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時間:2023-03-21 17:09:37
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培養(yǎng)計劃修訂要遵循高等教育要重視培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的要求,堅持全員性與社會性、科學(xué)性與規(guī)范性、基礎(chǔ)性與實踐性、個性化與自主性、特色化與國際化五大原則,建立一個符合電子信息類專業(yè)特點的“通識教育+專業(yè)教育”的人才培養(yǎng)體系及學(xué)科平臺課程體系。
1.1課程內(nèi)容
在知識結(jié)構(gòu)方面,要求學(xué)生有良好的思想素養(yǎng)與專業(yè)知識。專業(yè)知識主要有學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課程、高校學(xué)生電子設(shè)計能力培養(yǎng)的探討樓然苗(浙江海洋學(xué)院,浙江舟山316022)專業(yè)方向課、專業(yè)選修課。課程設(shè)置一定要有針對性,象模擬電路、數(shù)字電路、單片機技術(shù)、EDA技術(shù)、電路原理圖與PCB設(shè)計、電子綜合設(shè)計等課程一定要重點把握。一些針對性不強的課程如計算機輔助設(shè)計、集成電路設(shè)計可作為輔修或選修課程。
1.2課程學(xué)時
以“精簡教學(xué)內(nèi)容、壓縮課堂教學(xué)學(xué)時,加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的有效性”為原則,合理分配課堂學(xué)時與實驗學(xué)時的比例,對于與學(xué)生電子設(shè)計能力關(guān)系密切的課程需適當增加一些學(xué)時。如電子信息類專業(yè)方向課中的電子設(shè)計自動化、電子綜合設(shè)計輔導(dǎo)等課程可適當提高實驗學(xué)時數(shù);專業(yè)核心課中的單片機原理及應(yīng)用課程可按2:1.5設(shè)定理論學(xué)時與實驗學(xué)時比(32學(xué)時+24學(xué)時)。
1.3集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
去消一些效果不好、由學(xué)生自主聯(lián)系、分散實習(xí)的課程或減少學(xué)分,減少一些效果不好的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計學(xué)時或改為完成設(shè)計作品學(xué)分制。為了讓學(xué)生擁有對一個電子產(chǎn)品從設(shè)計、開發(fā)到成品的全過程能力,除一般的實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計外,可重點開設(shè)電路圖與PCB制作、C語言編程、單片機設(shè)計、電子設(shè)計等綜合技能訓(xùn)練項目。
1.4形成系統(tǒng)教學(xué)
將大學(xué)生學(xué)科競賽的培訓(xùn)與輔導(dǎo)教學(xué)內(nèi)容納入課程學(xué)分系統(tǒng)中,形成系統(tǒng)的教學(xué)計劃,為提高學(xué)生電子設(shè)計創(chuàng)新能力及參加全國全省大學(xué)生電子設(shè)計競賽奠定基礎(chǔ)。
1.5學(xué)分的替代制度
建立學(xué)分免修、替代制度,將學(xué)生專利、學(xué)術(shù)論文、競賽獲獎等納入學(xué)分免修、替代等制度中,促進學(xué)生參與創(chuàng)新研究的積極性。
2.教材改革與建設(shè)
要鼓勵教師選用國內(nèi)外優(yōu)秀教材,鼓勵教師編寫有校本專業(yè)特色的教材,體現(xiàn)專業(yè)特色、行業(yè)特色和學(xué)校特色。對電子信息類專業(yè)來說,出版編寫一些實用性強、有工程項目應(yīng)用實例的實踐教材是非常有必要的,如電子綜合設(shè)計實例與輔導(dǎo)、電路原理圖與PCB設(shè)計實例、單片機設(shè)計實例輔導(dǎo)等等。
3.課堂與實驗教學(xué)改革
在課堂教學(xué)中要積極推動課程教學(xué)范式的根本性轉(zhuǎn)變,在基礎(chǔ)課程中可探索包班制、分級制、分層制、掛牌上課等基礎(chǔ)課程綜合改革,逐步實行教考分離。在學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)課中實施任務(wù)驅(qū)動、基于問題、合作學(xué)習(xí)、案例教學(xué)等研究性教學(xué)方法,積極探索各種理論與實踐互動的教學(xué)方式,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、研究能力、合作能力。對一些與電子設(shè)計能力培養(yǎng)關(guān)系密切的課程的課堂與實驗教學(xué)可作以下一些償試。
3.1將與計算機操作關(guān)系密切的如“單片機原理及應(yīng)用”、“電路原理圖與PCB設(shè)計”等理論課放在電子交互教室(機房)上課,在教學(xué)中將理論教學(xué)與上機實訓(xùn)內(nèi)容交替進行,強化教學(xué)效果。
3.2探索慕課等網(wǎng)絡(luò)助學(xué)平臺教學(xué)方式。分清教師講與學(xué)生學(xué)的內(nèi)容,在網(wǎng)上可布置課外學(xué)生個人學(xué)習(xí)內(nèi)容、探究式學(xué)習(xí)內(nèi)容、拓展性學(xué)習(xí)內(nèi)容,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。一些選修課、方向課可借助網(wǎng)絡(luò)課堂等形式開設(shè)。
3.3實驗項目盡量與實際電子設(shè)計工程項目結(jié)合起來,真題真做,促進“教、學(xué)、做”相結(jié)合的“理論實際一體化”教學(xué)模式。
3.4實施教考分離,以機考替代紙質(zhì)考試,或?qū)嵤┮栽O(shè)計作品為主的課程成績評分制度,促進實踐動手能力的提高。
4.實踐環(huán)節(jié)的改革
