摘 要: 結(jié)合近幾年來(lái)我院電子類專業(yè)教師帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)歷和實(shí)際情況,本文從課題來(lái)源、實(shí)施過(guò)程、科學(xué)總結(jié)等方面闡述了如何在電子類專業(yè)開(kāi)展創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)實(shí)施。實(shí)踐表明,學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力、獨(dú)立思考和解決實(shí)際問(wèn)題的能力都有了較大幅度提升,創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)效果明顯。
關(guān)鍵詞: 創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué) 電子專業(yè) 開(kāi)展策略
一、引言
創(chuàng)新作為信息時(shí)代的關(guān)鍵詞,已成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力,創(chuàng)新能力已成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的核心要素[1,2]。當(dāng)前,對(duì)電子及相近專業(yè)來(lái)說(shuō),一說(shuō)到創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué),大家首先想到的就是全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽。固然其對(duì)全國(guó)普通高校電子專業(yè)教育教學(xué)改革,教學(xué)內(nèi)容、課程體系和實(shí)踐教學(xué)改革都起到積極的促進(jìn)作用[3]。但其局限性也日益顯現(xiàn):一是時(shí)間相對(duì)集中,普遍參與性受到限制;二是競(jìng)賽題目相對(duì)固定,一定程度上限制學(xué)生創(chuàng)新熱情的激發(fā)。
目前人才勞動(dòng)市場(chǎng)上,“學(xué)士、碩士滿街跑”是客觀事實(shí)。作為電子專業(yè)的一名學(xué)生,如何使自己突破“高不行,低不就”的天花板,在勞動(dòng)人才市場(chǎng)上占有一席之地,已是擺在廣大電子專業(yè)教師面前的重要課題。
二、當(dāng)前獨(dú)立學(xué)院在開(kāi)展創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)中存在的問(wèn)題
當(dāng)前,電子類專業(yè)在開(kāi)展競(jìng)技與創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)中主要存在以下問(wèn)題:一是只注重和支持由教育部或教育廳等官方組織的競(jìng)技類和創(chuàng)新性實(shí)踐,對(duì)由行業(yè)協(xié)(學(xué))會(huì)或企業(yè)支持的各類競(jìng)技類和創(chuàng)新性實(shí)踐比賽支持力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠;二是受師資限制,教學(xué)過(guò)程重理論、輕動(dòng)手現(xiàn)象突出,學(xué)生的工程實(shí)踐能力不足;三是受實(shí)驗(yàn)條件的限制,重虛擬或仿真,真刀真槍地拿出設(shè)計(jì)實(shí)物的題目較少。
三、如何開(kāi)展創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)
對(duì)電子類專業(yè)開(kāi)展創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué),可從多角度深入分析研究,本文重點(diǎn)從課題來(lái)源、實(shí)施過(guò)程、科學(xué)總結(jié)等方面闡述如何開(kāi)展創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)。
(一)課題來(lái)源
1.從日?;顒?dòng)中挖掘課題。
經(jīng)常有些教師苦煩:“年年做創(chuàng)新,哪有那么多課題?”筆者認(rèn)為課題無(wú)處不在,帶著問(wèn)題生活,善于觀察生活,就能挖掘出課題。如12年秋筆者和所教班級(jí)同學(xué)爬岳麓山,在麓山寺前小憩時(shí),看到寺前古樹(shù),就提出這樣一個(gè)問(wèn)題:“如何用你們所學(xué)的知識(shí)檢測(cè)出這些古樹(shù)樹(shù)干內(nèi)是否有空洞?”結(jié)果不出幾天,就有同學(xué)把一個(gè)利用聲波在不同介質(zhì)中傳播速率的差異檢測(cè)樹(shù)干內(nèi)是否有空洞的設(shè)計(jì)方案放在我的桌上。
2.從當(dāng)前技術(shù)熱點(diǎn)中挖掘。
把當(dāng)前技術(shù)熱點(diǎn)滲入創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),一方面有助于引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,讓學(xué)生體會(huì)到,當(dāng)前我們所學(xué)的書(shū)本知識(shí)仍然是自己深入科研探索的基礎(chǔ),利用它照樣能解決當(dāng)前的熱門問(wèn)題;二是有利于幫助學(xué)生培養(yǎng)興趣和自信,激發(fā)他們的創(chuàng)作熱情和參與性。如Android和WIFI憑借其各自的優(yōu)點(diǎn),近兩年得到廣泛應(yīng)用[4]。為此,我們把Android和WIFI相結(jié)合,再與其他技術(shù)聯(lián)系起來(lái),挖掘出不少創(chuàng)新課題。
