以科研項目為主導，提高大學生實踐與開發(fā)能力

馬彥兵，董昌文，聶思敏，孫向榮

（貴州民族學院 理學院，貴州 貴陽 550025）

以科研項目為主導，提高大學生實踐與開發(fā)能力

馬彥兵，董昌文，聶思敏，孫向榮

（貴州民族學院 理學院，貴州 貴陽 550025）

不同于按部就班，循序漸進的課程開設(shè)原則，我們對部分實踐性教學課程進行改革，適時組建學生研發(fā)團隊，以科研項目為主導，逐步引導學生進入開發(fā)型學習軌道.構(gòu)建這種實踐性教育模式本質(zhì)上的意義在于：既彌補了本科教育缺乏個性化教學之不足，又吸收了研究生培養(yǎng)模式中依據(jù)學生實際側(cè)重科研訓練之長，實現(xiàn)了全面提高大學生實踐開發(fā)能力的目標.

科研項目；實踐教學；考核方式；開發(fā)能力

1 從“三基本”入手，基礎(chǔ)實踐課程讓學生“手”“腦”并用

有別于其它的專業(yè)基礎(chǔ)實驗與實踐教學活動按部就班、循序漸進的課程開設(shè)原則，我們結(jié)合實際對部分實踐性教學課程進行改革，核心是：以科研項目為主導，提高大學生實踐與開發(fā)能力.學生從一進校起，就進入第一階段的實踐訓練.我們優(yōu)先安排以實踐為主的課程，如《電子制作Ⅰ》，該課程實行集中教學與分散指導相結(jié)合的彈性教學方式，要求學生安裝一臺半導體收音機，收音機的焊接、裝配和調(diào)試工作由學生課后自行完成.學生在這一過程中必須解決三個基本問題：即基本工具（電烙鐵、萬用表等）的使用，基本元器件的認識與選配，基本電路的調(diào)試和測量.面對明確的“三基本”任務，學生既顯得興奮又顯得緊張，但經(jīng)過若干日夜的努力，將一堆完全零散的元器件變成可以接收無線廣播電臺節(jié)目的收音機后，學生覺得很有成就感，自信心也得到增強.

第二學期開設(shè)的課程《電子制作Ⅱ》要求學生脫離規(guī)范圖紙，自行設(shè)計制作三個電子作品——串聯(lián)式穩(wěn)壓電源、無線話筒、單片機彩燈.在這個過程中，學生在知識深度上雖然達不到理論要求，但在實踐上能夠廣泛接觸今后所要學習的從低頻電路到高頻電路，從模擬電路到數(shù)字電路直至微處理器方面的知識，可以大大開闊他們的視野，激發(fā)起學生濃厚的專業(yè)興趣.緊隨其后或同步開設(shè)的其它電類課程對所完成的電子作品從理論上進行了系統(tǒng)分析，解決了學生在實踐中沒有搞清楚的問題，增強了學生的理性認識水平.實踐（而非實驗）課程和理論課程實現(xiàn)有機結(jié)合，良性互動，互為促進，相得益彰.

2 變革考核方式，進一步強化學生硬件設(shè)計、仿真、制作能力

學生進入大學三年級時，已經(jīng)完成了基礎(chǔ)課的學習，具備了基本電子設(shè)計制作基礎(chǔ)，但此時還不具備進入研究開發(fā)的條件.第二階段學生實踐性能力訓練的重點是：以實驗室標準電路板制作系統(tǒng)為平臺，初步培養(yǎng)學生獨立設(shè)計、制作完成一定功能的電路系統(tǒng)的能力.我們選擇了《電子電路計算機輔助設(shè)計》和《傳感器原理》兩門理論與實踐可緊密結(jié)合的課程，改革原有考核方式，變“單考核”為“雙考核”，即，既考核理論知識，又考核硬件制作.在硬件制作過程中，我們采取元器件學生自購（元器件金額控制在學生可承受范圍內(nèi)，旨在培養(yǎng)學生做項目的節(jié)儉意識）和實驗室協(xié)助解決部分耗材（覆銅板、三氯化鐵、焊錫絲、松香等）相結(jié)合的辦法進行，具體設(shè)計任務學生自定.學生在廣泛收集資料，相互討論的基礎(chǔ)上，提出初步設(shè)計方案，報給任課教師審核.教師主要從方案的可行性角度進行指導，引導并幫助學生完善設(shè)計方案，使之更為合理、可行.設(shè)計方案確定后，學生即可進入項目實施環(huán)節(jié)，直至實際的作品成型，達到既定的指標和參數(shù).學生在這一過程中，通過利用實驗室提供的成套制電路板設(shè)備及耗材，掌握了從覆銅板下料到標準電路板生成的全部知識.這是以前的學生只能在專業(yè)化廠家才可以見到的電路板生產(chǎn)過程.通過構(gòu)建這一教學環(huán)境，教師將學生引導到開發(fā)型的學習軌道上來[1].

