立體式電子創(chuàng)新研究與實(shí)踐
時間:2022-08-26 04:00:42
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一、師資隊(duì)伍建設(shè)
教師隊(duì)伍是創(chuàng)新培訓(xùn)的主導(dǎo)力量,是電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地開展科技創(chuàng)新活動的保證。教師的水平和投入是決定創(chuàng)新培訓(xùn)成敗的關(guān)鍵。通過選拔和培養(yǎng),建立一支具有不同的學(xué)術(shù)背景和研究方向、專兼職相結(jié)合、專業(yè)功底扎實(shí)、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富并具有奉獻(xiàn)精神的指導(dǎo)教師隊(duì)伍,使其制訂的創(chuàng)新培養(yǎng)方案能夠充分滿足電氣信息類專業(yè)實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求。學(xué)校方面必須加大創(chuàng)新培訓(xùn)師資隊(duì)伍建設(shè)的經(jīng)費(fèi)投入,提高教師的待遇水平,關(guān)心教師隊(duì)伍的成長。必須加速教師隊(duì)伍知識的更新,不斷擴(kuò)寬其知識面,注重其理論聯(lián)系實(shí)際、分析和解決問題能力的提高。隨著參加創(chuàng)新培訓(xùn)學(xué)生規(guī)模的擴(kuò)大,必然會出現(xiàn)教師資源嚴(yán)重不足的情況。因此,必須堅(jiān)持以教師為指導(dǎo)核心,發(fā)動一切可能利用的力量。教師在創(chuàng)新培訓(xùn)過程中,盡量采取啟發(fā)式的教學(xué)方法,精力重點(diǎn)放在對學(xué)生學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)上面,讓學(xué)生明確必須掌握哪些知識和技能,該如何學(xué)習(xí),為其提供精煉的學(xué)習(xí)參考資料,有目的、有針對性地進(jìn)行訓(xùn)練。如學(xué)習(xí)模擬電路知識,可以讓學(xué)生根據(jù)生活和生產(chǎn)實(shí)際自擬題目,比如有學(xué)生想要采集人體脈搏信號,教師只要告訴學(xué)生可以通過什么方法進(jìn)行采集,如壓力傳感器或者光敏電阻等,采集的信號屬于微弱和易受干擾的信號,必須進(jìn)行放大和濾波處理,剩下的工作如器件選型、電路設(shè)計(jì)等則均由學(xué)生自行完成。電路設(shè)計(jì)完后要求學(xué)生先根據(jù)原理進(jìn)行電路參數(shù)計(jì)算如放大倍數(shù)和濾波截至頻率等。計(jì)算完后,教會學(xué)生如何使用Multisim軟件,讓其將自己設(shè)計(jì)的電路和所計(jì)算的電路參數(shù)在該軟件上仿真驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)。最后讓其購買元器件,進(jìn)行實(shí)物制作和測試驗(yàn)證。在整個過程中必須充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性,教師只是提供解決問題的方法和思路。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件建設(shè)
要進(jìn)行一個完整的創(chuàng)新培訓(xùn),必須建設(shè)一個完全開放性實(shí)驗(yàn)室平臺。包含基本調(diào)試設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,如計(jì)算機(jī)、示波器、信號發(fā)生器、可調(diào)穩(wěn)壓電源、電壓表、焊接臺、實(shí)驗(yàn)桌椅等。在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上,對不同層次的學(xué)生,實(shí)驗(yàn)室要提供不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。對主要面向低年級學(xué)生的基礎(chǔ)訓(xùn)練開放實(shí)驗(yàn)室要提供計(jì)算機(jī)、萬用表、信號發(fā)生器、示波器、電源等常用的電子儀器,數(shù)量以保證基本夠用為度。對主要面向高年級學(xué)生的實(shí)驗(yàn)室除配備常規(guī)儀器外,還要配置較高級的開發(fā)設(shè)備,如單片機(jī)、DSP、EDA、ARM開發(fā)板、毫伏表、PCB制作系統(tǒng)、常用的電子設(shè)計(jì)類軟件等。另外,為了便于學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐活動,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建立器件庫,利用實(shí)驗(yàn)室的專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)購買常用的電子元器件,如電阻、電容、接插件和常用芯片等,免費(fèi)供學(xué)生使用,同時對器件的進(jìn)出建立詳細(xì)的明細(xì)表,以提高器件的使用效果和效率。
三、建立自主、開放型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
