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本文作者:莊友誼 李方洲 單位:溫州大學甌江學院信息與電子工程分院
學科競賽在創新人才培養中的作用
能有效激發學生的學習興趣和創新精神。興趣是最好的老師,能否調動學生的學習興趣,關系到教學的成功與否。雖然獨立學院學生學習基礎相對比較弱,學習態度欠端正,但對于感興趣的學習內容,學生學習的主動性、學習的能力都能得到很大程度的發揮,于是學習的效果也能得到很好的體現。而學科競賽就是能有效激發學生的學習興趣的方式之一,今年,通過觀看大學生智能車比賽視頻,同學們的興趣被大大激發了,報名參加比賽的學生人數也急劇增加。同時,學科競賽的內容也有助于激發學生的創新潛力,在大學生電子設計競賽中,比賽賽題就非常注重引導學生進行新技術、新儀器、新設備應用方面的設計。電子設計競賽賽題分基礎題和發揮題兩部分,其中,基礎題是大部分參賽學生都能完成的,而發揮題又給個別優秀學生提供創新發揮的余地,從而引促學生走上創新的軌道,激發學生的創造潛力。在“飛思卡爾杯”全國大學生智能車比賽中,學生采用統一的競賽車模套件,自主構思控制方案進行系統設計,包括傳感器信號采集處理、電機驅動、轉向舵機控制以及控制算法軟件開發等,最后完成智能車工程制作及調試。
在整個過程中,需要進行跑道、障礙物、交叉線、終點等自動識別,需要對車身平衡、轉向、速度進行有效控制,培養學生具有靈活應用專業基礎知識能力的同時,又給學生提供很大的自主發揮空間和創新的舞臺,引導學生走上創新的軌道,激發學生的創造潛能,有效地培養學生的創新意識與創新精神。能有效培養學生的創新思維和創新能力。學科競賽無論是在內容上,還是競賽的過程中,都對學生的創新思維培養與提高有著極大的促進作用。大學生電子設計競賽中,學生需要從競賽組委會公布的幾道競賽題中選擇一題,然后查找資料完成設計,再進行實物的制作、軟硬件的調試和參數的測試,最后完成論文寫作,這些都需要學生獨立運用創新思維,尤其是確定設計方案時,更要查閱資料,拓寬思路,并結合自身和學校的條件,進行創造性的設計。在“飛思卡爾杯”全國大學生智能車比賽中,由于硬件是統一的,因此,成績的好壞就主要由控制方案和軟件決定,而控制方案和軟件設計需要學生發揮自身的主動思維意識,深入地運用本身的創造性思維能力。這些能力的獲得,得益于此前的學習和訓練,學生通過查閱資料并與老師討論,經過歸納分析,進而消化吸收,從而培養了學生的創新思維能力。同時,不管是大學生電子設計競賽,還是大學生智能車比賽,內容往往都涉及電子、機械、傳感、自動控制、計算機等多個學科,問題具有系統性、綜合性及靈活性的特點,因此需要學生掌握并綜合運用這些學科的理論知識和方法,進行創造性的設計和制作。而且,競賽的過程往往并不是一帆風順的,遇到難題也需要參賽隊員千方百計尋求解決問題的途徑,這能更深入挖掘參賽學生的創新思維和實踐能力。能逐步提高學生的創新意識和創業素質。
