電氣信息類“卓越工程師”創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)探索

馬鈞等

摘要：論述了長沙理工大學(xué)在電氣信息類“卓越工程師計(jì)劃”創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)中的探索經(jīng)驗(yàn)，包括規(guī)劃制訂創(chuàng)新實(shí)踐內(nèi)容、編寫創(chuàng)新實(shí)踐教材、自制實(shí)訓(xùn)設(shè)備、以賽促學(xué)、師資培養(yǎng)和校企合作等一系列措施的思路和做法，為電氣信息類專業(yè)大學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)探索出了一條新路。

關(guān)鍵詞：電氣信息；卓越工程師；創(chuàng)新實(shí)踐能力

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）24-0025-02

教育部實(shí)施的“卓越工程師計(jì)劃”，旨在培養(yǎng)造就創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)。[1]目前國內(nèi)許多院校進(jìn)行了面向“卓越工程師計(jì)劃”的相關(guān)實(shí)踐教學(xué)改革的探索和實(shí)踐。[2-4]長沙理工大學(xué)（以下簡稱“我校”）電氣信息類專業(yè)主要面向電力系統(tǒng)應(yīng)用開展，具有強(qiáng)弱電兼顧的電力專業(yè)體系特點(diǎn)，是我校“卓越工程師計(jì)劃”重點(diǎn)培養(yǎng)專業(yè)之一。我校從自身實(shí)際情況出發(fā)，針對電氣信息類專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)中存在的實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足、實(shí)踐教材和師資培養(yǎng)中存在的各種問題，采取了多種應(yīng)對措施，不斷探索符合電氣信息類專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)規(guī)律的思路和做法，努力培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，為科學(xué)地培養(yǎng)具有現(xiàn)代工程師的知識、能力和素質(zhì)的人才，培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ淖吭焦こ處熯M(jìn)行了積極的探索和實(shí)踐。

一、規(guī)劃制訂創(chuàng)新實(shí)踐內(nèi)容

為落實(shí)好“卓越工程師計(jì)劃”，我校結(jié)合電氣信息類專業(yè)特點(diǎn)，制訂與專業(yè)定位和人才培養(yǎng)模式相適應(yīng)的創(chuàng)新能力培訓(xùn)大綱，統(tǒng)籌規(guī)劃創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)形式、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐內(nèi)容與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，明確各培訓(xùn)階段的學(xué)習(xí)實(shí)踐任務(wù)。

1.因材施教分階段實(shí)施創(chuàng)新實(shí)踐目標(biāo)

我校依托省級示范創(chuàng)新平臺，制訂了循序漸進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)方案，針對不同年級不同層次的學(xué)生因材施教。筆者將整個(gè)創(chuàng)新人才培訓(xùn)分為兩大階段。第一階段是工程實(shí)踐基礎(chǔ)培訓(xùn)階段（大學(xué)前4個(gè)學(xué)期，含寒暑假），主要加強(qiáng)工程實(shí)踐基本技能的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，構(gòu)筑知識創(chuàng)新的工程實(shí)踐基礎(chǔ)；第二階段是工程實(shí)踐應(yīng)用階段（從第五學(xué)期到第八學(xué)期），結(jié)合專業(yè)和個(gè)性，使學(xué)生從單純模仿到個(gè)人創(chuàng)造，從依賴輔導(dǎo)到獨(dú)立設(shè)計(jì)，從被動接受項(xiàng)目到主動發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目，從基礎(chǔ)知識的積累到綜合知識的融會，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)人綜合能力的全面提升。