為了充分發(fā)揮學(xué)生們的創(chuàng)造性和能動性,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室運(yùn)作主要采取自由開放和預(yù)約開放,并將開放時間公布。自由開放的主要對象是教師和電子協(xié)會成員,他們可以在開放時間隨時到實(shí)驗(yàn)室工作。而預(yù)約開放的對象是全校的電子愛好者,他們可在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)站上提出申請,經(jīng)批準(zhǔn)后才能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。開放實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)配備指紋刷卡門禁系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備電源控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)以及相應(yīng)的軟件管理系統(tǒng)。通過相應(yīng)的軟件管理系統(tǒng)對想進(jìn)入創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)和培訓(xùn)的學(xué)生進(jìn)行身份登記備案和授權(quán)。采用網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理模式,提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開放性。獲得授權(quán)并且預(yù)約成功的學(xué)生準(zhǔn)許進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí),但不允許在實(shí)驗(yàn)室做過多的與學(xué)習(xí)無關(guān)的事情,如上網(wǎng)聊天、玩游戲等,可以通過網(wǎng)絡(luò)攝像頭監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)則取消其進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的資格。實(shí)驗(yàn)室要做到完全無人值班是很難的,但是實(shí)驗(yàn)室教師又不可能全天候包括晚上在實(shí)驗(yàn)室值班,因此可以制定值班表,安排學(xué)生(包括研究生)輪流值班。另外,對實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行編號,且不允許學(xué)生隨便搬動實(shí)驗(yàn)臺的設(shè)備。
四、采取遞進(jìn)式的教學(xué)培養(yǎng)模式
針對不同年級學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),建立了遞進(jìn)式創(chuàng)新實(shí)踐培訓(xùn)體系,明確了學(xué)生從入門到提高等不同階段的教學(xué)內(nèi)容。對一年級新生開展了電子焊接工藝、制圖制板工藝、小功能電路等基礎(chǔ)性培訓(xùn),旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;在二年級學(xué)生中開設(shè)了“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”等課程,以功能電路、單元電路、小系統(tǒng)設(shè)計(jì)等為主要內(nèi)容,通過課程化的培訓(xùn),旨在提高學(xué)生的應(yīng)用電路設(shè)計(jì)能力;經(jīng)過嚴(yán)格選拔,在三年級學(xué)生中開展了綜合性培訓(xùn),以綜合性功能電路、大型應(yīng)用系統(tǒng)為主要內(nèi)容,從而提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力。
五、采取多級開放式團(tuán)隊(duì)運(yùn)行管理模式
實(shí)行從指導(dǎo)教師→研究生→高年級本科生→低年級本科生的多級開放式創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)運(yùn)行管理模式,如圖1所示。這種模式不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和領(lǐng)導(dǎo)能力,還可以形成傳幫帶、便于知識與技能傳承的長效機(jī)制。在這個創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)里,不僅要強(qiáng)化上一級團(tuán)隊(duì)成員的權(quán)威,更要重視團(tuán)隊(duì)核心成員奉獻(xiàn)精神的培養(yǎng)。每個團(tuán)隊(duì)核心成員必須定期制定培訓(xùn)計(jì)劃,負(fù)責(zé)團(tuán)隊(duì)培訓(xùn)和知識的有效傳承。任何團(tuán)隊(duì)成員都必須嚴(yán)格服從團(tuán)隊(duì)核心成員的任務(wù)安排,按計(jì)劃完成培訓(xùn)任務(wù),提交總結(jié)報告。對高一級的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)給予政策上的優(yōu)先扶持,對能力突出的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)成員,允許其進(jìn)入高一級的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),而對表現(xiàn)不佳的成員也可降到低一級的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),甚至從創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)中剔除出去。