基于电子设计竞赛的创新实验室建设与管理

【摘 要】本文从电子设计竞赛的特点出发，针对参赛学生在竞赛过程中暴露的问题，提出创新实验室的建设方案与管理措施，促进实践教学与创新能力培养模式改革。

【关键词】电子设计 创新实验室 创新能力 开放式

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）10C-0039-02

一、竞赛与创新实验室的关系

电子设计竞赛是面向高校大学生的群体性科技活动，其目的在于推动高等学校实施素质教育，培养学生工程实践能力，提高学生解决实际问题、进行电子设计制作的能力，特别是在高校大学生创新能力、协作精神培养方面起到积极引导和推进作用。创新实验室通过对实验时间、实验内容、实验对象的开放，最大限度地激发了学生对实践学习的兴趣，为创新培养人才提供了条件。

（一）竞赛的目的

竞赛是综合素质的体现，通过竞赛直接或间接促进了学生对单片机、FPGA技术、嵌入式技术、C语言编程等教学内容的理解。通过竞赛，各高校加大了对实验室建设的投入，尤其是加大了对开放性创新实验室的建设力度，为优秀学生的创新发展创造了良好的客观条件。通过竞赛培养了学生的创造能力和创新意识。通过竞赛推动了师资队伍的建设。电子设计竞赛命题范围广、涉及知识点多，鼓励新技术、新器件的应用，还着重考查学生动手实践设计能力，调试排障的能力。这就要求指导教师必须有更宽的知识面和更丰富的实践经验。

（二）竞赛中存在的问题

1.课程设置不够合理。我校参加竞赛的选手大多都是大二，甚至是大一的学生。他们的专业课程开设严重滞后。大二学生参赛时尚未学习C语言程序设计和单片机技术两门竞赛必定涉及的课程。往常都是靠竞赛前的突击培训，强化练习，由他们自主提前自学掌握。这样一来，学生专业知识缺乏，没有系统性。

2.综合能力不够强。学生不能准确把握竞赛题意，无法提出合理方案，不能运用所学知识对系统电路进行周密分析，对在样机调试中出现的问题很难准确判断故障点。分析问题、解决问题的能力不强，基本知识、基本理论、基本电路掌握不扎实，基本技能训练不足，团队间、队员间交流甚少。

3.资料查阅能力不足。学生在选题后，不能尽快找到所需的相关资料，往往只会翻阅教科书或完全依赖百度搜索，对查阅的参考电路生搬硬套、东拼西凑，不能在理解的基础上消化吸收，不能针对实际项目进行改进、优化。反映出学生脱离了工程实践，没有技术积累。

4.实践技能不强。在竞赛过程中，不能正确设计实验数据表格，不会分析数据的正确与否。在焊接装配过程中，操作不熟练，温度把控不准，焊接质量不高，不会预防静电击穿，电路布局、布线不规范，电路调试与故障查找、排除等方面能力不强。这都说明平时的实验课内容验证性过多，设计性、综合性过少。学生的设计能力和综合能力未得到应有的开发和提高。

5.设计报告质量不高。在设计内容、格式方面存在不足，文档编辑不规范，方案论述不严谨，系统结构缺乏逻辑性，电路设计缺少理论分析。这些反映出我们的实践教学忽略了实验报告书写这一重要环节。

6.新器件、新技术应用能力较差。对于性能指标优越的新技术、新器件，学生缺乏了解和掌握，知识储备不足。比如今年的区电子设计竞赛指定用一片LCD1314数字电感芯片，由于该芯片是新事物，赛前没有接触过，相关的应用资料非常少，找到的资料基本都是英文版，在竞赛过程中非常被动。

（三）加强创新实验室建设的意义

创新实验室是培养学生创新能力的基地，是培养创新人才的摇篮。竞赛只是一个载体，创新实验室也仅是一个平台，学生通过竞赛参与，通过在创新实验室的培训学习，使之综合素质有质的飞跃才是最终目的。充分建设好创新实验室，利用好创新实验室，不仅可以提高学科竞赛水平，更重要的是促进实践教学改革，使之成为适应创新人才培养的新趋势。

二、创新实验室的建设方案

（一）内涵建设

创新包括概念创新、知识创新、技术创新等诸多方面，其中观念创新是前提、知识创新是载体、技术创新是目的。创新实验室建设就是要从内涵抓起，彻底改变传统观念，采取重点投入、集中建设的方针。创新实验室不同于一般的实验室，它以学生个人和科技兴趣爱好小组为主，主要开展探索性、研究性实验，针对某一领域或某一方面进行开放式研究、探讨。为学生个性化培养提供自由发挥的空间和平台，形成以培养学生综合能力、创造思维和创新意识为主的实践教学体系，重在实践，重在动手。

（二）硬件建设

为了满足创新探索的特殊要求，创新实验室的硬件配置要全，方方面面都应具备，既要有如数字万用表、示波器、稳压电源、各类开发板、游标卡尺、函数发生器、超声波清洗机、腐蚀制板系统等常规的仪器、设备、工具，还要配置一些如频谱分析仪、逻辑分析仪、电桥等高端的仪器设备。对实验中涉及使用的大型贵重仪器设备，提倡全校及校外共享。

