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時(shí)間:2023-03-21 17:17:26
導(dǎo)言:作為寫(xiě)作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇電子設(shè)計(jì)大賽論文,它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
1.1賽前組織
1.1.1人員組織
學(xué)校成立電子設(shè)計(jì)大賽領(lǐng)導(dǎo)小組.全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽和省級(jí)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽輪流隔年舉辦一次,領(lǐng)導(dǎo)小組是常設(shè)機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)電子競(jìng)賽組織、管理、協(xié)調(diào)工作.電子設(shè)計(jì)大賽領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)一般由主管教學(xué)副校長(zhǎng)擔(dān)任,副組長(zhǎng)由學(xué)校教務(wù)處處長(zhǎng)和相關(guān)學(xué)院院長(zhǎng)共同擔(dān)任,辦公室主任由電工電子實(shí)驗(yàn)中心主任擔(dān)任.辦公室設(shè)在實(shí)驗(yàn)中心,負(fù)責(zé)處理大賽日常事務(wù),成員包括指導(dǎo)老師、實(shí)驗(yàn)員及大賽相關(guān)人員.電子設(shè)計(jì)大賽領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)相關(guān)部門(mén)協(xié)調(diào)和政策落實(shí)和大賽組織和宣傳,負(fù)責(zé)參賽人員管理和學(xué)生培訓(xùn),負(fù)責(zé)賽前制定培訓(xùn)計(jì)劃收集整理資料,負(fù)責(zé)與賽區(qū)組委會(huì)聯(lián)絡(luò)和大賽專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)管理,負(fù)責(zé)元器件及耗材保管、整理、發(fā)放、采購(gòu)和培訓(xùn)競(jìng)賽場(chǎng)地管理,負(fù)責(zé)培訓(xùn)競(jìng)賽后勤保障和學(xué)生管理.電子設(shè)計(jì)大賽人員組織包含指導(dǎo)老師的組織和參賽學(xué)生的組織.強(qiáng)有力的指導(dǎo)老師團(tuán)隊(duì)是電子設(shè)計(jì)大賽取得成功的基礎(chǔ).隨著技術(shù)發(fā)展,大賽專(zhuān)業(yè)知識(shí)廣度和深度不斷加深,題目更加新穎貼近生活,包括電源類(lèi)、控制類(lèi)、無(wú)線(xiàn)收發(fā)類(lèi)、儀器儀表類(lèi)等,涉及電子技術(shù)各領(lǐng)域和方向,對(duì)指導(dǎo)老師綜合素質(zhì)和能力提出了更高要求.指導(dǎo)老師需要精通模擬電路、數(shù)字電路、高頻電路,精通51單片機(jī)和熟練運(yùn)用CORTEX-M3嵌入式系統(tǒng)、CPLD/FPGA可編程邏輯器件、DSP數(shù)字信號(hào)處理器等,有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和極強(qiáng)攻堅(jiān)能力.根據(jù)實(shí)際情況組建指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)給學(xué)生全方位的指導(dǎo),充分發(fā)揮指導(dǎo)教師特長(zhǎng),取長(zhǎng)補(bǔ)短,相互學(xué)習(xí),共同提高.參賽學(xué)生是大賽主體,加強(qiáng)宣傳,吸引更多同學(xué)參與大賽,同時(shí)保證競(jìng)賽質(zhì)量和水平,經(jīng)選拔合格或任課老師推薦才能正式報(bào)名參加.大三學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)踐能力強(qiáng)于大二學(xué)生,選拔時(shí)以大三學(xué)生為主,適當(dāng)選取大一、大二學(xué)生保證后備力量,組成電子設(shè)計(jì)大賽參賽隊(duì)伍.通過(guò)學(xué)校宣傳、領(lǐng)導(dǎo)小組動(dòng)員、輔導(dǎo)員講解,使參賽同學(xué)全方位多角度了解電子設(shè)計(jì)大賽的意義和目的,對(duì)就業(yè)和成長(zhǎng)的幫助,調(diào)動(dòng)學(xué)生競(jìng)賽積極性和熱情.
1.1.2經(jīng)費(fèi)組織
電子設(shè)計(jì)大賽經(jīng)費(fèi)使用原則:預(yù)算清晰,專(zhuān)人管理,專(zhuān)款專(zhuān)用,合理使用,厲行節(jié)約,保證運(yùn)行,各項(xiàng)開(kāi)支在預(yù)算內(nèi)完成,開(kāi)支與預(yù)算一致.經(jīng)費(fèi)來(lái)源分為學(xué)校年度預(yù)算和校內(nèi)部門(mén)籌集,用于電子設(shè)計(jì)大賽基本運(yùn)行和指導(dǎo)教師課時(shí)補(bǔ)貼.基本運(yùn)行包含報(bào)名費(fèi)、管理費(fèi)、電子元器件及耗材采購(gòu)添置、競(jìng)賽期間餐費(fèi)及其他雜費(fèi).指導(dǎo)教師課時(shí)補(bǔ)貼指賽前教師培訓(xùn)課時(shí)費(fèi)、競(jìng)賽期間指導(dǎo)教師補(bǔ)貼.電子設(shè)計(jì)大賽經(jīng)費(fèi)不含教師差旅費(fèi)和競(jìng)賽獲獎(jiǎng)后學(xué)校發(fā)放獎(jiǎng)金,賽后根據(jù)政策另行撥付.
1.1.3設(shè)備耗材組織
大賽設(shè)備耗材專(zhuān)人管理,專(zhuān)人采購(gòu),統(tǒng)一分配;培訓(xùn)類(lèi)耗材由培訓(xùn)教師提出計(jì)劃統(tǒng)一采購(gòu).
1.2賽前培訓(xùn)
電子設(shè)計(jì)大賽賽前對(duì)學(xué)生的培訓(xùn)是學(xué)生提高的重要過(guò)程,很大程度上決定了比賽成績(jī).指導(dǎo)教師根據(jù)歷年競(jìng)賽內(nèi)容和特點(diǎn),結(jié)合自身特長(zhǎng)制定詳盡的培訓(xùn)計(jì)劃和方案.大三學(xué)生知識(shí)相對(duì)全面但實(shí)踐應(yīng)用能力較差,沒(méi)有系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),知識(shí)點(diǎn)孤立難以將各門(mén)課程融合到一起,大二學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)不完整,認(rèn)識(shí)片面,指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況因材施教做出個(gè)性化的培訓(xùn)與輔導(dǎo),使培訓(xùn)效果達(dá)到最佳.培訓(xùn)分兩個(gè)階段,時(shí)間5~6周.第一階段(3~4周)采用集中授課與實(shí)際制作相結(jié)合的方式,第二階段(2~3周)采用三人一組半開(kāi)放自主設(shè)計(jì)的方式.第一階段包含模塊電路分析、設(shè)計(jì)、調(diào)試、制作、參數(shù)測(cè)試、基本儀器使用及報(bào)告書(shū)寫(xiě),對(duì)往屆比賽重點(diǎn)模塊電路進(jìn)行有針對(duì)性專(zhuān)題講座和制作.重點(diǎn)模塊有電源電路、信號(hào)調(diào)理與運(yùn)算放大電路、傳感器與微弱信號(hào)檢測(cè)電路、信號(hào)發(fā)生電路、通信電路、電壓與頻率轉(zhuǎn)換電路,單片機(jī)最小系統(tǒng)、人機(jī)交互電路、數(shù)據(jù)采集電路、驅(qū)動(dòng)電路等.設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容包含:摘要,敘述核心技術(shù)、實(shí)現(xiàn)方法與發(fā)揮;系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,敘述方案選擇、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)方法;硬件電路設(shè)計(jì)與分析計(jì)算,敘述硬件電路原理、計(jì)算、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn);軟件設(shè)計(jì),敘述軟件程序思想、流程、實(shí)現(xiàn)方法與重點(diǎn)程序;測(cè)試結(jié)果與分析,敘述測(cè)試儀器、測(cè)試方法、測(cè)試結(jié)果、數(shù)據(jù)分析;總結(jié)與展望,總結(jié)題目完成情況、存在問(wèn)題與展望.第一階段使學(xué)生掌握基本模塊電路,對(duì)電子設(shè)計(jì)進(jìn)一步了解和認(rèn)識(shí),優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出,具備沖擊獎(jiǎng)項(xiàng)實(shí)力,指導(dǎo)教師對(duì)這部分同學(xué)重點(diǎn)關(guān)注,畢竟指導(dǎo)教師精力有限,不可能面面俱到,拿獎(jiǎng)也是一項(xiàng)重要而艱巨的任務(wù).第二階段3人一隊(duì)進(jìn)行賽前熱身.按比賽要求自主設(shè)計(jì),鍛煉同學(xué)們系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試、參數(shù)測(cè)試、團(tuán)隊(duì)分工與協(xié)作能力.每隊(duì)由3名同學(xué)自愿組合組成,1名同學(xué)負(fù)責(zé)軟件編寫(xiě),1名同學(xué)負(fù)責(zé)硬件制作,1名同學(xué)負(fù)責(zé)報(bào)告撰寫(xiě).實(shí)際比賽有很多突況需共同討論、共同參與、共同應(yīng)對(duì)、共同解決.指導(dǎo)教師可以根據(jù)以往題目特點(diǎn)、內(nèi)容和難度自行設(shè)計(jì)題目,也可以直接選擇往屆典型題目.第二階段模擬訓(xùn)練展現(xiàn)了各隊(duì)水平和能力,也暴露存在的問(wèn)題,指導(dǎo)教師根據(jù)每隊(duì)實(shí)際情況進(jìn)行賽前輔導(dǎo).
2賽期管理
比賽前2~3周,組委會(huì)發(fā)放比賽用單片機(jī)和開(kāi)發(fā)平臺(tái),提前讓參賽隊(duì)熟悉開(kāi)發(fā)環(huán)境,賽前一周公布本屆電子設(shè)計(jì)大賽可能用到的元器件測(cè)試儀器,指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)根據(jù)公布元器件清單估計(jì)本屆比賽可能出現(xiàn)的題目和用到的模塊.指導(dǎo)教師對(duì)器件進(jìn)行分析,列出本次大賽可能用到元器件詳細(xì)清單,交器件管理員清理匯總,不足部分立即準(zhǔn)備和采購(gòu),采購(gòu)應(yīng)確保器件質(zhì)量,排除器件質(zhì)量問(wèn)題帶來(lái)的故障和干擾.參賽隊(duì)在賽前調(diào)試好競(jìng)賽場(chǎng)地儀器設(shè)備,查看元器件清單結(jié)合指導(dǎo)老師分析對(duì)新器件和不熟悉模塊進(jìn)行搭建與調(diào)試,為比賽正式開(kāi)始做好準(zhǔn)備.4天3夜的電子設(shè)計(jì)大賽開(kāi)始后,第一天選擇題目、設(shè)計(jì)方案與具體電路,領(lǐng)取元器件及耗材,不足的元器件匯總立即采購(gòu).第二天完成軟件編寫(xiě)和部分模塊電路搭建.第三天完成軟硬件聯(lián)調(diào)和報(bào)告書(shū)寫(xiě).第四天完成參數(shù)測(cè)試,有能力的同學(xué)完成發(fā)揮部分設(shè)計(jì).