通過對電子信息類大學(xué)生就業(yè)崗位能力要求的調(diào)研,合理制定學(xué)生的專業(yè)技能標準,明確職業(yè)技能考證要求,優(yōu)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié),提高實踐學(xué)分,從基本素質(zhì)、基礎(chǔ)技能、專業(yè)技能、綜合訓(xùn)練四個步驟及素質(zhì)拓展、基礎(chǔ)技能、專業(yè)技能、專業(yè)綜合能力、綜合實習(xí)和創(chuàng)新實踐六個模塊構(gòu)建實踐教學(xué)體系。對一些效果不好的課程設(shè)計報告、畢業(yè)設(shè)計論文學(xué)分評定制,可改成以課程設(shè)計實物作品、畢業(yè)設(shè)計實物作品、發(fā)表的科技論文、獲得的知識產(chǎn)權(quán)(專利)證書、學(xué)科競賽獲獎證書等為主的成果學(xué)分評定制;一些分散的學(xué)生自主生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)可改為教師帶隊制的集中實習(xí);有條件的高??山ㄔO(shè)校內(nèi)電子焊接加工生產(chǎn)線,使之成為具備電子路線設(shè)計、加工、生產(chǎn)、測試全過程功能的電子設(shè)備校內(nèi)生產(chǎn)實習(xí)基地。
5.課外學(xué)科競賽教學(xué)
大學(xué)生學(xué)科競賽是促進提高創(chuàng)新實踐能力的重要載體,要建立一套與教學(xué)培養(yǎng)計劃相輔助的學(xué)科競賽教學(xué)體系,適當開設(shè)一些電子設(shè)計類知識的公選課、必修課,成立學(xué)生電子設(shè)計興趣小組(社團),提供開放的活動場地,在教師指導(dǎo)下開展日常的電子設(shè)計活動,鼓勵并輔導(dǎo)學(xué)生進行科技、知識產(chǎn)權(quán)申請等學(xué)術(shù)研究活動,活躍校園學(xué)術(shù)研究氣氛,也為大學(xué)生電子設(shè)計競賽打下基礎(chǔ)。
6.職業(yè)證書考證教學(xué)
職業(yè)技能證書是為了適應(yīng)用人單位工作的客觀需求。在教學(xué)上一定要強化與職業(yè)考證相關(guān)的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)??蓪⒙殬I(yè)技能考證培訓(xùn)內(nèi)容整合到相關(guān)教學(xué)課程及實驗內(nèi)容中,減少課外考證輔導(dǎo)的教學(xué)學(xué)時。建立校內(nèi)電子工程師考證、電工考證、電子CAD考證點并設(shè)立網(wǎng)上輔導(dǎo)平臺,開放考證訓(xùn)練的實訓(xùn)場地,提高電子工程師、板級工程師、電工等考證學(xué)生的持證率。
7.小結(jié)
(一)暑期賽前培訓(xùn)階段經(jīng)過中期培訓(xùn)以后,按照比賽要求讓學(xué)生自愿組隊。在隊內(nèi),隊員按負責單片機和EDA程序設(shè)計、硬件設(shè)計和報告撰寫進行分工。指導(dǎo)教師根據(jù)我校在競賽中擅長儀器儀表和通信兩個方向,對學(xué)生進行系統(tǒng)電路設(shè)計培訓(xùn)。在培訓(xùn)的過程中著重培養(yǎng)學(xué)生檢索資料的能力、系統(tǒng)設(shè)計能力、分析排除故障能力、設(shè)計報告撰寫能力等。賽前培訓(xùn)每個題目一般安排8天左右時間,分資料查找、方案認證、單元電路設(shè)計、系統(tǒng)電路調(diào)試和測試這幾個階段。為了讓學(xué)生適應(yīng)比賽現(xiàn)場氛圍,賽前半月進行模擬比賽演練,嚴格按照比賽時間和規(guī)則要求學(xué)生完成規(guī)定的任務(wù)。在競賽組委會下達了競賽所需儀器設(shè)備和器件后,準備好相關(guān)的儀器和器件,并讓學(xué)生進行有針對性的準備。
(二)賽后工作在學(xué)生完成參賽作品測試后,召集指導(dǎo)老師和參賽學(xué)生召開專門會議,對本屆比賽的作賽后總結(jié),總結(jié)本次比賽題目涉及的知識點,完成項目時的不足之處,以及今后努力的方向。最后,并把所有訓(xùn)練時和競賽的技術(shù)資料歸檔保存,傳承給下一屆的學(xué)生作為參考。
二、大學(xué)生電子設(shè)計競賽促進了我校電子信息類專業(yè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革
通過組織學(xué)生參加大學(xué)生電子設(shè)計競賽,發(fā)現(xiàn)我校電子信息類學(xué)生存在理論基礎(chǔ)較好而動手能力較差、參與意識較強而工程素養(yǎng)不足等現(xiàn)象。這說明現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容和課程體系急需改革,如:在平時實驗課中,驗證性實驗多而自主設(shè)計的實驗少,單科性實驗多而綜合性實驗少,采用傳統(tǒng)的方法多而應(yīng)用最新的技術(shù)少。針對這些問題,我們對現(xiàn)有的電子信息類課程體系進行了一些調(diào)整和改革。
(一)理論和實踐并重,不斷完善課程體系和教學(xué)內(nèi)容根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標和大學(xué)生電子設(shè)計競賽內(nèi)容,我們對課程體系和教學(xué)內(nèi)容進行了調(diào)整,調(diào)整主要內(nèi)容有三個方面,第一,理順各門課之間的銜接關(guān)系,做到教學(xué)內(nèi)容知識寬但不重復(fù)。些外,為了讓學(xué)生了解電子信息領(lǐng)域的新知識和新技術(shù),我們在選修課中開設(shè)了《前沿技術(shù)講座》課程,分別講述各自研究方向的新知識、新技術(shù)和新應(yīng)用。第二,在重視理論教學(xué)的同時,加強了實踐教學(xué)。除了增加了實驗學(xué)時和綜合實驗課程外,還在選修課中增加了《電子線路設(shè)計制作》、《電子系統(tǒng)綜合設(shè)計》等兩門綜合設(shè)計性選修課,在實習(xí)環(huán)節(jié)增加了《綜合設(shè)計》實踐環(huán)節(jié),讓學(xué)生有更多的時間參與實踐,提高了他們的實踐動手能力和工程應(yīng)用能力。第三,由于可編程器件的不斷發(fā)展和應(yīng)用,對電子信息類的程序設(shè)計能力提出了更高的要求。在課程體系中,我們增加《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等程序設(shè)計類課程,以加強對學(xué)生程序設(shè)計能力的培養(yǎng)。
