第二课堂与大学生创新能力培养的研究与实践

姜余祥++杨萍

摘要：第二课堂是提高学校人才培养质量的重要手段之一。针对学生实践过程中存在的实际情况，通过分析实践阶段的创新实践教学内容以及实际效果，针对第二课堂建设与改革，本文设计了以二级项目引领的《智能家居系统》教学内容，提出个性化教学内容和学生发展个人实践跟踪档案的方法，提高了实践创新的效果。

关键词：创新能力；CDIO；实践教学；跟踪档案

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）11-0130-02

一、课程建设与教学改革

第二课堂是提高学校人才培养质量的重要手段之一。通过第二课堂，可以为学生提供面向社会的窗口，学以致用，增强自信，提升创新能力。通过第二课堂教学和实践过程，可以摸索和推进教育创新模式，探索教学改革方式，是提高教学质量的重要途径，更是人才培养质量的根本保证。依据电子信息科学与技术，电子信息工程等专业特色和市场对人才知识结构的需求定位，本文从以下几个方面展开讨论。

二、第二课程体系建设

遵循“多方面个性化培养、人人成才”的理念，作为第一课堂教学内容补充，第二课堂教学体系建设方案可以更加灵活的进行制定。以提高学生专业应用能力和技术开发能力为出发点，以提高学生知识运用能力和初步科研能力为目的，以通过统筹设计教学活动和开展素质拓展训练为手段，参照专业培养方案、就业方向、专业教师研究领域、学院实验环境、校企结合程度，以此构建结合专业特点的素质拓展教育结构体系。在创新知识的获取阶段，可以通过学生广泛参加各类科技活动、鼓励同学参与各级各类学科专业竞赛、工程教育专业认证、倡导大学生参与教师的科研过程并鼓励教师指导，以此提高学生科研能力和创新意识。

三、教学模式、教学方法和教学手段的改革

在学生实践过程中，建立学生研究型小组开展个性化教学，完善学生发展档案。进一步深化教学模式改革，坚持以学生为中心，积极探索符合教学规律、符合人才成长规律的教学方法，注重因材施教。在教学中重视讨论和交流，重视合作学习，重视探究和创新精神的培养，充分调动学生学习积极性，激励学生自主学习。合理运用现代教学手段，引入CDIO教学模式，正确处理现代教育技术与传统教学手段的关系，充分合理运用现代教育技术、运用网络化教学手段和虚拟现实技术、以学生为中心设计学习活动、开发学习资源，支持学生网上自主学习和协作学习，提供立体化教学环境和数字化学习资源，以优质的学习支持服务实现课程群目标，提高教学质量和效率。以面向工程为导向、以项目驱动为手段，教师是关键：在“智能家居系统”实践教学模式中，题目及内容设计合理与否，将直接影响到实践教学效果。因此在课程内容设计过程中走访专业公司，了解市场需求，采纳相关课程教师实际工程实践经历。在设计题目内容时紧扣实践教学内容，以创新能力培养为出发点，结合实际电子产品研发过程，结合大学生电子竞赛题目的考核要求拟订合适的题目及与社会认可的行业资质认证相结合。探索实践教学模式、教学方法和教学手段的改革。

四、教学内容设计

以二级项目引领的《智能家居系统》cdio知识—素质—能力一体化课程鱼骨图（见下页图1）

“智能家居系统设计”实践内容结合CDIO标准及大纲要求课题分解模块部分。

1.系统级模块设计。CPU选型，传感器选型，系统结构，数据传输方案，软件平台。功能单元电路：前置，放大，AD。图形用户接口：LCD选型，键盘接口电路，驱动级程序设计。组网模式：蓝牙、WiFi、以太网、USB、CAN总线。

2.完成内容。课题要求：教师介绍课题基本情况与需求，提供或要求学生从任务分解中给定的课题中选做一个或依据给定范围自拟题目，教师认可后制定任务书。方案论证：要求认真阅读任务书，利用先修课程所学，完成方案分析、论证和计算，分组完成设计。设计环节分为：题目分析—系统结构设计—具体电路设计。焊接与调试：要求学生运用所学知识，进行安装与调试，达到任务书的各项指标。

总结报告：要求学生根据方案分析，论证和实际技术实现来撰写设计总结报告。依据专业方向定位，以及当今前沿技术和市场需求，较为灵活地设定实践内容。也可以采用以老师承担的工程项目和学科竞赛题目要求的实施过程为专题内容，展开相应实践教学内容设计。每个专题内容分为三部分：理论知识铺垫和验证性实验环节；综合性实验欣赏和设计环节；自主创新实践环节。在三个环节的设计过程中，打破单一课程建设模式限制，采用项目驱动原则，将项目过程分解为相对独立模块，以模块为主第一课课堂教学内容为辅。在各自模块内容设计过程中，需要明确所涉及理论课程所应达到的知识和能力要求，指导教师职责，同时明确项目组内每一成员分工和目标，强调团队合作精神。通过理论、实验、交流和再实践等环节，设计出一种能够逐步有效提高学生实践能力的教学模式，完成教学内容设计过程。

五、教学实践

目前针对第二课堂的实践教学过程中，在电子信息工程和电子信息科学与技术两个专业的二、三年级中有针对性地选择了27位同学，针对各自兴趣和特点，制定了个性化的培养方案。具体落实到多个兴趣小组，分别为：物联网、智能车、机器人和“启明星”大学生科技创新项目等。针对多个兴趣小组配有专职教师，在实验室、人力资源、校企资源给予适当倾斜扶持。通过讲座、培训、企业实习、赛前辅导、老师研究课题的参与等多种形式引导同学科研和创新能力锻炼。这其中涵盖课程有：电路分析、模拟电路、数字电路、数字信号处理、嵌入式应用系统，所涉及应用领域有：通信、控制、计算机应用、嵌入式、物联网技术等。结合实践教学和实验室的建设，目前开发配套实验资源，包括：单片机原理、嵌入式系统应用系列、无线信号收发系列、ZigBee/GPRS/Wi-Fi/蓝牙网络通讯等实践内容、智能家居实践系统，逐步完善第二课堂教学资源库。通过上述内容的设计和实践，老师和同学共提交了7份发明专利申请。同学们参加了多种学科和企业组织的相关竞赛：北京市电子设计、TI物联网大学生设计竞赛、北京市计算机应用设计大赛。在这些赛事中取得了骄人战绩，获得北京市教委颁发的市级一等奖，TI杯华北赛区的一等奖，及多项校级一等奖。

六、结束语

本文在探讨第二课堂与大学生创新能力培养的过程中，针对学生们在实践过程实践内容的差异以及自身的个性化特点，提出了个性化培养方案以及学生个性档案跟踪方法的教学方法。基于CDIO理念设计了以二级项目引领的《智能家居系统》教学内容，通过实践极大增强学生的综合实践能力，提高学生的社会的适应能力。

参考文献：

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[2]钟金明，李苑玲.基于CDIO理念的工程教育实践教学改革初探[J].实验科学与技术，2009，7（6）：67-69.

[3]张秀萍，陈烨，符周利.关于普通高校大学生创新能力培养现状的调查研究[J].扬州教育学院学报，2011，（04）.endprint