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1獨(dú)立學(xué)院電子類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀分析
實(shí)踐教學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、項(xiàng)目實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)合作能力為中心理念,通過對(duì)實(shí)踐性課程進(jìn)行知識(shí)的掌握—基本技能培訓(xùn)—項(xiàng)目研究和實(shí)踐—學(xué)科競(jìng)賽鍛煉—?jiǎng)?chuàng)新精神的培養(yǎng)等階段,促使學(xué)生達(dá)到知識(shí)、技能與素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的教學(xué)活動(dòng)。美國電子類專業(yè)的實(shí)踐性課程教學(xué)模式具有多元性和廣泛的開放性,其教學(xué)計(jì)劃中的電子類專業(yè)實(shí)踐性課程的學(xué)時(shí)數(shù)占總學(xué)時(shí)數(shù)的42%-46%,是美國高等教育的亮點(diǎn),稱為“多元開放型”教學(xué)模式;英國電子類專業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)模式是以國家電子技能職業(yè)資格來推動(dòng)的,形成以電子技能實(shí)踐、培訓(xùn)和考證為特色的“資格推動(dòng)型”實(shí)踐性課程教學(xué)模式;加拿大電子類專業(yè)實(shí)踐性課程教學(xué)模式則把對(duì)學(xué)生自我實(shí)踐學(xué)習(xí)能力和自我評(píng)價(jià)能力的培養(yǎng)與專項(xiàng)電子技能作為確定實(shí)踐教學(xué)模塊或單元的依據(jù),稱為“能力基礎(chǔ)型”實(shí)踐課程教學(xué)模式。
在國內(nèi),電子類專業(yè)教學(xué)模式主要有這些形式,“211”教學(xué)模式:前2年主要是理論基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),到第三學(xué)年開始,由專業(yè)指導(dǎo)教師對(duì)電子類專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行專項(xiàng)電子基本技能訓(xùn)練,第四學(xué)年主要是專業(yè)指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)等?!?+1”實(shí)踐性課程教學(xué)模式:是讓學(xué)生有3年的時(shí)間進(jìn)行理論知識(shí)學(xué)習(xí)、專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)和基本的實(shí)踐訓(xùn)練,然后通過最后一年的畢業(yè)設(shè)計(jì),來提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。基本上都是按照電子類專業(yè)的專業(yè)設(shè)置、實(shí)踐性課程設(shè)置體系及管理模式來進(jìn)行的。因此,獨(dú)立學(xué)院電子類專業(yè)現(xiàn)行的教學(xué)模式大多是照搬母體高校的教學(xué)模式。但由于獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生在生源上一般都是三本,其理論研究能力和自覺學(xué)習(xí)能力與母體高校的學(xué)生有一定差距,何況獨(dú)立學(xué)院的辦學(xué)指導(dǎo)思想和人才培養(yǎng)規(guī)格與母體高校是有區(qū)別的,所以照搬母體高校的實(shí)踐教學(xué)模式并不適合獨(dú)立學(xué)院人才的培養(yǎng),有必要探尋適合獨(dú)立學(xué)院自身辦學(xué)指導(dǎo)思想的教學(xué)模式。
2獨(dú)立學(xué)院電子類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的意義
電子類專業(yè)是典型的工科專業(yè),所培養(yǎng)學(xué)生的就業(yè)目標(biāo)即為電子類產(chǎn)品的研發(fā)、技術(shù)支持、銷售等與電子技術(shù)密不可分的領(lǐng)域,隨著高校的規(guī)?;瘮U(kuò)招及國家經(jīng)濟(jì)的快速增長,對(duì)高校畢業(yè)生的創(chuàng)新能力的要求也越來越高,電子類專業(yè)更是首當(dāng)其沖。電子類專業(yè)學(xué)生除了要具有扎實(shí)的理論知識(shí)之外,還要有很高的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力,而這些能力的培養(yǎng)離不開各個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué),因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位也越來越重要。探索實(shí)踐教學(xué)改革的新途徑,使學(xué)生在形式活潑、趣味性強(qiáng)、有意義、有成就感的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中掌握并運(yùn)用原來感覺枯燥的理論和實(shí)驗(yàn),在創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)中體驗(yàn)成功的快樂,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐動(dòng)手能力,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和項(xiàng)目實(shí)踐、項(xiàng)目開發(fā)、項(xiàng)目研究的能力。結(jié)合社會(huì)需求和學(xué)生實(shí)際情況,探索并總結(jié)適合獨(dú)立學(xué)院電子類專業(yè)應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)模式,為獨(dú)立學(xué)院電子類專業(yè)人才培養(yǎng)提供新思路和新方法。
3獨(dú)立學(xué)院電子類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的內(nèi)容
根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的需要,可將獨(dú)立學(xué)院電子類專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容分成三個(gè)部分,即實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)、課程教學(xué)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)。在整個(gè)教學(xué)過程中,堅(jiān)持基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)與專業(yè)技能教學(xué)相結(jié)合,突出專業(yè)核心能力和綜合能力培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)素質(zhì)教育的原則,使學(xué)生具有解決實(shí)際問題的能力和良好的專業(yè)素質(zhì)
3.1實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革
電子類專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)包括電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、柱子電子技術(shù)、高頻電子線路、微機(jī)原理及應(yīng)用、單片機(jī)原理及應(yīng)用、電子測(cè)量技術(shù)與儀器等課程的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中,通過教師演示和學(xué)生自己動(dòng)手,提高學(xué)生學(xué)習(xí)理論課程的積極性和學(xué)習(xí)效果。學(xué)生通過理論聯(lián)系實(shí)際,鞏固基礎(chǔ)理論知識(shí),學(xué)會(huì)基本的實(shí)驗(yàn)方法,實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)顯得尤為重要。實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)要始終以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為中心,構(gòu)建驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比例合理的實(shí)驗(yàn)體系,除了壓縮淘汰陳舊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容外,還要減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比例,提高綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的數(shù)量和質(zhì)量。
3.2課程教學(xué)實(shí)習(xí)
電子類專業(yè)的課程教學(xué)實(shí)習(xí)包括焊接技能訓(xùn)練、萬用表的裝配與使用、計(jì)算機(jī)安裝和維修、收音機(jī)的裝配與調(diào)試、彩色電視機(jī)電路調(diào)測(cè)和維修、印刷電路板設(shè)計(jì)等項(xiàng)目。這一環(huán)節(jié)一般采用集中學(xué)習(xí)的形式,在相應(yīng)課程的理論教學(xué)中間或結(jié)束后進(jìn)行,是基礎(chǔ)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)院要以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目標(biāo),切實(shí)推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)實(shí)習(xí)課程改革,通過基礎(chǔ)技能的實(shí)訓(xùn),使學(xué)生掌握從事電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)所必需的焊接、安裝、調(diào)試和檢測(cè)等技能。另外,還要加強(qiáng)學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng),要求學(xué)生掌握與專業(yè)相關(guān)的應(yīng)用軟件,并以此為工具,為專業(yè)服務(wù),如用計(jì)算機(jī)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),編寫一些實(shí)用程序等。
3.3畢業(yè)論文設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)
畢業(yè)論文設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)習(xí)是綜合專業(yè)技能訓(xùn)練階段,通過這一環(huán)節(jié)進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力,完成就業(yè)前的職業(yè)技能綜合訓(xùn)練,是實(shí)踐教學(xué)的高級(jí)階段,也是學(xué)生實(shí)踐技能培養(yǎng)中最重要的階段。學(xué)院要按照實(shí)際工作崗位的任務(wù)、職責(zé)和能力的原則來確定該學(xué)生的實(shí)習(xí)計(jì)劃,教師應(yīng)對(duì)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題方向、難度和工作量做出評(píng)估,主動(dòng)協(xié)調(diào)學(xué)生與企業(yè)的關(guān)系,促進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成。鼓勵(lì)學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)踐中尋找課題,允許他們自由選擇指導(dǎo)老師,自行制訂方案和挑選合作者,包括有關(guān)業(yè)務(wù)聯(lián)系、業(yè)務(wù)洽談、設(shè)備選購、人力組織等,使學(xué)生具有走向社會(huì)、融入社會(huì)、處理好方方面面關(guān)系的能力,提高學(xué)生就業(yè)能力。
4獨(dú)立學(xué)院電子類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的措施
4.1轉(zhuǎn)變實(shí)踐教學(xué)理念
獨(dú)立學(xué)院管理人員要轉(zhuǎn)變觀念,進(jìn)一步重視實(shí)踐教學(xué),重視實(shí)踐教學(xué)人才。實(shí)踐教學(xué)不能停留在對(duì)理論課程重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)的驗(yàn)證上,而是要在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力,獨(dú)立運(yùn)用課本知識(shí)解決實(shí)際問題能力,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力等方面下大工夫。特別是像電子專業(yè)這類純工科專業(yè),學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力直接影響著其畢業(yè)后的就業(yè)問題,而解決好學(xué)生的就業(yè)問題,培養(yǎng)出符合國家、社會(huì)需要的高層次人才正是教育的本質(zhì)所在。因此無論是獨(dú)立學(xué)院管理人員還是普通教師,都要樹立實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)同等重要,教學(xué)和科研同樣重要的理念,都應(yīng)該把更多的精力放在學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上。
4.2加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地建設(shè)
實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地建設(shè)是提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的基本保障,是提高學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力,增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)技能的基礎(chǔ)平臺(tái)。獨(dú)立學(xué)院要整合有效資源,建好電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、通訊實(shí)驗(yàn)室、電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)室等專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,通過合理選擇儀器設(shè)備和科學(xué)的管理,開出實(shí)用的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,使他們發(fā)揮最大的效能。同時(shí),選擇專業(yè)對(duì)口、有一定規(guī)模、迫切需要電子專業(yè)技術(shù)人員的企事業(yè)單位進(jìn)行合作,建立校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地。與地方政府共建電子設(shè)計(jì)公共技術(shù)平臺(tái),借助政府的資金和技術(shù),為學(xué)生提供培訓(xùn)和實(shí)踐的機(jī)會(huì),為學(xué)生提供廣闊的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。