隨著近年來大學生就業壓力的加劇,各個高校,尤其是地方性高校都在積極開展大學生創業教育。創業離不開創新人才,離不開創業者本身的創新意識、創新精神和創新能力,而大學生創業,就需要學校對學生進行這些創新素質的培養,同時,大學的創業教育應該始終堅持與專業教育相結合。在學科競賽中,學生的專業素質和創新能力得到大力的培養和極大的提高,由于近年來學科競賽賽題經常來源于工程實際,體現了專業應用方向,因此學科競賽在鞏固學生的專業思想的同時,提高了學生的專業意識和從事專業活動的信心,進而提高了學生的創業素質。此外,學生在競賽中積累的工程實踐經驗也會對學生后續的學習、就業、創業產生重要影響,促使學生自覺投身到與專業相關的科研創新活動之中,進一步積累創業經驗和專業基礎,為在校期間或畢業之后的創業活動打下了扎實的基礎,同時也為學校的創業教育提供重要途徑和良好載體。另一方面,由于競賽本身的特點,只有最優秀的作品才能獲獎,因此,學科競賽能激發學生的斗志和竟爭意識。同時,學科競賽,比如大學生電子設計競賽,往往要求參賽者在幾天時間里完成作品的設計、制作、調試和測試,而且學科競賽的問題綜合、靈活,學生在這期間需要進行高強度的腦力和體力勞動,這除了檢驗學生的專業能力外,也需要學生具有堅強的意志,敢于直面困難,從而培養了學生吃苦耐勞的精神。同時,由于競賽小組成員有時是來自不同年級和專業的學生,需要小組成員分工合作,取長補短,默契配合,積極溝通,充分發揮集體的智慧和團隊精神。參加過競賽的學生,無論是否獲獎,都認為競賽對他們是一個非常好的鍛煉,學到了很多書上沒有的東西,不但在專業能力上得到了提高,在競爭意識、協作精神和理論聯系實際的學風等方面也得以充分鍛煉和展現,而這些也正是創業者必不可少的素質。
基于學科競賽的電子信息創新人才培養思路和舉措
由于本院電子信息專業脫離母體、獨立進行專業教育和參加學科競賽的時間短,需要在人才培養、專業教育和學科競賽進行創新性改革,從而培養出地方經濟所需要的創新性人才,提高人才培養質量。修訂創新人才培養方案。創新能力的培養需要與學生的實際情況相結合,對于獨立學院的學生,基礎比較差,母體學校的培養計劃顯然不太適合獨立學院學生的培養,因此,我們首先做的工作就是從獨立學院的實際出發,修訂培養計劃、課程教學大綱和實驗大綱,使之更符合獨立學院創新人才的培養要求。加強實踐教學。電子信息是實踐性很強的專業,專業的特點要求培養的創新性人才需要具備很強的實踐動手能力,而且由于獨立學院學生本身理論基礎較差,學習理論性強的課程相對困難,因此,從獨立學院自身特點出發,本著與母體學校錯位發展的需要,我們在修訂培養計劃的時候,始終堅持注重能力培養的原則,特別突出了實踐教學,削減了理論課的課程數和學時,取消了部分學生學習困難而且對專業發展影響較弱的課程。在新修訂的培養計劃里,新增加了《專業概論及實踐》、《電子裝配與調試實訓》、《電子技術技能等級實訓》、《電子設備檢測與維修實踐》等實踐課程,調整了部分實驗實踐課程,使學生實驗實踐類課程的學分占到總學分的20%多,從而大大提高了學生實踐動手能力訓練的機會,提高了學生的實踐能力和創新能力。提前進入專業課程學習。按照以往的培養計劃,學生到大二以后才開始學習專業課程,主要的專業課一般到大三以后才學到,這非常不利于學生專業意識的培養和專業能力的提高,也影響了學生參加學科競賽。因此,在修訂培養計劃時,我們把專業課開課時間大大地提前,在第一學期,就給學生開設《專業概論及實踐》,讓學生對專業的特點、要求有所了解。第二學期開設了《電路分析》、《數字電子技術》、《電子設計自動化》等課程,第三學期開設了《模擬電子技術》、《單片機原理及應用》、《信號與系統》等,第四學期開設了《電子系統設計》、《單片機C程序設計及應用》等,其他的專業課也相應提前,這樣使學生在大二結束時就已經學習了主要的專業基礎課,可以進行一些基本的電路設計、程序編寫、軟硬件調試,基本具備了參加學科競賽的能力,從而增加學生參加學科競賽的機會,也為學校參加學科競賽增加了人才的儲備,從而有利于學校提高學科競賽成績。#p#分頁標題#e#
