电子技术创新能力培养基地的建设与实践

张春平， 初建崇， 胡　慧， 于明灏

(海军航空工程学院 训练部教保处, 山东 烟台　264001)



电子技术创新能力培养基地的建设与实践

张春平， 初建崇， 胡慧， 于明灏

(海军航空工程学院 训练部教保处, 山东 烟台264001)

针对电学专业本科课程体系中缺乏培养学员的实践能力和创新能力的课程现状,根据研究型大学培养创新型人才要求,在分析实验室现状的基础上,探讨了建立电子技术创新基地的重要性及建设内容,阐述了建立中可能会出现的问题与解决方法。

创新基地； 实践能力； 设计性实验

在本科教学中,电子技术实验课程相对独立、分散,这对于提高学员的创新能力有一定局限性,因此建立电子技术创新能力培养基地(下称电子技术创新基地),全面提升实验教学能力及实验教学质量,努力培养学员创新精神和综合实践能力,构建与研究型本科教学相适应的综合性、多功能实验教学基地,势在必行。

1　建立电子技术创新基地的意义

1.1电子技术实验教学现状

实验室通常开设低频电子线路实验、高频电子线路实验、脉冲数字电路实验等课程,这些实验课对于巩固学员所学的理论知识、培养良好的实验习惯、提高实验能力是必需的,但是这些实验课相对独立,服务功能单一,且大多数实验室的实验设备只针对相关的课程,仪器设备相对简单、陈旧,不能全面地反映目前电子信息领域实际应用中较先进的设备和技术水平,已不适应现代化教学的要求,不能适应对学员创新精神和实践能力的培养[1]。为了综合学员所学知识、打破专业及课程界限、拉近院校教育与部队需求之间的距离,就需要构建新的实验教学体系及实验平台[2]。

1.2为科技创新和电子竞赛培训人才

科技创新和电子竞赛都是以电子电路应用设计为主要目标,其内容应具有实际意义和应用价值。它们着重考核学员对电子基础理论知识的综合运用能力、独立工作能力、创新能力,内容既要考虑使一般学员能在规定的时间内完成基本要求,又能使优秀学员有发挥与创新的余地,同时应注意当前教学的基本内容和新技术的应用趋势,能够对教学内容和课程体系改革起一定的引导作用。这些要求意味着学员既要有扎实的电子电路基本知识积累,还要有开阔的知识视野和新知识接受能力；既要有基本的技术操作技能,更要有积极的创新意识和独立的工作能力,而这些能力的培养需要在一个与之相适应的基地中进行,这个基地应该体现出综合性、先进性、多功能的特点[3]。

1.3完善实验体系、提高实验层次

目前的实验体系主要以基础实验为主,由于基础实验只涉及了相关理论课程的基本内容,其涉及面和深度均有限,学员虽然能够在实验中思考一些问题,但由于实验项目和实验时间的限制,不可能做深入的探讨,当学员面对新技术、新工艺时往往无从下手,这与新军事变革对学员的要求形成了强烈的反差。为此,电子技术创新基地给学员提供了一个平台,使学员在这里能够深入探讨问题,学习新理论、新技术,设计电子产品。开设能够锻炼学员能力的实验项目,而且对实验项目的质量有较高的要求。除了能提供学员基本的科学研究训练之外,还要让学员融入真正的科学研究活动当中,通过解决科学研究中的实际问题,提升自身的实践能力和培养创新精神。学员通过对一个实际电子产品从设计到生产全过程的认识,既体会了理论知识的实际应用,又培养了他们的创新意识及协作精神,更重要的是了解了一个电子产品从设计到生产的全部过程,建立了电子产品生产的系统概念,有效地提高了学员的工程技能,更有利于他们以后的工作[4]。

1.4促进研究型本科教学体系的建立

在人才培养方面坚持教学与研究相结合,是世界一流研究型大学教育和教学的普遍做法和主要经验。其具体内涵是,强调以探索和研究为基础的教学,注重在探索和研究的教学过程中激发学员的求知欲、好奇心和学习兴趣；强调与经济、社会发展及学科发展保持紧密联系,以此保持教学内容的新鲜、增强教学活力；强调师生互动,突出教学与训练方法的科学研究特色,培养学员的批判性思维与探索精神。就实验教学而言,电子技术创新基地体现了教学与研究的结合,体现了研究型本科教学的特点。研究型实验教学对实验内容的综合性、设计性、开放性均有较高的要求,是培养学员学会认知和创造的重要手段,使学员成为具有创新意识和国际视野的高素质、高质量人才,为高层次的后续学习和终身学习奠定基础[5]。

2　电子技术创新基地的主要内容

2.1电子技术创新基地的建设要点

根据学院教学的总体要求,电子技术创新基地的建设要点可以归纳如下[6-7]：

(1) 电子技术创新基地的建设应围绕课程体系、教学内容改革这个核心展开,使新的课程体系、教学内容与实验教学相互协调,共同为培养高素质人才服务；

(2) 电子技术创新基地的建设以培养具有创新精神和实践能力的高素质人才为目标,把新技术、新发现、新创造反映到创新基地中来；

(3) 电子技术创新基地的建设要突出新的实验方法与实验手段,不仅可以采用虚拟仿真实验教学,还可以采用局域网、校园网等进行网络教学,教学方法要灵活多样、多维立体互动式,充分调动和发挥教员和学员的双重积极性,变学员被动学习为主动学习；

