電信類實驗室本科生分組分層分角色培養模式探索

曲洪權，蔡希昌，黃 明

電信類實驗室本科生分組分層分角色培養模式探索

曲洪權，蔡希昌，黃 明

（北方工業大學 電子信息工程學院實驗中心，北京 100144）

介紹了北方工業大學電子信息工程學院實驗中心的本科課外培養及實踐活動的情況。首先，建立分組、分層、分角色的培養模式實現實驗室組織結構、學生定位和實踐目標。其次，通過一系列具體措施，加強過程管理和實施有效獎懲。上述措施強化了學生的專業基本功訓練，以及學生對專業知識的熱愛，調動了學生參與各項實踐和項目活動的積極性，并在競賽和實踐活動中取得了一系列成果。

電信類實驗室；培養模式；過程管理；有效獎懲

電信類專業由于其實踐性強、應用廣泛等特點，特別重視課外實踐活動及動手能力的培養。由于傳統教學模式的限制，學生一般在大三才能進入實驗室，或者部分學生未能進入實驗室可從事其他實踐活動。由此，很多本科學生在工作或讀研過程中，其專業實踐能力依然顯得比較薄弱，動手能力不強。為改善現有狀況，本文提出了對學生進行分組分層分角色培養模式，并開展了具體探索和制度建設，取得了一定效果。

1 選拔新生與確定分組

首先，選拔新生的時間節點宜選擇在大一學年的春節前后。考慮到大一上學期是學生適應大學生活與自主學習的開始，在春節前后這個階段，學生基本上適應了學校的生活，課程學習也已步入正軌，對實踐活動的興趣比較強[1]。其次，選拔過程需要對學生進行全面的引導，一方面要考察其課程學習的成績；另一方面也考察其綜合能力，包括人際溝通、意志力、熱情等。選拔一般按照如下過程進行：發動學生，激發學生熱情；填寫表格，增強雙方了解；評價學生，判斷內在潛力；引入學生，確定組織結構；最后，要確定學生的分組方向。根據目前電信類本科生課外實踐的特點，分組確定為3個方向，分別是電路組、單片機組和軟件組[2-3]。但實際操作起來，確定方向往往比較困難。一方面，學生可能對很多東西感興趣；另一方面也可能對自己的學習能力沒有全面的評價。此時，教師應充分對學生進行引導，根據其自身的性格、特點和興趣選擇合適的方向，為后續的學習確定好目標[4]。

2 分層次和分角色培養

2.1 總體規則

在確定分組后，按照不同層次和角色進行培養。概括起來層次分4層，角色分3種。每個分組的層次都有4個，分別是基礎層、入門層、強化層和提高層。每個層次都有明確的目標和完成內容。在低層次內容完成后，對學生進行考核。考核通過后，再開始下一層次的實踐活動。分層培養的模式在于讓學生明確自己的定位和奮斗目標，使實踐活動的開展更加有效和提高針對性[5-7]。

為更好地加強實驗室管理，設立了3個學生角色，分別是組長、師傅和學員。其中，組長協助教師管理整個分組，師傅指導學員并對組長負責。這3種角色是根據學生的成長和能力來確定的。表現好的學生可以承擔師傅的角色，并進一步擔任組長的角色。分角色培養的模式在于增強學生的自我管理能力和責任心，并建立起學生間的組織結構[8]。

2.2 電路組學習

電路組學習以電路原理、模擬電路和數字電路的課堂知識為基礎，以動手實物制作電路為目標，并注重方法與工程應用的一系列活動。這個分組的特點是經驗要求高、動手活動多核知識面要求寬[9]，具體層次、目標、如何開始和關鍵點如表1所示。

表1 電路組學習層次、目標、如何開始和關鍵點

2.3 單片機學習

單片機學習以C語言、模擬電路、數字電路和微機原理等課堂知識為基礎，以C語言編程實物功能為目標，并注重方法與工程應用的一系列活動。該分組的特點是知識范圍寬、軟硬件結合和調試要求高[10]。目前實驗室的單片機是51單片機、STM32和MSP430 3種單片機，具體層次、目標、如何開始和關鍵點如表2所示。

表2 單片機學習層次、目標、如何開始和關鍵點

2.4 軟件組學習

軟件組以C語言、LabVIEW和面向對象程序設計等課堂知識為基礎，以動手編寫運行在電腦端的軟件程序電路為目標，并注重方法與工程應用的一系列活動[11]。該分組的特點是基本上純編程，但需要了解各種硬件接口及數據采集卡。目前軟件組的學習以LabVIEW為主，具體層次、目標、如何開始和關鍵點如表3所示。