(二)實踐教學(xué)體系改革根據(jù)大學(xué)生電子競賽對學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力的要求。通過研究與探索,我們優(yōu)化了實踐教學(xué)體系,按照學(xué)生認識———訓(xùn)練———創(chuàng)新能力形成規(guī)律,整合實踐教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建由專業(yè)認知、專業(yè)技能訓(xùn)練、課程實驗、開放式實驗、課程設(shè)計、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計、中期實驗、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計、科技競賽組成的實踐教學(xué)體系,實踐教學(xué)的比例占總學(xué)時的27%左右。實踐教學(xué)體系整合課程實驗內(nèi)容,按照基本實驗、設(shè)計性實驗、綜合性實驗創(chuàng)新性實驗四個層次設(shè)計實驗內(nèi)容。在實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)計方面,對于基礎(chǔ)性和設(shè)計性實驗,我們規(guī)定了必做內(nèi)容和選做內(nèi)容;對綜合性和創(chuàng)新性實驗,我規(guī)定了系統(tǒng)設(shè)計的基本要求和擴展要求。這樣,對學(xué)生即達到某一實驗?zāi)康牡墓残杂?xùn)練,又實現(xiàn)了對學(xué)生的個性化培養(yǎng)。
(三)不斷豐富教學(xué)方法和教學(xué)手段,提高了教學(xué)的質(zhì)量和效率除了采用傳統(tǒng)的板書和多媒體技術(shù)教學(xué)手段之外,我們盡可能將各種EDA仿真軟件應(yīng)用到理論教學(xué)和實驗教學(xué)中。讓學(xué)生很直觀地認識到各種理論知識在實際中的應(yīng)用及應(yīng)用效果。在實驗教學(xué)中,對于安裝電路和焊接電路等一些技能性工作,我們要求學(xué)生在課外學(xué)時完成。采用這些教學(xué)方法和手段,不僅提高了教學(xué)質(zhì)量和效率,而且節(jié)約實驗成本和實驗室的有效利用率。
三、電子設(shè)計競賽促進了創(chuàng)新實驗室的建設(shè)
大學(xué)生電子設(shè)計競賽對實驗儀器的功能、性能、類型及實驗室的管理模式提出了更高的要求,原來實驗室常規(guī)實驗教學(xué)儀器和管理模式不能滿足大學(xué)生電子設(shè)計競賽、工程應(yīng)用型人才以及創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。為了給學(xué)生創(chuàng)新型的實驗項目和教師的科研創(chuàng)造一個良好的平臺,我們建成了電子創(chuàng)新實驗室。實驗室建設(shè)以建設(shè)先進、實用、開放的現(xiàn)代化實驗室為目標,建成了7個實驗平臺:高頻電路實驗平臺、EDA實驗平臺、單片機實驗平臺、電子測量、綜合電路實驗平臺、DSP實驗平臺和通信工程實驗平臺。電子創(chuàng)新實驗室能滿足綜合課程設(shè)計、學(xué)生畢業(yè)設(shè)計、電子設(shè)計競賽、教師科研和創(chuàng)新實踐活動的需要。電子創(chuàng)新實驗室以開放性建設(shè)模式為基礎(chǔ)建立了較為完善的開放制度,為最大限度地發(fā)揮實驗室的效能,除實驗教學(xué)所安排的時間段外,其他時間段面向所有學(xué)生開放,這種管理方式,保障了多元化實踐教學(xué)模式的正常運行。
四、大學(xué)生電子設(shè)計競賽促進師資隊伍的建設(shè)
大學(xué)生電子設(shè)計競賽題目有類型較多,涉及的知識幾乎涵蓋到電子信息類專業(yè)的專業(yè)必修課和專業(yè)選修課的所有知識。在指導(dǎo)大學(xué)生電子設(shè)計競賽的過程中,教師會接觸到各種各樣的知識和技術(shù),在指導(dǎo)競賽過程中,教師和教師、教師和學(xué)生之間的交流會更加拓寬教師的學(xué)術(shù)和專業(yè)視野,每一屆比賽結(jié)束之后留下的技術(shù)資料更是教師最寶貴的資料。經(jīng)過歷屆指導(dǎo),教師在參與實踐的過程中,不斷積累經(jīng)驗,吸收前沿知識和技術(shù)。這不僅對他們提高教學(xué)水平有很大幫助,而且也會慢慢找到自己的研究方向,并充分運用以往的研究經(jīng)驗,形成清晰的學(xué)術(shù)觀念,逐漸地提高自己的科研能力。因此,競賽的指導(dǎo)過程也是中青年教師提高教學(xué)能力和增強科研能力的過程。
五、結(jié)語
(一)成立電子設(shè)計興趣小組階段
成立電子設(shè)計興趣小組的目的是為那些學(xué)有余力的同學(xué)提供一個拓展課程和專業(yè)知識場所,創(chuàng)造一個同學(xué)們進行電子設(shè)計交流的機會。興趣小組活動以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,在老師的指導(dǎo)下采用高年級學(xué)生帶低年級學(xué)生的方式,常年開展活動。對于一年級的同學(xué),主要是提高他們程序設(shè)計能力;對于二年級同學(xué),提高他們單元電路的設(shè)計、安裝、調(diào)試以及單片機開發(fā)和應(yīng)用的能力;對于三年級同學(xué),主要提高他們系統(tǒng)電路的設(shè)計、安裝和調(diào)試能力。電子設(shè)計興趣小組對隊員的進入和退出要求不作嚴格規(guī)定,有興趣有毅力的學(xué)生會堅持下來并認真完成任務(wù),跟不上的學(xué)生就會自動退出。
(二)中期培訓(xùn)階段
在每年的3月初,正式啟動參加全國或全省大學(xué)生電子設(shè)計競賽相關(guān)工作。因成立電子設(shè)計興趣小組的目的之一是為電子設(shè)計競賽培訓(xùn)后備力量,所以參賽學(xué)生主要在電子設(shè)計興趣小組中產(chǎn)生。這個階段培訓(xùn)的主要內(nèi)容是在電子設(shè)計興趣小組活動項目的基礎(chǔ)上,對單元電路、單片機小系統(tǒng)和EDA小系統(tǒng)應(yīng)用進行設(shè)計、制作和調(diào)試。培訓(xùn)時間在每周的周末,每周培訓(xùn)結(jié)束后,指導(dǎo)教師會布置一些項目讓學(xué)生做,并在下一次課前檢查學(xué)生的完成情況。在6月底,教師根據(jù)每次任務(wù)的完成情況進行篩選,并最終確定暑期培訓(xùn)隊員。
(三)暑期賽前培訓(xùn)階段