開設與學科競賽相關課程。學生除了學習一般的專業理論課、實驗實踐課外,為了學生更加深入理解電路系統、提高學生的電子電路的設計能力、提升學生實踐創新意識、取得更好的學科競賽成績,新修訂的培養計劃,增加了《電子系統設計》課程,讓學生得以系統學習各種電路系統設計的思路、可能存在的問題及解決方法。另外,在以后重新修訂培養計劃時,我們準備引入《大學生電子設計競賽》的選修課,規定參加競賽的同學必選,以此來進一步規范對大學生電子設計競賽的輔導和實踐訓練。強化實驗實踐課程的教學過程管理。再好的計劃,都要靠落實執行。新的培養計劃、教學大綱,都需要通過日常的教學活動來實現預定的目標。在實驗實踐類課程的教學過程中,我們提高了課程的教學要求,教師對學生的實驗內容、實驗過程進行嚴格把關。在實驗內容上,依據課程性質和學生的程度分不同層次,每門實驗課必須有基礎性實驗、綜合設計性實驗、設計研究性實驗。在實驗實踐教學過程中,教師按照課程大綱,嚴格進行實驗實踐過程的控制。首先,要求學生進行實驗預習,清楚實驗原理、內容和過程,實驗前教師檢查學生預習情況,對于不符合要求的,堅決不予參加實驗,另外,對于針對低年級學生開設的實踐課程,由于學生還沒有學過相關的專業理論課,我們要求學生背記實驗電路,以此達到提高實驗實踐效果的目的。其次,教師深入學生的實驗實踐過程,及時解決學生實驗實踐過程中的技術問題,提高學生的實驗效率,同時積極引導學生進行主動思考,自主發現、解決實驗過程的問題,有效培養學生實踐動手能力和創新能力。第三,教師嚴格檢查實驗實踐的結果,及時發現學生實驗實踐過程的問題,并與學生及時溝通,以便學生及時發現問題,糾正錯誤。加強學生課外實踐活動。在學生掌握了一定理論基礎知識,初步學會了實驗技能以后,為了激發學生對實踐環節的興趣,拓展學生實踐能力,我們鼓勵學生積極參與電子信息方面的創新實踐活動,學院的電子信息創新實驗室隨時恭候學生來開展電子信息方面的研究和制作,同時,教師積極為學生的課外實踐活動提供指導,包括選題、確定方案、解決疑難等。近兩年來,本院電子信息專業學生完成學生科研項目6項,實驗室開放項目8項,參與的學生達到100多人,通過學生課外主動的實踐活動,使學生在深入掌握基本實驗技術技能的基礎上,進一步培養了分析、綜合能力和設計能力,并激發學生的學習積極性,從而更有力地支持學科競賽工作的開展和學生創新能力的提高。
遴選學科競賽指導隊伍。學科競賽活動的主體是學生,但一支具有合作精神的高水平競賽師資隊伍是將競賽與創新型人才培養有效結合的保證。指導老師是學科競賽主導者,從選手培訓到賽前指導,從豐富理論知識到訓練邏輯思維,教師都起著不可或缺的作用。同時,在比賽期間,指導教師還可以適當與參賽隊員進行交流,可以提出指導性意見,引導解決關鍵問題,因此,從某種程度上說,指導教師水平的高低會直接影響參賽成績。我們依據教師的教學經驗、責任心、實踐經驗和科研成果等方面,同時考慮到教師梯隊的建設,確定了一支穩定的指導教師隊伍,從而給電子信息專業學生參加學科競賽和創新能力的培養提供了有效保證。精心挑選學科競賽參賽隊伍。