中圖分類(lèi)號(hào):G640 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-489X(2013)12-0018-03
教育部有關(guān)“辦出特色、爭(zhēng)創(chuàng)一流”的指示中提到:“各高校要以需求為導(dǎo)向,推動(dòng)新一輪高等教育改革。各類(lèi)院校都要合理定位,努力形成自己的辦學(xué)理念和風(fēng)格,在不同層次、不同領(lǐng)域辦出特色、爭(zhēng)創(chuàng)一流。各地教育部門(mén)要大力開(kāi)展就業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn),建立穩(wěn)定的、能滿(mǎn)足教學(xué)和就業(yè)需要的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地?!?/p>
為了貫徹落實(shí)教育部指示精神和具體實(shí)施華中科技大學(xué)文華學(xué)院“2012版本科專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案”,以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和提高教學(xué)質(zhì)量為宗旨,以實(shí)踐教學(xué)改革為核心,以實(shí)驗(yàn)資源開(kāi)放共享為基礎(chǔ),以高素質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍和完備的實(shí)驗(yàn)條件為保障,創(chuàng)新管理機(jī)制,全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和實(shí)驗(yàn)室使用效益,改革人才培養(yǎng)模式,成立“電工電子創(chuàng)新人才培訓(xùn)中心”。
“電工電子創(chuàng)新人才培訓(xùn)中心”的培養(yǎng)模式是:實(shí)施“2012版本科專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案”,在學(xué)生自愿的基礎(chǔ)上利用課余時(shí)間(安排在相應(yīng)學(xué)期第3~16周的周六和周日,以及部分暑假時(shí)間)補(bǔ)充實(shí)施“創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案”,實(shí)施個(gè)性化特色教育?!皠?chuàng)新人才培養(yǎng)方案”是以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和社會(huì)實(shí)踐能力、以提高學(xué)生就業(yè)技能和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力為目的,采用先進(jìn)的教育理念、實(shí)踐教學(xué)觀(guān)念和管理體制;構(gòu)建先進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)體系、內(nèi)容和方法、先進(jìn)的創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì),配置先進(jìn)的儀器設(shè)備;以參加全國(guó)性和省級(jí)“電子設(shè)計(jì)大賽”和“IT創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”等各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽的成果作為對(duì)實(shí)踐教學(xué)效果的檢驗(yàn),以“電工電子創(chuàng)新人才培訓(xùn)中心”畢業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力和就業(yè)能力的提高作為實(shí)踐教學(xué)的特色。
1 “中心”設(shè)立的目的、意義及指導(dǎo)思想原則
“電工電子創(chuàng)新人才培訓(xùn)中心”培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)電一體化、電氣自動(dòng)化、自動(dòng)控制、電子科學(xué)、電子信息、光電信息、通信、儀器儀表與數(shù)字控制等1~2個(gè)領(lǐng)域內(nèi)具備硬件、軟件的理論基礎(chǔ)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能。“中心”著重實(shí)踐能力、學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng),以適應(yīng)21世紀(jì)信息科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展需要,能在相應(yīng)領(lǐng)域內(nèi)從事各種元器件、部件的制造和應(yīng)用,能從事系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成等工作,以及對(duì)新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的研究、開(kāi)發(fā)和管理的工作。培養(yǎng)“合格+特色”的一線(xiàn)工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才,提高學(xué)生的工程系統(tǒng)創(chuàng)新能力,拓展學(xué)生就業(yè)領(lǐng)域,同時(shí)提升學(xué)院在同類(lèi)院校中的競(jìng)爭(zhēng)力,打響學(xué)院品牌。
“中心”設(shè)立的指導(dǎo)思想原則是以全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽為主線(xiàn),以常態(tài)化運(yùn)行為管理方式;以提高學(xué)生的實(shí)踐技能為目標(biāo),以“理論、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、技能”四位一體的教學(xué)方法為手段,旨在提升學(xué)院在各級(jí)電子設(shè)計(jì)大賽中的競(jìng)爭(zhēng)力和影響力。
2 “中心”的運(yùn)作模式
2.1 穩(wěn)定隊(duì)伍,固定場(chǎng)地,規(guī)范管理
變突擊集訓(xùn)為常態(tài)培養(yǎng),改變?cè)瓗ш?duì)教師臨時(shí)召集,場(chǎng)地臨時(shí)借用的松散型管理方式,建立有著穩(wěn)定的師資隊(duì)伍、固定的培養(yǎng)場(chǎng)所、明確的培養(yǎng)目標(biāo)、系統(tǒng)的培養(yǎng)計(jì)劃、優(yōu)質(zhì)的參賽梯隊(duì)的規(guī)范化運(yùn)作機(jī)構(gòu)。
從目前已有的師資力量來(lái)看,總體滿(mǎn)足“中心”的運(yùn)作要求,但在師資隊(duì)伍的穩(wěn)定性、年齡結(jié)構(gòu)的合理性、專(zhuān)業(yè)的匹配性等問(wèn)題上難以滿(mǎn)足“中心”中長(zhǎng)期發(fā)展目標(biāo);從場(chǎng)所來(lái)看,開(kāi)出理論課程的場(chǎng)所已解決,而系統(tǒng)培訓(xùn),開(kāi)出設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、技能等課程的場(chǎng)所不足;從管理來(lái)看,規(guī)范師資、安排教學(xué)計(jì)劃、配備場(chǎng)地、調(diào)用實(shí)驗(yàn)器材、控制參賽隊(duì)的數(shù)量和質(zhì)量等,已有相應(yīng)的管理辦法和考核標(biāo)準(zhǔn)。
目前采取的實(shí)施方法為:1)對(duì)師資的培養(yǎng)建立“傳幫帶”的機(jī)制,通過(guò)搭班子,以老帶新、中帶青、強(qiáng)幫弱,提高師資的水平;做好“中心”教師資源規(guī)劃,以年齡、職稱(chēng)、專(zhuān)業(yè)方向、協(xié)作能力作為依據(jù),解決師資長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展問(wèn)題;2)“中心”理論培訓(xùn)納入日常教學(xué)安排,教務(wù)統(tǒng)籌排課,解決理論課教室的問(wèn)題;落實(shí)學(xué)部實(shí)驗(yàn)中心統(tǒng)籌管理職能,協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)室安排,提高實(shí)驗(yàn)室利用效率,解決實(shí)驗(yàn)、專(zhuān)題訓(xùn)練、強(qiáng)化訓(xùn)練場(chǎng)地不足的問(wèn)題;3)以2013年湖北省電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為切入點(diǎn),在實(shí)踐中摸索,逐步完善各項(xiàng)管理制度,最終達(dá)到創(chuàng)建“電工電子創(chuàng)新人才培訓(xùn)中心”管理體系的目標(biāo)。
2.2 建立階梯式淘汰機(jī)制,不斷優(yōu)化參賽隊(duì)伍
改變以前精英強(qiáng)化訓(xùn)練方式,建立大一、大二、大三階梯式的逐級(jí)淘汰機(jī)制,不斷優(yōu)化參賽隊(duì)伍,保證參賽隊(duì)伍的相對(duì)穩(wěn)定性。總結(jié)3年以來(lái)的電子設(shè)計(jì)大賽培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn),多方聽(tīng)取學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的意見(jiàn),根據(jù)學(xué)生自身的興趣和條件,結(jié)合學(xué)院實(shí)行“潛能導(dǎo)師”個(gè)性化教育理念,初步計(jì)劃只在信息學(xué)部和機(jī)電學(xué)部各專(zhuān)業(yè)招收電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)生源,大一招收120人,大二招收80人,大三招收45人。而實(shí)際報(bào)名人數(shù)達(dá)到702人之多,其中大一(2012級(jí))384人、大二(2011級(jí))203人、大三(2010級(jí))115人??紤]到學(xué)部的師資、場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)等諸多因素,學(xué)院做出決定:對(duì)大一(2012級(jí))的384人進(jìn)行選拔賽,最終錄取138人,編成4個(gè)班,保證兩學(xué)部各專(zhuān)業(yè)都有人參加。
綜合計(jì)劃招生和實(shí)際招生情況,按3:2:1的比例控制,以創(chuàng)新學(xué)分、潛能興趣方向及晉級(jí)考試等方式,建立大一、大二、大三階梯式的逐級(jí)淘汰機(jī)制,保證穩(wěn)定培訓(xùn)生源,優(yōu)化參賽隊(duì)伍。
2.3 以常規(guī)學(xué)科教育為主,在優(yōu)中選優(yōu),鍛造實(shí)踐人才
常規(guī)的學(xué)科教育是正常按專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行的培養(yǎng),而“人才創(chuàng)新培訓(xùn)中心”是按個(gè)性化教育理念,以電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為主線(xiàn),對(duì)有潛能的電工電子人才的強(qiáng)化培訓(xùn)。在師資安排、學(xué)生課程安排上,以常規(guī)學(xué)科教育為主,以培訓(xùn)中心為輔;在滿(mǎn)足正常教學(xué)的前提下,兼顧中心的教學(xué);如果正常上課時(shí)間與培訓(xùn)課程時(shí)間沖突,以正常上課為主。
在此,有一點(diǎn)除外:大三的暑期正是電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽強(qiáng)化訓(xùn)練時(shí)間,部分專(zhuān)業(yè)的暑期生產(chǎn)實(shí)習(xí)和電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽開(kāi)賽時(shí)間沖突。這時(shí)考慮學(xué)生意愿,是選擇生產(chǎn)實(shí)習(xí)還是電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,若選擇電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,則可以用電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的培訓(xùn)替代生產(chǎn)實(shí)習(xí)的學(xué)分,與此同時(shí),“創(chuàng)新人才培訓(xùn)中心”出具相應(yīng)的證明材料。這樣,一方面作為學(xué)生替代生產(chǎn)實(shí)習(xí)學(xué)分的依據(jù),另一方面為實(shí)際參賽隊(duì)伍的穩(wěn)定提供有力的保障。以上這些措施是鍛造實(shí)踐人才的基石,也是培訓(xùn)中心健康發(fā)展的保障。
2.4 個(gè)性化培養(yǎng)模式,強(qiáng)化大賽技能技巧
為了落實(shí)個(gè)性化的教育理念和學(xué)院人才潛能的挖掘,成立“電工電子創(chuàng)新人才培訓(xùn)中心”,有組織、有計(jì)劃地推動(dòng)個(gè)性化的培養(yǎng)模式。
1)科研創(chuàng)新培養(yǎng)模式:在培訓(xùn)中心的運(yùn)作模式下,在大一、大二和大三的學(xué)生中,若發(fā)現(xiàn)有科研潛質(zhì)的學(xué)生,則單列出來(lái),進(jìn)行一對(duì)一的指導(dǎo),另外通過(guò)申請(qǐng)“大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)”專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)予以資助;若發(fā)現(xiàn)有理論和工程素養(yǎng)的學(xué)生,則提前進(jìn)行指導(dǎo),指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表科研論文,或者引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造。
2)課題培養(yǎng)模式:在學(xué)院的組織與管理下,有課題的教師把課題放到“中心”,組織“中心”師生進(jìn)行課題的開(kāi)發(fā),特別是學(xué)院立項(xiàng)的課題納入“中心”平臺(tái)中來(lái),一方面讓“中心”優(yōu)秀學(xué)生得到鍛煉,另一方面讓課題得以完成,最終為學(xué)院發(fā)展科研打下基礎(chǔ)。
3)引進(jìn)“企業(yè)+中心”共同培養(yǎng)模式:通過(guò)學(xué)院引進(jìn)校外企業(yè),按照企業(yè)用人單位的要求進(jìn)行培養(yǎng),簡(jiǎn)稱(chēng)訂單式的培養(yǎng),這是高職院校一貫的成功做法。另外可以設(shè)法把公司的崗前培訓(xùn)、生產(chǎn)培訓(xùn)、技能培訓(xùn)和高級(jí)技能資格證等都嵌入到“培訓(xùn)中心”來(lái)。
2.5 在大賽中鍛煉隊(duì)伍,向著以賽養(yǎng)賽的目標(biāo)不斷發(fā)展
通過(guò)不斷的培養(yǎng)、在大賽實(shí)踐中的磨練,形成科學(xué)的、個(gè)性化的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和強(qiáng)大的師資力量,創(chuàng)造品牌效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙豐收。以大賽為主線(xiàn)的培訓(xùn)模式,如果運(yùn)作取得實(shí)效,可以考慮以賽養(yǎng)賽的想法,一些大賽配有獎(jiǎng)金,獲得的獎(jiǎng)金可以按比例反哺到“中心”日常運(yùn)營(yíng)中來(lái),還可以通過(guò)和外單位的科研協(xié)作、校外企業(yè)的資助等方法來(lái)維持“中心”的運(yùn)作。
3 培訓(xùn)安排
“中心”為成功參加2013年全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,特將培訓(xùn)課程分為3個(gè)階段,即電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽基礎(chǔ)培訓(xùn)課程階段、專(zhuān)題訓(xùn)練階段和強(qiáng)化培訓(xùn)階段。
3.1 建立較完善的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)課程教學(xué)體系,為培養(yǎng)創(chuàng)新人才端出豐富的知識(shí)套餐
