電子技術(shù)創(chuàng)新能力培養(yǎng)基地的建設(shè)與實(shí)踐

張春平， 初建崇， 胡　慧， 于明灝

(海軍航空工程學(xué)院 訓(xùn)練部教保處, 山東 煙臺(tái)　264001)

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電子技術(shù)創(chuàng)新能力培養(yǎng)基地的建設(shè)與實(shí)踐

張春平， 初建崇， 胡慧， 于明灝

(海軍航空工程學(xué)院 訓(xùn)練部教保處, 山東 煙臺(tái)264001)

針對(duì)電學(xué)專業(yè)本科課程體系中缺乏培養(yǎng)學(xué)員的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的課程現(xiàn)狀,根據(jù)研究型大學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才要求,在分析實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,探討了建立電子技術(shù)創(chuàng)新基地的重要性及建設(shè)內(nèi)容,闡述了建立中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題與解決方法。

創(chuàng)新基地； 實(shí)踐能力； 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

在本科教學(xué)中,電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程相對(duì)獨(dú)立、分散,這對(duì)于提高學(xué)員的創(chuàng)新能力有一定局限性,因此建立電子技術(shù)創(chuàng)新能力培養(yǎng)基地(下稱電子技術(shù)創(chuàng)新基地),全面提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力及實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,努力培養(yǎng)學(xué)員創(chuàng)新精神和綜合實(shí)踐能力,構(gòu)建與研究型本科教學(xué)相適應(yīng)的綜合性、多功能實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地,勢(shì)在必行。

1　建立電子技術(shù)創(chuàng)新基地的意義

1.1電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

實(shí)驗(yàn)室通常開(kāi)設(shè)低頻電子線路實(shí)驗(yàn)、高頻電子線路實(shí)驗(yàn)、脈沖數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)等課程,這些實(shí)驗(yàn)課對(duì)于鞏固學(xué)員所學(xué)的理論知識(shí)、培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ潜匦璧?但是這些實(shí)驗(yàn)課相對(duì)獨(dú)立,服務(wù)功能單一,且大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備只針對(duì)相關(guān)的課程,儀器設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單、陳舊,不能全面地反映目前電子信息領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用中較先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)水平,已不適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)的要求,不能適應(yīng)對(duì)學(xué)員創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)[1]。為了綜合學(xué)員所學(xué)知識(shí)、打破專業(yè)及課程界限、拉近院校教育與部隊(duì)需求之間的距離,就需要構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[2]。

1.2為科技創(chuàng)新和電子競(jìng)賽培訓(xùn)人才

科技創(chuàng)新和電子競(jìng)賽都是以電子電路應(yīng)用設(shè)計(jì)為主要目標(biāo),其內(nèi)容應(yīng)具有實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。它們著重考核學(xué)員對(duì)電子基礎(chǔ)理論知識(shí)的綜合運(yùn)用能力、獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新能力,內(nèi)容既要考慮使一般學(xué)員能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成基本要求,又能使優(yōu)秀學(xué)員有發(fā)揮與創(chuàng)新的余地,同時(shí)應(yīng)注意當(dāng)前教學(xué)的基本內(nèi)容和新技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì),能夠?qū)虒W(xué)內(nèi)容和課程體系改革起一定的引導(dǎo)作用。這些要求意味著學(xué)員既要有扎實(shí)的電子電路基本知識(shí)積累,還要有開(kāi)闊的知識(shí)視野和新知識(shí)接受能力；既要有基本的技術(shù)操作技能,更要有積極的創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立的工作能力,而這些能力的培養(yǎng)需要在一個(gè)與之相適應(yīng)的基地中進(jìn)行,這個(gè)基地應(yīng)該體現(xiàn)出綜合性、先進(jìn)性、多功能的特點(diǎn)[3]。

