电子信息学科竞赛人才培养思考

电子信息学科竞赛人才培养思考

本文作者:庄友谊 李方洲 单位:温州大学瓯江学院信息与电子工程分院

学科竞赛在创新人才培养中的作用

能有效激发学生的学习兴趣和创新精神。兴趣是最好的老师,能否调动学生的学习兴趣,关系到教学的成功与否。虽然独立学院学生学习基础相对比较弱,学习态度欠端正,但对于感兴趣的学习内容,学生学习的主动性、学习的能力都能得到很大程度的发挥,于是学习的效果也能得到很好的体现。而学科竞赛就是能有效激发学生的学习兴趣的方式之一,今年,通过观看大学生智能车比赛视频,同学们的兴趣被大大激发了,报名参加比赛的学生人数也急剧增加。同时,学科竞赛的内容也有助于激发学生的创新潜力,在大学生电子设计竞赛中,比赛赛题就非常注重引导学生进行新技术、新仪器、新设备应用方面的设计。电子设计竞赛赛题分基础题和发挥题两部分,其中,基础题是大部分参赛学生都能完成的,而发挥题又给个别优秀学生提供创新发挥的余地,从而引促学生走上创新的轨道,激发学生的创造潜力。在“飞思卡尔杯”全国大学生智能车比赛中,学生采用统一的竞赛车模套件,自主构思控制方案进行系统设计,包括传感器信号采集处理、电机驱动、转向舵机控制以及控制算法软件开发等,最后完成智能车工程制作及调试。

在整个过程中,需要进行跑道、障碍物、交叉线、终点等自动识别,需要对车身平衡、转向、速度进行有效控制,培养学生具有灵活应用专业基础知识能力的同时,又给学生提供很大的自主发挥空间和创新的舞台,引导学生走上创新的轨道,激发学生的创造潜能,有效地培养学生的创新意识与创新精神。能有效培养学生的创新思维和创新能力。学科竞赛无论是在内容上,还是竞赛的过程中,都对学生的创新思维培养与提高有着极大的促进作用。大学生电子设计竞赛中,学生需要从竞赛组委会公布的几道竞赛题中选择一题,然后查找资料完成设计,再进行实物的制作、软硬件的调试和参数的测试,最后完成论文写作,这些都需要学生独立运用创新思维,尤其是确定设计方案时,更要查阅资料,拓宽思路,并结合自身和学校的条件,进行创造性的设计。在“飞思卡尔杯”全国大学生智能车比赛中,由于硬件是统一的,因此,成绩的好坏就主要由控制方案和软件决定,而控制方案和软件设计需要学生发挥自身的主动思维意识,深入地运用本身的创造性思维能力。这些能力的获得,得益于此前的学习和训练,学生通过查阅资料并与老师讨论,经过归纳分析,进而消化吸收,从而培养了学生的创新思维能力。同时,不管是大学生电子设计竞赛,还是大学生智能车比赛,内容往往都涉及电子、机械、传感、自动控制、计算机等多个学科,问题具有系统性、综合性及灵活性的特点,因此需要学生掌握并综合运用这些学科的理论知识和方法,进行创造性的设计和制作。而且,竞赛的过程往往并不是一帆风顺的,遇到难题也需要参赛队员千方百计寻求解决问题的途径,这能更深入挖掘参赛学生的创新思维和实践能力。能逐步提高学生的创新意识和创业素质。

随着近年来大学生就业压力的加剧,各个高校,尤其是地方性高校都在积极开展大学生创业教育。创业离不开创新人才,离不开创业者本身的创新意识、创新精神和创新能力,而大学生创业,就需要学校对学生进行这些创新素质的培养,同时,大学的创业教育应该始终坚持与专业教育相结合。在学科竞赛中,学生的专业素质和创新能力得到大力的培养和极大的提高,由于近年来学科竞赛赛题经常来源于工程实际,体现了专业应用方向,因此学科竞赛在巩固学生的专业思想的同时,提高了学生的专业意识和从事专业活动的信心,进而提高了学生的创业素质。此外,学生在竞赛中积累的工程实践经验也会对学生后续的学习、就业、创业产生重要影响,促使学生自觉投身到与专业相关的科研创新活动之中,进一步积累创业经验和专业基础,为在校期间或毕业之后的创业活动打下了扎实的基础,同时也为学校的创业教育提供重要途径和良好载体。另一方面,由于竞赛本身的特点,只有最优秀的作品才能获奖,因此,学科竞赛能激发学生的斗志和竟争意识。同时,学科竞赛,比如大学生电子设计竞赛,往往要求参赛者在几天时间里完成作品的设计、制作、调试和测试,而且学科竞赛的问题综合、灵活,学生在这期间需要进行高强度的脑力和体力劳动,这除了检验学生的专业能力外,也需要学生具有坚强的意志,敢于直面困难,从而培养了学生吃苦耐劳的精神。同时,由于竞赛小组成员有时是来自不同年级和专业的学生,需要小组成员分工合作,取长补短,默契配合,积极沟通,充分发挥集体的智慧和团队精神。参加过竞赛的学生,无论是否获奖,都认为竞赛对他们是一个非常好的锻炼,学到了很多书上没有的东西,不但在专业能力上得到了提高,在竞争意识、协作精神和理论联系实际的学风等方面也得以充分锻炼和展现,而这些也正是创业者必不可少的素质。

