葉成彬

（廣州城市理工學(xué)院 電氣工程學(xué)院，廣東 廣州 510800）

0 引言

高校的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是大學(xué)生對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證和實(shí)踐應(yīng)用的平臺(tái)，也是開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目的重要場(chǎng)所，在培養(yǎng)大學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力上起著重要作用[1]。完善的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)有利于整合優(yōu)化教育資源，有助于師生開(kāi)展教學(xué)和科研工作。高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)教學(xué)及科研活動(dòng)能夠激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)探索研究的興趣，從而提升高校人才培養(yǎng)質(zhì)量和提高應(yīng)用型研究水平[2]。

校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室是高校的實(shí)訓(xùn)、科研和雙創(chuàng)基地，也是應(yīng)用型高校與企業(yè)的人才培養(yǎng)、項(xiàng)目科研與創(chuàng)新中心[3]。應(yīng)用型高校與企業(yè)共建實(shí)驗(yàn)室的人才培養(yǎng)過(guò)程中始終以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)接企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和模式，適應(yīng)企業(yè)的發(fā)展需求，構(gòu)建雙方合作平臺(tái)，發(fā)揮校企優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)共贏[4-5]。

1 校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)分析

各高校在校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室方面均有不同的立足點(diǎn)和建設(shè)模式，張啟英[6]提出在共建實(shí)驗(yàn)室的課程體系和教學(xué)內(nèi)容上，采用基于工程教育認(rèn)證為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案及教學(xué)計(jì)劃做改革，重新建立特色課程體系。陳素彬[7]提出企業(yè)牽頭制定實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)計(jì)劃，全權(quán)負(fù)責(zé)相應(yīng)專業(yè)的綜合分析實(shí)訓(xùn)，接納師生到企業(yè)進(jìn)行分析檢驗(yàn)崗位實(shí)踐，指導(dǎo)職業(yè)技能大賽訓(xùn)練和職業(yè)工種等級(jí)鑒定培訓(xùn)的共建模式。莫遠(yuǎn)東[8]提出引進(jìn)企業(yè)雄厚資金以及相應(yīng)豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，建立以理論知識(shí)為基礎(chǔ)，提高實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新思維為重點(diǎn)，學(xué)生到企業(yè)基層鍛煉的全新教學(xué)實(shí)踐體系。各高校均立足于本校辦學(xué)理念和特色，通過(guò)深化校企合作內(nèi)容和方式，對(duì)人才培養(yǎng)、教學(xué)課程、人才技能認(rèn)證和校企聯(lián)合教學(xué)進(jìn)行改革。鑒于多位學(xué)者的建設(shè)模式，本文以某應(yīng)用型高校電氣工程學(xué)院與企業(yè)共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室為例，對(duì)以理論知識(shí)和實(shí)踐創(chuàng)新并重為原則，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，以“厚基礎(chǔ) 強(qiáng)實(shí)踐重創(chuàng)新”為培養(yǎng)路線，引進(jìn)企業(yè)產(chǎn)業(yè)資源和教學(xué)資源，校企聯(lián)合培養(yǎng)人才和舉辦學(xué)術(shù)科技競(jìng)賽的共建模式進(jìn)行探索。

2 聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室共建背景

自中美貿(mào)易戰(zhàn)以來(lái)，美國(guó)對(duì)中國(guó)科技打壓日不斷升級(jí)，我們對(duì)“卡脖子”的問(wèn)題有了更深的體會(huì)?？萍甲灾鲃?chuàng)新顯得尤為重要，十四五規(guī)劃提出把科技自主自強(qiáng)作為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略支撐[9]。國(guó)家之間的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)質(zhì)為創(chuàng)新人才之間的競(jìng)爭(zhēng)，加強(qiáng)科技與高等教育的結(jié)合，把高等教育作為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的主陣地，以培養(yǎng)創(chuàng)新型科研人才為目標(biāo)，校企產(chǎn)學(xué)研合作為創(chuàng)新型人才發(fā)展提供平臺(tái)[10]。

