基于“创新能力培养”的电工学课程教学模式改革

摘要：以培养学生创新能力为教学目标，课程组结合佳木斯大学的实际情况和多年教学经验对电工学课程教学模式改革进行了研究、探索与实践，主要从教学内容、教学方法和手段、实践教学、网络教学和教师队伍建设等方面进行了积极探索与实践，积累了一些有益的经验。

关键词：电工学；创新能力；教学模式

作者简介：黄金侠（1979-），女，黑龙江佳木斯人，佳木斯大学信息电子技术学院，电工教研室副主任，讲师；韩华（1961-），男，黑龙江佳木斯人，佳木斯大学信息电子技术学院，副教授。（黑龙江　佳木斯　154007）

基金项目：本文系2011年佳木斯大学重点教研项目（项目编号：JYA2011-061）的研究成果。

中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）30-0054-02

创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。高校培养学生的任务之一是使学生具有一定的创新能力。大学生创新能力的培养是大学生综合素质培养的核心，它维系着国家的发展、民族的未来。[1]所以如何更快更好地培养具有创新能力的人才成为高校办学的重要目标。

“电工学”是高等工科院校非电类专业量大面广的一门重要技术基础课，在整个非电专业的人才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用，具有基础性、应用性和先进性的特征。但近年来，随着电工电子技术的飞速发展，大量的新知识和高新技术成果的不断涌现，再加上电工学内容多，与工程实际联系紧密等原因，电工学学时在相应减少（佳木斯大学从1995年的128学时逐年减少到目前的60学时），面对电工学教学的实际情况，仍采用传统的教学模式，要在有限的教学时间内完成电工学课程的教学任务不仅非常困难，而且也不适应现代社会对人才培养的要求。为此，课程组从教学内容、教学方法与手段、实验教学与实践教学、教师队伍建设等方面进行改革，旨在提高学生的创新能力和综合素质。

一、课堂教学模式改革

1.整合、更新教学内容

参照教育部高等学校教学指导委员会制定的“电工学”课程的教学基本要求，考虑到各专业的教学实际情况及当前学科交叉、相互渗透的发展趋势，本着在教学中提高学生综合素质和创新能力的思想，课题组历经两年多的时间于2011年编写出版了《电工技术》、《电子技术》两本“十二五”规划教材。在编写过程中删去部分陈旧的内容，浓缩基础内容，突出主线，适当调整电工技术、电子技术的部分内容以及编排顺序，精选了例题、习题，加强了理论与实际应用的结合。增加PLC控制、MULTISIM2001和MATLAB电路仿真技术、单片机硬件电路等先进、实用的内容，扩大了学生视野及与后续课程的联系。目前佳木斯大学每年有9个（含有三表生）工科非电专业学习电工学这门课程。由于各个专业培养方案的不同，再加上三表生基础比较差，对电工学课程的授课内容和授课深度提出了不同的要求。鉴于以上情况，课程组专门走访各授课学院，对授课专业的培养方案进行研究，为各个专业及三表生量身定制了电工学授课方案。此方案经过两年的教学验证，效果良好，得到学校专家和各被授课学院的认可。

2.改革教学方法、手段

在课堂教学上，改革以往单一的由教师讲授灌输为主线、忽视学生创新意识和创新能力培养的传统教学模式。教学中充分发挥学生的主体作用，让学生参与教与学的整个过程。同时以教师为主导，要求教师起引导者的作用，除教师主讲的课堂教学外，兼顾其他多种教学形式。如：光电器件、多路选择器和多路分配器等可以采用学生自学的方式；靠自学有一定难度而逻辑清晰的内容，如多级放大电路、场效晶体管放大电路等可以采用教师辅导的方式，教师先提出一些问题，让学生自学，找出问题的答案，再根据学生自学情况，灵活掌握讲解内容；像RL暂态电路可以采用探究式学习方式，让学生在教师的引导下自己提出问题，自己分析和解决问题，培养学生思维的独立性。同时我们也把启发式教学贯穿所有教学当中，激发学生的求知欲，活跃学术思想，培养创新能力。

课题组根据教学的实际需要开发了和《电工学》教材配套的集文字、图片、声音及动画于一体的超媒体课件。在制作的过程中增加EWB的演示，向学生形象、直观地展示有关内容，如三极管放大电路截止和饱和失真的消除，通过调节电阻观察输出的动态模拟曲线的变化；同时还加入了一些仿真动画、实况录像片等，如介绍电动机时可以通过观看动画立体仿真模型让学生了解电动机的结构和组成，通过实况录像片讲解电动机的制作过程，不仅向学生传递了更形象、更直观的内容，而且提高了学生的学习兴趣，发展和完善学生的认知结构，同时增加了课堂教学信息量，使教学效率、教学效果大为提高。[2]

二、实践教学模式改革

实践教学改革的总体目标是不断适应高等教育改革和发展的形势，提高学生实践能力和创新意识。由于“电工学”课程具有较强的应用性和实践性，必须通过实践加深对理论的理解，培养学生分析和解决实际问题的能力，提高学生的实际动手能力和创新能力。[3]