經(jīng)過中期培訓(xùn)以后,按照比賽要求讓學(xué)生自愿組隊。在隊內(nèi),隊員按負責單片機和EDA程序設(shè)計、硬件設(shè)計和報告撰寫進行分工。指導(dǎo)教師根據(jù)我校在競賽中擅長儀器儀表和通信兩個方向,對學(xué)生進行系統(tǒng)電路設(shè)計培訓(xùn)。在培訓(xùn)的過程中著重培養(yǎng)學(xué)生檢索資料的能力、系統(tǒng)設(shè)計能力、分析排除故障能力、設(shè)計報告撰寫能力等。賽前培訓(xùn)每個題目一般安排8天左右時間,分資料查找、方案認證、單元電路設(shè)計、系統(tǒng)電路調(diào)試和測試這幾個階段。為了讓學(xué)生適應(yīng)比賽現(xiàn)場氛圍,賽前半月進行模擬比賽演練,嚴格按照比賽時間和規(guī)則要求學(xué)生完成規(guī)定的任務(wù)。在競賽組委會下達了競賽所需儀器設(shè)備和器件后,準備好相關(guān)的儀器和器件,并讓學(xué)生進行有針對性的準備。
(四)賽后工作
在學(xué)生完成參賽作品測試后,召集指導(dǎo)老師和參賽學(xué)生召開專門會議,對本屆比賽的作賽后總結(jié),總結(jié)本次比賽題目涉及的知識點,完成項目時的不足之處,以及今后努力的方向。最后,并把所有訓(xùn)練時和競賽的技術(shù)資料歸檔保存,傳承給下一屆的學(xué)生作為參考。
二、大學(xué)生電子設(shè)計競賽促進了我校電子信息類專業(yè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革
通過組織學(xué)生參加大學(xué)生電子設(shè)計競賽,發(fā)現(xiàn)我校電子信息類學(xué)生存在理論基礎(chǔ)較好而動手能力較差、參與意識較強而工程素養(yǎng)不足等現(xiàn)象。這說明現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容和課程體系急需改革,如:在平時實驗課中,驗證性實驗多而自主設(shè)計的實驗少,單科性實驗多而綜合性實驗少,采用傳統(tǒng)的方法多而應(yīng)用最新的技術(shù)少。針對這些問題,我們對現(xiàn)有的電子信息類課程體系進行了一些調(diào)整和改革。
(一)理論和實踐并重,不斷完善課程體系和教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標和大學(xué)生電子設(shè)計競賽內(nèi)容,我們對課程體系和教學(xué)內(nèi)容進行了調(diào)整,調(diào)整主要內(nèi)容有三個方面,第一,理順各門課之間的銜接關(guān)系,做到教學(xué)內(nèi)容知識寬但不重復(fù)。些外,為了讓學(xué)生了解電子信息領(lǐng)域的新知識和新技術(shù),我們在選修課中開設(shè)了《前沿技術(shù)講座》課程,分別講述各自研究方向的新知識、新技術(shù)和新應(yīng)用。第二,在重視理論教學(xué)的同時,加強了實踐教學(xué)。除了增加了實驗學(xué)時和綜合實驗課程外,還在選修課中增加了《電子線路設(shè)計制作》、《電子系統(tǒng)綜合設(shè)計》等兩門綜合設(shè)計性選修課,在實習(xí)環(huán)節(jié)增加了《綜合設(shè)計》實踐環(huán)節(jié),讓學(xué)生有更多的時間參與實踐,提高了他們的實踐動手能力和工程應(yīng)用能力。第三,由于可編程器件的不斷發(fā)展和應(yīng)用,對電子信息類的程序設(shè)計能力提出了更高的要求。在課程體系中,我們增加《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等程序設(shè)計類課程,以加強對學(xué)生程序設(shè)計能力的培養(yǎng)。
(二)實踐教學(xué)體系改革
根據(jù)大學(xué)生電子競賽對學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力的要求。通過研究與探索,我們優(yōu)化了實踐教學(xué)體系,按照學(xué)生認識———訓(xùn)練———創(chuàng)新能力形成規(guī)律,整合實踐教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建由專業(yè)認知、專業(yè)技能訓(xùn)練、課程實驗、開放式實驗、課程設(shè)計、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計、中期實驗、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計、科技競賽組成的實踐教學(xué)體系,實踐教學(xué)的比例占總學(xué)時的27%左右。實踐教學(xué)體系整合課程實驗內(nèi)容,按照基本實驗、設(shè)計性實驗、綜合性實驗創(chuàng)新性實驗四個層次設(shè)計實驗內(nèi)容。在實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)計方面,對于基礎(chǔ)性和設(shè)計性實驗,我們規(guī)定了必做內(nèi)容和選做內(nèi)容;對綜合性和創(chuàng)新性實驗,我規(guī)定了系統(tǒng)設(shè)計的基本要求和擴展要求。這樣,對學(xué)生即達到某一實驗?zāi)康牡墓残杂?xùn)練,又實現(xiàn)了對學(xué)生的個性化培養(yǎng)。
(三)不斷豐富教學(xué)方法和教學(xué)手段,提高了教學(xué)的質(zhì)量和效率
除了采用傳統(tǒng)的板書和多媒體技術(shù)教學(xué)手段之外,我們盡可能將各種EDA仿真軟件應(yīng)用到理論教學(xué)和實驗教學(xué)中。讓學(xué)生很直觀地認識到各種理論知識在實際中的應(yīng)用及應(yīng)用效果。在實驗教學(xué)中,對于安裝電路和焊接電路等一些技能性工作,我們要求學(xué)生在課外學(xué)時完成。采用這些教學(xué)方法和手段,不僅提高了教學(xué)質(zhì)量和效率,而且節(jié)約實驗成本和實驗室的有效利用率。
三、電子設(shè)計競賽促進了創(chuàng)新實驗室的建設(shè)
