徐鵬?楊奕?張里?萬文略

摘要：全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的目的是培養(yǎng)學(xué)生的工程能力、設(shè)計能力、協(xié)作能力。針對參賽學(xué)生在競賽過程中暴露出的問題，提出了針對“大基礎(chǔ)、大工程”電氣信息類專業(yè)實踐課程體系和教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的具體措施。

關(guān)鍵詞：電子設(shè)計競賽；“大基礎(chǔ)、大工程”；實踐教學(xué)；創(chuàng)新能力

作者簡介：徐鵬（1978-），男，安徽宿松人，重慶理工大學(xué)電子信息與自動化學(xué)院，講師；楊奕（1970-），男，重慶人，重慶理工大學(xué)電子信息與自動化學(xué)院，副教授。（重慶 400054）

基金項目：本文系重慶市教委高等教育教學(xué)改革重點項目（項目編號：122003）、重慶理工大學(xué)高等教育教學(xué)改革項目（項目編號：2012020）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）07-0162-02

全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽是由教育部、信產(chǎn)部組織面向高校大學(xué)生的創(chuàng)新類科技活動，其目的在于推動高等院校信息與電子類學(xué)科課程內(nèi)容和課程體系的改革，推動高等院校實施的素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力、提高學(xué)生解決實際問題及電子設(shè)計制作的能力，培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作精神，積極鼓勵青年學(xué)生踴躍參加課外科技活動，尤其是在高校青年學(xué)生設(shè)計創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作精神培養(yǎng)方面起到了積極的引導(dǎo)和推動作用。

一、全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的特點

全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽起源于1994年，每2年舉辦1屆，競賽中由3人組隊，自行選題，并在規(guī)定的時間完成題目的相應(yīng)要求。[1]大學(xué)生電子設(shè)計競賽的特點：一是競賽采用“政府主辦、專家主導(dǎo)、學(xué)生主體、社會參與”的組織運行模式；二是競賽規(guī)模大，參賽人數(shù)多，具有一定的權(quán)威性和影響力，受到各高校的高度重視；三是競賽題目涉及到的專業(yè)知識面廣，其中包括“模擬電路”、“數(shù)字電路”、“高頻電路”、“傳感器技術(shù)及應(yīng)用”、“單片機接口技術(shù)”、“DSP技術(shù)”、“自動控制原理等多門課程。競賽題目涵蓋了工業(yè)、科研、實驗等方面經(jīng)常涉及到的電子信息類知識，并依靠多門學(xué)科知識才能很好地完成題目要求。[2-5]這就要求選手們應(yīng)具有很強的電路設(shè)計能力、電子制作能力、計算機應(yīng)用能力，同時也要求組員之間具有很好的團隊協(xié)作能力。

二、“大基礎(chǔ)、大工程”人才培養(yǎng)模式

重慶理工大學(xué)電子信息與自動化學(xué)院（以下簡稱“我院”）早在1995年就組織學(xué)生參加電子設(shè)計大賽，通過近幾屆的賽前培訓(xùn)和正式比賽發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍存在理論基礎(chǔ)不夠扎實、動手能力較弱、工程素養(yǎng)較差、設(shè)計方案生搬硬套、創(chuàng)新意識較弱等方面的問題，這也反映出電氣信息類專業(yè)教學(xué)（尤其是實踐教學(xué)環(huán)節(jié)）過程中存在的一系列問題，如理論和實踐教學(xué)的脫節(jié)、綜合能力培養(yǎng)不夠、團隊協(xié)作意識較弱等，說明現(xiàn)有人才培養(yǎng)模式（尤其是實踐教學(xué)部分）和課程體系有待改革。

我院在2005年對自動化、電氣工程及其自動化、電子信息工程等專業(yè)按電氣信息大類制定人才培養(yǎng)方案，將各專業(yè)的公共基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)模塊貫通，建立了統(tǒng)一的公共基礎(chǔ)平臺和電氣信息類學(xué)科基礎(chǔ)平臺。同時在“大基礎(chǔ)、大工程”教育思想的指導(dǎo)下，加入工程能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)以加強實踐能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)，進行了“2-1-1”人才培養(yǎng)模式的改革實踐?！?-1-1”模式即：入學(xué)前兩年面對電氣信息類所有專業(yè)按學(xué)科大類進行“大基礎(chǔ)”的基礎(chǔ)理論教學(xué)；第三年根據(jù)學(xué)生志愿按專業(yè)方向進行分流培養(yǎng)；第四年根據(jù)學(xué)生的就業(yè)情況并結(jié)合課程設(shè)計及畢業(yè)實習(xí)進行工程能力的培養(yǎng)?！?-1-1”分段培養(yǎng)模式充分貫徹了“大基礎(chǔ)、大工程”的教育思想理念，體現(xiàn)了“通才與專才相結(jié)合、共性和個性相結(jié)合、個人發(fā)展與行業(yè)需求相結(jié)合”的人才培養(yǎng)特色。參與電子設(shè)計大賽的學(xué)生主要是三年級的學(xué)生，由于對前兩年電類基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)有了一定的理論基礎(chǔ)，在第三年的專業(yè)分流培養(yǎng)過程中，主要是開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課程，并配以相應(yīng)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，但針對電子設(shè)計大賽的綜合性、個性化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)較少，目前我院主要通過電子設(shè)計競賽教練組組織學(xué)生進行課外培訓(xùn)來解決，但在整個培訓(xùn)中對學(xué)生缺少有效監(jiān)控，培訓(xùn)也缺乏系統(tǒng)性。因此，對進入專業(yè)階段學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)素質(zhì)較好的學(xué)生有必要提前開設(shè)類似于專業(yè)綜合設(shè)計的創(chuàng)新性和個性化的實踐環(huán)節(jié)，為電子設(shè)計大賽鍛煉隊伍，提高學(xué)生的綜合設(shè)計能力。[6]

