应用型本科学生“层次”实践法的探索

2009-04-23郑燕包蕾

新媒体研究 2009年6期

关键词：层次电力电子技术应用型本科

郑　燕　包　蕾

[摘要]高校实践环节的构建是培养学生实践与创新能力的基石所在。在研究分析应用型本科特点的基础上，结合自身的教学经验与体会，以电力电子技术课程为例，提出“层次”实践法。

[关键词]应用型本科实践能力层次电力电子技术

中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0320117－02

一、前言

我校作为一所刚从专科升格为本科的高等院校，天时、地利都决定了其出路不可能是“再版”传统本科模式，而是在满足社会发展需求，尤其是从适应当地经济特点的“大众化”、“应用型”领域寻求发展与突破口，也就是采用应用型本科教育模式。该模式培养的是各行各业中应用科学理论从事高科技专业工作的应用型专门人才，其毕业生绝大部分在第一线工作，直接面对实际技术问题。这就要求办学要从人才培养模式的多样性和个性化特征上做文章。根据这一思路，应用型本科人才培养目标应明确为：以行业为单位，面向行业培养学生综合运用理论知识和方法解决实际问题的综合能力和实践能力，同时培养学生较强的技术创新能力。

比较普通本科教育的培养方向，不难发现应用型本科职业性强，后者需针对特定的岗位培养直接从事解决实际技术问题的高等技术型应用人才，这就要求学生必须掌握相关的技能。根据应用型本科的评估指标体系，应用型本科在教学计划的制定上，根据“基础适度、口径适中、重视应用、强化素质”的原则，应充分重视实践环节的设计与构建。为了具体阐明在实际教学过程中的思路及采用的方法，以下以《电力电子技术》这门课程为例。

电力电子技术横跨“电力”、“电子”与“控制”三个领域，是一门利用电力电子器件对电能进行变换和控制的新兴学科，也是自动化专业的一门重要的专业基础课程。它具有内容新、起点高、更新快、工程性强的特点，极其强调理论和实际的结合性，要求学生有一定的实践能力。

二、实践能力培养的初级阶段-模仿

首先，什么是实践能力呢？实践能力就是在实践活动中表现出来的实际能力，也就是解决问题的能力。作为实践的主体--学生，该如何去培养这种能力呢？不妨看一下一个人是如何掌握用语言与他人沟通的本领呢？一般来讲，父母教宝宝的第一个单词必定是妈妈，婴儿不断去模拟这个发音，于是就学会了人生的第一个单词。人的认知过程都是相通的，要使学生具有最初步的实践能力，其方法就是模仿。

一般来讲，课程配套的实验，其实验方法和步骤在实验指导书中已明确给出。学生只需按部就班就可以了。学生进行这种模仿性实验，不仅在于验证理论知识的正确性，同时也是大脑加深对新知识印象的过程。这种传统性的实验课教学限定了时间、地点、实验内容和实验条件，学生的实验成绩几乎都很好，因此只能作为巩固理论概念的手段。

实践能力的学习，既不是学出来的，也不是教出来的，而是练出来的，但要练得科学，使得在规定的课时内达到目的，这就要求教师在制定实验大纲时，能根据情况更新实验内容和方式，注意选择具有代表性的实验项目，减少演示型和验证性实验，增加综合性实验。

在电力电子技术课程中，可根据电力电子的发展趋势，对课内实验进行删减和补充。加强电力电子新型控件的学习，压缩和删减半控器件，强化全控型器件的实验，同时补充反映本学科最新发展的内容。以晶闸管为代表的半控器件及由其组成的控制电路和控制装置，一直是电力电子实验的主要部分。曾经作为电力电子核心技术的晶闸管，在整流器、交流电压开头、交流调压等方面比较合适，但用于输入为直流的变换装置，如逆变器、斩波器等场合，则难以控制。目前，MOSFET以及它的派生IGBT逐步取代晶闸管，成为新一代电力电子的核心技术。因此在实验安排中，要围绕这一核心技术，对实验项目进行调整。比如在AC-AC变换电路的实验中，采用晶闸管的交-交变频电路和直-交变换电路可以删去，由脉宽调制（PWM）逆变电路取代。

其次，实验项目的选择要注意其层次性。比如，在电力电子技术课程中选择了“双闭环三相异步电动机串级调速系统实验”，那么在其先序课程如《电机学》中必须选择交流异步电动机的起动、调速、制动和运转等控制实验，这样才能使学生对交流异步电动机的起动特性有一个深刻的理解。