（三）制度建设

没有规矩不成方圆，只有健全的制度才能实现有序的管理。创新实验室与传统实验室有较大的差别，因此在管制制度上也应有所调整。实验室管理制度的制定要突出学生的自主地位，给予充分的管理权限。从各个环节、全方位制定相应的规章制度，包括卫生安排、安全检查、仪器设备领用、维护维修、元器件发放、书籍外借、耗材采购、进驻选拔等。

（四）师资建设

配备精干高效的实验教学队伍，建立一支结构合理、素质优良、精干高效的实验指导教师队伍是创新实验室建设与管理的关键。创新实验室配备的管理人员应具有强烈事业心和责任感，不计较个人得失，以学生为本。要保证职称能正常晋升，待遇与其他专业教师同薪同酬，充分考虑他们的利益，激发他们的工作热情。同时也要定期或不定期对实验室管理人员进行培训，甚至是利用寒暑假时间送至科技企业挂职锻炼，使之了解、掌握本行业最新技术的最新动态，不断提高专业水平，更好地适应和胜任本职工作，工作也才有创新的可能。

三、创新实验室的管理措施

（一）竞赛项目制进驻

创新实验室是面向全校同学开放的，但不是无序开放。要进驻创新实验室，必须带有项目、任务、学习目的进来。每年可参加的竞赛，除了全国大学生电子设计竞赛外，还有全国职业院校技能大赛、全国大学生机器人大赛、全国信息技术应用水平大赛等多种赛项。拟进驻创新实验室的学生，须填写进驻申请表，规划好进驻学习计划，选择奋斗目标，由辅导员、指导教师、系部领导等三级签字确认，方可进驻创新实验室开展创新学习活动。由于是带着项目进驻的，学生在学习过程中就有目标性、针对性，从而提升学习的主动性和方向性。

（二）“师徒制”传承技术

在创新实验室里，学生的培训、指导采用“师徒制”。这里的“师”，不是指导教师，而是特指师兄、学长。由于师兄、学长是更早进驻创新实验室的，且经历过多个项目的锤炼，在技术上有较大的提升。对于初进驻创新实验室的学生而言，他们就是大神级人物，是偶像，是奋斗目标，对他们有一种自然的向往和膜拜。平时老师教学生，学生总是心存敬畏，有距离感。但如果是学生教学生，被教的学生更容易接受。所以，我们采取“师徒制”，就是指定一个老的（更早进驻的）学生定向帮扶一个或多个新进驻的学生。这样一来，新学生在技术上就有了依靠感，遇到问题时可以大胆地向学长请教。同时，“师徒制”在技术传承上也带来很多便利。就某一种技术或者某个项目的设计，学长经历过，他就有感悟、有体会、有想法，通过师徒传递，新的学生就不是从零起步，而是直接在前人的基础上理解、掌握这一技术的关键内容。如果这些技术有缺陷，那么新的学生可以在学长的基础上避免重蹈覆辙，更快地找到新办法解决存在的问题。

（三）“导师制”把握方向

“导师制”是“师徒制”的必要补充。“师徒制”由学生自主传承，但需要导师帮其把握发展方向。指导教师团队是一支结构合理、精干高效的指导教师队伍，不是一个只管理实验室的人。指导教师以解惑、引导为主，在学生项目选题、资料查找、方案论证、器件选型、软硬设计、调试测试、文档撰写、经费把控等各个环节给予必要的指导和协助，帮其解决“师徒制”中学长无法解决的问题。导师在宏观上要制定培训计划，展开新技术、新器件、新方向、新应用等方面的技能培训，同时定期考核、检验学生学习成果，及时发现存在的问题并解决。

（四）学生社团自主管理

创新实验室的创新之处，在于实验室的日常管理由系部电子科技社团负责，全员参与。为便于管理，学生社团成立了5S管理委员会，委员长由指导教师担任，下设设备组、安全组、培训组及财务组四个小组。设备组主要负责实验室仪器设备的维护、维修、保养，学生因项目需要领用、借用、归还仪器设备的登记管理；安全组主要负责实验室的环境卫生，对入驻学生进行安全教育，监督检查日常工作中的违规违章现象，对发现的安全隐患及时排除；培训组主要负责协调指导教师的培训安排，辅助开展技能培训和考核，检查“师徒制”“导师制”运行过程中的问题；财务组主要负责实验室元器件耗材、书籍资料的使用登记、发放回收，以及向系部申请采购缺少的器件。通过学生自主管理，培养了学生自我约束和自我管理的能力与责任心。

（五）合理使用运行经费

实验室的经费主要有三个来源，一个是系部每年固定的耗材增补费用，一个是针对竞赛项目学院下拨的专项经费，还有一个是学院对某个具体的创新创业项目的经费支持。在创新实验室进行的项目开发，竞赛培训所用到电子元器件、工具等耗材都是向进驻实验室的学生免费无偿提供，每年都有很大的消耗。这些经费主要用于增补日常损耗，以及购置先进的器件和设备。经费有限，需要合理使用，从而有效地加强学生的科研和创新能力的培养。

【参考文献】

[1]田裕康，罗维平.创新实验室自主管理和自主学生模式探析[J].实验技术与管理，2012（2）

[2]杨梅，田春艳.关于创新实验室建设的探索[J].实验科学与技术，2012（4）

【基金项目】广西机电职业技术学院科研项目（2015KYZZ001）

【作者简介】马子龙（1982— ），男，广西桂林人，硕士，广西机电职业技术学院讲师，研究方向：嵌入式技术应用。

（责编 丁 梦）