基于学科竞赛的电子信息创新人才培养思路和举措

由于本院电子信息专业脱离母体、独立进行专业教育和参加学科竞赛的时间短,需要在人才培养、专业教育和学科竞赛进行创新性改革,从而培养出地方经济所需要的创新性人才,提高人才培养质量。修订创新人才培养方案。创新能力的培养需要与学生的实际情况相结合,对于独立学院的学生,基础比较差,母体学校的培养计划显然不太适合独立学院学生的培养,因此,我们首先做的工作就是从独立学院的实际出发,修订培养计划、课程教学大纲和实验大纲,使之更符合独立学院创新人才的培养要求。加强实践教学。电子信息是实践性很强的专业,专业的特点要求培养的创新性人才需要具备很强的实践动手能力,而且由于独立学院学生本身理论基础较差,学习理论性强的课程相对困难,因此,从独立学院自身特点出发,本着与母体学校错位发展的需要,我们在修订培养计划的时候,始终坚持注重能力培养的原则,特别突出了实践教学,削减了理论课的课程数和学时,取消了部分学生学习困难而且对专业发展影响较弱的课程。在新修订的培养计划里,新增加了《专业概论及实践》、《电子装配与调试实训》、《电子技术技能等级实训》、《电子设备检测与维修实践》等实践课程,调整了部分实验实践课程,使学生实验实践类课程的学分占到总学分的20%多,从而大大提高了学生实践动手能力训练的机会,提高了学生的实践能力和创新能力。提前进入专业课程学习。按照以往的培养计划,学生到大二以后才开始学习专业课程,主要的专业课一般到大三以后才学到,这非常不利于学生专业意识的培养和专业能力的提高,也影响了学生参加学科竞赛。因此,在修订培养计划时,我们把专业课开课时间大大地提前,在第一学期,就给学生开设《专业概论及实践》,让学生对专业的特点、要求有所了解。第二学期开设了《电路分析》、《数字电子技术》、《电子设计自动化》等课程,第三学期开设了《模拟电子技术》、《单片机原理及应用》、《信号与系统》等,第四学期开设了《电子系统设计》、《单片机C程序设计及应用》等,其他的专业课也相应提前,这样使学生在大二结束时就已经学习了主要的专业基础课,可以进行一些基本的电路设计、程序编写、软硬件调试,基本具备了参加学科竞赛的能力,从而增加学生参加学科竞赛的机会,也为学校参加学科竞赛增加了人才的储备,从而有利于学校提高学科竞赛成绩。#p#分页标题#e#

开设与学科竞赛相关课程。学生除了学习一般的专业理论课、实验实践课外,为了学生更加深入理解电路系统、提高学生的电子电路的设计能力、提升学生实践创新意识、取得更好的学科竞赛成绩,新修订的培养计划,增加了《电子系统设计》课程,让学生得以系统学习各种电路系统设计的思路、可能存在的问题及解决方法。另外,在以后重新修订培养计划时,我们准备引入《大学生电子设计竞赛》的选修课,规定参加竞赛的同学必选,以此来进一步规范对大学生电子设计竞赛的辅导和实践训练。强化实验实践课程的教学过程管理。再好的计划,都要靠落实执行。新的培养计划、教学大纲,都需要通过日常的教学活动来实现预定的目标。在实验实践类课程的教学过程中,我们提高了课程的教学要求,教师对学生的实验内容、实验过程进行严格把关。在实验内容上,依据课程性质和学生的程度分不同层次,每门实验课必须有基础性实验、综合设计性实验、设计研究性实验。在实验实践教学过程中,教师按照课程大纲,严格进行实验实践过程的控制。首先,要求学生进行实验预习,清楚实验原理、内容和过程,实验前教师检查学生预习情况,对于不符合要求的,坚决不予参加实验,另外,对于针对低年级学生开设的实践课程,由于学生还没有学过相关的专业理论课,我们要求学生背记实验电路,以此达到提高实验实践效果的目的。其次,教师深入学生的实验实践过程,及时解决学生实验实践过程中的技术问题,提高学生的实验效率,同时积极引导学生进行主动思考,自主发现、解决实验过程的问题,有效培养学生实践动手能力和创新能力。第三,教师严格检查实验实践的结果,及时发现学生实验实践过程的问题,并与学生及时沟通,以便学生及时发现问题,纠正错误。加强学生课外实践活动。在学生掌握了一定理论基础知识,初步学会了实验技能以后,为了激发学生对实践环节的兴趣,拓展学生实践能力,我们鼓励学生积极参与电子信息方面的创新实践活动,学院的电子信息创新实验室随时恭候学生来开展电子信息方面的研究和制作,同时,教师积极为学生的课外实践活动提供指导,包括选题、确定方案、解决疑难等。近两年来,本院电子信息专业学生完成学生科研项目6项,实验室开放项目8项,参与的学生达到100多人,通过学生课外主动的实践活动,使学生在深入掌握基本实验技术技能的基础上,进一步培养了分析、综合能力和设计能力,并激发学生的学习积极性,从而更有力地支持学科竞赛工作的开展和学生创新能力的提高。

