曹庭水,張學(xué)文
( 湖北師范大學(xué) 物理與電子科學(xué)學(xué)院,湖北 黃石 435002)
電子類專業(yè)[1](電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè),電子信息工程專業(yè),自動化專業(yè),通信工程等相關(guān)專業(yè)的統(tǒng)稱)在當(dāng)今社會,是屬于熱門專業(yè),就業(yè)面廣,招生規(guī)模大,我校電子類專業(yè)中的電子信息工程專業(yè)一年的招生規(guī)模在100人左右[2],電子類專業(yè)每年的畢業(yè)生人數(shù)相對來說是比較多的。
畢業(yè)實(shí)習(xí)是大學(xué)學(xué)習(xí)階段重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要方式,是學(xué)生對今后工作的預(yù)參與,有助于學(xué)生對專業(yè)的深入了解及今后工作的規(guī)劃,高質(zhì)量的畢業(yè)實(shí)習(xí)是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的保障[3,4]。
師范類的學(xué)生,畢業(yè)實(shí)習(xí)深入中小學(xué)課堂,參與班級管理、課堂教學(xué),可以讓學(xué)生對今后的教師工作有提前的認(rèn)知。電子類專業(yè)的同學(xué)如果能到對口的企業(yè)實(shí)習(xí)也是受益匪淺的[5]。
對于國內(nèi)重點(diǎn)高校,相對來說校友資源多,企業(yè)對其畢業(yè)生關(guān)注度高,所以對于這類高校的電子類學(xué)生申請到企業(yè)實(shí)習(xí),相對來說容易些,但是對于一般的省屬高校,電子類專業(yè)每年能夠到對口企業(yè)實(shí)習(xí)的學(xué)生相對來說很少,由于電子類專業(yè)學(xué)生就業(yè)面廣,為每個同學(xué)找到合適的實(shí)習(xí)單位,對學(xué)校來說是一大難題。
近年來,由于社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境和企業(yè)經(jīng)營體制的轉(zhuǎn)變,企業(yè)更注重利潤和生產(chǎn)安全,培訓(xùn)新手要花費(fèi)必要的人力、物力、財力,會增加企業(yè)負(fù)擔(dān),企業(yè)對于沒有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的新手,不愿意接受[6]。能提供實(shí)習(xí)崗位的電子類企業(yè),目標(biāo)也是培養(yǎng)后備人才,故更愿意接納重點(diǎn)高校的優(yōu)秀學(xué)生,一般高校學(xué)生機(jī)會比較少,還有一些愿意接受學(xué)生實(shí)習(xí)的企業(yè)是生產(chǎn)加工型企業(yè),勞動強(qiáng)度較大,工作時間較長,學(xué)生認(rèn)為與所學(xué)專業(yè)相差甚遠(yuǎn),參與畢業(yè)實(shí)習(xí)的意愿不高。
另一方面,職業(yè)培訓(xùn)深入校園,很多職業(yè)培訓(xùn)企業(yè)將目標(biāo)瞄準(zhǔn)畢業(yè)班大學(xué)生,提供付費(fèi)培訓(xùn),由于培訓(xùn)通過后提供較高薪資的工作機(jī)會,也吸引了部分大四的畢業(yè)生。部分學(xué)生將畢業(yè)實(shí)習(xí)定位于職業(yè)培訓(xùn)。對于電子類的培訓(xùn)如嵌入式開發(fā)、Java開發(fā)、前端開發(fā)、數(shù)據(jù)庫開發(fā)等方向。這類培訓(xùn)側(cè)重軟件方面且加重了學(xué)生家庭經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
如何讓電子類專業(yè)畢業(yè)生軟、硬件方面都得到實(shí)踐訓(xùn)練,而又不加重其經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),這是我們要解決的問題。
我校電子類專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)一般安排在大三結(jié)束之后的8、9、10三個月。學(xué)校期望通過畢業(yè)實(shí)習(xí),學(xué)生能夠理論聯(lián)系實(shí)際,加深對理論的理解,提高專業(yè)技能,為后面的畢業(yè)設(shè)計打下堅實(shí)基礎(chǔ),同時讓學(xué)生了解電子產(chǎn)品開發(fā)流程,提升學(xué)生擇業(yè)時的競爭力。學(xué)生期待通過畢業(yè)實(shí)習(xí)了解今后的工作,提升自己的實(shí)踐能力。學(xué)校和學(xué)生期待的結(jié)果是一致的,要達(dá)成期待的結(jié)果,前提是實(shí)習(xí)內(nèi)容能與所學(xué)專業(yè)對口。鑒于當(dāng)前的社會形勢:畢業(yè)實(shí)習(xí)生數(shù)量多,而提供實(shí)習(xí)崗位的企業(yè)少,供需矛盾顯著。校內(nèi)電子類專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)平臺就是為了緩解這種供需矛盾而建設(shè)的[7~9]。
