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2培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才所采取的措施
我校作為一所非“211”高校之所以能取得如此優(yōu)異的的成績,和以下幾個方面是分不開的。
2.1制定政策,促進競賽
近年來,我校先后制定了《本科生素質(zhì)拓展學分實施辦法》《本科生學科競賽管理辦法》等政策性文件,對在競賽活動中取得優(yōu)秀成績的學生和指導教師進行表彰和獎勵。學生參加競賽獲獎可以獲得素質(zhì)拓展學分,該學分是本科生獲得畢業(yè)資格的必要條件。同時所得學分可以替代公共選修課程、專業(yè)選修課程或集中實踐環(huán)節(jié)部分的學分。教師指導學生獲獎后也可以得到表彰和獎勵,并且將其作為教師聘任、職稱晉升等方面的考核指標。這些政策的實施,充分調(diào)動了學生參加各類競賽活動的積極性,激發(fā)了教師指導學生的熱情,推動了我校大學生各類競賽活動的蓬勃發(fā)展。因此我們學校在大學生電子設(shè)計競賽中取得優(yōu)異的成績是水到渠成的。
2.2積極開放實驗室,提高學生實踐動手能力
為了提高學生的實踐動手能力,學生有更多的時間待在實驗室,教務(wù)處制定實施了《教學實驗室開放管理辦法》,該辦法的實施為培養(yǎng)學生的實踐能力,提高實驗室的設(shè)備、場地等資源的利用率,規(guī)范有序地做好教學實驗室開放提供了強有力的支持。學生通過參加實驗室開放項目可以獲得素質(zhì)拓展學分,通過學分的激勵,促使更多的學生走進實驗室。激發(fā)學生的學習興趣,提高學生的動手能力,為學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)提供寬廣的平臺。開放實驗室使電子設(shè)計競賽與學生科研訓練融為一體,使學生的實踐與創(chuàng)新能力得到鍛煉的同時,也為參加電子設(shè)計競賽提前做好準備。
2.3積極組織素質(zhì)拓展活動,造就實踐創(chuàng)新沃土
學校制定了《本科生素質(zhì)拓展學分實施辦法》(主要途徑:學科競賽、學術(shù)論文、專利或軟件著作權(quán)、各類認證資格考試、實驗室開放項目、科研訓練等),并在教學計劃中列出每位學生在校期間都要完成4個學分。素質(zhì)拓展學分是必修學分,學生未能完成,不能畢業(yè)。在“辦法”中將大學生參加各級各類競賽列為學生獲得素質(zhì)拓展學分的重要途徑。每年學校都要組織學生競賽,如2013年我們就組織學生參加了80項競賽,取得了優(yōu)異的成績。其中獲獎人數(shù)。由于學校積極組織課外創(chuàng)新實踐活動,營造了大學生創(chuàng)新實踐氛圍,每屆全國大學生電子設(shè)計大賽學生都能夠積極參加。
2.4修訂本科生培養(yǎng)方案,突出實踐教學環(huán)節(jié)
具有工程實踐能力、創(chuàng)新設(shè)計能力的應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)模式核心是要培養(yǎng)學生的工程實踐能力、創(chuàng)新設(shè)計能力和工程素養(yǎng)。要達到這個目標,就必須大力加強實踐教學環(huán)節(jié),建立與課程體系相配套的實踐教學體系。為了增強學生的實踐能力,學校不斷修改教學大綱,修訂本科生培養(yǎng)方案,改進實踐教學體系,將課堂教學與實踐課程合理搭配,將綜合實踐課程、實踐能力培養(yǎng)和素質(zhì)拓展相結(jié)合,按層次、分階段實施實踐教學改革。目前,在工科專業(yè)中,實踐教學的比例已占到1/3。我們還建立了以學生為主體,以教師為主導的實踐教學理念,確立了以培養(yǎng)能力,提高素質(zhì)的實踐教學觀念。
0.引言
作為全國最高規(guī)格的學生電子類競賽,全國大學生電子設(shè)計競賽一直引導高校在實驗教學中注重培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力、協(xié)作精神和理論聯(lián)系實際的學風。[1]每一屆的競賽都涌現(xiàn)出許多優(yōu)秀的、動手能力強的電子人才,但另一方面,也暴露了現(xiàn)今高校電子類本科教學的許多不足之處。
在全國大學生電子設(shè)計競賽中,參賽的大多是每所高校最具動手能力的學生。但從交作品的情況看,即便是優(yōu)秀學生,某些學生的電子設(shè)計水平還是明顯不足:有的學生拿不出一點成果,既沒有硬件電路,也沒有軟件程序,甚至沒有設(shè)計論文;有的參賽學生雖然把一些硬件電路板做出來了,卻因為程序調(diào)試不通過,即使設(shè)計論文寫得再好,也沒有達到題目的基本要求。而從這些學生的參賽過程,可以分析其在電子設(shè)計方面存在的主要問題。
1.知識面窄
面對競賽題目,方案選型、實際產(chǎn)品制作,學生表現(xiàn)出知識面非常狹窄,思維不夠活躍,不能夠提出多種設(shè)計方案來選擇。根本原因在于學生甚至個別教師,在教與學過程中都過于注重教科書的個別經(jīng)典案例,而對實際應(yīng)用、設(shè)計思路卻知之甚少,導致面對設(shè)計題目時不知所措。論文大全。
因此,電子專業(yè)教學中就要加入大量的關(guān)于電子設(shè)計、應(yīng)用的內(nèi)容。應(yīng)該在保證基礎(chǔ)知識的前提下,適當剔除對實際應(yīng)用意義不大而偏重理論研究的內(nèi)容,將這些內(nèi)容留給考研學生或研究生學習。另外,集成技術(shù)和芯片封裝飛速發(fā)展,要求我們在教學過程中強調(diào)基本原理、基本分析方法的同時,增加新器件和專用集成電路內(nèi)容,使基本原理和實際應(yīng)用有機結(jié)合,進而著重分析由功能單元構(gòu)成的通用集成電路的應(yīng)用。因此,應(yīng)該根據(jù)社會的需求和電子設(shè)計競賽的內(nèi)容增加介紹一些新集成電路和可編程器件等教學內(nèi)容。同時,還可以組織開展一些跟電子設(shè)計有關(guān)的選修課、講座以及技能訓練活動,以提高學生的專業(yè)水平、開拓學生的專業(yè)視野。
2.實踐動手能力較弱
部分學生雖然做過相關(guān)課程的實驗、實習,但制作實際產(chǎn)品時卻不知從何做起,基本的電子制作技能較差,不能做到布線規(guī)范、焊接牢固、懂得排除故障等等。若一個電子設(shè)計者不掌握這些技能,那么他不可能把自己的設(shè)計成果做成實物來調(diào)試,也就不能驗證其設(shè)計的合理性。論文大全。因此,這些都是把電子產(chǎn)品付諸實際的基礎(chǔ)技能。而部分學生缺乏技能鍛煉,能力亟待提高。
要解決這個問題,建議壓縮純理論的教學內(nèi)容,把時間留給學生多做實驗、多做實習、多做電子產(chǎn)品的設(shè)計,而且學生要有足夠的時間把這些實踐練習仔細做、重復做。譬如電子工藝實習時,制作電子產(chǎn)品的每一步驟都應(yīng)該讓學生操作:從電子元器件(包括貼片元件)的識別與檢測,到印制電路板的設(shè)計、制作,再到電子元器件的安裝、焊接(包括拆焊),整機調(diào)試、測試,最后寫出總結(jié)報告。整個過程缺一不可,而且應(yīng)該在實習中安排若干件電子產(chǎn)品,讓學生通過這幾件產(chǎn)品把每個步驟都重復幾遍。只有這樣,學生才會練就制作電子產(chǎn)品的功底,在真正設(shè)計電路的時候,就會減少因為制作上的失誤而導致調(diào)試失敗、產(chǎn)品完成不了的機會。
3.綜合運用知識能力差
一個電子產(chǎn)品的開發(fā),包括方案論證、器件選取、單元電路調(diào)試、電路圖的設(shè)計、電路板的制作、程序編寫、調(diào)試及系統(tǒng)測試等內(nèi)容。這一方面要求設(shè)計者有很強的系統(tǒng)概念,對整個方案的選取有宏觀的把握;另一方面,又要求設(shè)計者對每個單元電路有相當?shù)陌盐铡T陔娮酉到y(tǒng)的設(shè)計中,部分學生會因一個很小的細節(jié)問題而導致整個系統(tǒng)最終失敗或開發(fā)停滯不前。而另外一些學生,雖然對每個知識點都熟悉,但是多個知識點結(jié)合起來,關(guān)系錯綜復雜,多個模塊組合成一個系統(tǒng)的時候,駕馭能力明顯力不從心,綜合應(yīng)用所學知識的能力不強。論文大全。
學生出現(xiàn)此問題,歸根結(jié)底是因為他們?nèi)狈﹄娮釉O(shè)計的鍛煉。所以,可以改變以理論帶動教學的傳統(tǒng)思維,嘗試以典型產(chǎn)品來帶動電子技術(shù)理論課程的教學,能使理論與實踐結(jié)合,提高教學效果。譬如以電子時鐘作為主題,當學生學習數(shù)字電子技術(shù)時,教師引導學生利用數(shù)字集成電路芯片設(shè)計一款電子時鐘;當學生學習單片機技術(shù)時,教師引導學生采用軟件和硬件相結(jié)合的思想重新設(shè)計一款電子時鐘,用與之前完全不同的電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)同樣的功能;隨著課程的繼續(xù),在基本的電子時鐘的基礎(chǔ)上逐步加入鬧鐘、整點報時、語音報時等等功能。用這種方法推廣到以多個典型產(chǎn)品來帶動教學,學生就既能掌握到理論知識,又能掌握到設(shè)計技術(shù),更對基本的電子產(chǎn)品爛熟于胸,這不止對其比賽,對其以后的工作或深造也是極為有利的。
