工科專業校內項目式生產實習的探索與實踐
——以電子科學與技術專業為例

林承友，楊松

（北京化工大學 數理學院，北京 100029）

生產實習[1,2]是工科專業的實踐必修課程，是培養學生實踐能力和創新能力的重要環節。然而，傳統的校外生產實習，往往由于各方面因素影響，導致實習以參觀企業為主，學生參與度較低，總體實習效果不佳[3-6]。項目式生產實習是一種以項目形式開展的實習新模式，項目課題通常需要結合學生專業知識體系，同時考慮一線企業實際生產需求而設立，學生則圍繞項目課題開展理論與實踐研究工作，鞏固所學理論知識，鍛煉實踐動手能力，提高產業發展認識[7-9]。近年來，北京化工大學電子科學與技術（簡稱電科）專業通過引入一線電子企業的生產工藝技術，不斷整合專業實驗室資源，努力搭建良好的校內生產實習[10,11]軟硬件平臺，全面推進校內項目式生產實習的課程建設與教學改革工作。

電科生產實習采用“整合實驗資源，保障實習條件”的校內實習建設方案，強調“理論實踐結合，軟件硬件并重”的教學理念，突出“校企協同育人，學科交叉創新”的教學內容，實施“突出工程理念，提升工程素養”的教學改革，探索“圍繞立德樹人，落實五育并舉”的育人方式。電科專業通過開展校內項目式生產實習教學改革，有效提升了學生綜合運用知識的能力以及實踐創新能力，為學生就業、科技競賽以及學術研究奠定了良好的基礎，進而為電科專業培養德智體美勞全面發展的創新型與應用型工程技術人才提供重要保障。

1 電科生產實習簡介

根據專業培養計劃，北京化工大學電科專業生產實習通常安排在大三小學期的3 周內開展，一般采取校內實習的實習方式。全體學生統一安排至電科專業實驗室制定實習區域，開展各環節實習工作，實習期間要求學生每天到實驗室開展工作，實驗室每天會安排相應的考勤，考勤結果記入平時成績。電科生產實習共分為四個主要環節，即準備環節、理論環節、實踐環節、總結環節（如圖1所示）。

圖1 電科專業生產實習環節

1.1 準備環節

在正式開始實習之前，學生需要先組建生產實習小組，每個實習小組原則上不超過3 人，小組內部成員需要有明確的分工；完成實習分組之后，各小組需要根據專業興趣選擇實習課題。之后，實習指導教師召開生產實習動員會，詳細介紹實習具體安排，強調實習期間的注意事項等；隨后，指導教師還會開展課前培訓，講解實習工藝流程與儀器使用方法等內容。最后，由實習指導教師帶領各實習小組前往指點的實驗室實習場地，領取實習基本用品，熟悉實習相關實驗儀器操作，為正式開展實習做好準備。

1.2 理論環節

各實習小組完成實習準備工作之后進入正式實習，首先各小組需要針對所選定的實習課題開展廣泛的背景調研，了解所制作的電子產品的原理、功能以及應用；并進一步完成電子產品的理論研究工作，掌握電子產品的核心理論基礎。隨后，在此基礎上開展產品的理論設計工作，學習并運用電子電路設計軟件，開展產品的電路原理圖、PCB 圖等設計工作，并進行電子電路仿真與模擬，檢驗與完善電子產品的理論設計方案。指導教師將會在中期檢查環節對各小組的產品設計方案以及元器件清單進行審核，審核通過后方可開展后續的實踐制作環節。

1.3 實踐環節

該環節包括PCB 板的制作、元器件焊接、控制程序編寫、產品性能調試、外觀設計制作以及整體結構優化等工作。指導教師每日巡視各小組實習情況，指導學生實踐操作，解答學生實習問題，記錄學生實習情況。

1.4 總結環節

各實習小組完成全部電子產品制作流程之后，需要對實習各環節的工作進行總結與匯報，包括實習終期答辯、產品的實物以及功能演示、產品性能展示視頻的制作、產品使用說明書以及實習結課論文等。實習指導教師根據學生答辯、實物演示、結課論文以及平時表現等情況綜合評定每一位學生的實習成績。

2 校內項目式生產實習改革探索

2.1 充分整合實驗資源，保障實習硬件條件

電科專業每年級現有4 個自然班共計120 人左右，為保證實習效果，按照實習分組原則，一般將全體學生分成約40 個生產實習小組，因此需提供約40 個相對獨立的實習場地，且實習場地需要同時容納120 人，以便每個小組獨立開展項目課題的研究。目前電科專業尚未配備具備以上實驗條件的實習專用場地，為解決項目式生產實習場地問題，電科專業充分整合已有的專業實驗室資源，將生產實習各個環節統一安排至各個專業實驗室開展。在小學期生產實習期間，電科專業所有專業實驗室統一調配，生產實習前對各個專業實驗室的空間進行整理，確保充足的實習空間。實習開始之后，以班級為單位，將各個實習小組安排至不同的專業實驗室，同時，充分利用剩余實驗空間進行生產實習各個環節的過程考核工作。此外，電科專業實驗室相關實驗儀器（如示波器等）在實習期間均對全體學生開放，最大限度利用實驗室資源保障生產實習順利有序開展，同時，也進一步提高了專業實驗室的利用率。

