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中圖分類號:C912.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-4144(2010)06-53(3)
作者簡介:張?zhí)N連云港市城建檔案館館長副研究館員
隨著信息化的迅猛發(fā)展,城市建設(shè)領(lǐng)域電子文件與電子檔案大量產(chǎn)生并廣泛應(yīng)用,如何保證信息時代城鄉(xiāng)建設(shè)活動的真實歷史記錄長期保存和隨時利用,已成為各地城市建設(shè)部門,特別是城建檔案管理部門所面臨的一項緊迫而艱巨的任務(wù)。
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在《2009年城鄉(xiāng)建設(shè)檔案工作要點》通知中指出,積極開展城建檔案信息化建設(shè),認(rèn)真貫徹落實行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),《建設(shè)電子文件與電子檔案管理規(guī)范》(CJJ/T117),積極組織開展建設(shè)工程電子檔案的接收,以電子檔案為突破口,積極推進(jìn)信息化建設(shè)。電子檔案的接收要注重真實性、有效性、完整性,保證電子文件的長期可讀和永久保存。
電子檔案管理面臨諸多難題,比如可靠性問題、采集轉(zhuǎn)換問題、數(shù)據(jù)格式一致性問題等。其中,電子檔案的法律效力問題,是檔案信息化建設(shè)中必須解決的首要問題。電子檔案數(shù)據(jù)若不能獲得法律認(rèn)可,不具有法律效力,就失去了電子“檔案”的意義和永久保存的必要。如何解決這一難題?電子簽名技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
所謂電子簽名,是指數(shù)據(jù)電文中以電子形式所含、所附用于識別簽名人身份并表明簽名人認(rèn)可其中內(nèi)容的數(shù)據(jù)。通俗點說,電子簽名就是通過密碼技術(shù)對電子文檔的電子形式的簽名,并非是書面簽名的數(shù)字圖像化,它類似于手寫簽名或印章,也可以說它就是電子印章?;赑KI的電子簽名被稱作“數(shù)字簽名”。數(shù)字簽名是電子簽名的一種特定形式。
《中華人民共和國電子簽名法》已于2004年8月頒布,2005年4月1日起施行。《電子簽名法》規(guī)定電子簽名與傳統(tǒng)手寫簽名和蓋章具有同等的法律效力。有了《電子簽名法》的保駕護(hù)航,電子文件的接收與歸檔工作就有了新的突破,檔案信息安全性、可靠性及有效性將得到有力保障。
一、數(shù)字簽名技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
隨著電子商務(wù)和電子政務(wù)的發(fā)展,電子簽名得到了廣泛的應(yīng)用,為了增強(qiáng)電子文件及資料的安全性,有關(guān)國際組織和許多國家相繼制訂了電子簽名法。聯(lián)合國貿(mào)易法委員會的《電子簽名示范法》、歐盟的《電子簽名指令》、美國的《國際國內(nèi)商務(wù)電子簽名法》,以及日本、韓國等國家的有關(guān)立法,對保障電子文件的有效性和安全性起到了重要的作用。
實現(xiàn)電子簽名的技術(shù)手段有很多種,但目前比較成熟的,世界先進(jìn)國家普遍使用的電子簽名技術(shù)還是”數(shù)字簽名”。由于保持技術(shù)中立性是制訂法律的一個基本原則,目前還沒有任何理由說明公鑰密碼理論是制作簽名的唯一技術(shù),因此有必要規(guī)定一個更一般化的概念以適應(yīng)今后技術(shù)的發(fā)展。但是,目前電子簽名法中提到的簽名,一般指的就是“數(shù)字簽名”。
在數(shù)字簽名技術(shù)出現(xiàn)之前,曾經(jīng)出現(xiàn)過一種“數(shù)字化簽名”技術(shù),這種簽名技術(shù),簡單地說就是在手寫板上簽名,然后將圖像傳輸入電子文檔,這種“數(shù)字簽名”可以被剪切,然后粘貼到任意文檔上,這樣使得非法復(fù)制變得非常容易,所以這種簽名的方式是不安全的,不能被廣泛應(yīng)用。而數(shù)字簽名技術(shù)與數(shù)字化簽名技術(shù)是兩種截然不同的,與“數(shù)字化簽名”不同的是,數(shù)字簽名與手寫簽名形式毫無關(guān)系。它實際上是使用了信息發(fā)送者的私有密鑰變換所需傳輸?shù)男畔?。對于不同的文檔信息,發(fā)送者的數(shù)字簽名并不相同。沒有私有密鑰,任何人都無法完成或非法復(fù)制。從這個意義上來說,
“數(shù)字簽名”是通過一個單向函數(shù)對要傳送的報文進(jìn)行處理,從而得以認(rèn)證報文來源并核實報文是否發(fā)生變化的一個字母數(shù)字串。
目前最為成熟的數(shù)字簽名技術(shù),即采用公鑰理論中的數(shù)字簽名技術(shù),結(jié)合PKI公鑰基礎(chǔ)設(shè)施,實現(xiàn)行為不可抵賴以及數(shù)據(jù)完整性保障的功能。數(shù)字簽名是數(shù)字簽章產(chǎn)品的核心,但是數(shù)字簽名是不可見的,這與傳統(tǒng)的簽字、蓋章的流程表現(xiàn)形式相去甚遠(yuǎn)。
二、數(shù)字簽名技術(shù)工作原理
數(shù)字簽名,是通過某種密碼運(yùn)算產(chǎn)生一系列符號及代碼,組成電子密碼進(jìn)行簽名,是一種類似寫在紙上的,但使用了公鑰加密領(lǐng)域的技術(shù)實現(xiàn),用于鑒別數(shù)字信息的方法。一套數(shù)字簽名,通常定義兩種互補(bǔ)的運(yùn)算,一個用于簽名,另一個用于驗證。數(shù)字簽名了的文件的完整性很容易驗證,不需要騎縫章、騎縫簽名,也不需要筆跡專家。其驗證的準(zhǔn)確度是一般手工簽名和圖章驗證無法比擬的,而且數(shù)字簽名具有完整性、真實性、不可抵賴性。數(shù)字簽名可以有效解決電子文件的否認(rèn)、偽造、篡改及冒充等危險。
原理:每個人都有一對“鑰匙”(數(shù)字身份),其中一個只有本人知道(密鑰),另一個是公開的(公鑰)。簽名的時候用密鑰,驗證簽名的時候用公鑰。又因為任何人都可以落款聲稱她/他就是你,因此公鑰必須由接受者信任的人(身份認(rèn)證機(jī)構(gòu))來注冊。注冊后身份認(rèn)證機(jī)構(gòu)給你發(fā)~數(shù)字證書。對文件簽名后,你把數(shù)字證書連同文件及簽名一起發(fā)給接受者,接受者向身份認(rèn)證機(jī)構(gòu)求證是否真的是用你的密鑰簽發(fā)的文件。
數(shù)字簽名的算法很多,應(yīng)用最為廣泛的三種是:Hash簽名、DSS簽名、RSA簽名。
三、數(shù)字簽名技術(shù)在城市建設(shè)工程電子文件中的應(yīng)用分析
隨著數(shù)字化城建檔案館建設(shè)進(jìn)程的加快,電子檔案的數(shù)量逐漸增多。它們一部分來源于新進(jìn)館的信息,一部分是由其它載體形式信息向數(shù)字信息轉(zhuǎn)換過程中形成的。由于受載體的保管條件、存貯介質(zhì)的穩(wěn)定性和技術(shù)操作等因素的影響,電子文件容易造成信息的丟失或刪改,且不易被察覺,因此對電子檔案真實性的鑒別有一定難度。
(一)檔案管理工作提前介入城市建設(shè)工程電子文件的運(yùn)作和管理。城市建設(shè)工程電子文件,是在工程建設(shè)過程中通過數(shù)字設(shè)備及環(huán)境生成,以數(shù)碼形式存儲于磁帶、磁盤或光盤等載體,依賴計算機(jī)等數(shù)字設(shè)備閱讀、處理,并可在通信網(wǎng)絡(luò)上傳送的文件。建設(shè)工程的電子文件主要包括工程準(zhǔn)備階段電子文件、監(jiān)理電子文件、施工電子文件、竣工圖電子文件和竣工驗收電子文件,涉及單位部門多,人員復(fù)雜。
在電子文件的形成、積累、歸檔、保管過程中,及時登記設(shè)備環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)等,以保證電子文件歸檔的質(zhì)量,生成電子文檔的專用軟件必須一同歸檔管理,以確保其信息的原始性、真實性和完整性。作為檔案長期保管的電子文件,應(yīng)與相同內(nèi)容的紙質(zhì)文件或硬拷貝一同歸檔。為確保歸檔電子文件的完整性和有效性,應(yīng)當(dāng)從電子文件形成起,就進(jìn)行妥善地管理,定期把符合歸檔條件的電子文件信息聯(lián)機(jī)傳送,在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上集中,并按檔案管理要求的格式存儲到可長期保存的脫機(jī)載體上。具有保密要求的電子文件。上網(wǎng)時必須符合國家或部門的規(guī)定。要有必要的安全保密措施。電子文件嚴(yán)禁上開放網(wǎng)絡(luò)。
(二)加強(qiáng)電子文檔的形成、積累、歸檔、保管、利用的全過程管理,維護(hù)電子文檔的原始性。一是要注意對參加電子文檔制作和管理的人員進(jìn)行審查和管理,同時還要對檔案工作人員進(jìn)行經(jīng)常性的教育,不斷提高其責(zé)任心和技術(shù)水平。二是要建立并嚴(yán)格實施電子文檔全程管理制度,對電子文檔的形成、收集、積累、保管、利用等方面做出明確的規(guī)定,分清職責(zé)范圍。三是建立電子文檔管理的記錄系統(tǒng)。應(yīng)該為每一份電子文檔建立必要的記錄制度,從收集、積累開始就要記錄電子文檔的管理和使用情況,在其形成、處理和保管過程中,都有真實記錄可供查詢,來證實電子文檔的原始性、真實性。
3.視聽媒體。數(shù)字化的視頻信息有利于存儲、重放、特殊處理及高速傳輸,在多媒體信息中,它是最新和最有魅力的一種。網(wǎng)上流行的視頻文件主有FLASH、VMW、ASF、RM、AVI、MPG等格式。
4.交互媒體。在Web環(huán)境下,人們不再是一個傳統(tǒng)媒體方式的被動接受者,而是以一個主動參與者的身份加入到信息的加工處理和之中。利用ActiveXControl、VBScript、JAVA、FLSH等技術(shù),網(wǎng)頁設(shè)計人員根據(jù)網(wǎng)站各個階段的經(jīng)營目標(biāo),配合網(wǎng)站不同時期的經(jīng)營策略,以及用戶的反饋信息,經(jīng)常地對網(wǎng)頁進(jìn)行調(diào)整和修改。
二、運(yùn)用多媒體技術(shù)提高網(wǎng)頁藝術(shù)性
網(wǎng)頁藝術(shù)設(shè)計包含視聽元素與版式設(shè)計兩項內(nèi)容;以主題鮮明、形式與內(nèi)容相統(tǒng)一、強(qiáng)調(diào)整體為設(shè)計原則;多媒體具有交互性與持續(xù)性、多維性、綜合性、版式的不可控性、藝術(shù)與技術(shù)結(jié)合的緊密性五個特點。由于多媒體自身的互動性、娛樂性,有創(chuàng)意的設(shè)計,自然會吸引瀏覽者的眼球。1.網(wǎng)頁藝術(shù)設(shè)計與網(wǎng)站主題的關(guān)系。視覺設(shè)計表達(dá)的是一定的意圖和要求,有明確的主題,并按照視覺心理規(guī)律和形式將主題主動地傳達(dá)給觀賞者。訴求的目的,是使主題在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境里被人們即時地理解和接受,以滿足人們的實用和需求,這就要求視覺設(shè)計不但要單純、簡練、清晰和精確,而且在強(qiáng)調(diào)藝術(shù)性的同時,更應(yīng)該注重通過獨特的風(fēng)格和強(qiáng)烈的視覺沖擊力,來鮮明地突出設(shè)計主題。設(shè)計是為主題服務(wù)的,設(shè)計是藝術(shù)和技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,就是說,即要“美”,又要實現(xiàn)“功能”。在商務(wù)網(wǎng)站設(shè)計中,完成“功能”是藝術(shù)設(shè)計的最終目的,“美”是為“功能”服務(wù)的。如果在設(shè)計時只有“美”而沒有“功能”,則失去了商務(wù)網(wǎng)站存在的意義。
2.多媒體技術(shù)與藝術(shù)設(shè)計的結(jié)合。任何設(shè)計都有一定的內(nèi)容和形式。內(nèi)容是構(gòu)成設(shè)計的一切內(nèi)在要素的總和,是設(shè)計存在的基礎(chǔ),被稱為“設(shè)計的靈魂”;形式是構(gòu)成內(nèi)容諸要素的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或內(nèi)容的外部表現(xiàn)方式。設(shè)計的內(nèi)容就是指它的主題、形象、題材等要素的總和,形式就是它的結(jié)構(gòu)、風(fēng)格或設(shè)計語言等表現(xiàn)方式。內(nèi)容決定形式,形式反作用于內(nèi)容。一個優(yōu)秀的設(shè)計必定是形式對內(nèi)容的完美表現(xiàn)。商務(wù)網(wǎng)站在建設(shè)時,要明確企業(yè)網(wǎng)站的內(nèi)容,確定采用什么樣的形式,從而明確主題,利用多媒體技術(shù)圍繞它們展開設(shè)計。例如,設(shè)計類的個人站點與商業(yè)站點性質(zhì)不同,目的也不同,所以評論的標(biāo)準(zhǔn)也不同。它的主題只有一個,就是美。而將音頻、視覺完美融合的多媒體動畫和影片能體現(xiàn)主題,清晰地傳達(dá)出來這個站點的信息,表現(xiàn)了網(wǎng)站的藝術(shù)風(fēng)格和別出心裁。一個好的多媒體網(wǎng)站設(shè)計不僅能吸引顧客的注意,而且能表達(dá)出這個產(chǎn)品或者服務(wù)的實質(zhì)。為了能留住顧客,應(yīng)該確定要有“跳躍信息”的連接。可以這樣說,融合多媒體的網(wǎng)站設(shè)計就是網(wǎng)站信息加上圖形、動畫和聲音等的一個集合。對于商務(wù)網(wǎng)站,要利用多媒體技術(shù)的優(yōu)勢,形象、具體、全方位地展現(xiàn)自己的商品與服務(wù),這是傳統(tǒng)、單一媒體無法實現(xiàn)的。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與藝術(shù)創(chuàng)意的緊密結(jié)合,使網(wǎng)頁的藝術(shù)設(shè)計由平面設(shè)計擴(kuò)展到立體設(shè)計,由純粹的視覺藝術(shù)擴(kuò)展到空間聽覺藝術(shù),網(wǎng)頁效果不再近似于書籍或報刊雜志等印刷媒體,而更接近于電影或電視的觀賞效果。技術(shù)發(fā)展促進(jìn)了技術(shù)與藝術(shù)的緊密結(jié)合,把瀏覽者帶入一個真正的虛擬世界。