電子類的專業(yè)都屬于工科專業(yè),學(xué)生畢業(yè)后最期待的是進(jìn)入企業(yè)的研發(fā)部門工作。而此類的崗位一般擇優(yōu)錄取具有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),最好是有項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生。雖然大學(xué)期間開設(shè)了相關(guān)的專業(yè)課,但是這些課程側(cè)重理論知識的學(xué)習(xí),近些年雖然對實(shí)踐課程關(guān)注度有所提高,但是現(xiàn)有實(shí)踐類課程對于要培養(yǎng)具有一定項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來說,還是不夠的。原因有二:1)實(shí)踐課程一般是針對具體的某一門理論課,而電子類專業(yè)電子產(chǎn)品開發(fā)工作是一個整體,分立的實(shí)踐課,不能讓學(xué)生認(rèn)清專業(yè)工作的全貌。2)相對于社會需求,學(xué)校的實(shí)踐課強(qiáng)度還需要提高。電子類專業(yè)三個月的畢業(yè)實(shí)習(xí),是提升學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的最重要環(huán)節(jié),通過充實(shí)的校內(nèi)實(shí)習(xí)培訓(xùn),可以使學(xué)生對專業(yè)工作的全過程有清晰的了解,為學(xué)生今后的職業(yè)規(guī)劃和專業(yè)技能的提高打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。
結(jié)合電子類專業(yè)的實(shí)際情況,建立校內(nèi)電子類專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)平臺不僅能較好的緩解電子類學(xué)生實(shí)習(xí)專業(yè)不對口的難題,而且能夠讓學(xué)生將學(xué)習(xí)到的理論知識應(yīng)用于實(shí)際,提升專業(yè)技能,對今后工作能有更好的規(guī)劃,提升學(xué)生就業(yè)競爭力。此外對學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計也可以起到很好的鋪墊作用,有利于提高本科生的畢業(yè)設(shè)計水平[10]。
如何讓電子類專業(yè)的畢業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)現(xiàn)專業(yè)對口,提升學(xué)生的就業(yè)競爭力。結(jié)合目前我院的現(xiàn)有基礎(chǔ)和條件,我院擁有一批有豐富項(xiàng)目經(jīng)歷的雙師型教師,近年來一直與黃石的一些電子類企業(yè)保持合作;合作企業(yè)有項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師,也是實(shí)習(xí)平臺的師資的保障;另外我院具有一個省級電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,可以提供空間和對應(yīng)的儀器設(shè)備。依據(jù)這兩項(xiàng)特有的優(yōu)勢,通過實(shí)習(xí)平臺,在電子類專業(yè)人才培養(yǎng)上積累了一定的經(jīng)驗(yàn),取得了一定的成績,此種經(jīng)驗(yàn)和做法可以適用于電子類專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)平臺的建設(shè)上。下面分別從實(shí)習(xí)平臺師資建設(shè)、實(shí)習(xí)平臺配置這兩個方面來進(jìn)行說明。
師資是決定實(shí)習(xí)平臺良好運(yùn)行的決定因素,學(xué)院現(xiàn)有教職工70人,其中教授11人、副教授(含相當(dāng)級)23人,博士36人,碩士生導(dǎo)師19人,“楚天學(xué)者”特聘教授2人,“磁湖學(xué)者”特聘教授2人,享受國務(wù)院政府特殊津貼專家3人,湖北省新世紀(jì)高層次人才4人,湖北省有突出貢獻(xiàn)的中青年專家2人。在這些教師中有一批長期從事電子產(chǎn)品開發(fā),與企業(yè)長期有項(xiàng)目合作的教師,還有一批長期擔(dān)任大學(xué)生電子設(shè)計競賽指導(dǎo)的教師。
此外,學(xué)院近年來一直與黃石的一些電子類企業(yè)進(jìn)行合作(如黃石科威自控有限公司),這些企業(yè)具有優(yōu)秀工程師。聘請具有豐富行業(yè)從業(yè)經(jīng)歷、項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和一定教學(xué)能力的企業(yè)一線工程師成為我院電子類專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師,可以讓學(xué)生得到更專業(yè)的實(shí)踐指導(dǎo)[11]。