电工学实验教学不仅仅是理论教学的辅助和补充，更是培养学生实践能力和提高其技能水平的重要途径。根据学生的实际情况我们安排了30学时（基础实验10学时+新技术实验20学时）的实验课，其中验证性实验由原来的6个减少到2～3个（如：叠加定理、戴维宁定理等），保证学生的基本技能得到训练。同时，为后续的设计性、综合性实验做好准备。设计性、综合性实验由原来的4个增加到7～8个（如：放大电路的设计、稳压电源的设计等），设计性、综合性实验只给出实验目的和设计要求，实验方案和路线自定独立完成，使学生真正成为实验的主角，提高学生独立设计、独立实验能力，培养学生的工程意识、创新精神和综合运用知识的能力。为培养学生的创新能力，课程组组织建设了新的课程教学平台，于2010年在机械、材料等非电专业开设了电工学新技术实践课程，是继电工技术、电子技术课程之后，结合电子计算机仿真技术、PLC控制和单片机控制等技术综合实践课程，通过教研室和电气实验室老师的共同努力，已经很好地开展起来，并调整实践内容和考核方法（当场打分，课后总结，综合评定）。该课程深受学生们欢迎。

从对学生进行创新能力的培养和工程训练的目的出发，课内实验是远不够的，还需要为学生提供更多独立实践的机会，因此，我院于2010年将电工电子实验室和其他实验室设备有效整合，成立了电工电子实验中心，构建了创新实验室，全天对外开放。自开放两年以来，有20%多人次参与到综合实验和创新实验中来，其中有部分同学于2011年参加全国电子设计竞赛、国家物联网创新设计大赛等创新活动，并获佳绩，通过参与创新活动提高了学生分析问题和解决问题的能力，能将所学的理论知识与实践联系起来，增强创新意识，提高创新能力。另外，我们还引导和鼓励学有余力的学生参加科研项目。在2010年，我校材料学院就有8%的学生参与教师的科研项目，在整个项目的执行过程中，学生参与调研、资料整理、实验及实验数据整理等工作，在教师的引导下他们主动获取知识，积极思考，解决工作中遇到的各种问题，扩充知识面，了解前沿知识，激发了创新意识，提高了创新能力。在2011年，我校学习电工学的九个专业中有6%的学生参加省、校设立的各级别的大学生科技创新项目。在教师的指导下，学生自主完成项目设计、研究条件准备和项目实施、研究报告撰写、成果交流等工作。调查结果显示，参加科技创新项目的同学能很好地把所学的理论知识与实践融合，增强了学生的创新能力和科研能力。

三、搭建网络教学平台

2007年，电工学课程（电工技术、电子技术）被评为我校的精品课程。几年来，课程组对网络教学平台不断建设，如今教学资源已全部实行网络共享，课程组将课件、电子教案、参考资料、实验教学、习题解答、教师课程录像、试题库等全部的教学资料放在网络上，学生可以不受时间和空间限制进行课程理论学习和实验学习。同时平台上还设有在线答疑系统，教师定时上网解答学生在学习中遇到的各种问题，增强学生的学习兴趣和学习的主动性。定时更新电工学相关的前沿知识，扩充了学生的知识面。网络教学与课堂教学、实践教学有机结合，互相补充。电工学课程网络教学平台已历经四年多的研究、建设和使用，取得了良好的效果，得到学生和教师的一致好评。

四、教师队伍建设

提高高校教育中师资队伍的实践能力和创新能力是提高学生学习质量和培养学生创新能力的关键。目前高校师资队伍建设中过分强调教师的文化程度和学术成果，而忽略了实践经验、熟练的动手能力和创新能力在授课过程中的潜移默化的作用。因此，我校本着“送出去，请进来”的原则，通过各种方式和途径建设我校的师资队伍。自2009年以来，我校电工学教研室每年派一名教师分别到名牌大学学习半年、到和专业相关的企业学习半年，进行双师教育，通过学习，使教师从理论和实践上不断提升和完善自己，掌握了新理论、新技术和新产品的发展动态，提高了教师自身的创新能力，从而以创新型教师来熏陶和培养创新型学生。同时，我们也定期聘请具有工程背景、工程经历和工程成果的人员做兼职教师，让学生了解更多的工程实际问题，了解新技术、新方法的应用情况，开拓学生的视野，激发学生的学习兴趣，从而为培养学生创新意识和创新思维奠定了基础。

五、结论

课程组成员通过近几年的实践探索，对如何调动学生学习积极性、激发学生的创新思维、培养创新意识和动手能力等方面有了进一步的体会。在今后的教学中，我们加大教学改革力度，不断提高教学质量，真正促使学生创新能力和综合素质不断提高。

参考文献：

[1]齐晶.大学生创新能力培养研究[D].秦皇岛：燕山大学，2009，（6）.

[2]景亮，赵不贿，诸德宏，等.提高学生创新能力的《电工学》课程改革[J].江苏大学学报（高教研究版），2002，（2）.

[3]冯德山，等.关于实践教学与学生创新能力培养的探讨[J].湖南医科大学学报，2009，（3）.