遴选学科竞赛指导队伍。学科竞赛活动的主体是学生,但一支具有合作精神的高水平竞赛师资队伍是将竞赛与创新型人才培养有效结合的保证。指导老师是学科竞赛主导者,从选手培训到赛前指导,从丰富理论知识到训练逻辑思维,教师都起着不可或缺的作用。同时,在比赛期间,指导教师还可以适当与参赛队员进行交流,可以提出指导性意见,引导解决关键问题,因此,从某种程度上说,指导教师水平的高低会直接影响参赛成绩。我们依据教师的教学经验、责任心、实践经验和科研成果等方面,同时考虑到教师梯队的建设,确定了一支稳定的指导教师队伍,从而给电子信息专业学生参加学科竞赛和创新能力的培养提供了有效保证。精心挑选学科竞赛参赛队伍。全国大学生电子设计竞赛根据学生层次分为本科组和高职高专组,而“飞思卡尔杯”全国大学生智能车比赛则不分组,因此,作为独立学院的本科生,参加这些学科竞赛,需要与名牌高校、专门的电子类高校学生同台进行竞争,要想取得好成绩,实属不易。因此,为了在学科竞赛的成绩上有所突破,参赛人员的选拔就非常重要。我们挑选学生的做法是:在学生志愿报名的基础上,通过选拔测试,并结合学生平时学习的情况,特别是实践课程及课外实践活动的情况,对参加电子设计竞赛的学生,再参考其校竞赛成绩,选拔一批基础扎实,头脑灵活,动手能力强,有创新精神,爱好电子设计制作的学生作为培训辅导对象,并在培训过程中逐步淘汰,最后确定参赛队员。而其中,学生平时学习的情况是我们非常重视的一个因素,这就要求我们的教师在平时的教学工作中,深入了解学生,特别是了解学生的专业基础和实践能力。精心组织学科竞赛的辅导与实践训练。参加学科竞赛,赛前集中培训非常关键,针对竞赛的内容和特点,开展有针对性的竞赛辅导与实践训练。

比如对于参加全国大学生电子设计竞赛,我们分三个层次开展培训工作:①基础知识、基本技能训练。基础知识、基本技能训练主要针对竞赛中的基础知识、基本技能进行进一步的巩固提升。基础知识包括:模拟电路、数字电路、单片机、DSP、传感器等专业课,电子设计竞赛形式及历年试题,常用仪器的原理及使用,文献的查阅,技术文档的编写。基本技能包括:读电路图,画PCB图及制作PCB板,焊接安装,电路调试,数据测量等。②模块训练。模块训练主要是针对电子设计过程中基本的功能模块的设计制作进行培训,内容主要包含:单片机最小系统、A/D与D/A电路、键盘输入电路、显示电路、常用传感器电路、信号放大电路、功率驱动电路、集成直流稳压电源电路等,学生在此过程中,边学习制作,边讨论提高,并为正式比赛储备必要的基本功能电路和相应的程序,为顺利参加学科竞赛打好基础。③针对性训练。我们把电子设计竞赛赛题划分为7个大类,学生根据自己的特点,在老师的指导下,选择其中一个类型作为主要方向,进行针对性的训练。通过收集该类别电路系统的文献,掌握其工作原理、常用电路、采用的器件及性能,然后,选择一个往年赛题进行设计制作,并把各个电路模块综合完成为一个电路系统,并对系统的参数进行测试,最后,完成系统文档的编写。通过针对性训练过程,让学生感受整个完整的电子设计过程,锻炼学生解决实际问题的能力和团队合作精神,巩固其专业基础理论知识,及时查漏补缺。通过查阅相关的资料,进行方案论证,并在讨论及电路调试中不断提高电路设计水平、实际动手操作能力,进而培养学生工程意识、创造性思维能力和工程实践能力。独立学院学生基础差、学习风气不佳,培养的学生专业能力弱、解决实际问题的能力差,难以适应当今社会对创新型人才的需要。

依托学科竞赛活动,从学生兴趣入手,能促进学生创新能力和实践能力的提高,并且学科竞赛的开展有利于独立学院的学科建设和良好学风的形成。同时,为了更好地开展学科竞赛,培养更加优秀的电子信息创新型人才,需要在培养计划、教学管理、师资队伍建设、竞赛的组织管理和培训等各个方面进行改革。温州大学瓯江学院电子信息专业真正独立承担学科竞赛虽然起步比较晚,但在学院的大力支持下,经过广大师生共同努力,学科竞赛工作正在有条不紊地走向正轨,并为学院电子信息人才培养提供有力的支持,为社会提供更多的具有创新能力的高素质优秀人才。#p#分页标题#e#