苗匯靜 王立新 李恒偉
山東理工大學電氣與電子工程學院 山東淄博 255049
社會對工程實踐及科技創新人才的迫切需求,要求高等學校實踐教學不斷改革,這是廣大教育工作者責無旁貸的使命。隨著電子技術的迅速發展,要使高等教育與時俱進,建設電子設計科技創新實踐基地是工科院校實踐教學改革的重要舉措,對我國優秀人才的脫穎而出、高等教育的改革與發展將產生深遠影響[1-2]。結合山東理工大學實際,為滿足電工電子實訓教學、大學生電子設計競賽、信息技術大賽、電子工程師認證、電子行業技能鑒定和職教師資培訓等教學任務的要求,以電子設計科技創新實踐基地建設為契機,從轉變教育理念,更新課程體系,改革教學方法、運行模式和管理模式等方面,進行探討和實踐。
為了實現創新人才培養目標,確立以培養學生工程實踐能力、創新能力、科研能力為核心目標的建設理念。重要的是要實現教學理念、教學模式的轉變,從而為創新教育的實施建立良好的教學平臺。與此同時促進教學改革,帶動學科建設[3]。
為了實現學生個性化培養,將以往被動式學習轉變為主動式學習。通過有效的組織和引導,使各項創新實踐活動盡可能以學生自主設計、自行組織來完成。積極倡導學生自主學習、勇于創新,注重學生的創新意識、團結協作能力的培養,力求為學生創造一個自由、開放的教學空間,激發和釋放學生的創新熱情。
從理論知識到實踐動手能力,從設計技巧到工程規范,從提出問題到解決方案,從開發流程到系統實現,從人員分工到團隊合作等多方面,培養學生的工程實踐和科技創新能力。
大學生電子設計競賽、信息技術大賽和挑戰杯等,推動了學生科技活動的開展,將學生科技活動作為培養學生實踐動手能力和創新精神的重要手段,改革教學方法,建立培養模式和運行機制,培養學生的實踐動手能力、科研能力、創新能力和創業能力。培訓學生參加各種競賽,并在國家和省級競賽中取得好的成績,使從創新實踐基地中走出的學生能成為相關行業的科研骨干力量。
以學生為本,建立知識、素質、能力協調發展的培養體系,構建多元化的實踐教學平臺。從科學技術的飛速發展和社會經濟對人才培養的要求出發,以培養學生實踐創新能力為核心,轉變教育觀念,更新課程體系,改革教學模式和運行模式,建成一個合理的實驗室硬件結構和軟件結構,為學生的自主學習和全面發展創造一個科學、合理的多元化實踐教學平臺,保證創新教育的有效實施。
將課堂教學逐漸延伸到課外,將學生的課外科技活動納入創新能力培養的過程中,加強對學生的引導,注意對學生實踐活動興趣的培養。通過組織多種形式的實踐活動,提供不同層次的實踐內容,提出靈活多樣的實踐要求,提高學生的主動性。同時以開放實驗室為平臺,將興趣小組、學生社團、各類競賽、科技創新、科學研究等課外實踐活動,作為培養創新人才、提高學生綜合素質的重要環節。
就電子設計競賽而言,雖然學生是主體,但沒有一支科研水平較高的教師隊伍,在大賽中取得突出成績是很難的。通過科技創新實踐基地的建設,使廣大教師的科研水平和工程實踐能力有所提高,使更多的教師能獨立指導學生參加電子設計競賽及其他各種科技競賽活動。
通過創新基地建設,改善教學條件,加大實驗室投資力度,進一步擴展現有實踐教學基地的教學功能,使現有教學資源得到充分利用和開發,提高教學資源利用率。
成立實踐教學改革領導小組,制定發展規劃,實施改革政策,建立評獎制度,設立獎勵項目,鼓勵教師和學生積極參加實踐基地的改革和建設。定期進行大學生科技活動的評比工作,對在科技活動中積極組織、宣傳,以及努力開展科研攻關并取得優異成績的教師和學生,給予表彰和獎勵,營造良好的科技氛圍,推動科技活動繼續向更高層次發展[4]。
按照創新型人才培養目標要求,在探索中穩步發展,在創新中逐步完善,已發展為一個集實習、培訓、競賽、設計開發、學術交流、產學研于一體的大學生科技創新實踐基地。具有較高理論水平和推廣價值的實踐教學研究成果,為學校乃至全省的實踐教學提供借鑒。
全國和山東省電子設計競賽的共同特點是任務重、時間緊,要求學生四天四夜完成全部設計任務,包括方案論證、理論分析和數據計算、原理圖繪制、硬件制作、整機調試和論文撰寫的全部工作,這是一項很艱巨的任務。學生在競賽中暴露出很多不足之處,如有的學生提出的設計方案較少,知識掌握不夠全面,不能綜合運用所學知識進行分析設計;不能通過實驗數據分析、總結、歸納問題及解決問題;在誤差分析方面,有的學生不知道如何下手;團隊協作精神欠佳,出現錯誤相互埋怨。種種現象反映出學生的理論基礎不夠扎實,不能把所學的知識綜合運用。隨著創新基地的建設和完善,逐漸克服和解決以上問題。
大學生創新實踐基地必將為學生的自主學習與實踐、積極創新與創業,開辟出更加廣闊的學習空間。
科學的管理是保證實踐基地建設成果的有力措施,有效的運行才能發揮實踐基地建設的效益。結合學校實際情況,采用靈活多樣的運行模式。
