以学科竞赛为导向的电子信息专业实践教学探索

綦光+白亚丽+王波+张伟

摘要：学科竞赛对于提高高等院校的工程教育质量，推进实践模式改革和培养学生工程能力具有积极的作用。针对学科竞赛折射出的创新实践与人才培养方面存在的一些问题，以学科竞赛为依托对促进实践教学模式、考核评价体系改革、知识体系更新进行积极探索，促进学生知识、能力、素质的协调发展。

关键词：学科竞赛；工程意识；实践教学；综合素养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）32-0120-02

学科竞赛作为教育部倡导的创新型人才培养的重要举措，对于提高教育教学质量，推进实践模式改革和培养学生工程能力具有积极的作用。在新形势下，各高校积极探索以学科竞赛和科技活动为载体加强学生工程实践和创新能力培养。学科竞赛是面向大学生和高职生的群众性科技竞赛活动，其中电子信息类学科竞赛主要包括电子设计竞赛、飞思卡尔智能车大赛、机器人大赛、传感器创新大赛、MEMS传感器应用大赛、物联网应用大赛、信息技术应用能力大赛、嵌入式处理器设计大赛等，其目的在于推动高等学校电类学科课程体系和课程内容的改革，培养学生的工程实践能力、创新能力和团队协作精神，切实提高学生的工程意识和工程素养。以学科竞赛为载体所开展的电子信息类学生工程能力培养策略和教学实践，针对学科竞赛折射出的创新人才培养方面存在的一些问题，以学科竞赛为依托提升学生工程实践和创新能力进行探讨，实施以学生为中心和以工程能力培养为导向的实践教学改革，全方位促进学生工程意识和综合素养的提升。

一、学科竞赛中存在的问题及现状分析

在学科竞赛赛前培训及竞赛过程中，参赛学生在电子信息类知识储备、工程实践能力、团队协作、创新开拓意识、综合素质等方面存在一些不足之处，具体表现在：

1.电子信息类知识构成和理论欠缺。我校参赛学生以大学二三年级学生为主，有些电子信息类课程设置不够合理，专业课程开设相对滞后，学生专业知识掌握不够全面，比如传感器技术、控制技术和电子测量理论知识欠缺。很多参赛学生不能正确理解竞赛题目要求，不能根据要求设计正确的实施方案，只是将查阅的参考电路进行拼凑，缺乏系统性且论证不详实。

2.理论知识不能学以致用，工程实践能力较差。很多参赛学生对竞赛中发生的诸多实际问题不知如何下手，不能运用所学理论知识对竞赛中出现的问题进行分析和思考，对基本常用仪器使用、电路焊接等操作不够娴熟。

3.工程能力和综合素养较差。主要表现在设计报告撰写不规范，语法错误和错别字较多，对电路设计方案论证缺乏系统分析和逻辑性。在测试现场，由于心理素质差而表现的过于紧张，对专家提出的问题答非所问，或手忙脚乱导致测试过程出现一些不应发生的失误。竞赛不仅仅是技能的竞争，更是良好心态的比拼。比赛期间，会遇到这样那样的问题，有些同学缺乏善始善终、持之以恒的决心，很难走到比赛最后。

4.团队协作与创新开拓意识不够。电子设计竞赛既不是单纯的理论设计竞赛，也不仅仅是实验竞赛，而是由一个参赛团队共同设计，制作完成一个有特定工程背景的题目。竞赛题目对多个学科的知识和技能进行考察，譬如硬件电路的焊接与调试，单片机程序编程、设计报告撰写等，但由于团队协作意识不够，常出现个人能力很强却各自为政的局面，不能实现强强联合。参赛学生对赛题的分析缺乏创造潜力和创新意识，不能根据所学的知识进行开拓创新。

二、学科竞赛促进实践教学改革与人才培养

1.依托学科竞赛促进实践教学模式改革。目前实践教学基本上都依据专业教学计划来组织教学工作，实践方式大多采用教师先讲，学生按照教师的布置或者指导书上的步骤，按部就班，完成实践操作。学生虽然也参与了实验教学活动，但实质上是处于被动接受的状态，学习的主动性、积极性受到一定的限制。学生在实践课堂上简单的动手操作训练，对学生工程实践能力的锻炼非常有限。在这种模式下，虽然也强调工程实践能力的培养，但这种能力是被当作技能并以“知识”的形式加以传授，从而阻碍了学生“创造性”应用能力的培养。针对这种现状，探索一种课堂内外、校内校外全方位的实践过程体系和运行组织模式。在课内实践中减少验证性题目，加强设计性题目，增加创新性题目；在课外实践中，开放更多实验场所，提供多种实验条件，参与竞赛强化实践；校外实践中，鼓励学生自主调查研究，深入企业实践锻炼；在校內实践中，鼓励学生积极参与各项学科竞赛、教师科研项目以及“挑战杯”科技创新活动，让学生得到更多更广泛的实践机会，锻炼工程实践能力并积累实践创新经验，强化工程能力和综合素养的提升。

2.依托学科竞赛推动考核评价体系改革。考核形式与评价体系是学生学习的指挥棒。传统教学模式对教学效果和学生能力的评价采取了规范性考核方式，通过标准性的试卷来考评具有能动性和创造力的教师和学生，抹杀了教师和学生的创造思维。当前的教育体系重理论轻实践，导致学生高分低能。因此，培养学生不但要有扎实的基础知识，还要有获取新知识的能力及创新能力。只有采用全方位多元化考核形式才能真实地反映教与学的情况。学科竞赛注重理论与实践的结合，依托学科竞赛可以很好地促进考核评价体系的改革，为多元化考核提供指导。考核评价时更侧重学生学习过程的评价，采用理论测评、设计报告与实物制作相结合的方式，全方位地、科学合理地评价学生对所学知识的理解深度和应用广度，以提升工程能力和综合素养为导向积极引导学生学以致用，用以促学，学用相长。

3.依托学科竞赛促进知识更新与技术引领作用。众所周知，电子技术发展非常迅速，电子产品更新换代应接不暇。当前课堂教材的内容往往滞后于电子技术与产品的发展速度，在课堂上学到知识往往是不足以胜任学科竞赛的高标准要求。譬如单片机作为电子设计竞赛的核心器件，很多同学在课堂上学习相对比较陈旧的8051单片机，而在竞赛中需要使用低功耗MSP430单片机，红牛STM32F103ZET6，或DSP微处理器等新型电子资源。再譬如步进电机的选型，包括三菱、西门子、欧姆龙等公司诸多系列新款产品。这就需要依托学科竞赛促进教学过程与时俱进，及时更新知识体系，选用典型资源进行案例教学，做好技术引领作用。

三、结论

以培养学生工程能力为导向，以教学实践和科技创新、学科竞赛为平台，突出实践育人，加强和提升学生的科技创新意识，逐步形成了学生科技实践和学科竞赛的培养计划，促进了学生科技创新意识和实践动手能力的提升。以学科竞赛为载体开展实践教学和人才培养方式改革，在开展教学工作中做到以赛促教、赛教结合、强化技能、明显促进了学生工程能力和职业能力的发展。

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