3.老師科研成果的轉(zhuǎn)換與拓展。
以專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的各類科研項(xiàng)目及其成果為實(shí)踐教學(xué)資源,及時(shí)將科研項(xiàng)目及成果轉(zhuǎn)化為學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目,科學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)方案和創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,不斷深化創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案及更新內(nèi)容體系。為此,先將大課題目標(biāo)化、細(xì)化,分成難易程度不同的多個(gè)子課題,以便不同層次的學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)識(shí)水平和興趣,自主選擇和開(kāi)展創(chuàng)新性學(xué)習(xí)與研究,以提高學(xué)生的參與性。同時(shí)將部分比較成熟的項(xiàng)目延伸和拓展開(kāi)來(lái),供學(xué)生進(jìn)一步深入研究與創(chuàng)新,探索更深層次的創(chuàng)新成果。
(4)交叉學(xué)科應(yīng)用。
在多學(xué)科相互交叉、相互滲透的今天,社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需求往往不是單一型,而是復(fù)合型人才,要具備一定的跨學(xué)科融合和技術(shù)交叉應(yīng)用能力,特別在高科技領(lǐng)域和高新技術(shù)企事業(yè)單位。如食品安全技術(shù)的研究離不開(kāi)檢測(cè)技術(shù)和人工智能的配合。環(huán)境保護(hù)的研究必然要向認(rèn)知科學(xué)、檢測(cè)與監(jiān)控技術(shù)、無(wú)害化處理技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域延伸。因此,專業(yè)教師在引導(dǎo)學(xué)在確立創(chuàng)新課題時(shí),要不拘一格、廣開(kāi)思路,盡量做到多學(xué)科交叉應(yīng)用,不斷拓寬知識(shí)面和加強(qiáng)學(xué)科應(yīng)用技能,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的整體突破。
(二)實(shí)施過(guò)程
1.引導(dǎo)為主,強(qiáng)化創(chuàng)新教育。
每個(gè)學(xué)生都具備創(chuàng)新潛能。獨(dú)立學(xué)院開(kāi)展創(chuàng)新教育要圍繞主體底子相對(duì)比較薄弱,但頭腦靈活,思維方式獨(dú)特,重視社會(huì)實(shí)踐,比較注重個(gè)人能力素質(zhì)提高這一內(nèi)在特點(diǎn)及其未來(lái)應(yīng)用技能型人才的職業(yè)發(fā)展需求,通過(guò)科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)教育方式、方法,借助啟發(fā)、互動(dòng)、訓(xùn)練等教育手段[3],突出培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)與個(gè)性,把創(chuàng)新教育實(shí)踐內(nèi)化為學(xué)生的職業(yè)技能等現(xiàn)實(shí)能力。
如筆者2011年帶電子興趣小組做了一個(gè)“有線聲控小車”,然后把它帶到課堂教學(xué)中展示,課堂一下子就沸騰了。之后這幾年,在這個(gè)基礎(chǔ)上不斷引導(dǎo)、創(chuàng)新,帶領(lǐng)學(xué)生分別做出了“無(wú)線(射頻)聲控環(huán)境探測(cè)小車”、“基于WIFI的視頻探測(cè)車設(shè)計(jì)”、“基于WIFI和Android的多功能智能探測(cè)車設(shè)計(jì)”和“基于WIFI的andiord的光伏動(dòng)力智能探測(cè)車設(shè)計(jì)”等。通過(guò)這種一步一個(gè)腳印的方式實(shí)踐體驗(yàn)和磨礪,開(kāi)發(fā)每個(gè)學(xué)生的潛在創(chuàng)造力。讓學(xué)生在接受引導(dǎo)的過(guò)程中,敢于想象,發(fā)揮潛能,強(qiáng)化職業(yè)技能等現(xiàn)實(shí)能力的培養(yǎng)。
2.創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)中適當(dāng)引入競(jìng)技模式。
在創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)中適當(dāng)引入競(jìng)技模式,能有效提高各學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)的認(rèn)同性和參與率,讓學(xué)生從被動(dòng)的參與者轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的組織者、策劃者和管理者,從而有效提高學(xué)生的參與積極性,如帶領(lǐng)學(xué)生參加“全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽”等比賽的作品無(wú)不是引入競(jìng)技模式的結(jié)果。