“嘉立創(chuàng)EDA”為嘉立創(chuàng)科技集團(tuán)旗下子公司于2010 年開(kāi)始研發(fā)的國(guó)產(chǎn)板級(jí)EDA 設(shè)計(jì)軟件，其集成電路圖繪制、仿真、PCB 設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等功能，具有完全的獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)，也是打破海外巨頭壟斷PCB工具的優(yōu)秀軟件之一[11-12]。為緊跟國(guó)產(chǎn)化軟硬件的替代潮流，免去國(guó)外PCB 工具版權(quán)困擾，向國(guó)產(chǎn)優(yōu)秀PCB 設(shè)計(jì)軟件在發(fā)展過(guò)程中提供積極的反饋，共同營(yíng)造和維護(hù)良好的發(fā)展生態(tài)環(huán)境。引進(jìn)企業(yè)產(chǎn)業(yè)資源和教學(xué)資源，促進(jìn)我院電子工藝實(shí)習(xí)中印制電路板PCB設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革、優(yōu)化電工電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室人才培養(yǎng)模式和對(duì)校企產(chǎn)教融合項(xiàng)目前期的探索，筆者學(xué)校電氣工程學(xué)院決定與嘉立創(chuàng)科技集團(tuán)共同成立“嘉立創(chuàng)EDA”電子設(shè)計(jì)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。

3 校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)建設(shè)

校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室共建過(guò)程中，校方提供場(chǎng)所、師資和學(xué)生資源，企業(yè)負(fù)責(zé)提供教學(xué)、生產(chǎn)物資和學(xué)術(shù)科技競(jìng)賽等資源。

3.1 校方資源平臺(tái)

聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)所包括1 間60 臺(tái)電腦機(jī)房，2 間電子產(chǎn)品焊接調(diào)試實(shí)驗(yàn)室，2 間學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室，共1500 平方米面積。具備3D 打印機(jī)，激光切割機(jī)，直流穩(wěn)壓電源，函數(shù)發(fā)生器，數(shù)字萬(wàn)用表，數(shù)字示波器，恒溫電烙鐵等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，最多允許60 位學(xué)生同時(shí)使用。1 位高級(jí)職稱和2 位中級(jí)職稱老師統(tǒng)籌管理和開(kāi)展聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)工作，實(shí)驗(yàn)室學(xué)生科研團(tuán)隊(duì)學(xué)生負(fù)責(zé)人2 名，實(shí)驗(yàn)室常駐學(xué)生成員15 人。

3.2 企業(yè)資源平臺(tái)

企業(yè)提供“嘉立創(chuàng)EDA”設(shè)計(jì)軟件，PCB 生產(chǎn)打樣、3D 打印、SMT 貼片生產(chǎn)服務(wù)性生產(chǎn)資源，線上硬件電路設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)等學(xué)習(xí)資源，產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)源平臺(tái)，組織和贊助全國(guó)各大高校聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展校內(nèi)外學(xué)術(shù)科技競(jìng)賽，師生到企業(yè)參觀交流學(xué)習(xí)等。

4 校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理

4.1 聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室共建模式

目前，校企聯(lián)合共建實(shí)驗(yàn)室主要有援助式、項(xiàng)目依托式、合作教學(xué)式和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)式四種合作方式[13]。校企共同以根據(jù)學(xué)校辦學(xué)理念，專業(yè)對(duì)口性，培養(yǎng)人才定位，師資力量和學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備為基礎(chǔ)，對(duì)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室共建模式進(jìn)行探索。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室要符合國(guó)家戰(zhàn)略急需人才的培養(yǎng)大方向，抓好科教、產(chǎn)教融合育人，同時(shí)符合企業(yè)所需的高素質(zhì)技術(shù)型人才和創(chuàng)新型人才的要求[14]。根據(jù)以上要求，制定了以人才培養(yǎng)為主線的培訓(xùn)課程合作教學(xué)式共建模式，并根據(jù)學(xué)生能力特點(diǎn)制定分階段、分層次的培訓(xùn)課程內(nèi)容和項(xiàng)目，人才培養(yǎng)模式總體架構(gòu)框圖如圖1 所示。

圖1 人才培養(yǎng)模式總體架構(gòu)框圖

4.2 聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室運(yùn)作模式

通過(guò)引進(jìn)合作企業(yè)優(yōu)秀教學(xué)資源、項(xiàng)目開(kāi)源資源、人脈資源、產(chǎn)品生產(chǎn)資源等，按時(shí)按需聯(lián)合舉辦線上線下相關(guān)知識(shí)培訓(xùn)、科技競(jìng)賽。同時(shí)企業(yè)提供培訓(xùn)過(guò)程所需課程資源、項(xiàng)目培訓(xùn)交流平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)耗材和競(jìng)賽證書(shū)等。高校負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室學(xué)生招生、培訓(xùn)和項(xiàng)目指導(dǎo)，可根據(jù)學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃，向企業(yè)申請(qǐng)所需實(shí)驗(yàn)耗材、生產(chǎn)加工等資源，以滿足共建實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)需求。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室?guī)熒褂闷髽I(yè)資源過(guò)程中，特別是“嘉立創(chuàng)EDA”設(shè)計(jì)軟件時(shí)，積極與企業(yè)負(fù)責(zé)人進(jìn)行用戶體驗(yàn)反饋和功能優(yōu)化建議，企業(yè)也定期以問(wèn)卷調(diào)查的形式向師生收集資源優(yōu)化意見(jiàn)和建議。同時(shí)校企定期組織聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室學(xué)生和指導(dǎo)老師到企業(yè)進(jìn)行參觀交流學(xué)習(xí)。