為了鞏固和加深理論和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),基本解決“四位一體”綜合教學(xué)中的“兩位一面”的問(wèn)題,研究推出具有培養(yǎng)、選拔功能的三段式集訓(xùn)課程教學(xué)體系,即電子實(shí)用技能、電子技術(shù)應(yīng)用、實(shí)用電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新。共有8門(mén)課程,分別是電工電子工程基礎(chǔ)、單片機(jī)原理及應(yīng)用、電力電子技術(shù)、集成電路應(yīng)用、高頻技術(shù)及通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、CPLD與儀器儀表設(shè)計(jì)、數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電子系統(tǒng)案例設(shè)計(jì)(理論與實(shí)踐并重,實(shí)踐學(xué)時(shí)遠(yuǎn)多于理論課時(shí)),加上一個(gè)強(qiáng)化訓(xùn)練(根據(jù)各人興趣不同,可做多個(gè)自選課題,包括獨(dú)立設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性課題)。
由于集訓(xùn)課程在設(shè)計(jì)上具有很強(qiáng)的知識(shí)集成性與旨在應(yīng)用的工程實(shí)踐特性,它是相關(guān)課內(nèi)教學(xué)通向應(yīng)用的橋梁,因此,并不主張用它來(lái)替換相關(guān)課程的課內(nèi)教學(xué),只有這樣,才能保證培養(yǎng)的創(chuàng)新型人才具有更厚實(shí)的理論基礎(chǔ)和更強(qiáng)的創(chuàng)新能力。
3.2 專(zhuān)題訓(xùn)練階段
專(zhuān)題訓(xùn)練主要是針對(duì)歷年全真試題進(jìn)行培訓(xùn),共分成4個(gè)專(zhuān)題:交直流穩(wěn)壓、穩(wěn)流電源設(shè)計(jì);通信系統(tǒng)設(shè)計(jì);儀器儀表設(shè)計(jì);數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。每個(gè)專(zhuān)題初步定為32學(xué)時(shí),共計(jì)128學(xué)時(shí),主要針對(duì)大三的學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn),通過(guò)全真題認(rèn)真剖析,讓學(xué)生對(duì)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽有一個(gè)全面的了解,讓學(xué)生掌握全部單元電路的設(shè)計(jì),熟練掌握基本軟件的使用技能以及培養(yǎng)快速編程的能力,完成基本單元電路和基本程序模塊的儲(chǔ)備,為開(kāi)賽時(shí)增添自信心。
3.3 強(qiáng)化訓(xùn)練階段
1)強(qiáng)化訓(xùn)練重要性。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽基礎(chǔ)課程培訓(xùn)第一階段形成“理論”和“實(shí)驗(yàn)”一個(gè)面,構(gòu)成參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)平面,有了這知識(shí)的平面,使其構(gòu)成知識(shí)體成為可能;再通過(guò)第二階段的專(zhuān)題訓(xùn)練,能讓電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽學(xué)生的電路“設(shè)計(jì)”和編程“技能”形成另外一個(gè)新的知識(shí)平面。
若這兩個(gè)知識(shí)平面是平行的,則電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽學(xué)生沒(méi)有經(jīng)過(guò)第三個(gè)階段,這樣掌握的知識(shí)是相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)平面,只有經(jīng)過(guò)第三階段的強(qiáng)化訓(xùn)練,才能讓兩個(gè)獨(dú)立的知識(shí)平面相交,就構(gòu)成電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽學(xué)生一個(gè)完整的知識(shí)體。以“理論、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、技能”四位一體的綜合教學(xué)方法才能讓個(gè)性化教學(xué)理念更進(jìn)一步得到升化。
2)強(qiáng)化訓(xùn)練的計(jì)劃。強(qiáng)化訓(xùn)練歷時(shí)超2個(gè)月,共計(jì)64天,所有16位參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的指導(dǎo)教師要輪班指導(dǎo),完成64×16=1024學(xué)時(shí)的指導(dǎo)任務(wù)。競(jìng)賽前兩周,明確帶隊(duì)教師及參賽隊(duì)員,形成參賽組隊(duì)。每一個(gè)參賽選手、每位指導(dǎo)教師要全面?zhèn)湔n,有目的地去解決每一位學(xué)生的具體問(wèn)題,讓每位學(xué)生都要完成1~2個(gè)功能完整的設(shè)計(jì)作品,至少掌握2個(gè)方向的競(jìng)賽內(nèi)容,以一個(gè)方向?yàn)橹鳎硪环较驗(yàn)檩o,以不變應(yīng)萬(wàn)變。
4 創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探索總結(jié)
毋庸諱言,獨(dú)立學(xué)院的辦學(xué)條件與學(xué)生實(shí)力和一般本科院校相比,有一定差距,而且對(duì)“大三下”的學(xué)生而言,面臨考研壓力,對(duì)參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽既抱有希望,又有顧慮,怕得不償失。然而,文華學(xué)院以培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才為主,從2006年開(kāi)始進(jìn)行電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽方面的教學(xué)改革,容太平老師的“依托電子通信實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)充分發(fā)展學(xué)生潛能的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的研究”從2006年開(kāi)始進(jìn)行教學(xué)改革,推進(jìn)素質(zhì)教育的理念,鼓舞學(xué)生參與電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽競(jìng)爭(zhēng)。
到目前為止,文華學(xué)院的電子設(shè)計(jì)大賽參賽經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)有6年了,取得優(yōu)異成績(jī):2008年共有6人獲得湖北省二等獎(jiǎng);2009年共有3人獲湖北省三等獎(jiǎng),3人獲“天華杯”全國(guó)電子專(zhuān)業(yè)人才設(shè)計(jì)與技能大賽二等獎(jiǎng)等;2012年3人獲畢RIGOL杯全國(guó)電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽全國(guó)一等獎(jiǎng)等。學(xué)生通過(guò)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,獲得了寶貴的人生歷練的勇氣和信心,知道了從集訓(xùn)中獲取知識(shí)、歷練意志,將知識(shí)轉(zhuǎn)化為自身能力才是關(guān)鍵中的關(guān)鍵,也才是對(duì)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽宗旨的本意回歸。
所以,把電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和教學(xué)改革統(tǒng)一起來(lái),也是領(lǐng)導(dǎo)和教師激勵(lì)學(xué)生參賽的重要指導(dǎo)思想和提高電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽集訓(xùn)質(zhì)量的一種有效辦法。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽作為一個(gè)契機(jī),推動(dòng)了課程體系、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)J降母母?,這些教學(xué)改革的深入又必將把競(jìng)賽推向更廣泛的參與和更高的層次。
理論上講高校的創(chuàng)新實(shí)踐教育內(nèi)容應(yīng)該涵蓋該校的所有學(xué)科,但必須以高新技術(shù)為主導(dǎo),這一點(diǎn)是必然的,否則就談不上創(chuàng)新。而在高新科學(xué)技術(shù)中,電子信息學(xué)科則應(yīng)是首當(dāng)其沖的龍頭學(xué)科,這也是毋庸置疑的,我校在開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)踐教育中,無(wú)論是起步階段,還是現(xiàn)已成立“大學(xué)生創(chuàng)新院”全面展開(kāi)的今天,電子信息技術(shù)一直是創(chuàng)新實(shí)踐教育的主導(dǎo)內(nèi)容,以其為龍頭學(xué)科帶動(dòng)其它相關(guān)學(xué)科,共同提高和發(fā)展。究其原因不外有兩點(diǎn):
第一,電子信息技術(shù)在諸多高新技術(shù)中是發(fā)展最快、最具活力、而且對(duì)自然科學(xué)的其它領(lǐng)域、對(duì)人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展乃至人們的日常生活影響最大的學(xué)科。作為在高校學(xué)習(xí)的大學(xué)生們,無(wú)論是電類(lèi)的,還是非電類(lèi)的,也無(wú)論理科的還是工科的,都必須對(duì)電子信息技術(shù)(包括模擬技術(shù)及數(shù)字技術(shù)、電子視聽(tīng)技術(shù)、電子測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、近代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)及應(yīng)用技術(shù)、光電技術(shù)等等)有一定程度的了解,都必須掌握和具有一定的電子信息技術(shù)方面的應(yīng)用能力。我們所說(shuō)的創(chuàng)新能力,當(dāng)然而且必須包括電子信息方面的應(yīng)用能力。
第二,21世紀(jì)既是電子信息時(shí)代,同時(shí)也是自然科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域(學(xué)科)相互交叉滲透、相互融合的時(shí)代。這是當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展最鮮明的特點(diǎn)之一。當(dāng)前,電子信息學(xué)科已成學(xué)科相互交叉滲透的焦點(diǎn),幾乎找不到不采用電子信息技術(shù)為本學(xué)科服務(wù)的學(xué)科,這已是不爭(zhēng)的事實(shí)和規(guī)律。很多非電學(xué)科都在大量采用電子信息技術(shù)來(lái)提高本學(xué)科的自動(dòng)化程度,以電測(cè)技術(shù)來(lái)提高本學(xué)科的測(cè)量速度、范圍和精度,從而促進(jìn)本學(xué)科的發(fā)展。很多學(xué)科已把采不采用電子信息技術(shù)作為衡量其是否先進(jìn),是否接近現(xiàn)代化的尺度。因此,將其列為創(chuàng)新教育的主導(dǎo)內(nèi)容也就是理所當(dāng)然的事了。
經(jīng)驗(yàn)證明,以電子信息技術(shù)為主導(dǎo)內(nèi)容的創(chuàng)新實(shí)踐教育對(duì)大學(xué)生有著強(qiáng)烈的吸引力,那些學(xué)有余力的非電專(zhuān)業(yè)學(xué)生大都渴望獲取這方面的知識(shí)和能力。我校除各院系設(shè)有創(chuàng)新教育分中心外,還成立了面向全校的“大學(xué)生創(chuàng)新院”。在創(chuàng)新院下設(shè)的三個(gè)創(chuàng)新教育實(shí)踐班中,其中兩個(gè)屬于電子信息學(xué)科,即“機(jī)電實(shí)踐強(qiáng)化班”和“軟件實(shí)踐強(qiáng)化班”,而另一個(gè)“數(shù)模強(qiáng)化班”也以計(jì)算機(jī)為寫(xiě)作工具。而參加這三個(gè)中心活動(dòng)的學(xué)生中,非電專(zhuān)業(yè)學(xué)生占65%,可見(jiàn)這些非電專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)電子信息技術(shù)的渴望程度。這些學(xué)生通過(guò)在中心的活動(dòng),創(chuàng)新實(shí)踐能力顯著提高。我院在2003年的全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽中獲得E題全國(guó)一等獎(jiǎng)的三個(gè)學(xué)生,其中兩個(gè)是校機(jī)械學(xué)院的學(xué)生。這些學(xué)生通過(guò)中心的培訓(xùn),使本專(zhuān)業(yè)與電子信息技術(shù)緊密結(jié)合,從而顯著地提高了創(chuàng)新實(shí)踐能力。
2.全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽活動(dòng)為高校的創(chuàng)新實(shí)踐教育活動(dòng)提供了一個(gè)好平臺(tái)
近年來(lái),全國(guó)各地舉辦了很多大型的科技競(jìng)賽活動(dòng),如“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽和索尼杯全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽。我院的學(xué)生都積極參與了這些賽事。從效果看,確實(shí)起到了促進(jìn)和深化創(chuàng)新教育實(shí)踐活動(dòng)的作用。筆者作為多次競(jìng)賽的指導(dǎo)教師,感受頗深。
(1)以競(jìng)賽為契機(jī)開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng) 自1994年始,全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽已成功舉辦6屆。從學(xué)生參賽就可看出電子設(shè)計(jì)大賽對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐教育的影響力,各高校均把參賽作為創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的重要內(nèi)容。為參加競(jìng)賽,我校組成了多個(gè)技術(shù)專(zhuān)題組,圍繞技術(shù)專(zhuān)題開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)校主管部門(mén)則為這些活動(dòng)提供各種條件,并舉辦校內(nèi)的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,參賽師生都顯現(xiàn)出極大的熱情,從而推動(dòng)了創(chuàng)新實(shí)踐教育活動(dòng)。
(2)以競(jìng)賽來(lái)檢驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)踐教育效果 開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)踐教育,根本目的在于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)并提高其創(chuàng)新實(shí)踐能力。創(chuàng)新實(shí)踐教育與學(xué)校傳統(tǒng)的課內(nèi)教育不同,不能通過(guò)一張考卷來(lái)評(píng)定其教學(xué)效果。但各種科技大賽,則是對(duì)學(xué)員創(chuàng)新實(shí)踐能力的綜合考評(píng)尺度。比如電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,從拿到考題后,選題、查閱資料、設(shè)計(jì)計(jì)算、備件、實(shí)際動(dòng)手實(shí)施、調(diào)試、最后完成作品并寫(xiě)出論文,這些都要在短短的幾天內(nèi)完成,而且這期間可能還要不斷修改方案,反復(fù)調(diào)試。這是對(duì)參賽者綜合素質(zhì)的全面檢驗(yàn)和考核,是對(duì)學(xué)員的理論水平、理論聯(lián)系實(shí)踐能力、實(shí)際動(dòng)手能力、軟硬件綜合應(yīng)用能力、論文書(shū)寫(xiě)能力及品質(zhì)意志、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神等的大測(cè)驗(yàn)。這些能力是實(shí)實(shí)在在的創(chuàng)新能力,來(lái)不得半點(diǎn)僥幸。這也是各高校為什么如此重視這個(gè)賽事的主要原因。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式采用循序漸進(jìn)的方式,即從功率器件介紹到典型電路及具體應(yīng)用。但這種教學(xué)模式不容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,也很難培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和研究的能力。為此,在教學(xué)一開(kāi)始就通過(guò)大量的圖片向?qū)W生展示電力電子技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、新能源發(fā)電、交通運(yùn)輸?shù)确矫娴膽?yīng)用。通過(guò)這些生動(dòng)形象的實(shí)例,讓學(xué)生明白電力電子技術(shù)其實(shí)與日常生活是緊密結(jié)合的,以此調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