校內(nèi)優(yōu)秀的實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師和企業(yè)優(yōu)秀的工程師為實(shí)習(xí)平臺提供了良好的師資保障。
電子類專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)面比較廣,最基本的是電路設(shè)計、制板、焊接、調(diào)試、程序編寫等[12]。圍繞著這些基本點(diǎn)和電子類專業(yè)比較熱門的方向(開關(guān)電源、單片機(jī)嵌入式開發(fā)、軟件編程、圖像識別、深度學(xué)習(xí)等),實(shí)習(xí)平臺可以配置:基本技能實(shí)驗(yàn)室、開關(guān)電源設(shè)計實(shí)驗(yàn)室、單片機(jī)嵌入式實(shí)驗(yàn)室、軟件程序設(shè)計實(shí)驗(yàn)室、深度學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室等。
1)基本技能實(shí)驗(yàn)室
提供硬件條件,讓學(xué)生了解基本器件性能,基本儀器使用,通過面包板搭建簡單的電路進(jìn)行測試,繪制電路板(PCB),焊接等。
2)開關(guān)電源設(shè)計實(shí)驗(yàn)室
電源技術(shù)是電子類就業(yè)的一大方向,實(shí)驗(yàn)室關(guān)注點(diǎn)在于模擬電子技術(shù),讓學(xué)生熟悉常用的幾種開關(guān)電源的結(jié)構(gòu),開關(guān)電源參數(shù)的計算和動手制作開關(guān)電源。
3)單片機(jī)嵌入式實(shí)驗(yàn)室
單片機(jī)和嵌入式是電子類專業(yè)就業(yè)的熱門方向。實(shí)驗(yàn)室提供條件,讓學(xué)生掌握單片機(jī)或嵌入式控制器的使用。并通過完成實(shí)用性和趣味性都很強(qiáng)的具體項(xiàng)目的方式將理論和實(shí)踐很好地結(jié)合起來,通過解決問題提升專業(yè)能力,可以選取目前技術(shù)研究的潮流,如智能車、機(jī)器人、四旋翼飛行器等項(xiàng)目。
4) 軟件程序設(shè)計實(shí)驗(yàn)室
軟件開發(fā)是一項(xiàng)包括需求捕捉、需求分析設(shè)計、實(shí)現(xiàn)和測試的系統(tǒng)工程。通過2個以上的實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)案例,讓學(xué)生掌握軟件開發(fā)的流程。
5) 深度學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室
深度學(xué)習(xí)是目前機(jī)器學(xué)習(xí)中比較熱門的一個分支。通過幾個基本的深度學(xué)習(xí)的案例,讓學(xué)生深入了解深度學(xué)習(xí)的算法,熟悉深度學(xué)習(xí)項(xiàng)目的開發(fā)流程。
以上5個方向,基本包含了電子類就業(yè)的熱門方向,鑒于目前實(shí)驗(yàn)室和師資情況,我院實(shí)習(xí)平臺只包含了基本技能實(shí)驗(yàn)室和單片機(jī)嵌入式實(shí)驗(yàn)室。以下介紹的實(shí)習(xí)平臺硬件配置和項(xiàng)目設(shè)置,均只針對這兩個實(shí)驗(yàn)室。
3.2.1 實(shí)習(xí)平臺硬件配置 目前畢業(yè)實(shí)習(xí)平臺中只包含基本技能實(shí)驗(yàn)室和單片機(jī)嵌入式實(shí)驗(yàn)室,兩者主要針對的是畢業(yè)后從事硬件開發(fā)相關(guān)工作的同學(xué)。兩個實(shí)驗(yàn)室在實(shí)習(xí)時間上具有先后次序,場地有限的情況下,可以將兩個實(shí)驗(yàn)室置于同一房間。為保障實(shí)習(xí)效果,每位老師一次指導(dǎo)實(shí)習(xí)不宜超過20個學(xué)生。設(shè)備配置主要有兩類,一類是基本的測試儀器(見表1),如:電源、萬用表、示波器、信號源等。另一類是實(shí)驗(yàn)耗材和與項(xiàng)目對應(yīng)的各種元件和模塊(見表2)。對于硬件開發(fā)環(huán)節(jié)中的制板設(shè)備,可以不用提供。制板設(shè)備比較貴,隨著社會分工的細(xì)化,社會上專門制板的企業(yè)很多,學(xué)生自己用軟件畫好PCB板后,交給企業(yè),一般幾天可以拿到樣板,而且價格便宜。由于實(shí)習(xí)是在假期(8~10月),故實(shí)習(xí)場地和硬件設(shè)備可以重復(fù)利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的條件,所需投入的是耗材部分的資金,開支小。