大學(xué)生電子設(shè)計競賽對實驗儀器的功能、性能、類型及實驗室的管理模式提出了更高的要求,原來實驗室常規(guī)實驗教學(xué)儀器和管理模式不能滿足大學(xué)生電子設(shè)計競賽、工程應(yīng)用型人才以及創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。為了給學(xué)生創(chuàng)新型的實驗項目和教師的科研創(chuàng)造一個良好的平臺,我們建成了電子創(chuàng)新實驗室。實驗室建設(shè)以建設(shè)先進、實用、開放的現(xiàn)代化實驗室為目標,建成了7個實驗平臺:高頻電路實驗平臺、EDA實驗平臺、單片機實驗平臺、電子測量、綜合電路實驗平臺、DSP實驗平臺和通信工程實驗平臺。電子創(chuàng)新實驗室能滿足綜合課程設(shè)計、學(xué)生畢業(yè)設(shè)計、電子設(shè)計競賽、教師科研和創(chuàng)新實踐活動的需要。電子創(chuàng)新實驗室以開放性建設(shè)模式為基礎(chǔ)建立了較為完善的開放制度,為最大限度地發(fā)揮實驗室的效能,除實驗教學(xué)所安排的時間段外,其他時間段面向所有學(xué)生開放,這種管理方式,保障了多元化實踐教學(xué)模式的正常運行。
四、大學(xué)生電子設(shè)計競賽促進師資隊伍的建設(shè)
大學(xué)生電子設(shè)計競賽題目有類型較多,涉及的知識幾乎涵蓋到電子信息類專業(yè)的專業(yè)必修課和專業(yè)選修課的所有知識。在指導(dǎo)大學(xué)生電子設(shè)計競賽的過程中,教師會接觸到各種各樣的知識和技術(shù),在指導(dǎo)競賽過程中,教師和教師、教師和學(xué)生之間的交流會更加拓寬教師的學(xué)術(shù)和專業(yè)視野,每一屆比賽結(jié)束之后留下的技術(shù)資料更是教師最寶貴的資料。經(jīng)過歷屆指導(dǎo),教師在參與實踐的過程中,不斷積累經(jīng)驗,吸收前沿知識和技術(shù)。這不僅對他們提高教學(xué)水平有很大幫助,而且也會慢慢找到自己的研究方向,并充分運用以往的研究經(jīng)驗,形成清晰的學(xué)術(shù)觀念,逐漸地提高自己的科研能力。因此,競賽的指導(dǎo)過程也是中青年教師提高教學(xué)能力和增強科研能力的過程。
五、結(jié)語
(1)學(xué)生掌握的專業(yè)知識參差不齊,而電子設(shè)計所用的集成芯片種類型號繁多,學(xué)生必須學(xué)會自己查閱資料,尤其要會查閱英文資料。
(2)學(xué)生雖有一定的動手能力,但容易僅憑經(jīng)驗?zāi)玫皆骷苯釉陔娐钒迳线M行焊接,往往導(dǎo)致功能測試時糾錯困難。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,學(xué)生利用計算機仿真軟件進行硬件原理圖的設(shè)計是發(fā)展的必然趨勢。
(3)學(xué)生制作出的電子作品外觀布局多樣,如何將設(shè)計好的電路進行科學(xué)PCB制板能力制板,才能方便焊接,且減少相互干擾,是設(shè)計最終成功的關(guān)鍵。
(4)學(xué)生在焊接技術(shù)不夠嫻熟,使得電子作品調(diào)試不能完全達到要求,焊接的好壞,直接關(guān)系到電子產(chǎn)品或制作的質(zhì)量。為了取得好的賽績,必須著力培養(yǎng)學(xué)生電子設(shè)計制作的綜合能力,即查閱資料、硬件原理圖的設(shè)計、電路板的布線與制作、焊接功能測試能力。其中硬件原理圖的設(shè)計能力的培養(yǎng)是教學(xué)中的突出難點。
二、Proteus硬件仿真技術(shù)改革電子設(shè)計大賽教學(xué)內(nèi)容
電子設(shè)計大賽采取理論教學(xué)與制作訓(xùn)練結(jié)合的集訓(xùn)思路對學(xué)生進行指導(dǎo)。理論部分進行模塊化分解包括:基本元件;傳感器;集成芯片部分。教師按此分類進行模塊化理論教學(xué),學(xué)生通過模塊來構(gòu)建自己的知識結(jié)構(gòu),形成個體獨特的知識體系。制作訓(xùn)練部分包括:電子儀器和Proteus仿真軟件的使用;常用的基本單元模塊的設(shè)計和制作;綜合電子制作訓(xùn)練。理論教學(xué)和制作訓(xùn)練在時間安排上遵循交替進行原則,并增加了Proteus硬件仿真技術(shù)的應(yīng)用。Proteus是英國Lab-centerelectronics公司于1989年開發(fā)的一款電路仿真軟件,擁有豐富的元器件、各種虛擬儀器、圖形化的分析功能,現(xiàn)已在全球50多個國家得到應(yīng)用,廣泛應(yīng)用于高校的大學(xué)生或研究生電子學(xué)教學(xué)與實驗以及公司實際電路設(shè)計與生產(chǎn)。Proteus主要由兩部分組成:ISIS原理圖設(shè)計仿真系統(tǒng);ARES印制電路板設(shè)計系統(tǒng)。硬件原理圖的設(shè)計能力是困擾學(xué)生的突出難題,也是保障電子設(shè)計制作成功的重要前提。因此,在電子設(shè)計大賽中將主要應(yīng)用Proteus軟件的ISIS原理圖設(shè)計仿真系統(tǒng)輔助教學(xué)。Proteus軟件硬件原理圖設(shè)計及仿真的具體步驟為:新建設(shè)計文件并設(shè)置圖紙參數(shù)和相關(guān)信息;放置元器件;對原理圖進行布線;利用ISIS提供的電氣規(guī)則檢查命令檢查原理圖,調(diào)整原理圖布局;電路運行調(diào)試。
三、Proteus硬件仿真技術(shù)在電子設(shè)計大賽中的教學(xué)實施
Proteus硬件仿真技術(shù)作為一種先進的教學(xué)手段,貫穿應(yīng)用于電子設(shè)計大賽的理論教學(xué)和制作訓(xùn)練教學(xué)全過程。
1.Proteus硬件仿真技術(shù)在理論教學(xué)中應(yīng)用Proteus軟件提供了很多種類的虛擬仿真工具,包括探針、虛擬儀器、信號發(fā)生器、仿真圖表等。Proteus軟件的虛擬仿真模式包括交互式動態(tài)仿真和基于圖表的靜態(tài)仿真。采用虛擬演示實驗的方法,將Proteus仿真技術(shù)引入電子設(shè)計大賽理論教學(xué)環(huán)節(jié),教師可以通過多媒體展示電路的仿真情況,形象地講解電路理論及原理,使學(xué)生清晰觀察到電路運行的現(xiàn)象、信號波形以及各種參數(shù)曲線,從感性上加深對電路原理與性能的理解,直觀地掌握教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)的效果與效率。以非門電路組成非對稱型振蕩電路為例,電路的基本工作原理是利用電容器的充放電。當輸入電壓達到非門的閥值電壓Vth時,非門的輸出狀態(tài)發(fā)生變化。因此,電路輸出地脈沖波形參數(shù)直接取決于電路中阻容元件的數(shù)值。通過Proteus軟件的交互式動態(tài)仿真方式,采用虛擬示波器輸出電路中的四處節(jié)點波形,從波形結(jié)果發(fā)現(xiàn):非對稱型多諧振蕩器的輸出波形是不對稱的,輸出脈沖寬度tw1=RC,tw2=1.2RC,T=2.2RC。通過調(diào)節(jié)R和C值,可改變輸出信號的振蕩頻率,改變C實現(xiàn)輸出頻率的粗調(diào),改變R實現(xiàn)輸出頻率的細調(diào)。