全國大學生電子設計競賽根據學生層次分為本科組和高職高專組,而“飛思卡爾杯”全國大學生智能車比賽則不分組,因此,作為獨立學院的本科生,參加這些學科競賽,需要與名牌高校、專門的電子類高校學生同臺進行競爭,要想取得好成績,實屬不易。因此,為了在學科競賽的成績上有所突破,參賽人員的選拔就非常重要。我們挑選學生的做法是:在學生志愿報名的基礎上,通過選拔測試,并結合學生平時學習的情況,特別是實踐課程及課外實踐活動的情況,對參加電子設計競賽的學生,再參考其校競賽成績,選拔一批基礎扎實,頭腦靈活,動手能力強,有創新精神,愛好電子設計制作的學生作為培訓輔導對象,并在培訓過程中逐步淘汰,最后確定參賽隊員。而其中,學生平時學習的情況是我們非常重視的一個因素,這就要求我們的教師在平時的教學工作中,深入了解學生,特別是了解學生的專業基礎和實踐能力。精心組織學科競賽的輔導與實踐訓練。參加學科競賽,賽前集中培訓非常關鍵,針對競賽的內容和特點,開展有針對性的競賽輔導與實踐訓練。
比如對于參加全國大學生電子設計競賽,我們分三個層次開展培訓工作:①基礎知識、基本技能訓練。基礎知識、基本技能訓練主要針對競賽中的基礎知識、基本技能進行進一步的鞏固提升。基礎知識包括:模擬電路、數字電路、單片機、DSP、傳感器等專業課,電子設計競賽形式及歷年試題,常用儀器的原理及使用,文獻的查閱,技術文檔的編寫。基本技能包括:讀電路圖,畫PCB圖及制作PCB板,焊接安裝,電路調試,數據測量等。②模塊訓練。模塊訓練主要是針對電子設計過程中基本的功能模塊的設計制作進行培訓,內容主要包含:單片機最小系統、A/D與D/A電路、鍵盤輸入電路、顯示電路、常用傳感器電路、信號放大電路、功率驅動電路、集成直流穩壓電源電路等,學生在此過程中,邊學習制作,邊討論提高,并為正式比賽儲備必要的基本功能電路和相應的程序,為順利參加學科競賽打好基礎。③針對性訓練。我們把電子設計競賽賽題劃分為7個大類,學生根據自己的特點,在老師的指導下,選擇其中一個類型作為主要方向,進行針對性的訓練。通過收集該類別電路系統的文獻,掌握其工作原理、常用電路、采用的器件及性能,然后,選擇一個往年賽題進行設計制作,并把各個電路模塊綜合完成為一個電路系統,并對系統的參數進行測試,最后,完成系統文檔的編寫。通過針對性訓練過程,讓學生感受整個完整的電子設計過程,鍛煉學生解決實際問題的能力和團隊合作精神,鞏固其專業基礎理論知識,及時查漏補缺。通過查閱相關的資料,進行方案論證,并在討論及電路調試中不斷提高電路設計水平、實際動手操作能力,進而培養學生工程意識、創造性思維能力和工程實踐能力。獨立學院學生基礎差、學習風氣不佳,培養的學生專業能力弱、解決實際問題的能力差,難以適應當今社會對創新型人才的需要。
依托學科競賽活動,從學生興趣入手,能促進學生創新能力和實踐能力的提高,并且學科競賽的開展有利于獨立學院的學科建設和良好學風的形成。同時,為了更好地開展學科競賽,培養更加優秀的電子信息創新型人才,需要在培養計劃、教學管理、師資隊伍建設、競賽的組織管理和培訓等各個方面進行改革。溫州大學甌江學院電子信息專業真正獨立承擔學科競賽雖然起步比較晚,但在學院的大力支持下,經過廣大師生共同努力,學科競賽工作正在有條不紊地走向正軌,并為學院電子信息人才培養提供有力的支持,為社會提供更多的具有創新能力的高素質優秀人才。#p#分頁標題#e#