电子电气实践教学与学生创新能力培养研究

摘要:实践教学环节是工科类院系的重要教学内容，是培养学生创新能力的重要手段。近几年高校毕业生面临择业难的现状，对我们工程类专业提出了更加严峻的挑战，借鉴其他学校成功的改革经验，探索出切合我院实际的应用型人才培养模式。结合机电学院电子电气实验教学的现状和存在的问题，提出在实验教学中加强学生创新能力培养的若干方法和途径。

文献标识码: A

文章编号:1009-2714( 2015) 02-0106-03

doi:10．3969/j．issn．1009－2714．2015．02．021

收稿日期:2014—12—22

基金项目:湖北师范学院校级教研项目( JH201225)

作者简介:徐丰( 1987－)女，湖北孝感人，主要从事电气工程及其自动化方面的研究．

电子电气实验是电气工程专业的基础实验课，教学目的是验证学生在课堂上所学的理论知识，加深对知识的理解并能融会贯通，提高学生动手技能和科学实验素质，为学习其他实验课程打好基础。如何以培养学生创新意识和创新能力为目标来开展电子电气实验，如何实施实践环节教学改革，不断完善实验课程教学体系，培养出满足实际需求的应用型人才，目前各高校正在积极探讨解决这个难题［1～3］。

1　电子电气实验教学现状

近年来我院电子电气实验教学一直在探寻新的教学方法和思路，通过努力实验教学水平和质量在不断提高，但仍存在一些问题。

1)教学方法传统，多采用“灌输法”。传统教学往往重理论轻实践，实验课作为理论课的辅助手段，主要是对课堂上的书本知识进行验证。通常是老师怎么说学生就怎么做，实验设计一般都是从确定的原理出发，按照参考书上固定的步骤和方法一步步进行最后得出实验现象和结论 ［2，4］。在这个过程中学生几乎完全按照教师要求或者课本要求进行操作，要学生动脑去思考的地方很少。这种传统的教学方法让学生感到很被动，积极性不高，觉得做实验没意思。这种方法不能启发学生思考问题，不能激发学生兴趣，对提高创新能力几乎没有任何帮助。

2)教学内容比较单一、陈旧。所有学生的实验设计题目都一样，而学生的动手能力本身就有差异，实验内容设计上没有考虑学生个体之间的差异性，不能充分发挥动手能力强的学生的主动性，而动手能力相对差些的学生又觉得完成实验比较困难。实验教材陈旧，更新速度慢，通常验证性实验占的比重相对较大，综合性设计和创新型设计相对较少，而实验题目和要求相对行业的高新技术发展水平和市场需求来说有一定差距，结果造成学校实验体系与工程需求实际脱节。

3)实验教师队伍力量不足。理论课教师很少进实验室，实验课主要由实验教师负责，造成理论课与实验教学在一定程度上脱节。我院担任电子电气实验课的年轻教师比较多，学习积极性普遍很高，但平时工作任务也比较重，从事实验教学的时间较短，经验尚不足。

目前普遍存在的一种现象是:虽然学生做了很多实验，但他们的实际操作水平和创新能力并没有得到提高。学生不会自己独立设计实验，不会自主选择实验仪器和设备，不能单独完成实验，很多人害怕出差错，对自己独立完成实验比较畏惧，更别说创新意识和创新能力能够提高。结合我院实际情况，主要可以从实验教学体系，教学模式、师资队伍建设和教学评价体系等方面来实施改革。

2　电子电气实验设计教学改革方向

2．1改革传统的教学体系

高校实验教学的目的不仅在于验证课堂理论知识，更重要的是通过动手操作实践，培养具有工程素质、创新能力和独立解决实际问题的应用型人才。因此，实验设计教学内容不仅要注重基础，还要加强与市场实际需求同步。我院结合学生学习特点，以学生自主学习为主导，创建课内外相结合的实践课程体系。课程主要分课内和课外实验，由不同层次的实验模块构成。课内分三个层次:基础型实验、综合型实验和创新型实验，课外分自主选择实验项目和科研型项目2个层次，教学环节中融入电力、电子、仿真和控制等领域的新技术，以适应市场的发展需要 ［2，3］。在培养学生基本实验技能操作的基础上，多激发学生兴趣可以鼓励学生自己去寻找实验课题，给他们提供一个相对自由的环境，逐步加强培养工程系统观念。教学内容从简单验证性实验开始，逐步加大难度，循序渐进，可以适当重复基础性实验，让学生完全掌握实验基本操作方法，再慢慢加大实验难度，使学生的实际操作技能和创新思维在实践中不断提高。