隨著多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的不斷提高,藝術(shù)性受技術(shù)的限制不斷減低。藝術(shù)與技術(shù)會更好的結(jié)合,商務(wù)網(wǎng)站因多媒體技術(shù)的大量應(yīng)用而獨具魅力和眩目,但它的首要功能是作為交流的一個工具,一個平臺;更確切地說它是一個用戶與網(wǎng)站一個交互的界面。多媒體技術(shù)與藝術(shù)的緊密結(jié)合在網(wǎng)頁藝術(shù)設(shè)計中的優(yōu)勢非常明顯,而它們的發(fā)展將推動網(wǎng)站提升到更高的層次和高度,會給公司企業(yè)的文化宣傳、產(chǎn)品介紹、銷售渠道帶來更多的好處。而多媒體技術(shù)在網(wǎng)站上的應(yīng)用也必將成為未來的發(fā)展方向,有著很廣闊的前景。
參考文獻(xiàn):
[1]劉光然:多媒體技術(shù)與應(yīng)用.人民郵電出版社,2005.09
[2]游澤清:多媒體畫面藝術(shù)基礎(chǔ).高等教育出版社,2002.12
電子設(shè)計競賽作為電子專業(yè)教學(xué)改革的風(fēng)向標(biāo),在創(chuàng)新型人才的選拔上作用凸顯。培養(yǎng)符合大賽要求的創(chuàng)新型人才不僅需要精通專業(yè)知識,還需要具備很好的綜合素質(zhì),為了做到有的放矢地進(jìn)行選拔工作,需要從以下幾個方面考慮:
(一)專業(yè)興趣是成功的基礎(chǔ)
興趣是學(xué)習(xí)的原動力,進(jìn)行電子設(shè)計競賽人才選拔首先就應(yīng)當(dāng)考慮學(xué)生對應(yīng)用電子的興趣,這種興趣可能是多方面的,比如對科學(xué)技術(shù)的向往、對自身能力的肯定等等。在興趣的驅(qū)動下,學(xué)生才會自覺地鉆研課外知識,積極主動地去處理各種問題,并以極大的毅力堅持下去。
(二)勤奮是競賽人才的必要條件
通常老師以為凡是聰明的學(xué)生就一定是好的競賽人才,其實這是不準(zhǔn)確的,聰明加勤奮才是競賽人才的必要條件。以往很多有靈氣的學(xué)生,開始對競賽的興趣很濃,也有一定的進(jìn)步,只是在漫長的準(zhǔn)備競賽過程中極易受外界干擾,不能持之以恒,甚至中途退出,造成了競賽指導(dǎo)老師的被動性,這就需要加強(qiáng)對競賽人才責(zé)任意識的培養(yǎng)。
(三)學(xué)生要有扎實的焊接基礎(chǔ)
以往的比賽中,學(xué)生設(shè)計好的產(chǎn)品在軟件仿真階段能完成所有既定功能,可是到了制作環(huán)節(jié)卻怎么也調(diào)試不好成品,最后的原因往往是某一個焊點或電路連接處出現(xiàn)了問題,這種情況在分秒必爭的競賽期間造成了很大的損失,所以要在焊接基本功上讓每一個學(xué)生重視起來。
(四)要有充足的人才儲備
作為每兩年舉辦一次的全國電子設(shè)計競賽,時間間隔較長,人員更換較大,所以每次競賽時都要考慮下次競賽人選的培養(yǎng)。因此,在培養(yǎng)本次競賽人員訓(xùn)練的同時,應(yīng)該有一部分大一或大二的新生參與整個比賽過程,但不作為競賽隊員,為將來他們參加比賽做好經(jīng)驗和心理方面的準(zhǔn)備。
二、電子創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的主要方式
競賽人才的共同特點是對應(yīng)用電子學(xué)習(xí)興趣濃厚、反應(yīng)靈敏、學(xué)習(xí)主動、接受能力強(qiáng)、抽象思維質(zhì)量高,因此培養(yǎng)競賽選手的指導(dǎo)思想是因材施教。在全程的競賽準(zhǔn)備過程中,學(xué)生的主動學(xué)習(xí)是主導(dǎo),指導(dǎo)教師的作用是培養(yǎng)學(xué)生對產(chǎn)品設(shè)計制作保持濃厚的興趣,調(diào)節(jié)其積極性,克服學(xué)習(xí)中的盲目性,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外知識擴(kuò)展、健全知識體系,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維并促使學(xué)生全面發(fā)展。
(一)課外知識擴(kuò)展、健全知識體系
大學(xué)生電子設(shè)計競賽是以電子電路(含模擬和數(shù)字電路)應(yīng)用設(shè)計為主要內(nèi)容,可以涉及模-數(shù)混合電路、單片機(jī)、可編程器件、EDA軟件工具和PC機(jī)(主要用于開發(fā))的應(yīng)用,題目包括“理論設(shè)計”和“實際制作與調(diào)試”兩部分。作為競賽指導(dǎo)老師要充分強(qiáng)調(diào)以上知識的重要性,同時還要讓學(xué)生充分意識到其他學(xué)科的同等重要性。比如2009年競賽題目中“聲音引導(dǎo)系統(tǒng)”、“寬帶直流放大器”都涉及到了數(shù)學(xué)計算,因此指導(dǎo)教師應(yīng)兼顧競賽人才的專業(yè)發(fā)展和各科全面發(fā)展的關(guān)系,使學(xué)生豐富文化底蘊(yùn),增強(qiáng)科學(xué)素養(yǎng),最終達(dá)到健全學(xué)生知識體系的目的。
(二)培養(yǎng)創(chuàng)造性思維
競賽中的題目通常都有不同的解決方法,比如2009年我們制作的“模擬路燈控制系統(tǒng)”就有兩種方案可以選擇:方案一采用一片AT89S51單片機(jī)外接多路路燈;方案二采用三片單片機(jī)進(jìn)行主從通訊。在競賽培訓(xùn)期間要求對每一個題目都要進(jìn)行多種方案的制作,在這個過程中不僅能夠開闊學(xué)生的思路,而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
三、競賽人才選拔和人才培養(yǎng)的具體措施
(一)參賽選手培養(yǎng)程序
學(xué)校在組織大學(xué)生科技競賽時,遵循“兩個導(dǎo)向”原則:一是科普性導(dǎo)向,即競賽要面向廣大同學(xué),使更多同學(xué)了解競賽并參與進(jìn)來;二是科研性導(dǎo)向,即舉辦專業(yè)性強(qiáng)、水平高的科技競賽。因此學(xué)校針對不同的學(xué)生,分層次開設(shè)競賽選修課。如面向沒有電子設(shè)計基礎(chǔ)知識的學(xué)生開設(shè)電子設(shè)計基礎(chǔ)班,采用大班教學(xué)形式,一般120-140人左右,以普及競賽基礎(chǔ)知識、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣;而對于具有電子設(shè)計基礎(chǔ)知識的學(xué)生則開設(shè)電子設(shè)計提高班,采用中班教學(xué)形式,一般60-80人左右,以提高競賽能力為目的;另外,對達(dá)到電子設(shè)計提高班水平且有初步參賽意向的學(xué)生開設(shè)電子設(shè)計競賽班,采用小班教學(xué)形式,一般為40-50人左右,以培養(yǎng)競賽選手為目的。通過競賽班的實戰(zhàn)練習(xí),學(xué)生對競賽的內(nèi)容、設(shè)計思路有所了解,也具有了一定的競賽技能。根據(jù)學(xué)生在競賽班中的成績排名,擇優(yōu)錄取,組隊時兼顧學(xué)生不同的技能特長,做到優(yōu)勢互補(bǔ)。
(二)開展大學(xué)生競賽網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域,給學(xué)生提供了大量便捷的學(xué)習(xí)機(jī)會和豐富的教學(xué)資源,使學(xué)習(xí)活動更加自主化、個性化。競賽網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)站建設(shè)要求包含教學(xué)文件、實踐教學(xué)、課堂教學(xué)多媒體課件、課外自學(xué)課件、課堂作業(yè)習(xí)題、課外綜合習(xí)題、模擬考試平臺、在線討論區(qū)、歷屆學(xué)生競賽獲獎成果等內(nèi)容。針對競賽網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)站的建設(shè),學(xué)校明確要求網(wǎng)站內(nèi)容每學(xué)期必須有更新,作業(yè)和試題每學(xué)期要有30%的內(nèi)容調(diào)整;在線討論必須經(jīng)常關(guān)注,及時答復(fù);每次競賽完成后,相關(guān)內(nèi)容應(yīng)在4周內(nèi)完成上傳。
(三)加強(qiáng)指導(dǎo)教師團(tuán)隊建設(shè)
在教學(xué)業(yè)務(wù)方面,通過開展各種形式和規(guī)模的教學(xué)研討,集體討論教學(xué)大綱、編寫教材、完善教學(xué)文件、探索教學(xué)方法、改革考核方式。通過指導(dǎo)教師的共同參與,確定了各類課程不同的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和人才培養(yǎng)定位,鼓勵并支持指導(dǎo)教師開展各項科研工作,以教學(xué)為基礎(chǔ),以科研促進(jìn)教學(xué),全面提升競賽水平。采取“1+1”指導(dǎo)教師培養(yǎng)方式,即每位副高級以上職稱的教師帶一名新指導(dǎo)教師,通過教學(xué)工作的老中青結(jié)合,發(fā)揚(yáng)傳幫帶的教學(xué)指導(dǎo)功能。同時,“1+1”培養(yǎng)方式也保證了指導(dǎo)教師隊伍的穩(wěn)定。
(四)面向競賽學(xué)生開設(shè)競賽練習(xí)課
練習(xí)課采取集中和分散相結(jié)合的方式進(jìn)行。集中練習(xí)借鑒“商品超市”和“菜單選擇”的管理理念分成不同的課程模塊,如計算機(jī)程序編程、設(shè)計規(guī)劃、論文撰寫、信息處理、案例分析、實戰(zhàn)練習(xí)等模塊,競賽學(xué)生可以根據(jù)各自需要選擇部分課程模塊重點練習(xí)。集中練習(xí)課由經(jīng)驗豐富的競賽指導(dǎo)教師主講,在學(xué)生自主選擇的基礎(chǔ)上,對最終參賽的選手進(jìn)行所有模塊的綜合練習(xí)。分散練習(xí)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,在自學(xué)過程中,碰到疑問或困難時,競賽指導(dǎo)老師負(fù)責(zé)答疑指導(dǎo)。
(五)加強(qiáng)競賽技巧練習(xí)
學(xué)校通過開設(shè)練習(xí)課,分模塊對學(xué)生進(jìn)行長期競賽練習(xí),在競賽相關(guān)技巧練習(xí)中,有三個技巧需要重視和加強(qiáng)。
近年來,電子信息工程專業(yè)的本科畢業(yè)生多數(shù)都應(yīng)聘于電子信息行業(yè)的公司和企業(yè),以及對應(yīng)的研究機(jī)構(gòu)。這些用人單位要求學(xué)生除了具有扎實的專業(yè)理論基礎(chǔ)和實踐綜合應(yīng)用能力外,更要具有一定的創(chuàng)造性工作能力。教育改革的主導(dǎo)方向就是適應(yīng)社會需求,實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo),據(jù)此,學(xué)校在新培養(yǎng)計劃中增添了8個學(xué)分的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育平臺,該平臺設(shè)置了理論和實踐兩個方面內(nèi)容與之相適應(yīng),同時在電子信息工程專業(yè)教學(xué)方面除了系統(tǒng)完成所需較寬口徑的專業(yè)基礎(chǔ)知識教學(xué)外,也有針對性地給出了培養(yǎng)創(chuàng)造性工作能力配置的課內(nèi)外對應(yīng)強(qiáng)化訓(xùn)練項目。這是培養(yǎng)“知識+能力+創(chuàng)新”型實用專業(yè)人才的必然要求,同時也是學(xué)生求職就業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實需要。因此,針對我校電子信息專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和現(xiàn)有資源條件,通過追求高素質(zhì)教師隊伍、有效利用課內(nèi)外各種實踐教學(xué)活動、合理設(shè)置相關(guān)內(nèi)容,系統(tǒng)地、有目的地強(qiáng)化創(chuàng)造性工作能力培養(yǎng)的教學(xué),針對培養(yǎng)途徑、內(nèi)容及相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)多方位、多角度的優(yōu)化設(shè)計、合理調(diào)整和有效管理,并展開了一系列研究、探索及實踐活動。
一、建設(shè)高素質(zhì)的教師隊伍
教師本身的素質(zhì)和能力對學(xué)生的創(chuàng)造性工作能力培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。為此我校通過走出去請進(jìn)來等各種途徑刻意選拔或培養(yǎng)高素質(zhì)和能力的教師,切實從科學(xué)研究、教學(xué)方法、教育理念和心理等方面提高教師素質(zhì)和能力,建設(shè)開拓性(善于發(fā)現(xiàn)新知識、創(chuàng)立新技術(shù))、普及性(善于總結(jié)前人知識和方法并消化整理傳授于學(xué)生)、全才性(前兩者兼?zhèn)洌┩昝澜Y(jié)合的教師隊伍。
二、配置的課內(nèi)實習(xí)實訓(xùn)
1.認(rèn)識實習(xí)
為期一周的認(rèn)識實習(xí)一般安排在專業(yè)課即將開始的第二學(xué)期,通過參觀省內(nèi)大中型企業(yè)的自動化生產(chǎn)過程、省內(nèi)有關(guān)研究所或設(shè)計院管理和研發(fā)部門、科技城和電子市場,聽取工程技術(shù)人員或企業(yè)管理人員或?qū)<矣嘘P(guān)技術(shù)和管理、新開發(fā)、新技術(shù)、新發(fā)展方面的報告,了解電子信息工程專業(yè)發(fā)展前沿的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用情況,認(rèn)識一些常用的電子元器件、設(shè)備及常用集成電路,并了解其應(yīng)用情況;了解計算機(jī)和電子產(chǎn)品市場及本專業(yè)人才需求情況;使學(xué)生對本專業(yè)有關(guān)的企業(yè)生產(chǎn)管理、工業(yè)控制過程、各類電子設(shè)備的研究、設(shè)計、應(yīng)用、制造、開發(fā)和電子行業(yè)的發(fā)展前景有一定的感性認(rèn)識。明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、激發(fā)學(xué)習(xí)熱情、開闊專業(yè)視野,為今后的創(chuàng)造性工作能力培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
