謝四蓮，蘇芙華

(湖南人文科技學(xué)院 信息科學(xué)與工程系，湖南 婁底417000)

近年來，各式各樣的科技競賽出現(xiàn)，影響比較大的包括全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、大學(xué)生挑戰(zhàn)杯、國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃等國家性競賽。在這些競賽中，每種競賽的目的和內(nèi)容又不完全一樣，例如兩年一屆的全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽是教育部和信息產(chǎn)業(yè)部共同舉辦的，面向全日制在校學(xué)生，是真正意義上的競賽活動(dòng)，是與教學(xué)改革實(shí)踐緊密結(jié)合的大型學(xué)科競賽。比賽的題目和時(shí)間均由比賽組織單位——教育部和信息產(chǎn)業(yè)部嚴(yán)格規(guī)定和統(tǒng)一。大學(xué)生挑戰(zhàn)杯，國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃主要是考察學(xué)生的創(chuàng)意和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)［1-5］，題目和平臺(tái)都是自己進(jìn)行比較和選擇?！帮w思卡爾”杯智能汽車、“Actel 杯”FPGA 競賽、“ZLG 杯”ARM 競賽、“凌陽杯”全國百校大學(xué)生電子競賽等比賽則是利用廠家提供的開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)某些具體功能，主要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)能力。

目前，用人單位對畢業(yè)生的要求越來越高，學(xué)生就業(yè)問題關(guān)系到學(xué)校的生死存亡，要與重點(diǎn)高校競爭，一個(gè)重要的途徑就是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力［6-12］，加強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐和工程訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生的競爭意識(shí)，使他們在畢業(yè)后以最短的時(shí)間內(nèi)適應(yīng)工作崗位。電子設(shè)計(jì)競賽作為面向大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng)，他能夠有效地引導(dǎo)高校加強(qiáng)電子信息相關(guān)專業(yè)課程和實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，促進(jìn)教學(xué)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，在教學(xué)實(shí)踐中注重培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力，動(dòng)手能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

一 從電子競賽中發(fā)現(xiàn)的問題

從參加電子設(shè)計(jì)競賽選手現(xiàn)場表現(xiàn)來看，集中暴露出以下問題:

(一)信息與電子類課程設(shè)置不夠合理

參賽選手大多是二、三年級(jí)學(xué)生，由于課程體系的問題［5］，控制類課程(如單片機(jī)原理及應(yīng)用、ARM 嵌入式系統(tǒng)等)大多開設(shè)在第六個(gè)學(xué)期，對于二年級(jí)的學(xué)生來說，專業(yè)知識(shí)缺乏，對于競賽題目不能準(zhǔn)確理解，難以設(shè)計(jì)出合理的方案，而是將查閱的參考電路東拼西湊，基本上不能完成題目所要求的功能。

(二)理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際能力較差

很多學(xué)生不能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題。不能對系統(tǒng)電路進(jìn)行周密分析，在樣機(jī)調(diào)試中出現(xiàn)問題時(shí)，很難準(zhǔn)確地判斷故障點(diǎn)，不能獨(dú)立解決問題。

(三)動(dòng)手能力、實(shí)踐技能不扎實(shí)

有些學(xué)生對儀器設(shè)備的使用不熟練、焊接技術(shù)差，在整體電路設(shè)計(jì)時(shí)，布局不規(guī)范，電路走線隨意，考慮問題不全面。以至在作品調(diào)試過程中出現(xiàn)問題時(shí)，找不到故障點(diǎn)。

(四)綜合能力較差

表現(xiàn)在參賽學(xué)生在比賽過程中已將各個(gè)模塊都調(diào)試成功，但在組合聯(lián)調(diào)時(shí)出現(xiàn)各種故障，學(xué)生不能解決。另外在他們所寫的設(shè)計(jì)報(bào)告中，不能對所設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行較好的闡述(如對系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案不能很好地論證，對單元電路論證缺少系統(tǒng)分析，軟件設(shè)計(jì)流程不清等)。報(bào)告的格式、文檔編輯、圖表不規(guī)范，計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力顯得不足。

我們將針對上述問題提出合理的解決方法，重構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，加大創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室開放，采用循序漸進(jìn)的項(xiàng)目訓(xùn)練和建立多元化的考核體系等措施逐步提高學(xué)生的創(chuàng)新與動(dòng)手能力，獲得良好的競賽成績，并以點(diǎn)帶面，促進(jìn)全系實(shí)踐教學(xué)水平的提高。