4.眼高手低
全國大學生電子設(shè)計競賽極能檢測學生的電子設(shè)計功底。若學生在課外不花大量時間浸在電子設(shè)計的世界中,很難鍛煉出設(shè)計實際產(chǎn)品的能力。很多學生在校學習過程中,老師布置的作業(yè)、實驗、實習、小設(shè)計等都能很好地完成,考試也能高分通過,就覺得自己能自如地參與競賽。但實際上,在有限的四天三夜的競賽時間里,真正能踏踏實實做出實物,調(diào)試成功的卻鳳毛麟角。這反映出學生缺乏對自身能力的審視,眼高手低。
針對此情況,可以開展校內(nèi)電子設(shè)計大賽,這樣既可形成學習氣氛,提高學生的實際動手能力,讓學生有審視自身能力的機會,也可為學生提供施展才能的空間,為更多的優(yōu)秀學生脫穎而出創(chuàng)造條件,更能為全國大學生電子設(shè)計競賽選拔優(yōu)秀學生。其次,建立電子設(shè)計競賽訓練中心,定時開展課外活動,讓學生在教師的指導下根據(jù)自己的興趣,自己或組隊選題、設(shè)計,進行電子制作,培養(yǎng)學生自主學習和合作能力。
5.結(jié)束語
“重理論輕實踐”一直是高等教育中的問題。[2]大學生電子設(shè)計競賽再一次證實了問題的存在,也正在促進各大高校的教學改革。而教學改革又會提高競賽的水平。競賽與教改,必將互相要求、互相促進,共同為培養(yǎng)優(yōu)秀的電子人才而持續(xù)發(fā)展。
【參考文獻】
[1]侯蕊,劉國通.電子設(shè)計競賽對高職實踐教學改革的啟發(fā)[J].中國電力教育,2009,(147:145-146
作者簡介:符運良(1964-),男,海南臨高人,海南師范大學物理與電子工程學院,教授;羊大立(1974-),男,海南儋州人,海南師范大學物理與電子工程學院,講師。(海南 海口 571158)
基金項目:本文系海南師范大學實踐教育基地建設(shè)研究項目“物理與電子工程學院電子學實踐教育基地”(項目編號:201215)的研究成果。
中圖分類號:G482?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)34-0112-02
高校實驗室在培養(yǎng)學生實驗、實踐能力,提高大學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識方面具有重要的不可替代的作用,因此,在高等教育教學改革中,創(chuàng)新實驗室的建設(shè)以及如何發(fā)揮其應(yīng)有的作用,是當前高校普遍探索的問題。[1-5]另外,為了推動大學生創(chuàng)新實踐活動的廣泛開展,教育部每年都會舉辦各類設(shè)計競賽實踐活動,如大學生挑戰(zhàn)杯競賽、數(shù)學建模競賽、大學生電子設(shè)計競賽、大學生智能汽車設(shè)計競賽等。此外,各地區(qū)部門也會舉辦各種競賽活動,如計算機應(yīng)用設(shè)計競賽等。海南師范大學從2000年起一直參加全國大學生電子設(shè)計競賽,2006年起參加全國大學生智能汽車設(shè)計競賽。在參加競賽的過程中,建設(shè)了創(chuàng)新實驗室。學院不斷總結(jié)實踐活動經(jīng)驗,積極開展電子課程體系實驗教學內(nèi)容的改革,學生不但可以利用創(chuàng)新實驗室進行電子設(shè)計競賽、智能汽車設(shè)計競賽的準備工作,還可以進行電子類單獨開設(shè)的課程設(shè)計,進行國家大學生創(chuàng)新計劃項目的研究,進行教師科研課題的研究。實踐證明,創(chuàng)新實驗室建設(shè)有效推動了海南師范大學電子設(shè)計競賽活動的開展,建立了學生自主學習和自主管理的模式,營造了學生獨立思考、自由探索、勇于創(chuàng)新的良好學習環(huán)境,創(chuàng)新實驗室已成為學生自主向往的地方。
一、電子設(shè)計創(chuàng)新實驗室的建設(shè)
在傳統(tǒng)實驗室進行的實驗項目基本上是驗證性的實驗項目,是基礎(chǔ)性的實驗。而要系統(tǒng)地培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,必須建立起良好的實驗環(huán)境,為此,學院投入100多萬元,建設(shè)了電子創(chuàng)新開放實驗室,實驗室里有新的實驗儀器設(shè)備,如通用的直流電源、信號發(fā)生器、數(shù)字存儲示波器、萬用表、電腦、打印機、小型電鉆機、電烙鐵、制板機、電子設(shè)計實驗箱等。此外,實驗室里的木柜還放置了多年來電子設(shè)計競賽和智能汽車設(shè)計競賽中學生制作的實物,以提供給低年級學生參觀學習。創(chuàng)新實驗室實行的是開放的教學模式和管理模式,學生在傳統(tǒng)的實驗室完成了教學大綱規(guī)定的實驗項目后,如果學有余力,還可利用開放實驗室的儀器和設(shè)備,進行更深一步的實驗研究或電路設(shè)計,而且實驗研究不受時間限制。
二、電子設(shè)計創(chuàng)新實驗室完善了創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系
1.促進校內(nèi)實踐基地的建設(shè)
在海南,由于電子工業(yè)基礎(chǔ)較薄弱,電子及相關(guān)工廠企業(yè)較少,因此,電子信息專業(yè)學生要找到對口的工廠、企業(yè)進行實習較困難。為此,電子設(shè)計創(chuàng)新實驗室也成為學院重要的校內(nèi)實踐基地。學生在校外實習之前,已在實驗室經(jīng)過了2~3年的技能和工程訓練,學生的實踐動手能力、分析和解決問題的能力都已有所提高,同時學生也養(yǎng)成了嚴格、細致、實事求是的科學作風以及愛護公物的品質(zhì),養(yǎng)成了講究科學實驗方法、遵守操作規(guī)則、注意安全的良好習慣,為到校外順利實習提供了保證。
2.促進電子專業(yè)學科建設(shè)
創(chuàng)新實驗室建設(shè)目的在于培養(yǎng)學生的實踐動手能力、分析和解決問題的能力,培養(yǎng)學生的信息收集和處理能力、團結(jié)協(xié)作和創(chuàng)新思維能力。為此,實驗室的儀器設(shè)備不但要滿足單一性質(zhì)的實驗,更重要的是滿足電子綜合實驗、設(shè)計性實驗。由此,學院在硬件建設(shè)方面,投入100多萬元,用于購買電子儀器設(shè)備,如電源、信號源、示波器、萬用表、邏輯分析儀、電路仿真設(shè)備、單片機、PCB板制作工具等。學生在實驗室可進行電路設(shè)計、仿真實驗、制板、焊接、編程、調(diào)試,最后制作出電子器件。另外,學生利用實驗室的儀器設(shè)備直接參與科研活動,完成國家大學生創(chuàng)新計劃項目、完成教師課題的子課題、完成企業(yè)的攻關(guān)項目,促進了電子專業(yè)學科的發(fā)展。
3.促進學生學科競賽活動的開展
創(chuàng)新實驗室促進了學生學科競賽活動的開展,學科競賽活動培養(yǎng)了學生的實踐能力和創(chuàng)新思維。[6-7]多年來,學院積極利用創(chuàng)新實驗室開展校級電子設(shè)計競賽和智能汽車設(shè)計競賽活動,通過選拔成績好的學生參加全國大學生電子競賽海南賽區(qū)的比賽,以及全國智能汽車競賽華南賽區(qū)的比賽,學生利用創(chuàng)新實驗室的優(yōu)越條件,在競賽中,均設(shè)計出性能優(yōu)良的電子實物,曾獲得海南賽區(qū)的一、二、三等獎和智能汽車設(shè)計競賽華南賽區(qū)的二、三等獎。對于在電子設(shè)計競賽中獲獎的學生,可以讓其免修電子課程設(shè)計,期末成績直接定為優(yōu)秀。
4.促進教學特色形成
在創(chuàng)新實驗室的實踐教學活動中,要求大一新生可隨時進入實驗室,由高年級的學生對一年級的學生傳授技術(shù)和知識,以對一年級學生在做人、團隊合作等方面進行言身傳教。一年級的學生在高年級學生和教師的傳授下,辯識各種類型電子元器件,購買、焊接、設(shè)計和制作簡單功能電路。在這種互相幫助、互相帶動的良好氛圍中,培養(yǎng)了學生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)了同學之間的感情,提高了學生的實踐能力,為今后的一年級學生參加電子競賽、畢業(yè)論文設(shè)計或參加教師的研究課題等打下了堅實的基礎(chǔ)。
5.促進實踐課程培養(yǎng)體系的建設(shè)
在培養(yǎng)計劃的修訂中,在總課時不變的情況下,要增加創(chuàng)新實驗及其所占課時的比例,增加課程設(shè)計的門數(shù)及選修實驗的項目。選修實驗是設(shè)計性實驗、綜合性實驗,通過選修實驗可以讓學生有更多的機會參加實踐活動。如電子專業(yè)在新的培養(yǎng)計劃中,增加了“單片機原理與應(yīng)用”課程設(shè)計、“傳感器技術(shù)”課程設(shè)計、“PLC原理與應(yīng)用”課程設(shè)計等。在課程設(shè)計的教學中,讓學生自己選擇題目,獨立思考、獨立設(shè)計電路、獨立完成實驗、獨立解決碰到的實際問題,教師只起著引導作用。這種自主學習模式,調(diào)動了學生的學習主動性、積極性,提高了實踐教學效率以及學生獨立分析和解決問題的能力。[8-12]而對于學生畢業(yè)論文(設(shè)計)實踐教學,也可由校外相關(guān)企業(yè)出題,校外工程師也可作為學生的論文指導教師,與校內(nèi)教師共同指導學生。學生利用創(chuàng)新實驗室的優(yōu)越條件完成畢業(yè)論文。通過對實踐教學培養(yǎng)方式的改革,培養(yǎng)學生的專業(yè)技能、動手能力和創(chuàng)新開發(fā)能力。