2.教學(xué)實習(xí)實訓(xùn)
教學(xué)實習(xí)實訓(xùn)是我校電子信息專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)計劃的一個重要的技術(shù)性工具使用及應(yīng)用的實訓(xùn),兩方面內(nèi)容包括:可視化開發(fā)工具――VB6.0設(shè)計應(yīng)用方法和Protel99_Windows95/98環(huán)境下的EDA電子輔助設(shè)計應(yīng)用方法。在教學(xué)過程中融入創(chuàng)造性工作的理念,采取學(xué)生自學(xué)制作為主、教師實時指導(dǎo)為輔的方式,根據(jù)實際工程需求,布置對應(yīng)的制作課題,充分發(fā)揮學(xué)生自身多方面素質(zhì)能力,不設(shè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果,以完成制作的技術(shù)含量、質(zhì)量、合理性、獨特性評價成績,很好地激發(fā)了學(xué)生的各自潛能,最大限度地培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)、掌控、總結(jié)、發(fā)揮和創(chuàng)新的工作能力,也更加充實了學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)內(nèi)容。
3.生產(chǎn)實習(xí)實訓(xùn)
生產(chǎn)實習(xí)實訓(xùn)是電子信息專業(yè)教學(xué)計劃中綜合訓(xùn)練工程實踐能力的重要實踐環(huán)節(jié),是強(qiáng)化本科生創(chuàng)造性工作能力培養(yǎng)的另一個重要途徑,也是幫助培養(yǎng)“知識+能力+創(chuàng)新”型實用專業(yè)人才的一種十分重要的教學(xué)形式。在生產(chǎn)實習(xí)實訓(xùn)中,學(xué)生能在綜合運(yùn)用所學(xué)知識、解決本專業(yè)實際問題能力方面得到系統(tǒng)性的訓(xùn)練和培養(yǎng),同時獲得“設(shè)”“裝”“調(diào)”“?!薄靶蕖钡募寄芎湍芰ΑN覀兏鶕?jù)各年度省和國家電子設(shè)計競賽題或聯(lián)系廠家的實際情況選取了導(dǎo)性生產(chǎn)實習(xí)內(nèi)容或集中制作一批電子競賽制作中可能涉及的一些平臺或接口設(shè)備。通過完整的設(shè)計、制版、焊接、編程、組裝、校調(diào)、報告等系統(tǒng)工作以及在生產(chǎn)并維修一些用于實驗、課程設(shè)計和綜合實驗的實驗設(shè)備等具體工作過程中,強(qiáng)化了創(chuàng)意、組織、協(xié)作等各方面創(chuàng)造性工作能力的培養(yǎng),同時也提高了教師的實踐組織能力和實踐教學(xué)水平。在學(xué)校本科評建期間展示的學(xué)生制作的多樣化產(chǎn)品深受全國評建專家的好評。
4.專業(yè)綜合實驗
電子信息工程專業(yè)綜合實驗是綜合多門專業(yè)課并以多門基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課為基礎(chǔ)的實踐環(huán)節(jié),是為解決本專業(yè)的核心知識應(yīng)用問題而進(jìn)行的綜合性實驗訓(xùn)練,旨在提高學(xué)生在MCU及傳感器對外部過程參數(shù)進(jìn)行測量、轉(zhuǎn)換、處理的硬、軟件設(shè)計和編程能力;以MCU為核心的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計能力;MATLAB等仿真技術(shù)在通信和信息處理等應(yīng)用能力。
三、配置的課外實踐環(huán)節(jié)
1.開放實驗室項目
為適應(yīng)教學(xué)改革和人才培養(yǎng)需要,切實強(qiáng)化學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力以及創(chuàng)造性工作能力,同時提高實驗室教學(xué)資源利用率,從組織形式、經(jīng)費支持、開放實驗項目等方面給出了實驗室開放的具體安排。學(xué)生可以結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新實驗活動自行選擇或教師規(guī)定開放實驗室的實驗內(nèi)容,并給出了完成形式,由學(xué)校組織統(tǒng)一驗收。
開放實驗室為專業(yè)課程設(shè)計的實訓(xùn)二次開發(fā)創(chuàng)新奠定了必要的基礎(chǔ),提供了良好的條件,能夠進(jìn)一步強(qiáng)化動手能力和技能、鞏固理論知識,加深基本理論和基本概念的理解;真正提高發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力;激發(fā)學(xué)習(xí)、研發(fā)興趣,有效啟迪創(chuàng)造性思維;極大地給了學(xué)生發(fā)揮和創(chuàng)新的空間;親身體驗自身組織設(shè)計工作過程,提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析處理工程實際問題的能力;培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和協(xié)作精神,提升專業(yè)工作綜合素質(zhì),為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程以及電子信息專業(yè)的工程技術(shù)工作和科學(xué)研究奠定堅實的基礎(chǔ)。
2.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育平臺的理論和實踐配置
(1)電子設(shè)計競賽賽前的理論指導(dǎo)
學(xué)校在新培養(yǎng)計劃中增添了8個學(xué)分的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育平臺,該平臺設(shè)置了理論和實踐兩個方面內(nèi)容,電子信息工程專業(yè)在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理論平臺開設(shè)了電子設(shè)計競賽賽前指導(dǎo)理論部分課程,以實現(xiàn)電子設(shè)計競賽所涉及的專業(yè)知識,綜合運(yùn)用集中針對性教學(xué)目標(biāo)。
理論課程以全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽賽前系統(tǒng)培訓(xùn)為主,結(jié)合具體的全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽歷年的題目和設(shè)計方案,內(nèi)容涉及各類題目的分析方法、常用元器件及設(shè)備、開放設(shè)計軟件語言編程調(diào)試與使用、制版和制作、裝配及調(diào)試、重點單元功能電路的設(shè)計與應(yīng)用、單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計制作及準(zhǔn)備、可編程邏輯器件系統(tǒng)設(shè)計簡介、系統(tǒng)設(shè)計的綜合訓(xùn)練、電子設(shè)計競賽設(shè)計與總結(jié)報告寫作、電子設(shè)計競賽過程及參賽演示應(yīng)注意的問題。將競賽內(nèi)容相關(guān)的課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合并應(yīng)用,講練結(jié)合,使學(xué)生在理論上具備設(shè)計開發(fā)制作電子系統(tǒng)的能力。
(2)電子設(shè)計競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等競賽
電子設(shè)計競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等競賽是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生各種實際能力尤其是創(chuàng)造性工作能力最有效的途徑。我校為此已將電子設(shè)計等競賽納入正式的課外教學(xué)實踐活動,并給出了競賽獎勵創(chuàng)新學(xué)分的機(jī)制。第六學(xué)期開展面向全校學(xué)生的校電子設(shè)計競賽(為期3周),也是省或國家參賽隊的遴選,第七學(xué)期或是省電子設(shè)計競賽或是全國電子競賽(都從暑假的后2周開始集訓(xùn)至競賽結(jié)束),不僅加強(qiáng)訓(xùn)練強(qiáng)度也為取得良好的競賽成績提供了必要保證。電子設(shè)計競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽作為培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新能力的一個大平臺,教師和學(xué)生綜合素質(zhì)、實踐技能、應(yīng)變能力以及團(tuán)隊協(xié)作精神得到了極大提高,由于參賽學(xué)生得到了社會選材的認(rèn)可,成了搶手人才,因此參賽學(xué)生人數(shù)急劇增加,積極性日益提高。更由于競賽內(nèi)容100%為綜合性和設(shè)計性實踐,學(xué)生通過參賽訓(xùn)練的過程,在軟、硬件知識綜合應(yīng)用,新技術(shù)、新元件應(yīng)用,創(chuàng)新意識以及創(chuàng)新能力等方面都得到了實質(zhì)性的提高,一批具有創(chuàng)造性工作能力、高專業(yè)素質(zhì)的優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出。而且對于所有參賽的學(xué)生,無論獲獎與否,都在方案論證、系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試、新器件的選用及創(chuàng)新能力與協(xié)作精神等方面得到了全面提高。此外,培養(yǎng)學(xué)生撰寫科技論文也是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性工作能力的一條很好途徑。競賽的過程和內(nèi)容同時也為學(xué)生撰寫科技論文提供了很好素材,奠定了寫作科技論文的基礎(chǔ)。
總之,合理設(shè)置相關(guān)課程,有效利用開放實驗室、專業(yè)綜合實驗、各種實習(xí)實訓(xùn)和及電子設(shè)計競賽等實踐環(huán)節(jié),能夠有效強(qiáng)化培養(yǎng)電子信息工程專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)造性工作能力,是適應(yīng)當(dāng)代電子信息類專業(yè)發(fā)展的需要,更是實現(xiàn)“知識+能力+創(chuàng)新”型實用專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的有效途徑。涉及心理品質(zhì)+健康體質(zhì)+廣博知識+創(chuàng)新才能的創(chuàng)造性工作能力培養(yǎng)任重而道遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn):
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對于高職學(xué)生而言,要學(xué)習(xí)的不僅僅是專業(yè)知識,動手能力是在學(xué)好專業(yè)知識的基礎(chǔ)上更高的一個層次,也是他們必須擁有的一種能力。在高職院校中,電子信息工程技術(shù)專業(yè)的學(xué)生經(jīng)常會遇到電子設(shè)計等問題,因此,在進(jìn)行電子設(shè)計的時候需要用到的很多專業(yè)知識他們是必須掌握的。而電子線路CAD技術(shù)在電路板的制作方面的應(yīng)用就必不可少了。下面我們將對電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行研究與探索,說明電子線路CAD技術(shù)與電子設(shè)計的關(guān)系以及在電子設(shè)計中發(fā)揮的作用。
1、電子線路CAD技術(shù)與電子設(shè)計的關(guān)系
隨著電子技術(shù)的廣泛發(fā)展以及新型元器件和集成電路的廣泛應(yīng)用,電路在設(shè)計方面也越來越復(fù)雜與集成化,因此,對電路的要求也越來越精密。而為了達(dá)到電路在復(fù)雜與集成化方面的要求,在制作電路的時候單靠手工的操作已經(jīng)不能完成設(shè)計的目的了。所以,就產(chǎn)生了現(xiàn)在我們所用到的電子線路CAD技術(shù)。我們在電子設(shè)計過程中利用它就能達(dá)到電路所要求的精密度。
2、電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計中的應(yīng)用
電子線路CAD技術(shù)是使用當(dāng)前被廣泛應(yīng)用的計算機(jī)輔助繪圖和設(shè)計軟件,然后結(jié)合學(xué)過的專業(yè)知識進(jìn)行設(shè)計,以加快設(shè)計進(jìn)程、縮短設(shè)計周期、提高設(shè)計質(zhì)量等。電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計中的應(yīng)用主要是一下幾個方面:
2.1 繪制電路圖