2.與時(shí)俱進(jìn)編寫創(chuàng)新實(shí)踐教程

針對我校現(xiàn)有電氣信息類專業(yè)實(shí)踐教材創(chuàng)新實(shí)踐內(nèi)容少的問題，筆者一方面通過各種渠道選擇國內(nèi)外優(yōu)秀實(shí)踐教材用于創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)，另一方面組織教師重新規(guī)劃編寫了適合現(xiàn)代工程師培養(yǎng)要求的實(shí)踐教材，及時(shí)更新過時(shí)的電路和半導(dǎo)體器件。同時(shí)也通過積極發(fā)揮師生的主觀能動性，在老師指導(dǎo)下組織在電子大賽等比賽中獲獎同學(xué)一起編寫實(shí)踐指導(dǎo)書，對他們做過的實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目程序進(jìn)行整理，按照標(biāo)準(zhǔn)文檔的要求進(jìn)行編寫，程序均給出注釋，供后來的學(xué)生做教材。由參加創(chuàng)新實(shí)踐的師生共同編寫的教材，都是學(xué)生自己驗(yàn)證過的程序，內(nèi)容真實(shí)詳盡，因此非常適合創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)開展。而且，參與編書的同學(xué)也得到了鍛煉，文檔寫作水平也得到了提高。目前已出的培訓(xùn)教材有STC89C51實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、ATMEL128實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、FPGA實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書等。目前，創(chuàng)新實(shí)踐基地正制訂規(guī)劃，將定期對教材進(jìn)行及時(shí)修訂以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。

3.規(guī)劃自制實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺

針對我校電氣信息類專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備體積較大，設(shè)計(jì)復(fù)雜，且目前只能滿足日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求，不便于學(xué)生課外進(jìn)行創(chuàng)新活動開展的實(shí)際情況，從2005年開始，由創(chuàng)新實(shí)踐基地教師組織水平較高的學(xué)生一起設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)平臺，先后設(shè)計(jì)了51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板，AVR單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)板、FPGA實(shí)驗(yàn)板等學(xué)習(xí)板，并用于電子創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)。老師將這些學(xué)習(xí)板發(fā)給學(xué)生，學(xué)生可以不受時(shí)間限制在創(chuàng)新實(shí)踐基地動手實(shí)踐，進(jìn)行電子創(chuàng)新活動。這些學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)板小巧實(shí)用，并給學(xué)生提供所有原理圖和PCB圖紙，便于學(xué)生有足夠的時(shí)間摸索、理解整個(gè)電路。例如：由師生共同設(shè)計(jì)的模擬電路學(xué)習(xí)板由十幾個(gè)基本電路組成，包括電源電路、單管放大電路、比例放大電路、低通、高通、帶通、帶阻濾波電路、功率放大電路等，學(xué)習(xí)板體積小，涵蓋電路多，元件具體，老師將學(xué)習(xí)板和相關(guān)資料發(fā)給學(xué)生使用，由學(xué)生自己動手焊接電路，并利用數(shù)字示波器、信號源等儀器進(jìn)行測試，記錄下實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由于學(xué)生有了充足的時(shí)間消化這些知識，大大提高了學(xué)生的模擬電路學(xué)習(xí)效率和效果。考慮到電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，創(chuàng)新實(shí)踐基地定期組織教師到相關(guān)企業(yè)調(diào)研，緊跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐，每年由教師組織學(xué)生更新設(shè)計(jì)業(yè)界最流行的平臺實(shí)驗(yàn)板，供創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)使用。

二、創(chuàng)新實(shí)踐活動的開展

1.以賽促學(xué)著力培養(yǎng)實(shí)踐能力

開放性電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)以國家級和省級大學(xué)生電子競賽、飛思卡爾智能汽車競賽等一系列比賽為目標(biāo)，采用自制實(shí)訓(xùn)板用于實(shí)踐培訓(xùn)，夯實(shí)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新能力。自2008年以來，參加開放性電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)生共獲得國家級大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽一等獎5項(xiàng)等多項(xiàng)榮譽(yù)。在比賽之余，指導(dǎo)老師積極引導(dǎo)學(xué)生參與科研項(xiàng)目的開發(fā)，極大地提高了學(xué)生的實(shí)踐動手能力和科技創(chuàng)新能力。