創(chuàng)新基地采用網(wǎng)絡(luò)化管理,通過建立專門的網(wǎng)站公布創(chuàng)新基地的全部實(shí)踐活動,包括培訓(xùn)時間、內(nèi)容、各類創(chuàng)新項(xiàng)目申報情況、學(xué)術(shù)研討活動、儀器設(shè)備現(xiàn)狀等,吸引更多的學(xué)生參與進(jìn)來。網(wǎng)絡(luò)化管理、創(chuàng)新項(xiàng)目審批和申報、各類科技競賽活動的組織等工作由學(xué)工部門帶領(lǐng)校內(nèi)電子協(xié)會來完成。對于每個創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),均可以申報創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地科技項(xiàng)目,開展申報、立項(xiàng)和研究等工作,并在規(guī)劃時間內(nèi)完成預(yù)定目標(biāo),提交科技成果。對確定立項(xiàng)的學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地科技項(xiàng)目在科研經(jīng)費(fèi)上給予資助。從經(jīng)費(fèi)、政策上重點(diǎn)支持優(yōu)秀學(xué)生從事原創(chuàng)性科技項(xiàng)目,激勵學(xué)生做出重要創(chuàng)新成果。以項(xiàng)目為依托,實(shí)行“教師指導(dǎo)、學(xué)生自主、分級管理、滾動發(fā)展”的良性機(jī)制。在綜合實(shí)踐活動的開發(fā)、設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中,鼓勵學(xué)生自主選題、自定計(jì)劃,將學(xué)生的需要、動機(jī)和興趣置于核心地位,促進(jìn)其個性的充分發(fā)展。堅(jiān)持教學(xué)、科研、生產(chǎn)相結(jié)合,把科學(xué)研究引入教學(xué)過程,將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源,組織學(xué)生參加科研實(shí)踐;把教學(xué)與生產(chǎn)勞動和技術(shù)推廣結(jié)合起來,將專業(yè)課的理論教學(xué)緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行;讓學(xué)生走出校門,把實(shí)踐教學(xué)拓展到社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個層面,從而為學(xué)生提供學(xué)習(xí)、實(shí)踐、創(chuàng)新的機(jī)會,縮短學(xué)用差距,加深學(xué)生對理論知識的理解,增強(qiáng)學(xué)生觀察、分析和解決實(shí)際問題的能力。
六、依托各類創(chuàng)新性項(xiàng)目和學(xué)科競賽平臺
依托大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目、大學(xué)生課外科技制作項(xiàng)目開展項(xiàng)目創(chuàng)新訓(xùn)練,通過對創(chuàng)新項(xiàng)目進(jìn)行研究,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和主動性,使學(xué)生逐步具備“勤于思考、勇于探索”的科學(xué)品質(zhì)。同時,通過項(xiàng)目小組的共同研究,學(xué)生的組織協(xié)調(diào)能力、合作精神也得到了培養(yǎng)。通過強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)、實(shí)施創(chuàng)新訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力;充分利用學(xué)校多種教育資源,開展有效的第二課堂活動,結(jié)合湖南省和全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、智能汽車大賽及挑戰(zhàn)杯大賽等參賽活動,創(chuàng)造優(yōu)良的創(chuàng)新工程環(huán)境,開展多種形式的科技創(chuàng)新活動及應(yīng)用研究工程訓(xùn)練,強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主,學(xué)生自主選題,培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)的掌握工程設(shè)計(jì)的全過程,充分發(fā)揮學(xué)生的自我能動性和創(chuàng)造力。進(jìn)一步加強(qiáng)科技創(chuàng)新活動環(huán)境建設(shè),提高裝備水平,配置經(jīng)驗(yàn)豐富的指導(dǎo)教師隊(duì)伍。在全校開展各類設(shè)計(jì)競賽(如機(jī)器人設(shè)計(jì)大賽、電子競賽、創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)大賽等),鼓勵學(xué)生報名參加比賽,創(chuàng)造一切條件開放實(shí)驗(yàn)室為其提供良好服務(wù),使每個學(xué)生融入創(chuàng)新氛圍。
七、學(xué)校增加對創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的投入
