电信类实验室本科生分组分层分角色培养模式探索

2019-10-29 00:20曲洪权蔡希昌
实验技术与管理 2019年10期
关键词:分组单片机电路

曲洪权,蔡希昌,黄 明

电信类实验室本科生分组分层分角色培养模式探索

曲洪权,蔡希昌,黄 明

(北方工业大学 电子信息工程学院实验中心,北京 100144)

介绍了北方工业大学电子信息工程学院实验中心的本科课外培养及实践活动的情况。首先,建立分组、分层、分角色的培养模式实现实验室组织结构、学生定位和实践目标。其次,通过一系列具体措施,加强过程管理和实施有效奖惩。上述措施强化了学生的专业基本功训练,以及学生对专业知识的热爱,调动了学生参与各项实践和项目活动的积极性,并在竞赛和实践活动中取得了一系列成果。

电信类实验室;培养模式;过程管理;有效奖惩

电信类专业由于其实践性强、应用广泛等特点,特别重视课外实践活动及动手能力的培养。由于传统教学模式的限制,学生一般在大三才能进入实验室,或者部分学生未能进入实验室可从事其他实践活动。由此,很多本科学生在工作或读研过程中,其专业实践能力依然显得比较薄弱,动手能力不强。为改善现有状况,本文提出了对学生进行分组分层分角色培养模式,并开展了具体探索和制度建设,取得了一定效果。

1 选拔新生与确定分组

首先,选拔新生的时间节点宜选择在大一学年的春节前后。考虑到大一上学期是学生适应大学生活与自主学习的开始,在春节前后这个阶段,学生基本上适应了学校的生活,课程学习也已步入正轨,对实践活动的兴趣比较强[1]。其次,选拔过程需要对学生进行全面的引导,一方面要考察其课程学习的成绩;另一方面也考察其综合能力,包括人际沟通、意志力、热情等。选拔一般按照如下过程进行:发动学生,激发学生热情;填写表格,增强双方了解;评价学生,判断内在潜力;引入学生,确定组织结构;最后,要确定学生的分组方向。根据目前电信类本科生课外实践的特点,分组确定为3个方向,分别是电路组、单片机组和软件组[2-3]。但实际操作起来,确定方向往往比较困难。一方面,学生可能对很多东西感兴趣;另一方面也可能对自己的学习能力没有全面的评价。此时,教师应充分对学生进行引导,根据其自身的性格、特点和兴趣选择合适的方向,为后续的学习确定好目标[4]。

2 分层次和分角色培养

2.1 总体规则

在确定分组后,按照不同层次和角色进行培养。概括起来层次分4层,角色分3种。每个分组的层次都有4个,分别是基础层、入门层、强化层和提高层。每个层次都有明确的目标和完成内容。在低层次内容完成后,对学生进行考核。考核通过后,再开始下一层次的实践活动。分层培养的模式在于让学生明确自己的定位和奋斗目标,使实践活动的开展更加有效和提高针对性[5-7]。

为更好地加强实验室管理,设立了3个学生角色,分别是组长、师傅和学员。其中,组长协助教师管理整个分组,师傅指导学员并对组长负责。这3种角色是根据学生的成长和能力来确定的。表现好的学生可以承担师傅的角色,并进一步担任组长的角色。分角色培养的模式在于增强学生的自我管理能力和责任心,并建立起学生间的组织结构[8]。

2.2 电路组学习

电路组学习以电路原理、模拟电路和数字电路的课堂知识为基础,以动手实物制作电路为目标,并注重方法与工程应用的一系列活动。这个分组的特点是经验要求高、动手活动多核知识面要求宽[9],具体层次、目标、如何开始和关键点如表1所示。

表1 电路组学习层次、目标、如何开始和关键点

2.3 单片机学习

单片机学习以C语言、模拟电路、数字电路和微机原理等课堂知识为基础,以C语言编程实物功能为目标,并注重方法与工程应用的一系列活动。该分组的特点是知识范围宽、软硬件结合和调试要求高[10]。目前实验室的单片机是51单片机、STM32和MSP430 3种单片机,具体层次、目标、如何开始和关键点如表2所示。

表2 单片机学习层次、目标、如何开始和关键点

2.4 软件组学习

软件组以C语言、LabVIEW和面向对象程序设计等课堂知识为基础,以动手编写运行在电脑端的软件程序电路为目标,并注重方法与工程应用的一系列活动[11]。该分组的特点是基本上纯编程,但需要了解各种硬件接口及数据采集卡。目前软件组的学习以LabVIEW为主,具体层次、目标、如何开始和关键点如表3所示。

表3 软件组学习层次、目标、如何开始和关键点

通过上述分组、分层和分角色,将学生的实践活动分为3个组,将学生的实践水平分为4层,将学生的角色分为3种。从分层角度,基础层以提高兴趣和打牢基础为主,主要面向大一学生;入门层以电路训练、51单片机编程和LabVIEW练习为主,主要面向大二学生;强化层面向电路综合设计、嵌入式开发和竞赛等,主要面向大三学生;提高层为综合应用的提升,以项目实践为主要活动,提高综合性应用能力和毕业设计水平,主要面向大四学生[12]。