4.3 聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室特色

聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室為電氣工程學(xué)院下屬電工電子實(shí)驗(yàn)中心的一個(gè)學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)實(shí)踐場(chǎng)所，學(xué)生團(tuán)隊(duì)均以電氣工程和新能源科學(xué)專業(yè)學(xué)生為主，創(chuàng)新活動(dòng)主要集中在輸配電設(shè)計(jì)和新能源應(yīng)用領(lǐng)域。為此依托電工電子實(shí)驗(yàn)中心強(qiáng)弱電相結(jié)合優(yōu)勢(shì)，以“電氣設(shè)備智能化”作為聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的主題與特色。

聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，提高他們的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力，培養(yǎng)積累基礎(chǔ)知識(shí)和厚積薄發(fā)的科研意識(shí)。圍繞著聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的主題與特色，以設(shè)計(jì)具備應(yīng)用價(jià)值的產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路，注重加強(qiáng)電工電子設(shè)計(jì)知識(shí)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、產(chǎn)品樣機(jī)開(kāi)發(fā)和調(diào)試、產(chǎn)品小批量生產(chǎn)加工管理、產(chǎn)品用戶手冊(cè)撰寫(xiě)等方面的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。

4.4 開(kāi)展基礎(chǔ)學(xué)科訓(xùn)練

為培養(yǎng)和考核學(xué)生的基礎(chǔ)電路仿真及設(shè)計(jì)，電路板設(shè)計(jì)、下單流程及制造工藝，電路板電子元器件SMT 焊接工藝，電子元器件人工焊接工藝，程序設(shè)計(jì)和儀器儀表使用的能力，與企業(yè)聯(lián)合設(shè)置相關(guān)基礎(chǔ)綜合能力訓(xùn)練課程[15]。全程采取BiliBili 直播平臺(tái)線上學(xué)習(xí)，線下重點(diǎn)難點(diǎn)講解、疑難解答，硬件電路焊接及調(diào)試，單片機(jī)程序優(yōu)化設(shè)計(jì)及驗(yàn)證。以此實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的電工電子類(lèi)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)、實(shí)踐能力和操作能力進(jìn)行強(qiáng)化。

4.5 開(kāi)展專業(yè)學(xué)科訓(xùn)練

通過(guò)分類(lèi)別、分層次的課程訓(xùn)練，從淺到深、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從單一到綜合，循序漸進(jìn)地提升學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力。根據(jù)人才培養(yǎng)類(lèi)型，圍繞“電氣設(shè)備智能化”這一聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)主題和特色開(kāi)展專業(yè)設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生將電子信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、云平臺(tái)智能管理系統(tǒng)、3D 打印技術(shù)和電氣設(shè)備智能化需求進(jìn)行多個(gè)學(xué)科知識(shí)整合能力，強(qiáng)化學(xué)生的產(chǎn)品化研發(fā)思維和提高項(xiàng)目樣機(jī)制作試驗(yàn)實(shí)踐水平。校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室訓(xùn)練項(xiàng)目?jī)?nèi)容如表1 所示。

表1 校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室訓(xùn)練項(xiàng)目?jī)?nèi)容

4.6 教學(xué)資源平臺(tái)建設(shè)

“嘉立創(chuàng)EDA”團(tuán)隊(duì)通過(guò)直播和錄播的方式在BiliBili 直播平臺(tái)提供仿生機(jī)械狗設(shè)計(jì)、無(wú)刷電機(jī)主控設(shè)計(jì)、智能WIFI 開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)、智能循跡小車(chē)等訓(xùn)練營(yíng)教學(xué)視頻，緊跟電子信息、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，及時(shí)與全國(guó)各大高校聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展相關(guān)訓(xùn)練營(yíng)課程培訓(xùn)和競(jìng)賽。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室學(xué)生可根據(jù)自身興趣愛(ài)好，通過(guò)線上觀看教學(xué)視頻進(jìn)行相關(guān)作品的設(shè)計(jì)，企業(yè)提供耗材支持，指導(dǎo)老師提供技術(shù)性實(shí)踐指導(dǎo)，為學(xué)生提供良好的科研學(xué)習(xí)平臺(tái)和濃厚的科研氛圍。