在進(jìn)行電子設(shè)計的過程中,要實現(xiàn)電路的功能最重要的就是編程,但是只有編程并不能完善整個設(shè)計,還需要有一個完善的電路來承載這個程序,讓它實現(xiàn)它本該實現(xiàn)的功能。在電子設(shè)計中,我們一般運(yùn)用的軟件是PROTEL,繪制電路原理圖的時候就會用到PROTEL的原理圖輸入功能。該繪圖軟件在電路原理圖輸入方面有著非常豐富的電子器件庫,能夠為我們電子設(shè)計的繪圖提供所需的各種電子器件。利用該軟件進(jìn)行電子設(shè)計確保了電路原理圖的精密度,并且繪制過程也更為方便。比如:我們在畫好一個元器件后,覺得它應(yīng)該放在其他的位置,則只要將它拖動到我們想要放置的位置即可。
2.2 計算機(jī)仿真
電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計的應(yīng)用過程中還具備運(yùn)用其仿真的功能,檢查電路的功能是否達(dá)到了我們所預(yù)期的功能,并且能夠?qū)σ恍?shù)據(jù)進(jìn)行仿真,可進(jìn)一步對電路進(jìn)行分析。對于PROTEL軟件而言,在它的MULTISIM中有很多種仿真功能,這些仿真功能可以進(jìn)行直流工作電的分析、瞬態(tài)分析、溫度掃描分析、參數(shù)掃描分析、靈敏度分析、零極點分析、傅里葉變換分析、噪聲和失真度分析、最壞情況分析以及蒙特卡羅分析等。在進(jìn)行仿真的時候,我們首先要進(jìn)行一個功能仿真,大致了解一下該電路的功能是否達(dá)到了預(yù)期的功能,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真,對該電路進(jìn)行具體的分析,并改正錯誤的地方。在進(jìn)行仿真過后,分析結(jié)果一般都是以數(shù)值或波形的方式顯示出來。
2.3 PCB板的設(shè)計
PCB板是PROTEL軟件將電路原理圖進(jìn)行布線后的一種電路板。在進(jìn)行PCB板的設(shè)計之前,首先要將電路原理圖導(dǎo)入,而導(dǎo)入的電路原理圖必須是通過仿真的,而且電路原理圖中各元器件的電器特性必須與PCB板相同元器件的電器特性相同。最后,設(shè)計者就可以利用PCB板自動布線以及手動布線的功能對其進(jìn)行布線。采用該軟件對電路圖進(jìn)行布線,設(shè)計者可以先采用自動布線功能對電路進(jìn)行大致的布線,然后用手動布線功能對其進(jìn)行美化。這樣的過程能夠讓電路的布線更加美觀。
2.4 三維視圖
在將PCB板設(shè)計好之后,在這樣的繪圖軟件上都有三維視圖的菜單,只要點擊三維視圖的菜單就可以觀看設(shè)計電路板的三維視圖。
3、讓學(xué)生更好地掌握電子線路CAD技術(shù)
如上所述,掌握了電子線路CAD技術(shù)對于學(xué)生而言,可以更好地進(jìn)行電子線路方面的設(shè)計工作。但在學(xué)習(xí)這一項技術(shù)的過程中,我們往往會發(fā)現(xiàn)學(xué)生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL軟件為藍(lán)本,介紹軟件的功能、菜單等,輔以一些應(yīng)用的例子。學(xué)生學(xué)習(xí)后多呈現(xiàn)一種臨時性的記憶,即在課程中會用,考核結(jié)束后在不長的時間后就不再掌握的現(xiàn)象。
解決這一問題的方法以,通過實踐我們認(rèn)為采用類似德國職業(yè)教育所推行的以行動為導(dǎo)向的項目教學(xué)法為好。其基本的思路是:
(1)先整體后具體:在學(xué)習(xí)CAD技術(shù)時,先期進(jìn)行總體介紹,讓學(xué)生有全局的認(rèn)識,打消畏難的情緒;而后開始進(jìn)入各項目的的學(xué)習(xí)實踐。
(2)先低頻后高頻:總體而言學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)后應(yīng)從簡而繁,低頻的一些電子產(chǎn)品其電路較之高頻的簡單,學(xué)習(xí)應(yīng)從其中入手。
(3)先規(guī)范后異型:突出異型電路板的設(shè)計制做,其目的是讓學(xué)生今后在實際工作中具有變通的能力,在CAD技術(shù)中也手工調(diào)整電路布局的精華所在。
(4)先單層后多層,先分立后貼片。此處不再綴言。
最后一點是,對于各個CAD制作的電路,不應(yīng)僅停留于電腦的設(shè)計,在教學(xué)的過程中應(yīng)讓學(xué)生的設(shè)計成為成品。這樣可使學(xué)習(xí)更為直觀,并更有成就感,隨之的效果是學(xué)生對學(xué)習(xí)到的技術(shù)彌久常新。當(dāng)然,這種做法也會使教學(xué)的成本大幅上揚(yáng),但從人才培養(yǎng)的角度看,這樣的投入是值得的。
4、結(jié)語
在電子設(shè)計中運(yùn)用電子線路CAD技術(shù),不僅解決了電子設(shè)計中電路原理圖繪制以及功能分析和布線方面的苦難。同時,讓學(xué)生通過在自主地進(jìn)行一些電子設(shè)計,并在的過程中運(yùn)用該技術(shù),適于鍛煉他們使用電子線路CAD技術(shù)的實際能力并有助于其真正了解和掌握這一技術(shù)。
參考文獻(xiàn)
為了使競賽的各項工作高效率進(jìn)行,我校在每次競賽前都成立領(lǐng)導(dǎo)小組。其職責(zé)是對競賽活動進(jìn)行整體協(xié)調(diào)以及制定相關(guān)政策,組建教師指導(dǎo)組,選拔優(yōu)秀參賽隊員,制定并實施競賽培訓(xùn)計劃等。在組織競賽方面,從學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)到各部門領(lǐng)導(dǎo)都十分重視大學(xué)生電子設(shè)計競賽。每次都會撥出專款用于電子設(shè)計競賽,同時還制定了相應(yīng)鼓勵政策,以調(diào)動師生的參與積極性。各職能部門都積極配合電子設(shè)計競賽工作,為學(xué)生提供一切可能的條件。
2.電子設(shè)計競賽促進(jìn)實踐能力的培養(yǎng)
電子設(shè)計競賽是對學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力的一次綜合測試。它不同于學(xué)校傳統(tǒng)的課程考試,不是單憑一張考卷來評定一個人的綜合素質(zhì)。對參賽學(xué)生來說,他們是電子設(shè)計競賽最直接的考驗者,從對題目的分析到選題、方案設(shè)計、元器件的確定、設(shè)計裝配制作、調(diào)試、最后完成作品并寫出論文。這對學(xué)生的理論聯(lián)系實際能力、實踐動手能力、軟硬件綜合應(yīng)用能力、論文書寫能力是一個很好的考驗。參加比賽的學(xué)生都有這樣的感慨,通過這樣的比賽,自己的動手能力得到了很大的提高,對原來書本上的知識點有了更深入的理解,也發(fā)現(xiàn)自己的知識還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,需要大面積的充電。競賽同時也提高了學(xué)生解決、分析問題的能力。學(xué)生事先的設(shè)計方案并非是最優(yōu)的,也并非完全正確,在實踐的檢驗中,大部分學(xué)生都會碰到這樣那樣的問題,器件的參數(shù)選擇不對、連錯一個管腳、一根導(dǎo)線走錯,都會影響整個電路。這就要求學(xué)生在競賽中必須有耐心,時刻保持清醒的頭腦,對故障原因加以分析,找出故障點,有的學(xué)生方案設(shè)計不合理,要經(jīng)過多次的改動,在反復(fù)的實踐中,他們?nèi)〉昧俗詈蟮某晒?,積累了寶貴的經(jīng)驗。通過競賽,每一位參賽隊員都從中學(xué)到了許多知識,受益匪淺。
3.電子設(shè)計競賽培養(yǎng)學(xué)生市場及工程意識
3.1注重團(tuán)隊精神的培養(yǎng)
團(tuán)隊精神對于企業(yè)而言具有相當(dāng)重要的作用,可以說,在一定程度上,它決定了企業(yè)的前途,因此,企業(yè)在招人時也很注重人員的團(tuán)隊意識。在電子設(shè)計競賽的培訓(xùn)過程中,我們很注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊精神,在比賽中,三人一組,分工明確,一人負(fù)責(zé)硬件的搭建,一人負(fù)責(zé)軟件程序的編寫,一人負(fù)責(zé)整理和書寫設(shè)計報告,對全局要有所把握,三個人需要緊密團(tuán)結(jié)、相互合作、齊心協(xié)力,這是最后獲得成功的重要因素,任何的不協(xié)調(diào)都將導(dǎo)致功敗垂成。學(xué)校采取自愿搭配的原則。由于培訓(xùn)學(xué)生來自不同專業(yè),不同班級,每個學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、學(xué)業(yè)特長、個性特征差別較大,不宜盲目地強(qiáng)行組合;而大學(xué)生往往具有獨立意識,所以采取讓他們自愿搭配,自由組合的辦法,并在培訓(xùn)過程中注意觀察、適時調(diào)整,最終確定小組成員。
3.2借鑒公司項目開發(fā)的管理模式組織培訓(xùn),采用工程概念進(jìn)行設(shè)計制作
在學(xué)習(xí)了一定的基礎(chǔ)知識的前提下,采用項目導(dǎo)向的培訓(xùn)模式。這需要指導(dǎo)教師根據(jù)歷年電子設(shè)計競賽的出題類型,結(jié)合本學(xué)校的實際情況,為學(xué)生選擇合適的項目,在規(guī)定的時間內(nèi)讓學(xué)生完成規(guī)定的任務(wù)。讓學(xué)生從分析題目,去圖書館、上網(wǎng)查找資料,確定幾套方案,到實踐解決問題有一個全面的認(rèn)識。引入模塊化的概念,硬件模塊化、軟件模塊化等,比如,電源模塊、單片機(jī)最小系統(tǒng)、顯示模塊、A/D、D/A模塊等等,事先都可以做好備用。在培訓(xùn)過程中關(guān)注新器件的使用,申請一些樣片嘗試其使用情況。
4.給學(xué)生帶來積極的“副作用”
作者簡介:李穩(wěn)國(1977-),男,湖南新邵人,湖南城市學(xué)院通信與電子工程學(xué)院,講師;崔治(1982-),男,湖南益陽人,湖南城市學(xué)院通信與電子工程學(xué)院,講師。(湖南益陽413000)
基金項目:本文系湖南城市學(xué)院教學(xué)改革研究項目(湘城院發(fā)[2011]46號13)、湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項目(湘教通[2009]321號305)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)08-0115-02
面對科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,擺在每一位教育工作者面前的任務(wù)不僅是傳授系統(tǒng)的知識,另一個更為深遠(yuǎn)的任務(wù)是要培養(yǎng)學(xué)生能適應(yīng)今后就業(yè)所需要的各種能力,包括閱讀自學(xué)能力、探索發(fā)現(xiàn)能力、實際操作能力、邏輯推理能力、獨立工作能力和創(chuàng)新開拓能力。[1-5]由國家教委高教司倡導(dǎo)并組織的全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽從1994年的首屆試點到2010年已經(jīng)成功地舉辦了9屆。[2-3]大學(xué)生電子設(shè)計大賽是高校高層次學(xué)科競賽之一,它對培養(yǎng)大學(xué)生的實踐創(chuàng)新意識與基本能力有著十分重要的作用。但從每年參賽的情況來看,學(xué)生在比賽當(dāng)中出現(xiàn)了諸多問題,針對出現(xiàn)的種種問題,如何對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),是在高校當(dāng)中日益突出并亟待解決的問題。[3-6]
本文以本校往屆電子設(shè)計大賽和研究性創(chuàng)新性項目的實際數(shù)據(jù)和情況為基礎(chǔ),通過大學(xué)生電子設(shè)計大賽的組織培訓(xùn)和對大學(xué)生研究性創(chuàng)新性項目指導(dǎo)的實踐經(jīng)驗,探討如何通過大學(xué)生設(shè)計大賽這種新的思路來培養(yǎng)大學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。
一、大學(xué)生電子設(shè)計大賽的組織與策略
依托大學(xué)生電子設(shè)計大賽系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力,培訓(xùn)學(xué)生的創(chuàng)新能力,需要對大學(xué)生電子設(shè)計大賽進(jìn)行系統(tǒng)的組織。
首先,成立大學(xué)生電子設(shè)計與制作興趣小組。成立大學(xué)生電子設(shè)計與制作興趣小組有三個最主要的目的,一是提高大學(xué)生的實踐動手能力與創(chuàng)新能力的興趣;二是為大學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新能力提供基礎(chǔ)的平臺;三是為將來大學(xué)生電子設(shè)計大賽提供必要的人才儲備。
其次是選拔大學(xué)生電子設(shè)計大賽的參與人員。選拔大學(xué)生電子設(shè)計大賽的參與人員可以在大學(xué)生電子設(shè)計與制作興趣小組基礎(chǔ)上,以校級或是電子信息等相關(guān)專業(yè)所在的院系為單位,舉辦比較基礎(chǔ)的電子設(shè)計與制作大賽,從中選出成績優(yōu)異或動手能力較強(qiáng)的學(xué)生作為參加電子設(shè)計大賽的人員。在選拔過程中,可以采取動態(tài)的方式:一方面,對成功入選者中積極性高、動手能力強(qiáng)的學(xué)生予以保留,不理想的勸其退出團(tuán)隊;另一方面,從大學(xué)生電子設(shè)計與制作興趣小組中選出冒尖的學(xué)生重新入選電子設(shè)計大賽團(tuán)隊。然后是為大學(xué)生電子設(shè)計大賽的參與人員提供足夠的軟硬件平臺,為其提供系統(tǒng)的全面培訓(xùn)。
其后,引導(dǎo)與指導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)新性與研究性項目的設(shè)計與研究。這里也可以從兩個方面開展,一是積極支持與指導(dǎo)學(xué)生申報大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性項目,以項目為依托著重培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力與創(chuàng)新意識。二是以社會實踐需求為依托,開展創(chuàng)新性產(chǎn)品的開發(fā)和專利的申報。