6.促進教師隊伍的建設(shè)
學生在參加創(chuàng)新實踐活動或智能汽車設(shè)計競賽活動時,學院都安排相關(guān)的教師定期給參賽學生進行輔導,而輔導學生實踐活動的教師,要求具有較高的工程實踐能力和創(chuàng)新實踐能力。為此,為了提高這部分教師的理論水平和工程實踐能力,學院定期安排相關(guān)教師在省內(nèi)參加電子或相關(guān)學科的學術(shù)交流活動,或到國內(nèi)名校參加工程實踐的培訓等。
7.提高畢業(yè)論文(設(shè)計)的水平
畢業(yè)論文(設(shè)計)是高等學校培養(yǎng)學生把知識與實際應(yīng)用相結(jié)合,檢驗學生實踐能力的一個重要的實踐環(huán)節(jié),是學生綜合運用所學知識進行科學研究和工程設(shè)計、解決實際問題的重要環(huán)節(jié)。往年的論文題目由教師出題,學生根據(jù)自己的能力水平選擇題目,學生可選擇指導教師,指導教師也可以根據(jù)學生的實際能力,以及能否完成畢業(yè)論文任務(wù)而選擇學生,但學生用于做畢業(yè)論文(設(shè)計)的時間較少,論文的質(zhì)量難以提高。而利用創(chuàng)新實驗室,學生或參加教師的科研,或參加大學生創(chuàng)新計劃項目,或參與校外企業(yè)的科研項目,或參加各種競賽活動,實際上也相當于為畢業(yè)論文(設(shè)計)工作進行了較早的準備。學生的論文可以是其參加教師科研項目的一部分研究工作,也可以是參加競賽活動時設(shè)計制作研究的部分工作,這樣,學生用于畢業(yè)論文的研究時間較充足,可以做出更高質(zhì)量的畢業(yè)論文。
三、電子設(shè)計創(chuàng)新開放實驗室的管理方法
1.制訂規(guī)章制度
制訂創(chuàng)新實驗室管理各項規(guī)章制度,以保障創(chuàng)新實驗室的正常運行,管理制度有日常衛(wèi)生管理制度、安全管理制度、儀器設(shè)備使用管理制度、圖書資料使用管理制度和電子元器件使用申請制度等。
2.以學生自主管理為主、教師管理為輔的管理模式
創(chuàng)新實驗室建立了教師與學生共同管理的模式,以學生自主管理為主,教師管理為輔,教師為專職實驗管理人員,主要負責實驗室的日常管理,而學生主要開展自主管理。實驗室的衛(wèi)生和安全由學生負責,實驗室建立值日生制度,值日生負責當日實驗室的衛(wèi)生。最后離開實驗室的學生要關(guān)好門窗、電源、水龍頭,以避免出現(xiàn)安全事故。
3.對實驗室實行監(jiān)控
創(chuàng)新實驗室內(nèi)有各種儀器設(shè)備,如實驗箱、萬用表、示波器、信號源、電腦、打印機等,還配有手電鉆、臺鉆、小砂輪機等,且實驗室實行24小時開放,由學生自己掌握鑰匙,學生自由進入實驗室,進行各種電路的設(shè)計與制作。因此,實驗室內(nèi)應(yīng)安裝監(jiān)控視頻設(shè)備,對實驗室內(nèi)的電子設(shè)備進行全面的監(jiān)控。
4.創(chuàng)新實驗室的電子元器件使用管理
學院在創(chuàng)新開放實驗室內(nèi)建立了一個電子元器件倉庫,存放各種常用的電阻、二極管、三極管、集成塊等,學院每年均從教學維持費中拿出近十萬元,用于購進各種電子元件,供給學生進行各種實踐活動。另外,器件倉庫存放的都是在??谑须y以買到的,而在本地易于買到且價格便宜的電子器件,由學生自己去選擇購買,然后拿回發(fā)票,集中在學院報帳。為了規(guī)范學生使用倉庫中的電子元器件,以避免出現(xiàn)浪費器件的現(xiàn)象,學院開設(shè)了電子元器件選用申請網(wǎng)上管理系統(tǒng),[13]網(wǎng)上管理主要由學生自主管理,管理員為學生。進行課程設(shè)計、競賽活動或課題研究等實踐活動所需要的電子元器件,如二極管、三極管、各種型號的集成電路等,學生先上電子元器件管理庫網(wǎng)進行查詢,申請登記所需的電子元器件的種類、型號、數(shù)量等,而后經(jīng)過指導教師確認同意,由元器件使用管理小組到倉庫進行領(lǐng)取,并進行登記。這種元器件使用網(wǎng)上管理的目的是在統(tǒng)計各種電子元器件使用的頻率,同時也避免學生隨意使用電子元器件,出現(xiàn)浪費器件的現(xiàn)象。
四、結(jié)束語
創(chuàng)新實驗室建設(shè)以來,學院成功地申報了1項省級教學改革項目,5項大學生創(chuàng)新計劃項目,1項校級教學成果獎。學生利用創(chuàng)新實驗室,開展電子實踐設(shè)計活動,發(fā)表學術(shù)論文20篇,實驗室濃厚的學習氛圍和良好的條件,使得學院每年舉辦的電子設(shè)計競賽和智能汽車設(shè)計競賽,吸引了大批的電子和自動化專業(yè)的學生參加。越來越多的學生通過創(chuàng)新實踐活動,得到了創(chuàng)新能力的培養(yǎng),在各種學科競賽中獲得了優(yōu)異的成績,如在全國大學生電子設(shè)計競賽中,學院電子和自動化專業(yè)學生連續(xù)十年獲得海南省賽區(qū)的一、二、三等獎,在全國大學生智能汽車設(shè)計競賽中,學院學生連續(xù)三年獲得華南賽區(qū)的二等獎。學生經(jīng)過創(chuàng)新實踐活動,綜合能力得到了明顯的提高,多數(shù)學生畢業(yè)后,進入國內(nèi)知名企業(yè)工作。另外,通過創(chuàng)新實踐活動的自主學習和自主管理模式,不僅培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新實踐能力,也推動了學院的學風建設(shè)和發(fā)展。
參考文獻:
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中國研究生電子設(shè)計競賽從預備通知到正式比賽有一年時間的跨度,學生在此期間通過自命題或?qū)熋}查閱文獻并收集資料,采用最新技術(shù)至最終完成設(shè)計。競賽中三名學生組成一隊。中國研究生電子設(shè)計競賽命題分筆試和實踐環(huán)節(jié)命題兩部分。筆試采取統(tǒng)一命題,實踐環(huán)節(jié)學生自命題。學生的一些參賽作品命題具有獨特的創(chuàng)意,如清華大學的“可穿戴多媒體無線體域網(wǎng)”;北方工業(yè)大學的“基于NiosⅡ的商品防偽系統(tǒng)”;華南理工大學的“視覺跟蹤人機交互SOC設(shè)計”;臺灣亞東技術(shù)學院的“公車動態(tài)資訊系統(tǒng)”;復旦大學的“超聲血流分析平臺”;東南大學的“基于微電子神經(jīng)橋的癱瘓病人肢體康復系統(tǒng)設(shè)計”等作品都具有非常高的科技含量。成都電子科技大學的作品“新型無創(chuàng)傷式顱內(nèi)壓檢測系統(tǒng)”項目以其極高的商業(yè)應(yīng)用前景,獲得了眾多企業(yè)的青睞。
2推動了教學工作的開展
十幾年來,許多高校在競賽的推動下開設(shè)了“電子設(shè)計自動化”課程。一些教師將電子設(shè)計自動化最新技術(shù)融入研究生教學。每年的研究生電子設(shè)計競賽,帶隊教師通過學生的設(shè)計作品了解到其他院校最新教學及科研現(xiàn)狀,通過互相交流,然后融入各自的教學中。中國研究生電子設(shè)計競賽從第六屆開始作品設(shè)計題目采用自由命題方式,從而使高校學生的設(shè)計作品和畢業(yè)設(shè)計及研究生所從事的科研課題緊密結(jié)合。學生在有限的競賽時間內(nèi)完成設(shè)計,可以說通過比賽進一步提高畢業(yè)設(shè)計論文的質(zhì)量。
二、研究生電子設(shè)計競賽模式的探索
1與企業(yè)深層次的合作
中國研究生電子競賽從誕生之日起,就確立了“以企業(yè)為主要推動力“”的發(fā)展思路。企業(yè)提供資金支持、參與題目設(shè)計與評審,為優(yōu)秀參賽者提供創(chuàng)業(yè)就業(yè)機會等。前期參與的企業(yè)有中國華大集成電路設(shè)計中心、深圳華為技術(shù)有限公司、清華同方股份有限公司、Synopsys公司、Cadence公司、MenterGraphics公司、IEEE-SSCS北京分會、深港產(chǎn)學研基地、深圳市國微電子股份有限公司、深圳市亞科希資訊有限公司、中興通訊股份有限公司、ALTERA公司等。
2嚴格科學可行的競賽規(guī)則
2實踐教學改革
2.1建立并完善科學的實踐教學體系[2]
建立科學合理的實踐教學體系,能充分利用實踐教學資源,培養(yǎng)學生的動手能力、獨立分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新能力,進一步提高實踐教學質(zhì)量.實踐教學包括實驗教學、課程設(shè)計、實習實訓、工程實踐、畢業(yè)設(shè)計(論文)等環(huán)節(jié).
2.1.1在實驗教學中,將實驗課程進行單獨設(shè)課,獨立考核,并將實驗課程劃分為基礎(chǔ)性實驗、綜合性性實驗、提高設(shè)計性實驗、應(yīng)用開發(fā)性實驗、創(chuàng)新性實驗五個模塊.不同模塊在教學內(nèi)容、方法等方面進行區(qū)別,保證實驗教學的課時,提高學生實驗學習的積極性和主動性,提高實驗教學質(zhì)量.