3 加强过程管理

实验室的实践活动是复杂的一系列活动,必须有一套运行机制和规章制度。主要措施为:严格执行周计划、周报制度和周例会,严格执行签到制度,严格执行会议记录单、采购单和调试记录单制度。通过措施执行周计划、周报制度和周例会,使学生建立起以周为单位的运行周期;通过措施签到制度,便于统计学生在实验室的时间和内容;通过措施会议记录单、采购单和调试记录单,使学生建立起基本的流程概念,使得关键过程可以追溯。在实施过程中,特别强调学生的自学与自我锻炼,并辅以组内练兵和跨组组合等趣味性和实战性较强的活动,锻炼学生的意志力和团队精神[13]。

4 实施有效奖惩

为更好地激励学生参与实验室的活动,需要一定的奖惩机制。奖励是主要激励手段,但惩罚也是必须的,以批评教育为主。实验室的奖励主要包括3部分,分别是竞赛奖、项目奖和其他类。其中,竞赛奖是面向各项竞赛,以获得省级奖项以上作为奖励;项目奖是以参与项目,完成项目为评价手段。其他奖是考虑学生在实验室的参与度和贡献度。

为更好地统筹奖罚,设立了积分制的规则。建立正积分和负积分2种机制。正积分往往是完成周计划和竞赛获奖等,而负积分与此相反。积分应该涵盖实验室主要活动的评价,并且设置应该合理与公平。

5 重视学生心理波动与成长性

部分学生的心理成熟度不高,心理波动和情绪化比较严重。尤其是在实验室的活动中,不可避免存在着攀比、自我情况管理不佳、时间分配不合理和沟通不到位的情况。这都需要教师进行合理的引导,以表扬和鼓励这种正向激励为主。

(1)对落后学生的鼓励。有些学生因为家庭、个人等因素导致实验室活动的参与度不够,这时候需要对其进行安慰和鼓励,树立其信心。

(2)对表现较好的学生的表扬与鞭策。有些学生表现比较好时,会有些沾沾自喜或者有所怠慢,这时候需要及时提醒。

(3)良好实验室氛围的培养。建立实验室爱钻研和共同努力的氛围,使学生不仅在实验室能够得到实践能力的提高,也能收获友情和温情。

6 结语

经过近2年的运行,实验室的制度建设基本步入正轨。参加此项教学模式探索的学生积极参与竞赛和参与教师的科研项目,取得一系列成果。实验室走出的学生,在读研和工作中具备相当的能力。结果证明,这种分组、分层次、分角色的培养模式有利于电信类本科生实践活动的有效开展,做出了有益的探索。

[1] 刘洪沛,李莹莹,纪阳. 高校创客教育模式探究:以北京邮电大学信息与通信工程学院专业导论课为例[J]. 北京邮电大学学报(社会科学版),2017,19(5): 90–97.

[2] 纪阳. 高校自主创客社群模式初探[J]. 创新人才教育,2017(4): 78–83.

[3] 刘兴华,王方艳. 以创新人才培养为核心的实验室开放模式探索[J]. 实验技术与管理,2016, 33(1): 9–12.

[4] 王文涛,赵宏,刘文娟,等. 大学生创新实验室建设研究[J]. 实验技术与管理,2016, 33(11): 31–36.

[5] 云中华,李勇峰,姜志峰,等. 信息技术开放实验室建设与大学生创新能力培养研究[J]. 实验技术与管理,2017, 34(3): 29–31.

[6] 王革思. 精英教育理念下大学生课外科技创新的研究与实践[J]. 实验技术与管理,2014, 31(4): 21–24.

[7] 安宁. 本科生科研能力培养及优化路径[J]. 实验技术与管理,2016, 33(12): 197–199.

[8] 杨小献,严国萍,程世平,等. 电工电子科学实验中心管理体制的改革与实践[J]. 实验技术与管理,2007, 24(7): 98–99.

[9] 李强,明艳. 专业实验室开放模式的探索与实践[J]. 实验技术与管理,2017, 34(2): 225–263.

[10] 张树团,王晶,张春平,等. 关于提升实验教学质量的思考[J]. 实验技术与管理,2017, 34(增刊1): 97–98.

[11] 李震梅,魏佩瑜,李海涛,等. 信息化背景下培养学生创新能力的实践教学改革[J]. 实验技术与管理,2017, 34(6): 15–21.

[12] 纪祝华. 水利工程仿真模拟实验室数字网络化建设的实践与探索[J]. 实验技术与管理,2007, 24(6): 142–144.

[13] 黄平,杨启贵. 数字技术实验教学示范中心建设的探索与实践[J]. 实验技术与管理,2017, 24(6): 206–212.

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

北方工业大学2017年教育教学改革和课程建设研究项目(NCUT2017JG009)

曲洪权(1973—),男,黑龙江青冈,博士,教授,实验中心主任,研究方向为信号处理与机器学习。E-mail: qhqphd@ncut.edu.cn

猜你喜欢
分组单片机电路
电路的保护
基于单片机的SPWM控制逆变器的设计与实现
解读电路
基于单片机的层次渐变暖灯的研究
基于单片机的多功能智能插排
基于单片机的便捷式LCF测量仪
分组搭配
巧用立创EDA软件和Altium Designer软件设计电路
基于MATLAB模拟混沌电路
怎么分组