4.3加強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)拓展教育
學(xué)院加大力度開展素質(zhì)拓展教育,充分利用第二課堂,鼓勵(lì)學(xué)生參加社團(tuán)活動(dòng),指導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目和科技創(chuàng)新項(xiàng)目的研究。開展形式多樣的院級(jí)科技競(jìng)賽活動(dòng),選拔和指導(dǎo)學(xué)生參加省級(jí)和國家級(jí)電子設(shè)計(jì)大賽、機(jī)械設(shè)計(jì)大賽、程序設(shè)計(jì)大賽和數(shù)模競(jìng)賽等科技競(jìng)賽,提高學(xué)生專業(yè)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)。鼓勵(lì)學(xué)生參加各類專業(yè)技術(shù)培訓(xùn),考取從業(yè)資格證書,提高學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
【關(guān)鍵詞】“成就式”教學(xué)模式 成就感 電子類專業(yè)
筆者通過近幾年的調(diào)研與觀察發(fā)現(xiàn),電子類專業(yè)學(xué)生對(duì)本專業(yè)“厭學(xué)”現(xiàn)象比較普遍,且有逐年遞增的趨勢(shì)。部分學(xué)生的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)過程是“被動(dòng)”學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)態(tài)度也極不認(rèn)真,沒有鉆研精神;部分學(xué)生雖然會(huì)“主動(dòng)”學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真刻苦,但其對(duì)自己未來的專業(yè)職業(yè)前途感到迷茫且沒有自信。文章就產(chǎn)生這些心理狀態(tài)的原因進(jìn)行了分析,提出了“成就式”教學(xué)模式,以期激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣及對(duì)專業(yè)知識(shí)的好奇心。以“數(shù)字電子鐘邏輯電路”為例
一、設(shè)計(jì)思路
數(shù)字電子鐘是一種日常生活中學(xué)生常接觸的一種電子產(chǎn)品,人們使用的比較頻繁,把數(shù)字電子鐘作為練習(xí)項(xiàng)目,容易調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。數(shù)字電子鐘利用數(shù)字電路來顯示時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)裝置,它具有顯示直觀、走時(shí)準(zhǔn)確、無機(jī)械傳動(dòng)裝置等優(yōu)點(diǎn),因而比傳統(tǒng)的機(jī)械鐘更實(shí)用,得到廣泛應(yīng)用。
二、學(xué)情分析
(一)學(xué)生已經(jīng)熟悉了數(shù)字電子鐘的電路組成圖以及具備了石英晶體振蕩器和分頻器組成的秒脈沖發(fā)生器的工作原理。
(二)學(xué)生熟練校時(shí)電路;清零裝置;六十進(jìn)制的秒、分計(jì)數(shù)器及二十四進(jìn)制的時(shí)計(jì)數(shù)器;以及秒、分、時(shí)的譯碼顯示部分等的應(yīng)用與安裝。
三、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)目標(biāo)
1.會(huì)用中小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)一臺(tái)能顯示時(shí)、分、秒的數(shù)字電子鐘。2.掌握秒、分為00――59 六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,時(shí)為00――23 二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器使3.掌握由晶體振蕩電路產(chǎn)生1Hz的標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào)使用方法。
(二)能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力,可手動(dòng)校準(zhǔn)。只要將開關(guān)置于校準(zhǔn)位置,即可對(duì)分別對(duì)分、時(shí)進(jìn)行手動(dòng)脈沖輸入校準(zhǔn)或連續(xù)脈沖校準(zhǔn)調(diào)整。
四、項(xiàng)目教學(xué)過程
(一)第一階段:確定項(xiàng)目
確定項(xiàng)目的課題是該專業(yè)課程的關(guān)鍵知識(shí)模塊,并且能體現(xiàn)課程的重、難點(diǎn)。以完成該課程的教學(xué)任務(wù)及學(xué)生掌握一定的技能為目標(biāo)。
1.主項(xiàng)目:數(shù)字電子鐘邏輯電路
2.子項(xiàng)目:(1)1Hz標(biāo)準(zhǔn)脈沖電路;(2)(單次脈沖,連續(xù)脈沖電路;(3)秒、分、時(shí)計(jì)數(shù)電路;(4)譯碼、顯示電路;(5)整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路
(二)第二階段:項(xiàng)目的準(zhǔn)備:
1.項(xiàng)目計(jì)劃準(zhǔn)備:教師要公布教學(xué)計(jì)劃及項(xiàng)目任務(wù),并負(fù)責(zé)輔導(dǎo)學(xué)生解惑答疑,有需要時(shí)要對(duì)任務(wù)進(jìn)行示范;學(xué)生要根據(jù)自身特點(diǎn)選擇項(xiàng)目任務(wù)。2.實(shí)施計(jì)劃準(zhǔn)備:教師負(fù)責(zé)人員分配,分成小組,每組6-7人,確定一名組長,并負(fù)責(zé)一個(gè)子項(xiàng)目的任務(wù);學(xué)生的任務(wù)成員分工、任務(wù)分解、查閱資料、搜集數(shù)據(jù)、研究學(xué)習(xí)方法。3.知識(shí)技能準(zhǔn)備:教師要與學(xué)生一起學(xué)習(xí)數(shù)字電路結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì)方法,學(xué)生要積極配合。
(三)第三階段:項(xiàng)目的實(shí)施
1.振蕩電路的設(shè)計(jì)與制作;本振蕩器由集成電路定時(shí)器555與RC組成的多諧振蕩器,1MHz的振蕩器經(jīng)6次10分頻得到1Hz的標(biāo)準(zhǔn)脈沖,供時(shí)鐘計(jì)數(shù)器使用,學(xué)生自行完成電路連接,R為可調(diào)電阻,微調(diào)R1可以調(diào)出1MHz。
2.分頻電路的設(shè)計(jì)與制作:先對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行14級(jí)分級(jí),選用CD4060,然后再進(jìn)行二級(jí)分頻,二級(jí)分頻器可采用中規(guī)模集成電器74Ls390就得到1Hz的時(shí)鐘信號(hào)。有學(xué)生完成電路的連接。
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作者簡(jiǎn)介:
Abstract: There is more emphasis on scientific research than teaching in current universities. In fact, teaching and research reinforceeach other. This article briefly analyzes the reasons why most universities focus on scientific research and underestimate teaching. Some methods on reinforcing teaching and research mutually are provided based on teaching of optoelectronics-related courses in Huaihai Institute of Technology. Initial teaching results show several methods on integrating scientific research into teaching can improve the training of the talents of the photoelectric information technology. Meanwhile, the teaching process has brought a lot of inspiration to the teachers' scientific research. To a certain extent, we obtain the improvement on scientific research and teaching at the same time.
關(guān)鍵詞:教研相長;方法;例子;光電子類課程
Key words: reinforcing teaching and research mutually;methods;example;optoelectronics-related courses
中圖分類號(hào):G640 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2015)30-0172-02
0 引言
中國近代力學(xué)之父、著名的科學(xué)家錢偉長院士在談?wù)摻虒W(xué)與科研的關(guān)系時(shí)說:“大學(xué)必須拆除教學(xué)與科研之間的高墻,教學(xué)沒有科研做底蘊(yùn),就是一種沒有觀點(diǎn)的教育,沒有靈魂的教育?!苯虒W(xué)是科研的前提和基礎(chǔ)條件,科研是提高教育質(zhì)量和層次的關(guān)鍵,二者相互支撐、相輔相成。但是,當(dāng)前對(duì)于大部分高校來說,教學(xué)和科研之間存在的主要問題在于過于重視科研。本文首先簡(jiǎn)單分析造成這種重科研、輕教學(xué)的原因,然后以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院的光電子類課程教學(xué)為例初步探討教研相長的具體實(shí)現(xiàn)途徑。相應(yīng)的研究成果可以在其他工科專業(yè)教師中推廣,以幫助他們?cè)诮虒W(xué)方面和科研方面都取得好的效果。
1 重科研、輕教學(xué)原因分析
目前造成大部分高校重科研、輕教學(xué)的原因是多方面的,大致可以總結(jié)為以下幾點(diǎn):
1.1 與大學(xué)教師所處的大環(huán)境有關(guān)
“目前社會(huì)上有很多人認(rèn)為,我國高校和世界一流大學(xué)的差距主要是科研水平低、師資差。包括時(shí)下流行各種“高校排行榜”,也多以科研為主要指標(biāo)”[1],而教學(xué)的實(shí)際效果對(duì)于學(xué)校的綜合排名則無足輕重。如,時(shí)下流行的“武書連2015中國734所大學(xué)教師學(xué)術(shù)水平排行榜”[2]。那些科研搞得好、綜合排名靠前的高校,其知名度也高。在這種情況下,高校為了自身的生存與發(fā)展,學(xué)校投入大量人力、財(cái)力力爭(zhēng)在科研上有所突破。作為高校一分子的大學(xué)教師自然也不可能置身世外。
1.2 與我國現(xiàn)行的職稱評(píng)審制度有關(guān)
目前我國大學(xué)教師的職稱評(píng)審,實(shí)際上主要依據(jù)的是科研, 包括有沒有科研論文、論著,有沒有科研立項(xiàng)和科研成果。如評(píng)講師、副教授、教授要多少篇論文,什么級(jí)別的論文,論著要有多少字,什么級(jí)別的立項(xiàng)和成果等。教學(xué)在職稱評(píng)審中雖然也受重視,作了許多規(guī)定,但大都顯得籠統(tǒng)模糊,而且缺乏可操作性。教學(xué)水平的高低和教學(xué)效果的好壞對(duì)教師職稱的評(píng)審幾乎沒有什么影響。
1.3 與學(xué)校的實(shí)際情況有關(guān)
有一部分教師,尤其是青年教師,幾乎很少主持或參與科研工作,這在淮海工學(xué)院非常普遍。不參與科研工作則容易造成理論與實(shí)踐脫節(jié),除了不能提高自己的科研能力,也不利于教學(xué)能力和教學(xué)效果的提高[3]。這其中部分原因是由于這些教師教學(xué)任務(wù)繁重,還有一些承擔(dān)行政工作;同時(shí)沒有良好的科研團(tuán)隊(duì),形不成一個(gè)良好的科研氛圍,而不能提供有效的科研條件讓他們從事科研工作。
上述幾種情況造成科研與教學(xué)分離,更難做到相輔相成,共同進(jìn)步。作為一名普通的高校教師,自然無法去改變整個(gè)社會(huì)的大環(huán)境,也無法撼動(dòng)現(xiàn)有的職稱評(píng)審制度,但從大學(xué)教師的自身職責(zé)來看,我們不僅需要承擔(dān)教書育人的工作,還需要承擔(dān)一定的科研任務(wù)。同時(shí)做好科研與教學(xué)是每一位高校教師的職責(zé)所在。因此教學(xué)和科研孰重孰輕,如何處理好教學(xué)工作和科研工作的關(guān)系以及如何把自己的科研和教學(xué)很好地結(jié)合,對(duì)于教師自身非常重要。
2 教研相長途徑初步探索
本節(jié)從普通高校教師角度出發(fā),探索如何處理好教學(xué)與科研之間的關(guān)系,如何把科學(xué)研究應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐,以做到教研相長。下面分別從專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)及教師的教學(xué)和科研能力提高三個(gè)方面,以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院光電子類課程教學(xué)為例探討教學(xué)相長的方法和途徑。
2.1 專業(yè)建設(shè)方面
目前淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院的電子科學(xué)與技術(shù)、測(cè)控技術(shù)與儀器等專業(yè)僅有7年的歷史,雖已初具規(guī)模,但課程體系與專業(yè)建設(shè)仍需進(jìn)一步完善和優(yōu)化。以光波為信息載體的檢測(cè)、控制技術(shù)、儀器系統(tǒng)、精密測(cè)試等內(nèi)容是電子科學(xué)與技術(shù)、儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科中的重要內(nèi)容。
根據(jù)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域教師的科研基礎(chǔ),本課題組首先對(duì)電子工程學(xué)院的光電子類課程(光電子技術(shù)基礎(chǔ)、光電傳感與檢測(cè)技術(shù)、光纖通信技術(shù)等)實(shí)施了教改研究,包括課程體系與教學(xué)大綱完善,加深了理論與實(shí)踐的結(jié)合,即將教師的科研新成果融入理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué),并利用教師科研條件進(jìn)行直觀教學(xué),這樣既培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手能力,也促進(jìn)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣。