二、電子設(shè)計競賽對課程體系與教學(xué)內(nèi)容改革的促進(jìn)作用
從前幾屆電子設(shè)計競賽的試題來看,可以歸納成5類,即電源類、信號源類、無線電類、簡易無線電遙控系統(tǒng)儀器類、數(shù)據(jù)采集與控制類。所涉及的電子信息類專業(yè)的課程有:低頻電路、高頻電路、數(shù)字電路、微機(jī)原理、單片機(jī)、FPGA和嵌入式等。[2]課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革思路也應(yīng)反映這些特點,使學(xué)生的知識和能力達(dá)到電子設(shè)計競賽的水平。為此,我們在課程體系、教學(xué)內(nèi)容的改革方面進(jìn)行了一些實踐。
1.以電子信息學(xué)科為依托,進(jìn)行機(jī)構(gòu)調(diào)整與課程的整合與優(yōu)化
將電子信息工程教研室、電子科學(xué)與技術(shù)教研室、通信工程以及電子信息實驗室等合并,成立電子教學(xué)基地?;亻_出的課程有:電子技術(shù)、低頻、高頻、脈沖數(shù)字電路、微機(jī)原理、單片機(jī)、嵌入式原理等。
2.建立四個層次的實驗教學(xué)模式
基礎(chǔ)實驗:教學(xué)內(nèi)容為基本電子器件的應(yīng)用性實驗。電路由學(xué)生自行安裝與測試,目的是加深學(xué)生對電子技術(shù)基本理論的理解,提高學(xué)生對基礎(chǔ)實驗的興趣。
設(shè)計性實驗:教學(xué)內(nèi)容為低頻、高頻、數(shù)字電路中各單元電路的設(shè)計及小系統(tǒng)設(shè)計。采用積木式、模塊化結(jié)構(gòu),將設(shè)計的單元電路組合成小系統(tǒng)電路,完成應(yīng)用電路系統(tǒng)的設(shè)計。目的是培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行低頻、高頻、數(shù)字電路中各種電子電路設(shè)計、裝調(diào)與測試的能力,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力與書寫設(shè)計性實驗報告的能力。
綜合設(shè)計性實驗:教學(xué)內(nèi)容包括電子信息類專業(yè)的信號檢測、控制、傳輸與處理等應(yīng)用性較強(qiáng)的綜合設(shè)計性實驗。目的是培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行低頻、高頻和數(shù)字電路綜合設(shè)計、裝調(diào)與測試的能力,強(qiáng)調(diào)各種設(shè)計方案的實現(xiàn)與創(chuàng)造性思維能力的發(fā)揮,鼓勵創(chuàng)新與突破。要求書寫綜合性實驗報告。
設(shè)計研究性實驗:教學(xué)內(nèi)容包括與電子信息學(xué)科相關(guān)的科研課題或?qū)W生自擬的課題(向?qū)W校申請的創(chuàng)新設(shè)計基金課題);要求學(xué)生自擬設(shè)計方案并自行設(shè)計電路,應(yīng)用新技術(shù)、新器件;培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力及科學(xué)研究能力與新技術(shù)、新器件應(yīng)用的能力;要求學(xué)生發(fā)表研究論文。[2]
三、大學(xué)生電子設(shè)計大賽對創(chuàng)新能力的提高及成功案例
1.大學(xué)生電子設(shè)計大賽為創(chuàng)新能力提供了必要的基礎(chǔ)
大學(xué)生電子設(shè)計大賽的培訓(xùn)提高了學(xué)生元器件的識別、電子焊接這些基本技能,提高了學(xué)生對電子產(chǎn)品的設(shè)計軟硬件使用能力。這些實踐經(jīng)驗和技能是創(chuàng)新能力的必要基礎(chǔ)。[7]
2.大學(xué)生電子設(shè)計大賽提高了實踐操作能力
電子設(shè)計大賽既不是單純的理論設(shè)計競賽,也不僅僅是實驗競賽,而是一個需要參賽選手綜合幾方面的能力來設(shè)計、制作完成、有特定功能的電路競賽。它既強(qiáng)調(diào)理論設(shè)計更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)。它考查了學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識的能力,更注重考查學(xué)生的實踐動手能力。電子設(shè)計大賽的競賽題目一般都是模擬現(xiàn)實社會電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中的許多實際問題,具有很強(qiáng)的現(xiàn)實性、針對性和應(yīng)用性。
3.重視學(xué)生個性發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力
現(xiàn)代社會知識的更新日新月異,高新技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)。任何一個個人都不可能擁有足夠的知識、時間和精力去完成一項復(fù)雜的系統(tǒng)性工作。[3]大學(xué)生電子設(shè)計大賽要求在較短的時間內(nèi)完成產(chǎn)品的設(shè)計、制作、調(diào)試,這要求學(xué)生之間有明確的分工與合作,一個從事硬件的設(shè)計,一個從事軟件的設(shè)計,一個要制作PCB版與文檔的整理。這樣學(xué)生的團(tuán)隊分工與協(xié)作能力自然得以提高,學(xué)生個性得到了充分的發(fā)展。
4.成功案例
湖南城市學(xué)院2008級學(xué)生參與2011年大學(xué)生電子設(shè)計與制作興趣小組的人數(shù)為85人,從中動態(tài)選拔參與大學(xué)生電子設(shè)計大賽訓(xùn)練的人數(shù)為30人,最終定下21人組成7個隊伍參加全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽。最終7支隊伍有2支隊伍獲得2011年全國大學(xué)生大賽全國二等獎,1支隊伍獲得2011年全國大學(xué)生大賽湖南賽區(qū)三等獎,4支隊伍獲得2011年全國大學(xué)生大賽湖南賽區(qū)優(yōu)勝獎。
除此之外,參加大學(xué)生電子設(shè)計培訓(xùn)的學(xué)生參加第九屆“挑戰(zhàn)杯”湖南省大課外學(xué)術(shù)科技作品競賽并獲得科技發(fā)明制作B類三等獎1項,主持湖南城市學(xué)院大學(xué)生科技創(chuàng)新項目4項、大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實驗校級項目3項、大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實驗省級項目1項。大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實驗省級項目做出了具體的產(chǎn)品并順利結(jié)題,達(dá)到了同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平,撰寫的論文被科技核心刊物錄用,該項目成功結(jié)題為省級優(yōu)秀。[8]
從2008級參加大學(xué)生電子設(shè)計大賽的學(xué)生的就業(yè)情況來看,提前簽約的學(xué)生達(dá)45%,且簽約單位好。這說明參加大學(xué)生電子設(shè)計大賽的訓(xùn)練能提高學(xué)生的就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量。同時也表明經(jīng)過大學(xué)生電子設(shè)計大賽的鍛練,學(xué)生的實踐動手能力與創(chuàng)新能力得到了明顯的提高。
四、改進(jìn)與思考
1.建立現(xiàn)代電子創(chuàng)新設(shè)計實驗室
為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力,給優(yōu)秀學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)與研究的環(huán)境,展現(xiàn)新思維、新設(shè)計的舞臺,我們建立了現(xiàn)代電子創(chuàng)新設(shè)計實驗室,下學(xué)期可以正式投入使用。實驗室的設(shè)備先進(jìn),配置比較齊全:提供各種單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)、嵌入式和FPGA開發(fā)版、萬用表、數(shù)字存儲示波器、頻譜分析儀以及電源。創(chuàng)新設(shè)計實驗室面向提高班學(xué)生、興趣小組、參加電子設(shè)計競賽學(xué)生等優(yōu)秀本科生和研究生開放。
2.因材施教,鼓勵創(chuàng)新
在電子技術(shù)、單片機(jī)、嵌入式等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中對有創(chuàng)新設(shè)計思想、能力較強(qiáng)的優(yōu)秀學(xué)生可以免做普通實驗的內(nèi)容,安排難度較大的實驗課題或?qū)W生自定課題,要求他們自擬設(shè)計方案,實驗室提供所需的特殊器件。對實驗課題完成較好的學(xué)生可以免考,并給予較好的成績。
3.以省級和校級研究性與創(chuàng)新性項目為依托提高學(xué)生的創(chuàng)新能力
湖南城市學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)十分重視和鼓勵學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),設(shè)立了校創(chuàng)新項目,提供一些必要的資金資助。省級或校級項目能夠讓學(xué)生切切實實地參與到項目中來,這些既能提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力,也提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。項目的結(jié)題還給學(xué)生必要的壓力與動力,從而既快又好地提升學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
五、結(jié)論
綜上所述,全國電子設(shè)計競賽對推動湖南城市學(xué)院的教學(xué)改革起到了促進(jìn)作用。在廣泛吸引學(xué)生參加、發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀人才方面起到了獨特作用。通過電子設(shè)計競賽,將有一批優(yōu)秀人才脫穎而出,學(xué)生的實踐動手能力與創(chuàng)新能力得到了明顯提高,并能取得不錯的成績。當(dāng)然,獲獎不是最終目的,深入持久地進(jìn)行教學(xué)改革,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,培養(yǎng)創(chuàng)造性的人才,全方位調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,吸引更多的學(xué)生參加,這才是參加全國電子設(shè)計競賽的最終目的。
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【中圖分類號】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)31-0240-01
教育部在《高等職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展行動計劃(2015-2018年)》中,明確提出“將學(xué)生的創(chuàng)新意識培養(yǎng)和創(chuàng)新思維養(yǎng)成融入教育教學(xué)全過程”,“探索將學(xué)生完成的創(chuàng)新實驗、、專利獲取、自主創(chuàng)業(yè)等成果折算為學(xué)分,將學(xué)生參與課題研究、項目實驗等活動認(rèn)定為課堂學(xué)習(xí);為有意愿有潛質(zhì)的學(xué)生制定創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)計劃”[1] 。近年來,我校樹立創(chuàng)新人才培養(yǎng)的指導(dǎo)思想,深入開展高職教育教學(xué)改革,打通創(chuàng)新人才培養(yǎng)渠道,在電子信息專業(yè)開展了“以電子設(shè)計競賽為抓手,提升高職學(xué)生實踐創(chuàng)新能力”的教育教學(xué)改革[2]-[4],建立了包含項目化課程、研究性課程、學(xué)生科技創(chuàng)新社團(tuán)活動、大學(xué)生實踐創(chuàng)新立項課題及大學(xué)生電子設(shè)計競賽五部分組成的較為完善的學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系,取得了可喜的實績與顯著的成效。
一、項目化課程
電子競賽課題具有很強(qiáng)的綜合性和實用性,其包含的知識點涉及到電子信息專業(yè)的所有課程。競賽要求學(xué)生具有熟悉應(yīng)用各種器件,能夠采用各種軟硬件技術(shù)綜合設(shè)計,具備文獻(xiàn)資料查閱能力、分析解決問題能力、報告梳理寫作能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作精神和創(chuàng)新意識等綜合素質(zhì)和能力。因此,我們以電子設(shè)計競賽為抓手,開展了基于“項目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動、過程導(dǎo)向”的項目化課程改革和課程建設(shè),將電子設(shè)計競賽內(nèi)容提煉內(nèi)化為課程與教材改革項目,形成了有利于電子信息專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的項目化、綜合化、設(shè)計性、研究性系列課程。通過實施以學(xué)生為主體的“項目教學(xué)”、“教學(xué)做一體化”教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、主動實踐、主動思考、分工協(xié)作來完成項目任務(wù)。推進(jìn)了學(xué)生主動性的實踐學(xué)習(xí)、應(yīng)用性的技能學(xué)習(xí)、創(chuàng)新型的研究學(xué)習(xí),提升了學(xué)生創(chuàng)新能力。