2.1.2將課程設(shè)計從實驗教學中分離出來.課程設(shè)計是在實驗教學的基礎(chǔ)上進行的,但又不同于實驗教學,學生要經(jīng)過查閱資料、設(shè)計并論證方案、制作作品等過程,許多任務(wù)都是在課外完成的.課程設(shè)計從實驗教學分離,單獨教學,有利于靈活安排實驗時間和實驗場地,充分利用實驗室資源,提高設(shè)備利用率.
2.1.3將實習實訓、工程實踐、畢業(yè)設(shè)計(論文)等環(huán)節(jié)與實驗教學要區(qū)分開來,單獨組織教學.我院地處祖國西部邊陲,實習基地建設(shè)相對滯后,必須加大校內(nèi)外實習基地建設(shè)力度,并將校內(nèi)外實習基地充分結(jié)合起來.學生可以先在校內(nèi)電子設(shè)計實驗室和電子制作實驗室進行初步實訓,然后在到校外實習基地進一步實習實訓、工程實踐.校外實習不能流于形式,要讓學生深入公司、工廠的研發(fā)及生產(chǎn)一線,了解電子產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)工藝流程,鍛煉學生的研發(fā)和生產(chǎn)操作能力.將畢業(yè)設(shè)計和實習實訓、工程實踐結(jié)合起來,使學生所學理論和實際結(jié)合起來,避免學生重理論輕實踐、紙上談兵,培養(yǎng)學生的科學研究能力和綜合開發(fā)能力.
2.2優(yōu)化實驗教學內(nèi)容,改革實驗教學方法和手段
實驗教學內(nèi)容的改革,是實踐教學改革的關(guān)鍵所在.實驗教學內(nèi)容的優(yōu)化,必須與專業(yè)教學體系、實踐教學體系相適應(yīng),按培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新能力的要求進行.
2.2.1改革傳統(tǒng)實驗教學模式
實驗教學是實踐教學的基礎(chǔ),實驗教學改革按照“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重能力、重創(chuàng)新”的原則進行.傳統(tǒng)實驗教學主要存在實驗教學內(nèi)容陳舊、實驗課程缺乏整體性和層次性、實驗教學模式單一、實驗項目和過程模塊化等弊端[3].針對傳統(tǒng)實驗教學的弊端,我們從以下幾個方面進行改革.
2.2.1.1修改實驗教學大綱,自編實驗教材
電子信息類專業(yè)發(fā)展速度快,知識更新周期短,因此為適應(yīng)社會對人才的實踐能力和創(chuàng)新能力要求,要不斷修訂人才培養(yǎng)方案和實驗教學大綱.電子信息類專業(yè)實驗統(tǒng)編教材較少,就現(xiàn)有的統(tǒng)編實驗教材來看,其內(nèi)容往往滯后于新知識和新技術(shù)的應(yīng)用.各學校使用的儀器設(shè)備生產(chǎn)廠家不一樣,也難于使用統(tǒng)編實驗教材.雖然儀器設(shè)備生產(chǎn)廠家配套了實驗指導書,但與實驗教材的要求相比,差距很大,不能直接當教材使用.因此,應(yīng)該結(jié)合我們自己的實驗儀器設(shè)備和廠家配套的實驗指導書,編寫好與自己學生實際情況相符合的實驗教材,這是培養(yǎng)學生實踐能力的重要內(nèi)容.
2.2.1.2改革實驗教學內(nèi)容
目前,我們所開設(shè)實驗基本是驗證性實驗.雖然在每門專業(yè)課中都開設(shè)了一個綜合性(設(shè)計性)實驗,但基本是驗證性實驗的改版,并非是真正的綜合性(設(shè)計性)實驗.因此必須重新修改實驗內(nèi)容,真正增加綜合性實驗、提高設(shè)計性實驗、應(yīng)用開發(fā)性實驗、創(chuàng)新性實驗,重新劃分它們的比例.突出綜合性實驗、提高設(shè)計性實驗、應(yīng)用開發(fā)性實驗、創(chuàng)新性實驗的位置,增加工藝操作性實踐,培養(yǎng)學生的綜合設(shè)計能力、工程實踐能力和創(chuàng)新能力.針對驗證性實驗過程過于模塊化的缺點,適當增加分立元件實驗,培養(yǎng)學生的焊接能力和動手能力.我們驗證性實驗內(nèi)容有些呆板,應(yīng)該修改部分實驗內(nèi)容,增加培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題、解決問題能力方面的內(nèi)容.
2.2.1.3改革實驗教學方法和手段
現(xiàn)有的電子信息類專業(yè)實驗教學,基本上是填鴨式的教學方式,是理論教學的補充,只適用于驗證性實驗.上實驗課之前,學生按照實驗講義進行預習.上實驗課時,為了完成教學任務(wù),教師按實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗內(nèi)容以及實驗步驟、數(shù)據(jù)處理等進行講解,只要求學生按部就班地操作即可[4].最后,學生按照老師講的去操作并記錄數(shù)據(jù),教師進行輔導,課后學生照抄實驗講義,完成實驗報告.這種傳統(tǒng)實驗教學模式,培養(yǎng)了學生的動手操作能力,但沒有考慮學生的個性差異,不能調(diào)動學生的積極性、主動性、創(chuàng)造性,顯然與培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才和創(chuàng)新型人才的戰(zhàn)略目標不相適應(yīng).在實驗教學中,我們引入EDA技術(shù).EDA技術(shù)在實驗教學中,特別是在綜合電子設(shè)計實驗教學中越來越發(fā)揮著重要作用[5].在上實驗課前,可以讓學生用EDA軟件先做仿真實驗.學生根據(jù)自己具體情況,可以反復進行多次仿真實驗.仿真驗證后,再讓學生到實驗室做實驗.這樣,學生做實驗的時候會更有針對性,更容易發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,實驗更容易進行,從而大大提高了實驗教學的效率.另外,利用EDA軟件及開發(fā)平臺,可以讓學生做自選型實驗和創(chuàng)新型實驗,有利于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力.對于綜合性實驗項目,我們要求學生自己制訂實驗方案并選擇儀器設(shè)備,獨立進行實驗并完成實驗報告;對于設(shè)計性實驗項目,我們要求學生自己進行需求分析和項目設(shè)計,自己進行仿真和實做實驗,獨立進行調(diào)試并完成實驗報告.
通過開放實驗室,充分利用課外時間,將仿真實驗和實做實驗相結(jié)合,有效地促進學生的自主學習和主動實踐.例如在電數(shù)字電路實驗教學中,學生按教師要求自主選擇實驗項目,在課外進行設(shè)計,在電子仿真實驗室進行仿真,在課外制作作品,在課內(nèi)調(diào)試并由實驗教師驗收,課外完成實驗報告.通過這樣的實驗過程,學生實驗的主動性、工程實踐能力、專業(yè)綜合素質(zhì)提高了.大多學生反映實驗難度大,但收獲大,實驗興趣也得到相應(yīng)提高[6].這種實驗比驗證性實驗要花費更多的時間,根據(jù)我院學生實際情況,每門實驗課程只安排1-2個此類實驗,學生就會獲益很多.在教學手段上,積極采用現(xiàn)代化教學手段,開展CAI軟件多媒體教學、仿真實驗教學,建立虛擬實驗室進行虛擬實驗,充分發(fā)揮校園網(wǎng)優(yōu)勢,開辟網(wǎng)絡(luò)實驗教學平臺.
2.2.2加大實驗室開放力度
開放實驗室,是保證學生自主實驗的重要措施.它使學生在把握整體實驗時間的前提下,可以有充分的自由支配自己的實驗進程.目前,雖然我們開放了實驗室,但開放時間、開放范圍很有限.今后應(yīng)該在實驗內(nèi)容、實驗時間等方面全方位開放實驗室,實行開放式教學,打破時間、空間的限制.我院是民漢合校,民族學生多,他們相對專業(yè)基礎(chǔ)較弱.大力開放實驗室,可以使民族學生充分利用課余時間進一步提高實驗能力,彌補課內(nèi)學習的不足.實施實驗室開放教學,允許學生根據(jù)自己的實際情況,在規(guī)定的實驗時間內(nèi)彈性地選擇不同的實驗內(nèi)容.實驗室開放后,可以給學生提供進行創(chuàng)新實驗的環(huán)境,可以使學生真正成為學習的主體,身臨其境,感受實驗的樂趣.
2.2.3加強實驗教師隊伍建設(shè)
實驗教學需要有一支業(yè)務(wù)能力過硬、結(jié)構(gòu)合理的專職實驗教師和實驗技術(shù)人員.由于實驗教學的從屬地位,實驗技術(shù)人員一直被看為教學輔助人員,這在一定程度上影響了實驗技術(shù)人員的工作積極性,導致實驗人員梯隊不合理,隊伍不穩(wěn)定,直接影響了實驗教學的質(zhì)量.要提高實驗教學質(zhì)量,應(yīng)該重視實驗教師隊伍建設(shè),對實驗指導教師提出更高的要求,他們要有很強的責任心和事業(yè)心,要不斷學習提高業(yè)務(wù)能力和科研能力.實驗指導教師除給學生授業(yè)與解惑上,更重要的是要培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力.目前,我院實驗課基本由理論課教師兼任,需要引進學歷高且實驗技術(shù)過硬的人員,形成一支結(jié)構(gòu)合理、實驗技術(shù)高的實驗教學梯隊,培養(yǎng)和穩(wěn)定實驗教學師資隊伍.
