教学方法

作者: 时间:2023-04-26 点击数:

1 依托学科优势,将科研成果引入实验教学,构建特色鲜明的教学体系

中心依托四个实验区等高水平研究平台,充分发挥和利用在自动化、电气工程及其自动化、电子科学领域的特色与优势,遴选出具有代表性的科研成果,参照成果产业化装备原型,保留技术特征,按照袖珍化、透明化、解析化的思路,自主设计研发了多套教学实验装备,结合相关的仿真软件,形成了一系列理念先进、方法科学、效果良好的教学实验项目。

在科研成果转化实验教学项目的基础上,通过“基础实验”、“专业综合实验”、“开放创新实验”三大模块功能实施,构建了特色鲜明、内容完整、水平先进的实验教学体系,加深了学生对特色领域前沿知识和先进技术的理解,提高了学生的工程能力和创新意识,具有引领和示范作用。

2 以学生为中心,推行自主式、合作式、研究式学习,培养学生创新创造力

1)设计型实验

相比于验证型实验,设计型实验要求学生更深入地掌握实验原理和方法,并且对所学知识活学活用,自主设计实验方案,对培养学生分析和解决问题的能力、提高创造创新能力具有重要意义。中心通过论证、试行、改进等环节,将实验由验证性转化为设计型实验,并总结形成了两种设计型实验模式:

第一种为“模仿借鉴”模式,即改变实验原料和产品要求,要求学生用规定的技术手段,设计实验方案并完成实验。

例如,在自研的“基于T-CPU和PROFIBUS的数控实训装备”平台上,控制步进电机或伺服电机进行平面运动,就要将原来的单轴运动控制实验提升到两轴甚至多轴的运动控制,实验的控制方式、设计方案、参数设置、调试方法等都比单轴运动控制要复杂、难度要高很多,而且需要多人组成团队进行协作,才能指定合理的实验方案。

第二种为“全新构建”模式,即要求学生在无教案可循的情况下,设计出全新的实验方案。

例如,在自研的“基于T-CPU和PROFIBUS的数控实训装备”平台上,控制步进电机或伺服电机进行多轴的运动控制,设计雕刻机、3D打印、机器写字等综合性实验项目,不仅需要熟悉多轴运动控制的硬件设计和软件编程,还需要对不同的实验项目设计出相应的算法,建构出全新的实验方案。

    (2)任务驱动型实验

科研能力是人才培养的重要方面,能综合反映学生的创新能力、观察能力、思维能力和实际操作能力。通过对学生科研能力的培养,可提高其学习和钻研的积极性,提高人才培养质量。为此,中心要求学院教师从科研项目中提炼适合本科生参与的课题,鼓励本科生以团队形式参与申报。中心对课题执行情况进行集中考核,并组织项目结题答辩。

3)自由探索型实验

在学习过程中,学生往往具有强烈的好奇心和求知欲,对现有知识和方法的疑问多、想法多。在教学过程中,常有学生主动联系老师,提出自己的设想,希望老师在知识传授和实验场地等方面提供帮助。为鼓励学生从事探索和创新活动,中心通过开放实验室提供自由探索型实验平台。

学生可根据自身兴趣和特长,自由选题并向中心提出申请。中心定期组织项目评审并给予经费资助。在自由探索型实验执行过程中,从资料收集、方案拟定、实验实施、结果分析、报告编写等全过程均由学生自主完成;指导教师仅起到协助和引导作用,给予学生最大的发挥空间,从而帮助学生树立创新意识和探索精神。

基于自由探索型实验的实施,多项研究课题获得了省级或国家级创新实验项目的进一步支持。近年来,学生参与挑战杯、全国大学生电子竞赛、西门子杯中国智能制造挑战赛、全国物联网+创新创业大赛等学科竞赛的热情显著增加,课题申报数、创新获奖层次、专利申报数、论文发表数量和质量也都有新的突破,获各类国家级奖60余项。


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