項目課程以電子電路系統(tǒng)或電子產(chǎn)品為載體,將電子設(shè)計競賽內(nèi)容提煉內(nèi)化為課程與教材改革項目,如:《電工電路設(shè)計與制作》、《模擬電路設(shè)計與制作》、《數(shù)字電路設(shè)計與制作》、《電子工程制圖》、《射頻裝置的制作與調(diào)試》、《單片機(jī)小系統(tǒng)的制作及應(yīng)用》、《可編程器件原理與項目訓(xùn)練》、《電子設(shè)計與制作》、《電子技術(shù)綜合應(yīng)用》等。通過項目課程教學(xué),學(xué)生的創(chuàng)新意識得到大大提升。
二、研究性選修課程
開設(shè)本學(xué)科領(lǐng)域或跨學(xué)科領(lǐng)域的具有綜合性、開放性、可研究性的課程,系統(tǒng)訓(xùn)練學(xué)生掌握從事科研工作從理論到實踐的方法。通過幾年的實踐積累,研究性選修課形成了“簡單電路設(shè)計應(yīng)用、處理器應(yīng)用開發(fā)、復(fù)雜電子系統(tǒng)設(shè)計”三個層次,開發(fā)的主要課程有:《實用電子電路設(shè)計》、《技術(shù)報告和學(xué)術(shù)論文撰寫》、《基于CPLD的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計》、《基于單片機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計》、《系統(tǒng)綜合設(shè)計應(yīng)用》等,有效培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。
三、學(xué)生科技創(chuàng)新社團(tuán)活動
成立學(xué)生電子制作興趣小組、家電維修小組、電子設(shè)計科技創(chuàng)新社團(tuán),每個社團(tuán)制定具體活動計劃,學(xué)校提供一定的資助資金,且配有實踐經(jīng)驗豐富的指導(dǎo)教師輔導(dǎo),制定輔導(dǎo)計劃。低年級學(xué)生側(cè)重于電子小制作活動,高年級學(xué)生開展家電維修社區(qū)服務(wù)、參加電子設(shè)計科技創(chuàng)新社團(tuán)。電子設(shè)計科技創(chuàng)新社團(tuán)主要圍繞電子設(shè)計競賽要求開設(shè)模塊化課程,進(jìn)行從總體設(shè)計論證到分模塊的軟硬件設(shè)計制作、調(diào)試、撰寫報告等一系列電子設(shè)計制作訓(xùn)練,保證了學(xué)生有理論有實踐地在教師指導(dǎo)下完成電子設(shè)計制作項目的研究和學(xué)習(xí)。
四、學(xué)生科技創(chuàng)新實踐立項課題
一部分動手能力較強(qiáng)、對項目開發(fā)有強(qiáng)烈興趣愛好的學(xué)生3~5人組成小組,自主申報院級科技創(chuàng)新課題立項,優(yōu)秀的課題申報省級大學(xué)生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練計劃課題立項,科研骨干參加學(xué)校的實驗室改造立項課題研究或教師的科研項目。三個層次的立項課題學(xué)校均提供一定的資金資助,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,利用課余開展科技創(chuàng)新研究。
按照電子信息專業(yè)高職學(xué)生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系開展的一系列實踐活動,全面提高了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。學(xué)生在創(chuàng)新實踐課題研究、和電子設(shè)計競賽等方面取得豐碩的成果。
五、校內(nèi)大學(xué)生電子設(shè)計競賽
學(xué)校在每年十月舉辦為期1-2個月的科技創(chuàng)新節(jié),本專業(yè)組織開展電子知識競賽、電子技能競賽、電子設(shè)計競賽、創(chuàng)新成果展示會和新技術(shù)專題講座等。常規(guī)化院級的電子設(shè)計競賽活動為學(xué)生提供了較大的施展空間,學(xué)生參加的積極性越來越高,參加的人數(shù)越來越多,促進(jìn)了學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。參加省級、國家級的大學(xué)生電子設(shè)計競賽,已連續(xù)獲得五屆全國一等獎,極大提高了學(xué)生的競爭力。
學(xué)校以大學(xué)生電子設(shè)計競賽為契機(jī),著眼于培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才,先后投數(shù)百萬元,高起點規(guī)劃和組織建設(shè)了學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的硬件環(huán)境。通過幾年的研究實踐,課程改革和課程建設(shè)均取得了豐碩成果,獲得國家教學(xué)成果獎一項,省級教學(xué)成果獎一項。
電子競賽推動學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,學(xué)生主動實踐、主動研究,動手實踐、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力全面提高,促進(jìn)了人才培養(yǎng)質(zhì)量和專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)。畢業(yè)生深受用人單位的歡迎,就業(yè)質(zhì)量逐年提高,企業(yè)滿意率達(dá)95%以上,有些學(xué)生已成為企業(yè)的技術(shù)骨干。尤其是在大學(xué)生電子設(shè)計制作競賽中的優(yōu)勝學(xué)生,畢業(yè)后深受各用人單位的歡迎、好評與肯定。
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課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革
依托電子設(shè)計競賽平臺,推進(jìn)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革。從歷屆電子設(shè)計競賽的試題來看,可以歸納成5類,即電源類;信號源類;無線電類;儀器類和數(shù)據(jù)采集與控制類。試題的特點是:實用性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)、技術(shù)水平發(fā)揮余地大。所涉及的電子信息類專業(yè)的課程有:低頻電路、高頻電路、數(shù)字電路、單片機(jī)原理、電子測量等;實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)有:電子電路實驗課、單片機(jī)原理實驗課、課程實訓(xùn)等;可選用的器件有:晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電路、可編程邏輯器件等;設(shè)計手段可以采用傳統(tǒng)的,也可以采用現(xiàn)代電子設(shè)計工具,如mutisum輔助分析和ISP在系統(tǒng)可編程等。不難看出,電子設(shè)計競賽的試題既反映了電子技術(shù)的先進(jìn)水平,又引導(dǎo)高校在教學(xué)改革中,應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。高職的課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革思路也應(yīng)反映這些特點,使學(xué)生的知識和能力達(dá)到電子設(shè)計競賽的水平。為此,結(jié)合我校實際情況,在課程體系、教學(xué)內(nèi)容的改革方面需進(jìn)行以下幾方面工作:
(1)以電子信息學(xué)科為依托,進(jìn)行機(jī)構(gòu)調(diào)整與課程的整合與優(yōu)化
將電子信息工程系通信技術(shù)專業(yè)、電子信息工程技術(shù)專業(yè)和電氣自動化技術(shù)專業(yè)的管理進(jìn)行合并劃分,成立基礎(chǔ)課程教學(xué)研究室和專業(yè)課程教學(xué)研究室?;A(chǔ)課程教研室主要負(fù)責(zé)系部:電路分析、模擬電子電路、高頻電子電路、數(shù)字電路等課程的理論和實驗教學(xué)。專業(yè)課程教研室根據(jù)課程相近性主要負(fù)責(zé)系部:電力電子、單片機(jī)原理機(jī)應(yīng)用、FPGA、傳感器與測試技術(shù)等課程的理論和實驗教學(xué)。
從參賽同學(xué)的情況看,參加競賽的同學(xué)大多數(shù)已系統(tǒng)完成基礎(chǔ)理論課和實驗課的學(xué)習(xí),并學(xué)習(xí)了部分專業(yè)課程的知識,有一定的理論知識基礎(chǔ)和動手能力。但是,由于所學(xué)各門課比較獨立,同學(xué)們普遍缺乏面對實際工程問題,設(shè)計制作較大規(guī)模應(yīng)用電路的工作經(jīng)驗。因此,我們在大學(xué)二年級的下學(xué)期為學(xué)生開設(shè)“電路綜合設(shè)計應(yīng)用”選修課,為同學(xué)們提供了進(jìn)一步鍛煉提高的機(jī)會。在這門課程中,為同學(xué)們介紹當(dāng)今最先進(jìn)的電子器件的應(yīng)用、各類電路的設(shè)計方法和最新電路設(shè)計手段,開闊同學(xué)們的視野,強(qiáng)化同學(xué)們的工程概念,并給出多種設(shè)計制作的題目供同學(xué)們練習(xí)。
受電子設(shè)計競賽的啟發(fā),我們在課程的實際設(shè)計制作環(huán)節(jié)中,仿照競賽的要求將同學(xué)分組,從較簡單的應(yīng)用電路開始,要求每組學(xué)生完成數(shù)個難度遞增的實驗電路設(shè)計、制作與調(diào)試,并寫出詳細(xì)總結(jié)報告。在制作每個電路的訓(xùn)練過程中,鼓勵學(xué)生用不同的方案實現(xiàn),以鍛煉學(xué)生的思維的廣闊性,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。
(2)調(diào)整與合并電子技術(shù)實驗系列課程,建立現(xiàn)代電子技術(shù)實驗課程教學(xué)體系
可以通過專業(yè)課程的相關(guān)性把專業(yè)課結(jié)合起來,像傳感器與測試技術(shù)這門課程和單片機(jī)課程都安排有實訓(xùn),如果把兩門課程結(jié)合起來進(jìn)行實訓(xùn),不僅內(nèi)容豐富而且學(xué)生也很容易將各專業(yè)課結(jié)合起來。
(3)改善實驗室硬件水平
電子設(shè)計競賽的場地是由參賽學(xué)校自己提供的。能否適應(yīng)電子設(shè)計競賽各種題目的要求,體現(xiàn)了該實驗室的應(yīng)變能力和綜合適應(yīng)能力。長期以來,由于學(xué)生電子技術(shù)的各類實驗室裝置基本上是老三樣(電壓表、信號源、示波器),學(xué)生在實驗中接觸不到先進(jìn)的實驗手段和先進(jìn)的儀器設(shè)備,這個缺陷在常規(guī)實驗中的表現(xiàn)并不明顯,但在電子設(shè)計競賽惜時如金的場合下就的非常突出。誰采用的儀器工具先進(jìn)、自動化程度高,誰就會在其它條件相同的情況下贏得更多的時間,從而取得更好的成績。因此我們在新實驗室建設(shè)中應(yīng)配備一些較先進(jìn)的設(shè)備,比如10年廣西區(qū)電子設(shè)計競賽測量電源的指標(biāo)是三位半,需要用四位或以上的萬用表來矯正,當(dāng)時實驗室沒有高精度萬用表以至于影響了比賽成績,通過比賽的教訓(xùn)現(xiàn)在實驗室升級了硬件配備了多臺高精度萬用表,同時也讓學(xué)生能接觸到精度較高的設(shè)備。
(4)建立四個層次的實驗教學(xué)模式
現(xiàn)代電子技術(shù)實驗課程的教學(xué)模式[3]為:基礎(chǔ)實驗->綜合設(shè)計性實驗->綜合設(shè)計性實驗->設(shè)計研究性實驗。
① 基礎(chǔ)實驗?zāi)康氖羌由顚W(xué)生對電子技術(shù)基本理論的理解,提高學(xué)生對基礎(chǔ)實驗的興趣。
② 設(shè)計性實驗培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力與書寫設(shè)計性實驗報告的能力。
③ 綜合設(shè)計性實驗培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行低頻、高頻和數(shù)字電路綜合設(shè)計、裝調(diào)與測試的能力,強(qiáng)調(diào)各種設(shè)計方案的實現(xiàn)與創(chuàng)造性思維能力的發(fā)揮,鼓勵創(chuàng)新與突破。要求書寫綜合性實驗報告。
④ 設(shè)計研究性實驗培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力,科學(xué)研究能力與新技術(shù)、新器件應(yīng)用的能力,并要求學(xué)生發(fā)表研究論文。
教學(xué)方式的改革