1.2項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用
傳統(tǒng)教學(xué)方法過(guò)多地依賴(lài)?yán)碚摻虒W(xué),采用以“教師為中心”的注入式教學(xué)模式,使學(xué)生失去了應(yīng)有的學(xué)習(xí)興趣。因此,結(jié)合工科學(xué)習(xí)的特點(diǎn),將現(xiàn)代電力電子中的知識(shí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為若干個(gè)教學(xué)項(xiàng)目,圍繞“做項(xiàng)目”的模式組織和展開(kāi)教學(xué),使學(xué)生直接參與項(xiàng)目全過(guò)程,極大地提高系統(tǒng)調(diào)控能力。比如,蓄電池充電控制是電力電子變換和控制技術(shù)在電源技術(shù)中的典型應(yīng)用。在教學(xué)一開(kāi)始就提出實(shí)際問(wèn)題:如何對(duì)蓄電池充電控制?讓學(xué)生帶著問(wèn)題去思考、去學(xué)習(xí),教師在此項(xiàng)目執(zhí)行的過(guò)程中可以適當(dāng)?shù)丶右砸龑?dǎo)。1)交流電網(wǎng)對(duì)48V蓄電池進(jìn)行充電控制,需要用到AC/DC或AC/DC-DC/DC變換器,因此,需要學(xué)生掌握典型電路的設(shè)計(jì)方法,包括開(kāi)關(guān)管、二極管選型,電感、電容參數(shù)選取及設(shè)計(jì)。2)蓄電池的工作方式有恒流充電、恒壓浮充電、均衡充電和放電。常采用恒流和恒壓相結(jié)合的快速充電方法,需要采用電流內(nèi)環(huán)、電壓外環(huán)的雙閉環(huán)控制,即先以恒流充電至預(yù)定的電壓值,然后改為恒壓完成剩余的充電。因此,需要將現(xiàn)代電力電子技術(shù)與前期所學(xué)的模擬電子技術(shù)和自動(dòng)控制原理等課程有機(jī)結(jié)合,形成一套完整的知識(shí)體系。3)電路設(shè)計(jì)后,可以利用MATLAB、Saber等仿真軟件對(duì)所設(shè)計(jì)電路進(jìn)行驗(yàn)證,通過(guò)仿真,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī),實(shí)現(xiàn)所要求的蓄電池充電控制裝置,培養(yǎng)學(xué)生在知識(shí)綜合應(yīng)用、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工程實(shí)踐和創(chuàng)新實(shí)踐等多方面的能力。
1.3現(xiàn)代化教學(xué)手段的利用
現(xiàn)代電力電子技術(shù)涉及的電路和波形圖多且復(fù)雜,可以采用多媒體教學(xué),通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示增強(qiáng)學(xué)生對(duì)典型電路的感性認(rèn)識(shí)[3]。同時(shí),多媒體授課的信息量大,可以提高教學(xué)效率,給學(xué)生創(chuàng)造最真實(shí)、直接、感性的學(xué)習(xí)情景。此外,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)可以彌補(bǔ)課內(nèi)教學(xué)學(xué)時(shí)少的局限,引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展自主性學(xué)習(xí)[4]。南通大學(xué)校Blackboard網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供了與課程相關(guān)的豐富的資源,包括教學(xué)資源(教學(xué)大綱、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)等文件)、參考資源(學(xué)術(shù)論文、常用仿真軟件、典型應(yīng)用案例等信息)、復(fù)習(xí)思考題(作業(yè)講解、自測(cè)等系統(tǒng))。通過(guò)此平臺(tái),加強(qiáng)學(xué)生與教師(學(xué)生)之間的交流討論,創(chuàng)造“教”與“學(xué)”互動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境。
2加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)
現(xiàn)代電力電子技術(shù)應(yīng)用性、實(shí)踐性強(qiáng),因此有必要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手與創(chuàng)新能力。
2.1課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
課內(nèi)實(shí)驗(yàn)是在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步鞏固理論知識(shí),提高學(xué)生的動(dòng)手能力、解決問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目遵循“理論分析仿真驗(yàn)證硬件實(shí)驗(yàn)測(cè)試波形數(shù)據(jù)分析總結(jié)”的模式,以此培養(yǎng)學(xué)生形成理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)實(shí)驗(yàn)作風(fēng)。
2.2開(kāi)放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)代電力電子技術(shù)實(shí)踐性較強(qiáng),如果完全依靠課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此,有必要鼓勵(lì)和支持一些優(yōu)秀大學(xué)生多參加大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目和全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽,不斷提高他們的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和實(shí)踐能力。大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目是由學(xué)生主持,通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成一個(gè)完整的課題項(xiàng)目。從項(xiàng)目選題、文獻(xiàn)搜集、方案制訂、可行性分析、仿真驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)調(diào)試、總結(jié)等方面組織學(xué)生獨(dú)立開(kāi)展工作,均充分發(fā)揮了學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽幾乎每年都有與現(xiàn)代電力電子技術(shù)相關(guān)的題目。因此,通過(guò)大賽,可以使學(xué)生進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)。與此同時(shí),要在有限的競(jìng)賽時(shí)間內(nèi)取得好成績(jī),學(xué)生必須學(xué)會(huì)“面對(duì)問(wèn)題、分析問(wèn)題、給出新思路、解決問(wèn)題”的方法,極大地培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手和科研創(chuàng)新能力。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等學(xué)校人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),它對(duì)提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力、知識(shí)的綜合運(yùn)用能力、科學(xué)寫(xiě)作能力等方面具有其他教學(xué)環(huán)節(jié)無(wú)法替代的作用,中外皆然,毋庸置疑。因此,各高等學(xué)校對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)都非常重視,在設(shè)備條件上不斷加大投入,在過(guò)程上嚴(yán)格檢查,在質(zhì)量上嚴(yán)格把關(guān)。
一、多樣化畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)方法的可行途徑
(1)基于大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃及工程訓(xùn)練項(xiàng)目的畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)方法。當(dāng)前,國(guó)家級(jí)和學(xué)校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目和工程訓(xùn)練項(xiàng)目正在各高等院校廣泛開(kāi)展,其影響力和在人才培養(yǎng)中的作用日益體現(xiàn)。從學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)到普通教師,以及教學(xué)管理人員都高度重視并積極參與,參加的學(xué)生更是與日俱增,需擇優(yōu)選拔。全國(guó)性大學(xué)生創(chuàng)新論壇和工程訓(xùn)練比賽定期舉行。在這種形勢(shì)下,可以將國(guó)家級(jí)或?qū)W校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目和工程訓(xùn)練項(xiàng)目作為大學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)來(lái)執(zhí)行。用學(xué)生的實(shí)踐作品作為畢業(yè)設(shè)計(jì)成果,用項(xiàng)目總結(jié)形式完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文,其中論文內(nèi)容和格式也不同于傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì),以作品公開(kāi)展示和現(xiàn)場(chǎng)匯報(bào)的形式完成答辯。
(2)結(jié)合各種設(shè)計(jì)大賽項(xiàng)目的畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)方法。全省或全國(guó)性的挑戰(zhàn)杯設(shè)計(jì)大賽、機(jī)器人設(shè)計(jì)大賽、電子設(shè)計(jì)大賽、程序設(shè)計(jì)大賽、數(shù)學(xué)建模大賽等,正有規(guī)律有秩序地開(kāi)展。由于就業(yè)、求學(xué)和興趣的驅(qū)動(dòng),參賽人員日益增多。將這些大賽內(nèi)容作為畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)來(lái)完成,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,對(duì)參賽項(xiàng)目進(jìn)行理性思考、深入研究,進(jìn)而撰寫(xiě)畢業(yè)論文。把論文與參賽作品共同作為畢業(yè)設(shè)計(jì)成果。這樣,由于研究時(shí)間加長(zhǎng)、投入增多,加之參加競(jìng)賽的多數(shù)學(xué)生是出于興趣驅(qū)動(dòng),因此學(xué)生樂(lè)于投入精力,易于產(chǎn)生創(chuàng)新性研究成果,使學(xué)生從中感受到收獲的喜悅。
(3)通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)方法。有的學(xué)生理論基礎(chǔ)較好,科研總結(jié)和寫(xiě)作能力較強(qiáng)。經(jīng)引導(dǎo)和正確選題,他們完全具備發(fā)表較高水平論文的能力。學(xué)生撰寫(xiě)論文的動(dòng)力,一方面來(lái)自自身素質(zhì)和興趣;另一方面是來(lái)自繼續(xù)求學(xué),尤其是國(guó)外求學(xué)的需要。為了被所申請(qǐng)的學(xué)校錄用并獲得高額獎(jiǎng)學(xué)金,對(duì)計(jì)劃出國(guó)求學(xué)的學(xué)生來(lái)說(shuō),撰寫(xiě)論文的積極性是很高的。發(fā)表高水平論文的學(xué)生可以申請(qǐng)用他們的論文作為畢業(yè)設(shè)計(jì)成果。這樣,一舉兩得,學(xué)生易于寫(xiě)出高水平的學(xué)術(shù)論文。
(4)靈活的畢業(yè)設(shè)計(jì)周期。改變畢業(yè)設(shè)計(jì)僅在最后一個(gè)學(xué)期進(jìn)行的固定周期。即使是傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)模式,也可以提前到最后一個(gè)學(xué)年或更早些。事實(shí)上,除考研學(xué)生外,其他學(xué)生在第7學(xué)期的學(xué)習(xí)壓力相對(duì)較輕并具備了一定的理論和實(shí)踐基礎(chǔ),這時(shí)便可以開(kāi)始畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。這樣學(xué)生可以帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程。而第8學(xué)期也不必是單純的畢業(yè)設(shè)計(jì),可以開(kāi)設(shè)一些諸如學(xué)科前沿課程或講座課程(選修性質(zhì)),從而減少由于單純的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)所造成的紀(jì)律松散和時(shí)間浪費(fèi)的現(xiàn)象。對(duì)以創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、工程訓(xùn)練項(xiàng)目、競(jìng)賽項(xiàng)目等作為畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)的學(xué)生,其開(kāi)始時(shí)間更是靈活機(jī)動(dòng)。
二、多樣化畢業(yè)設(shè)計(jì)的可操作性
(1)先從外界條件來(lái)分析。由于高等學(xué)校教育質(zhì)量工程的推進(jìn),各高等學(xué)校對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)格外重視。通過(guò)利用教師的科研條件,并借助創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)和工程訓(xùn)練中心建設(shè),使得更多的學(xué)生有更多的機(jī)會(huì),可以較早地開(kāi)展實(shí)踐性鍛煉。教務(wù)部門(mén)使這些實(shí)踐環(huán)節(jié)規(guī)范化、制度化,落實(shí)在了本科培養(yǎng)方案中。并在政策上加以引導(dǎo),例如在評(píng)定獎(jiǎng)學(xué)金、保送研究生、優(yōu)秀畢業(yè)生等評(píng)比中,越來(lái)越強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新活動(dòng)。這就從硬件設(shè)施、制度建設(shè)和政策激勵(lì)等外部環(huán)境上為學(xué)生營(yíng)造從事實(shí)踐活動(dòng)的和諧氛圍。