1.3完善實(shí)驗(yàn)體系、提高實(shí)驗(yàn)層次

目前的實(shí)驗(yàn)體系主要以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為主,由于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)只涉及了相關(guān)理論課程的基本內(nèi)容,其涉及面和深度均有限,學(xué)員雖然能夠在實(shí)驗(yàn)中思考一些問(wèn)題,但由于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的限制,不可能做深入的探討,當(dāng)學(xué)員面對(duì)新技術(shù)、新工藝時(shí)往往無(wú)從下手,這與新軍事變革對(duì)學(xué)員的要求形成了強(qiáng)烈的反差。為此,電子技術(shù)創(chuàng)新基地給學(xué)員提供了一個(gè)平臺(tái),使學(xué)員在這里能夠深入探討問(wèn)題,學(xué)習(xí)新理論、新技術(shù),設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品。開(kāi)設(shè)能夠鍛煉學(xué)員能力的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,而且對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的質(zhì)量有較高的要求。除了能提供學(xué)員基本的科學(xué)研究訓(xùn)練之外,還要讓學(xué)員融入真正的科學(xué)研究活動(dòng)當(dāng)中,通過(guò)解決科學(xué)研究中的實(shí)際問(wèn)題,提升自身的實(shí)踐能力和培養(yǎng)創(chuàng)新精神。學(xué)員通過(guò)對(duì)一個(gè)實(shí)際電子產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)全過(guò)程的認(rèn)識(shí),既體會(huì)了理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,又培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新意識(shí)及協(xié)作精神,更重要的是了解了一個(gè)電子產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的全部過(guò)程,建立了電子產(chǎn)品生產(chǎn)的系統(tǒng)概念,有效地提高了學(xué)員的工程技能,更有利于他們以后的工作[4]。

1.4促進(jìn)研究型本科教學(xué)體系的建立

在人才培養(yǎng)方面堅(jiān)持教學(xué)與研究相結(jié)合,是世界一流研究型大學(xué)教育和教學(xué)的普遍做法和主要經(jīng)驗(yàn)。其具體內(nèi)涵是,強(qiáng)調(diào)以探索和研究為基礎(chǔ)的教學(xué),注重在探索和研究的教學(xué)過(guò)程中激發(fā)學(xué)員的求知欲、好奇心和學(xué)習(xí)興趣；強(qiáng)調(diào)與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展及學(xué)科發(fā)展保持緊密聯(lián)系,以此保持教學(xué)內(nèi)容的新鮮、增強(qiáng)教學(xué)活力；強(qiáng)調(diào)師生互動(dòng),突出教學(xué)與訓(xùn)練方法的科學(xué)研究特色,培養(yǎng)學(xué)員的批判性思維與探索精神。就實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言,電子技術(shù)創(chuàng)新基地體現(xiàn)了教學(xué)與研究的結(jié)合,體現(xiàn)了研究型本科教學(xué)的特點(diǎn)。研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合性、設(shè)計(jì)性、開(kāi)放性均有較高的要求,是培養(yǎng)學(xué)員學(xué)會(huì)認(rèn)知和創(chuàng)造的重要手段,使學(xué)員成為具有創(chuàng)新意識(shí)和國(guó)際視野的高素質(zhì)、高質(zhì)量人才,為高層次的后續(xù)學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)[5]。

2　電子技術(shù)創(chuàng)新基地的主要內(nèi)容

2.1電子技術(shù)創(chuàng)新基地的建設(shè)要點(diǎn)

根據(jù)學(xué)院教學(xué)的總體要求,電子技術(shù)創(chuàng)新基地的建設(shè)要點(diǎn)可以歸納如下[6-7]：

(1) 電子技術(shù)創(chuàng)新基地的建設(shè)應(yīng)圍繞課程體系、教學(xué)內(nèi)容改革這個(gè)核心展開(kāi),使新的課程體系、教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相互協(xié)調(diào),共同為培養(yǎng)高素質(zhì)人才服務(wù)；