2．2改变教学方法

1)授课式教学，主要针对一些基础实验，目的是培养学生基本技能和基本分析方法。教师可以先简略讲解实验原理和步骤，学生按照老师讲解的思路进行实验，连线调试，直到得出结果，学生要掌握原理，能够对实验数据进行采集、处理和误差分析，在实验过程中有不懂的问题教师可以进行指导。通过这类实验，学生可以掌握基本的实验技能，能够学会运用基础理论去分析解决一些具体问题。例如基尔霍夫定律的验证、门电路和时序电路测试等实验可以采用这类方法。

2)引导式教学，教师要逐渐改变单向灌输式教学，采取一种开放互动的教学模式。在教学过程中教师从学生选题后下达任务开始，鼓励学生思考怎么搭建实验框架，帮助学生形成内在创新意识，可以让小组之间相互点评设计方案，找出设计亮点和不足之处，进一步完善实验设计方案，最后整理出整个实验步骤。在这个过程中多鼓励让学生亲自去动手做，去探索尝试，敢于出错，让学生学会在实践中发现问题并解决问题。这种方法主要用于综合设计型、研究创新型实验，这些实验往往综合应用多门专业课程知识，通过训练学生对理论知识理解也更加深刻，在这个过程中可以迅速提高学生的创新能力培养，增进学生之间的团队合作与竞争感。

2．3鼓励学生参加学科竞赛

电子设计大赛、智能车大赛、机器人设计大赛和挑战杯赛等大赛是电子领域比较有影响的竞赛 ［3］。这些竞赛是面向大学生的群众性科技活动，目的在于推动高等学校课程体系和课程内容的改革，有助于高等学校实施素质教育，培养大学生的实践创新意识与基本能力，有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。鼓励学生参与此类竞赛，能训练学生的动手操作水平，提高大学生科研创新技能和创造性精神，对自主创业有很大帮助。近年来，我院每年都会派出代表队参加全国大赛，已经获得了多个“飞思卡尔”杯智能车竞赛、全国大学生自动化应用大赛( AB杯)和“蓝桥杯”全国软件和信息技术专业人才大赛奖项，仅2014年一年就斩获“智能车”竞赛13个奖项。

2．4提高实验教师的教学技能

高素质的师资队伍是高水平教学质量的保证，打破理论教师与实验教师的界限，让经验丰富的理论课教师进入实验室与实验教师一起担任实验教学任务对学生进行辅导。随着科学技术迅猛发展，实验教学人员必须不断地学习，利用进修和培训机会，多了解新技术、新方法、新设备，不断提高综合能力和业务水平才会对实验室的建设有充分的认识 ［2，3］。

2．5改变实验评价体系

以往的实验课程的考核评价方式存在一些不足，促使很多学生轻视实验课程的考评。例如有的学生很认真的做实验，可能因为实验设备的故障导致出不了结果，最后影响分数，而有的学生混水摸鱼还能拿到高分，前者就觉得很吃亏，后者可能就一直抱着侥幸心理。可以采取合理的实验成绩测评方式，来提升学生的动手学习积极性，学生也会对实验更加重视。另外，还可以采取一些激励措施来奖励学生的创新行为，在成绩评定中如果不能体现创新的价值，学生就会觉得为创新付出的努力没有得到认可，就不愿意投入时间和精力去思考、创新 ［5］。结合实际，我院的实验考核成绩分为平时考核和期末考核两部分，平时成绩占40%，考查内容包括平时考勤、实验报告的完成情况，学生对基本实验知识、操作仪器和综合实验能力的掌握程度;期末成绩占60%，期末考试以随机抽题方式进行考试，考前教师将每门课程做成试题库，学生从题库随机抽题考试，在规定时间里完成试验任务，如接线、调试并得出结论，最后还要解答实验教师提出的相关问题，通过这种考查方式，学生的动手积极性都很高，实验效果也比较好。

3　结论

在高校电子电气实践改革活动中，充分发挥学生的主动性，因材施教，分流培养，才能更利于大学生整体创新能力的培养。电子电气实践教学模式的改革在我院已经实施了多个学期，成效比较显著。通过不断的努力，学生的创新意识和创新能力得到了很大的提高，学生也更加充满信心和成就感。但我们也认识到，创新能力的培养不是一朝一夕就能完成的，必须建立并长期坚持创新能力人才培养方案，投入更大的热情和责任，才能顺应市场要求培养出满足社会需求的应用型人才。