以大連理工大學(xué)為例。學(xué)校建有創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)學(xué)院,國(guó)家級(jí)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,各學(xué)院還建有本院的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地。每年都積極參加國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目和各類(lèi)競(jìng)賽項(xiàng)目,并為全國(guó)交流提供平臺(tái)。2009年承辦了全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練大賽,2010年承辦了第三屆全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新論壇。學(xué)校明確要求每位教師都要付出時(shí)間并提供條件,親自指導(dǎo)學(xué)生從事創(chuàng)新性實(shí)踐活動(dòng)。
(2)再?gòu)膬?nèi)部條件分析。學(xué)生也非??释玫椒献约号d趣的實(shí)踐能力的鍛煉,以便為就業(yè)、升學(xué)(尤其是異國(guó)求學(xué)和保研)奠定重要基礎(chǔ)。學(xué)生在自己的推薦信中都希望有對(duì)實(shí)踐能力的描述,因此學(xué)生對(duì)這些實(shí)踐性活動(dòng)格外積極。
在具備了足夠的實(shí)踐機(jī)會(huì),并且得到越來(lái)越多學(xué)生響應(yīng)的情況下,畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)也就具備了改革的外在和內(nèi)在條件,亦即可以開(kāi)展多樣化畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué),使得在畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)重要環(huán)節(jié)更好地實(shí)施因材施教,以便對(duì)傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)補(bǔ)充。教學(xué)管理部門(mén)向?qū)W生公布可能的畢業(yè)設(shè)計(jì)形式,由學(xué)生根據(jù)自身情況任選其一,也可選擇傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)模式。這樣,學(xué)生處于主動(dòng),而非被動(dòng)地接受教師規(guī)定的形式和題目。體現(xiàn)了“以學(xué)生為本”的人才培養(yǎng)理念。
三、多樣化畢業(yè)設(shè)計(jì)的特色
(1)利于個(gè)性化畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué),學(xué)生選擇符合自己興趣的畢業(yè)設(shè)計(jì)形式,利于學(xué)生潛能的發(fā)揮,孕育優(yōu)秀的科技創(chuàng)新成果。
(2)抑制論文抄襲或網(wǎng)絡(luò)拷貝等學(xué)術(shù)不端現(xiàn)象。因?yàn)閷W(xué)生所從事的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容符合其興趣,學(xué)生處于主動(dòng)選擇。不像傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)那樣,學(xué)生被動(dòng)地接受著規(guī)定的任務(wù)和程式化的過(guò)程,無(wú)奈之中便選擇了抄襲。
(3)更好地實(shí)施大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目及其他實(shí)踐性項(xiàng)目,從事這些項(xiàng)目的同學(xué)可以一舉多得。
從元件清單已經(jīng)能猜到題目的大體輪廓,電子設(shè)計(jì)大賽活動(dòng)總結(jié)比如煙霧傳感器熱釋電等可能是跟家居環(huán)境監(jiān)測(cè)有關(guān)。萬(wàn)用電橋測(cè)電容電阻等。
經(jīng)過(guò)3、4個(gè)小時(shí)的商討我們決定做e題——三相多功能電表。任務(wù)是設(shè)計(jì)并制作一個(gè)能同時(shí)對(duì)三相工頻交流電(頻率波動(dòng)范圍為45-65hz)的三相電壓、三相電流、三相有功功率、三相無(wú)功功率、總有功功率、總無(wú)功功率、功率因數(shù)、電網(wǎng)頻率、有功電能和無(wú)功電能進(jìn)行測(cè)量的數(shù)字式多用表。
對(duì)于這題首先要把很多概念性的東西搞懂,然后進(jìn)行設(shè)計(jì)。我和大頭感覺(jué)選這題真的很幸運(yùn),每當(dāng)在某個(gè)技術(shù)問(wèn)題上卡住的時(shí)候,我們總能有意或無(wú)意間解決問(wèn)題,就像《人在囧途》中的那位——福將(“猴哥”,我是福將吧,硬件我可是沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題哈,還算滿(mǎn)意吧?哈哈)
從早上7、8點(diǎn)起來(lái),到晚上2、3點(diǎn)睡覺(jué),就這樣8、9天始終是這樣的作息時(shí)間。飯的問(wèn)題,由“海夫卡卡”解決,他每天到飯點(diǎn)就去幫我們買(mǎi)飯,這次海夫卡卡做的真不錯(cuò),論文寫(xiě)的很有質(zhì)量,我們基本沒(méi)有修改,在制作過(guò)程中也幫了很多。睡覺(jué)就在隔壁實(shí)驗(yàn)室,有人問(wèn)道睡在哪里?我說(shuō)在試驗(yàn)臺(tái)上,哈哈。我們真是睡在試驗(yàn)臺(tái)上的,那種比較大的試驗(yàn)臺(tái)。
在這些天感覺(jué)快樂(lè)要大于辛苦,“男人海洋”的搞笑頭像以及言談,我和大頭(猴哥),在說(shuō)話(huà)的時(shí)候,當(dāng)提到他的時(shí)候,總是很難想到他的真實(shí)名字,而是他的網(wǎng)名——男人海洋。當(dāng)大頭調(diào)程序出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候,我會(huì)說(shuō)“找男人(海洋)問(wèn)問(wèn)去”。猴哥也很搞笑,看著猴哥,你不得不開(kāi)心,他臉上分明就寫(xiě)著一個(gè)字“笑”。與猴哥合作那么多次了,每一次,感覺(jué)都是很成功,即使有些時(shí)候成績(jī)不是很好,但是總是收獲很多快樂(lè)。
言歸正傳,說(shuō)說(shuō)我們的設(shè)計(jì)制作——我們采用att7026c作為電能采集及數(shù)據(jù)處理芯片,由繼電器組成控制電路對(duì)3個(gè)電壓等級(jí)(100v/220v/380v)進(jìn)行切換,對(duì)att7026輸出數(shù)據(jù)由58單片機(jī)構(gòu)成的主機(jī)進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)掉電存儲(chǔ)、液晶顯示、鍵盤(pán)控制以及485通信和紅外傳輸?shù)裙δ芸刂?,從機(jī)負(fù)責(zé)信號(hào)的接收,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表。
【Abstract】The research-based teaching requires teachers to organize teaching by explore ways to cultivate students’curiosity and creativity.Using the FPGA technology students’learning interest and study effect can be inspired and improved in experiment teaching of digital circuits and system. Though the reform and exploration, the students’ability of exploration research and engineering skills can be improved for the national undergraduate electronic design contest.In this paper,under the guidance of research-based teaching,application of FPGA technology to the digital circuits and system experiment teaching be carried on the investigative teaching method and the exploration practice.
【Key words】Digital circuits and system experimental course;Research-based teaching;Bachelor engineering education;Interactive teaching
0 引言
課程教學(xué)是高等教育的主渠道,推動(dòng)課程體系創(chuàng)新和教學(xué)內(nèi)容、方法、手段的改革,已逐漸成為高等教育創(chuàng)新性人才培養(yǎng)目標(biāo)改革的趨勢(shì)之一[1-3]。電子信息類(lèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等院校理工類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,也是學(xué)生在大學(xué)教育階段的主要工程性實(shí)踐環(huán)節(jié),它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)和能力十分重要,實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能的培養(yǎng)以及就業(yè)都將產(chǎn)生直接影響[4-8]。
數(shù)字電路與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程是數(shù)字電路理論課程學(xué)習(xí)到工程師轉(zhuǎn)換的一座重要的實(shí)踐橋梁。我們采用研究性教學(xué)模式為了進(jìn)一步提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,創(chuàng)立類(lèi)似科學(xué)研究的氛圍,以引起學(xué)生深刻體驗(yàn)和共鳴。通過(guò)該實(shí)踐環(huán)節(jié)的磨礪,使學(xué)生鞏固和加深對(duì)數(shù)字電路和模數(shù)混合系統(tǒng)的理解,增強(qiáng)工程應(yīng)用和工程實(shí)踐能力,為學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。電工電子實(shí)驗(yàn)系列課程是南京郵電大學(xué)獨(dú)立設(shè)置的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程,也是重要的學(xué)科基礎(chǔ)課程;同時(shí)也是理論性、實(shí)踐性和工程技術(shù)性都很強(qiáng)的必修課程;是江蘇省重點(diǎn)建設(shè)課程和省級(jí)精品課程。本文在研究性教學(xué)思想的指導(dǎo)下, 應(yīng)用FPGA技術(shù)對(duì)數(shù)字電路與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行研究性教學(xué)實(shí)踐, 探索實(shí)施研究性教學(xué)的教學(xué)方法。
1 授課內(nèi)容的變化
目前CPLD/FPGA有著越來(lái)越廣闊的應(yīng)用前景,它和DSP及CPU并稱(chēng)為電子系統(tǒng)的三大基石。CPLD/FPGA具有體系結(jié)構(gòu)先進(jìn)、支持在線(xiàn)編程、應(yīng)用靈活、集成度高、功能強(qiáng)大、設(shè)計(jì)周期短、開(kāi)發(fā)成本低、開(kāi)發(fā)工具先進(jìn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度高、性能穩(wěn)定以及可在線(xiàn)檢驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于通信、儀器儀表、工業(yè)控制、信息處理等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中。而掌握CPLD/FPGA設(shè)計(jì)技術(shù)已成為當(dāng)今硬件工程師和IC設(shè)計(jì)工程師的必備技能。
在授課內(nèi)容上體現(xiàn)了繼承與發(fā)展。即:繼承基于中小規(guī)模集成的電路設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路,發(fā)展目前產(chǎn)業(yè)常用的CPLD/FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路。通過(guò)本課程授課內(nèi)容的更新,使學(xué)生通過(guò)本課程掌握VHDL的程序設(shè)計(jì)方法與CPLD/FPGA的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法,培養(yǎng)在硬件、軟件方面獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
通過(guò)授課內(nèi)容的變化,使學(xué)生既掌握設(shè)計(jì)與調(diào)測(cè)基于中小規(guī)模集成電路的方法,鍛煉學(xué)生的基本電路的調(diào)測(cè)和差錯(cuò)能力,同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生掌握新技術(shù)、新工藝和新軟件,為學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題提供必要的知識(shí)積累。
2 授課形式的變化
依托我校電子科學(xué)與技術(shù)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)中心平臺(tái),并結(jié)合授課教師的科研背景,我們編寫(xiě)了偏重與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與工程應(yīng)用的普通高等院校電工電子實(shí)驗(yàn)實(shí)踐系列教材,通過(guò)具有代表性的工程案例,強(qiáng)化電工電子實(shí)驗(yàn)課程的工程技術(shù)性,并形成電工電子實(shí)驗(yàn)技術(shù)知識(shí)體系。同時(shí)積極完善該課程的教學(xué)視頻、電子教案、綜合芯片數(shù)據(jù)表文件、實(shí)驗(yàn)案例以及工程案例等線(xiàn)上資源,保證課程的系統(tǒng)性與完整性。
在授課形式上打通理論課和實(shí)踐課程的鴻溝,將數(shù)字電路理論課中的設(shè)計(jì)報(bào)告和研究報(bào)告在實(shí)踐課程中加以實(shí)現(xiàn)。要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告都要以科技論文的形式書(shū)寫(xiě),盡早鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和文字表達(dá)能力,提升學(xué)生的研究和溝通能力。
3 考核形式的變化
針對(duì)研究性教學(xué)的形式,我們構(gòu)建了多元化的考核方式。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)既包括了平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交與報(bào)告質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)操作情況、期中考試成績(jī)和期末考試成績(jī),同時(shí)還包括了交互式學(xué)習(xí)的內(nèi)容。在傳統(tǒng)的“平時(shí)+期中+期末”考核方式的基礎(chǔ)上,加入了平時(shí)實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)??荚嚭推谥袦y(cè)驗(yàn)允許學(xué)生攜帶自行準(zhǔn)備的參考資料進(jìn)入考場(chǎng),同時(shí)試卷分為實(shí)踐部分(60分)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)理論部分(40分)。同時(shí),由學(xué)生自主完成各種創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。這種靈活的考核模式,有利于學(xué)生鍛煉工程實(shí)踐能力,完備學(xué)生的電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的知識(shí)體系。