2.3加強工程實踐,提高學生綜合素質(zhì)
電子信息學科發(fā)展迅速,實踐性很強,因此必須加強工程實踐,培養(yǎng)學生工程意識和創(chuàng)新精神,提高學生綜合素質(zhì).工程實踐由課程設(shè)計、實習實訓、畢業(yè)設(shè)計(論文)組成.電子信息科學與技術(shù)專業(yè)升為本科后,我們成立了電子設(shè)計實驗室和電子制作實驗室,開設(shè)了課程設(shè)計.但給學生的課程設(shè)計任務(wù)缺乏靈活性、綜合性.針對專業(yè)特點,課程設(shè)計任務(wù)要增加靈活性,指導教師不再編制統(tǒng)一題目,只提出課程設(shè)計總體要求和預期效果,讓學生結(jié)合自己的興趣自擬題目,教師進行審核和指導,提倡設(shè)計方案的多樣性,這樣可以充分調(diào)動學生的積極性,使學生有較大的創(chuàng)造空間.對于實訓,我們以電子設(shè)計實驗室和電子制作實驗室為工程訓練基地,讓學生進行兩周左右的工程訓練,讓學生練習焊接、電路版的設(shè)計與制作等電子產(chǎn)品制作工藝.通過收音機、報警器等電子產(chǎn)品的組裝和調(diào)試,對學生進行必要的職業(yè)技能培訓.畢業(yè)實習(生產(chǎn)實習)是工程實踐的重要環(huán)節(jié).由于我院地處祖國西部邊陲,校外實習基地建設(shè)相對滯后.目前,我們雖然建立了8個校外實習基地,但大部分是應(yīng)用型實習單位,研發(fā)型、生產(chǎn)型單位很少.我們應(yīng)該加強與內(nèi)地的聯(lián)系,爭取在研發(fā)型、生產(chǎn)型單位多建立實習基地.我們制定了較為完善的實習制度,采用集中實習和分散實習相結(jié)合的方式,鼓勵學生到研發(fā)型、生產(chǎn)型單位實習,取得了較好的實習效果.畢業(yè)設(shè)計(論文)是常重要的實踐教學環(huán)節(jié),它檢驗學生對專業(yè)理論和專業(yè)技能的掌握情況,培養(yǎng)學生的綜合開發(fā)能力、科學研究能力和創(chuàng)新能力.以前,我們的畢業(yè)設(shè)計題目基本是教師出題,學生選題,理論性題目多,實際制作性題目少,造成學生紙上談兵多,實際設(shè)計制作少,工程實踐能力得不到進一步提高.為此,我們對畢業(yè)設(shè)計(論文)進行了積極的探索(.1)學生從實習單位或即將分配去的工作單位選題,選題要結(jié)合專業(yè)和單位實際需要,體現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合.學生到單位完成畢業(yè)設(shè)計(論文),參加實際項目研究與開發(fā),單位工程師與學校教師共同指導,回校進行設(shè)計(論文)答辯(.2)教師從自己的科研課題或技術(shù)開發(fā)中選出題目,指導學生獨立完成.有利于激勵學生的獨創(chuàng)精神,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力.(3)結(jié)合實習實訓內(nèi)容,學生自主設(shè)計題目,教師修改審定,指導學生獨立完成畢業(yè)設(shè)計(論文).這樣調(diào)動了學生學習的積極性和創(chuàng)造性,使學生的知識和能力得到升華,創(chuàng)新能力得到提高,畢業(yè)論文設(shè)計(論文)質(zhì)量逐步提高.
2.4以電子大賽為契機,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
全國大學生電子設(shè)計競賽是教育部倡導的大學生學科競賽之一,是面向大學生的群眾性科技活動,目的在于推動高等學校促進信息與電子類學科課程體系和課程內(nèi)容的改革[7].競賽的特點是與高等學校相關(guān)專業(yè)的課程體系和課程內(nèi)容改革密切結(jié)合,以推動其課程教學、教學改革和實驗室建設(shè)工作.為了提高實踐教學質(zhì)量,培養(yǎng)學生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力,我們積極組織學生參加全國大學生電子設(shè)計競賽,狠抓電子競賽,促進教學改革,尤其是實踐教學改革.對于參加全國大學生電子設(shè)計競賽,在電子信息專業(yè)為??茣r,我們就做了積極準備.一方面,建立了電子信息科學與技術(shù)專業(yè)各教學環(huán)節(jié)的質(zhì)量標準,并嚴格執(zhí)行.另一方面,本著“厚基礎(chǔ)、強能力、高素質(zhì)”的原則,制定了不間斷的《電子信息科學與技術(shù)專業(yè)學生實踐技能訓練方案》,從大一開始,逐項培養(yǎng)學生電子信息科學與技術(shù)專業(yè)的基本技能,確保了人才培養(yǎng)的質(zhì)量.同時,第二課堂科技創(chuàng)新實踐活動成效顯著.一是成立了電子設(shè)計創(chuàng)新協(xié)會,在教師的指導下,定期開展活動;二是成立了家電維修興趣小組,舉辦“電子協(xié)會志愿者學雷鋒,家電義務(wù)維修”活動,利用節(jié)假日走入社會,為喀什群眾維修電器,為喀什的企事業(yè)單位、公司維修儀器設(shè)備,既鍛煉了學生的專業(yè)實踐能力,也受到了喀什各族群眾和有關(guān)單位的一致好評.
【基金項目】沈陽航空航天大學教改基金項目(項目編號:JG1302B)?!局袌D分類號】G64【文獻標識碼】A【文章編號】2095-3089(2015)12-0233-01
一、引言
高等教育是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的搖籃。因此如何培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力是建設(shè)創(chuàng)新型國家對我國高等教育提出的新要求。電子設(shè)計應(yīng)用軟件訓練是電類專業(yè)學生不可或缺的實踐教學環(huán)節(jié),要求學生不僅具備基礎(chǔ)理論知識,還需要培養(yǎng)學生實踐能力、動手能力、獨立分析解決問題的能力。往屆學生開展軟件訓練過程中存在的一些現(xiàn)象:(1)照貓畫虎、不求甚解大多指導老師仍沿用傳統(tǒng)的課程設(shè)計的指導方法,即以教師為主導,學生被動地按教師的演示方法或相關(guān)步驟進行電路設(shè)計,學生的學習積極性、主觀能動性、實際動手能力以及獨立分析問題、處理問題等綜合素質(zhì)必然會受到扼制和打擊。(2)固步自封,缺乏創(chuàng)新從過往題目設(shè)置來看,缺乏與實際應(yīng)用的結(jié)合,譬如:學生在電路設(shè)計中,依據(jù)任務(wù)書繪制電路圖,對元器件的相關(guān)原理不求甚解,在實施軟件設(shè)計時,大部分內(nèi)容借鑒了網(wǎng)上查閱的資料,并未深入理解。單純?yōu)榱送瓿绍浖柧毝笱軕?yīng)付。電子設(shè)計應(yīng)用軟件訓練實踐平臺的設(shè)計相信會有效克服這些困難,為我院學生提供創(chuàng)新能力培養(yǎng)和鍛煉的機會?!败浖柧殞嵺`平臺”將有效整合軟件訓練實踐內(nèi)容、軟件訓練電子資源以及訓練考核模式。
二、電子設(shè)計軟件訓練平臺實施方案
開展“電子設(shè)計應(yīng)用軟件訓練“平臺設(shè)計要經(jīng)歷以下幾個階段,主要任務(wù)描述如下:(1)軟件訓練環(huán)境及開放的教學資源開放性綜合實驗室為電子設(shè)計應(yīng)用軟件訓練提供必要的教學場地。培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維需要現(xiàn)代化的教學手段。而基于校園網(wǎng)的“電子設(shè)計軟件訓練”教學資源將通過大量多媒體資源的呈現(xiàn)為學生更直觀、生動地反映軟件訓練的各個環(huán)節(jié),提高學生對軟件訓練項目的興趣。(2)電子設(shè)計軟件訓練指導教師隊伍配備軟件訓練的主導是教師,成立教師指導小組,在師資隊伍中,年輕教師和老教師各有長處,這無疑要求教師對本學科的技術(shù)及交叉學科的理論和實踐方法有較為廣泛的涉獵。(3)電子設(shè)計應(yīng)用軟件訓練的題目甄選軟件訓練題目既要體現(xiàn)電子信息及通信技術(shù)的特點,又能反映目前這一領(lǐng)域前沿發(fā)展方向,并具備一定的實際價值。題目范圍廣,涉及多門課程,包括數(shù)字信號處理、模擬電子線路、單片機、微機原理等,涉及的仿真設(shè)計工具不僅局限于Protel,Proteus,DXP等,這就要求指導教師要有更寬的知識面和更豐富的實踐經(jīng)驗。(4)網(wǎng)絡(luò)成為輔助軟件訓練的主要利器鼓勵他們在相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源中找到靈感,瀏覽電子網(wǎng)站及相關(guān)的學習論壇,如21IC網(wǎng)、電子工程師網(wǎng)等。通過這些網(wǎng)絡(luò)資源,學生不僅能夠?qū)W會查閱芯片資料,而且能找到解決問題的思路。(5)資源整合的“流程化”實施體系以基本素質(zhì)培養(yǎng)為根本,創(chuàng)新研究能力拓展為外延,有層次的設(shè)置軟件訓練題目,并力求使題目覆蓋主要知識點,并與實際需求銜接。
三、考核體系的設(shè)計