如,電子工程學(xué)院建有自適應(yīng)光學(xué)實(shí)驗(yàn)室,是相關(guān)任課教師的科研平臺(tái)。自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)是一門可以讓光波適應(yīng)外界變化而被能動(dòng)控制的技術(shù),也可以理解為光學(xué)中的自動(dòng)化技術(shù),集科學(xué)性和工程性為一體。相關(guān)專業(yè)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過自動(dòng)控制原理,對(duì)常規(guī)的液位、流量等過程控制非常熟悉,但對(duì)“光波”這樣一個(gè)看得見摸不著的物理現(xiàn)象該如何完成控制呢?學(xué)生們非常好奇。通過分批次帶領(lǐng)相關(guān)專業(yè)學(xué)生親自動(dòng)手完成光電成像校正實(shí)驗(yàn),學(xué)生既加深了對(duì)光信號(hào)傳輸、光電信息轉(zhuǎn)換及光電檢測(cè)等方面知識(shí)的理解,又鞏固和拓展了以前學(xué)習(xí)的自動(dòng)控制相關(guān)理論知識(shí)的應(yīng)用,學(xué)習(xí)到了教材中沒有學(xué)到的內(nèi)容,進(jìn)一步擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面,學(xué)生反饋非常好。
對(duì)于一些不具備實(shí)驗(yàn)條件的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,由于實(shí)驗(yàn)條件比較苛刻,部分光電現(xiàn)象在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中不明顯,難以觀察;另外也因?yàn)閷?shí)驗(yàn)儀器有限,學(xué)生無法通過實(shí)驗(yàn)觀察到所有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。針對(duì)這種現(xiàn)狀,利用了科研過程中獲得的數(shù)值仿真能力,幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)。
2.2 人才培養(yǎng)方面
通過科研與教學(xué)的有機(jī)結(jié)合,提高高等學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量,從而培養(yǎng)出新形勢(shì)下的“綜合型、應(yīng)用型”人才。注重因材施教,將學(xué)有所長的學(xué)生引入到教師的科研項(xiàng)目中。通過教學(xué)改革,重點(diǎn)突出相關(guān)專業(yè)中的光電檢測(cè)方法、光電系統(tǒng)研制與工程應(yīng)用的能力培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng),使之成為應(yīng)用型和創(chuàng)新型高級(jí)人才。在這個(gè)過程當(dāng)中,學(xué)生除了實(shí)踐書本知識(shí)外,還能在科研小組中學(xué)會(huì)分工及團(tuán)隊(duì)協(xié)作,為將來攻讀研究生或進(jìn)入相關(guān)企業(yè)累積經(jīng)驗(yàn)。
本課題組已承擔(dān)和參與國家及省市級(jí)科研項(xiàng)目多項(xiàng),通過光電檢測(cè)和光電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí),已有相關(guān)專業(yè)的多名學(xué)生主動(dòng)要求參與到教師的科研項(xiàng)目中來。喜歡編程的學(xué)生讓他們完成實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的軟件建設(shè),喜歡擺弄光電子器件的學(xué)生讓他們完成硬件平臺(tái)的搭建,愛動(dòng)腦筋的學(xué)生讓他們直接參與到教師科研課題的實(shí)驗(yàn),和相關(guān)教師一起分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題并解決它們。通過相關(guān)科研項(xiàng)目的訓(xùn)練,將科研滲透到教學(xué)內(nèi)容中,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神以及科研素養(yǎng)。
在2013-2015期間,多名相關(guān)專業(yè)學(xué)生有了參與教師科研項(xiàng)目的經(jīng)歷之后,積極申報(bào)各級(jí)創(chuàng)新項(xiàng)目。目前,已有多個(gè)光電子之創(chuàng)新項(xiàng)目獲得校內(nèi)立項(xiàng)。同時(shí),淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院已有多名畢業(yè)生進(jìn)入光電專業(yè)研究生階段的學(xué)習(xí),如太原理工大學(xué)物電學(xué)院、中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所等,開始了他們?nèi)松碌钠隆?/p>
2.3 提升教師教學(xué)與科研能力方面
教師一方面通過專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)、關(guān)注本領(lǐng)域最新研究成果來提高自身業(yè)務(wù)能力,又通過教學(xué)工作,學(xué)習(xí)最新研究成果并有意識(shí)地積累未知問題、認(rèn)真思考教學(xué)過程中學(xué)生所提出的疑問,進(jìn)一步激發(fā)科研熱情,并幫助了科研選題。
教學(xué)內(nèi)容的主體是“基本理論、基本知識(shí)、基本技能”,但是,課堂教學(xué)除了圍繞基本理論和概念進(jìn)行外,還要注重科研成果和科技最新發(fā)展動(dòng)態(tài)的滲透。讓學(xué)生了解學(xué)科前沿的概況及其發(fā)展動(dòng)態(tài),開闊視野,啟迪思維,進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識(shí)面。并且使學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到,基礎(chǔ)知識(shí)不僅僅是概念理論和公式,更是實(shí)際應(yīng)用中的產(chǎn)品和解決實(shí)踐問題的手段,以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)使學(xué)生更容易接受抽象的理論知識(shí)。
如,教師分別在每學(xué)期開始和結(jié)束時(shí)舉辦了激光和光電子領(lǐng)域的最新研究成果或相關(guān)專題講座,既提升了自身的業(yè)務(wù)能力,又達(dá)到了教書育人的效果。開學(xué)初的專題講座有助于引領(lǐng)學(xué)生對(duì)光電子技術(shù)領(lǐng)域的興趣,講座的內(nèi)容從圍繞人們把光波作為一種載波進(jìn)行信息傳遞開始一直到現(xiàn)階段的激光通信、激光武器等。講座結(jié)束,學(xué)生對(duì)光電子技術(shù)充滿了好奇,這為學(xué)生學(xué)好光電子課程打下了良好的基礎(chǔ)。學(xué)期結(jié)束時(shí)專門對(duì)學(xué)生比較感興趣的以及近期比較熱門的激光3D打印技術(shù)從原理到應(yīng)用及未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了一次專題講座,擴(kuò)大了學(xué)生的視野。
又如,基于光電子類課程涵蓋知識(shí)面廣、理論與應(yīng)用相結(jié)合的特點(diǎn),針對(duì)一些典型知識(shí)點(diǎn),為加深學(xué)生理解,設(shè)置專題討論課,鼓勵(lì)學(xué)生課前主動(dòng)查找相關(guān)文獻(xiàn),讓學(xué)生事先做好研討準(zhǔn)備,寫好研討提綱。在課堂上進(jìn)行交流、討論,培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力、思維能力、分析能力,讓學(xué)生充分發(fā)表不同意見。學(xué)期過程中,這樣的專題討論課進(jìn)行了2次,學(xué)生提出的問題給了相關(guān)教師的科研很大的啟發(fā)。
專題講座和討論形式的授課方式深受學(xué)生歡迎,教學(xué)效果好,學(xué)生評(píng)教均在90分以上,學(xué)生深受其益。課題組教師通過上述教學(xué)活動(dòng)充分認(rèn)識(shí)到要通過高水平科學(xué)研究苦練真功夫,又要通過鉆研教學(xué)規(guī)律來加強(qiáng)組織教學(xué)的能力,從而真正做到科學(xué)研究和教學(xué)育人互相促進(jìn)。
3 結(jié)束語
“教研相長”雖是一個(gè)老話題,但目前社會(huì)大環(huán)境中面臨的“重研輕教”現(xiàn)象使得我們有必要對(duì)這個(gè)老話題展開新的研究。如何加強(qiáng)教學(xué)與科研的聯(lián)系、在科學(xué)研究中如何開展教學(xué)活動(dòng)以使得科研成果能夠支持教學(xué)改革、并使得教學(xué)與科研互相促進(jìn)是每一個(gè)高校教師的職責(zé)。本文以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院光電子類課程教改為例,分別從專業(yè)課程建設(shè)、人才培養(yǎng)、教學(xué)和科研能力提升等方面初步探討了實(shí)現(xiàn)教研相長的一般化途徑。改革的結(jié)果表明以上為今后存在這方面困惑的青年教師提供有價(jià)值的參考。
參考文獻(xiàn):
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論文摘要:電子行業(yè)的發(fā)展日新月異,怎樣使學(xué)生們?cè)趯W(xué)好傳統(tǒng)電子技術(shù)精華的基礎(chǔ)上,了解目前最新的電子技術(shù),成為適應(yīng)社會(huì)需求的人才,使教育更好地與社會(huì)需求接軌。電子課程的教學(xué)方法起著至關(guān)重要的作用。本文對(duì)電子類課程的教學(xué)方法作了一些探討
《國務(wù)院關(guān)于大力發(fā)展職業(yè)教育的決定》中強(qiáng)調(diào)要大力發(fā)展職業(yè)教育,加強(qiáng)職業(yè)院校學(xué)生實(shí)踐能力和職業(yè)技能的培養(yǎng),并且加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)。要提高電子類職業(yè)教育的教學(xué)質(zhì)量,優(yōu)良的教學(xué)方法起著至關(guān)重要的作用。由于電子類課程相對(duì)比較抽象,理論性和實(shí)踐性都比較強(qiáng),因此它不同于傳統(tǒng)的教學(xué)模式。對(duì)于適應(yīng)電子的教學(xué)方法研究顯得由為重要。要提高教學(xué)質(zhì)量,首先要有一套行之有效的教學(xué)方法。當(dāng)然除了好的教學(xué)方法以外,學(xué)校還要為學(xué)生營造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,在課堂上提供一個(gè)活潑的教學(xué)氣氛,同時(shí)可以帶動(dòng)大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,構(gòu)建一個(gè)好的學(xué)習(xí)氛圍。其次,鍛煉學(xué)生們的合作能力,使其各司其職,在合作中體會(huì)到學(xué)習(xí)和創(chuàng)作的樂趣。同時(shí),在合作中不斷的取長補(bǔ)短,互相學(xué)習(xí),一個(gè)人的力量畢竟是有限的,一群人的力量卻是無可估計(jì)的。再次,要引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)上有無數(shù)前人的設(shè)計(jì)成果,學(xué)生們可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)揚(yáng)光大,能夠站在巨人的肩膀上看世界,將會(huì)更有深度,更精彩,更有價(jià)值。電子行業(yè)是一個(gè)更新速度極快的行業(yè),要與時(shí)代同步,就要時(shí)刻學(xué)習(xí),那么通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí),就是一個(gè)非常重要的途徑。
要想獲得最優(yōu)的教學(xué)效果,教師就要不斷的努力,通過各種教學(xué)方案的選擇和安排,爭(zhēng)取在現(xiàn)有條件下用最少的時(shí)間和精力去最大可能地獲得最好的教學(xué)效果。
1,傳統(tǒng)的教學(xué)中存在的主要問題
1.1重理論,輕實(shí)踐
在職業(yè)教育中沿用了本科教育的教學(xué)模式,將著眼點(diǎn)過多的放在了理論知識(shí)的傳授上,著重培養(yǎng)的是理論性人才,這與職業(yè)教育的目標(biāo)背道而馳。職業(yè)教育就是培養(yǎng)一批具有過硬專業(yè)技能的人才,要求他們具有很強(qiáng)的實(shí)戰(zhàn)能力,能夠解決工程中出現(xiàn)的實(shí)際問題。實(shí)踐部分力量相對(duì)薄弱,實(shí)踐課時(shí)遠(yuǎn)少于理論課時(shí)。再加之教材陳舊、試驗(yàn)設(shè)備落后,在電子行業(yè)飛速發(fā)展的現(xiàn)代學(xué)生所學(xué)的知識(shí)很難跟得上時(shí)代的步伐,更不用說理論跟實(shí)踐緊密結(jié)合了。在這種境況下,學(xué)生們畢業(yè)后,很難快速地適應(yīng)工作崗位。
2.2沒有合理地應(yīng)用多媒體教學(xué)手段
現(xiàn)在教學(xué)多提倡多媒體教學(xué),好多老師在學(xué)校的號(hào)召下盲從使用多媒體,并沒有將多媒體的作用發(fā)揮到及至。比如多媒體課件有的做的華而不實(shí),重點(diǎn)不突出;有的照搬課本內(nèi)容,沒有補(bǔ)充相應(yīng)的新知識(shí)。有的老師誤以為用多媒體就可以不用板書了,因此,整節(jié)課下來黑板上空空如也。其實(shí),這樣做,并沒有充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的作用。
1.3課堂氣氛沉悶,師生互動(dòng)少
現(xiàn)在教學(xué)過程中學(xué)生曠課現(xiàn)象嚴(yán)重。他們曠課的原因,一方面是自身的原因;再一方面,就是教師沒有很好的調(diào)動(dòng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性,使其不喜歡去上課。試問,課堂氣氛死氣沉沉的一個(gè)班,怎么可能良好的接受所學(xué)的知識(shí)呢?如果老師只是一個(gè)音調(diào)在講課,沒有抑揚(yáng)頓挫,沒有與學(xué)生互動(dòng),這樣的講課,簡(jiǎn)直就是學(xué)生的催眠曲。學(xué)生就會(huì)覺得去上課也沒什么收獲,所以干脆就不去了。那么,在授課過程中,如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,吸引他們的注意力呢,這一直是一個(gè)值得各位教師同仁深思和探討的問題。
1.4沒有很好地引導(dǎo)學(xué)生利用好課余時(shí)間
