立体式电子创新研究与实践

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一、师资队伍建设

教师队伍是创新培训的主导力量，是电子创新实验基地开展科技创新活动的保证。教师的水平和投入是决定创新培训成败的关键。通过选拔和培养，建立一支具有不同的学术背景和研究方向、专兼职相结合、专业功底扎实、工程实践经验丰富并具有奉献精神的指导教师队伍，使其制订的创新培养方案能够充分满足电气信息类专业实践创新能力的培养要求。学校方面必须加大创新培训师资队伍建设的经费投入，提高教师的待遇水平，关心教师队伍的成长。必须加速教师队伍知识的更新，不断扩宽其知识面，注重其理论联系实际、分析和解决问题能力的提高。随着参加创新培训学生规模的扩大，必然会出现教师资源严重不足的情况。因此，必须坚持以教师为指导核心，发动一切可能利用的力量。教师在创新培训过程中，尽量采取启发式的教学方法，精力重点放在对学生学习方法的引导上面，让学生明确必须掌握哪些知识和技能，该如何学习，为其提供精炼的学习参考资料，有目的、有针对性地进行训练。如学习模拟电路知识，可以让学生根据生活和生产实际自拟题目，比如有学生想要采集人体脉搏信号，教师只要告诉学生可以通过什么方法进行采集，如压力传感器或者光敏电阻等，采集的信号属于微弱和易受干扰的信号，必须进行放大和滤波处理，剩下的工作如器件选型、电路设计等则均由学生自行完成。电路设计完后要求学生先根据原理进行电路参数计算如放大倍数和滤波截至频率等。计算完后，教会学生如何使用Multisim软件，让其将自己设计的电路和所计算的电路参数在该软件上仿真验证实现。最后让其购买元器件，进行实物制作和测试验证。在整个过程中必须充分发挥学生的主动性和创造性，教师只是提供解决问题的方法和思路。

二、实验教学条件建设

要进行一个完整的创新培训，必须建设一个完全开放性实验室平台。包含基本调试设计的实验设备，如计算机、示波器、信号发生器、可调稳压电源、电压表、焊接台、实验桌椅等。在实验设备上，对不同层次的学生，实验室要提供不同的实验设备。对主要面向低年级学生的基础训练开放实验室要提供计算机、万用表、信号发生器、示波器、电源等常用的电子仪器，数量以保证基本够用为度。对主要面向高年级学生的实验室除配备常规仪器外，还要配置较高级的开发设备，如单片机、DSP、EDA、ARM开发板、毫伏表、PCB制作系统、常用的电子设计类软件等。另外，为了便于学生进行实践活动，创新实验室建立器件库，利用实验室的专项经费购买常用的电子元器件，如电阻、电容、接插件和常用芯片等，免费供学生使用，同时对器件的进出建立详细的明细表，以提高器件的使用效果和效率。

三、建立自主、开放型实验教学模式

为了充分发挥学生们的创造性和能动性，创新实验室运作主要采取自由开放和预约开放，并将开放时间公布。自由开放的主要对象是教师和电子协会成员，他们可以在开放时间随时到实验室工作。而预约开放的对象是全校的电子爱好者，他们可在创新实验室的网站上提出申请，经批准后才能进入实验室。开放实验室管理系统配备指纹刷卡门禁系统、实验仪器设备电源控制系统、网络摄影机监控系统以及相应的软件管理系统。通过相应的软件管理系统对想进入创新实验室学习和培训的学生进行身份登记备案和授权。采用网络实验预约管理模式，提高了实验教学的开放性。获得授权并且预约成功的学生准许进入实验室学习，但不允许在实验室做过多的与学习无关的事情，如上网聊天、玩游戏等，可以通过网络摄像头监控，一旦发现则取消其进入实验室的资格。实验室要做到完全无人值班是很难的，但是实验室教师又不可能全天候包括晚上在实验室值班，因此可以制定值班表，安排学生（包括研究生）轮流值班。另外，对实验设备进行编号，且不允许学生随便搬动实验台的设备。

四、采取递进式的教学培养模式

针对不同年级学生的知识结构和特点，建立了递进式创新实践培训体系，明确了学生从入门到提高等不同阶段的教学内容。对一年级新生开展了电子焊接工艺、制图制板工艺、小功能电路等基础性培训，旨在激发学生的学习热情，培养学生的学习兴趣；在二年级学生中开设了“电子系统设计”等课程，以功能电路、单元电路、小系统设计等为主要内容，通过课程化的培训，旨在提高学生的应用电路设计能力；经过严格选拔，在三年级学生中开展了综合性培训，以综合性功能电路、大型应用系统为主要内容，从而提高学生的综合设计能力。

