xiàn)代前沿科學(xué)技術(shù)、適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)需要的創(chuàng)新型工程技術(shù)人才的有效途徑。但是人才的培養(yǎng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，應(yīng)用型本科大學(xué)電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要在這個(gè)問(wèn)題上進(jìn)行積極的探索和實(shí)踐，將其作為一個(gè)新的問(wèn)題來(lái)研究，為培養(yǎng)“卓越工程師”的工程能力和創(chuàng)新能力做出貢獻(xiàn)。
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