要想學(xué)好電子專業(yè)僅僅依靠上課時(shí)間是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還要好好利用課余時(shí)間。但是大部分學(xué)生不知道課余時(shí)間該干什么,于是將大部分課余時(shí)間都白白浪費(fèi)了。有很多教師以為自己的職責(zé)就是上好課,教師在這個(gè)時(shí)候也沒有好好引導(dǎo)學(xué)生合理利用課余時(shí)間,導(dǎo)致大量可以鍛煉學(xué)生實(shí)戰(zhàn)能力的課余時(shí)間被白百浪費(fèi)了。
2傳統(tǒng)教學(xué)方法的改進(jìn)
2.1理論與實(shí)踐并重
在傳統(tǒng)的教學(xué)方法中往往是理論課的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于實(shí)踐課的時(shí)間,將現(xiàn)代的電子類職業(yè)教育變成了本科教育的縮影。
在這種情況下,職業(yè)教育要盡快調(diào)整自己的方向,在教學(xué)中要注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,在將傳統(tǒng)的基礎(chǔ)電子知識(shí)傳授給學(xué)生們的同時(shí),也要穿插一些新的電子科技發(fā)展技術(shù)知識(shí),以擴(kuò)展學(xué)生們的視野,完善學(xué)生們的知識(shí)體系。在講授理論知識(shí)的同時(shí),更要加大實(shí)驗(yàn)力度。要引導(dǎo)學(xué)生們自己動(dòng)手去做一些相關(guān)的電子產(chǎn)品,加深他們對(duì)理論知識(shí)的理解,同時(shí)也可以使他們?cè)趯淼墓ぷ鲘徫簧峡梢愿斓膶⑺鶎W(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,為企業(yè)及自身盈利。
教師在教學(xué)中要牢牢把握職業(yè)教育的目標(biāo),職業(yè)教育就是培養(yǎng)一批具有過硬專業(yè)技能的人才,要求他們具有很強(qiáng)的實(shí)戰(zhàn)能力,能夠解決工程中出現(xiàn)的實(shí)際問題。因此,加強(qiáng)他們的實(shí)戰(zhàn)能力是非常重要的。
2.2豐富多彩的課堂教學(xué)方式
現(xiàn)代教育教學(xué)方式下,大多數(shù)學(xué)校提倡多媒體教學(xué),可以將新的科技用于教學(xué)這固然很好,可是怎么樣充分的發(fā)揮多媒體教學(xué)的作用,這值得教師們深思。使用多媒體不是為了圖方便,不板書,而是要多媒體與板書相結(jié)合,對(duì)于電子類的課程尤其如此。電子類的課程里有很多推理論證,板書是必不可少的,通過板書可以更好的展現(xiàn)推理過程,吸引學(xué)生的注意力,提高整體的教學(xué)質(zhì)量。做多媒體課件不僅要豐富多彩,還要重點(diǎn)突出,實(shí)用性強(qiáng)。對(duì)于電子職業(yè)教育來說,教師應(yīng)該將新技術(shù)、新產(chǎn)品、新理論加人到多媒體教學(xué)中來,將這一切構(gòu)造成生動(dòng)有趣又便于接受的知識(shí)。因此,要想獲得更好的教學(xué)效果,一方面,多媒體課件要做好,再一方面是要與板書有機(jī)結(jié)合。
另外,在課堂上啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),也很重要。課堂時(shí)間是有限的,教師教給學(xué)生的知識(shí)也是有限的,因此在課堂上主要教給學(xué)生的是一生受用的學(xué)習(xí)方法。教師在授課過程中用現(xiàn)代化的教學(xué)工具、板書及生動(dòng)的語言去引導(dǎo)學(xué)生思考,跟學(xué)生一起探討,一起推理。
2.3良好的教學(xué)氛圍是學(xué)生能夠更好地接受知識(shí)的一個(gè)重要條件
在課堂上,教師不能只是一味的講解理論知識(shí),還要結(jié)合各種輔助實(shí)物進(jìn)行教學(xué),要給予學(xué)生更多的思考空間,及時(shí)發(fā)問,加強(qiáng)師生間的互動(dòng)。在講解課本知識(shí)的同時(shí),盡可能的拓寬他們的相關(guān)知識(shí)面,多講解一些市場(chǎng)主流的相關(guān)技術(shù)。在講課過程中可以穿插一些幽默的語言形式,來更好的提高學(xué)生們的注意力,使他們?cè)谝环N輕松愉快的環(huán)境中接受知識(shí),這樣更有利于開拓學(xué)生們的發(fā)散思維,激發(fā)他們的創(chuàng)新能力。已取得更好地教學(xué)效果。
2.4引導(dǎo)學(xué)生們合理利用課余時(shí)間,進(jìn)行學(xué)習(xí)
提倡他們辦一些電子興趣小組,自己去設(shè)計(jì)一些實(shí)用的小電子產(chǎn)品。在學(xué)生們的設(shè)計(jì)中,教師給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和點(diǎn)播。激發(fā)學(xué)生們的創(chuàng)造激情,同時(shí),在制作過程中,有不懂得問題可以通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),通過同學(xué)們之間的相互討論、合作學(xué)習(xí)。在產(chǎn)品的制作過程中,一方面可以拓寬學(xué)生們的知識(shí)面,鞏固課堂上所學(xué)的指示。另一方面,也可以鍛煉其團(tuán)隊(duì)合作精神,為將來他們走上電子工程師之路奠定良好的基礎(chǔ)。
為了更好地提高學(xué)生們的創(chuàng)造熱情,學(xué)??梢耘c電子廠合作,給學(xué)生們提供假期打工實(shí)習(xí)鍛煉的機(jī)會(huì),還可以定期舉辦一些電子類的競(jìng)賽,或者多組織學(xué)生參加省級(jí)和國家級(jí)的電子競(jìng)賽。給予學(xué)生們更多的創(chuàng)作空間。
1從電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中得到的啟示
1.1以競(jìng)賽為導(dǎo)向,緊跟電子科技發(fā)展的潮流
通過歷年國家級(jí)或省級(jí)的大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目可以看出,隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,競(jìng)賽涉及到的內(nèi)容也進(jìn)行不斷的調(diào)整。尤其是近幾年,除了傳統(tǒng)的模擬、數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用及測(cè)試測(cè)量類題目外,無線傳感、自動(dòng)控制、單片機(jī)及嵌入式等類型的內(nèi)容比重越來越大,很多題目已經(jīng)不是單純的電子技術(shù)課程就能解決的,而是需要多方向,多學(xué)科的綜合知識(shí)。這些恰好反映了目前電子科技發(fā)展的一大潮流,傳統(tǒng)的模電、數(shù)電雖然依然是電子系統(tǒng)的骨干,但是電子系統(tǒng)的范疇正在不斷擴(kuò)大,涉及到的新技術(shù),新方法不斷涌現(xiàn),功能正在進(jìn)一步強(qiáng)化[4]。因此學(xué)生在校期間,如果能更多的接觸到新技術(shù)、新知識(shí)的相關(guān)內(nèi)容,拓寬知識(shí)面,將對(duì)其今后的知識(shí)架構(gòu)和職業(yè)發(fā)展具有積極的意義。
1.2以競(jìng)賽為參照,尋找院校教育轉(zhuǎn)型的突破點(diǎn)
通過我校歷年組隊(duì)參賽的情況和對(duì)兄弟院校了解的情況分析,高職高專院校的學(xué)生在參賽時(shí)也暴露出的一些問題,主要體現(xiàn)在以下兩方面:
(1)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力不夠深入。高職高專院?;旧隙际鞘┬腥陮W(xué)制,能夠參加競(jìng)賽的學(xué)生多為在校的二年級(jí)學(xué)生,有些一年級(jí)新生也會(huì)參加。大多數(shù)學(xué)生都是剛學(xué)完電子類專業(yè)的基礎(chǔ)課程和部分專業(yè)基礎(chǔ)課程,所學(xué)知識(shí)有限,知識(shí)面較窄,尤其對(duì)于模電、數(shù)電、高頻電路等內(nèi)容大多還局限于書本上的內(nèi)容,甚至還處于一知半解的程度,更不用說和實(shí)際電子系統(tǒng)建立聯(lián)系。因此在競(jìng)賽內(nèi)容更新快,涉獵面拓寬的大環(huán)境下,感到難度增大,無從下手就不難理解了。
(2)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和自主設(shè)計(jì)能力偏弱。從當(dāng)前的院校教育模式和學(xué)生的認(rèn)知能力來看,不同程度的存在“重理論知識(shí),輕實(shí)踐動(dòng)手”的情況。由于很多院校的實(shí)驗(yàn)課還是采用事先告知詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟,僅僅驗(yàn)證理論教學(xué)中簡(jiǎn)單電路的“驗(yàn)證型”模式,學(xué)生從中接觸的綜合性、設(shè)計(jì)性的任務(wù)缺乏,對(duì)自主思考能力和獨(dú)立實(shí)踐能力培養(yǎng)不夠。并且由于實(shí)踐機(jī)會(huì)有限,還有不少學(xué)生對(duì)常用儀器儀表使用不夠熟練,這些不僅影響學(xué)生參加電子競(jìng)賽的成績,從更高的角度來看,還對(duì)很多學(xué)生今后走上工作崗位帶來不利。因此,尋找更加合理的教學(xué)方法是院校教育需要解決的重點(diǎn)。
2應(yīng)用和創(chuàng)新并舉,培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)
電子信息類專業(yè)是一個(gè)注重實(shí)踐,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新的專業(yè)。高職高專院校培養(yǎng)學(xué)生的方向是具備相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí),能在相關(guān)的領(lǐng)域從事開發(fā)設(shè)計(jì)、制造、設(shè)備操作、運(yùn)營的中級(jí)以上工程技術(shù)人才。因此,將實(shí)踐應(yīng)用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)緊密結(jié)合是院校教育應(yīng)該積極探索的方向。通過電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的方方面面提供的啟示可以知道,學(xué)生在校期間不僅僅要學(xué)習(xí)理論知識(shí),更要緊跟時(shí)展,拓寬知識(shí)面,培養(yǎng)獨(dú)立的學(xué)習(xí)能力,錘煉過硬的工程技術(shù)能力,建立起良好的工程素質(zhì),以更好的適應(yīng)今后工作崗位的需要[5]。以培養(yǎng)工程師的基本素質(zhì)為目標(biāo),以鍛煉綜合應(yīng)用能力為主旨,以激勵(lì)創(chuàng)新性思維為突破,深化教育模式改革,優(yōu)化教學(xué)環(huán)境,改進(jìn)教學(xué)方法和內(nèi)容,加強(qiáng)院校教育、科研和社會(huì)需求的結(jié)合是高職類院培養(yǎng)人才的主要目標(biāo)之一。在此,筆者進(jìn)行了一些有益的探索。
(1)教學(xué)環(huán)節(jié)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。理論與實(shí)踐相結(jié)合在人才培養(yǎng)過程中主要體現(xiàn)在:教學(xué)內(nèi)容上突出綜合能力的培養(yǎng),堅(jiān)持寬口徑、跨學(xué)科設(shè)置課程,并緊密結(jié)合電子科技發(fā)展和電子專業(yè)應(yīng)用實(shí)際,突出重點(diǎn)、難點(diǎn)問題的探討研究;不斷更新教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)教學(xué)的前瞻性,實(shí)用性。教學(xué)方法采用課堂講授、研究討論、案例分析、模擬訓(xùn)練、工程實(shí)踐等多種形式。建立“課堂教學(xué)、實(shí)踐訓(xùn)練、模擬演示”一體的訓(xùn)練模式,利用多媒體演示教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、案例教學(xué)、課堂實(shí)踐等多種教學(xué)方式,在教學(xué)過程中融入應(yīng)用訓(xùn)練因素,達(dá)到訓(xùn)練效果。拓展實(shí)踐訓(xùn)練方式,強(qiáng)化學(xué)生的基本技能和專業(yè)技能,提升創(chuàng)新能力。建立以“課題式、研究式、自主式”為主體的教學(xué)模式。通過安排課題、設(shè)置專題的形式,使學(xué)生盡早接觸相關(guān)工程環(huán)節(jié),加速知識(shí)向能力的轉(zhuǎn)化;為學(xué)生提供課題研究平臺(tái)和環(huán)境,組織開展課題研究。開展自主式學(xué)習(xí),增強(qiáng)學(xué)生自主發(fā)展的后勁,真正實(shí)現(xiàn)由“學(xué)會(huì)”向“會(huì)學(xué)”的轉(zhuǎn)變。建立“知識(shí)、能力、素質(zhì)”多維評(píng)價(jià)模式。采取多手段、多層次評(píng)價(jià)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力水平和素質(zhì)結(jié)構(gòu)等模式,確保對(duì)學(xué)生培養(yǎng)、評(píng)價(jià)和激勵(lì)的科學(xué)性、公正性。
(2)課外環(huán)節(jié)注重多渠道,多方位的模式融合??梢試L試組建校內(nèi)工程創(chuàng)新基地,建立開放性實(shí)驗(yàn)室,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與科研活動(dòng);組織學(xué)生觀摩或?qū)嵙?xí)企事業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié);指導(dǎo)暑期社會(huì)實(shí)踐;指導(dǎo)學(xué)生參加各項(xiàng)專業(yè)競(jìng)賽;加強(qiáng)對(duì)畢業(yè)課題和論文的把關(guān),多選用具有工程背景,應(yīng)用性強(qiáng),技術(shù)含量高,符合電子信息類專業(yè)發(fā)展的相關(guān)課題,使得更多的學(xué)生盡早體會(huì)工程應(yīng)用的環(huán)境,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的指向性和針對(duì)性。創(chuàng)造多渠道、多方位的立體式培養(yǎng)模式,充分鍛煉學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)去發(fā)現(xiàn)、分析和解決實(shí)際問題的綜合能力。
(3)建立靈活完善的師生激勵(lì)機(jī)制。鼓勵(lì)學(xué)生參加各種級(jí)別的競(jìng)賽和實(shí)踐活動(dòng)的積極性,制定行之有效的激勵(lì)機(jī)制。例如:對(duì)在各級(jí)競(jìng)賽活動(dòng)中獲得佳績的學(xué)生給予課程分?jǐn)?shù),學(xué)分等優(yōu)惠獎(jiǎng)勵(lì),在允許的范圍內(nèi)給予學(xué)生和指導(dǎo)老師一定的物質(zhì)或精神獎(jiǎng)勵(lì),激發(fā)學(xué)生的積極性和自信心,激勵(lì)老師的工作動(dòng)力和熱情。對(duì)有創(chuàng)新思維和創(chuàng)新成果的師生提供必要的環(huán)境,盡可能的保障他們?cè)诮虒W(xué),科研和應(yīng)用實(shí)踐上的需要,推動(dòng)應(yīng)用實(shí)踐探索和創(chuàng)新研究的發(fā)展。
論文摘要:評(píng)述了職教物理新教材的特點(diǎn).