隨著軟件訓練平臺的不斷完善,基于軟件訓練平臺的考評與以往的考核標準相比更為高效、科學。學生根據(jù)所選題目的層次,提交不同形式的訓練報告。以綜合設(shè)計性題目為例,設(shè)計完成后,各組除應(yīng)提交分析報告、可運行的源程序或電路原理圖還要有完備的仿真結(jié)果,都可以在訓練平臺上通過不同的ID,上傳到相應(yīng)入口,由指導老師進行審閱。此外,考核機制還需逐步修正,并在一定程度上側(cè)重學生科技論文寫作能力。其中,軟件訓練報告的格式要求思路清晰,內(nèi)容上針對項目的核心原理及實現(xiàn)步驟作簡要說明,包括硬件及軟件部分的結(jié)構(gòu)圖、流程圖、電路原理,各電路元器件的參數(shù)設(shè)置等,突出創(chuàng)新發(fā)揮及收獲體會等部分,為學術(shù)論文的撰寫打下基礎(chǔ)。
四、結(jié)語
電子設(shè)計軟件訓練在提高學生綜合素質(zhì)方面發(fā)揮了重要作用。它不僅改變以往學生被動參與軟件訓練的模式,完成學生的角色轉(zhuǎn)換,而且促進了學生軟件技能方面的發(fā)展。目前,我院與中興通訊在產(chǎn)學研合作方面保持了良好的互動,建立與企業(yè)的緊密交流,對實現(xiàn)我院課程、實訓內(nèi)容和教學平臺緊跟行業(yè)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展都大有裨益。從學科的教學改革及發(fā)展上著手,建立新的人才培養(yǎng)模式,從能力、素質(zhì)等方面對學生進行“工程化”、“應(yīng)用化”教育,把創(chuàng)新教育滲透在軟件訓練中,貫穿于整個實踐教育環(huán)節(jié)的方方面面。
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[1]張潔,段再超.基于工程項目的通信專業(yè)實踐教學體系建設(shè)探究[J].中國教育技術(shù)裝備.2013年12期
為了使競賽的各項工作高效率進行,我校在每次競賽前都成立領(lǐng)導小組。其職責是對競賽活動進行整體協(xié)調(diào)以及制定相關(guān)政策,組建教師指導組,選拔優(yōu)秀參賽隊員,制定并實施競賽培訓計劃等。在組織競賽方面,從學校領(lǐng)導到各部門領(lǐng)導都十分重視大學生電子設(shè)計競賽。每次都會撥出??钣糜陔娮釉O(shè)計競賽,同時還制定了相應(yīng)鼓勵政策,以調(diào)動師生的參與積極性。各職能部門都積極配合電子設(shè)計競賽工作,為學生提供一切可能的條件。
2.電子設(shè)計競賽促進實踐能力的培養(yǎng)
電子設(shè)計競賽是對學生的創(chuàng)新實踐能力的一次綜合測試。它不同于學校傳統(tǒng)的課程考試,不是單憑一張考卷來評定一個人的綜合素質(zhì)。對參賽學生來說,他們是電子設(shè)計競賽最直接的考驗者,從對題目的分析到選題、方案設(shè)計、元器件的確定、設(shè)計裝配制作、調(diào)試、最后完成作品并寫出論文。這對學生的理論聯(lián)系實際能力、實踐動手能力、軟硬件綜合應(yīng)用能力、論文書寫能力是一個很好的考驗。參加比賽的學生都有這樣的感慨,通過這樣的比賽,自己的動手能力得到了很大的提高,對原來書本上的知識點有了更深入的理解,也發(fā)現(xiàn)自己的知識還遠遠不夠,需要大面積的充電。
競賽同時也提高了學生解決、分析問題的能力。學生事先的設(shè)計方案并非是最優(yōu)的,也并非完全正確,在實踐的檢驗中,大部分學生都會碰到這樣那樣的問題,器件的參數(shù)選擇不對、連錯一個管腳、一根導線走錯,都會影響整個電路。這就要求學生在競賽中必須有耐心,時刻保持清醒的頭腦,對故障原因加以分析,找出故障點,有的學生方案設(shè)計不合理,要經(jīng)過多次的改動,在反復的實踐中,他們?nèi)〉昧俗詈蟮某晒?,積累了寶貴的經(jīng)驗。通過競賽,每一位參賽隊員都從中學到了許多知識,受益匪淺。
3.電子設(shè)計競賽培養(yǎng)學生市場及工程意識
3.1注重團隊精神的培養(yǎng)
團隊精神對于企業(yè)而言具有相當重要的作用,可以說,在一定程度上,它決定了企業(yè)的前途,因此,企業(yè)在招人時也很注重人員的團隊意識。在電子設(shè)計競賽的培訓過程中,我們很注重培養(yǎng)學生的團隊精神,在比賽中,三人一組,分工明確,一人負責硬件的搭建,一人負責軟件程序的編寫,一人負責整理和書寫設(shè)計報告,對全局要有所把握,三個人需要緊密團結(jié)、相互合作、齊心協(xié)力,這是最后獲得成功的重要因素,任何的不協(xié)調(diào)都將導致功敗垂成。
學校采取自愿搭配的原則。由于培訓學生來自不同專業(yè),不同班級,每個學生的知識結(jié)構(gòu)、學業(yè)特長、個性特征差別較大,不宜盲目地強行組合;而大學生往往具有獨立意識,所以采取讓他們自愿搭配,自由組合的辦法,并在培訓過程中注意觀察、適時調(diào)整,最終確定小組成員。
3.2借鑒公司項目開發(fā)的管理模式組織培訓,采用工程概念進行設(shè)計制作在學習了一定的基礎(chǔ)知識的前提下,采用項目導向的培訓模式。這需要指導教師根據(jù)歷年電子設(shè)計競賽的出題類型,結(jié)合本學校的實際情況,為學生選擇合適的項目,在規(guī)定的時間內(nèi)讓學生完成規(guī)定的任務(wù)。讓學生從分析題目,去圖書館、上網(wǎng)查找資料,確定幾套方案,到實踐解決問題有一個全面的認識。
引入模塊化的概念,硬件模塊化、軟件模塊化等,比如,電源模塊、單片機最小系統(tǒng)、顯示模塊、A/D、D/A模塊等等,事先都可以做好備用。在培訓過程中關(guān)注新器件的使用,申請一些樣片嘗試其使用情況。
4.給學生帶來積極的“副作用”
全國大學生電子設(shè)計競賽極大地激發(fā)了參賽學生的積極性和主動性,無論成績?nèi)绾?,參賽者都感觸頗多,收獲很大。學生普遍認為工程實踐能力得到了極大的提高,對電子制作的興趣更濃,自愿從虛擬的網(wǎng)絡(luò)游戲中回到了實驗室,針對參賽的學生,實驗室是開放的,只要是沒課時間,學生們都愿意在實驗室里,從被動學習變成了主動尋求方法解決實際問題。因此,我們在選拔參賽人員時也從原來的主要是大三的學生擴展到大一、大二優(yōu)秀的學生也可參加比賽,或與大三的學生進行組合成隊,激發(fā)他們的學習熱情,為以后的比賽培養(yǎng)好的苗子。參加過競賽的同學在后續(xù)的課程中都表現(xiàn)出特有的專注和投入,也有了很多想法,開始認真思考今后的人生打算。這也正是競賽精神的延續(xù)與擴展,筆者覺得也是最有意義的一點。
作為近年來組織與引導學生開展自主學習、科學研究與設(shè)計創(chuàng)新的第二課堂,大學生實踐培訓基地已逐漸引起國內(nèi)各高校的關(guān)注,對于形成“課內(nèi)外結(jié)合、全方位、立體化”的科技活動平臺,提升學生工程實踐能力起到了重要作用。近年來,桂林電子科技大學投資過百萬創(chuàng)建了電子設(shè)計培訓中心,該中心既是電子設(shè)計競賽的學生培訓基地,也是廣西區(qū)電子設(shè)計競賽的測評場所,更是桂林電子科技大學的電子信息科技活動平臺。其建設(shè)思路定義為:以全國大學生電子設(shè)計競賽為主線,整合電子信息類教學資源,以學生為中心,以創(chuàng)新思維和實踐動手能力的訓練為核心,以培養(yǎng)創(chuàng)新務(wù)實高素質(zhì)的應(yīng)用型人才為宗旨,以創(chuàng)新思維、基本科研技能及知識綜合應(yīng)用能力等多層次訓練為目標的電子信息科技文化活動平臺。中心根據(jù)學生科技活動特點及學科發(fā)展要求,除購置了電腦、示波器、信號發(fā)生器、穩(wěn)壓電源等常用儀器設(shè)備以外,還配置了EDA開發(fā)系統(tǒng)、DSP開發(fā)系統(tǒng)、單片機開發(fā)系統(tǒng)、德國“樂普科”自動制版系統(tǒng)等設(shè)備。中心網(wǎng)站定期公布一些題目,全校學生均可自愿參加制作,經(jīng)培訓中心指導教師驗收合格后,即可進入中心學習。中心在時間、空間、資源、指導等方面對學生進行開放式管理,培養(yǎng)學生的自覺研究習慣。培訓中心的主要功能包括:
1.1開展一系列分項目、分層次的講座,包括有關(guān)電源、DDS信號源、掃頻儀的原理,設(shè)計思路,高頻電路,F(xiàn)PGA,單片機,控制理論,論文寫作等專題以及電路調(diào)試中的實用方法和技巧。近三年來,電子設(shè)計培訓中心在區(qū)內(nèi)開出公開講座2次,校內(nèi)講座10余次。
1.2編寫《Protel設(shè)計與提高》、《FPGA實踐與應(yīng)用》等培訓教材,面向電子設(shè)計愛好者組織經(jīng)常性的培訓,通過訓練考核促進學生設(shè)計與制作能力的提高。同時,利用與電子行業(yè)相關(guān)企業(yè)建立的合作機制,由企業(yè)主動提供新產(chǎn)品、新設(shè)備,對師生開展進校集中培訓,介紹行業(yè)的新知識、新理論、新技術(shù)。
1.3為有較強創(chuàng)新意識和實踐動手能力的學生參與創(chuàng)新性實驗項目、教師科研、畢業(yè)設(shè)計、課程設(shè)計等提供技術(shù)指導及設(shè)備支持。“小功率數(shù)控交直流電流源”、“基于FPGA的RFID實訓平臺”、“智能無線搜救系統(tǒng)”、“基于軟件無線電的數(shù)字SSB無線收發(fā)機”等一批學生項目相繼完成并通過測試。