三、電子設(shè)計競賽與實踐教學(xué)改革

我院經(jīng)過幾年的教學(xué)實踐，在“大基礎(chǔ)、大工程”教育理念背景下構(gòu)建了由淺入深四個實踐教學(xué)層次（實踐技能層、學(xué)科基礎(chǔ)層、綜合應(yīng)用層、創(chuàng)新實踐層）和十二小類（計算機基礎(chǔ)、物理實驗、專業(yè)試驗、生產(chǎn)實習(xí)、創(chuàng)業(yè)實踐等）實踐活動，并融合貫通為“4-12”實驗實踐教學(xué)體系（見圖1）。實踐教學(xué)按“分層培養(yǎng)，階梯遞進，逐步提高”的方式進行，[6]通過開設(shè)層次化的工程實訓(xùn)系列課程，一個階段完成一種能力的訓(xùn)練，循序漸進地提升學(xué)生認知、實驗、工程設(shè)計和實施等綜合能力。

由圖1可以看出，在“4-12”實踐教學(xué)方案中，專業(yè)綜合設(shè)計和創(chuàng)新性實驗主要集中在四年級開設(shè)，相對于電子設(shè)計競賽具有一定的滯后性，因此，可以考慮將四年級階段的一部分實踐環(huán)節(jié)提前到三年級下學(xué)期進行，但這樣的調(diào)整必然會影響到常規(guī)的教學(xué)計劃。下面就近幾年我院競賽培訓(xùn)和實踐教學(xué)的情況提出相應(yīng)的改革措施和解決辦法。

1.建設(shè)柔性綜合實踐教學(xué)體制

專業(yè)綜合實踐環(huán)節(jié)可以考慮在三年級下學(xué)期和四年級上學(xué)期分別開設(shè)，學(xué)生可以選擇在任意階段完成該環(huán)節(jié)，采用分散和集中相結(jié)合的管理方式。為了不過多影響原有的教學(xué)進程可采用分散方式進行綜合實踐，其主要針對參加電子設(shè)計大賽和一些學(xué)有余力的三年級學(xué)生，也可以吸收部分大二學(xué)生參與實踐過程，輔助三年級學(xué)生完成電路板的繪制以及元器件的焊接等工作。在學(xué)生選課前，每位電子設(shè)計大賽指導(dǎo)教師都需擬定1～2個綜合實踐題目，每個題目限定一組學(xué)生（3人）完成，指導(dǎo)教師要定期對課題進展情況進行監(jiān)控。學(xué)期結(jié)束前，指導(dǎo)教師組以課題完成以及答辯情況進行綜合評價，考核通過的學(xué)生可提前獲得相應(yīng)的專業(yè)綜合實踐環(huán)節(jié)學(xué)分?？傊?，建立柔性的綜合實踐教學(xué)體制，將電子設(shè)計培訓(xùn)工作轉(zhuǎn)換為實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，能有效地調(diào)動師生雙方的積極性，提前對參賽學(xué)生完成了綜合性設(shè)計能力方面的訓(xùn)練，對后期的集中培訓(xùn)工作有較好支持。

2.完善導(dǎo)師責(zé)任制

以往的綜合實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，往往是一位教師面對多組學(xué)生，整個環(huán)節(jié)集中在2～3周的時間完成，同時很多教師在此階段還有其他的授課教學(xué)任務(wù)，指導(dǎo)效果都無法保證。通過柔性的實踐教學(xué)方式，將2～3周的集中實踐環(huán)節(jié)擴展到整個學(xué)期進行，教師可以在整個學(xué)期中彈性安排指導(dǎo)工作，并對實踐過程進行有效的監(jiān)控，實踐過程的控制可以參照畢業(yè)設(shè)計的管理模式。指導(dǎo)教師主要是參與電子設(shè)計競賽指導(dǎo)的教練，同時其他教師有相關(guān)的科研工作需要學(xué)生參加的，也可以提出相應(yīng)的題目供學(xué)生選擇。在導(dǎo)師組中，人員配備上采用“老帶新”方式，老教師在實踐教學(xué)過程中擔(dān)任組織和管理工作，青年教師主要承擔(dān)具體指導(dǎo)工作，每個青年教師都有相應(yīng)的老教師作為直接責(zé)任人形成“指導(dǎo)梯隊”，既有利于發(fā)揮青年教師的能動性，也能有效地利用老教師的豐富的指導(dǎo)經(jīng)驗。另外，我院在指導(dǎo)教師工作開展方面也提供了許多便利條件，如設(shè)立電子設(shè)計大賽專用實驗室，并提供相應(yīng)的硬件設(shè)備和元器件支持，并在此同時面對全院教師開放專業(yè)實驗室，專任教師可以參與指導(dǎo)學(xué)生實驗工作并從事相應(yīng)的科研工作。