4 結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)學(xué)生在工程實(shí)踐、創(chuàng)新能力薄弱的難題和瓶頸,我們?cè)陔姽る娮訉?shí)驗(yàn)實(shí)踐課程中引入研究型教學(xué)模式,以有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容,切實(shí)倡導(dǎo)以學(xué)生為主體的教學(xué)模式,促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),獨(dú)立思考,營(yíng)造了良好的學(xué)習(xí)氛圍。該教學(xué)改革的實(shí)施有力地推動(dòng)了我校實(shí)踐教學(xué)課程教學(xué)體系的改革與創(chuàng)新,學(xué)生參加創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)積極踴躍,表現(xiàn)出極大的熱情和自信,參加競(jìng)賽并獲各類(lèi)獎(jiǎng)項(xiàng)越來(lái)越多。我校在大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、挑戰(zhàn)杯、全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人大賽和美國(guó)機(jī)器人公開(kāi)賽等重要賽事中,屢創(chuàng)佳績(jī),近3年來(lái)獲得省級(jí)以上大學(xué)生電子類(lèi)設(shè)計(jì)競(jìng)賽獎(jiǎng)共計(jì)近200項(xiàng),其中國(guó)家級(jí)90余項(xiàng)?;谘芯啃偷臄?shù)字電路與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程改革有效地提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
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中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)19-0168-02
工程素質(zhì)是電氣類(lèi)學(xué)科專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須具備的基本素質(zhì),但傳統(tǒng)的培養(yǎng)方法存在系統(tǒng)性不強(qiáng)和與實(shí)際項(xiàng)目需求相脫離等問(wèn)題,近年來(lái),我院立足學(xué)科競(jìng)賽和大學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn),以一系列教研教改課題和“國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃”項(xiàng)目、“湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”項(xiàng)目為依托,從增強(qiáng)大學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力的角度出發(fā),進(jìn)行了近六年的探索和實(shí)踐,提出了“兩結(jié)合、三提高”即課內(nèi)與課外結(jié)合、校內(nèi)與校外結(jié)合,提高創(chuàng)新意識(shí)、提高工程素養(yǎng)、提高工程實(shí)踐能力的“2+3”電氣類(lèi)工程實(shí)踐能力培養(yǎng)模式,建立了“實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課外制作學(xué)科競(jìng)賽實(shí)際項(xiàng)目”的全方位實(shí)踐驅(qū)動(dòng)體系。實(shí)踐表明,該培養(yǎng)模式能有效地提高大學(xué)生工程實(shí)踐能力和工程素養(yǎng),提升大學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量。
一、模式的主要內(nèi)容
1.建立“2+3”工程實(shí)踐能力培養(yǎng)模式。本模式立足學(xué)科競(jìng)賽和大學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn),從增強(qiáng)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力出發(fā),進(jìn)行了近六年的探索,建立了“實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課外制作學(xué)科競(jìng)賽實(shí)際項(xiàng)目”的全方位實(shí)踐驅(qū)動(dòng)體系,形成了“兩結(jié)合、三提高”即課內(nèi)與課外結(jié)合、校內(nèi)與校外結(jié)合,提高提高創(chuàng)新意識(shí)、提高工程素養(yǎng)、提高工程實(shí)踐能力的“2+3”電氣類(lèi)大學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)模式。“兩結(jié)合”是指對(duì)學(xué)生的教育在校內(nèi)的課堂內(nèi)、課堂外與校園內(nèi)、校園外進(jìn)行。課堂內(nèi)能很好地完成理論教學(xué)過(guò)程,讓學(xué)生具備一定的理論知識(shí),完成電路理論、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電子技術(shù)工藝、傳感與檢測(cè)技術(shù)、單片機(jī)原理、EDA技術(shù)、DSP技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)等理論課程;并完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐環(huán)節(jié)。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)課堂外針對(duì)性的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的四個(gè)心態(tài),即“信心、恒心、耐心、細(xì)心”,四個(gè)能力,即“看圖能力、計(jì)算能力、選型能力、操作能力”,完成四個(gè)進(jìn)程,即“由基礎(chǔ)、到技能、到團(tuán)隊(duì)、到項(xiàng)目”,同時(shí)延伸到校園外,與企業(yè)進(jìn)行深入接觸,為學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽和實(shí)際科研項(xiàng)目奠定良好基礎(chǔ)?!叭岣摺笔侵冈趯W(xué)生完成電類(lèi)基礎(chǔ)理論和基本技能的基礎(chǔ)上通過(guò)參加各種形式的學(xué)科競(jìng)賽、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目和橫向科研項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)、工程素養(yǎng)、工程實(shí)踐能力的提升。
2.引入實(shí)際案例教學(xué)法,加強(qiáng)學(xué)生工程素質(zhì)訓(xùn)練。采用案例教學(xué)法,從所承擔(dān)的橫向課題中提煉出若干與模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電工技術(shù)、單片機(jī)原理、EDA技術(shù)、DSP技術(shù)等課程結(jié)合緊密的工程設(shè)計(jì)案例,在學(xué)院創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室中對(duì)案例進(jìn)行深入剖析和演示,使同學(xué)們?cè)诶碚撜n程的學(xué)習(xí)中就建立可靠性、穩(wěn)定性、可維護(hù)性、工藝性等基本的工程概念,提高同學(xué)們理論與實(shí)際相結(jié)合的能力。
3.引入壓力教學(xué)法,培養(yǎng)學(xué)生抗壓能力。抗壓能力是工程素質(zhì)的一個(gè)重要內(nèi)容,也是學(xué)生主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)和挑戰(zhàn)的表現(xiàn)。為了培養(yǎng)學(xué)生的抗壓能力,項(xiàng)目引入壓力教學(xué)法,主要措施有:①在學(xué)生培訓(xùn)過(guò)程中采用淘汰機(jī)制,激勵(lì)后進(jìn)的學(xué)生積極上進(jìn),同時(shí)形成壓力,讓學(xué)生習(xí)慣在壓力中學(xué)習(xí);②要求學(xué)生參加各種形式的學(xué)科競(jìng)賽,通過(guò)大賽鍛煉學(xué)生的抗壓能力和團(tuán)隊(duì)合作精神;③安排學(xué)生進(jìn)入教師的科研團(tuán)隊(duì),負(fù)責(zé)一些具體項(xiàng)目,要求學(xué)生所做工作和項(xiàng)目進(jìn)度同步,通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)際要求和標(biāo)準(zhǔn),培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)項(xiàng)目壓力的處理能力。
4.鼓勵(lì)學(xué)生加入橫向科研項(xiàng)目,培養(yǎng)學(xué)生工程綜合素質(zhì)。實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)制作和學(xué)科競(jìng)賽等環(huán)節(jié)能培養(yǎng)學(xué)生較好的實(shí)踐動(dòng)手能力,但是真正的工程實(shí)踐能力必須在實(shí)際工程中才能得到培養(yǎng)。為此,項(xiàng)目要求學(xué)生加入到教師的科研團(tuán)隊(duì)中,負(fù)責(zé)一些具體的子項(xiàng)目,讓學(xué)生在項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)自己的不足,不斷提高自己。同時(shí),實(shí)際項(xiàng)目也是培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神和吃苦耐勞精神的最好平臺(tái),很多學(xué)生通過(guò)參與實(shí)際項(xiàng)目提高了技術(shù)水平,培養(yǎng)了自己作為工程技術(shù)人員應(yīng)有的優(yōu)秀品質(zhì)。
5.采用團(tuán)隊(duì)指導(dǎo),讓學(xué)生學(xué)得更全面。學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)而復(fù)雜的工程,不僅需要勤奮好學(xué)的學(xué)生,更需要一個(gè)優(yōu)秀的指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生,項(xiàng)目組對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)堅(jiān)持“導(dǎo)師負(fù)責(zé),團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)”的原則,由學(xué)生選擇科研導(dǎo)師,但是培養(yǎng)工作由項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)教師共同完成。
該項(xiàng)目組聚集了“兩中三青”的優(yōu)勢(shì)組合,由兩名教授和兩名副教授、一名講師組成,其中有2名博士,學(xué)科涉及儀器科學(xué)與技術(shù)、電氣工程、控制理論與控制工程、電子科學(xué)與技術(shù)。這種多學(xué)科和多層次的師資組合,在培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)過(guò)程中,能讓學(xué)生吸取更多的知識(shí),獲得更多的指導(dǎo)。
二、模式的創(chuàng)新點(diǎn)
1.提出了“2+3”電類(lèi)大學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)模式?!?+3”培養(yǎng)模式是大學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)理念上的突破,是滿(mǎn)足社會(huì)多元需求的嶄新教學(xué)模式,培養(yǎng)出的學(xué)生基礎(chǔ)理論扎實(shí)、實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力強(qiáng),具有過(guò)硬的工程實(shí)踐能力,能與社會(huì)接軌,敢于迎接挑戰(zhàn)。
2.創(chuàng)建了大學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)基地―湖南工業(yè)大學(xué)電氣學(xué)院創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。該基地獨(dú)立于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室體系之外,擁有更大的自由度和靈活性,同時(shí)又與實(shí)驗(yàn)室體系相互融合,能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享,為學(xué)生提供了一個(gè)良好的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。
3.實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的相互結(jié)合,促進(jìn)了理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合。結(jié)合“基地建設(shè)”,在實(shí)施“2+3”培養(yǎng)模式的過(guò)程中,建立優(yōu)秀學(xué)生選拔培養(yǎng)機(jī)制,貫徹案例教學(xué)法、壓力教學(xué)法和團(tuán)隊(duì)指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生全面的工程素質(zhì)和能力。
4.推進(jìn)了橫向科研課題與實(shí)踐教學(xué)的深度配合。將橫向科研課題與學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了教師科研課題的完成與學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力和工程素質(zhì)的提高二者之間的相互推動(dòng)和良性循環(huán),以推進(jìn)兩者的深度配合,實(shí)現(xiàn)迅速提高學(xué)生應(yīng)用基礎(chǔ)理論解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。
三、模式的實(shí)踐與應(yīng)用
自2008年項(xiàng)目開(kāi)展以來(lái),學(xué)科競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的大學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)模式研究和探索實(shí)踐工作已走過(guò)了近六個(gè)年頭。經(jīng)過(guò)不懈努力,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),刻苦努力,勇于科學(xué)研究,取得了一系列顯著成績(jī),逐步建立完善了“2+3”電氣類(lèi)大學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)模式,較好地解決了學(xué)生基本電路設(shè)計(jì)及試驗(yàn)?zāi)芰Σ畹膯?wèn)題,明顯提高了學(xué)生綜合應(yīng)用相關(guān)課程知識(shí)從事工程實(shí)踐的能力,并得到較好的應(yīng)用和推廣:
1.該成果自電氣與信息工程學(xué)院2009級(jí)開(kāi)始實(shí)施,歷屆學(xué)生受益。2009年以來(lái)的歷屆全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、中國(guó)機(jī)器人競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生測(cè)量控制與儀器創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等學(xué)科競(jìng)賽中,我院學(xué)生累計(jì)獲全國(guó)一等獎(jiǎng)7項(xiàng),全國(guó)二、三等獎(jiǎng)9項(xiàng),省一等獎(jiǎng)2項(xiàng)。在2013年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中獲本科組全國(guó)二等獎(jiǎng),在同類(lèi)院校中取得了較好的聲譽(yù)。同時(shí)該模式在我校獨(dú)立學(xué)院科技學(xué)院中也進(jìn)行了推廣應(yīng)用,在2013年中國(guó)機(jī)器人競(jìng)賽電子設(shè)計(jì)大賽中項(xiàng)目組所指導(dǎo)科技學(xué)院學(xué)生獲得全國(guó)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。在2013年珠江三角洲畢業(yè)生跟蹤調(diào)查中,用人單位普遍評(píng)價(jià):我院的畢業(yè)生工程素養(yǎng)好、創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)、工程實(shí)踐能力強(qiáng)、上手快、敢于迎接挑戰(zhàn)、吃得苦、留得住。