職業(yè)教育課程承載著職業(yè)教育的思想和理念,直接反映了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及學(xué)習(xí)者對(duì)職業(yè)教育的要求.體現(xiàn)了職業(yè)教育的價(jià)值取向,直接影響著教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的身心發(fā)展.新課程體系的理念和新教材的試行,對(duì)廣大教師而言是挑戰(zhàn)和轉(zhuǎn)變并存的機(jī)遇.教師是課程實(shí)施的主體,必須從自己面臨的現(xiàn)實(shí)情況和客觀條件出發(fā),充分解讀和領(lǐng)悟新課程體系的思想,根據(jù)實(shí)際情況不斷地調(diào)整、適應(yīng)新的教學(xué)行為、教學(xué)策略以及課程目標(biāo).
《中等職業(yè)教育課程改革國家規(guī)劃新教材·物理 (電工電子類)》,主要有以下四個(gè)方面的體現(xiàn).
1突出了以能力為本位的學(xué)習(xí)目標(biāo)
物理學(xué)科基礎(chǔ)目標(biāo)之一是知識(shí)與技能培養(yǎng),而能力的形成是在這一基礎(chǔ)目標(biāo)上發(fā)展起來的.在當(dāng)今信息飛速發(fā)展的社會(huì)里,知識(shí)與技能通過各種媒介和途徑更易獲取.所以,新教材在課程內(nèi)容的實(shí)施過程中,突出了以學(xué)生職業(yè)能力發(fā)展為中心,形式上符合職業(yè)學(xué)校學(xué)生的學(xué)習(xí)心理與閱讀習(xí)慣、圖文并茂.為教師的教學(xué)與學(xué)生的學(xué)習(xí)提供比較全面的支持.
在課程結(jié)構(gòu)上按照基礎(chǔ)模塊、職業(yè)模塊和拓展模塊來構(gòu)建知識(shí)框架.基礎(chǔ)模塊是本課程的基礎(chǔ)性內(nèi)容和應(yīng)該達(dá)到的基本要求,并且設(shè)置了一些與生產(chǎn)、生活實(shí)際密切相關(guān)的實(shí)踐活動(dòng).職業(yè)模塊是適應(yīng)各大類專業(yè)(機(jī)械加工類、電工電子類、醫(yī)藥衛(wèi)生類、土木水利工程等專業(yè))學(xué)生學(xué)習(xí)、專業(yè)課所必須需要限定選修的內(nèi)容.拓展模塊是滿足學(xué)生個(gè)性發(fā)展和繼續(xù)學(xué)習(xí)的需要,其內(nèi)容可以通過“物理廣角”、“實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目”、“交流分享”等形式呈現(xiàn).
新教材在整體設(shè)計(jì)思路上既要考慮物理學(xué)的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性,又要考慮其應(yīng)用性和實(shí)用性;掌握知識(shí)內(nèi)容的同時(shí),體驗(yàn)、理解應(yīng)用知識(shí)的過程與方法,從而形成能力的提高.例如,在設(shè)計(jì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律這一節(jié)時(shí),以前在證明物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的4個(gè)基本公式要進(jìn)行嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo).根據(jù)職業(yè)學(xué)校學(xué)生學(xué)習(xí)的心理特征,新教材是這樣安排:首先給出兩個(gè)實(shí)際事例,即火車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)、每隔相等時(shí)間內(nèi)速度的變化;汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)、每隔相等時(shí)間內(nèi)速度的變化.如表1~2.
由以上兩個(gè)事例可以簡(jiǎn)單計(jì)算出單位時(shí)間內(nèi)速度的改變量是相等的.從而引出加速度的概念.再根據(jù)上述的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,推導(dǎo)出一些其他公式.
先將加速度公式變形,即
又因物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度為
從(1)~(3)式可以直接給出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式
可見,本書對(duì)于本節(jié)課的設(shè)計(jì),不過于追求理論知識(shí)體系的完整性(簡(jiǎn)化理論證明),不需要嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程,讓學(xué)生大致知道怎么來的或直接記住結(jié)論和公式即可.
職業(yè)學(xué)校的學(xué)生與重點(diǎn)學(xué)校的學(xué)生比較起來,基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)弱些,但他們的好奇心、好動(dòng)性也很強(qiáng),項(xiàng)目式教學(xué)恰恰適合這類學(xué)生.要求教師在教學(xué)中,不斷設(shè)懸念,引導(dǎo)學(xué)生自己尋找解決問題的方法和答案.不能太難,要讓學(xué)生跳一跳就能摘到,讓他們有成功的喜悅,就不會(huì)喪失學(xué)習(xí)的信心.例如對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)與萬有引力的內(nèi)容安排上,新教材利用“物理廣角”和“小知識(shí):宇宙速度”,按照項(xiàng)目式教學(xué)形式分成如下環(huán)節(jié).
觀察與思考:通過影像和多媒體的演示了解我國航天工程計(jì)劃,嫦蛾1號(hào)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)引入物體做圓周運(yùn)動(dòng)的條件.參觀與實(shí)踐:觀察公路拐彎處路面的傾斜情況及車輛拐彎時(shí)的受力情況,分析向心力的來源.
工作任務(wù):通過演示實(shí)驗(yàn)觀察線速度的方向,介紹液體加速器、洗衣機(jī)等實(shí)例,加深對(duì)向心力的理解.
學(xué)習(xí)目標(biāo):在觀察與實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,使學(xué)生有了一定的感性認(rèn)識(shí)之后,再歸納總結(jié)出物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的基本物理量(周期、頻率、線速度、角速度、向心力、向心加速度).
知識(shí)與能力的提高是可以相互轉(zhuǎn)化的,理論知識(shí)的積累和鞏固可以提升能力的形成,反過來實(shí)驗(yàn)技能的熟練操作、觀察事物運(yùn)動(dòng)的變化、積極參與實(shí)踐活動(dòng)也可以提升理論知識(shí)的形成.所以,新教材在每一章節(jié)內(nèi)容介紹前,安排了“本章導(dǎo)讀”和“核心提示”.在知識(shí)內(nèi)容編排中穿插“故事坊”、“小知識(shí)”、“實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目”,圖文并茂,版式生動(dòng)活潑.其目的是為學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)創(chuàng)造良好的讀書環(huán)境.
2注重了對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)過程的探究
新教材所體現(xiàn)出的新課程理念是:注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)獲取的過程,從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)或熟知的事物運(yùn)動(dòng)變化出發(fā),引人物理概念和規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)的形成.將物理教育的基本知識(shí)與基本技能,以一種新的教學(xué)思想去傳授給學(xué)生.在課堂教學(xué)過程中,教師應(yīng)該最大限度地發(fā)揮課程的優(yōu)勢(shì)去貼近學(xué)生生活,滲透“科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)”的教育思想,滿足學(xué)生個(gè)性發(fā)展和繼續(xù)學(xué)習(xí)的需要,以及后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的要求.例如在第一章運(yùn)動(dòng)和力中,講“力的合成與分解”時(shí),一般情況下教師都是引入物體放在斜面上靜止時(shí),從力的作用效果可以分解出三個(gè)力.但是從實(shí)際教學(xué)反映,學(xué)生不易理解、出現(xiàn)錯(cuò)誤較多.新教材在講這節(jié)時(shí)引入了一個(gè)小知識(shí)“滑板運(yùn)動(dòng)”——在日常生活中學(xué)生常做的一種運(yùn)動(dòng).在教師的引導(dǎo)下學(xué)生很容易分析出“運(yùn)動(dòng)員雙腳通過滑板向后蹬地的同時(shí),地面給予滑板一個(gè)反作用力,這個(gè)反作用力的一個(gè)分力使滑板前進(jìn)”.教學(xué)中注意去分析貼近學(xué)生生活的例子之后,再分析較復(fù)雜的物體運(yùn)動(dòng)效果會(huì)更好.例如在講“機(jī)械振動(dòng)與波”時(shí),新教材設(shè)置了“物理廣角1:機(jī)械振動(dòng)”和“物理廣角2:機(jī)械波”.教材在開頭首先設(shè)置了生活中常見的情景案例“家庭里鐘擺的擺動(dòng)、釣魚時(shí)水中浮標(biāo)上下的浮動(dòng)、扁擔(dān)挑物體時(shí)的顫動(dòng)及在公園里小朋友蕩秋千游戲”等活動(dòng).通過情景的引入及描繪,講清楚物體運(yùn)動(dòng)過程中的特征及規(guī)律.之后再做一個(gè)典型的水平彈簧振子的演示實(shí)驗(yàn),歸納總結(jié)出振幅、周期和頻率等基本物理量.在講“物理廣角2:機(jī)械波”時(shí),教材安排了一個(gè)“小知識(shí):地震波的傳播方式”.對(duì)廣大學(xué)生來說教育意義非常深刻.教師可因勢(shì)利導(dǎo),講地震波傳播過程的同時(shí),就把機(jī)械波的種類、性質(zhì)以及波長、波速和頻率之間的關(guān)系交代清楚.這樣學(xué)生不僅學(xué)到了物體振動(dòng)與波動(dòng)的知識(shí),同時(shí)也了解到關(guān)于地震、共震、聲波的傳播等自然現(xiàn)象.
3體現(xiàn)了物理學(xué)與專業(yè)課程的銜接
物理學(xué)與其他專業(yè)學(xué)科課程的關(guān)系主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是物理學(xué)就其本身知識(shí)內(nèi)容而言,是工科各專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容的基石,因此也是學(xué)生學(xué)好專業(yè)基礎(chǔ)課程所必備的鋪墊.二是物理學(xué)是一門理論與實(shí)踐結(jié)合很密切的學(xué)科,在學(xué)習(xí)物理的過程中,學(xué)生會(huì)學(xué)到一些完整的科學(xué)思想和科學(xué)方法,這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)工科專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、物化科學(xué)素養(yǎng)是非常有益的.另外,物理學(xué)與專業(yè)知識(shí)、工程技術(shù)結(jié)合的途徑,主要還是從物理知識(shí)、原理去銜接.所以,在該教材中列舉了大量的生產(chǎn)生活中常見的物理現(xiàn)象,突出了教材的實(shí)用性和專業(yè)特色,強(qiáng)化物理課與后續(xù)課程密切聯(lián)系的知識(shí)應(yīng)用,這是本教材編寫的旨意.
