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“电工电子学”课程与大学生的实践创新意识

2012-03-30郑群英刘和平余传祥

电气电子教学学报 2012年1期
关键词:电子学电工电动汽车

邓 力,郑群英,刘和平,余传祥,串 禾

(重庆大学电气工程学院,重庆 400044)

高等院校培养的人才,不但应具有扎实宽厚的理论基础和广博的知识面,而且应具有独立获取知识和应用已有知识进行开拓、发展和创造新知识的能力,更应具有进行学科交叉、渗透、从中发现学科生长点和发展新学科的能力[1]。笔者在已有大学生创新和发明创造能力培养成功实例的基础上,利用我校“电工电子学”课程组教师多年来在多学科领域的研究方向以及面对多专业学生的特点,探索了创新型和应用型人才的培养模式。

1 优化组合教与学构建教学新模式

“电工电子学”是高等工业学校本科非电工科类的一门重要的技术基础课程。其内容广泛,涵盖了电气专业多门学科的知识,如电路原理、电子技术、电力电子技术、电机与控制和电工测量技术等。我校电工电子学课程每年面向全校理工类31个专业、“文经管艺”类8个专业近3000名学生开课,而组成电工电子学课程组的教师来自我院不同的科研团队,涵盖了电动汽车、生物医电、机床控制、建筑电器和电网工程造价与预算等五个研究方向。

针对我校电工电子学课程面对多专业学生、多研究领域教师以及学生数量大,知识面广的特点。充分发挥第一课堂主渠道作用,结合不同专业的培养方向,通过优化组合教与学,使数量较多而且不同专业的学生在“电工电子学”课程的学习过程中,不仅能了解到每个知识点是如何应用在相关专业的领域上,而且还能借助教师自身的研究背景,及时向学生介绍相关专业与电气工程跨学科的研究热点和重点项目以及相关研究领域的最新研究状态和发展趋势。通过优化组合,不仅可以充分发挥教师在教学精讲、情景设疑和设计教学主题中建立教学主题激发源的主导作用,还能激发学生按照自己的智力、兴趣和个性心理特点,自觉参与到教学活动过程中。

此外,教师还能根据教材内容甚至可以超越教材内容与学生探讨本学科的热点问题、前沿性的问题甚至有争议的问题。最终发展成教学主题激发源成为教学的兴趣源、聚思源、智慧源、探索源、求是源和求新源。教师和学生的想象力、才干、聪明和智慧在教学主题激发源中,得到了尽善尽美的迸发、表达、展示、彰显和提升[2]。

这样不仅能将创新教育渗透到“电工电子学”这种大类课堂教学中去,还能提高本科生参与各种科研培训、创新实验和科技大赛的积极性,同时还为理性选择科研培训项目、毕业设计方向甚至今后的就业和创业方向提供科学依据。

2 “问题—探究”式教学方法

1)在课程前言或绪论介绍结束后,给学生布置如:电工电子学在所学专业中的应用;身边的电工电子学;在生活中我需要的电工电子学等题目或由学生自拟题目。要求学生通过查阅资料或上网收集相关信息并整理成一个小报告或开展一个主题讨论。目的是通过这个环节的设计,不仅要激发学生对“电工电子学”这门课的兴趣,同时还能促使学生在低年级就主动了解和关注自己所学专业的研究内容和发展趋势。

2)在知识点的介绍时主要以不断提出问题或引导学生自己提出问题的方式进行,使学生一直处于积极的探索状态之中。这种探讨研究式的学习活动,不仅能提高学生探索问题的兴趣还能激发学生主动学习知识的兴趣,是学生创新能力和探索精神得到进一步提高的重要途径之一。

3)针对教学内容提出研讨的一个或几个主题,在每个主题下再具体设计多个相关的小问题,学生可以从中选择一个问题进行研究性学习,把资料的收集整理,解决问题的方案选择以及设计方案的实施手段贯穿于整个课程的学习过程中。从而扩大学生的知识面,激发他们的学习热情,唤醒他们的探索意识,触发他们的创新灵感[3]。

3 多学科、多专业的培养模式

按照知识、素质、能力协调发展的人才培养要求,经过多年的探索、研究和实践,探索出了一种面向多学科、多专业的培养模式。

笔者2011年指导了由2008级电气和机械工程专业的本科生共同组队参与的第二届重庆大学科研培训计划共8项。这种跨学科的组队方式主要是由于担任了机械学院“电工电子学”课程的教师,在该课程的教学课程中及时让机械学院的二年级学生了解到电动汽车是目前世界上最受关注的研究领域,使学生对这个需要汽车工程、机械工程、电气工程和化工材料工程等多学科交叉的研究领域发生了浓厚的兴趣。他们踊跃报名要求参加我校第二届大学生科研训练计划,而且强烈要求跨学院组织电动汽车的科研项目。由于条件和名额有限,最终入选12人,并成功申请了《电动汽车电机减速器差速器一体化设计》、《纯电动汽车电池布置与汽车动力性能匹配》、《电动汽车助力转向系统与电气一体化设计》和《电动汽车电机控制器结构设计》等四项电动汽车中机电一体化的研究项目,并在结题评审中获得一个优三个良的优异成绩。在此基础上还首次以跨学科交叉组队的方式成功申请第四届国家大学生创新性实验计划。

在2007年笔者指导了两项首届国家大学生创新性实验计划。在项目的实施过程中,指导教师特别注重对学生的理论和实践相结合的能力,实践和解决问题的能力以及创新和发明创造能力的培养。在培养模式和手段上进行了大胆改革,对提高学生的综合设计能力、分析测试能力、科学创新能力和科学创新意识上初见成效,指导学生成功申请3项发明专利,授权1项和申请4项实用新型专利,授权4项;学生所撰写的“CAN总线的磷酸铁锂动力电池检测方法”论文发表在《电源技术》(2011.4)上,两个项目的结题验收评审结果均为优秀。

为进一步拓展和探索这种多学科、多专业的培养模式,2011年又由以2009级电气工程、机械工程和化学工程三个专业的同学组队成功申请了第三届重庆大学科研培训计划共12项。

4 结语

要培养大学生的实践创新意识,应必须正确引导学生的探究行为:首先通过课程教学促进大学生对科学探究过程的理解、体验,再通过综合实践活动和研究性学习,促进大学生科学探究能力的发展,同时还可通过参与国家、地方和学校组织的各种科研培训、创新实验和科技大赛等活动,促进大学生应用科学研究方法参与创新和发明创造的能力,真正实现课内打基础,课外出人才。而“电工电子学”课程的多学科和多专业的特点有为多学科、多专业的培养模式提供了有利的途径。

[1] 教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见(教高[2007]2号)

[2] 钟玉泉,彭健伯.双向能动教学法与大学生自主创新能力.黑龙江高教研究.2009年第11期:p.172-175

[3] 宋立杰.以学生自主学习为核心的“问题-探究”教学模式的构建.成人教育.2009.8:p.49 -50

[4] 王扬.以毕业设计为抓手加强应用型人才创新能力培养.中国科教创新导刊.2009.8:p.29

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