2.該項(xiàng)目實(shí)施中產(chǎn)生的大量成果成為湖南省大學(xué)生訓(xùn)練中心―湖南工業(yè)大學(xué)電氣自動(dòng)化大學(xué)生訓(xùn)練中心申報(bào)成功的重要支撐。省級(jí)大學(xué)生訓(xùn)練中心獲批后,將成為該項(xiàng)目成果向全省展示和推廣的最好平臺(tái)。
3.2009年來(lái),項(xiàng)目組發(fā)表教研論文10篇;與所指導(dǎo)學(xué)生一道8篇;在被指導(dǎo)的畢業(yè)學(xué)生中,獲湖南工業(yè)大學(xué)優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文獎(jiǎng)4項(xiàng)。反映了“2+3”培養(yǎng)模式理論教學(xué)和實(shí)踐結(jié)合的效果,學(xué)生綜合能力穩(wěn)步提高。
4、從2009年以來(lái),項(xiàng)目組學(xué)生直接參與橫向開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,參與項(xiàng)目研發(fā)全過(guò)程,工作成效受到了包括中國(guó)南車(chē)、上海理光、廣東易事特、株洲冶煉廠(chǎng)、株洲硬質(zhì)合金有限公司、聯(lián)宇電氣等一批知名企業(yè)的肯定和好評(píng)。我院畢業(yè)生在學(xué)科競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)下提升工程實(shí)踐能力的教學(xué)模式培養(yǎng)下,已逐漸成為電氣類(lèi)相關(guān)領(lǐng)域的中堅(jiān)和骨干力量,學(xué)院社會(huì)聲譽(yù)明顯提升。
四、所取得的主要成果
1.帶動(dòng)了實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)管理和教學(xué)改革。本項(xiàng)目實(shí)施中以學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái),加強(qiáng)了學(xué)生和實(shí)驗(yàn)室的聯(lián)系,促進(jìn)了“開(kāi)放、自主、規(guī)范”的實(shí)驗(yàn)室管理和教學(xué)方式的形成,為我校成功申報(bào)省級(jí)大學(xué)生訓(xùn)練中心暨電氣自動(dòng)化大學(xué)生訓(xùn)練中心發(fā)揮了重要作用。
2.學(xué)科競(jìng)賽取得巨大成績(jī)。2008年以來(lái)的歷屆全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、中國(guó)機(jī)器人競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生測(cè)量控制與儀器創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等學(xué)科競(jìng)賽中,我院學(xué)生累計(jì)獲全國(guó)一等獎(jiǎng)7項(xiàng),全國(guó)二、三等獎(jiǎng)9項(xiàng),省一等獎(jiǎng)2項(xiàng)。在2013年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中獲本科組全國(guó)二等獎(jiǎng)。
2實(shí)踐課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)思想
通信工程專(zhuān)業(yè)自第四學(xué)期進(jìn)入專(zhuān)業(yè)課程階段,專(zhuān)業(yè)階段實(shí)踐類(lèi)課程(除課程當(dāng)中的實(shí)驗(yàn)課以外)包括:?jiǎn)纹瑱C(jī)原理課程設(shè)計(jì)、信號(hào)與系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、高頻電子線(xiàn)路課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、通信原理與系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、專(zhuān)業(yè)方向課程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。由于單片機(jī)原理課程設(shè)計(jì)和信號(hào)與系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)屬于基礎(chǔ)課,因此本次規(guī)劃只涉及其余的5門(mén)課程。原先這5門(mén)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有:(1)高頻電子線(xiàn)路:等幅調(diào)制發(fā)射電路仿真設(shè)計(jì)以及收音機(jī)組裝與調(diào)試;(2)生產(chǎn)實(shí)習(xí):電視機(jī)組裝與調(diào)試;(3)通信原理與系統(tǒng)課程設(shè)計(jì):MATLAB仿真驗(yàn)證編碼和調(diào)制原理;(4)專(zhuān)業(yè)方向課程設(shè)計(jì):通信系統(tǒng)方案設(shè)計(jì);(5)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)3個(gè),分別在第4、5、6學(xué)期,內(nèi)容由指導(dǎo)教師自選。在專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的調(diào)整和構(gòu)建中,設(shè)計(jì)了分層次漸進(jìn)的體系結(jié)構(gòu),遵循“基礎(chǔ)理論知識(shí)學(xué)習(xí)—電路設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)—系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)”的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)思路,同時(shí)基于一體化的考慮,規(guī)劃了統(tǒng)一的設(shè)計(jì)任務(wù),即設(shè)計(jì)一個(gè)完整通信系統(tǒng):多個(gè)無(wú)線(xiàn)傳輸站點(diǎn)構(gòu)成的多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的基本通信網(wǎng)絡(luò)。各課程在這一統(tǒng)一的任務(wù)下,承擔(dān)不同的子任務(wù),如無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊設(shè)計(jì)、糾錯(cuò)編碼、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)等。對(duì)所涉及課程任務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)的好處如下:(1)完整系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。經(jīng)歷由細(xì)節(jié)到整體,由電路單元到功能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程,使學(xué)生了解針對(duì)不同層次的功能實(shí)現(xiàn)需要不同的設(shè)計(jì)思路。(2)節(jié)省實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。一體化任務(wù)設(shè)計(jì),使前期課程的設(shè)計(jì)成果,可用于后續(xù)的設(shè)計(jì),如無(wú)線(xiàn)收發(fā)信機(jī),可以用于構(gòu)建數(shù)字編碼通信系統(tǒng)。(3)避免知識(shí)的重復(fù)。以前的課程設(shè)計(jì)在內(nèi)容上出現(xiàn)不同程度的重復(fù),去掉重復(fù)部分后可節(jié)省時(shí)間學(xué)習(xí)其他新知識(shí)。
3一體化課程規(guī)劃和層次化內(nèi)容設(shè)計(jì)
按照課程時(shí)間計(jì)劃,課程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)按時(shí)間先后依次是:高頻電子線(xiàn)路課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、通信原理與系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、專(zhuān)業(yè)方向課程設(shè)計(jì),其時(shí)間順序和所屬的層次如圖1所示。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)分3個(gè)階段,分別設(shè)在第4、第5、第6三個(gè)學(xué)期,完成不同的任務(wù)。調(diào)整后高頻電子線(xiàn)路課程設(shè)計(jì)主要是驗(yàn)證上變頻、下變頻以及振蕩器的工作機(jī)理,用MultiSim構(gòu)建電路,并進(jìn)行仿真;生產(chǎn)實(shí)習(xí)是讓學(xué)生學(xué)會(huì)電路圖紙和PCB版圖制作,設(shè)計(jì)和制成無(wú)線(xiàn)收/發(fā)信機(jī)電路板;通信原理與系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng),任務(wù)是調(diào)試收/發(fā)信機(jī)、信道糾錯(cuò)編碼設(shè)計(jì)等;專(zhuān)業(yè)方向課程設(shè)計(jì)的目的是用收/發(fā)信機(jī)模塊和控制終端構(gòu)建RS-485總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)或是簡(jiǎn)單的ALOHA網(wǎng)絡(luò)。
4課程體系改革措施
為保證一體化實(shí)踐課程教學(xué)任務(wù)的順利實(shí)施,采取了以下措施:(1)打破課程界限,設(shè)立可分解的綜合任務(wù)。將整個(gè)實(shí)踐課程內(nèi)容設(shè)計(jì)為一個(gè)統(tǒng)一任務(wù),即建設(shè)一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),但各個(gè)課程的任務(wù)又是相對(duì)獨(dú)立和完整的一個(gè)子任務(wù),前期課程的設(shè)計(jì)成果用于后期課程的任務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)。(2)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室全面向?qū)W生開(kāi)放。由于課程設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣,前期設(shè)計(jì)的成果就是后續(xù)設(shè)計(jì)內(nèi)容的基礎(chǔ),因此本次課程設(shè)計(jì)必須成功才能進(jìn)行下次的設(shè)計(jì),而且性能越好下一級(jí)課程設(shè)計(jì)成功的可能性越大。為了保證設(shè)計(jì)任務(wù)順利進(jìn)行,開(kāi)放有關(guān)實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所。(3)設(shè)立專(zhuān)門(mén)的團(tuán)隊(duì)從頭至尾全程負(fù)責(zé)。整個(gè)課程體系設(shè)置成一個(gè)大的綜合任務(wù),前后之間緊密聯(lián)系,因此,指導(dǎo)教師必須要對(duì)此次設(shè)計(jì)之前和之后的任務(wù)非常清楚,這樣才能保證整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)的順利實(shí)施,為此成立專(zhuān)門(mén)的實(shí)踐課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)整個(gè)任務(wù)的實(shí)施,每位教師都要熟悉流程中所有任務(wù)內(nèi)容。
5課程內(nèi)容改革實(shí)施效果
通過(guò)對(duì)2009、2010、2011級(jí)本科生的實(shí)施效果來(lái)看,學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)和能力獲取方面有明顯改善。(1)拓寬了學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的認(rèn)知視野,加深了他們對(duì)專(zhuān)業(yè)課程之間以及課程與具體工程實(shí)際之間關(guān)系的理解,激發(fā)了學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣,他們?cè)谛畔⒄撆c編碼、通信原理等理論課程的成績(jī)都有明顯的提升。(2)提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和科研素質(zhì)。改革后的課程體系和內(nèi)容,對(duì)學(xué)生掌握學(xué)以致用的能力的提升作用頗為明顯。學(xué)生在進(jìn)入畢業(yè)論文階段,其動(dòng)手能力表現(xiàn)得到導(dǎo)師們的一致認(rèn)可。(3)彌合了通信技術(shù)理論和工程實(shí)踐的裂隙。通過(guò)改革實(shí)踐課程,可以一定程度上彌合課程的課本知識(shí)是與工程實(shí)踐相脫節(jié)的裂隙,與工程實(shí)際的銜接也激發(fā)了許多同學(xué)課外實(shí)踐的興趣,近年來(lái),越來(lái)越多的通信專(zhuān)業(yè)學(xué)生利用課余時(shí)間或暑假進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步拓展學(xué)習(xí)。(4)多名學(xué)生在近幾年參加山東省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國(guó)電子專(zhuān)業(yè)人才設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)大賽、全國(guó)信息技術(shù)大賽、山東省機(jī)器人大賽等各級(jí)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、創(chuàng)新性項(xiàng)目中獲得優(yōu)異的成績(jī)。(5)畢業(yè)生就業(yè)崗位層次有了很大提升。實(shí)施教學(xué)改革后,除去考上研究生的同學(xué)外,有一批學(xué)生進(jìn)入通信設(shè)備公司,從事技術(shù)含量較高的研發(fā)或設(shè)備技術(shù)支持工作,就業(yè)工作崗位層次明顯提升。
中圖分類(lèi)號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2009)33-9461-02
The Training and Practice System of Innovation Ability of Students of Electronic Information Engineering
LUO Ying-xiang, TAN Ze-fu
(School of Physics and Electronic Engineering,Chongqing Three Gorges,Chongqing 404000,China)
Abstract: For complying with the rapid development of science and technology in the electronics and information times,and meeting the social demand for the electronics and information talents.We have developed a scientific and rational personnel training program all-round with the goal of raising student's innovative consciousness and ability,the innovative education and the new type base of experiment and innovation laboratory are built.The importance to training of innovative consciousness and ability is also attached a powerful guidance to electronic CAST,strengthen the school-enterprise cooperation and so on.