在教學(xué)過程中,可以采用項(xiàng)目教學(xué)法的形式去組織教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力.因?yàn)?,這套教材主要適用于職業(yè)學(xué)校的電工電子類專業(yè).如電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè),它的主要專業(yè)課程的內(nèi)容是:電工基礎(chǔ)、電子線路、電子測(cè)量技術(shù)與儀器、電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝等.所以,在課程內(nèi)容和課程結(jié)構(gòu)的安排上,跟普通基礎(chǔ)教育的課程都有所不同.在內(nèi)容體系安排上,力學(xué)部分包括運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、功與能、振動(dòng)與波,只用了兩章篇幅.而電磁學(xué)部分包括了直流電路、安全用電、靜電學(xué)、磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)、電磁波等,用了四章篇幅.其目的是為了突出電工電子類專業(yè)基礎(chǔ)課程的需要.
在課程結(jié)構(gòu)安排上,每一章節(jié)都安排了小知識(shí).例如在講電功、電功率時(shí),在小知識(shí)欄目中介紹一度電的作用以及在生活、生產(chǎn)中各種電度表的使用.在講焦耳定律時(shí),為了說明“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間三者的乘積”的物理關(guān)系,教材除了安排一個(gè)典型例題“一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí),它的額定電功率和1小時(shí)流過電流所產(chǎn)生的熱量是多少?”之外,還在“小知識(shí)”欄目中重點(diǎn)介紹了各種家用電器省電常識(shí)及正確使用方法.如“功放機(jī)節(jié)約用電的辦法主要是減少音量,外接音箱的阻抗不可太?。苊舛嘀灰粝洳⒙?lián)使用,盡可能減輕功放機(jī)的負(fù)荷,以達(dá)到節(jié)電和保護(hù)機(jī)器的目的”.這樣處理后,學(xué)生不僅對(duì)電功、電功率的物理概念及焦耳定律有了深刻的理解,同時(shí)將學(xué)習(xí)到的物理知識(shí)應(yīng)用于專業(yè)技術(shù)中,為后續(xù)學(xué)習(xí)家用電器的專業(yè)基礎(chǔ)課程作了鋪墊.
4拓展了科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的空間
在物理課的教學(xué)中,應(yīng)將物理學(xué)的內(nèi)容與物理學(xué)的發(fā)展史結(jié)合起來,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中不僅學(xué)到物理知識(shí),而且能遵循物理學(xué)發(fā)展的脈絡(luò),感受到物理學(xué)的發(fā)展給人類和社會(huì)發(fā)展帶來的巨大變革.這樣,既激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,也從中領(lǐng)悟到科學(xué)家研究、發(fā)明、解決實(shí)際問題的方法和成長過程.這對(duì)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)、辯證唯物主義世界觀的形成都非常重要.
【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn);LabVIEW;課程:融合
【中圖分類號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009-8097(2012)08-0113-04
引言
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是在教師指導(dǎo)下學(xué)生運(yùn)用相應(yīng)的儀器設(shè)備進(jìn)行獨(dú)立作業(yè),觀察事物和過程的發(fā)生變化,探求事物的規(guī)律,以獲得知識(shí)和技能的一種教學(xué)方式。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的儀器設(shè)備水平常被作為學(xué)校教學(xué)、科研水平的重要標(biāo)志。因此實(shí)驗(yàn)室建設(shè)應(yīng)立足于高起點(diǎn),跟蹤國際先進(jìn)水平,運(yùn)用新技術(shù)、新知識(shí),創(chuàng)造優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,才能培養(yǎng)出高素質(zhì)、具有創(chuàng)新能力的人才。
教育技術(shù)學(xué)科的有關(guān)課程實(shí)驗(yàn),作為重要的教學(xué)方式貫穿在整個(gè)教育技術(shù)學(xué)科的教學(xué)體系中,推動(dòng)著知識(shí)深化、實(shí)踐應(yīng)用與創(chuàng)新發(fā)展。但因?qū)W科課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多依附于理論課程體系,課時(shí)較少,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容相對(duì)陳舊,削弱了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的興趣,難以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。在信息時(shí)代知識(shí)經(jīng)濟(jì)和創(chuàng)新教育的大環(huán)境下,社會(huì)要求教育技術(shù)學(xué)科培養(yǎng)出理論功底扎實(shí),具有較強(qiáng)實(shí)踐科研能力和創(chuàng)新精神的人才。這就必須改革學(xué)科課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。而學(xué)習(xí)和掌握LabVIEW開發(fā)平臺(tái),對(duì)于學(xué)生全面掌握理論知識(shí)并融入實(shí)踐,提高動(dòng)手能力,培養(yǎng)科學(xué)思維方式及創(chuàng)新能力有著深遠(yuǎn)影響。本文首先對(duì)LabVIEW開發(fā)平臺(tái)作簡(jiǎn)要的介紹,然后深入探討與教育技術(shù)學(xué)科的部分課程進(jìn)行融合的重要意義與實(shí)現(xiàn)的可行性。
一 LabVIEW開發(fā)平臺(tái)
1 LabVIEW(Laboratory Virtual InstrumentEngineering Workbench)
LabVIEW是由美國國家儀器公司(NationalInstruments,簡(jiǎn)稱M)開發(fā),采用數(shù)據(jù)流編程方式,由圖標(biāo)替代文本命令創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語言,目前最新版本為2011。與傳統(tǒng)程序根據(jù)語句和指令的先后順序決定執(zhí)行順序的方式不同,如圖l的程序框圖中,節(jié)點(diǎn)或圖標(biāo)之間的數(shù)據(jù)流向決定了Ⅵ及函數(shù)的執(zhí)行順序。LabVIEW的圖形化源代碼類似于流程圖,因此又被稱作程序框圖代碼或G代碼。程序框圖是圖形化源代碼的集合,決定了Ⅵ的運(yùn)行方式,利用圖形化表示的函數(shù)來控制前面板對(duì)象。前面板對(duì)象在程序框圖上顯示為圖標(biāo)接線端,連線將輸入控件和顯示控件的接線端與Express Ⅵ、Ⅵ和函數(shù)相互連接,數(shù)據(jù)從輸入控件沿著連線流向Ⅵ和函數(shù),最終流向顯示控件。Ⅵ即虛擬儀器,是LabVIEW的程序模塊。有著類似于實(shí)物儀器的外觀和操作,通過對(duì)其屬性的設(shè)置可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、顯示、分析及存儲(chǔ),幫助用戶減少編程中的差錯(cuò)。Ⅵ的前面板由用戶創(chuàng)建的各種輸入控件和顯示控件界面構(gòu)成,輸入控件對(duì)應(yīng)實(shí)物儀器的按鍵、旋鈕和開關(guān)等部件,顯示控件對(duì)應(yīng)實(shí)物儀器顯示屏中的波形、刻度和發(fā)光二極管、數(shù)碼管等部件。用戶創(chuàng)建自定義界面時(shí),通過添加各種圖標(biāo)而生成代碼,達(dá)到控制前面板對(duì)象。由于LabVIEW的接口遵循國際標(biāo)準(zhǔn),因而可與大多數(shù)硬件設(shè)備進(jìn)行通信。
2 模塊組成
LabVIEW主要包含六大類近50種的模塊及工具包,涵蓋了多種行業(yè),如電子電氣工程、計(jì)算機(jī)工程、機(jī)械工程、生物工程、物理、化學(xué)工程等工程領(lǐng)域中的測(cè)試測(cè)量和自動(dòng)化等領(lǐng)域的應(yīng)用,見表1,全球財(cái)富500強(qiáng)中85%的生產(chǎn)制造企業(yè)都采用Ⅻ的虛擬儀器技術(shù),其中包括IBM、Intel、SIEMENS、HP、MicrosoR等知名企業(yè)。
3 LabVIEW的優(yōu)勢(shì)
與許多價(jià)值昂貴的傳統(tǒng)儀器設(shè)備相比,LabVIEW軟件及與其相關(guān)的硬件優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)開發(fā)平臺(tái)易學(xué)易用、資源豐富,能縮短開發(fā)虛擬儀器的周期。
(2)由用戶使用軟件平臺(tái)自主開發(fā)更有針對(duì)性的虛擬儀器,靈活性強(qiáng),性價(jià)比高。
(3)通用的數(shù)據(jù)接口使數(shù)據(jù)更易處理與交換。
(4)軟件平臺(tái)的性能隨著計(jì)算機(jī)硬件配置的提升而提升,是虛擬儀器運(yùn)行速度的保障,不受測(cè)量設(shè)備硬件生產(chǎn)廠商的限制。
其高性價(jià)比為其廣泛應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。
二 教育技術(shù)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置
1 教育技術(shù)學(xué)科課程的總體狀況
根據(jù)學(xué)科的專業(yè)性質(zhì)和教學(xué)計(jì)劃,教育技術(shù)學(xué)科畢業(yè)生的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)是教育信息化的實(shí)踐者、管理者和研究者。在專業(yè)實(shí)踐方面,能夠承擔(dān)教學(xué)與培訓(xùn)設(shè)計(jì)、資源開發(fā)、環(huán)境建設(shè)與管理等具體工作,并通過不斷學(xué)習(xí)能把握教育信息化發(fā)展的趨勢(shì),勝任新的要求。在促進(jìn)學(xué)科發(fā)展方面,能夠與教育界同行進(jìn)行有效交流,共同推動(dòng)現(xiàn)代科技條件下教育事業(yè)的發(fā)展。還應(yīng)根據(jù)各校培養(yǎng)規(guī)格的實(shí)際情況,去進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。研究型培養(yǎng)計(jì)劃的學(xué)時(shí)分配,應(yīng)適當(dāng)向基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課傾斜,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)要注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng);應(yīng)用型培養(yǎng)計(jì)劃的學(xué)時(shí)分配,應(yīng)適當(dāng)向傳授專門應(yīng)用技術(shù)的專業(yè)課傾斜,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)的能力。
2 具有實(shí)驗(yàn)的課程介紹
以教育技術(shù)學(xué)科師范類本科專業(yè)為例,學(xué)生四年內(nèi)最低修讀164.5學(xué)分(含教育實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文的25學(xué)分)。其中課程中具有實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)見表2。
在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的41門課程中與計(jì)算機(jī)相關(guān)的課程占絕大多數(shù)。可有目的有重點(diǎn)的在教學(xué)計(jì)劃中挑選一些課程作為與LabVIEW軟件融合的例子,并將它們分成電子類和計(jì)算機(jī)相關(guān)課程類,其中電子類的課程包括電視原理與系統(tǒng)、電子線路、數(shù)字電路、數(shù)字電視,計(jì)算機(jī)相關(guān)課程類包括c程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、人工智能概論、數(shù)據(jù)庫原理、網(wǎng)絡(luò)工程、微機(jī)原理、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源與應(yīng)用。這些課程的理論學(xué)時(shí)數(shù)與實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)堆積圖如圖。
三 LabVIEW與教育技術(shù)學(xué)科課程融合
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室;實(shí)踐能力;自主學(xué)習(xí)和管理
作者簡(jiǎn)介:符運(yùn)良(1964-),男,海南臨高人,海南師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院,教授;羊大立(1974-),男,海南儋州人,海南師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院,講師。(海南 ??凇?71158)
基金項(xiàng)目:本文系海南師范大學(xué)實(shí)踐教育基地建設(shè)研究項(xiàng)目“物理與電子工程學(xué)院電子學(xué)實(shí)踐教育基地”(項(xiàng)目編號(hào):201215)的研究成果。
中圖分類號(hào):G482?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?????文章編號(hào):1007-0079(2012)34-0112-02
高校實(shí)驗(yàn)室在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐能力,提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)方面具有重要的不可替代的作用,因此,在高等教育教學(xué)改革中,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)以及如何發(fā)揮其應(yīng)有的作用,是當(dāng)前高校普遍探索的問題。[1-5]另外,為了推動(dòng)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的廣泛開展,教育部每年都會(huì)舉辦各類設(shè)計(jì)競(jìng)賽實(shí)踐活動(dòng),如大學(xué)生挑戰(zhàn)杯競(jìng)賽、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、大學(xué)生智能汽車設(shè)計(jì)競(jìng)賽等。此外,各地區(qū)部門也會(huì)舉辦各種競(jìng)賽活動(dòng),如計(jì)算機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)競(jìng)賽等。海南師范大學(xué)從2000年起一直參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,2006年起參加全國大學(xué)生智能汽車設(shè)計(jì)競(jìng)賽。在參加競(jìng)賽的過程中,建設(shè)了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。學(xué)院不斷總結(jié)實(shí)踐活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),積極開展電子課程體系實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革,學(xué)生不但可以利用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、智能汽車設(shè)計(jì)競(jìng)賽的準(zhǔn)備工作,還可以進(jìn)行電子類單獨(dú)開設(shè)的課程設(shè)計(jì),進(jìn)行國家大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目的研究,進(jìn)行教師科研課題的研究。實(shí)踐證明,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)有效推動(dòng)了海南師范大學(xué)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽活動(dòng)的開展,建立了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自主管理的模式,營造了學(xué)生獨(dú)立思考、自由探索、勇于創(chuàng)新的良好學(xué)習(xí)環(huán)境,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室已成為學(xué)生自主向往的地方。
