大学生的“后课程”实践环节训练与成效分析
2011-08-15罗志增席旭刚姜周曙
罗志增,席旭刚,姜周曙
(杭州电子科技大学自动化学院,浙江杭州 310018)
大学生的“后课程”实践环节训练与成效分析
罗志增,席旭刚,姜周曙
(杭州电子科技大学自动化学院,浙江杭州 310018)
详细介绍了“后课程”实践环节训练的定义、教学教育思想、具体内容和培养过程的体系结构。通过“后课程”实践环节训练的实施,学生的实践与创新能力得到显著提高。结果表明,“后课程”实践教学方法不仅是一种具有创新意义的培养方式,也是一项对实践教学内容、方式和手段的改革。
“后课程”实践;工程实践;创新能力
“后课程”实践环节训练是指课程的课堂教学完成之后,主讲教师为部分学生提供的、大学生培养计划之外的工程训练环节。教师根据课程教学内容和学生实际学习情况,结合教师自身相关最新科研成果,总结并提炼编撰适合学生(团队)进行课外实践训练的各类训练题目,提供给学有余力和感兴趣的同学进行课外工程训练。杭州电子科技大学自动化学院在《测试技术与传感器》、《单片机原理与应用》等课程的教学中,为学生提供了这种“后课程”实践环节训练。目前,提供给学生“后课程”实践训练的题目有“基于硬币特征参数检测的单片机测控系统”、“高精度干湿球温度测量”等10余个题目,并不断更新,持续时间已达5年以上,在人才培养方面取得了突出的成绩。
一、“后课程”实践环节训练的教育教学理念和特点
目前的大学生的培养计划一般不会包含“后课程”实践环节训练,这种指导和训练完全是教师和学生间自由组织的,由教师出题目、指导,教师和学生共同完成的研究任务。团队教师秉承“课堂教学结束并不等同教学过程结束”的理念,坚持人才的培养是一个循序渐进、理论实际结合、课内课外并行的过程,“后课程”实践环节训练已经被证明是一种行之有效的实践和创新型人才培养方式。
大学生的学习活动包括课内和课外两部分,在课内有限的时间里,主要学习培养计划大纲所规定的课程内容,达到专业教学的基本要求,掌握入门的基本知识和技能。学生的兴趣和潜能,更重要的是通过课外科技活动来挖掘和拓展,“后课程实践”则是教导学生学以致用、培养学生工程实践和创新能力、倡导研究性学习的有效途径之一。“后课程”实践训练题目全部来自实际应用项目和科研课题,又与课堂教学内容有切入点,这对长期被动接受课本知识的同学来说,无疑找到了活学活用的突破口,按同学的话说,看到题目有一种“跃跃欲试”、“挑战”的感觉,取得成绩后的“成就感也特大”。在这样的氛围下,同学的学习主动性和创造性被充分地调动了起来,学习的积极性空前高涨,在研究的过程中遇到困难,也会主动收集资料、找老师询问探讨,自然而然地在训练的过程中开展了研究性学习,提高了分析问题、解决问题的能力。这种训练方式不仅有效消除了师生间的隔阂,提升了实践动手能力,为大学生参加各种课外科技竞赛和毕业设计打下了良好的基础。许多学生通过训练取得了很好的实训效果,有的同学训练结束后还主动要求跟随主讲教师做毕业设计直至大学毕业。通过这种模式培养的学生在毕业时的就业应聘中展示了极强的竞争力,受到社会的广泛欢迎。
大学时代是大学生最具活力和创造性的年龄阶段,思维活跃、大胆和开放,老师通过与同学的交流,有些问题找到了新的解决途径;通过项目的指导,从中学到了很多东西,有时为了得到一些疑难问题的解答,也“逼迫”教师更新知识、不断充电,所以“后课程”实践训练也是教师提高自身业务能力的重要手段之一。由于一些优秀的学生还直接参与了教师的科研项目,为项目的完成作出了自己的贡献,所以,教师在培养学生的同时也直接受益。
二、“后课程”实践环节训练的具体内容
在杭州电子科技大学自动化学院大三阶段完成《测试技术与传感器》、《单片机原理与应用》、《PLC》等课程学习后,就可以在指导教师的安排下开始“后课程”实践环节训练。主讲教师结合自身的科研情况和历史积累,经过总结和提炼,从项目中分离部分与所授理论课程相关的内容立为训练题目,供部分优秀、感兴趣的学生在课程结束后继续强化其实践能力的培养,个别基础特别好的同学则直接进入教师课题组,参与项目的研究工作。“后课程”实践环节训练,一方面能起到主讲教师课程教学结束后的教学效果跟踪检查,为今后课程教学改进提供依据的作用;另一方面也为动手能力强的学生提供了“因材施教”、培养创新能力的良好教材。
目前,有10余个可供学生选择的实践训练题目。这些题目有些可以在《测试技术与传感器》课程结束后即可进行,有些需要在《单片机原理与应用》、《PLC》等课程结束后才能供学生选择,不同阶段可以进行不同题目的训练。除了参与上述实践能力训练题目外,个别能力超强的学生还可直接加入期间教师承担的科研课题。
三、“后课程”实践环节训练的实施过程