企業(yè)通過(guò)搭建知識(shí)付費(fèi)型硬件共享平臺(tái)“硬創(chuàng)社”，為國(guó)內(nèi)學(xué)生、科技愛(ài)好者、企業(yè)工程師和用戶搭建起一座知識(shí)交流橋梁。具備高素質(zhì)和高水平的技術(shù)應(yīng)用型和創(chuàng)造型學(xué)生，也能將其知識(shí)產(chǎn)權(quán)作品進(jìn)行付費(fèi)或免費(fèi)性分享，以驗(yàn)證其作品的市場(chǎng)價(jià)值。硬創(chuàng)社平臺(tái)如圖2 所示。

圖2 硬創(chuàng)社平臺(tái)

4.7 校企聯(lián)合舉辦科技競(jìng)賽

與深圳嘉立創(chuàng)科技集團(tuán)股份有限公司于2019 年達(dá)成共建實(shí)驗(yàn)室協(xié)議以來(lái)，每年聯(lián)合舉辦一次校級(jí)“電工電子設(shè)計(jì)大賽”，競(jìng)賽作品開(kāi)發(fā)制作過(guò)程貫穿企業(yè)的“EDA 軟件開(kāi)發(fā)→PCB 智造→元器件商場(chǎng)→SMT貼片→3D 打印智造”為一體的電子全產(chǎn)業(yè)鏈。以“培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)和基本實(shí)踐能力”為目標(biāo)，其中設(shè)置的“呼吸燈的設(shè)計(jì)與制作”賽項(xiàng)，旨在培養(yǎng)和考核學(xué)生基礎(chǔ)電路設(shè)計(jì)能力、程序設(shè)計(jì)能力、元器件焊接調(diào)試能力、3D 建模打印能力。

共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室以來(lái)，企業(yè)聯(lián)合與其共建實(shí)驗(yàn)室的高校開(kāi)展了多類(lèi)型多場(chǎng)訓(xùn)練+競(jìng)賽活動(dòng)，同時(shí)向優(yōu)秀學(xué)員頒發(fā)考核證書(shū)和比賽獎(jiǎng)金，以表彰和肯定學(xué)員的能力。

5 聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成效

校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)不僅有助于完善實(shí)驗(yàn)室的人才培養(yǎng)方案，還激發(fā)了實(shí)驗(yàn)室成員的創(chuàng)新實(shí)踐熱情。在2019 年至2022 年期間，在聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室校企和師生共同努力下，取得了不錯(cuò)的成果，參與到訓(xùn)練課程中的學(xué)生數(shù)量逐年上升，師生共同設(shè)計(jì)的項(xiàng)目樣機(jī)質(zhì)量逐步提高，競(jìng)賽獲獎(jiǎng)數(shù)量和名次穩(wěn)步提升，師生共同發(fā)表學(xué)術(shù)論文氛圍越來(lái)越濃厚。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室?guī)熒餐〉玫某晒绫? 所示。

表2 實(shí)驗(yàn)室校企和師生共同取得的成果

其中作品“一種新型無(wú)功補(bǔ)償控制器”獲得2022第五屆全國(guó)大學(xué)生嵌入式芯片與系統(tǒng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽——應(yīng)用賽道全國(guó)總決賽“二等獎(jiǎng)”，“一種網(wǎng)絡(luò)型單相智能電表”獲得首屆RISC-V MCU 創(chuàng)新應(yīng)用邀請(qǐng)賽“一等獎(jiǎng)”，“電能質(zhì)量管理系統(tǒng)”獲得“力諾瑞特杯”第十四屆全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽“全國(guó)三等獎(jiǎng)”。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)校企聯(lián)合共建實(shí)驗(yàn)室搭建良好的師生學(xué)術(shù)競(jìng)賽和科研平臺(tái)，明確實(shí)驗(yàn)室建設(shè)主題和特色，豐富和深化人才訓(xùn)練課程內(nèi)容，拓寬師生科研專業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)面，實(shí)現(xiàn)理論實(shí)踐相結(jié)合。師生向企業(yè)積極反饋優(yōu)化建議，帶動(dòng)國(guó)產(chǎn)設(shè)計(jì)軟件和企業(yè)生產(chǎn)生態(tài)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，達(dá)到雙贏效果，也為社會(huì)輸送各層次專業(yè)人才，縮短學(xué)生適應(yīng)企業(yè)項(xiàng)目開(kāi)啟工作環(huán)境時(shí)間。