3.建立開放性綜合實驗室

自我院學(xué)生參加電子設(shè)計大賽以來，其培訓(xùn)和指導(dǎo)工作一直由我院相關(guān)教師負責(zé)組織，往往培訓(xùn)基地只能依托于基礎(chǔ)實驗中心或?qū)I(yè)實驗中心，主要的儀器設(shè)備也都借用實驗中心的，給實驗室的管理工作帶來了極大不便，尤其是近幾年學(xué)生參賽人數(shù)增多，各方面資源矛盾顯得尤為突出。建立開放性綜合實驗室能有效解決資源分配的矛盾，開放性的綜合實驗室作為專業(yè)實驗中心的一個下設(shè)實驗室，服從實驗中心的統(tǒng)一管理，其主要工作是承擔(dān)學(xué)生課外電子制作輔導(dǎo)和各類電子設(shè)計競賽的培訓(xùn)任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的動手能力，為學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)提供寬廣的平臺，同時實驗室也針對大四學(xué)生開設(shè)專業(yè)綜合設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)。開放性綜合實驗室的儀器設(shè)備實行“專用專管”制度，實驗室單獨配套各類專用儀器設(shè)備，不占用其他實驗室的儀器設(shè)備，實驗室可以安排電子設(shè)計大賽指導(dǎo)教師作為管理人員，各專用設(shè)備落實相應(yīng)的責(zé)任人。開放性綜合實驗室針對全校有意愿參加電子設(shè)計大賽的學(xué)生和教師開放，學(xué)生須經(jīng)過校級電子設(shè)計競賽的選拔測試，合格者方能進入實驗室參加各項培訓(xùn)活動。

在“大基礎(chǔ)、大工程”原有的實踐教學(xué)模式下，通過設(shè)立柔性實踐環(huán)節(jié)、完善導(dǎo)師負責(zé)制以及建立開放性綜合實驗室等措施，使參賽學(xué)生在正式比賽之前得到了一定的綜合設(shè)計能力，為電子設(shè)計競賽提供了有力的支持和保障。

四、拓展學(xué)生科技活動，加強創(chuàng)新能力培養(yǎng)

要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力，僅依靠常規(guī)實踐教學(xué)遠不能滿足要求，尤其是在“大基礎(chǔ)、大工程”人才培養(yǎng)模式下，更加重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為此，我院在每年的10月份都會舉行全校性的電子設(shè)計競賽，通過比賽選拔全國比賽隊員，而且在每屆市級別電子設(shè)計競賽時也會組織學(xué)生參賽，對各類比賽不僅提供設(shè)備儀器和元件費用支持，對獲獎團隊還有一定的獎勵政策，如獲得國家獎的隊員可以免修4個學(xué)分的專業(yè)選修課。除此之外，還借助學(xué)?！伴_拓杯”科技競賽活動以及“大學(xué)生創(chuàng)新實驗”積極開展豐富多彩的科技活動，為學(xué)生開展電子小發(fā)明等活動營造了良好的環(huán)境，并為電子設(shè)計競賽培訓(xùn)工作奠定了基礎(chǔ)。同時針對各類的電子設(shè)計競賽及課外科技活動，加大創(chuàng)新實驗室開放，提供實訓(xùn)場地，在開放時間內(nèi)，還為學(xué)生提供相應(yīng)設(shè)備，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了良好的環(huán)境。

五、結(jié)束語

全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽為青年學(xué)生施展才能提供了舞臺，同時也推動了“大基礎(chǔ)、大工程”人才培養(yǎng)模式下的實踐課程教學(xué)改革。通過近幾年對實踐環(huán)節(jié)的改革，教學(xué)效果有了一定的提高，競賽也獲得了較理想的成績，但改革創(chuàng)新是永無止境的，新技術(shù)、新知識的不斷涌現(xiàn)，如何將其融入到教學(xué)中，如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)、創(chuàng)新、設(shè)計的能力，以及工程素養(yǎng)，一直是高校實踐教學(xué)改革的主線，總之，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是高等學(xué)校長期而艱巨的任務(wù)。為此，教育工作者應(yīng)不斷地探索改革、努力提高教育教學(xué)水平。

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[5]姚有峰，張斌，聶麗.從電子設(shè)計競賽談實踐教學(xué)改革與創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索，2009，28（9）：140-142.

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（責(zé)任編輯：孫晴）