一、電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)
在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本上是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,是基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)。而要系統(tǒng)地培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,必須建立起良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,為此,學(xué)院投入100多萬元,建設(shè)了電子創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室里有新的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,如通用的直流電源、信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字存儲(chǔ)示波器、萬用表、電腦、打印機(jī)、小型電鉆機(jī)、電烙鐵、制板機(jī)、電子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)箱等。此外,實(shí)驗(yàn)室里的木柜還放置了多年來電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和智能汽車設(shè)計(jì)競(jìng)賽中學(xué)生制作的實(shí)物,以提供給低年級(jí)學(xué)生參觀學(xué)習(xí)。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室實(shí)行的是開放的教學(xué)模式和管理模式,學(xué)生在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室完成了教學(xué)大綱規(guī)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后,如果學(xué)有余力,還可利用開放實(shí)驗(yàn)室的儀器和設(shè)備,進(jìn)行更深一步的實(shí)驗(yàn)研究或電路設(shè)計(jì),而且實(shí)驗(yàn)研究不受時(shí)間限制。
二、電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室完善了創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系
1.促進(jìn)校內(nèi)實(shí)踐基地的建設(shè)
在海南,由于電子工業(yè)基礎(chǔ)較薄弱,電子及相關(guān)工廠企業(yè)較少,因此,電子信息專業(yè)學(xué)生要找到對(duì)口的工廠、企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)較困難。為此,電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室也成為學(xué)院重要的校內(nèi)實(shí)踐基地。學(xué)生在校外實(shí)習(xí)之前,已在實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過了2~3年的技能和工程訓(xùn)練,學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、分析和解決問題的能力都已有所提高,同時(shí)學(xué)生也養(yǎng)成了嚴(yán)格、細(xì)致、實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)以及愛護(hù)公物的品質(zhì),養(yǎng)成了講究科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、遵守操作規(guī)則、注意安全的良好習(xí)慣,為到校外順利實(shí)習(xí)提供了保證。
2.促進(jìn)電子專業(yè)學(xué)科建設(shè)
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目的在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、分析和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的信息收集和處理能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作和創(chuàng)新思維能力。為此,實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備不但要滿足單一性質(zhì)的實(shí)驗(yàn),更重要的是滿足電子綜合實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。由此,學(xué)院在硬件建設(shè)方面,投入100多萬元,用于購買電子儀器設(shè)備,如電源、信號(hào)源、示波器、萬用表、邏輯分析儀、電路仿真設(shè)備、單片機(jī)、PCB板制作工具等。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室可進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、仿真實(shí)驗(yàn)、制板、焊接、編程、調(diào)試,最后制作出電子器件。另外,學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備直接參與科研活動(dòng),完成國家大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目、完成教師課題的子課題、完成企業(yè)的攻關(guān)項(xiàng)目,促進(jìn)了電子專業(yè)學(xué)科的發(fā)展。
3.促進(jìn)學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)的開展
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室促進(jìn)了學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)的開展,學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。[6-7]多年來,學(xué)院積極利用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室開展校級(jí)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和智能汽車設(shè)計(jì)競(jìng)賽活動(dòng),通過選拔成績好的學(xué)生參加全國大學(xué)生電子競(jìng)賽海南賽區(qū)的比賽,以及全國智能汽車競(jìng)賽華南賽區(qū)的比賽,學(xué)生利用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)越條件,在競(jìng)賽中,均設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的電子實(shí)物,曾獲得海南賽區(qū)的一、二、三等獎(jiǎng)和智能汽車設(shè)計(jì)競(jìng)賽華南賽區(qū)的二、三等獎(jiǎng)。對(duì)于在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)的學(xué)生,可以讓其免修電子課程設(shè)計(jì),期末成績直接定為優(yōu)秀。
4.促進(jìn)教學(xué)特色形成
在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中,要求大一新生可隨時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,由高年級(jí)的學(xué)生對(duì)一年級(jí)的學(xué)生傳授技術(shù)和知識(shí),以對(duì)一年級(jí)學(xué)生在做人、團(tuán)隊(duì)合作等方面進(jìn)行言身傳教。一年級(jí)的學(xué)生在高年級(jí)學(xué)生和教師的傳授下,辯識(shí)各種類型電子元器件,購買、焊接、設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)單功能電路。在這種互相幫助、互相帶動(dòng)的良好氛圍中,培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)了同學(xué)之間的感情,提高了學(xué)生的實(shí)踐能力,為今后的一年級(jí)學(xué)生參加電子競(jìng)賽、畢業(yè)論文設(shè)計(jì)或參加教師的研究課題等打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
5.促進(jìn)實(shí)踐課程培養(yǎng)體系的建設(shè)
在培養(yǎng)計(jì)劃的修訂中,在總課時(shí)不變的情況下,要增加創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)及其所占課時(shí)的比例,增加課程設(shè)計(jì)的門數(shù)及選修實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目。選修實(shí)驗(yàn)是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn),通過選修實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)參加實(shí)踐活動(dòng)。如電子專業(yè)在新的培養(yǎng)計(jì)劃中,增加了“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程設(shè)計(jì)、“傳感器技術(shù)”課程設(shè)計(jì)、“PLC原理與應(yīng)用”課程設(shè)計(jì)等。在課程設(shè)計(jì)的教學(xué)中,讓學(xué)生自己選擇題目,獨(dú)立思考、獨(dú)立設(shè)計(jì)電路、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立解決碰到的實(shí)際問題,教師只起著引導(dǎo)作用。這種自主學(xué)習(xí)模式,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性,提高了實(shí)踐教學(xué)效率以及學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力。[8-12]而對(duì)于學(xué)生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))實(shí)踐教學(xué),也可由校外相關(guān)企業(yè)出題,校外工程師也可作為學(xué)生的論文指導(dǎo)教師,與校內(nèi)教師共同指導(dǎo)學(xué)生。學(xué)生利用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)越條件完成畢業(yè)論文。通過對(duì)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)方式的改革,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能、動(dòng)手能力和創(chuàng)新開發(fā)能力。
6.促進(jìn)教師隊(duì)伍的建設(shè)
學(xué)生在參加創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)或智能汽車設(shè)計(jì)競(jìng)賽活動(dòng)時(shí),學(xué)院都安排相關(guān)的教師定期給參賽學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo),而輔導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)的教師,要求具有較高的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。為此,為了提高這部分教師的理論水平和工程實(shí)踐能力,學(xué)院定期安排相關(guān)教師在省內(nèi)參加電子或相關(guān)學(xué)科的學(xué)術(shù)交流活動(dòng),或到國內(nèi)名校參加工程實(shí)踐的培訓(xùn)等。
7.提高畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的水平
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是高等學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生把知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,檢驗(yàn)學(xué)生實(shí)踐能力的一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié),是學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)、解決實(shí)際問題的重要環(huán)節(jié)。往年的論文題目由教師出題,學(xué)生根據(jù)自己的能力水平選擇題目,學(xué)生可選擇指導(dǎo)教師,指導(dǎo)教師也可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際能力,以及能否完成畢業(yè)論文任務(wù)而選擇學(xué)生,但學(xué)生用于做畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的時(shí)間較少,論文的質(zhì)量難以提高。而利用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生或參加教師的科研,或參加大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目,或參與校外企業(yè)的科研項(xiàng)目,或參加各種競(jìng)賽活動(dòng),實(shí)際上也相當(dāng)于為畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作進(jìn)行了較早的準(zhǔn)備。學(xué)生的論文可以是其參加教師科研項(xiàng)目的一部分研究工作,也可以是參加競(jìng)賽活動(dòng)時(shí)設(shè)計(jì)制作研究的部分工作,這樣,學(xué)生用于畢業(yè)論文的研究時(shí)間較充足,可以做出更高質(zhì)量的畢業(yè)論文。
三、電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室的管理方法
1.制訂規(guī)章制度
制訂創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室管理各項(xiàng)規(guī)章制度,以保障創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的正常運(yùn)行,管理制度有日常衛(wèi)生管理制度、安全管理制度、儀器設(shè)備使用管理制度、圖書資料使用管理制度和電子元器件使用申請(qǐng)制度等。
2.以學(xué)生自主管理為主、教師管理為輔的管理模式
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建立了教師與學(xué)生共同管理的模式,以學(xué)生自主管理為主,教師管理為輔,教師為專職實(shí)驗(yàn)管理人員,主要負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的日常管理,而學(xué)生主要開展自主管理。實(shí)驗(yàn)室的衛(wèi)生和安全由學(xué)生負(fù)責(zé),實(shí)驗(yàn)室建立值日生制度,值日生負(fù)責(zé)當(dāng)日實(shí)驗(yàn)室的衛(wèi)生。最后離開實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生要關(guān)好門窗、電源、水龍頭,以避免出現(xiàn)安全事故。
3.對(duì)實(shí)驗(yàn)室實(shí)行監(jiān)控
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有各種儀器設(shè)備,如實(shí)驗(yàn)箱、萬用表、示波器、信號(hào)源、電腦、打印機(jī)等,還配有手電鉆、臺(tái)鉆、小砂輪機(jī)等,且實(shí)驗(yàn)室實(shí)行24小時(shí)開放,由學(xué)生自己掌握鑰匙,學(xué)生自由進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行各種電路的設(shè)計(jì)與制作。因此,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)安裝監(jiān)控視頻設(shè)備,對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的電子設(shè)備進(jìn)行全面的監(jiān)控。
4.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的電子元器件使用管理