2.Proteus硬件仿真技術(shù)在制作訓(xùn)練中應(yīng)用
制作訓(xùn)練采用循序漸進的方式進行,制作訓(xùn)練初期主要是電子儀器和Proteus軟件的使用;從制作訓(xùn)練中期開始,需針對常用的基本單元模塊進行設(shè)計與制作;制作訓(xùn)練后期,以往屆賽題和模擬賽題為訓(xùn)練內(nèi)容進行綜合電子制作。通過分析往屆賽題發(fā)現(xiàn),計數(shù)顯示電路的設(shè)計訓(xùn)練是賽前培訓(xùn)的重點之一?,F(xiàn)以一款數(shù)字顯示倒計時定時基本單元電路的設(shè)計為例,該電路適用于各種需要定時的場合,如電話定時、路燈定時、某一種狀態(tài)或過程控制定時等。按照Proteus硬件原理圖設(shè)計步驟,電路主要由計數(shù)脈沖產(chǎn)生電路、減法計數(shù)與數(shù)字顯示電路組成。其中計數(shù)脈沖產(chǎn)生電路可以由NE555芯片按照多諧振蕩電路進行接線,也可以由簡單的門電路產(chǎn)生,還可以由運放電路產(chǎn)生,此處簡要地用矩形波信號源表示計數(shù)脈沖輸入信號。減法計數(shù)與數(shù)字顯示電路主要由可預(yù)置4位二進制可逆計數(shù)器U1(74HC193)、U2(譯碼/驅(qū)動CD4511)、U3共陰極七段數(shù)碼管組成。R2與C1組成預(yù)置數(shù)電路,在通電瞬間對U1(74HC193)進行預(yù)置數(shù)9。之后,U1的4腳每接收到一個負脈沖,U1計數(shù)一次并減一,數(shù)碼顯示由9變成8,當定時時間一到,顯示器顯示0,并且U1的13腳TCD輸出一負脈沖,由該信號驅(qū)動各種執(zhí)行元件,如晶體管、晶閘管、繼電器、光耦合器等。本電路作為一款通用基本電路,只需稍作改動就可實現(xiàn)多種功能,例如需要進行兩位數(shù)顯示,只需改用兩片74HC193分別對個位和十位進行計數(shù),再用兩片CD4511驅(qū)動兩位數(shù)字顯示即可;如果需要實現(xiàn)倒計時定時報警功能,只需利用U1(74HC193)的13腳TCD作為觸發(fā)信號連接驅(qū)動蜂鳴器的執(zhí)行電路即可。采用Proteus硬件仿真技術(shù),在原理圖設(shè)計階段就可以進行評估,驗證所設(shè)計的電路是否達到要求的技術(shù)指標,還可以通過改變元器件參數(shù)使整個電路的性能最優(yōu)化,大大節(jié)省了設(shè)計時間與經(jīng)費,提高了設(shè)計效果和質(zhì)量。
四、Proteus硬件仿真技術(shù)在電子設(shè)計大賽中實施的效果評價
1.Proteus為電子設(shè)計大賽提供了多媒體教學(xué)平臺
Proteus軟件為理論教學(xué)提供了先進的實驗、演示和電路分析。教師可以在多媒體教室中深入淺出地分析各種電路的特性,講解各種參數(shù)改變對電路的影響,幫助學(xué)生突破抽象的難點知識的理解,形成扎實系統(tǒng)的知識體系。
2.Proteus為電子設(shè)計大賽提供了虛擬實訓(xùn)平臺
Proteus軟件所提供的一系列元件庫,既能實現(xiàn)實驗箱固定模塊的驗證功能,還能根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整,整個過程不受時間、空間限制,突破了傳統(tǒng)實訓(xùn)室的局限性,克服了學(xué)校經(jīng)費不足和儀器設(shè)備不足對教學(xué)指導(dǎo)的困擾。
3.Proteus為電子設(shè)計大賽提供了創(chuàng)新平臺
Proteus軟件提供的硬件仿真功能,為電子設(shè)計大賽注入了活力,培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的電子設(shè)計方法,有效地提高了學(xué)生針對實際問題進行電子設(shè)計制作的能力以及創(chuàng)新發(fā)揮的能力。
五、結(jié)語
1培養(yǎng)了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力
中國研究生電子設(shè)計競賽從預(yù)備通知到正式比賽有一年時間的跨度,學(xué)生在此期間通過自命題或?qū)熋}查閱文獻并收集資料,采用最新技術(shù)至最終完成設(shè)計。競賽中三名學(xué)生組成一隊。中國研究生電子設(shè)計競賽命題分筆試和實踐環(huán)節(jié)命題兩部分。筆試采取統(tǒng)一命題,實踐環(huán)節(jié)學(xué)生自命題。學(xué)生的一些參賽作品命題具有獨特的創(chuàng)意,如清華大學(xué)的“可穿戴多媒體無線體域網(wǎng)”;北方工業(yè)大學(xué)的“基于NiosⅡ的商品防偽系統(tǒng)”;華南理工大學(xué)的“視覺跟蹤人機交互SOC設(shè)計”;臺灣亞東技術(shù)學(xué)院的“公車動態(tài)資訊系統(tǒng)”;復(fù)旦大學(xué)的“超聲血流分析平臺”;東南大學(xué)的“基于微電子神經(jīng)橋的癱瘓病人肢體康復(fù)系統(tǒng)設(shè)計”等作品都具有非常高的科技含量。成都電子科技大學(xué)的作品“新型無創(chuàng)傷式顱內(nèi)壓檢測系統(tǒng)”項目以其極高的商業(yè)應(yīng)用前景,獲得了眾多企業(yè)的青睞。
2推動了教學(xué)工作的開展
十幾年來,許多高校在競賽的推動下開設(shè)了“電子設(shè)計自動化”課程。一些教師將電子設(shè)計自動化最新技術(shù)融入研究生教學(xué)。每年的研究生電子設(shè)計競賽,帶隊教師通過學(xué)生的設(shè)計作品了解到其他院校最新教學(xué)及科研現(xiàn)狀,通過互相交流,然后融入各自的教學(xué)中。中國研究生電子設(shè)計競賽從第六屆開始作品設(shè)計題目采用自由命題方式,從而使高校學(xué)生的設(shè)計作品和畢業(yè)設(shè)計及研究生所從事的科研課題緊密結(jié)合。學(xué)生在有限的競賽時間內(nèi)完成設(shè)計,可以說通過比賽進一步提高畢業(yè)設(shè)計論文的質(zhì)量。
二、研究生電子設(shè)計競賽模式的探索
1與企業(yè)深層次的合作
中國研究生電子競賽從誕生之日起,就確立了“以企業(yè)為主要推動力“”的發(fā)展思路。企業(yè)提供資金支持、參與題目設(shè)計與評審,為優(yōu)秀參賽者提供創(chuàng)業(yè)就業(yè)機會等。前期參與的企業(yè)有中國華大集成電路設(shè)計中心、深圳華為技術(shù)有限公司、清華同方股份有限公司、Synopsys公司、Cadence公司、MenterGraphics公司、IEEE-SSCS北京分會、深港產(chǎn)學(xué)研基地、深圳市國微電子股份有限公司、深圳市亞科希資訊有限公司、中興通訊股份有限公司、ALTERA公司等。
