郭俊美 汪 寧 李慶華
(齊魯工業大學 電氣工程與自動化學院,山東 濟南250000)
電子信息工程和通信工程是齊魯工業大學電氣學院電子工程系的兩個工科專業,都具有應用性和實踐性非常強的特點。 隨著科技的高速發展,企業對這兩個專業學生的需求量越來越大,同時對學生動手能力、團隊協作溝通能力、主動創新能力等綜合素質的要求也越來越高。 這就求我們對學生的教育和培養要與社會接軌,加大實驗室的開放力度,建立創新型實驗室,探索新的創新型人才培養模式[1]。
電子系目前已經開放了部分實驗室, 但是從目前的運行狀況來看,還存在些問題:(1)實驗室缺少一個明確的階段性或長期性的培養目標。 學生只是進入了實驗室,但至于在實驗室做什么、怎么做、怎么規劃,還處于一種迷茫的狀態,不知道或不明確自身如何學習和發展,這在一定程度上影響了自身發展的速度。 (2)學生之間缺少團隊意識和協作能力。有些學生在日常開放實驗室里的學習往往處于獨立作業的狀態,盡管遇到難點問題時相互之間也會有交流或探討,但同學之間的協作配合的能力鍛煉不多,這就使得在一些大的設計或競賽中需要分工合作時效率比較低。(3)由于沒有形成良好的管理機制,造成由于部分學生畢業或離開實驗室而使個別已掌握的開發技術知識成果流失。 因此,建立完善的實驗室管理和運行機制迫在眉睫。
本文主要從實驗室培養的角度來談一下創新型人才的培養模式,主要從以下幾個方面進行探討。
對于電子信息、通信工程本科專業的學生,創新能力和動手能力無疑是最重要的能力。 培養這兩方面能力的一個重要平臺就是實驗室。 如果學生不進入實驗室,只是單純的憑借對電子設計的愛好獨立進行創新項目的設計難度很大。一方面個體學生很難擁有一些價格比較貴重的電子測試設備,如示波器、信號源以及各類測試儀器等,這就很大程度上限制了設計的開展,所完成的系統可靠性難以保證;另一方面,創新設計不同于一般的小電子制作或普通實驗,設計內容本身綜合度和復雜性一般會很大,設計的開發手段往往不止一種,交叉性學科的知識也比較多。單個學生限于個人知識資源和能力難以完成水平較高的創新設計, 這就在很大程度上限制了個人綜合素質的提高。而把對電子創新設計感興趣的人才聚集到實驗室中來,這不僅可以充分提高實驗室資源的利用率,同時成員之間可以優勢互補,使個人能力能較快地增長,也能通過成員之間日常的互助,培養他們的團隊意識和協作能力。
因此,我們充分利用現有實驗室資源,組建創新實驗室。從本科二年級開始,選撥一些動手能力強、有創新意識的學生進創新實驗室,進行重點培養。學生可以找自己感興趣的課題,到實驗室進行設計制作,也可以參與實驗室老師的項目。每個創新型實驗室既配有先進的硬件設備,又配有理論和實踐能力都很過硬的指導老師,可以隨時對學生進行指導,使學生既充分發揮了主觀創造性,又充分利用了實驗室的設備資源,而且可以在老師的指導下少走很多彎路。 同時也實現了實驗設備的最大化利用,避免浪費資源。
在操作上,“創新型實驗室”的可按照如下流程進行:選拔出來的學生進入實驗室——學生選擇課題并給出設計方案——實驗室教師審核并完善方案后,批準學生開始設計——學生依據方案,在指導教師的幫助下,借助實驗室的硬件平臺完成作品——學生提交結題報告及作品,進入下一題目。
當創新實驗室建立以后,采取全天候開放的形式,學生可以隨時在里面學習,因此其日常的管理和運行是一個非常重要的問題。 科學合理的管理制度, 一方面可以保證實驗室儀器設備長期安全的使用率,節省再建設費用;另一方面可以有效地開展創新團隊的建設和人才的培養。
(1)加強實驗技術人員隊伍建設。 每個開放的實驗室都要求有一名實驗室老師專門負責實驗室的日常管理和維護。 除此之外,在已經加入實驗室團隊的人員中選擇有責任心的同學作為老師的管理方面的助手,負責安排打掃實驗室的日常衛生、管理實驗設備的借用、保管實驗室里的一些資料、調度實驗項目之間的協作、管理實驗室的用水、用電、防盜等等一系列的工作,確保實驗室的在安全用水、用電的情況下正常運轉。
(2)完善開放實驗室的設備管理。 設備管理是實驗室開放的重要支撐條件。 實驗室實行開放后,由于學生不按規范操作的情況時有發生,而且由于實驗室人員眾多,出現問題后損壞責任很難界定。 因此必須制定相應的制度來保障設備的完好率,提高設備的利用率,從而保障實驗室開放的順利實施: ①實現實驗室人員儀器專管制度, 尤其是大型設備和貴重儀器一定做到專人管理、責權清晰;②使用人員嚴格登記制度,學生借用設備時一定要填寫借用表,歸還時,實驗室老師必須進行驗收,對于違規操作造成儀器損壞的一定要追究責任。
當學生進入實驗室,經過一段時間的學習,有了一定的基礎后,可以考慮依托電子競賽和智能車大賽,成立創新團隊。 每個團隊的學生都有專門的老師帶著,分配相應的任務,這樣帶著任務學習,效果會更好。
在創新團隊的建設方面,重點做好以下幾點。
學生首先要經過指導教師的初步篩選才能加入創新團隊,經過一段時間基本應用能力的培養,通過后期各種項目或任務的完成情況進行考核,沒有達到指標要求的即被淘汰,這樣既可以保證學生的公平學習和競爭,同時也可以源源不斷補充新鮮血液。
努力調動學生的創新熱情,變“讓我學”為“我要學”,變“學會”為“會學”。進入創新團隊以后,學生就有了明確的任務,帶著任務去鍛煉是一種高效的學習方法。這些任務主要包括教師個人項目中的部分任務,各類電子設計競賽,學校第三類創新實驗等。
實驗室創新團隊或人員的交替是在競爭淘汰的基礎上進行建設,采取以老帶新、新老組合的技術儲備管理方式,這樣可以讓新進成員盡快掌握已有核心技術或方法。 應用技術的掌握采用階梯型培養模式,比如把單片機作為硬件開發學習的基礎,逐步掌握DSP、ARM 等設計技術。根據個人特點,熟練掌握其中一到兩種,提倡個人特長的發展,避免面面俱到。
創新設計的內容往往是多學科交叉的,根據實驗室目標及任務要求,積極吸引自動化、電氣、測控技術等外專業感興趣的同學加入實驗室,不斷豐富實驗室學科專業交叉背景,促進專業技術融合。
培養創新型人才是我們的長期目標,我們必須解放思想、加大實驗室的開放力度,培養大學生的創新精神和實踐能力,改變“以教師為中心”為“以學生為中心”,在教師引導下,讓學生大膽想象,積極思維,主動探索,在學習中發揮內在的潛力,不斷提高創新能力。
[1]譚宏斌.電子信息材料專業"復合型創新人才培養途徑[J].黑龍江科技信息,2010(29):175-176.
[2]鮑吉龍,傅越千,樓建明.電類應用型人才培養的實踐環節改革研究[J].寧波工程學院學報,2009(12):76-80.