(4) 电子技术创新基地的实验设备要具有多样性,实验设备要具有能完成现代科学技术所代表技术要求的实验,用新技术改进、改造教学硬件,是培养人才所必需的；

(5) 电子技术创新基地的教学内容要新颖,应该是目前的主流技术,在此基础上,重点研制开发一系列设计性、综合性及创新性实验项目；

(6) 电子技术创新基地的建设要明确管理职责、创新管理方法,推行高效的运行机制和新的管理模式；

(7) 电子技术创新基地的建设要重视实验教学人员的培训,多给他们提供学习深造及学术考察的机会,以提高其素质,更好发挥实验教学的作用。

2.2电子技术创新基地教学内容及组织方法

电子技术创新基地是一个全新的、系统的训练平台,教学内容应与之相适应,可以把教学内容定位在设计性实验、综合性实验、研究性实验3个层次上。学员进行这些实验的前提是他们已经完成了基础性实验,具备了一定的实验技能,学员可以根据自己的兴趣选择主要研究方向,比如单片机、PLC、DSP、PROTEL等,然后利用这些知识完成相关教学内容所要求的实验项目。教学内容要有特色,能体现实验项目的设计性、综合性及创新性,反映出相关知识领域的技术特点[8],除此之外,题目要丰富,让学员有选择的余地。如果学员独立完成了相关实验,说明学员已经掌握其研究领域的知识,那么,就可以把多个不同研究领域的学员组合在一起,互相取长补短,进而完成更加复杂、更加综合的实验项目。同时,组织学员结合专业在导师指导下开展前沿学科的研究及新技术应用的开发,指导学生就研究项目发表科技论文,安排学生参加各种大学生竞赛,结合课程设计、毕业设计进行项目研究[9-10]。

2.3电子技术创新基地的硬件建设

硬件建设是电子技术创新基地建设的基础,它直接影响训练效果。创新基地可以根据学科特点下设一个或多个实验室,实验室中除数字示波器、数字函数发生器、数字多用表、数字电源、逻辑分析仪等常用仪器外,还应具备微机硬件、软件应用、虚拟仪器、总线式测控系统、DSP和EDA等仪器,使学员能够在创新基地中完成复杂电子系统的设计与创新[11]。

3　建设中存在的问题及解决方案

电子技术创新基地给学员提供一个展示自己学术水平及创造能力的平台,使学员能够深入探讨问题及发挥创意。如何建立平台、提供开放的实验及长期保持和实施有效的管理,是长久解决的问题。基于整体考虑,提出了有待深入讨论的问题如下：

(1) 电子技术创新基地的资金总是制约本项目实施的实际问题。资金包括仪器设备的投资以及基地运转的消耗,比如,购买器件、PCB制版、购买参考书籍等。因此,必须制订一个合理的标准,使经费得到充分利用。

(2) 考核体系建立的问题。电子技术创新基地必须有一套完整的考核体系使学员获得学分。为此,必须对学员的实验过程及结果做出合理的评定,制订切实可行的评价标准,以及由此导致的实验教员的工作量的确定等实际问题。

(3) 电子技术创新基地的管理问题。由于基地的仪器设备众多,包括硬件与软件,这给维护保养带来了一定困难。因此,建设一支事业心强、业务精、结构合理、相对稳定的实验技术队伍是建好创新基地的关键[12]。

4　结语

建立电子技术创新基地能够使学员更加扎实地掌握理论知识,具有更强的实践能力,提高解决问题的综合能力和分析能力,培养学员的创新精神。电子技术创新基地建立，必然会充分带动学员对电子技术领域的追求与探索,激发学员的学习积极性与自觉性,使学员能够适应未来实际需要,同时有利于达到全面提高学员创新意识和综合实践能力的目标。随着电子技术创新基地的建立,学院整体教学体系和实践体系将会更加规范。

References)

[1] 张冬至,刘润华,王平,等. 电类课程研究型教学模式与学生创新能力培养研究[J]. 实验技术与管理,2014,31(3):17-19.

[2] 李素玲,朱浩亮,李光平.服务型电类实验室开放管理模式探讨[J]. 实验技术与管理,2014,31(6):239-241.

[3] 王莉丽,艾欣,金鹏. 国家级电气工程专业实验教学示范中心建设与实践[J].实验技术与管理,2014,31(12):124-127.

[4] 张爱英,李树奎. 以创新人才培养为导向的“功能材料实践创新基地”建设[J]. 实验技术与管理,2014,31(8):215-217.

[5] 张玉平，徐洲,林忠钦.新时期一流大学实验室建设与管理探索[J].实验室研究与探索,2011,30(3):64-67.

[6] 王吉会,赵乃勤,李宝银,等.创建实验教学新体系培养学生创新能力[J].实验室研究与探索,2005,24(3):8-10.

[7] 侯亚彬,宫德龙,丁颖.高校重点实验室建设与管理模式的创新和实践[J].实验室科学,2012,15(1):150-151.

[8] 赵希荣,朱中华.加强校内外实习基地建设,培养学生实践创新能力[J].高教论坛,2010(7):45-47.

[9] 张安富.创新实习基地建设,探索学研产育人新机制[J].中国高等教育,2008(20):33-34.

[10] 张昌凡.以实践教学基地建设,促学生实践创新能力提高[J].中国高等教育,2007(19):34-35.

[11] 李平,吴杨,王佳楠,等.建设特色实验室提高实验教学质量[J].实验室科学,2014,17(2):1-2,7.

[12] 何汝盛,邓则名,易波,等.加强“电子技术”实践教学培养学生创新能力[J].高等工程教育研究,2001(1):52-54.

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

张春平(1975—)，女，山东郓城，硕士，教保处处长，主要从事军队院校教学保障管理与研究.

E-mail：zcp523523@163.com

G482

A

1002-4956(2016)5- 0021- 03