表1 實(shí)驗(yàn)室基本測試儀器(按照20個工位配置)
表2 實(shí)驗(yàn)室常備耗材
3.2.2 實(shí)習(xí)平臺實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置 實(shí)習(xí)項(xiàng)目是畢業(yè)實(shí)習(xí)平臺的軟件部分,設(shè)計一套和行業(yè)相關(guān),激發(fā)學(xué)生興趣、提升學(xué)生分析問題、動手解決問題能力的實(shí)習(xí)項(xiàng)目是整個實(shí)習(xí)項(xiàng)目設(shè)計的核心部分。
設(shè)計實(shí)習(xí)項(xiàng)目堅持以下幾點(diǎn):
1)項(xiàng)目的完整性。硬件開發(fā)項(xiàng)目須包含硬件開發(fā)的各環(huán)節(jié),作品須具有一定的功能[13]。軟件設(shè)計項(xiàng)目也須包含軟件開發(fā)的所有環(huán)節(jié),作品是能夠?qū)崿F(xiàn)一定功能的程序或系統(tǒng)。
2)趣味性和實(shí)用性。選擇趣味性和實(shí)用性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高實(shí)習(xí)效果[14]。
3)由易到難,從基礎(chǔ)到復(fù)雜,保持一定的梯度[15]?;A(chǔ)薄弱的同學(xué)可選擇簡單的項(xiàng)目先做?;A(chǔ)較好的學(xué)生可選擇完成多個項(xiàng)目,或者軟硬件相結(jié)合,以此提升學(xué)生的綜合能力。
畢業(yè)實(shí)習(xí)平臺的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置分為三個部分:硬件基本知識和技能、單片機(jī)學(xué)習(xí)和項(xiàng)目學(xué)習(xí)。
硬件基本知識和技能項(xiàng)目主要有:三極管放大電路、運(yùn)放基本電路、波形發(fā)生電路、功率放大電路和線性穩(wěn)壓電源。
單片機(jī)學(xué)習(xí)項(xiàng)目主要有:單片機(jī)IO口控制(LED,數(shù)碼管,按鍵)、單片機(jī)定時器、單片機(jī)中斷、單片機(jī)串口、AD/DA轉(zhuǎn)換、溫度傳感器、液晶屏和電子鐘等。
項(xiàng)目學(xué)習(xí)主要有:基于單片機(jī)的貪吃蛇游戲編程、基于單片機(jī)的俄羅斯方塊游戲編程、基于單片機(jī)的多級菜單編程、智能小車制作和機(jī)械臂控制等。
畢業(yè)實(shí)習(xí)平臺的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施分為三階段:硬件基本知識和技能、單片機(jī)學(xué)習(xí)和項(xiàng)目學(xué)習(xí)。具體內(nèi)容參見表3.
表3 項(xiàng)目實(shí)施過程進(jìn)度安排表
實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師可以根據(jù)學(xué)生的情況,調(diào)整實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的進(jìn)度。對于基礎(chǔ)扎實(shí)的同學(xué),可以多選做些項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)。項(xiàng)目驗(yàn)收采用答辯的方式,通過提問,讓學(xué)生將項(xiàng)目講出來,既可以鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力,也可以加深對項(xiàng)目的理解。
通過畢業(yè)實(shí)習(xí)平臺所給的鍛煉機(jī)會,能讓學(xué)生的專業(yè)技能得以提升,進(jìn)一步熟悉電子項(xiàng)目的開發(fā)流程,在考研和就業(yè)中體現(xiàn)出更強(qiáng)的競爭力。
對于電子類本科生畢業(yè)實(shí)習(xí),如何讓學(xué)生在短短三個月內(nèi)對專業(yè)有所了解,將理論應(yīng)用于實(shí)踐,使學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)的目標(biāo)落到實(shí)處,對于普通本科院校來說是一個難題,本文通過從當(dāng)前已有的實(shí)驗(yàn)室條件出發(fā),尋求相關(guān)企業(yè)合作,建立校內(nèi)畢業(yè)實(shí)習(xí)平臺的方式來緩解該難題。實(shí)習(xí)平臺的硬件配置和項(xiàng)目設(shè)置,從經(jīng)濟(jì)性、可移植性、可推廣性角度來講,建立這樣的實(shí)習(xí)平臺是非常有意義的,對其它學(xué)校在解決畢業(yè)實(shí)習(xí)這個難題上,可以提供一定的參考作用。
Construction of the graduation practice platform in electronic majors
CAO Ting-shui,ZHANG Xue-wen