學(xué)校以學(xué)生為本,在實(shí)驗(yàn)的策劃、資金和設(shè)備等各方面給予有力支持,改變以往實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)單純依靠實(shí)驗(yàn)人員的模式,派出實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師,定期給學(xué)生講課和指導(dǎo),并且參與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和籌備。探索創(chuàng)新性自主式、研討式教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。設(shè)立學(xué)生科技活動專項(xiàng)基金,用于資助學(xué)生開展科研活動,支持并組織學(xué)生參加全國有影響的課外學(xué)術(shù)科技競賽,表彰在學(xué)生學(xué)術(shù)科技創(chuàng)新活動中表現(xiàn)突出的個人和集體,獎勵優(yōu)秀的學(xué)生科技學(xué)術(shù)成果,同時創(chuàng)造條件扶持有發(fā)展前景的應(yīng)用性科技成果的轉(zhuǎn)讓與開發(fā)。每年不定時、不限項(xiàng)地開展學(xué)生科研立項(xiàng)申報工作,并制定學(xué)生科技項(xiàng)目管理辦法,對課題進(jìn)行階段性的跟蹤指導(dǎo)、監(jiān)督、檢查和評審。
八、建立校企合作基地,培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)
建立完善的校企合作管理和運(yùn)作機(jī)制,加強(qiáng)與企業(yè)長期穩(wěn)定的合作。通過校企合作,解決資金投入與發(fā)展的瓶頸問題,提供教學(xué)資源、派遣與培養(yǎng)師資、基地實(shí)訓(xùn)、企業(yè)實(shí)習(xí)與就業(yè)等完整的人才培養(yǎng)鏈。通過校企合作,開拓了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的新途徑,提升了教學(xué)層次,節(jié)約了建設(shè)資金,推動了教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的進(jìn)度。通過校企合作,使學(xué)生擁有了直接的工作經(jīng)驗(yàn),提前完成了從學(xué)生到員工的角色轉(zhuǎn)變,使學(xué)生具有突出的競爭優(yōu)勢。通過校企合作,學(xué)??梢园l(fā)揮自己的智力優(yōu)勢,協(xié)助企業(yè)開展商業(yè)策劃、產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)指導(dǎo)和員工培訓(xùn),讓學(xué)生參與企業(yè)生產(chǎn)和企業(yè)管理,使其在企業(yè)的工作中學(xué)習(xí)企業(yè)文化,掌握基本操作,培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)技能。與企業(yè)的項(xiàng)目合作是創(chuàng)新基地發(fā)展的有力補(bǔ)充。學(xué)校圍繞企業(yè)生產(chǎn)申報科技項(xiàng)目、設(shè)定創(chuàng)新課題,不僅為企業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)支持,而且也使學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育有的放矢,所取得的創(chuàng)新成果可直接為企業(yè)所用,使創(chuàng)業(yè)具備了實(shí)際應(yīng)用價值。
九、建立良好的激勵機(jī)制
良好的激勵機(jī)制能夠提高學(xué)生的創(chuàng)新熱情和指導(dǎo)教師的積極性。學(xué)生創(chuàng)新培訓(xùn)考核合格、學(xué)科競賽獲獎、發(fā)表學(xué)術(shù)論文、申請專利、申請各級創(chuàng)新項(xiàng)目等,都能獲取一定的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教育學(xué)分并給予精神和物資獎勵,對于指導(dǎo)學(xué)生取得科技成果和獲得競賽獎勵的教師也要給予一定的獎金鼓勵,同時將指導(dǎo)工作納入教師的教學(xué)工作業(yè)績考核。
十、結(jié)論
立體式電子創(chuàng)新培訓(xùn)依托教師的科研條件和指導(dǎo)力量、結(jié)合創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)先進(jìn)的管理辦法和制度、學(xué)校政策的扶持與激勵,以及各部門的配合與支持,形成了一個可以對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力、基本科研技能及知識綜合應(yīng)用能力等多層次訓(xùn)練的平臺。通過強(qiáng)化創(chuàng)新實(shí)踐活動,進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)業(yè)能力,使其具備了過硬的專業(yè)知識、優(yōu)秀的管理及溝通能力、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和較強(qiáng)的實(shí)踐能力、敏銳的創(chuàng)業(yè)意識和良好的團(tuán)隊(duì)精神。
本文作者:王玉鳳范必雙工作單位:長沙理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院