2 0 0 7 年中国自动化教育学术年会 1 5 9 浅谈电工学实验对学生创新意识和动手能力的培养 1 前言 刘红 ( 西安理工大学自动化学院西安7 1 0 0 4 8 ) 在电工学实践教学环节中培养学生的实验能力、创新意识和探索精神是二十一世纪人才培养的要求 f l 】。电工学科的发展历程与学科特点决定了电工学实验教学在培养学生创新精神、提高学生创新能力方 面有其独特的优势和条件，深入研究在电工实验教学中培养大学生创新能力的策略与方法，满足完全学 分制教学环境下各层次学生需求。激励创新性人才脱颖而出，具有重要的现实意义嘲。 2 强化动手能力和创新意识的培养 在电工实验教学中，我们秉承西安理工大学“育人为本，知行统一的办学理念，坚持素质教育和创 新性人才的培养的目标把创新教育的理念通过教学过程的各个环节落实于对学生进行系统地影响为 他们提供探究的条件，思考的空间创造研究的氛围，促使大学生善于发现新知识、新思想、新方法， 掌握教学内容中蕴含的基本规律，并具备相应的能力，为将来成为“创新型”人才奠定全面的素质基础。 因此对大学生来讲，创新教育不是要求他们去开拓和创新未知的知识，而是强调在学习知识的过程中 有意识地模拟、探究科学家的实践活动过程，是运用积极的求异思维、敏锐的洞察力、活跃的灵感去发 现“新现象”、“新方法”开发智慧潜能，触发创新思维和创新意识的过程。 兴趣是最好的老师。成功的决定因素是不仅要有渊博的知识还要有创新的人格。源自内心的热爱 和追求是创新的灵魂。其自主性、激情、意志等对学生创新素质的形成与提高具有极大地推动作用。所 以在电工学实验教学中要特别注重创新意识的培养，激发学生的创新欲望。电工学是一门与实验密切相 关的科学，电工学的发展史就是一个创新的历史。用电工学发展过程中科学家的典型事例作为情感教育 和价值观教育的切入点，充分挖掘科学家崇尚科学的情感和价值观、严肃认真的科学态度和良好的品格 修养、追求科学的顽强毅力和献身科学的奉献精神，从而达到培养学生创新意识和创新精神的目的。 电工学是一门实践性很强的课程，许多知识必须通过实验手段才能正确建立。因此在电工学实验教 学过程中不仅仅是简单地介绍实验的操作步骤及其结果，更重要的是提高学生发现问题、分析问题和创 造性解决问题的方法和能力。学生在实验过程中不但学知识，也是认识科学本质、训练思维能力、掌握 科学方法和手段的学习过程。教师在教学中应鼓励学生大胆质疑，鼓励学生敢于并善于打破原有的知识 经验和结构，大胆设想，积极探讨问题，并留出充分的时间让学生去独立思考，鼓励学生进行自我判断 和评价。同时要适时调整教学结构和体系，不断更新教学内容和改进教学方法，加强学生创新思维方法 和技巧的训练。 在实验教学中要营造培养创新能力的课堂环境。首先，教师在课堂教学中，要创造条件使每一位学 生在交流、合作、探究的过程中发挥其自身的智力优势，创造使所有学生获得成功的条件使每一位学 生都能充满自信、愉快主动地进行学习。教学中耍积极开展双向交流各抒己见开放彼此对问题的认 识、观点、看法阐明其原因和理由，真正做到教学相长。要让学生在探究的氛围中发现问韪，总结规 律；做好启发诱导，激发学生的探索心理，形成探究问题的情景。 6 02 0 0 7 年中国自动化教育学术年会 3 按专业需求，进行分层教学 3 1 按不同专业组织教学，为全体学生的发展创造条件 电工学实验按不同专业组织教学为全体学生的发展创造条件。按专业需求分层次进行实验教学。 电工学实验内容的设置为阶梯式，即基础实验、必修实验、综合提高实验( 包括设计性实验和研究性实验) ， 这样有利于循序渐进、逐步提高。针对专业不同，课程学时不同的特点。我们在电工实验的内容设置上 分有层次，即按学生不同的专业，开出多时段、多层次、多样性的电工实验系列课程。基础实验旨在给 学生打下一个良好的电工实验基础；必修实验为全体学生的必修课程，其部分内容可略高于教学的基本 要求，为学生提供一个“发展空间”，增强全体学生的电工实验技能以适应更高层次的学习。同时还开 出相应的设计性和综合性实验供学生选择。为避免学生做实验时的盲目性和依赖性。教师提前将不同的 设计题目提供给学生，可由学生自己选择实验项目，并引导学生阅读相应的参考书，学生利用课余时间 通过查找资料将设计内容完成后再到实验室进行实际操作，在老师的指导下完成实验。综合性和设计 性实验除了一般的教学内容外，还可吸引学生参与实验内容的改进和仪器的改造和制作工作。 3 2 为学生提供充分的实验时间和空间 为学生提供充分的实验时间和空间。