(2) 電子技術(shù)創(chuàng)新基地的建設(shè)以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才為目標(biāo),把新技術(shù)、新發(fā)現(xiàn)、新創(chuàng)造反映到創(chuàng)新基地中來(lái)；

(3) 電子技術(shù)創(chuàng)新基地的建設(shè)要突出新的實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)手段,不僅可以采用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué),還可以采用局域網(wǎng)、校園網(wǎng)等進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué),教學(xué)方法要靈活多樣、多維立體互動(dòng)式,充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮教員和學(xué)員的雙重積極性,變學(xué)員被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)；

(4) 電子技術(shù)創(chuàng)新基地的實(shí)驗(yàn)設(shè)備要具有多樣性,實(shí)驗(yàn)設(shè)備要具有能完成現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所代表技術(shù)要求的實(shí)驗(yàn),用新技術(shù)改進(jìn)、改造教學(xué)硬件,是培養(yǎng)人才所必需的；

(5) 電子技術(shù)創(chuàng)新基地的教學(xué)內(nèi)容要新穎,應(yīng)該是目前的主流技術(shù),在此基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研制開(kāi)發(fā)一系列設(shè)計(jì)性、綜合性及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；

(6) 電子技術(shù)創(chuàng)新基地的建設(shè)要明確管理職責(zé)、創(chuàng)新管理方法,推行高效的運(yùn)行機(jī)制和新的管理模式；

(7) 電子技術(shù)創(chuàng)新基地的建設(shè)要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員的培訓(xùn),多給他們提供學(xué)習(xí)深造及學(xué)術(shù)考察的機(jī)會(huì),以提高其素質(zhì),更好發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。

2.2電子技術(shù)創(chuàng)新基地教學(xué)內(nèi)容及組織方法

電子技術(shù)創(chuàng)新基地是一個(gè)全新的、系統(tǒng)的訓(xùn)練平臺(tái),教學(xué)內(nèi)容應(yīng)與之相適應(yīng),可以把教學(xué)內(nèi)容定位在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)3個(gè)層次上。學(xué)員進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)的前提是他們已經(jīng)完成了基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),具備了一定的實(shí)驗(yàn)技能,學(xué)員可以根據(jù)自己的興趣選擇主要研究方向,比如單片機(jī)、PLC、DSP、PROTEL等,然后利用這些知識(shí)完成相關(guān)教學(xué)內(nèi)容所要求的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。教學(xué)內(nèi)容要有特色,能體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)性、綜合性及創(chuàng)新性,反映出相關(guān)知識(shí)領(lǐng)域的技術(shù)特點(diǎn)[8],除此之外,題目要豐富,讓學(xué)員有選擇的余地。如果學(xué)員獨(dú)立完成了相關(guān)實(shí)驗(yàn),說(shuō)明學(xué)員已經(jīng)掌握其研究領(lǐng)域的知識(shí),那么,就可以把多個(gè)不同研究領(lǐng)域的學(xué)員組合在一起,互相取長(zhǎng)補(bǔ)短,進(jìn)而完成更加復(fù)雜、更加綜合的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。同時(shí),組織學(xué)員結(jié)合專業(yè)在導(dǎo)師指導(dǎo)下開(kāi)展前沿學(xué)科的研究及新技術(shù)應(yīng)用的開(kāi)發(fā),指導(dǎo)學(xué)生就研究項(xiàng)目發(fā)表科技論文,安排學(xué)生參加各種大學(xué)生競(jìng)賽,結(jié)合課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行項(xiàng)目研究[9-10]。

2.3電子技術(shù)創(chuàng)新基地的硬件建設(shè)

硬件建設(shè)是電子技術(shù)創(chuàng)新基地建設(shè)的基礎(chǔ),它直接影響訓(xùn)練效果。創(chuàng)新基地可以根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)下設(shè)一個(gè)或多個(gè)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室中除數(shù)字示波器、數(shù)字函數(shù)發(fā)生器、數(shù)字多用表、數(shù)字電源、邏輯分析儀等常用儀器外,還應(yīng)具備微機(jī)硬件、軟件應(yīng)用、虛擬儀器、總線式測(cè)控系統(tǒng)、DSP和EDA等儀器,使學(xué)員能夠在創(chuàng)新基地中完成復(fù)雜電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新[11]。