当理论课程教学结束后,该课程相应的“后课程实践”便开始了。根据学生的报名情况、题目的类型进行一定的筛选,确定参加训练的同学;再根据指导教师的专业特长和人员情况为每个训练小组配备由教师、研究生或大四优秀本科生组成的指导小组,其中,教师根据资源、题目情况和学生的兴趣爱好等,成立若干个训练组,并将每个学生分配到训练组,规定其具体的任务分工和要求,每组指定负责人,以小课题的方式运作。在这里,我们有意识地组建梯队式的指导小组,事实上,通过一年左右训练的上一期同学完全可以胜任新的训练小组的指导任务。
各课题组都存在着大量资料检索、理论分析计算、设计、购买元器件、制作、调试等工作。在课题组教师的指导下,从传感器选择、元器件的购买、硬件电路的设计、板图的绘制、外协加工、焊接调试、编程实验等等,都由学生完成,不但培养了他们的工程意识和实践能力,也使他们在训练中接受科研工作的熏陶,掌握科研活动的流程,为今后的实际工作打下良好的基础。同时,课题组轰轰烈烈开展实践环节训练,还在一定程度上激发了其所在班级参与科研与工程实践的热情,对学风的改善起到一定的推动作用。
课题组之间、学生之间既存在合作,也存在竞争,这就要求进行有效的交流与沟通、加强彼此的认知和包容,既要做事又要做人,从做事中进一步加深和领会做人的道理,形成健康、积极向上的团队协作精神。这种培养方式不是口头上的说教,而是实实在在的实践锤炼,比普通的课堂教学更真实、更具体和更有说服力。课题组的指导教师要求学生填写“周报表”,总结每周的进展、存在的问题和下一步的工作计划;每周举行讨论会(seminar),积极鼓励学生进行专业交流,一个技术上的突破,往往使课题组全体学生受益,一种新方法的掌握,可以启发更多的学生。部分学生在业务上的长进,无形中对另一部分学生形成压力,鞭策他们更加努力地学习和工作。这对学生未来的职业选择、科研精神、责任意识和进取心的培养都将产生深远的影响。
课题组也实行淘汰制,以保证有限资源能够得到充分有效的使用。参加“后课程”实践训练的学生,根据研究工作的情况,取得突出成绩的同学优先考虑进入教师科研的课题组,对研究工作开展不力的训练小组给予解散和重组,使每一个参加训练的同学既有压力又有动力。目前的大学生培养计划都对参加各种学科竞赛取得成绩的同学给予学分承认和奖励,参加“后课程”训练的同学也同样被鼓励积极“走出去”,参加针对大学生开展的各类课外科技竞赛,在更广阔的舞台上锤炼自己;对大四的学生,“后课程”训练可以结合毕业设计题目进行,使其免除时间和精力上的“后顾之忧”,两者结合,相得益彰。实际训练的过程也证明,与“后课程”训练结合的毕业设计,在训练时间、题目深度上都超过常规的毕业设计,受训练的同学在创新性、工程实践性等方面表现更加突出,获得优秀的比例很高。
“后课程”训练课题经费最初主要来自教师的科研课题,近年来,随着浙江省科技厅、学校、学院对学生的课外科技训练日益重视,已有相当一部分的经费来自这三级单位或部门的资助。浙江省科技厅针对大学生的科技训练专门设立了“新苗计划”,学校则设立了“新苗培育”计划,只要同学们有好的想法、创意,有可行性良好的技术路线和实施方案,很容易得到这两个计划的经费支持。学院也为培养大学生的课外科技创新能力制定了专门文件,以一学期为限,每学期支持10-20项学生科研项目,经费500-1 000元不等,现已连续实施5期。“后课程”训练指导教师指导的研究小组,至今已获6项浙江省“新苗”计划资助,11项校“新苗培育”计划资助,17项学院学生科研立项。
四、“后课程”实践环节训练所取得的成绩与存在的不足
“后课程”实践训练环节作为日常教学的补充,能创导大学生开展研究性学习,可以培养学生的创新精神和创造能力,培养自主探究知识的能力。通过课题组的分工合作,学生团队协作能力得到进一步加强。学生们长时间地主动进行科研和工程实践,可以切身地体验成功的喜悦和失败的沮丧,可以充分展现自己的能力,发挥学习的主动性和创造力,明白“一份耕耘,一份收获”的人生哲理,从自身的经历意识到学习的重要性,无需动员就加强了学习的积极性,无形中带动了整个班级的学习积极性,良好的研究氛围可以加强大学生的学风建设。更为重要的是,通过“后课程”实践环节训练,学生的工程实践能力、创新能力实实在在获得了提升,成为社会迫切需要的人才。“后课程”实践训练不仅使学生受益匪浅,教师收获也很大,实践证明,训练过程对教师实践教学水平的提高具有明显的促进作用,并能促使教师课堂教学时更能理论联系实际,讲课的生动性也增加了。
