如何培养学生的实践能力和创新能力
当今社会,创新已经成了保持竞争优势的重要途径。因此,各高等学校都高度重视大学生的创新精神和创新能力的培养。如何培养学生的实践创新能力已成为我们实验教学过程中需大力研究和探讨的问题。实验教学是高等教育的重要组成部分,重在培养学生实验操作技能,以及发现、分析和解决问题能力,目前的实验教学仅局限于辅助教学形式,对学生的综合能力、创造能力和研究能力等方面的训练不够。
一、设计性实验对培养实践能力和创新能力的作用
从实验的性质来看,可分为演示性、验证性、操作性实验和综合性、设计性、创新性实验两大层次。前者是对知识的理解和掌握;后者的综合性实验是介于两层次之间的,设计性实验才是培养实践能力和研究能力的,而创新性实验则体现了实验效果的最高境界。
何为设计性实验?其主要特征是老师只给出实验的对象、目标、要求、技术指标、完成期限和验收方式,至于实验的实现方案、技术路线、元器件的选择、具体制作和调试方法、指标测试等则全部由学生自主完成。比如,各类电子大赛就是设计性实验的一种具体体现,因为大赛规则中包含了基本要求和自主发挥的要求。自主发挥实际上融合了创新性实验的内涵。所以说,设计性实验对学生实践能力和创新能力的培养有着不可替代的作用。归纳起来有如下特点和效果:
1.由于设计性实验的全过程是由学生独立自主完成的,实验的主动权在学生方,不可能存在等待、依赖思想,能充分发挥学生的主观能动性和积极性,这是培养学生实践能力和创新精神的前提基础。
2.设计性实验的要求不是通常验证性、演示性实验的简单综合,而是更多地贴近工程实际、综合运用所学知识进行项目的设计和实现,含有创新因素,因此对学生既有挑战性又有压力,能激发学生的兴趣,这是培养学生实践能力和创新精神的动力源泉。
3.学生通过设计性实验中的任务分析、方案制定、电路构思、硬件设计、软件编写、分步试验、制作实施、系统调试、指标测试、性能改进和报告撰写等全过程的实践和攻关,既能把所学的理论知识加以综合运用,又能把研究视野扩展到相关的知识领域,接触一些先进的元器件并加以运用。动手实践的能力得到实实在在的训练,发现问题和处理问题的能力会有实质性的提高,创新素质在这种潜移默化的过程中得以形成和提升。
4.由于设计性实验的实施必须独立经历从第一步到最后一步的全过程,每个人的方案和实施方式各异,从学生的整体来看,充分发挥了各人的原创能力、设计能力和实施能力,由此也萌发出来不少对工程和社会有实际贡献的创作思路。设计性实验的要求和技术指标也有利于促进学生之间在实施过程中的技术交流和问题的探讨、相互启发和取长补短,这种团队合作解决问题的氛围和条件是实验指导老师的能力所无法提供和满足得了的。