各高校的情况不同、条件不同，实验室的管理方法也不同。从 0 4 级开始我校实行完全学分制教学管理模式，由实验室提供实验课时间段学生根据自己的时问选择 实验时问。这样做可以最大限度为学生提供学习、研究的时间和空问，为他们创新意识和创新能力的提 高创造条件。 4 创新能力培养与知识教育密切结合 电工学实验对学生创新能力的培养要与知识教育密切结台，应该寓创新意识、创新精神的教育于各 教学环节之中，我们认为应做好以下几点： 4 1 培养学生提出问题和发现问题的能力 只有善于思考才能发现和提出问题。例如测量某一电学量所采用的方法，理论依据是什么，有何 条件限制? 不满足实验条件会有什么结果? 某一仪器设备，使用上有什么特点? 为什么要这样? 不这样做 会带来什么后果? 提示学生多问几个为什么。培养学生在阅读资料时提出问题的能力。在实验过程中， 带着预习中的问题进实验室。实验中不仅动手，更重要的是动脑。要在积极主动的思考中多试多练，仔 细观察现象，分析异同，提出问题。在总结实验结果时实验结果与预期结果有何不同? 问题可能出现 在什么地方? 为什么会有大的误差? 能不能改变实验条件和方法再进行试验? 让学生在积极的思考和探 索中不断地提出问题和发现问题就是创新意识的培养。 4 2 培养学生善于分析问题的能力 分析问题的目的是找出问题产生的原因，从而找出解决问题的方法。分析问题的出发点是用理论指 导实验对发现的问题要指导学生先从理论上去分析。教师在实验中选取一些典型问题与学生一道分析、 讨论让学生体验分析问题和解决问题的全过程，提高他们在理论指导下分析问题的能力。例如：分析R L C 串联谐振实验中实验测量值和理论计算值存在的偏差问题。在电工学理论指导下分析L c 的总损耗电 阻对电路品质因数测定值的影响，将低频时的影响情况及高频时的影响情况均进行定量分析，根据定量 分析的结果才能决定影响是否可以忽略或进行修正。在学习了正弦交流电路及电阻、电感、电容等理 论知识后学生做三相电路实验中我们提出了三相负载星形连接和三角形连接时负载对称和不对称的 2 0 0 7 年中国自动化教育学术年会 1 6 I 问题；三相四线供电系统中的中线作用等问题，引导学生用己学过的知识加以分析使学生掌握学习的 主动权。 4 3 引导学生探究实验中的问题和培养学生解决问题的能力 学生实验中可能会出现各种问题，如接线错误仪器仪表使用不当等等。教师要引导学生分析各种 现象，独立解决实验中的各种问题这是培养学生动手能力与分析问题能力的关键，学生能够以探究实 验的意识去解决实验过程中的问题，这就是创新意识的表现。如果从电工实验课开始就有意识地按以上 方法训练，将大大有利于学生创新能力的培养。同时锻炼了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 4 4 提高测量仪器的现代技术水平和培养学生的综合实践能力 传统的实验测量仪器和测量方法在培养学生的基本实验技能方面起到了重要作用。但是。现代科学 技术的飞速发展，推动着测量仪器和测量技术快速发展。所以，应不断更新实验教学内容和测量方法。 为使电工实验教学内容能跟上现代科技的发展，我们将实验内容进行了重组和更新，减少验证性实验 增设了综合性和设计性实验。近两年学校加大了对实验室的投入和建设，对实验设备进行了更新和改造。 实验条件从根本上得到改善。测量仪器的更新换代使得学生通过实际观察、操作与测量感悟到现代科技 的魅力，激发他们对现代科技的学习兴趣和探究欲望，培养学生的综合实践能力。 5 小结 经过多年对电工学实验教学改革的探索与研究。我们的体会是：电工学实验教学应将大学生动手能 力、创新意识和探索精神的培养放在第一重要位置：应高度重视培养学生对多元知识的综合能力、运用 现代技术手段获取新知识的能力，I 三【及把知识转化为实践的能力；教学中应努力为学生营造探究、创新 的环境和氛围，把实验室变成学生开发自我创新潜能的平台。通过我们的教学给学生播下创新的种子， 他们才能在未来的工作中想前人未所想，创前人未所创。 参考文献 【1 】 侯世英，周静李昌春，余传祥，张立群车利。电工学”实验课程自主实验模式【J 】实验室研究与探索 2 0 0 6 ，2 5 ( 4 ) ：4 9 2 5 0 2 【2 】 徐秀芬探究性实验模式在电工学教学中的实践【J l 实验室科学2 0 0 7 ( 1 ) ：2 0 2 I 作者简介： 刘红( 1 9 6 0 年生) 。女工程师，主要从事电工学实验教学和管理工作。