電子設計科技創新實踐基地,包括電子設計創新實驗室、單片機同步教學實驗室、電子實習與制作室、PCB制作室、SMT實踐室、電工實訓室、PLC實訓室、電子元器件展室、儀器設備存放室等。制定和完善實驗室開放制度,周一至周日,從早晨8點至晚上10點,全面開放。暑假和節假日安排專人值班,以最大限度地滿足學生需求。學生可隨時進入實驗室開展活動,大大調動了學生參與實踐活動的積極性。實驗室的全面開放使學生擁有了更多動手實踐的機會,為學生課外實踐提供平臺,對學生的實踐能力和創新精神的培養起到積極作用。
為提高學生的創新實踐能力,改革實踐教學課程體系,建立知識、素質、能力協調發展的三級能力培養體系。三級能力培養體系是:基礎知識和基本技能培養,系統設計和應用能力培養,綜合創新能力和獨立工作能力培養。實踐基地的指導教師大多都是教學骨干,是優秀的雙師型人才,既有堅實的理論知識,又有豐富的實踐經驗。許多教師曾承擔過國家級、省級科研課題,也同時承擔著畢業設計、課程設計、實習實訓的教學任務,負責安排這些教學環節。
社會對高素質人才的需求和呼喚,觸動了對教育深層次問題的思考,必須轉變教育思想,更新教育觀念,融傳授知識、培養能力、提高素質為一體,將提高學生的創新能力滲透到實習實訓、課程設計、畢業設計的教學過程中,推行多元化實踐教學模式。多元化的教學模式,激發了學生自覺學習積極性,不僅能使拔尖人才脫穎而出,也能使全體學生得到共同提高。
利用科技創新實踐基地開展各種科技競賽活動,如全國和山東省大學生電子設計競賽、全國大學生信息技術及電子系統設計競賽、工信部大學生單片機競賽和電子設計組裝競賽、中國“挑戰杯”課外學術科技作品競賽、全國大學生“飛思卡爾杯”智能汽車競賽、全國“電腦鼠走迷宮”競賽、電子工程師認證考試、電子行業職業技能鑒定、全國骨干教師職業技能培訓等,還有學校和學院組織的電子設計競賽、電子組裝競賽、無線電測向競賽、大學生創新項目、走進實驗室系列活動等。
積極組織學生在科技創新實踐基地搞大學生科技創新項目,參加教師科研課題。通過科研實踐和鍛煉,學生學會了查閱資料、文獻檢索、方案論證、撰寫工程設計說明書、設計電路、仿真調試、整機安裝、試驗結果分析等[5-6]。部分優秀學生走向社會,為企業提供技術服務,解決技術難題。
充分利用科技創新實踐基地,依托學院雄厚的教師力量,開展各種社會服務。每年都組織就業培訓、創業培訓、職業師資培訓和電子行業職業技能培訓等,指導學生參加各種創業訓練[7]。
1)完善了實踐教學體系,構建了多元化的實踐教學平臺,增加了設計型、研究型、創新型實訓項目,全面提高學生創新能力。
2)以大學生電子設計競賽為載體,營造了良好的創新能力訓練氣氛。近3年來,獲國家級獎勵6項,省級一等獎14項、二等獎19項。
3)開展了創新項目立項活動,加強創新能力專項訓練,提高了科研水平。近3年來,在基地搞科技創新活動的學生有2100余人,平均每年接納700余人;提交成果190項,實用新型專利4項,發表學術論文7篇,提交競賽論文56篇。
4)強調對學生能力培養的全面性,學生綜合素質有所提高,擴大了就業面。將提高學生的創新能力滲透到畢業設計、課程設計、實習實訓的教學過程中。近3年來,在基地實習實訓、畢業設計的學生有9000余人,平均每年接納3000余人。有360人考取了電子工程師(初級和助級)資格證,有55人進行了電子行業職業資格鑒定認證。學生的成果得到教師和專家的肯定,增強了學生的榮譽感和自信心,勇氣、克服困難、團結協作等方面也得到了鍛煉。學生畢業時敢于面對社會,擴大了就業面,能夠較快適應新的工作,這也是高等教育培養的目標。
雖然做了許多工作,取得較好的效果,但是與優秀院校的電子設計創新實踐基地相比還有一定差距,還有許多不足之處。還應繼續統一思想,提高認識,全面實施實踐創新能力培養計劃,進一步制定詳細實施方案和考核評價體系,完善激勵機制,加大創新能力訓練經費投入,為學生開辟更加廣闊的學習空間。
[1]呂念玲,陳紀鑫,殷瑞祥.大學生實踐創新基地建設的思路與實踐[J].實驗室研究與探索,2010,29(8):279-280.
[2]譚博學,宋吉江,苗匯靜.電工電子實踐教學改革的探討[J].實驗技術與管理,2008,25(7):112-114.
[3]張樹軍,王永軍,李景華,等.加強電工電子教學基地建設提高學生的創新能力[J].中國冶金教育,2003(1):42-44.
[4]李震,朱昌平,范新南,等.“3+1”教學模式與學生創新能力的培養[J].實驗技術與管理,2007,24(1):128-130.
[5]劉世彪,張佑祥,龔雙姣.校內實踐基地建設促進大學生科技創新的實踐與探索[J].高等理科教育,2009(3):112-113.
[6]劉海峰,溫剛,崔濤.大學生創新基地建設與實踐[J].實驗室科學,2008(3):1-2.
[7]孫麗霞.創建大學生科技創新示范基地的研究與實踐[J].教育與職業,2011(6):181-182.