1.4作為大學生電子設(shè)計競賽廣西賽區(qū)的測評基地,為整個廣西賽區(qū)作品的測評提供全套設(shè)備和良好的測試環(huán)境。培訓中心的管理采用教學改革項目模式,學校每年驗收一次,根據(jù)中心當年的培訓規(guī)模、參賽成果等劃撥下一年度經(jīng)費。電子信息類專業(yè)學生通過中心的活動擴大了知識面,同時學校也遴選出了一批參加區(qū)級和國家級競賽的種子選手。
2注重興趣培養(yǎng),夯實入門基礎(chǔ)
在學生入校之初,就宣傳“先實踐、后理論、再實踐”的學習方式,鼓勵學生及早參與競賽培訓、體驗實踐創(chuàng)新。通過獲獎學生經(jīng)驗介紹會等形式,使新生深刻意識到:具有大賽經(jīng)歷的學生,會帶著大賽中的許多實踐問題學習理論課,迅速渡過認知階段,加深對理論知識的理解。因此,并非要課程都學完才能參加大賽,要提前介入,介入得越早越好[4]20-22。參與培訓的學生以自愿為基礎(chǔ),采用三人組隊形式。組隊時,提倡專業(yè)搭配、學科交叉,具有電路制作、軟件仿真、單片機編程、機械設(shè)計等專長的學生合理分工,優(yōu)劣互補。組隊形式從一開始便基本固定下來,經(jīng)過長期的磨合、磋商后,一旦有了賽事,小組成員之間即可默契配合、各司其職,為獲取佳績奠定了基礎(chǔ)。對于剛接觸競賽培訓的學生,組織參觀演示性強的往屆學生獲獎作品,提高學生的參與興趣。分別從數(shù)字電路、模擬電路、單片機、DSP及EDA等幾個方面介紹基礎(chǔ)理論知識,然后開設(shè)一些簡單的單元制作項目,具體內(nèi)容包括:信源電路、搶答器、計時器、放大器、傳感器、濾波器等。這些單元電路既是各種通用電路的基礎(chǔ),又都具有趣味性和可欣賞性,可以作為獨立的成果進行展示,從而激發(fā)學生學習電子信息類知識的熱情和自信心,初步體驗電子設(shè)計制作的基本流程,邁出實踐創(chuàng)新的第一步。
3研究競賽選題,推行層次化訓練
全國大學生電子設(shè)計競賽的選題范圍“以電子技術(shù)(包括模擬電路和數(shù)字電路)的應(yīng)用設(shè)計為主,可以涉及單片機、可編程器件及微機(微機主要作開發(fā)用)。題目盡可能考慮到教學的基本要求,并兼顧新技術(shù)的發(fā)展。”歷年競賽題目主要分為:(1)無線收/發(fā)信機;(2)數(shù)據(jù)采集、測量、傳輸與控制系統(tǒng);(3)高、低頻信號源;(4)交、直流放大器。細化到實際課程中,則涵蓋模擬電子電路、數(shù)字電子電路、高頻電路、傳感器技術(shù)及應(yīng)用、微機原理、單片機接口技術(shù)、PLD可編程技術(shù)、自動控制原理等多門課程[5-7]131-148,415-420,130-132。根據(jù)大學生電子設(shè)計競賽的題型和內(nèi)容傾向,針對需要掌握的基本知識、技術(shù)及技能,結(jié)合電子信息類應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案要求,開展層次化訓練。
3.1分項訓練對于具備一定設(shè)計制作基礎(chǔ)的學生,根據(jù)模擬電路、數(shù)字電路和單片機電路模塊分別進行分項專題訓練。模擬電路部分主要訓練項目為:音頻功放(包括音調(diào)、功率放大)、電源(穩(wěn)壓、穩(wěn)流)、程控放大器;數(shù)字電路部分包括:常規(guī)器件實現(xiàn)數(shù)字鐘、方波的展寬與變窄、常規(guī)器件實現(xiàn)的頻率計;單片機電路部分包括:單片機配合A/D轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)數(shù)字電壓表、單片機與D/A轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)的波形發(fā)生器、單片機對電機的控制。
3.2綜合訓練融合基礎(chǔ)層次的多個模塊給出設(shè)計題目和參數(shù)要求,啟發(fā)性地講解設(shè)計要點,使學生建立起系統(tǒng)的概念并自主設(shè)計、制作作品。
3.3跨學科集成訓練集中進行涉及自動化、機械、光學等多方面、跨學科的綜合訓練,包括:直流穩(wěn)壓源、信號發(fā)生器、無線收/發(fā)信機、信號檢測與控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制等。指導教師給出參數(shù)要求和大致參考方案,具體的設(shè)計和實施則通過學生查閱資料、教師答疑和學生自己的實踐來完成[8]154-156。
3.4賽前沖刺在開賽前期,參照電子設(shè)計競賽模式,采用模擬試題,要求學生以2-3人組隊的形式,在設(shè)定的時間限度內(nèi)完成資料查閱、方案選擇、電路制作、程序調(diào)試、問題排查、論文寫作等一系列工作,體驗競賽氛圍和工作模式。同時,邀請有豐富競賽經(jīng)驗的指導教師或企業(yè)工程師開設(shè)專題講座,講評電子制作作品,補充競賽方法和技巧,開拓學生的知識結(jié)構(gòu),使學生的實戰(zhàn)能力得到快速提高[9]120-123。為了能更真實地反映出學生電子設(shè)計制作的實際水平,當前在區(qū)級賽和國家級賽中,逐漸加設(shè)了全封閉式的制作類專項競賽。由組委會提供儀器設(shè)備、電路元件、萬能板等硬件設(shè)備,各參賽隊只能攜帶參考書籍和未寫入程序的單片機小系統(tǒng)板入場。參賽隊員需自行查閱資料、設(shè)計電路方案、列出元件清單并領(lǐng)用元件、在萬能板上布設(shè)元件、焊接電路、調(diào)試并測量數(shù)據(jù)。針對這一競賽形式,反饋到賽前培訓中,則更需要加強對學生基礎(chǔ)知識、獨立工作能力和拼搏精神的培養(yǎng)和鍛煉。#p#分頁標題#e#
4開展校級競賽,提供練兵舞臺
EDA技術(shù)是以數(shù)字電子技術(shù)課程知識為基礎(chǔ),具有較強實踐性、工程性的專業(yè)課程。將數(shù)字電路設(shè)計從簡單元器件單元電路設(shè)計,EWB軟件仿真提到了更高一級的可編程操作平臺上,進一步鞏固和提高學生電子電路綜合設(shè)計能力。但是,傳統(tǒng)的教學模式是將兩門課程分開,先上數(shù)字電路,后上EDA技術(shù),分兩學期授課。這樣的教學模式存在弊端,減弱了課程之間的聯(lián)系,降低了學生對數(shù)字電路理論的認識程度。通過對EDA技術(shù)課程的教學改革,以實訓的方式采用項目教學法,使學生在較短的時間內(nèi)掌握EDA技術(shù)基礎(chǔ)及其實驗系統(tǒng),從數(shù)字系統(tǒng)的單元電路,如譯碼器、計數(shù)器等入手,加深對數(shù)字電路基礎(chǔ)理論的認識,逐漸完成數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計。
1. EDA技術(shù)及其在教學中的應(yīng)用
1.1 EDA技術(shù)
EDA技術(shù)即電子設(shè)計自動化(Electronic DesignAutomation)是以計算機為工作平臺,融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果而形成的一門新技術(shù)畢業(yè)論文格式,是一種能夠設(shè)計和仿真電子電路或系統(tǒng)的軟件工具。采用”自頂向下”的層次化設(shè)計,對整個系統(tǒng)進行方案設(shè)計和功能劃分,系統(tǒng)的關(guān)鍵電路用一片或幾片專用集成電路(ASIC)實現(xiàn),然后采用硬件描述語言(HDL)完成系統(tǒng)行為級設(shè)計,最后通過綜合器和適配器生成最終的目標器件。圖1為一個典型的EDA設(shè)計流程。
圖1 EDA設(shè)計流程圖
1.2 EDA技術(shù)在教學中的應(yīng)用
在教學過程中,EDA技術(shù)利用計算機系統(tǒng)強大的數(shù)據(jù)處理能力,以及配有輸入輸出器件(開關(guān)、按鍵、數(shù)碼管、發(fā)光二極管等)、標準并口、RS232串口、DAC和ADC電路、多功能擴展接口的基于SRAM的FPGA器件EDA硬件開發(fā)平臺,使得在電子設(shè)計的各個階段、各個層次可以進行模擬驗證,保證設(shè)計過程的正確性。從而使數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計起來更加容易,讓學生從傳統(tǒng)的電路離散元件的安裝、焊接、調(diào)試工作中解放出來,將精力集中在電路的設(shè)計上。同時,采用EDA技術(shù)實現(xiàn)數(shù)字電路設(shè)計,不但提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,也增強了系統(tǒng)的靈活性,方便學生對電路進行修改、升級,讓實驗不在單調(diào)的局限于幾個固定的內(nèi)容,使教學更上一個臺階,學生的開發(fā)創(chuàng)新能力進一步得到提高。
2.課程教學改革實施
2.1課程改革思路
課程改革本著體現(xiàn)鞏固數(shù)字電路基礎(chǔ),掌握現(xiàn)代電子設(shè)計自動化技術(shù)的原則來處理和安排EDA技術(shù)教學內(nèi)容。打破傳統(tǒng)的從EDA技術(shù)概述、VHDL語言特點、VHDL語句等入手的按部就班的教學方法,以設(shè)計應(yīng)用為基本要求,開發(fā)基于工作過程的項目化課程,以工作任務(wù)為中心組織課程內(nèi)容,讓學生在完成具體項目的過程中來構(gòu)建相關(guān)理論知識。將EDA技術(shù)分為四個方面的內(nèi)容,即:可編程邏輯器件、硬件描述語言、軟件開發(fā)工具、實驗開發(fā)系統(tǒng),其中,可編程邏輯器件是利用EDA技術(shù)進行電子系統(tǒng)設(shè)計的載體,硬件描述語言是利用EDA技術(shù)進行電子系統(tǒng)設(shè)計的主要表達手段,軟件開發(fā)工具是利用EDA技術(shù)進行電子系統(tǒng)設(shè)計的智能化的自動設(shè)計工具,實驗開發(fā)系統(tǒng)則是利用EDA技術(shù)進行電子系統(tǒng)設(shè)計的下載工具及硬件驗證工具。采用項目化教學方法,以實訓的方式展開,讓學生在“學中做,做中學”。