3.強(qiáng)化“養(yǎng)成”教育。
事無(wú)巨細(xì),從小事做起,強(qiáng)化學(xué)生的工程素養(yǎng)“養(yǎng)成”教育。如有時(shí)為了整理出一份較完備的、條理清晰的資料需要對(duì)其可行性方案進(jìn)行不同角度的論證與整合;有時(shí)模塊做好但不時(shí)出現(xiàn)各種問(wèn)題而不能運(yùn)行,往往要調(diào)試幾天甚至十幾天,種種情況無(wú)不在考量學(xué)生的科研與工程實(shí)踐習(xí)慣和耐心等。如2011年申請(qǐng)下的“湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目”——家庭煤氣安全控制系統(tǒng)的研究,作為指導(dǎo)老師,筆者只給出一些指導(dǎo)性設(shè)計(jì)思路及元件購(gòu)買、焊接和調(diào)試時(shí)的注意事項(xiàng),讓同學(xué)們自己論證、制訂系統(tǒng)方案、購(gòu)買元件和系統(tǒng)調(diào)試等,這些都需要細(xì)心、耐心與毅力,加強(qiáng)工程素養(yǎng)“養(yǎng)成”。最終該項(xiàng)目作品被推薦參加了湖南省教育廳主辦的“第二屆大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)成果展暨創(chuàng)新論壇”,并榮獲了“十佳作品”獎(jiǎng)。
4.注重團(tuán)隊(duì)建設(shè)。
創(chuàng)新項(xiàng)目是團(tuán)隊(duì)共同的項(xiàng)目,大家的目標(biāo)是一致的。通過(guò)項(xiàng)目創(chuàng)作可加強(qiáng)開(kāi)放與合作意識(shí)的培養(yǎng)。無(wú)須諱言,因每個(gè)人受知識(shí)儲(chǔ)備的局限,思考問(wèn)題的角度不一樣,在團(tuán)隊(duì)合作中難免因?yàn)橛^點(diǎn)不同產(chǎn)生碰撞,這時(shí)需以團(tuán)隊(duì)為重,以創(chuàng)作為主,全身心投入,充分尊重團(tuán)隊(duì)中的成員,通過(guò)不斷溝通與交流實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)在認(rèn)知與觀點(diǎn)上的分享。只有聚集團(tuán)隊(duì)中每個(gè)人的能量,建立高效的團(tuán)隊(duì)合作,將之發(fā)揮到最大效用,創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)才能取得滿意效果。
5.合理利用網(wǎng)絡(luò)資源。
網(wǎng)絡(luò)提供了豐富資源,特別在一些專項(xiàng)技術(shù)論壇中,如嵌入式技術(shù)等,有豐富資源可以為大家所借鑒或利用。當(dāng)同學(xué)們?cè)趧?chuàng)新創(chuàng)作中遇到技術(shù)或理論瓶頸時(shí),一方面可與專業(yè)教師一起討論解決,另一方面可充分打好網(wǎng)絡(luò)這張牌,強(qiáng)化信息獲取和處理能力。通過(guò)這些技術(shù)論壇的討論和學(xué)習(xí),以達(dá)到補(bǔ)充和強(qiáng)化自己知識(shí)結(jié)構(gòu)、瓶頸突破之目的。
(三)科學(xué)總結(jié)
引導(dǎo)同學(xué)們科學(xué)總結(jié)是對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)從感性走向理性,從無(wú)序走向有序,不斷提高工程修養(yǎng)、理論素質(zhì)和創(chuàng)新水平的非常重要的一環(huán)。應(yīng)分三步走:一結(jié)、二總、三掘,關(guān)鍵在后兩步。
結(jié)就是對(duì)當(dāng)前已經(jīng)開(kāi)展完的創(chuàng)新工作或階段性工作做一個(gè)了斷,以便創(chuàng)新下一個(gè)項(xiàng)目或下一步驟;總體就是針對(duì)當(dāng)前已經(jīng)開(kāi)展完的創(chuàng)新工作或階段性創(chuàng)新成果,結(jié)合其項(xiàng)目日志分析其活動(dòng)計(jì)劃表與活動(dòng)結(jié)果表間的對(duì)應(yīng)任務(wù),反思時(shí)間、反思主體、反思內(nèi)容、創(chuàng)新發(fā)展和表現(xiàn)形式,總結(jié)出創(chuàng)新活動(dòng)中各階段的發(fā)展規(guī)律和教訓(xùn),為開(kāi)展后續(xù)創(chuàng)新活動(dòng)提供經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)和準(zhǔn)備必要的技術(shù)條件;掘就是從已開(kāi)展并已結(jié)題的創(chuàng)新課題中不斷創(chuàng)新,挖掘出后續(xù)課題。如上述所舉的例子,從最初的有線聲控小車的開(kāi)發(fā),到射頻無(wú)線控制,再到基于WIFI和Android的光伏供電的節(jié)能型探測(cè)車設(shè)計(jì),都是在總結(jié)已做前續(xù)創(chuàng)新項(xiàng)目的基礎(chǔ)上一步步深入和挖掘出來(lái)的。
四、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)取得的初步成果
(一)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力顯著提高
