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电子设计创新实践活动探索

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摘要:

针对学生电子设计科技创新实践活动存在的问题,探索建设规范化的培训方式。通过开设培训课程,将课外创新实践活动转变为课内教学过程。同时,改革实践教学方法,采取多种举措激励教师、学生的参与热情,取得良好效果。

关键词:

实践能力;创新能力;教学方法

学生实践创新能力的培养,是高校教学的重要目的之一[1]。作为学生能力培养过程的一个重要环节,课外科技创新实践活动一直受到重视[2,3]。结合各级各类科技竞赛,很多高校开展了各种形式的课外科技创新活动,并以“大学生研究训练计划(SRTP)”等众多形式作为支撑课外科技活动的载体,搭建科技创新平台,作为课内教学的有益补充,相互促进。结合省属高校学生科技创新活动现状,我校在大学生电子设计创新实践平台建设方面进行了尝试,取得了较好效果,得到学生好评。本文从平台设备、流程安排、学生激励、教师机制与激励等方面介绍了具体做法和相关经验。

1原有课外科技实践活动模式的问题

原有课外科技实践活动的问题突出表现在,一般在课外开展,存在只面向少数学习成绩优秀学生的观念,教师和学生对创新活动的主动、共同参与度不高,互动不够。造成这一问题的原因是多方面的。(1)受到设备数量少、没有专用场地或场地小等客观条件限制,这种活动只能是面向少数学生开展。(2)原有课外科技实践活动通常是竞赛驱动的,教师参与课外科技实践活动不会拿到像上课一样的计件报酬,教师收益通常来自于指导学生参加竞赛所获奖励。因而,教师为了提高获得收益的可能性、提高投入产出比,更愿意指导学习成绩优秀、具有良好基础的学生,而不是以学生兴趣作为选拔学生的重要判据。(3)对学生来说,课外科技创新活动毕竟是课外活动,在思想上会有课内学习成绩比课外活动更重要的根深蒂固的想法,于是学习优异的学生虽然愿意参与课外科技实践活动,但往往不愿在课外投入大量时间钻研。于是,学生参与课外科技创新活动的热情低,师生互动渐少,直接造成活动效果不佳。由此,年复一年循环的结果,导致师生参与课外科技创新活动的主动性越来越差。这种活动,越来越成为少数教师和极少数学生的活动,越来越成为以参加竞赛获奖为唯一目的的应试活动,参与学生的知识面过窄,不求甚解,急功近利,逐渐偏离培养学生实践创新能力这一核心目标。随着构建创新型国家伟大战略的提出与逐步实施,对高校培养创新实践人才提出了更高更普遍的要求。对学生实践创新能力的培养,不再是针对少数学生的精英培养计划,而应是面向更多学生,以至于全体学生的。需要采取措施鼓励多数以至于全体教师参与其中,在不断的教学方式、方法改革进程中,使贯穿于高校教学各个环节的创新实践教育成为新常态。

2大学生电子设计创新实践平台建设

基于上述问题与需求,我校自2013年起,面向有兴趣参与的学生,以切实培养学生实践创新能力为目标,建设大学生电子设计创新实践平台,力图使更多教师、学生能融于其中并乐在其中。实践平台采取了一些新措施,尝试解决或是改善前述问题。

2.1培训过程规范化将原来零散、随意的培训过程与培训内容整合为如表1所示的7门培训课程,制定课程教学大纲,聘请有丰富科研经验的专业教师授课并指导附属于课程的创新实践环节。这7门课程中,前4门课程面向参与实践平台的全体学生。后3门课程,对应于不同的实践方向,学生可根据需要选择学习。每门课程均包含足量的实践环节教学任务,且实践环节所需时间不计入表1所示课程学时数。从第一门课学生焊接电路板元件并做性能测试实验,到后续课程制作智能小车、频谱分析仪等,使学生一步一步由简入繁,由基础到提高,循序渐进,在不断实践中积累经验与快乐,逐渐培养能力、信心和耐心。图1给出了学生在培训过程中自己设计、制作的印制电路板图片。这7门课程涵盖了当代电子设计技术的主要方面,通过培训,可以使学生掌握相对完整的电子设计专业知识与技能。通过设定培训课程这种形式,不仅使得培训过程规范化,便于教学管理与进度安排,而且彻底改变了以竞赛获奖为目的的培训模式,使学生有条件获得较为全面的技能培训。而且,具备更为全面技能的学生,基础会更扎实,思路会更开阔,更易在各类竞赛中取得佳绩。在上述课程的授课过程中,以提高学习兴趣、改善授课效果为目的,不断尝试改革授课方式。教师充分利用多媒体、动画、实物展台等教学辅助手段,在教学过程中全面引入问题驱动、项目导向、研讨、启发式等教学方法,注意对知识要求的深度与广度层次,为学生提供自主研学空间。实践环节中,对任务要求不求统一,注重学生创新能力的个性化培养与引导。将上述课程分别以全校公选课、专业选修课、专业必修课等形式纳入本科教学培养计划,使创新实践培训过程由课外变为课内,从而部分解决教师工作报酬、学生主动参与及持久参与等问题。