五、采取多级开放式团队运行管理模式

实行从指导教师→研究生→高年级本科生→低年级本科生的多级开放式创新团队运行管理模式，如图1所示。这种模式不仅可以培养学生的团队精神和领导能力，还可以形成传帮带、便于知识与技能传承的长效机制。在这个创新团队里，不仅要强化上一级团队成员的权威，更要重视团队核心成员奉献精神的培养。每个团队核心成员必须定期制定培训计划，负责团队培训和知识的有效传承。任何团队成员都必须严格服从团队核心成员的任务安排，按计划完成培训任务，提交总结报告。对高一级的创新团队给予政策上的优先扶持，对能力突出的创新团队成员，允许其进入高一级的创新团队，而对表现不佳的成员也可降到低一级的创新团队，甚至从创新团队中剔除出去。创新基地采用网络化管理，通过建立专门的网站公布创新基地的全部实践活动，包括培训时间、内容、各类创新项目申报情况、学术研讨活动、仪器设备现状等，吸引更多的学生参与进来。网络化管理、创新项目审批和申报、各类科技竞赛活动的组织等工作由学工部门带领校内电子协会来完成。对于每个创新团队，均可以申报创新实验基地科技项目，开展申报、立项和研究等工作，并在规划时间内完成预定目标，提交科技成果。对确定立项的学生创新实验基地科技项目在科研经费上给予资助。从经费、政策上重点支持优秀学生从事原创性科技项目，激励学生做出重要创新成果。以项目为依托，实行“教师指导、学生自主、分级管理、滚动发展”的良性机制。在综合实践活动的开发、设计和实施过程中，鼓励学生自主选题、自定计划，将学生的需要、动机和兴趣置于核心地位，促进其个性的充分发展。坚持教学、科研、生产相结合，把科学研究引入教学过程，将科研成果转化为教学资源，组织学生参加科研实践；把教学与生产劳动和技术推广结合起来，将专业课的理论教学紧密结合生产实践进行；让学生走出校门，把实践教学拓展到社会经济建设的各个层面，从而为学生提供学习、实践、创新的机会，缩短学用差距，加深学生对理论知识的理解，增强学生观察、分析和解决实际问题的能力。

六、依托各类创新性项目和学科竞赛平台

依托大学生创新性实验项目、创新实验室开放项目、大学生课外科技制作项目开展项目创新训练，通过对创新项目进行研究，激发学生的求知欲望，提高学生学习的自觉性和主动性，使学生逐步具备“勤于思考、勇于探索”的科学品质。同时，通过项目小组的共同研究，学生的组织协调能力、合作精神也得到了培养。通过强化实践教学、实施创新训练，培养学生的创新能力；充分利用学校多种教育资源，开展有效的第二课堂活动，结合湖南省和全国大学生电子设计大赛、智能汽车大赛及挑战杯大赛等参赛活动，创造优良的创新工程环境，开展多种形式的科技创新活动及应用研究工程训练，强调以学生为主，学生自主选题，培养学生系统的掌握工程设计的全过程，充分发挥学生的自我能动性和创造力。进一步加强科技创新活动环境建设，提高装备水平，配置经验丰富的指导教师队伍。在全校开展各类设计竞赛（如机器人设计大赛、电子竞赛、创业设计大赛等），鼓励学生报名参加比赛，创造一切条件开放实验室为其提供良好服务，使每个学生融入创新氛围。

七、学校增加对创新性人才培养的投入

学校以学生为本，在实验的策划、资金和设备等各方面给予有力支持，改变以往实验指导单纯依靠实验人员的模式，派出实践教学经验丰富的教师，定期给学生讲课和指导，并且参与实验项目的设计和筹备。探索创新性自主式、研讨式教学方法，培养学生自主学习的能力。设立学生科技活动专项基金，用于资助学生开展科研活动，支持并组织学生参加全国有影响的课外学术科技竞赛，表彰在学生学术科技创新活动中表现突出的个人和集体，奖励优秀的学生科技学术成果，同时创造条件扶持有发展前景的应用性科技成果的转让与开发。每年不定时、不限项地开展学生科研立项申报工作，并制定学生科技项目管理办法，对课题进行阶段性的跟踪指导、监督、检查和评审。

八、建立校企合作基地，培养学生的工程素质

建立完善的校企合作管理和运作机制，加强与企业长期稳定的合作。通过校企合作，解决资金投入与发展的瓶颈问题，提供教学资源、派遣与培养师资、基地实训、企业实习与就业等完整的人才培养链。通过校企合作，开拓了实验室建设的新途径，提升了教学层次，节约了建设资金，推动了教学改革和实验室建设的进度。通过校企合作，使学生拥有了直接的工作经验，提前完成了从学生到员工的角色转变，使学生具有突出的竞争优势。通过校企合作，学校可以发挥自己的智力优势，协助企业开展商业策划、产品开发、技术指导和员工培训，让学生参与企业生产和企业管理，使其在企业的工作中学习企业文化，掌握基本操作，培养创业技能。与企业的项目合作是创新基地发展的有力补充。学校围绕企业生产申报科技项目、设定创新课题，不仅为企业的发展提供了技术支持，而且也使学生的创新创业教育有的放矢，所取得的创新成果可直接为企业所用，使创业具备了实际应用价值。

九、建立良好的激励机制

良好的激励机制能够提高学生的创新热情和指导教师的积极性。学生创新培训考核合格、学科竞赛获奖、发表学术论文、申请专利、申请各级创新项目等，都能获取一定的创新创业实践教育学分并给予精神和物资奖励，对于指导学生取得科技成果和获得竞赛奖励的教师也要给予一定的奖金鼓励，同时将指导工作纳入教师的教学工作业绩考核。

十、结论

立体式电子创新培训依托教师的科研条件和指导力量、结合创新团队先进的管理办法和制度、学校政策的扶持与激励，以及各部门的配合与支持，形成了一个可以对学生进行创新思维和创新能力、基本科研技能及知识综合应用能力等多层次训练的平台。通过强化创新实践活动，进一步培养了学生的创业能力，使其具备了过硬的专业知识、优秀的管理及沟通能力、丰富的实践经验和较强的实践能力、敏锐的创业意识和良好的团队精神。

本文作者：王玉凤范必双工作单位：长沙理工大学电气与信息工程学院