二 結(jié)合電子競賽，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力

(一)重構(gòu)實(shí)踐課程體系，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)近幾年電子設(shè)計(jì)競賽所涉及的內(nèi)容，以及參賽學(xué)生所必備的知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)踐技能，我們將對電子類的課程進(jìn)行了梳理和整合，圍繞培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力、綜合能力和創(chuàng)新研究能力，構(gòu)建“三類四層”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。三類為:實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)與實(shí)訓(xùn)基地、創(chuàng)新研究3 類實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。四層為:基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、工程訓(xùn)練和應(yīng)用創(chuàng)新4 個(gè)層次(如圖1 所示)。目前實(shí)踐中心可開設(shè)各層次的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(驗(yàn)證性、實(shí)訓(xùn)性、綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性和研究性)200 多個(gè)。

圖1 實(shí)踐課程體系層次結(jié)構(gòu)

(二)加大創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室開放，提供自主實(shí)訓(xùn)場地

以電子競賽為契機(jī)，加大實(shí)驗(yàn)室的開放力度，通過校內(nèi)的各種電子選拔賽，選出優(yōu)秀的選手進(jìn)入到創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室［10］，實(shí)驗(yàn)室完全由學(xué)生自主管理，采取高年級(jí)學(xué)生帶低年級(jí)的學(xué)生的“連帶”方式，嚴(yán)格出勤和簽到制度，實(shí)行優(yōu)勝劣汰，增加學(xué)生接觸專業(yè)領(lǐng)域的機(jī)會(huì)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)，實(shí)驗(yàn)室各種先進(jìn)的儀器設(shè)備配置齊全，派有經(jīng)驗(yàn)的老師輪流輔導(dǎo)答疑，學(xué)生積極性很高。

(三)循序漸進(jìn)的層次項(xiàng)目法，逐步提高學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力

針對電子競賽的選手，我們制定了專門的實(shí)驗(yàn)大綱和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，大綱采用了分級(jí)分層的方法，逐步提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。實(shí)踐內(nèi)容從較簡單的模擬電子電路設(shè)計(jì)到數(shù)字電路設(shè)計(jì)，控制類題目從單片機(jī)逐步到ARM，逐步加大題目的難度，提高學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力(如圖2 所示)。

圖2 分層實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目圖

(四)建立多元化的考核體系

部分學(xué)生經(jīng)過比賽培訓(xùn)和在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的“摸爬滾打”，專業(yè)技能得到了大幅度的提高，同時(shí)也將整個(gè)班級(jí)及整個(gè)系部的學(xué)習(xí)氣氛帶動(dòng)起來，學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力增長，我們必須改革實(shí)踐考核體系，堅(jiān)持以“過程體驗(yàn)、平時(shí)表現(xiàn)、創(chuàng)新意識(shí)、個(gè)性發(fā)展、團(tuán)隊(duì)合作、個(gè)人貢獻(xiàn)”的多元化評價(jià)機(jī)制，引入獎(jiǎng)勵(lì)措施，激發(fā)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí)和內(nèi)在的學(xué)習(xí)潛能，既要保證基本教學(xué)內(nèi)容的完成，又要有利于鼓勵(lì)學(xué)生積極創(chuàng)新。不同的實(shí)踐環(huán)節(jié)采用不同的考核方法，基礎(chǔ)階段注重學(xué)生對工程概念和實(shí)踐技能的掌握程度;綜合應(yīng)用階段突顯知識(shí)綜合運(yùn)用和創(chuàng)新意識(shí)的考核;創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)偏重于創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及個(gè)人貢獻(xiàn)程度的綜合考核。

經(jīng)過幾年的探索和實(shí)踐，我們在創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面取得了較好的成績。一是學(xué)科競賽成績優(yōu)異，在已參加的4 屆國家或省級(jí)電子設(shè)計(jì)大賽中，共獲得國家一等獎(jiǎng)一項(xiàng)，二等獎(jiǎng)2 項(xiàng)，省一等獎(jiǎng)5項(xiàng)，省二、三等獎(jiǎng)共10 項(xiàng)。挑戰(zhàn)杯省級(jí)獎(jiǎng)2 項(xiàng)，飛思卡爾智能小車華南賽區(qū)獎(jiǎng)1 項(xiàng)。學(xué)生承擔(dān)大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃省級(jí)項(xiàng)目6 項(xiàng)，考取網(wǎng)絡(luò)工程師、Protel 證、電工技術(shù)上崗操作證和等級(jí)證等資格證300 多個(gè)。二是參加競賽的學(xué)生具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，就業(yè)層次明顯高于其他同學(xué)。在取得教育成績的同時(shí)，我們認(rèn)為在以后的工作中還需進(jìn)一步加大實(shí)驗(yàn)室的開放力度，多增加創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，多組織學(xué)生參加比賽，進(jìn)一步提高學(xué)生的動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力。

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