2.2配备专职指导教师通过设置创新实践平台主任等岗位,引入专职指导教师,与任课教师、实践项目指导教师共同完成创新实践教学任务。专职指导教师常驻创新实践场地,随时随地答疑解惑,引导学生运用所学知识解决遇到的问题,以免学生长时间处于无教师指导的自学习状态,因自己无法解决问题而灰心、放弃。为鼓励教师的参与热情,适当提高教师工作报酬。电子设计创新实践平台课程任课教师、实践指导教师的报酬,按照同等或类似正常教学任务所得报酬的1.5~2倍计算。同时,上述教师具有指导学生参加各级各类学科竞赛的优先权,且参赛所得奖励全部归教师个人所有,学院、系(部)均不提留或再分配。同时,在各种场合,采用适当形式,给予创新实践平台任课教师、指导教师更多荣誉感,进一步激发全体教师参与创新实践活动的积极性,引导教师以更多的爱心、更大的责任心与使命感,认真对待学生提出的每一个不清楚的问题,通过师生共同研学,逐渐培养学生的信心、兴趣、创新意识与创新能力。

2.3硬件配备与规章制度为创新实践配置足够的实验设备与实践场地,从硬件条件上保证创新实践能力培养过程的顺利开展。为实践平台提供足量的数字示波器、数字万用表、信号发生器等基础实验仪器,提供足量的恒温焊台、吸锡器、镊子、螺丝刀、剥线钳等基本工具,提供适量的信号分析仪、电能分析仪、高带宽示波器等高端实验设备,提供适量的手电转、手持切割机、台式电转、台式老虎钳等简易机械加工工具。为保证仪器设备的正常使用,编制常用设备使用方法并上墙,便于学生随时学习参考。提供足量的全系列电阻、电容、芯片插座等基本电子元器件,提供足量的常用运算放大器,比较器,门电路,ADC,DAC,单片机等集成电路芯片。实践培养所需的其他少量元件及焊锡等耗材,可以随时申请采购。另外,提供全工艺印刷电路板自动制作及贴片自动焊接设备。考虑转头等耗材成本较高,该设备只用于应急制作小批量印制电路板,主要用于学生了解印制电路板由图到成品的制作过程,以便学生更好地设计电路板图。规章制度方面,制订学校、学院SRTP项目申请管理办法,为学生自主科技创新实践活动提供经费支持。创新实践平台管理制度的制订,主要考虑简化管理、营造宽松活泼创新实践环境。先后制订了《电子设计创新实践平台管理制度》《电子设计创新实践平台成员称号授予制度》《电子设计创新实践平台学员管理制度》《采购与差旅报销流程》《电子设计创新实践平台招新制度》《实验室全开放管理制度》《实验室工作桌申请流程》《仪器设备借用流程》等管理办法。这些管理办法在用词上,尽量贴近当代学生的话语习惯;内容上,尽量贴近公认、合理的办事原则,适当减少教师参与,鼓励、保护学生的创新思维、发散思维。

3结束语

本文以更好培养学生的实践创新能力为目的,讨论了改革学生科技创新实践模式的具体做法。这些做法的具体实施经验表明,师生主动、共同参与度明显提高,更多学生积极参与到科技创新实践活动中,并从中受益。

参考文献

[1]田文彤,杨辉.项目驱动的机械类大学生创新实践能力培养[J].中国现代教育装备,2015(13):76-77.

[2]肖金凤,盛义发,徐祖华.创建多维创新实践平台培养卓越电气工程师[J].中国现代教育装备,2015(15):48-51

[3]杨学锋,曹树坤,陈乃建,王汝星,吕杰.基于CDIO的机械工程类学生创新能力培养的研究[J].中国现代教育装备,2015(15):77-79.

作者:史敬灼 宋潇 黄景涛 孙向文 单位:河南科技大学

电子设计创新实践活动探索责任编辑:杨雪    阅读:人次