2.2 推進校企協同育人，開展學科交叉創新

電科專業生產實習引入一線企業電子類產品設計與制作工藝流程，充分利用校內資源，不斷整合實習資源，努力構建良好的生產實習軟硬件平臺，模擬一線生產企業工作環境，確保校內實習與校外實習標準一致，保障良好的實習效果。通過強化與一線生產企業的交流與合作，同時吸納具有豐富工程背景和研究經歷的教師進入生產實習教學團隊，根據本專業自身特色和知識結構，設計和開發既能夠鍛煉學生綜合應用知識的能力、又能體現一線生產企業生產需求的工程類生產實習內容與實習題目。

通過開展電子信息與物理的學科交叉創新，基于物理學基本原理，圍繞電子信息技術研制力學類、電磁類、光電類、聲學類等各類功能性電子產品，不斷推進教學科研融合的工作（如圖2所示）。同時，積極將教師的科研項目與學術成果轉化為實習課題與教學內容，切實推進“科研反哺教學”的工作，為學生順利開展各類創新項目奠定良好的基礎。

圖2 學科交叉型生產實習項目

2.3 重視理論實踐結合，強調軟件硬件并重

電科生產實習重視理論與實踐結合，通過對電子產品的原理與方法的研究，以及對電路與系統的仿真模擬，指導電子產品的設計與制作等實踐工作，提升學生綜合運用知識的能力。近年來，電科生產實習建設了在線課程，探索開展了線上線下混合式教學改革[12,13]，線上開展了課題調研、產品設計、原理圖設計與電路仿真等理論工作，線下開展了電路板制作及產品功能調試等實踐工作，強化理論與實踐結合，確保了良好的實習質量。此外，電科生產實習在實習過程中還強調軟件與硬件并重，一方面，學生基于自行設計的產品方案開展電子作品的硬件制作；另一方面，學生需要使用C 語言編寫程序，實現對硬件的控制以及信息的處理等，從而達到鍛煉學生對軟件硬件的綜合應用以及協調能力。

2.4 突出工程教育理念，提升學生工程素養

在生產實習全過程中，充分突出“以學生為中心”[14]“成果導向”[15]“持續改進”[16]等工程教育專業認證理念。實習期間要求各實習小組自行查閱資料、設計方案、購買元器件、制作產品、撰寫產品說明以及產品宣傳，突出學生中心地位，充分調動學生主觀能動性，鍛煉學生“解決復雜工程問題”以及“掌握工程管理原理與經濟決策方法”。同時，所有實習題目不設標準答案，教師的指導工作主要圍繞審閱設計方案、核查購買清單、指導產品制作等方面展開，學生完全通過自行設計的方案制作相關的電子產品，實習評價突出“成果導向”。此外，通過將生產實習與學生創新科技活動（如大學生創新創業項目等）有機融合，突出“持續改進”理念，將創新項目指導教師納入生產實習教學團隊統一管理，有效提高學生實習積極性，推動學生創新活動順利開展。

2.5 緊緊圍繞立德樹人，全面落實五育并舉

電科生產實習緊緊圍繞立德樹人根本任務，全面貫徹落實“五育并舉”，有效推進實踐育人。通過將嚴謹求實的科學態度、精益求精的工匠精神貫穿實習全過程，提升德育實效。通過精心設置實習課題，以學生為中心進行產品研制，鍛煉學生綜合應用能力與創新能力，確保智育效果。生產實習采用分組進行，實習期間重視培養小組內學生的團隊協作能力，貫徹體育精神。實習產品要求工藝以及外觀符合美學要求，從而鍛煉學生的美學素養，提升美育效果。生產實習采用衛生責任負責制，各實習小組需要每日開展衛生值日，打掃負責范圍內的衛生，培養學生的勞動意識以及良好的衛生習慣，貫徹勞育理念。

3 結語

北京化工大學電子科學與技術專業通過開展校內項目式生產實習的教學改革與實踐，基本解決了校外生產實習的問題，有效提升了學生的實踐動手能力與創新能力。通過整合專業實驗室資源，解決校內項目式生產實習場地問題；通過推進校企協同育人與開展學科交叉創新，構建了既能夠匹配學生知識體系又反映一線企業生產需求的豐富的實習課題與內容；通過在實習中重視理論實踐結合、強調軟件硬件并重，全面鍛煉學生綜合運用知識的能力；通過在實習過程中充分突出“以學生為中心”“成果導向”“持續改進”等工程教育專業認證理念，提升學生的工程素養；電科生產實習緊緊圍繞立德樹人根本任務，全面貫徹落實“五育并舉”，有效推進實踐育人。