3　建設(shè)中存在的問(wèn)題及解決方案

電子技術(shù)創(chuàng)新基地給學(xué)員提供一個(gè)展示自己學(xué)術(shù)水平及創(chuàng)造能力的平臺(tái),使學(xué)員能夠深入探討問(wèn)題及發(fā)揮創(chuàng)意。如何建立平臺(tái)、提供開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)及長(zhǎng)期保持和實(shí)施有效的管理,是長(zhǎng)久解決的問(wèn)題。基于整體考慮,提出了有待深入討論的問(wèn)題如下：

(1) 電子技術(shù)創(chuàng)新基地的資金總是制約本項(xiàng)目實(shí)施的實(shí)際問(wèn)題。資金包括儀器設(shè)備的投資以及基地運(yùn)轉(zhuǎn)的消耗,比如,購(gòu)買器件、PCB制版、購(gòu)買參考書籍等。因此,必須制訂一個(gè)合理的標(biāo)準(zhǔn),使經(jīng)費(fèi)得到充分利用。

(2) 考核體系建立的問(wèn)題。電子技術(shù)創(chuàng)新基地必須有一套完整的考核體系使學(xué)員獲得學(xué)分。為此,必須對(duì)學(xué)員的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果做出合理的評(píng)定,制訂切實(shí)可行的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),以及由此導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)教員的工作量的確定等實(shí)際問(wèn)題。

(3) 電子技術(shù)創(chuàng)新基地的管理問(wèn)題。由于基地的儀器設(shè)備眾多,包括硬件與軟件,這給維護(hù)保養(yǎng)帶來(lái)了一定困難。因此,建設(shè)一支事業(yè)心強(qiáng)、業(yè)務(wù)精、結(jié)構(gòu)合理、相對(duì)穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍是建好創(chuàng)新基地的關(guān)鍵[12]。

4　結(jié)語(yǔ)

建立電子技術(shù)創(chuàng)新基地能夠使學(xué)員更加扎實(shí)地掌握理論知識(shí),具有更強(qiáng)的實(shí)踐能力,提高解決問(wèn)題的綜合能力和分析能力,培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新精神。電子技術(shù)創(chuàng)新基地建立，必然會(huì)充分帶動(dòng)學(xué)員對(duì)電子技術(shù)領(lǐng)域的追求與探索,激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性與自覺(jué)性,使學(xué)員能夠適應(yīng)未來(lái)實(shí)際需要,同時(shí)有利于達(dá)到全面提高學(xué)員創(chuàng)新意識(shí)和綜合實(shí)踐能力的目標(biāo)。隨著電子技術(shù)創(chuàng)新基地的建立,學(xué)院整體教學(xué)體系和實(shí)踐體系將會(huì)更加規(guī)范。

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Construction and practice of cultivation base with innovation ability based on electronic technology

Zhang Chunping, Chu Jianchong， Hu Hui， Yu Minghao

(Ministry of Training, Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai 264001, China )

There are little courses to cultivate students’ practical and innovative abilities in electronics undergraduate course system,according to the requirement of cultivating innovative talents in research universities, this paper analyzes the present situation of laboratories in universities,discusses the importance and contents of the establishment of innovation base for the electronic technology, and describes the problems and methods of the establishment of innovation base based on the electronic technology.

innovation base； practical ability； designing experiment

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.05.007

2015- 11- 29

張春平(1975—)，女，山東鄆城，碩士，教保處處長(zhǎng)，主要從事軍隊(duì)院校教學(xué)保障管理與研究.

E-mail：zcp523523@163.com

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1002-4956(2016)5- 0021- 03