學(xué)院在創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室內(nèi)建立了一個(gè)電子元器件倉庫,存放各種常用的電阻、二極管、三極管、集成塊等,學(xué)院每年均從教學(xué)維持費(fèi)中拿出近十萬元,用于購進(jìn)各種電子元件,供給學(xué)生進(jìn)行各種實(shí)踐活動(dòng)。另外,器件倉庫存放的都是在??谑须y以買到的,而在本地易于買到且價(jià)格便宜的電子器件,由學(xué)生自己去選擇購買,然后拿回發(fā)票,集中在學(xué)院報(bào)帳。為了規(guī)范學(xué)生使用倉庫中的電子元器件,以避免出現(xiàn)浪費(fèi)器件的現(xiàn)象,學(xué)院開設(shè)了電子元器件選用申請(qǐng)網(wǎng)上管理系統(tǒng),[13]網(wǎng)上管理主要由學(xué)生自主管理,管理員為學(xué)生。進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、競(jìng)賽活動(dòng)或課題研究等實(shí)踐活動(dòng)所需要的電子元器件,如二極管、三極管、各種型號(hào)的集成電路等,學(xué)生先上電子元器件管理庫網(wǎng)進(jìn)行查詢,申請(qǐng)登記所需的電子元器件的種類、型號(hào)、數(shù)量等,而后經(jīng)過指導(dǎo)教師確認(rèn)同意,由元器件使用管理小組到倉庫進(jìn)行領(lǐng)取,并進(jìn)行登記。這種元器件使用網(wǎng)上管理的目的是在統(tǒng)計(jì)各種電子元器件使用的頻率,同時(shí)也避免學(xué)生隨意使用電子元器件,出現(xiàn)浪費(fèi)器件的現(xiàn)象。
四、結(jié)束語
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以來,學(xué)院成功地申報(bào)了1項(xiàng)省級(jí)教學(xué)改革項(xiàng)目,5項(xiàng)大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目,1項(xiàng)校級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)。學(xué)生利用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,開展電子實(shí)踐設(shè)計(jì)活動(dòng),發(fā)表學(xué)術(shù)論文20篇,實(shí)驗(yàn)室濃厚的學(xué)習(xí)氛圍和良好的條件,使得學(xué)院每年舉辦的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和智能汽車設(shè)計(jì)競(jìng)賽,吸引了大批的電子和自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生參加。越來越多的學(xué)生通過創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),得到了創(chuàng)新能力的培養(yǎng),在各種學(xué)科競(jìng)賽中獲得了優(yōu)異的成績,如在全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中,學(xué)院電子和自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生連續(xù)十年獲得海南省賽區(qū)的一、二、三等獎(jiǎng),在全國大學(xué)生智能汽車設(shè)計(jì)競(jìng)賽中,學(xué)院學(xué)生連續(xù)三年獲得華南賽區(qū)的二等獎(jiǎng)。學(xué)生經(jīng)過創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),綜合能力得到了明顯的提高,多數(shù)學(xué)生畢業(yè)后,進(jìn)入國內(nèi)知名企業(yè)工作。另外,通過創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的自主學(xué)習(xí)和自主管理模式,不僅培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力,也推動(dòng)了學(xué)院的學(xué)風(fēng)建設(shè)和發(fā)展。
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一、創(chuàng)新能力培養(yǎng)工作中存在的問題
(一)思想認(rèn)識(shí)上的偏差各行各業(yè)各個(gè)層次的崗位工作,都需要具備一定創(chuàng)新能力的人才。但是,一些人認(rèn)為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是普通高等學(xué)校或者研究性大學(xué)的事情,與高職教育無關(guān)。正是這種認(rèn)識(shí)導(dǎo)致了高職教育教學(xué)理念的偏離。相當(dāng)多的高職院校在教學(xué)過程中重視的是知識(shí)、技能的灌輸與傳授,忽視對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在電子應(yīng)用能力培養(yǎng)方面,教師往往過分注重課堂上的理論闡述,課后的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)也過于依賴實(shí)訓(xùn)設(shè)備和相關(guān)的教學(xué)手冊(cè),忽視學(xué)創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力訓(xùn)練,因此學(xué)生無法將學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)與實(shí)際工作相互合,缺乏想象力和創(chuàng)造力。
(二)培養(yǎng)方案與教學(xué)模式的不足人才培養(yǎng)方案的設(shè)計(jì),存在理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相分離、重專業(yè)教育而輕人文教育、重單科設(shè)置而輕課程整合等問題,教學(xué)時(shí)間與資源存在內(nèi)耗的現(xiàn)象。在電子類專業(yè)教學(xué)方面片面注重單科教學(xué),忽視學(xué)科之間的相互聯(lián)系。因此,學(xué)生“只見樹木,不見森林”,無法應(yīng)用知識(shí)來解決實(shí)際問題,更不用說創(chuàng)造性地應(yīng)用。在教學(xué)模式上,存在重課內(nèi)而輕課外,重校內(nèi)而輕校外、重灌輸而輕探究、重繼承而輕創(chuàng)造等現(xiàn)象。受學(xué)校的一些設(shè)施和師資條件的限制,電子技術(shù)類課程的授課方式還是傳統(tǒng)的“我教你學(xué)”的模式,應(yīng)試教育的傾向比較突出。在課程建設(shè)上,存在重學(xué)校自身建設(shè)而輕行業(yè)企業(yè)參與、重形式而輕內(nèi)容、重當(dāng)前設(shè)計(jì)而輕持續(xù)改進(jìn)等現(xiàn)象。因此,學(xué)校的一些實(shí)訓(xùn)設(shè)備利用率不高,有的只是充當(dāng)招生砝碼和宣傳素材。在考核評(píng)價(jià)上,存在重學(xué)校評(píng)價(jià)而輕社會(huì)企業(yè)評(píng)價(jià)、重單一測(cè)試而輕綜合測(cè)評(píng)、重結(jié)果而輕過程等現(xiàn)象?,F(xiàn)行的普通高職教育已經(jīng)大眾化,學(xué)生往往成為流水線上的一個(gè)“產(chǎn)品”。學(xué)校只是要求學(xué)生畢業(yè)時(shí)都達(dá)到某些標(biāo)準(zhǔn),卻忽略學(xué)生的個(gè)體差異,不能充分重視學(xué)生的主體選擇和個(gè)性表達(dá)。以上種種都不利于培養(yǎng)創(chuàng)新能力,甚至往往會(huì)扼殺學(xué)生的創(chuàng)造力。
(三)教學(xué)環(huán)境和條件的不足許多高職院校的教學(xué)設(shè)施尤其是實(shí)踐教學(xué)設(shè)施設(shè)備明顯不足。學(xué)生在學(xué)校無法得到保質(zhì)保量的實(shí)踐訓(xùn)練,畢業(yè)后進(jìn)入工廠,往往還得經(jīng)過專門的培訓(xùn)才能上手。“雙師”素質(zhì)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè),在大多數(shù)高職院校都滯后于教學(xué)需要。學(xué)校教師進(jìn)編制受職稱和學(xué)歷等制約,常常導(dǎo)致需要的企業(yè)人才無法引進(jìn),教師的進(jìn)修培訓(xùn)又受到各種因素的限制。學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐不僅需要資金支持,還需要教師的正確引導(dǎo)。電子類創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),其耗材需要資金比較多,全由學(xué)生支付顯然不現(xiàn)實(shí)??傊?,由于各種因素的制約,學(xué)生電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)難以開展,開展起來了也難以取得實(shí)效。
(四)創(chuàng)新文化培育不夠,創(chuàng)新氛圍不濃斯普朗格說:“教育的最終目的不是傳授已有的東西,而是要把人的創(chuàng)造力量誘導(dǎo)出來”。高技能創(chuàng)新人才的培養(yǎng)離不開尊重創(chuàng)新、鼓勵(lì)創(chuàng)新的環(huán)境氛圍條件。然而不少高職院校對(duì)文化建設(shè)認(rèn)識(shí)不足,不能營建一個(gè)良好的、寬松的、有利于創(chuàng)新的文化氛圍。
二、創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的構(gòu)建
隨著對(duì)畢業(yè)生綜合技術(shù)應(yīng)用能力要求的提高,圍繞學(xué)生創(chuàng)新知識(shí)學(xué)習(xí)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)、創(chuàng)新素質(zhì)提高的實(shí)踐探索方興未艾。如“訂單式培養(yǎng)”、“基于崗位創(chuàng)新的課程開發(fā)”、“基于人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新的高職教材建設(shè)”[1-3]等探索,在教育實(shí)踐中都取得了一定的成果。但是許多研究成果在實(shí)踐應(yīng)用中,又簡(jiǎn)單地將知識(shí)、技能和素質(zhì)依照傳統(tǒng)科目教育模式加以模塊化,不能真正使學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)技能同步提高。借鑒國內(nèi)外的一些研究成果,結(jié)合我校機(jī)電工程系各專業(yè)的發(fā)展情況,我們認(rèn)為,應(yīng)當(dāng)探索構(gòu)建一種基于“校企合作,工學(xué)結(jié)合”的電子技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。第一,積極開展各種形式的調(diào)查研究,組織探討高職院校學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方案及其路徑。通過調(diào)查研究,了解社會(huì)人才需求,明確高職電子相關(guān)專業(yè)學(xué)生應(yīng)該具備的電子技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新能力,正確認(rèn)識(shí)高職電子技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)存在的問題和不足。第二,建立高職電子類學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺(tái)。依托機(jī)電工程系電工電子與自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)基地,建立機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室、電工電子類創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室,開發(fā)課程結(jié)合緊密、企業(yè)關(guān)聯(lián)度高的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。首先培養(yǎng)學(xué)生基本的動(dòng)手實(shí)踐能力,然后通過實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目、學(xué)生創(chuàng)新課題、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))等形式,鼓勵(lì)學(xué)生課余獨(dú)立或聯(lián)合開展各類科研活動(dòng),吸引學(xué)生積極探索新技術(shù)并能夠付諸實(shí)踐。同時(shí),組建由教師、企業(yè)技術(shù)人員、學(xué)生構(gòu)成的科研團(tuán)隊(duì),根據(jù)企業(yè)需要開展科技攻關(guān)活動(dòng),幫助解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題,真正做到“工學(xué)結(jié)合”,鍛煉培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。第三,企業(yè)參與實(shí)訓(xùn)室建設(shè),構(gòu)建開放式實(shí)踐教學(xué)體系。通過調(diào)查研究,了解企業(yè)對(duì)專業(yè)人才的技能要求,從而不斷改進(jìn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和考核方式。爭(zhēng)取技術(shù)力量雄厚的設(shè)備供應(yīng)企業(yè)參與實(shí)訓(xùn)室建設(shè),在技術(shù)開發(fā)、實(shí)訓(xùn)室內(nèi)部設(shè)施的布置、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā)、實(shí)訓(xùn)師資的培訓(xùn)等方面同企業(yè)進(jìn)行深入的合作,形成較為密切的互惠互利關(guān)系。這樣,企業(yè)由于了解學(xué)校的目標(biāo)需求,可以開發(fā)出更符合學(xué)生能力培養(yǎng)需要的設(shè)施設(shè)備,有利于企業(yè)的發(fā)展;另一方面教師可有效利用企業(yè)的資源,提高自身的職業(yè)能力。第四,“以賽促學(xué)、以賽促改”,加強(qiáng)個(gè)性化創(chuàng)新人才培養(yǎng)。以國家級(jí)和省級(jí)技能競(jìng)賽為契機(jī),利用實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái),選拔培養(yǎng)優(yōu)秀的有潛力的學(xué)生。通過參加大賽的準(zhǔn)備和實(shí)訓(xùn),不斷發(fā)掘?qū)W生的潛力。在傳授一定的相關(guān)技能后,引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合自身的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行自主創(chuàng)新。通過組織參加不同級(jí)別的大賽,不斷總結(jié)提高,實(shí)現(xiàn)電子類專業(yè)學(xué)生知識(shí)技能和創(chuàng)新應(yīng)用能力的全面發(fā)展,同時(shí)形成探索創(chuàng)新的校園氛圍,推動(dòng)學(xué)生開展探索創(chuàng)新活動(dòng)。第五,建立健全有關(guān)管理制度和激勵(lì)機(jī)制。開放實(shí)訓(xùn)室的設(shè)施設(shè)備管理、耗材管理、學(xué)生管理,都要建立相應(yīng)的制度。學(xué)校給予一定的資金支持,使教師干得帶勁,學(xué)生學(xué)得滿意。
三、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)踐及效果
根據(jù)上述思路,我校機(jī)電工程系建立了機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室、電子創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室、EDA技術(shù)實(shí)訓(xùn)室,并且進(jìn)行開放式實(shí)踐教學(xué),讓有興趣的學(xué)生能夠有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)踐操作。組織了專業(yè)教師到眾友等知名企業(yè)學(xué)習(xí),并根據(jù)學(xué)生實(shí)際,將實(shí)際需求反映給實(shí)訓(xùn)設(shè)備制造企業(yè)。編輯了相關(guān)實(shí)訓(xùn)教材,在EDA教學(xué)中得到應(yīng)用。在管理制度方面,加大了對(duì)實(shí)踐指導(dǎo)教師的激勵(lì),在課酬和耗材資金方面都給予了充分的支持。學(xué)校成立了機(jī)器人興趣小組,大批成績優(yōu)異并有相關(guān)興趣的學(xué)生參與其中。以應(yīng)用電子專業(yè)學(xué)生為主的團(tuán)隊(duì),在安徽省職業(yè)技能大賽中,獲得了機(jī)器人應(yīng)用項(xiàng)目三等獎(jiǎng);學(xué)生制作的雙目式紅外避障傳感器,獲得了評(píng)委的高度贊譽(yù)。裝備了該傳感器的“國防之星”機(jī)器人小巧精致,定位準(zhǔn)確,巡行路徑規(guī)劃正確。在代表安徽省參加的全國職業(yè)技能大賽中,我校選手設(shè)計(jì)制作的機(jī)器人,采用多傳感器融合定位,創(chuàng)意新穎,獲得了機(jī)器人應(yīng)用項(xiàng)目優(yōu)勝獎(jiǎng)。在榜樣的帶動(dòng)作用下,很多學(xué)生理論課學(xué)習(xí)積極主動(dòng),實(shí)踐課思維活躍,形成了良好的學(xué)習(xí)氛圍。