2嚴格科學(xué)可行的競賽規(guī)則
中國研究生電子設(shè)計競賽建立了一只由國內(nèi)知名高校教授及研究所專家組成的組委會和命題委員會。委員會制定了嚴格科學(xué)可行的競賽規(guī)則。包括報名和資格確認、競賽程序、競賽要求、報獎比例和評獎比例、評審制度、公示以及相關(guān)的時間節(jié)點等內(nèi)容。競賽程序包括競賽的類型、筆試、預(yù)賽和決賽答辯等;競賽要求包括報告的格式、主要內(nèi)容、視頻制作的格式和密封方法等;評審制度包括論文評審的要求、復(fù)審、答辯評審、評分標準和計分規(guī)則等;公示包括公示日期、投訴和對投訴的應(yīng)答等。
1.學(xué)校重視,為參賽創(chuàng)造良好條件
為了使競賽的各項工作高效率進行,我校在每次競賽前都成立領(lǐng)導(dǎo)小組。其職責是對競賽活動進行整體協(xié)調(diào)以及制定相關(guān)政策,組建教師指導(dǎo)組,選拔優(yōu)秀參賽隊員,制定并實施競賽培訓(xùn)計劃等。在組織競賽方面,從學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)到各部門領(lǐng)導(dǎo)都十分重視大學(xué)生電子設(shè)計競賽。每次都會撥出專款用于電子設(shè)計競賽,同時還制定了相應(yīng)鼓勵政策,以調(diào)動師生的參與積極性。各職能部門都積極配合電子設(shè)計競賽工作,為學(xué)生提供一切可能的條件。
2.電子設(shè)計競賽促進實踐能力的培養(yǎng)
電子設(shè)計競賽是對學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力的一次綜合測試。它不同于學(xué)校傳統(tǒng)的課程考試,不是單憑一張考卷來評定一個人的綜合素質(zhì)。對參賽學(xué)生來說,他們是電子設(shè)計競賽最直接的考驗者,從對題目的分析到選題、方案設(shè)計、元器件的確定、設(shè)計裝配制作、調(diào)試、最后完成作品并寫出論文。這對學(xué)生的理論聯(lián)系實際能力、實踐動手能力、軟硬件綜合應(yīng)用能力、論文書寫能力是一個很好的考驗。參加比賽的學(xué)生都有這樣的感慨,通過這樣的比賽,自己的動手能力得到了很大的提高,對原來書本上的知識點有了更深入的理解,也發(fā)現(xiàn)自己的知識還遠遠不夠,需要大面積的充電。
競賽同時也提高了學(xué)生解決、分析問題的能力。學(xué)生事先的設(shè)計方案并非是最優(yōu)的,也并非完全正確,在實踐的檢驗中,大部分學(xué)生都會碰到這樣那樣的問題,器件的參數(shù)選擇不對、連錯一個管腳、一根導(dǎo)線走錯,都會影響整個電路。這就要求學(xué)生在競賽中必須有耐心,時刻保持清醒的頭腦,對故障原因加以分析,找出故障點,有的學(xué)生方案設(shè)計不合理,要經(jīng)過多次的改動,在反復(fù)的實踐中,他們?nèi)〉昧俗詈蟮某晒?,積累了寶貴的經(jīng)驗。通過競賽,每一位參賽隊員都從中學(xué)到了許多知識,受益匪淺。
3.電子設(shè)計競賽培養(yǎng)學(xué)生市場及工程意識
3.1注重團隊精神的培養(yǎng)
團隊精神對于企業(yè)而言具有相當重要的作用,可以說,在一定程度上,它決定了企業(yè)的前途,因此,企業(yè)在招人時也很注重人員的團隊意識。在電子設(shè)計競賽的培訓(xùn)過程中,我們很注重培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神,在比賽中,三人一組,分工明確,一人負責硬件的搭建,一人負責軟件程序的編寫,一人負責整理和書寫設(shè)計報告,對全局要有所把握,三個人需要緊密團結(jié)、相互合作、齊心協(xié)力,這是最后獲得成功的重要因素,任何的不協(xié)調(diào)都將導(dǎo)致功敗垂成。
學(xué)校采取自愿搭配的原則。由于培訓(xùn)學(xué)生來自不同專業(yè),不同班級,每個學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、學(xué)業(yè)特長、個性特征差別較大,不宜盲目地強行組合;而大學(xué)生往往具有獨立意識,所以采取讓他們自愿搭配,自由組合的辦法,并在培訓(xùn)過程中注意觀察、適時調(diào)整,最終確定小組成員。
3.2借鑒公司項目開發(fā)的管理模式組織培訓(xùn),采用工程概念進行設(shè)計制作在學(xué)習(xí)了一定的基礎(chǔ)知識的前提下,采用項目導(dǎo)向的培訓(xùn)模式。這需要指導(dǎo)教師根據(jù)歷年電子設(shè)計競賽的出題類型,結(jié)合本學(xué)校的實際情況,為學(xué)生選擇合適的項目,在規(guī)定的時間內(nèi)讓學(xué)生完成規(guī)定的任務(wù)。讓學(xué)生從分析題目,去圖書館、上網(wǎng)查找資料,確定幾套方案,到實踐解決問題有一個全面的認識。
引入模塊化的概念,硬件模塊化、軟件模塊化等,比如,電源模塊、單片機最小系統(tǒng)、顯示模塊、A/D、D/A模塊等等,事先都可以做好備用。在培訓(xùn)過程中關(guān)注新器件的使用,申請一些樣片嘗試其使用情況。
4.給學(xué)生帶來積極的“副作用”
全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽極大地激發(fā)了參賽學(xué)生的積極性和主動性,無論成績?nèi)绾?,參賽者都感觸頗多,收獲很大。學(xué)生普遍認為工程實踐能力得到了極大的提高,對電子制作的興趣更濃,自愿從虛擬的網(wǎng)絡(luò)游戲中回到了實驗室,針對參賽的學(xué)生,實驗室是開放的,只要是沒課時間,學(xué)生們都愿意在實驗室里,從被動學(xué)習(xí)變成了主動尋求方法解決實際問題。因此,我們在選拔參賽人員時也從原來的主要是大三的學(xué)生擴展到大一、大二優(yōu)秀的學(xué)生也可參加比賽,或與大三的學(xué)生進行組合成隊,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,為以后的比賽培養(yǎng)好的苗子。參加過競賽的同學(xué)在后續(xù)的課程中都表現(xiàn)出特有的專注和投入,也有了很多想法,開始認真思考今后的人生打算。這也正是競賽精神的延續(xù)與擴展,筆者覺得也是最有意義的一點。