近年來(lái),在全國(guó)、省及行業(yè)協(xié)會(huì)所舉行的各類大學(xué)生電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽、創(chuàng)新制作等檢驗(yàn)素質(zhì)教育的活動(dòng)中,都取得了不錯(cuò)成績(jī):榮獲全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽湖南賽區(qū)及全國(guó)總決賽三等獎(jiǎng)及以上獎(jiǎng)項(xiàng)多項(xiàng),且有四位學(xué)生免試獲得電子設(shè)計(jì)助理工程師認(rèn)證(EDP)證書(shū)。創(chuàng)作產(chǎn)品參與“2014中國(guó)智能博覽會(huì)高校(院企)項(xiàng)目成果發(fā)布會(huì)”一次,學(xué)生發(fā)表論文10多篇,申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明與實(shí)用新型專利5個(gè)。
(二)申請(qǐng)各類大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目成效顯著
近年來(lái),電子專業(yè)以電子興趣小組為依托,積極申請(qǐng)省和學(xué)院的大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目,并取得了豐碩成果。如“家庭煤氣安全控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”項(xiàng)目作品在“第二屆大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)成果展暨創(chuàng)新論壇”上榮獲“十佳作品”獎(jiǎng)。該作品多次被湖南經(jīng)視、湖南教育臺(tái)等電視臺(tái),《瀟湘晨報(bào)》等平面媒體,以及騰訊、大湘網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)以“會(huì)說(shuō)話的煤氣灶”[5]為題進(jìn)行報(bào)道與關(guān)注。
(三)就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量居省內(nèi)獨(dú)立學(xué)院前列
培養(yǎng)的電子專業(yè)畢業(yè)生近幾年內(nèi)一次就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量居省內(nèi)獨(dú)立學(xué)院前列。在每年畢業(yè)生中不乏一些優(yōu)秀畢業(yè)生,他們憑借良好的工程素養(yǎng)、扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)、敏銳的創(chuàng)新思維和較強(qiáng)的實(shí)踐能力,在企事業(yè)單位人才招聘時(shí)敢于與一本院校研究生同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)并打敗對(duì)手,如愿以償?shù)剡M(jìn)入自己理想的就業(yè)單位,如中國(guó)電信、大族激光、華為集團(tuán)、創(chuàng)維集團(tuán)、三一重工等知名企業(yè)。
五、結(jié)語(yǔ)
創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)給大學(xué)生提供了一個(gè)培養(yǎng)創(chuàng)新、協(xié)作和鉆研精神的平臺(tái),是同學(xué)們展現(xiàn)自己、積累經(jīng)驗(yàn)的重要舞臺(tái)。為幫助同學(xué)們搭好這一舞臺(tái),教育工作者必先利其器,努力把自己培養(yǎng)成一個(gè)善于文——理論,善于武——實(shí)踐,精于工——教學(xué)的教師,才能善其事,以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型期人才培養(yǎng)之需求。
參考文獻(xiàn):
[1]趙小芳,耿建忠,王芳,等.我國(guó)科技進(jìn)步與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相關(guān)研究[J].科技進(jìn)步與對(duì)策,2008,25(1):37-39.
[2]教育部財(cái)政部關(guān)于實(shí)施高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升計(jì)劃的意見(jiàn)[R].
[3]向誠(chéng),桂玲.以賽促建,推進(jìn)獨(dú)立學(xué)院電子信息類學(xué)科教學(xué)改革[J].考試周刊,2012(52):11-12.
[4]向誠(chéng),謝峰粹.基于WIFI和Android的智能探測(cè)車設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2013,12(39):82-85.
[5]楊向榮,陳偉,編著.大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐指導(dǎo)[M].冶金工業(yè)出版社,2011.
[6]大學(xué)生發(fā)明新系統(tǒng),讓煤氣灶開(kāi)口說(shuō)話[N].瀟湘晨報(bào),2013-10-30(B03版).
中南林業(yè)科技大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目資助(編號(hào):JY 201302):獨(dú)立學(xué)院電子信息工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式研究與實(shí)踐