Key words: electronic information;innovation;capacity-building programs;training program;innovative projects
近幾年來(lái),電子信息工程專(zhuān)業(yè)是社會(huì)需求旺盛的熱門(mén)專(zhuān)業(yè),其招生規(guī)模迅速擴(kuò)大,在這種生源充足、社會(huì)需求旺盛的一派大好形勢(shì)下,我們應(yīng)清醒地認(rèn)識(shí)到,日前仍然存在一邊是社會(huì)需要大量的人才,一邊卻是大量的畢業(yè)生找不到工作的現(xiàn)象,究其原因是,學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生并非社會(huì)所需人才,企業(yè)急需的是具有開(kāi)拓精神的創(chuàng)新型人才。
高校作為國(guó)家創(chuàng)新體系中的重要環(huán)節(jié),應(yīng)培養(yǎng)國(guó)家建設(shè)后備力量的創(chuàng)新能力,使他們從繼承為主轉(zhuǎn)向創(chuàng)新為主,以接受知識(shí)為主轉(zhuǎn)向發(fā)展智力,開(kāi)發(fā)創(chuàng)造力為主,從標(biāo)準(zhǔn)化的個(gè)性轉(zhuǎn)向多樣化的個(gè)性。作為地方普通高校,其主要任務(wù)是,更多地是為地方培養(yǎng)更多的高素質(zhì)人才,改善全社會(huì)群體的文化結(jié)構(gòu),推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新,通過(guò)向產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散,提升區(qū)域創(chuàng)新能力。本文以電子信息工程專(zhuān)業(yè)為例,談?wù)劸臀倚?shí)際怎樣培養(yǎng)社會(huì)所需的電子信息工程專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型人才。
1 以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神為主線(xiàn),構(gòu)建科學(xué)合理的人才培養(yǎng)方案
培養(yǎng)方案是學(xué)校實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)、實(shí)施人才培養(yǎng)的具體方案,是組織和管理教育教學(xué)過(guò)程的基本依據(jù),是學(xué)校保證教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)規(guī)格的重要文件。近幾年來(lái),學(xué)校先后編制了2004、2006、2008教學(xué)方案,不斷完善人才培養(yǎng)模式。
我校以“立足三峽,服務(wù)庫(kù)區(qū),面向全國(guó),培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力、德智體美等全面發(fā)展的應(yīng)用型高級(jí)人才”為人才培養(yǎng)目標(biāo),探索應(yīng)用型人才的培養(yǎng)途徑,在2006版人才培養(yǎng)方案中,提出“3T”人才培養(yǎng)模式。“3T”模式的重要理念就是要進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),著力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力,為構(gòu)建與應(yīng)用型高級(jí)人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)體系搭建新的平臺(tái)。 “3T”培養(yǎng)模式由三大體系構(gòu)成,即理論體系(Theory)、驗(yàn)證體系(Test)、實(shí)踐創(chuàng)新體系(Try)。理論體系由公共必修課、基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課、模塊課和選修課五個(gè)教學(xué)模塊構(gòu)成;驗(yàn)證體系是指對(duì)在學(xué)和已學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行的科學(xué)驗(yàn)證和綜合訓(xùn)練,主要包括課程實(shí)驗(yàn)、課程綜合訓(xùn)練、課程實(shí)習(xí)、崗前培訓(xùn)等;實(shí)踐創(chuàng)新體系是指綜合實(shí)踐能力的訓(xùn)練、創(chuàng)新意識(shí)和能力的培養(yǎng)環(huán)節(jié),主要包括公益勞動(dòng)、社會(huì)調(diào)查、社會(huì)服務(wù)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及科技創(chuàng)新活動(dòng)等。三大體系緊密結(jié)合,相互滲透,實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)方案的整體優(yōu)化。
重新組合課程體系和教學(xué)內(nèi)容。從2004年開(kāi)始,對(duì)電子類(lèi)課程體系進(jìn)行調(diào)整和改革,壓縮課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù),減少必修課數(shù)量,增加綜合實(shí)驗(yàn)課程,增加與工程結(jié)合的課程。新開(kāi)設(shè)了《可編程邏輯器件設(shè)計(jì)》、《傳感器技術(shù)》等課程;對(duì)《單片機(jī)原理與應(yīng)用》、《微機(jī)原理與應(yīng)用》、《數(shù)字信號(hào)處理》的內(nèi)容進(jìn)行整合,突出實(shí)踐與應(yīng)用,以培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng);將電子電路類(lèi)課程理論學(xué)時(shí)數(shù)壓縮,同時(shí)增加課程綜合設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)與實(shí)踐等課程,增加了《電子電路CAD》實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。
2 實(shí)施科技創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃(STIT),提高學(xué)生科技素養(yǎng),提升科技創(chuàng)新能力
我院實(shí)施的科技創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃(Science and Technology Innovation Training簡(jiǎn)稱(chēng)STIT計(jì)劃)旨在讓學(xué)生在學(xué)好理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,通過(guò)參與創(chuàng)新研究,接觸工程實(shí)際、鍛煉實(shí)踐能力、調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí),逐漸掌握提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法、提高其創(chuàng)新實(shí)踐的能力。它分四個(gè)階段完成,即:打基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、求創(chuàng)新、出成果。其形式主要采用開(kāi)辦創(chuàng)新訓(xùn)練班、申報(bào)創(chuàng)新項(xiàng)目、開(kāi)展各級(jí)競(jìng)賽活動(dòng)。
2.1 成立創(chuàng)新訓(xùn)練班,使學(xué)生得以創(chuàng)新能力的初步訓(xùn)練
科技創(chuàng)新訓(xùn)練班,根據(jù)學(xué)生需求,依托創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室成立創(chuàng)新訓(xùn)練班,提供必需的實(shí)驗(yàn)或研究材料,有針對(duì)性地組織開(kāi)展實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)。創(chuàng)新實(shí)踐班的教學(xué)計(jì)劃、課程設(shè)置、授課方式等根據(jù)具體情況由電子系、學(xué)工辦和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室共同研究制定并實(shí)施。創(chuàng)新實(shí)踐班所開(kāi)課程強(qiáng)調(diào)和現(xiàn)有課程的互補(bǔ)性,強(qiáng)調(diào)實(shí)踐環(huán)節(jié),強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)。創(chuàng)新訓(xùn)練班分集中授課、實(shí)踐操作、專(zhuān)題講座、專(zhuān)題研究等形式。
2.2 申報(bào)創(chuàng)新項(xiàng)目,參與教師科研課題,提升學(xué)生創(chuàng)新能力
學(xué)生在老師的帶動(dòng)下,積極申報(bào)學(xué)院及學(xué)校創(chuàng)新項(xiàng)目,從事相關(guān)課題研究,向?qū)W生提供科學(xué)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目資助,使學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸到所在學(xué)科的前沿問(wèn)題,接受較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲泄ぷ饔?xùn)練,掌握正確的科技創(chuàng)新方法,提高科研和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。學(xué)生通過(guò)對(duì)自己方案的調(diào)研、論證、答辯、實(shí)施和成果評(píng)價(jià)經(jīng)歷一次系統(tǒng)鍛煉,在創(chuàng)新方面得到充分、長(zhǎng)足的發(fā)展,幫助他們多出成果、出好成果,諸如論文、報(bào)告、專(zhuān)利等。
教師通過(guò)科學(xué)研究提高自身素質(zhì),把握學(xué)科前沿成果和學(xué)科發(fā)展動(dòng)向,將科研經(jīng)歷和最新科研成果引入教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展前沿,縮短了理論與實(shí)踐的距離,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.3 開(kāi)展各種形式的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽活動(dòng),充分激勵(lì)和展示大學(xué)生創(chuàng)新能力
目前我們結(jié)合全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品大賽,開(kāi)展了院級(jí)的各種形式的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽活動(dòng),在二年級(jí)開(kāi)展了電子電路仿真設(shè)計(jì)大賽,三年級(jí)開(kāi)展了電子電路綜合設(shè)計(jì)大賽,另有電子設(shè)計(jì)制作大賽等。
在已經(jīng)參加的全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽中,每次都取得重慶賽區(qū)的二、三等獎(jiǎng)。在09年參加的全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品大賽中取得重慶賽區(qū)的特等獎(jiǎng),并榮獲全國(guó)二等獎(jiǎng)的佳績(jī)。
3 以電子科技協(xié)會(huì)為補(bǔ)充,激發(fā)學(xué)生的參與熱情
學(xué)生社團(tuán)是高校校園文化的重要載體,是高校第二課堂的重要組成部分。我院注重加強(qiáng)課堂教學(xué)與社團(tuán)活動(dòng)相結(jié)合,不斷強(qiáng)化對(duì)學(xué)生社團(tuán)的指導(dǎo)、服務(wù)和管理,充分發(fā)揮學(xué)生社團(tuán)的作用,使學(xué)生社團(tuán)在繁榮校園文化和推進(jìn)學(xué)生素質(zhì)教育的進(jìn)程中發(fā)揮出更加突出的作用。
電子科技協(xié)會(huì),作為電子信息工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的主要社會(huì)團(tuán)體,目前已吸收電子專(zhuān)業(yè)大部分學(xué)生為會(huì)員。協(xié)會(huì)每周一次請(qǐng)專(zhuān)業(yè)教師給會(huì)員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)培訓(xùn),對(duì)于大一新會(huì)員,主要是進(jìn)行一些引導(dǎo)性的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),如“橋式整流”,“LM317芯片調(diào)壓”等系列實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)大二會(huì)員用34063芯片制作充電器、用34063芯片實(shí)現(xiàn)DC~DC直流電源轉(zhuǎn)換、功率放大器的制作應(yīng)用、multisim仿真軟件的實(shí)踐工程應(yīng)用、仿真軟件protels的應(yīng)用、單片機(jī)編程軟件keil的應(yīng)用等。通過(guò)同學(xué)們親自動(dòng)手焊接電路板,既培養(yǎng)了他們電路板的焊接技術(shù),又增加了他們對(duì)電子方面的學(xué)習(xí)興趣,為以后學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課程和參加各種比賽打下了良好的基礎(chǔ)。協(xié)會(huì)平時(shí)的科技活動(dòng)和創(chuàng)新訓(xùn)練班的實(shí)踐活動(dòng)、創(chuàng)新項(xiàng)目緊密結(jié)合,改變傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式,以學(xué)生為中心,以老師為主導(dǎo),上屆帶下屆。注重梯隊(duì)建設(shè),深化理論基礎(chǔ),運(yùn)用現(xiàn)代仿真手段,進(jìn)行跳躍式學(xué)習(xí)即用什么學(xué)什么,培養(yǎng)他們自學(xué)能力。逐步實(shí)現(xiàn)自我約束、自我管理、自我教育,通過(guò)不同層次、不同內(nèi)容的大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng),使不同學(xué)生在科技創(chuàng)新活動(dòng)中找到了適合自己的位置,極大地激發(fā)了學(xué)生的參與熱情。
4 以校企合作為保障,強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研相互滲透,緊密結(jié)合
作為地方普通高校,主要是以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo),而應(yīng)用型人才培養(yǎng)離不開(kāi)深入企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng),廣泛的校企合作是培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新型人才的重要保障。校企合作不僅是人才培養(yǎng)的需要,更是建立國(guó)家創(chuàng)新體系的重要一環(huán)。企業(yè)承擔(dān)著創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化的重任,而實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化的核心因素是高素質(zhì)的人,高校恰恰是以創(chuàng)造和傳播創(chuàng)新成果為己任,以人才培養(yǎng)為核心。校企合作是以共興共榮為目標(biāo),企業(yè)先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和實(shí)踐環(huán)境會(huì)給學(xué)生帶來(lái)不僅會(huì)增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),也是企業(yè)技術(shù)與管理難題會(huì)診與攻關(guān)的難得機(jī)會(huì),更是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛能的實(shí)戰(zhàn)演練。
長(zhǎng)期以來(lái),學(xué)校堅(jiān)持聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任兼職教授或外聘教師為學(xué)生進(jìn)行講座、指導(dǎo)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì);組織青年教師到企業(yè)定期參加實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn);組織教師參加或承擔(dān)企業(yè)的科技開(kāi)發(fā),新產(chǎn)品試制,新技術(shù)、新工藝的推廣或其他各類(lèi)科研課題;組織學(xué)生在教師和企業(yè)技術(shù)人員的共同指導(dǎo)下,結(jié)合實(shí)習(xí),結(jié)合社會(huì)實(shí)踐,參加企業(yè)的技改或有關(guān)實(shí)際課題研究。這些措施,密切了校企合作,促進(jìn)了產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,也促進(jìn)了學(xué)科專(zhuān)業(yè)建設(shè)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革。學(xué)校依托國(guó)虹數(shù)碼集團(tuán)、TCL集團(tuán)、江陵儀器廠(chǎng)、衡山機(jī)械廠(chǎng)等企業(yè),建立教學(xué)基地。并與江陵儀器廠(chǎng)、索特鹽化、重慶移動(dòng)萬(wàn)州公司成立研究所或進(jìn)行項(xiàng)目合作。學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)到企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中“真刀真槍”進(jìn)行,并在現(xiàn)場(chǎng)由學(xué)校和企業(yè)聯(lián)合組織答辯,部分設(shè)計(jì)在生產(chǎn)實(shí)踐中得到應(yīng)用,為企業(yè)解決了一些技術(shù)難題,創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益。
校企合作、產(chǎn)學(xué)研密切結(jié)合,鍛煉和培養(yǎng)了師資隊(duì)伍,形成了良好的科研促進(jìn)教學(xué)的氛圍。廣大教師實(shí)踐能力的提高,既提升了學(xué)校的科研水平,也促進(jìn)了課堂教學(xué)質(zhì)量的提高,使人才培養(yǎng)的特色更加鮮明。
5 結(jié)束語(yǔ)
本文以電子信息工程專(zhuān)業(yè)為例,研究了怎樣構(gòu)建科學(xué)合理的人才培養(yǎng)方案;如何開(kāi)展并實(shí)施科技創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃;如何開(kāi)展科技社團(tuán)活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的參與熱情;加強(qiáng)校企合作,強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研相互滲透,緊密結(jié)合。對(duì)于其他專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)都有著很好的借鑒作用。
參考文獻(xiàn):
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