2.創(chuàng)新實(shí)踐活動的管理

創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的目的就是為了讓學(xué)生有充分的時(shí)間完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和其他電氣電子創(chuàng)新活動，而不必受到固定的實(shí)驗(yàn)課時(shí)限制。為此，一些高校推出了基于開放性實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)軟件用于開放性實(shí)驗(yàn)室管理。[5]我校也根據(jù)自身?xiàng)l件，提供專用場地作為創(chuàng)新實(shí)踐基地，配備了基本儀器設(shè)備，定期在全校選拔電氣信息類“卓越工程師計(jì)劃”優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)入創(chuàng)新實(shí)踐基地免費(fèi)學(xué)習(xí)，專職指導(dǎo)教師利用周末和寒暑假進(jìn)行電子創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)，開展專業(yè)實(shí)踐培訓(xùn)和創(chuàng)新指導(dǎo)。為了解決學(xué)生實(shí)踐教學(xué)時(shí)間有限的問題，學(xué)校將創(chuàng)新實(shí)踐基地的管理權(quán)下放，實(shí)行老師監(jiān)督下的學(xué)生自主日常管理，由學(xué)生干部掌握實(shí)驗(yàn)室鑰匙，全面負(fù)責(zé)創(chuàng)新實(shí)踐基地的值班、衛(wèi)生值日以及儀器設(shè)備的維護(hù)等等，既鍛煉了學(xué)生的組織管理能力，又減輕了老師的負(fù)擔(dān)。

3.多方面解決師資力量不足矛盾

電氣信息類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容常常需要及時(shí)調(diào)整以緊跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐，因此創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)對指導(dǎo)老師的專業(yè)水平有較高的要求，如果專業(yè)教師不能與時(shí)俱進(jìn)，不斷更新所學(xué)知識，就無法教給學(xué)生實(shí)用的知識和技術(shù)。為此，學(xué)校設(shè)立了專職指導(dǎo)老師，并抽調(diào)青年骨干教師負(fù)責(zé)創(chuàng)新實(shí)踐基地具體工作，提供各種機(jī)會給青年教師到業(yè)界知名企業(yè)和兄弟院校進(jìn)行訪問和學(xué)習(xí)，極大地提高了青年指導(dǎo)教師的水平。另一方面，創(chuàng)新實(shí)踐基地聘請參加過創(chuàng)新培訓(xùn)的高年級學(xué)生和研究生助教對低年級的學(xué)生進(jìn)行傳、幫、帶的指導(dǎo)。通過學(xué)生之間的互相學(xué)習(xí)，互相幫助，也能有效解決師資相對不足的矛盾。

4.校企合作提高學(xué)生適應(yīng)企業(yè)能力

為了提高電氣信息類學(xué)生的企業(yè)適應(yīng)能力，創(chuàng)新實(shí)踐基地積極與相關(guān)企業(yè)探討校企合作，探索高校創(chuàng)新實(shí)踐活動與企業(yè)創(chuàng)新需求直接對接，嘗試電氣信息類大學(xué)生預(yù)就業(yè)。自2010年開始，在電氣學(xué)院電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程三個(gè)專業(yè)的大三學(xué)生中選取優(yōu)秀學(xué)生，在暑期深入長沙華能自控集團(tuán)等企業(yè)開始為期近兩個(gè)月的“一對一”的研發(fā)、生產(chǎn)等崗位的實(shí)踐與系統(tǒng)培訓(xùn)，極大地促進(jìn)了學(xué)校創(chuàng)新實(shí)踐活動與企業(yè)需求同步。

三、結(jié)論

電氣信息類“卓越工程師計(jì)劃”創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的積極探索使得那些對電氣電子技術(shù)感興趣的學(xué)生可以在業(yè)余時(shí)間繼續(xù)開展專業(yè)實(shí)踐和科技創(chuàng)新活動。這種以實(shí)踐為主的創(chuàng)新實(shí)踐活動必然使得學(xué)生對本專業(yè)的理論知識得到鞏固和更深入的理解。同時(shí)，經(jīng)過創(chuàng)新實(shí)踐培訓(xùn)過的學(xué)生也會影響其他沒有參加實(shí)訓(xùn)的同學(xué)，他們?nèi)〉玫倪M(jìn)步和成果必然會激勵(lì)更多的學(xué)生加入到這個(gè)創(chuàng)新實(shí)踐活動中來。面向電氣信息類“卓越工程師計(jì)劃”的創(chuàng)新實(shí)踐能力培訓(xùn)中取得的成功經(jīng)驗(yàn)，可以為現(xiàn)有的專業(yè)教學(xué)模式提供參考，有助于改革過時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，使得人才培養(yǎng)模式、課程體系、專業(yè)教材、師資培養(yǎng)等方面能夠跟上產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐，為企業(yè)和社會培養(yǎng)更多合格的專業(yè)人才。

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（責(zé)任編輯：王意琴）