傳統(tǒng)的電子信息類專業(yè)教學(xué)內(nèi)容,重理論、輕實踐;重分析、輕綜合;重個體、輕協(xié)作。按傳統(tǒng)方法培養(yǎng)的學(xué)生,在參加電子設(shè)計競賽時,就會發(fā)生諸多的問題。如:理論設(shè)計正確卻無法在工程上實現(xiàn);單元電路正確卻無法實現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)調(diào);個人能力很強(qiáng)卻各自為政,不能實現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合等等。這是因為電子競賽既不是單純的理論設(shè)計競賽也不僅僅是實驗競賽,而是由一個參賽隊共同設(shè)計、制作完成一個有特定工程背景的題目的優(yōu)劣與快慢的競賽。它既強(qiáng)調(diào)理論設(shè)計,更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)。它考核了學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識的能力,更注重考察學(xué)生的創(chuàng)新意識。題目涉及的內(nèi)容是一個課程群而非單一的一門課程。因此競賽的形式與內(nèi)容基本上符合面向21世紀(jì)人才培養(yǎng)的目標(biāo)和需求,是對傳統(tǒng)教學(xué)方法的一個挑戰(zhàn),如不改革傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,建立一個新的教學(xué)課程體系,就無法適應(yīng)現(xiàn)代高職教育的需要。
采用基于工作過程的項目教學(xué)法,改變以往教師為主教授的方式,學(xué)生成為課堂的主體,教師在教學(xué)活動中起引導(dǎo)作用。學(xué)生具有更多的發(fā)揮空間,有利于提高學(xué)習(xí)的興趣、加強(qiáng)主動性。項目計劃已經(jīng)在單片機(jī)課程教學(xué)中進(jìn)行項目式教學(xué),項目任務(wù)的教學(xué)過程分為以下環(huán)節(jié):布置工作任務(wù)——選定設(shè)計方案——利用仿真軟件完成硬件設(shè)計和軟件設(shè)計——仿真系統(tǒng)功能——通用板焊接制作——調(diào)試——修改設(shè)計——設(shè)計文件歸檔。
教學(xué)方法改革是與教學(xué)內(nèi)容的改革相輔相成的。競賽促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的更新,新的內(nèi)容迫使有相應(yīng)的教學(xué)方法與之適應(yīng),達(dá)到理想的教學(xué)效果。為了給學(xué)生更多獨立學(xué)習(xí)、獨立思考的空間,教學(xué)方法上也應(yīng)留給學(xué)生更多時間,因此,將原來的集中實驗教學(xué)方法,改為開放式實驗教學(xué)。
開放式教學(xué)[4]包含兩方面的含義,即時間開放和內(nèi)容開放。時間上的開放即在規(guī)定了學(xué)生的實驗內(nèi)容以后,學(xué)生可以在相當(dāng)大范圍內(nèi)選擇完成實驗的時間,這樣學(xué)生可以在時間上有較大的靈活性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。
內(nèi)容上的開放是指學(xué)生們在實驗里除了可以進(jìn)行規(guī)定的實驗內(nèi)容,還可以根據(jù)自己的專業(yè)和愛好,選擇規(guī)定以外的實驗內(nèi)容,這樣有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。
此外,還應(yīng)設(shè)立了專門的開放實驗室,在開放實驗室除了配備信號源、示波器、萬用表等常規(guī)實驗設(shè)備外,還配備了單片機(jī)開發(fā)器、FPGA實驗板、計算機(jī)等實驗設(shè)備,為學(xué)生課外科技活動,進(jìn)行設(shè)計性和綜合性實驗提供實驗場地和儀器設(shè)備。
建立起高??萍紕?chuàng)新平臺,鼓勵課外科技活動的開展
為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力,給優(yōu)秀學(xué)生提供一個良好的學(xué)習(xí)與研究的環(huán)境,展現(xiàn)新思維、新設(shè)計的舞臺,建立了現(xiàn)代電子創(chuàng)新設(shè)計實驗室。實驗室的建設(shè)與管理納入全校實驗室的建設(shè)中??梢怨蚕斫虒W(xué)基地的資源,提高資源利用率。
(1)因材施教,鼓勵創(chuàng)新,培養(yǎng)拔尖人才
在電子電路實驗課和課程設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,對有創(chuàng)新設(shè)計思想,能力較強(qiáng)的優(yōu)秀學(xué)生,可以免做普通實驗的內(nèi)容,安排難度較大的實驗課題或?qū)W生自定課題,要求他們自擬設(shè)計方案,實驗室提供所需的特殊器件。對實驗課題完成較好的學(xué)生可以免考,并給予較高的成績。
(2)成立電子課外科技活動中心
電子課外科技活動中心主要由課外科技活動積極分子和優(yōu)秀學(xué)生干部組成?;顒又行牡膬x器設(shè)備由系實驗室資助,由學(xué)生管理。他們利用課余時間和節(jié)假日到為學(xué)校職工和同學(xué)進(jìn)行電子設(shè)備維修,運(yùn)用所學(xué)的知識為社會服務(wù)。
(3)設(shè)立創(chuàng)新設(shè)計基金,制定獎勵政策
學(xué)校出臺政策,設(shè)立了校創(chuàng)新設(shè)計基金,制定了多項獎勵政策。創(chuàng)新設(shè)計基金主要資助運(yùn)用新思想,新技術(shù),新器件的電子設(shè)計(電子類)與制作的課題,學(xué)生每年都可以申請。為調(diào)動師生的積極性,制定多項獎勵政策,如:對獲得(電子大賽)全國一等獎的學(xué)生免試升本。鼓勵學(xué)生進(jìn)行課外科技活動,將課外科技活動取得的成果納入學(xué)分。設(shè)立主講教授和主講教師崗位,安排教學(xué)效果好的教師多講課并提高課酬。設(shè)立校、系教學(xué)改革課題基金,計入工作量。教學(xué)改革成果、教學(xué)研究論文與科研成果、科研論文同等對待。
結(jié) 語
高職院校以電子設(shè)計競賽為依托,進(jìn)行技能競賽與課程群建設(shè)之間良性互動機(jī)制的建立和運(yùn)作,對于培養(yǎng)符合目前高職教育的發(fā)展需要專業(yè)綜合素質(zhì)人才,加強(qiáng)雙師型隊伍建設(shè),推動專業(yè)教學(xué)的改革等方面發(fā)揮著不可代替的作用,可以實現(xiàn)課內(nèi)第一課堂教學(xué)與課外第二課堂教學(xué)、實踐教學(xué)基地建設(shè)與教學(xué)實施、學(xué)生與教師等方面的多贏。
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一.大學(xué)生科技競賽的課程建設(shè)
1.分層次開設(shè)各類科技競賽選修課
學(xué)校在組織大學(xué)生科技競賽時,遵循“兩個導(dǎo)向”原則:一是科普性導(dǎo)向,即競賽要面向廣大同學(xué),使更多同學(xué)了解科技競賽并參與進(jìn)來;二是科研性導(dǎo)向,即各教學(xué)單位舉辦專業(yè)性強(qiáng)、水平高的科技競賽。因此在選修課開設(shè)方面,學(xué)校針對不同的學(xué)生,實行分層次開設(shè)科技競賽選修課。如面向沒有電子設(shè)計基礎(chǔ)知識的學(xué)生開設(shè)電子設(shè)計基礎(chǔ)班,采用大班教學(xué)形式,一般120~140人左右,以普及科技競賽基礎(chǔ)知識、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣為目的;而對于具有電子設(shè)計基礎(chǔ)知識的學(xué)生則開設(shè)電子設(shè)計提高班,采用中班教學(xué)形式,一般60~80人左右,以提高科技競賽能力為目的;另外,對達(dá)到電子設(shè)計提高班水平且有初步參賽意向的學(xué)生開設(shè)電子設(shè)計競賽班,采用小班教學(xué)形式,一般為40~50人左右,以培養(yǎng)競賽選手為目的。
2.面向競賽學(xué)生開設(shè)科技競賽訓(xùn)練課
訓(xùn)練課采取集中與分散相結(jié)合的方式進(jìn)行。
集中訓(xùn)練借鑒“商品超市”和“菜單選擇”的管理理念分成不同的課程模塊,如計算機(jī)程序編程、設(shè)計規(guī)劃、論文撰寫、信息處理、團(tuán)隊分工協(xié)作、案例分析、實戰(zhàn)訓(xùn)練等模塊,競賽學(xué)生可以根據(jù)各自的需要選擇部分課程模塊重點訓(xùn)練。部分課程模塊用于強(qiáng)化訓(xùn)練,部分課程模塊用于基礎(chǔ)訓(xùn)練。集中訓(xùn)練課由經(jīng)驗豐富的競賽指導(dǎo)教師主講,以課堂講授和練習(xí)為主,對競賽學(xué)生的應(yīng)戰(zhàn)能力進(jìn)行統(tǒng)一培養(yǎng)與集訓(xùn)。在學(xué)生自主選擇的基礎(chǔ)上,對最終參賽的選手進(jìn)行所有模塊的綜合訓(xùn)練。
分散訓(xùn)練以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,在自學(xué)過程中,碰到疑問或困難時,競賽指導(dǎo)老師負(fù)責(zé)答疑指導(dǎo)。
3.合理安排各類不同性質(zhì)課程的教學(xué)內(nèi)容
競賽相關(guān)課程教學(xué)內(nèi)容側(cè)重將競賽思想和內(nèi)容融入其課程教學(xué)中。如在高等數(shù)學(xué)、概率論等課程中,將數(shù)學(xué)建模的思想融入其中;在數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)等課程中,可選擇相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行教學(xué)。
選修課教學(xué)內(nèi)容根據(jù)不同的面向?qū)ο?,各有?cè)重?;A(chǔ)班側(cè)重競賽基本知識的普及教學(xué),以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣為目的;提高班側(cè)重競賽基本技能提高,能進(jìn)行簡單的競賽設(shè)計,以提高科技競賽能力為目的;競賽班側(cè)重競賽實戰(zhàn)內(nèi)容的輔導(dǎo),以培養(yǎng)競賽選手為目的。
訓(xùn)練課側(cè)重競賽內(nèi)容的強(qiáng)化和競賽輔助技能技巧的訓(xùn)練。
除合理安排各類不同性質(zhì)課程的教學(xué)內(nèi)容外,學(xué)校還鼓勵競賽指導(dǎo)教師自編競賽教材和講義,集體備課,在教學(xué)內(nèi)容中吸取競賽內(nèi)容和經(jīng)驗,適當(dāng)引進(jìn)國外原版專業(yè)教材并采用雙語教學(xué),使競賽教育向多形式,高層次發(fā)展。
4.開展大學(xué)生科技競賽網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域,給學(xué)生提供了大量便捷的學(xué)習(xí)機(jī)會和豐富的教學(xué)資源,使學(xué)習(xí)活動更加自主化、個性化,使教學(xué)的適應(yīng)性得以加強(qiáng)。我?!笆晃濉卑l(fā)展規(guī)劃中明確建設(shè)100門網(wǎng)絡(luò)課程,其中就包含了大學(xué)生電子設(shè)計、數(shù)學(xué)建模、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)英語等科技競賽網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)。
科技競賽網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)站建設(shè)要求包含教學(xué)文件、實踐教學(xué)、課堂教學(xué)多媒體課件、課外自學(xué)課件、課堂作業(yè)習(xí)題、課外綜合習(xí)題、模擬考試平臺、在線討論(留言板)區(qū)、歷屆學(xué)生競賽獲獎成果等內(nèi)容。目前已建成大學(xué)生電子設(shè)計競賽網(wǎng)絡(luò)課程(“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程)網(wǎng)站,學(xué)生的課堂作業(yè)、課外練習(xí)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行,模擬網(wǎng)上考試已通過測試,準(zhǔn)備逐步推廣使用。
針對科技競賽網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)站的建設(shè),學(xué)校明確要求網(wǎng)站內(nèi)容每學(xué)期必須有更新,特別是作業(yè)與試題每學(xué)期要有30%的內(nèi)容調(diào)整;在線討論必須經(jīng)常關(guān)注,及時答復(fù);每次競賽完成后,相關(guān)內(nèi)容應(yīng)在4周內(nèi)完成上傳。
二、大學(xué)生科技競賽的訓(xùn)練組織
1.建立大學(xué)生科技競賽網(wǎng)站
為進(jìn)一步宣傳推廣科技競賽,學(xué)校建立了大學(xué)生科技競賽網(wǎng)站。在整合、擴(kuò)充原有競賽網(wǎng)站的基礎(chǔ)上,建成了競賽種類齊全、內(nèi)容豐富并兼具互動交流功能的網(wǎng)絡(luò)空間。網(wǎng)站包含競賽種類、類別、競賽時間、歷屆競賽等基本介紹,學(xué)生競賽成果展示,競賽指導(dǎo)教師姓名、職稱、學(xué)歷、研究方向、教學(xué)研究成果等基本團(tuán)隊情況介紹,統(tǒng)計、分析、撰寫等競賽技能知識介紹,在線提問與交流等,并能與學(xué)校相關(guān)科技競賽網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)站快速鏈接,讓學(xué)生能全面深入了解各類科技競賽。網(wǎng)站深受同學(xué)好評,成為學(xué)校科技競賽的最佳前沿陣地和宣傳窗口。
2.加強(qiáng)訓(xùn)練指導(dǎo)教師團(tuán)隊建設(shè)
學(xué)校非常重視大學(xué)生科技競賽訓(xùn)練指導(dǎo)教師的培育與團(tuán)隊建設(shè)工作。在教學(xué)業(yè)務(wù)方面,通過開展各種形式和規(guī)模的教學(xué)研討,集體討論教學(xué)大綱、編寫訓(xùn)練教材、完善教學(xué)文件、探索教學(xué)方法、改革考核方式。通過訓(xùn)練指導(dǎo)教師的共同參與,確定了各類課程不同的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和人才培養(yǎng)定位。鼓勵并支持訓(xùn)練指導(dǎo)教師開展各項科研工作,以教學(xué)為基礎(chǔ),以科研促進(jìn)教學(xué),全面提升競賽水平。