電子設(shè)計競賽的參與有利于學(xué)生的就業(yè),很多用人單位提出將參加過電子設(shè)計競賽作為選擇條件之一,對參加電子設(shè)計競賽并獲獎的學(xué)生優(yōu)先錄用。我校參賽的學(xué)生目前在上海、廈門、深圳等地都有非常好的工作及豐厚的薪水,比有些本科學(xué)校的學(xué)生體現(xiàn)出更強的動手能力。
1.創(chuàng)新實踐教育必須把電子信息技術(shù)作為主導(dǎo)內(nèi)容
理論上講高校的創(chuàng)新實踐教育內(nèi)容應(yīng)該涵蓋該校的所有學(xué)科,但必須以高新技術(shù)為主導(dǎo),這一點是必然的,否則就談不上創(chuàng)新。而在高新科學(xué)技術(shù)中,電子信息學(xué)科則應(yīng)是首當其沖的龍頭學(xué)科,這也是毋庸置疑的,我校在開展創(chuàng)新實踐教育中,無論是起步階段,還是現(xiàn)已成立“大學(xué)生創(chuàng)新院”全面展開的今天,電子信息技術(shù)一直是創(chuàng)新實踐教育的主導(dǎo)內(nèi)容,以其為龍頭學(xué)科帶動其它相關(guān)學(xué)科,共同提高和發(fā)展。究其原因不外有兩點:
第一,電子信息技術(shù)在諸多高新技術(shù)中是發(fā)展最快、最具活力、而且對自然科學(xué)的其它領(lǐng)域、對人類社會的發(fā)展乃至人們的日常生活影響最大的學(xué)科。作為在高校學(xué)習(xí)的大學(xué)生們,無論是電類的,還是非電類的,也無論理科的還是工科的,都必須對電子信息技術(shù)(包括模擬技術(shù)及數(shù)字技術(shù)、電子視聽技術(shù)、電子測量技術(shù)、自動控制技術(shù)、近代通信技術(shù)、計算機科學(xué)及應(yīng)用技術(shù)、光電技術(shù)等等)有一定程度的了解,都必須掌握和具有一定的電子信息技術(shù)方面的應(yīng)用能力。我們所說的創(chuàng)新能力,當然而且必須包括電子信息方面的應(yīng)用能力。
第二,21世紀既是電子信息時代,同時也是自然科學(xué)各個領(lǐng)域(學(xué)科)相互交叉滲透、相互融合的時代。這是當今科學(xué)技術(shù)發(fā)展最鮮明的特點之一。當前,電子信息學(xué)科已成學(xué)科相互交叉滲透的焦點,幾乎找不到不采用電子信息技術(shù)為本學(xué)科服務(wù)的學(xué)科,這已是不爭的事實和規(guī)律。很多非電學(xué)科都在大量采用電子信息技術(shù)來提高本學(xué)科的自動化程度,以電測技術(shù)來提高本學(xué)科的測量速度、范圍和精度,從而促進本學(xué)科的發(fā)展。很多學(xué)科已把采不采用電子信息技術(shù)作為衡量其是否先進,是否接近現(xiàn)代化的尺度。因此,將其列為創(chuàng)新教育的主導(dǎo)內(nèi)容也就是理所當然的事了。
經(jīng)驗證明,以電子信息技術(shù)為主導(dǎo)內(nèi)容的創(chuàng)新實踐教育對大學(xué)生有著強烈的吸引力,那些學(xué)有余力的非電專業(yè)學(xué)生大都渴望獲取這方面的知識和能力。我校除各院系設(shè)有創(chuàng)新教育分中心外,還成立了面向全校的“大學(xué)生創(chuàng)新院”。在創(chuàng)新院下設(shè)的三個創(chuàng)新教育實踐班中,其中兩個屬于電子信息學(xué)科,即“機電實踐強化班”和“軟件實踐強化班”,而另一個“數(shù)模強化班”也以計算機為寫作工具。而參加這三個中心活動的學(xué)生中,非電專業(yè)學(xué)生占65%,可見這些非電專業(yè)學(xué)生對學(xué)習(xí)電子信息技術(shù)的渴望程度。這些學(xué)生通過在中心的活動,創(chuàng)新實踐能力顯著提高。我院在2003年的全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽中獲得E題全國一等獎的三個學(xué)生,其中兩個是校機械學(xué)院的學(xué)生。這些學(xué)生通過中心的培訓(xùn),使本專業(yè)與電子信息技術(shù)緊密結(jié)合,從而顯著地提高了創(chuàng)新實踐能力。
2.全國電子設(shè)計競賽活動為高校的創(chuàng)新實踐教育活動提供了一個好平臺
近年來,全國各地舉辦了很多大型的科技競賽活動,如“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽和索尼杯全國電子設(shè)計大賽。我院的學(xué)生都積極參與了這些賽事。從效果看,確實起到了促進和深化創(chuàng)新教育實踐活動的作用。筆者作為多次競賽的指導(dǎo)教師,感受頗深。
(1)以競賽為契機開展創(chuàng)新實踐活動 自1994年始,全國電子設(shè)計競賽已成功舉辦6屆。從學(xué)生參賽就可看出電子設(shè)計大賽對創(chuàng)新實踐教育的影響力,各高校均把參賽作為創(chuàng)新實踐活動的重要內(nèi)容。為參加競賽,我校組成了多個技術(shù)專題組,圍繞技術(shù)專題開展創(chuàng)新實踐活動。學(xué)校主管部門則為這些活動提供各種條件,并舉辦校內(nèi)的電子設(shè)計競賽,參賽師生都顯現(xiàn)出極大的熱情,從而推動了創(chuàng)新實踐教育活動。
(2)以競賽來檢驗創(chuàng)新實踐教育效果 開展創(chuàng)新實踐教育,根本目的在于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新實踐意識并提高其創(chuàng)新實踐能力。創(chuàng)新實踐教育與學(xué)校傳統(tǒng)的課內(nèi)教育不同,不能通過一張考卷來評定其教學(xué)效果。但各種科技大賽,則是對學(xué)員創(chuàng)新實踐能力的綜合考評尺度。比如電子設(shè)計競賽,從拿到考題后,選題、查閱資料、設(shè)計計算、備件、實際動手實施、調(diào)試、最后完成作品并寫出論文,這些都要在短短的幾天內(nèi)完成,而且這期間可能還要不斷修改方案,反復(fù)調(diào)試。這是對參賽者綜合素質(zhì)的全面檢驗和考核,是對學(xué)員的理論水平、理論聯(lián)系實踐能力、實際動手能力、軟硬件綜合應(yīng)用能力、論文書寫能力及品質(zhì)意志、團結(jié)協(xié)作精神等的大測驗。這些能力是實實在在的創(chuàng)新能力,來不得半點僥幸。這也是各高校為什么如此重視這個賽事的主要原因。
3.全國電子設(shè)計競賽有力地促進了高校的電子信息類專業(yè)的教學(xué)改革和實驗室建設(shè)