2.2課程改革措施
以電子線路設(shè)計為基點,從實例的介紹中引出VHDL語句語法內(nèi)容。在典型示例的說明中,自然地給出完整的VHDL描述,同時給出其綜合后的表現(xiàn)該電路系統(tǒng)功能的時序波形圖及硬件仿真效果。通過一些簡單、直觀、典型的實例畢業(yè)論文格式,將VHDL中最核心、最基本的內(nèi)容解釋清楚,使學生在很短的時間內(nèi)就能有效地掌握VHDL的主干內(nèi)容,并付諸設(shè)計實踐。這種教學方法突破傳統(tǒng)的VHDL語言教學模式和流程,將語言與EDA工程技術(shù)有機結(jié)合,以實現(xiàn)良好的教學效果,同時大大縮短了授課時數(shù)。表1為課程具體內(nèi)容及實訓學時分配。
能力
目標
學習情境
項目載體
課時
QuartusⅡ開發(fā)工具使用能力
QuartusⅡ開發(fā)環(huán)境、實驗系統(tǒng)
二選一音頻發(fā)生器設(shè)計
6
VHDL語言編程能力
VHDL語言基本結(jié)構(gòu)
計數(shù)器電路設(shè)計
6
VHDL語言并行語句
8位加法器設(shè)計
8
VHDL語言順序語句
7段數(shù)碼顯示譯碼器設(shè)計
8
VHDL語言綜合運用
數(shù)控分頻器的設(shè)計
8
層次化調(diào)用方法
4位加減法器的設(shè)計
4
綜合開發(fā)調(diào)試能力
8位16進制頻率計設(shè)計;
十字路通燈設(shè)計;
數(shù)字鐘設(shè)計;
波形信號發(fā)生器設(shè)計,等。
(任選一題)
20
總計
1參與競賽暴露出實踐教學環(huán)節(jié)存在的問題
1.1參賽動機不純?yōu)楣膭顚W生積極參賽,出成績,出成果,學院通常會在各方面給予照顧和優(yōu)惠。比如我系參加數(shù)學建模競賽算2個公選課學分。在綜合測評加分中,各項獎勵都可以加分評獎學金,每支參賽的團隊還可以得到學校一定金額的資助,這就使得部分學生因功利性而參賽,忽視了科學研究精神。
1.2知識面過于狹窄在接到一個課題項目之后,學生不能就所學過的知識融會貫通,提出自己的設(shè)計方案,也無法對現(xiàn)有的各種方案進行優(yōu)劣比較。
1.3不會書寫設(shè)計報告設(shè)計報告從內(nèi)容到格式都存在許多不足,如電路設(shè)計缺少必要的理論分析和公式推導。這說明在實踐教學上忽略了實驗報告的質(zhì)量。原因是有統(tǒng)一印制的實驗報告格式,學生只需要相應(yīng)地填寫數(shù)據(jù)即可,不需要重新設(shè)計格式,不重視對數(shù)據(jù)的記錄、分析、總結(jié)、歸納,不善于通過數(shù)據(jù)或圖表說明問題。
1.4專業(yè)軟件的使用不夠熟練電路的仿真計算都離不開專業(yè)軟件的輔助,這就要求學生熟練掌握Protel或Multisim、Max-Plus2、SystemView、Matlab等EDA軟件的使用,并具有一定的文字錄入排版水平。實踐中,學生對于操作繁雜的大型專業(yè)軟件還不夠熟練,往往調(diào)試不出正確的結(jié)果。
1.5資料查閱能力差“挑戰(zhàn)杯”全國電子設(shè)計競賽屬于命題型開放性比賽。學生在選定題目后,不能盡快找到相關(guān)資料,對從哪一類書籍中可以找到適當?shù)脑O(shè)計資料不甚清楚。學生不會充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,不熟悉與電子設(shè)計相關(guān)的網(wǎng)站,在資料查閱上花費了大量的時間。這反映出實踐教學脫離了工程實際,暴露了實踐教學上存在的問題。
1.6對實驗室儀器生疏學生們通常只對用得比較頻繁的萬用表、示波器、信號發(fā)生器比較熟悉,而對雙蹤示波器,面板上功能眾多的調(diào)試旋鈕也不熟悉。至于頻譜分析儀、波特測試儀、高頻Q表就更是一籌莫展。
2對實驗實踐教學問題的思考
2.1加強實驗室建設(shè)實踐教學要遵循的兩個重要原則:一是能力培養(yǎng)原則,二是系統(tǒng)性與循序漸進原則。目前實驗教學分兩部分:實驗和實訓。從執(zhí)行效果上看,存在兩個方面的問題:一是驗證性實驗多、設(shè)計性實驗少,工科理科化;二是內(nèi)容不成體系,課程間的實驗內(nèi)容聯(lián)系不緊,理論與實踐脫節(jié),不符合能力提升的循序漸進原則。因此需要優(yōu)化實驗內(nèi)容體系,不斷更新和充實實驗內(nèi)容。其中工科理科化問題尤為突出,工科專業(yè)要求有較大硬件投入,建立實訓室,實習基地,校企合作,但就目前的現(xiàn)狀看,學校在這方面的投入明顯不足,學生動手能力差,焊接等技巧都不過關(guān),實踐能力比較差。電子設(shè)計競賽實質(zhì)是學生專業(yè)綜合素質(zhì)技能的競賽,是現(xiàn)代電子企業(yè)生產(chǎn)過程的仿真。學生的專業(yè)技能主要是在實驗室里培養(yǎng)造就的,只有在實驗室養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W作風才能在考核創(chuàng)新精神的電子競賽中游刃有余。所以,無論是從學校教育教學改革,還是從參加電子設(shè)計競賽需要的角度出發(fā),實驗室設(shè)備齊全是至關(guān)重要的初始條件。學校除了要配備普通的單片機實驗室、可編程序控制器實驗室、計算機控制系統(tǒng)實驗室、傳感器實驗室以外,還應(yīng)建設(shè)單片機應(yīng)用、控制系統(tǒng)等實習基地,為學生提供實踐的機會。
2.2加強實踐教學內(nèi)容的改革學生科技創(chuàng)新活動是促進學風建設(shè)和素質(zhì)教育的重要載體,高職學生本身并不缺乏創(chuàng)新潛能,但缺乏創(chuàng)新的動力和欲望,缺乏創(chuàng)新意識和創(chuàng)新毅力,這些問題在課堂教學和課外科技活動中都沒有得到很好的解決。傳統(tǒng)的高職教育模式很難實現(xiàn)創(chuàng)新教育的要求。學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)沒有在課堂主陣地得到落實,實訓教學往往強調(diào)對某項操作技能的反復訓練,不能對學生起到啟發(fā)作用。有鑒于此,實驗實踐教學的改革勢在必行。教師在課堂教學過程中,注意教材內(nèi)容的更新,不斷將新理論、新技術(shù)介紹給學生。鼓勵學生閱讀相關(guān)電子刊物,并以論文、課外書刊讀書筆記、小產(chǎn)品設(shè)計等形式作為作業(yè)或考試的一部分。課堂教學采用啟發(fā)式教學,要充分調(diào)動學生的學習積極性,使學生由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習,激活學生的創(chuàng)新思維。加強綜合性實踐教學,減少驗證性實驗。把部分實驗室作為開放實驗室,為學生提供必要的技術(shù)支持。對于一些專業(yè)性強、實用性強的課程,學生的學習興趣較大,為此教師應(yīng)在原綜合實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上增加一些設(shè)計性內(nèi)容,為學有余力的學生進行實踐提供支持。
2.3提高教師素質(zhì)學生電子設(shè)計競賽不僅是對參賽學生創(chuàng)新精神、專業(yè)技能的檢驗,也是對教師水平、教學效果、教師專業(yè)素質(zhì)水平的檢驗。教師首先要具有較高的專業(yè)素質(zhì),才有能力對學生言傳身教。形成階梯化的教師隊伍,對年輕教師實行導師制度,讓有豐富實踐教學經(jīng)驗的教師作為指導教師,在思想觀念、學習觀念、專業(yè)知識、教學方法和實踐能力等方面進行傳、幫、帶及業(yè)務(wù)交流,恰當?shù)匕才拍贻p教師參加實驗室建設(shè)和指導學生實驗等工作。同時,老教師在申報科研課題時,吸收年輕教師參加,給他們分配任務(wù),提高他們的研究水平和專業(yè)素質(zhì)。指導教師需要有豐富的工作經(jīng)驗,對初次獨立承擔指導任務(wù)的教師進行協(xié)助指導,且不宜一次指導過多學生。同時要求指導教師一定要工作嚴謹、踏實,保證每天的指導時間,指導教師組織開展課余科技活動小組,重視在科研實踐中培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力和動手操作能力。學校要重視和鼓勵學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),提供充足的基金運用于電子設(shè)計與制作的課題,供學生申請。為調(diào)動師生的積極性,在政策上予以扶持獎勵,如鼓勵學生進行課外科技活動,將課外科技活動取得的成果納入學分;設(shè)立主講教師崗位,安排教學效果好的教師多講課并提高課酬;設(shè)立校、系教學改革課題基金,計入工作量;教學改革成果、教學研究論文與科研成果、科研論文同等對待。