表3 軟件組學習層次、目標、如何開始和關鍵點

通過上述分組、分層和分角色，將學生的實踐活動分為3個組，將學生的實踐水平分為4層，將學生的角色分為3種。從分層角度，基礎層以提高興趣和打牢基礎為主，主要面向大一學生；入門層以電路訓練、51單片機編程和LabVIEW練習為主，主要面向大二學生；強化層面向電路綜合設計、嵌入式開發和競賽等，主要面向大三學生；提高層為綜合應用的提升，以項目實踐為主要活動，提高綜合性應用能力和畢業設計水平，主要面向大四學生[12]。

3 加強過程管理

實驗室的實踐活動是復雜的一系列活動，必須有一套運行機制和規章制度。主要措施為：嚴格執行周計劃、周報制度和周例會，嚴格執行簽到制度，嚴格執行會議記錄單、采購單和調試記錄單制度。通過措施執行周計劃、周報制度和周例會，使學生建立起以周為單位的運行周期；通過措施簽到制度，便于統計學生在實驗室的時間和內容；通過措施會議記錄單、采購單和調試記錄單，使學生建立起基本的流程概念，使得關鍵過程可以追溯。在實施過程中，特別強調學生的自學與自我鍛煉，并輔以組內練兵和跨組組合等趣味性和實戰性較強的活動，鍛煉學生的意志力和團隊精神[13]。

4 實施有效獎懲

為更好地激勵學生參與實驗室的活動，需要一定的獎懲機制。獎勵是主要激勵手段，但懲罰也是必須的，以批評教育為主。實驗室的獎勵主要包括3部分，分別是競賽獎、項目獎和其他類。其中，競賽獎是面向各項競賽，以獲得省級獎項以上作為獎勵；項目獎是以參與項目，完成項目為評價手段。其他獎是考慮學生在實驗室的參與度和貢獻度。

為更好地統籌獎罰，設立了積分制的規則。建立正積分和負積分2種機制。正積分往往是完成周計劃和競賽獲獎等，而負積分與此相反。積分應該涵蓋實驗室主要活動的評價，并且設置應該合理與公平。

5 重視學生心理波動與成長性

部分學生的心理成熟度不高，心理波動和情緒化比較嚴重。尤其是在實驗室的活動中，不可避免存在著攀比、自我情況管理不佳、時間分配不合理和溝通不到位的情況。這都需要教師進行合理的引導，以表揚和鼓勵這種正向激勵為主。

（1）對落后學生的鼓勵。有些學生因為家庭、個人等因素導致實驗室活動的參與度不夠，這時候需要對其進行安慰和鼓勵，樹立其信心。

（2）對表現較好的學生的表揚與鞭策。有些學生表現比較好時，會有些沾沾自喜或者有所怠慢，這時候需要及時提醒。

（3）良好實驗室氛圍的培養。建立實驗室愛鉆研和共同努力的氛圍，使學生不僅在實驗室能夠得到實踐能力的提高，也能收獲友情和溫情。

6 結語

經過近2年的運行，實驗室的制度建設基本步入正軌。參加此項教學模式探索的學生積極參與競賽和參與教師的科研項目，取得一系列成果。實驗室走出的學生，在讀研和工作中具備相當的能力。結果證明，這種分組、分層次、分角色的培養模式有利于電信類本科生實踐活動的有效開展，做出了有益的探索。

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Exploration of grouping, layering and role-based training model for undergraduates in telecommunications laboratories

QU Hongquan, CAI Xichang, HUANG Ming

(Experimental Center of College of Electronic Information Engineering, North China University of Technology, Beijing 100144, China)

This paper introduces the extracurricular training and practical activities of the Experimental Center of the College of Electronic Information Engineering in North China University of Technology. Firstly, the grouping, layering and role-based training model is established to realize the organizational structure of the laboratory, orientation of students and goal of practice. Secondly, through a series of specific measures, the management of practice process is strengthened and the effective rewards and punishments are implemented. These measures have effectively enhanced the training of students’ professional basic skills, stimulated their love for professional knowledge, mobilized their enthusiasm to participate in various practical projects and achieved a series of results in competitions and practical activities.

telecommunications laboratories; training model; process management; effective rewards and punishment

G642.0

A

1002-4956(2019)10-0015-03

10.16791/j.cnki.sjg.2019.10.004

2019-03-05

北方工業大學2017年教育教學改革和課程建設研究項目（NCUT2017JG009）

曲洪權（1973—），男，黑龍江青岡，博士，教授，實驗中心主任，研究方向為信號處理與機器學習。E-mail: qhqphd@ncut.edu.cn