我們還采取“1+1”訓(xùn)練指導(dǎo)教師培養(yǎng)方式,即每位副高級以上職稱的教師帶一名新指導(dǎo)教師,通過教學(xué)工作的老中青相結(jié)合,發(fā)揚(yáng)傳幫帶的教學(xué)指導(dǎo)作用。同時,“1+1”培養(yǎng)方式也保證了訓(xùn)練指導(dǎo)教師隊伍的穩(wěn)定。
3.加強(qiáng)競賽技巧訓(xùn)練
學(xué)校通過開設(shè)訓(xùn)練課,分模塊對學(xué)生進(jìn)行長期競賽訓(xùn)練,在競賽相關(guān)技巧訓(xùn)練中,有三個技巧特別需要重視和加強(qiáng)。
(1)信息處理。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及與發(fā)展,通過網(wǎng)絡(luò)可以快速獲取各個領(lǐng)域的知識,但哪些信息對競賽更有效以及如何選擇信息,卻讓很多學(xué)生頭疼。加強(qiáng)信息處理能力的培養(yǎng),讓學(xué)生明確自己需要的和必須掌握的信息,建立信息評價標(biāo)準(zhǔn)體系,學(xué)會選擇有意義的信息,將對競賽起到事半功倍的效果。
(2)論文撰寫。競賽最后提交的成果形式是科技論文(部分需設(shè)計作品),因此,論文撰寫質(zhì)量直接關(guān)系著科技競賽的成績,加強(qiáng)論文撰寫的規(guī)范性訓(xùn)練是很有必要的。我們設(shè)置了科技論文的撰寫模版,對論文的結(jié)構(gòu)安排、撰寫格式、文法與表達(dá)等,都有明確的規(guī)定。
(3)團(tuán)隊協(xié)作。每組參賽隊設(shè)立一個指揮員,每個隊員在競賽中各有分工。在設(shè)計策劃中,要求隊員充分發(fā)揮聰明才智、群策群力、默契配合,要求隊員在學(xué)習(xí)上和生活上都能相互幫助、團(tuán)結(jié)協(xié)作,使整個競賽有條不紊。
4.參賽選手培養(yǎng)程序
通過分層次開設(shè)選修課,學(xué)校有了一支相對固定的競賽選手隊伍。我們學(xué)校的做法是:競賽選手在提高班中產(chǎn)生,根據(jù)學(xué)生在提高班中的平時、期中、期末成績,對其總平均成績進(jìn)行排名,在學(xué)生有參賽意愿的前提下,擇優(yōu)錄取,組成競賽班。通過競賽班的實戰(zhàn)訓(xùn)練,學(xué)生對相關(guān)科技競賽的內(nèi)容、設(shè)計思路有所了解,也具有了一定的競賽技能。同時,要求競賽班的所有學(xué)生均需參加訓(xùn)練課的集中學(xué)習(xí),但可根據(jù)自己的特點,選擇相關(guān)訓(xùn)練模塊;空余時間可以通過大學(xué)生科技競賽網(wǎng)站進(jìn)行分散自學(xué)。參賽選手在競賽班中產(chǎn)生,根據(jù)學(xué)生在競賽班中的成績排名,擇優(yōu)錄取。參賽選手必須經(jīng)過訓(xùn)練班所有模塊的集中強(qiáng)化學(xué)習(xí),組隊時兼顧學(xué)生不同的技能特長,做到優(yōu)勢互補(bǔ)。
三、對創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的啟示
一.大學(xué)生科技競賽的課程建設(shè)
1.分層次開設(shè)各類科技競賽選修課
學(xué)校在組織大學(xué)生科技競賽時,遵循“兩個導(dǎo)向”原則摘要:一是科普性導(dǎo)向,即競賽要面向廣大同學(xué),使更多同學(xué)了解科技競賽并參和進(jìn)來;二是科研性導(dǎo)向,即各教學(xué)單位舉辦專業(yè)性強(qiáng)、水平高的科技競賽。因此在選修課開設(shè)方面,學(xué)校針對不同的學(xué)生,實行分層次開設(shè)科技競賽選修課。如面向沒有電子設(shè)計基礎(chǔ)知識的學(xué)生開設(shè)電子設(shè)計基礎(chǔ)班,采用大班教學(xué)形式,一般120~140人左右,以普及科技競賽基礎(chǔ)知識、激發(fā)學(xué)習(xí)喜好為目的;而對于具有電子設(shè)計基礎(chǔ)知識的學(xué)生則開設(shè)電子設(shè)計提高班,采用中班教學(xué)形式,一般60~80人左右,以提高科技競賽能力為目的;另外,對達(dá)到電子設(shè)計提高班水平且有初步參賽意向的學(xué)生開設(shè)電子設(shè)計競賽班,采用小班教學(xué)形式,一般為40~50人左右,以培養(yǎng)競賽選手為目的。
2.面向競賽學(xué)生開設(shè)科技競賽練習(xí)課
練習(xí)課采取集中和分散相結(jié)合的方式進(jìn)行。
集中練習(xí)借鑒“商品超市”和“菜單選擇”的管理理念分成不同的課程模塊,如計算機(jī)程序編程、設(shè)計規(guī)劃、論文撰寫、信息處理、團(tuán)隊分工協(xié)作、案例分析、實戰(zhàn)練習(xí)等模塊,競賽學(xué)生可以根據(jù)各自的需要選擇部分課程模塊重點練習(xí)。部分課程模塊用于強(qiáng)化練習(xí),部分課程模塊用于基礎(chǔ)練習(xí)。集中練習(xí)課由經(jīng)驗豐富的競賽指導(dǎo)教師主講,以課堂講授和練習(xí)為主,對競賽學(xué)生的應(yīng)戰(zhàn)能力進(jìn)行統(tǒng)一培養(yǎng)和集訓(xùn)。在學(xué)生自主選擇的基礎(chǔ)上,對最終參賽的選手進(jìn)行所有模塊的綜合練習(xí)。
分散練習(xí)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,在自學(xué)過程中,碰到疑問或困難時,競賽指導(dǎo)老師負(fù)責(zé)答疑指導(dǎo)。
3.合理布置各類不同性質(zhì)課程的教學(xué)內(nèi)容
競賽相關(guān)課程教學(xué)內(nèi)容側(cè)重將競賽思想和內(nèi)容融入其課程教學(xué)中。如在高等數(shù)學(xué)、概率論等課程中,將數(shù)學(xué)建模的思想融入其中;在數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)等課程中,可選擇相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行教學(xué)。
選修課教學(xué)內(nèi)容根據(jù)不同的面向?qū)ο?,各有?cè)重?;A(chǔ)班側(cè)重競賽基本知識的普及教學(xué),以激發(fā)學(xué)習(xí)喜好為目的;提高班側(cè)重競賽基本技能提高,能進(jìn)行簡單的競賽設(shè)計,以提高科技競賽能力為目的;競賽班側(cè)重競賽實戰(zhàn)內(nèi)容的輔導(dǎo),以培養(yǎng)競賽選手為目的。
練習(xí)課側(cè)重競賽內(nèi)容的強(qiáng)化和競賽輔助技能技巧的練習(xí)。
除合理布置各類不同性質(zhì)課程的教學(xué)內(nèi)容外,學(xué)校還鼓勵競賽指導(dǎo)教師自編競賽教材和講義,集體備課,在教學(xué)內(nèi)容中吸取競賽內(nèi)容和經(jīng)驗,適當(dāng)引進(jìn)國外原版專業(yè)教材并采用雙語教學(xué),使競賽教育向多形式,高層次發(fā)展。
4.開展大學(xué)生科技競賽網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域,給學(xué)生提供了大量便捷的學(xué)習(xí)機(jī)會和豐富的教學(xué)資源,使學(xué)習(xí)活動更加自主化、個性化,使教學(xué)的適應(yīng)性得以加強(qiáng)。我?!笆晃濉卑l(fā)展規(guī)劃中明確建設(shè)100門網(wǎng)絡(luò)課程,其中就包含了大學(xué)生電子設(shè)計、數(shù)學(xué)建模、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)英語等科技競賽網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)。
科技競賽網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)站建設(shè)要求包含教學(xué)文件、實踐教學(xué)、課堂教學(xué)多媒體課件、課外自學(xué)課件、課堂作業(yè)習(xí)題、課外綜合習(xí)題、模擬考試平臺、在線討論(留言板)區(qū)、歷屆學(xué)生競賽獲獎成果等內(nèi)容。目前已建成大學(xué)生電子設(shè)計競賽網(wǎng)絡(luò)課程(“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程)網(wǎng)站,學(xué)生的課堂作業(yè)、課外練習(xí)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行,模擬網(wǎng)上考試已通過測試,預(yù)備逐步推廣使用。
針對科技競賽網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)站的建設(shè),學(xué)校明確要求網(wǎng)站內(nèi)容每學(xué)期必須有更新,非凡是作業(yè)和試題每學(xué)期要有30%的內(nèi)容調(diào)整;在線討論必須經(jīng)常關(guān)注,及時答復(fù);每次競賽完成后,相關(guān)內(nèi)容應(yīng)在4周內(nèi)完成上傳。
二、大學(xué)生科技競賽的練習(xí)組織
1.建立大學(xué)生科技競賽網(wǎng)站
為進(jìn)一步宣傳推廣科技競賽,學(xué)校建立了大學(xué)生科技競賽網(wǎng)站。在整合、擴(kuò)充原有競賽網(wǎng)站的基礎(chǔ)上,建成了競賽種類齊全、內(nèi)容豐富并兼具互動交流功能的網(wǎng)絡(luò)空間。網(wǎng)站包含競賽種類、類別、競賽時間、歷屆競賽等基本介紹,學(xué)生競賽成果展示,競賽指導(dǎo)教師姓名、職稱、學(xué)歷、探究方向、教學(xué)探究成果等基本團(tuán)隊情況介紹,統(tǒng)計、分析、撰寫等競賽技能知識介紹,在線提問和交流等,并能和學(xué)校相關(guān)科技競賽網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)站快速鏈接,讓學(xué)生能全面深入了解各類科技競賽。網(wǎng)站深受同學(xué)好評,成為學(xué)校科技競賽的最佳前沿陣地和宣傳窗口。
2.加強(qiáng)練習(xí)指導(dǎo)教師團(tuán)隊建設(shè)
學(xué)校非常重視大學(xué)生科技競賽練習(xí)指導(dǎo)教師的培育和團(tuán)隊建設(shè)工作。在教學(xué)業(yè)務(wù)方面,通過開展各種形式和規(guī)模的教學(xué)研討,集體討論教學(xué)大綱、編寫練習(xí)教材、完善教學(xué)文件、探索教學(xué)方法、改革考核方式。通過練習(xí)指導(dǎo)教師的共同參和,確定了各類課程不同的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和人才培養(yǎng)定位。鼓勵并支持練習(xí)指導(dǎo)教師開展各項科研工作,以教學(xué)為基礎(chǔ),以科研促進(jìn)教學(xué),全面提升競賽水平。
我們還采取“1+1”練習(xí)指導(dǎo)教師培養(yǎng)方式,即每位副高級以上職稱的教師帶一名新指導(dǎo)教師,通過教學(xué)工作的老中青相結(jié)合,發(fā)揚(yáng)傳幫帶的教學(xué)指導(dǎo)功能。同時,“1+1”培養(yǎng)方式也保證了練習(xí)指導(dǎo)教師隊伍的穩(wěn)定。
3.加強(qiáng)競賽技巧練習(xí)
學(xué)校通過開設(shè)練習(xí)課,分模塊對學(xué)生進(jìn)行長期競賽練習(xí),在競賽相關(guān)技巧練習(xí)中,有三個技巧非凡需要重視和加強(qiáng)。
(1)信息處理。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及和發(fā)展,通過網(wǎng)絡(luò)可以快速獲取各個領(lǐng)域的知識,但哪些信息對競賽更有效以及如何選擇信息,卻讓很多學(xué)生頭疼。加強(qiáng)信息處理能力的培養(yǎng),讓學(xué)生明確自己需要的和必須把握的信息,建立信息評價標(biāo)準(zhǔn)體系,學(xué)會選擇有意義的信息,將對競賽起到事半功倍的效果。
(2)論文撰寫。競賽最后提交的成果形式是科技論文(部分需設(shè)計作品),因此,論文撰寫質(zhì)量直接關(guān)系著科技競賽的成績,加強(qiáng)論文撰寫的規(guī)范性練習(xí)是很有必要的。我們設(shè)置了科技論文的撰寫模版,對論文的結(jié)構(gòu)布置、撰寫格式、文法和表達(dá)等,都有明確的規(guī)定。
(3)團(tuán)隊協(xié)作。每組參賽隊設(shè)立一個指揮員,每個隊員在競賽中各有分工。在設(shè)計策劃中,要求隊員充分發(fā)揮聰明才智、群策群力、默契配合,要求隊員在學(xué)習(xí)上和生活上都能相互幫助、團(tuán)結(jié)協(xié)作,使整個競賽有條不紊。
4.參賽選手培養(yǎng)程序
通過分層次開設(shè)選修課,學(xué)校有了一支相對固定的競賽選手隊伍。我們學(xué)校的做法是摘要:競賽選手在提高班中產(chǎn)生,根據(jù)學(xué)生在提高班中的平時、期中、期末成績,對其總平均成績進(jìn)行排名,在學(xué)生有參賽意愿的前提下,擇優(yōu)錄取,組成競賽班。通過競賽班的實戰(zhàn)練習(xí),學(xué)生對相關(guān)科技競賽的內(nèi)容、設(shè)計思路有所了解,也具有了一定的競賽技能。同時,要求競賽班的所有學(xué)生均需參加練習(xí)課的集中學(xué)習(xí),但可根據(jù)自己的特征,選擇相關(guān)練習(xí)模塊;空余時間可以通過大學(xué)生科技競賽網(wǎng)站進(jìn)行分散自學(xué)。參賽選手在競賽班中產(chǎn)生,根據(jù)學(xué)生在競賽班中的成績排名,擇優(yōu)錄取。參賽選手必須經(jīng)過練習(xí)班所有模塊的集中強(qiáng)化學(xué)習(xí),組隊時兼顧學(xué)生不同的技能特長,做到優(yōu)勢互補(bǔ)。
三、對創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的啟示