最后，为了弥补课程设置的不足，应开设与实际工作尽量接近的工程性实验，使原理认证与实际产品相结合。比如在电力电子课程中，可选做铣床主轴与进给电机控制、电动葫芦电气控制等实验项目，强化学生的现场概念。适当采用仿真的方法达到教学目的，防止学生普遍存在的“欺软怕硬”思想的蔓延。

三、实践能力培养的中级阶段-试验

十九世纪，德国著名教育学家第斯多惠在论及人的发展问题时就明确指出：“谁要享有发展与培养，就要用自己

内部的活动和努力来获得。”要使学生切实具有实践学习的能力，就必须让学生作为主体参与内容丰富、形式多样的实践活动，并在活动中完成学习目标与自我的双向构建。

无论是传统性实验，还是作为高校实践环节之一的课程设计，其主体还不完全是学生本人。教师在其中起了主要作用，是真正的主体或背后的主体。通过教师的指导，实验结果是可预期的、实验流程是已知的。学生在几乎是被动的情况下，加上些许个人的主观劳动完成整个过程。往往在实践环节的安排上，应用型本科会加大实践学时的比例，但收效不大，原因就在于此。

要使学生真正成为实践的主体，就要让学生主动实践。也就是让学生尽量真正作为主体参与实践的每个环节，包括对象的确定，方法的制定，程序（路线）的设计，问题质疑，分析总结等。这是一个试验的过程，要求学生把学到的知识拿来做应用，好比做课后练习，只不过这是实践性的操作练习，它要求学生解决试验中出现的实际问题。通过试验，能使学生真正对知识融会贯通，完成一般理论到特殊应用的认知过程。如果每个学生能主动地实践，认真地试验，那么他们的实践工作就能产生许多生动丰富的特殊个例，为进一步的革新奠定基础。

根据这个指导思想，在实践教学体系的设计上，应实施“综合开放性实验”，这是一种超越综合性实验的实施模式，强化“系统设计”概念，要求学生进行自我控制和自我指导，通过自主学习、协同学习，学生根据自我兴趣、特长，在实验室提供的可选实验项目中，组织实验内容，开展实验活动。学生在已有“积木式”仪器设备和部件的实验环境下，设计实验方案、实验准备条件、选择参数，完成整个实验过程。在这个总体构想之一，对于不同的年级应该采用不同的方法，实行“分步推进”的策略。

1．一年级学生，实验课题由教师制定，教师提供实验资料，并解答学生的问题。

2．二年级学生：教师提供多个选题，学生选题，教师指导并验收实验结果。

3．三年级学生：学生选题，实验时间、空间、实验方法等全方位开放。教师鉴定成果。

4．四年级学生：为毕业设计做好准备，从设计文档、功能的实现到应用指南，完成一个产品的研发。

四、实践能力的高层次——创新

更高层次的实验活动，是让学生创造性地应用知识，这种创新能力来自于宽厚的理论知识和出众的实践能力。那么这种创新性的实践活动与前者有何区别呢？是否等价于研究型本科的创新呢？

前两个层次中所谈的实践教学中的开设的实验通常是一门课程中几个知识点的结合，而实际问题的解决一般需要综合多门课程的知识，这也就是创新性的实践。缺乏系统专业综合实践训练的学生，是难以解决综合复杂性问题，另外在多课程的知识综合中，可以更实际地进行创新实践。在高年级的学生中，可以分层次、分方向地将学生组织起来进行创新性地训练和提高。

一方面采用科技社团的形式组织学生，经过老师的帮助，学生可以接触到比前两个层次更有深入性和广泛性的应用课题，巩固、加深课堂教学内容，开发学生非智力因素，部分学生可以参加各类创新实践比赛，从而对学生主动操作能力提出更高的要求，帮助优秀人才尽快成熟。

另一方面从适应个性化培养的目标考虑，在计划实践课程学时外，可以增设课外创新实验课程内容，内容可以超越不同专业课程的界限，利用学科交叉进行创新，赋予学生更大的自主权和责任感。例如，针对电力电子技术课程，学生可以进电力电子装置制作，完成电力电子装置的电路仿真，器件安装和装置调试。可以将嵌入式系统与电力电子技术相结合，尝试新的控制平台。

五、结束语

总结“层次”实践法可以用图1-1表示。其中任何一环节的构建不是孤立的，它是与理论教学、实验室建设、师资队伍建设等构成一个完成的教学体系。新升格的应用型本科受到以上因素的限制，在较短的时间内是无法完成整个实践环节的合理构建的。但是，为了良好地培养学生工程素质，实践能力的总体培养思路是一致的，并且最终的模式也将是类同的，这就要求用发展的眼光来看待实践环节的构建。