“后课程”实践环节在大学生中经过了多年的实施,已经培养了一批具有很强工程应用和创新能力的大学毕业生,他们在“挑战杯”、电子设计竞赛、创业计划大赛等各类大学生课外科技竞赛中取得了优异的成绩,在教师的科研项目中充当了研究主力,获得了浙江省“新苗人才计划”的资助,在教师的指导下发表论文、申请专利和软件著作权。更为重要的是,经历了“后课程”实践训练的学生在毕业时的就业环节中展示了极强的竞争力,都找到了理想的工作岗位,通过这种模式培养的学生受到社会的广泛欢迎。如,2002届本科生王同学,参加了《PLC》“后课程”实践训练,毕业后到东方通讯公司从事西门子公司的ATM的控制程序设计,已成为技术骨干和项目主管。2004届本科生曾同学,参加了《单片机原理与应用》“后课程”实践训练,设计完成了工业用无线遥控器,获“挑战杯”浙江省一等奖,毕业后到杭州华为3COM从事语音电话的底层驱动开发,现已成为技术部门的负责人。2005届本科生李同学,参加了《测试技术与传感器》“后课程”实践训练,毕业后到宁波奇胜运动器材有限公司工作,一年后成为电子工程部负责人,已成功开发了体质测试仪、智能跑步机等产品。2005届两位何姓本科生,大二时两人迷恋网络游戏而荒废了学业,导致多门课成绩“红灯高挂”,大三时幡然醒悟,主动找到团队的教师,要求参加“后课程”实践训练,在其后的二年里,没有节假日,对研究工作产生了浓厚的兴趣,其中一人参加了某电厂DCS工程项目的研制和调试工作,其在PLC应用方面的专业能力甚至超过了研究生的水平,赢得了同学们的尊敬,另一位同学以其在单片机和嵌入式系统性能测试方面的扎实专业能力,毕业后通过苛刻的选拔,如愿被解放军某导弹试验基地录用。2007届本科生颜同学,参加了《虚拟仪器》的“后课程”实践训练,还未毕业就被浙大中控信息技术有限公司看中,目前已成为技术研发骨干。
总之,在实验室中接受过“后课程”实践环节训练的本科生,一次就业率高达100%。从跟踪调查中发现,这些学生中的绝大多数人都能很快适应新的工作岗位,并具有很强的独立工作能力和科技创新能力,很好的团队合作精神,这些同学经过1-3年的努力,相当一部分毕业生能够迅速成为所在单位的骨干。
“后课程”实践训练环节由于受实验室条件的限制还远不能满足同学的实际需要,目前还只能有选择性的“挑”一些同学参加,团队教师也正在努力创造条件,扩大该训练环节的受益面。为此已经向所在学院建议,一是加大开放实验室建设的力度,创造更好的条件鼓励更多的学生参与“后课程”实践训练,二是学校在培养机制上予以保证,使之不再是教师的“自发行动”。
五、结语
“后课程”实践环节训练是作者所在的教师团队根据多年教学经验总结提炼后的一种提法,是课堂教学与课外实践训练有机结合的结晶。其培养方式可能在其他教师的教学中也有类同,但像我们团队这样有意识地提倡、有目标的培训、系统化的组织实施,并取得突出培养效果的却不多。“后课程”实践训练题目来自教师科学研究和实际的(横向)应用型课题,且与课堂教学内容有一定的切入和结合点,能起到对传统实践教学环节的强化与拓展作用,是一种集“主动性”、“研究型”和“创新型”相结合的实践环节培养新方式。这种教学教育方式在基本教学环节知识传授和技能培养的基础上,更加着力于“探求知识、加强实践、适应社会、满足需要”,以及实践应用和社会适应能力的超前导引,有力地推动了实践教学内容、方式和手段的改革。
综上所述,“后课程”实践环节训练无疑是一种能给学生、教师带来共赢的教学方式,同时也为社会培养了有用的实践和创新型人才。
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‘Post-course’Practical Training Program and its Effect on College Students
LUO Zhi-zeng,XI Xu-gang,JIANG Zhou-shu
(School of Automation,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou Zhejiang 310018,China)
A practical training framework of the‘post-course’is discussed in this paper,including definition,teaching philosophy and contents.By implementing the‘post-course’training,the practical abilities and creative capabilities of students are significantly increased.Results show that the‘post-course’training method is not only an innovative cultivation mode,but also a teaching reformation of the instructional contents,manners and means in practical courses.
the‘post course’practical training program;engineering practice;innovative ability
G642.0
B
1001-9146(2011)02-0067-04
2011-03-22
浙江省新世纪高等教育教学改革研究项目(YB09025)
罗志增(1965-),男,浙江慈溪人,教授,智能控制.