通過前兩個階段的學習，學生已經(jīng)初步獲得了從事簡單開發(fā)工作的能力，具有了在該行業(yè)自我發(fā)展的基本條件.

3 以科研項目為主導，依托開放實驗室 “自由平臺”，全面提升學生開發(fā)創(chuàng)新能力和就業(yè)率

眾所周知，從事電子設(shè)計工作是很艱辛、很復雜而又充滿挑戰(zhàn)性的，需要具備嚴謹、敏銳、良好的溝通協(xié)作能力和持之以恒，堅持到底的精神.受到社會急功近利、急于求成的浮躁風氣影響，學生在艱苦的實踐工作環(huán)境下，若要長期保持這種狀態(tài)是很難的.有的學生因為堅持不下來，而不能往更高的階段繼續(xù)發(fā)展.在這種情況下，我們將實際科研項目與學生自主創(chuàng)新學習活動結(jié)合起來，教師和學生共同從事困難而復雜的科研工作，帶動了一大批學生長期駐守實驗室（自2003年起，我院逐步建立起學生自主管理，依研究興趣而自由組合研發(fā)團隊的開放實驗室“自由平臺”），夜以繼日進行科研實踐.從2002級的學生開始，我們就與中科院高能物理研究所展開科研項目合作.學生有幸得以享受到中科院高能物理研究所的一些資源，參與課題項目的積極性非常高，學生在老師的指引下，較好地承擔了項目的部分前期論證、資料收集、方案設(shè)計與修改、調(diào)試測量、科研資料整理、論文的初步撰寫等具體工作.學生在這個過程中，得到了全方位、系統(tǒng)化科研訓練，不少同學原來在實驗結(jié)論表述，實驗現(xiàn)象分析上有很大障礙，經(jīng)過老師一對一指導以及研發(fā)團隊成員相互影響，到畢業(yè)時已能獨立撰寫出規(guī)范的、高質(zhì)量的科研小論文，寫作能力、分析總結(jié)提煉能力得到大幅度提高.學生與教師共同完成了中科院高能所中子監(jiān)測器數(shù)據(jù)庫的建設(shè)及數(shù)據(jù)的圖形發(fā)布網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)后，又繼續(xù)承擔了中科院高能所遠程氣象站數(shù)據(jù)無線自動傳輸系統(tǒng)的整體設(shè)計調(diào)試工作.

有些研究項目經(jīng)過幾屆學生的豐富和發(fā)展，技術(shù)資料和研究方法日漸完善，如大屏幕LED顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)在最初的開發(fā)實踐中，不能正常發(fā)揮硬件的基本功能，因此LED顯示效果很不理想.我們將它列為歷屆學生延續(xù)和發(fā)展的學生科研課題項目之一，供有興趣的學生研究開發(fā).后一屆學生往往能在前面同學的基礎(chǔ)上不斷總結(jié)和提高，開發(fā)出新的功能，設(shè)計出新的LED顯示效果.學生在這個過程學會了在繼承中發(fā)展、進步的道理.學生研發(fā)團隊承擔項目分塊，在他們能力范圍內(nèi)完成特定的子項目.他們在項目上深入學習和研究，不少到最后發(fā)展成為自己畢業(yè)論文的核心部分.

另外，我們還與一些公司進行項目開發(fā)合作.在合作過程中，我們發(fā)現(xiàn)涉及的技術(shù)需要非常前沿的知識，為此，在公司的支持下，我們先后派了學生到深圳相關(guān)公司進行學習，這些工作從廣度上大大提高了學生實踐與開發(fā)工作的能力.

經(jīng)過我們項目開發(fā)訓練的學生，技術(shù)水平、思想素質(zhì)和團隊協(xié)作能力都得到明顯提高，就業(yè)面不斷擴大.從2000級學生開始，有的在深圳和佛山的大公司做研發(fā)工作；有的在公司中很快成為項目負責人，2002級孟仁周同學負責高端RAM技術(shù)的核心代碼編寫工作；2003級楊勝乖同學在羚羊單片機分公司做LINUX平臺的工作，能獨擋一面的完成項目開發(fā)；2003級韋忠培同學畢業(yè)后在貴州烏江水電站做項目開發(fā).2004級羅德軍同學到深圳以后在短短十幾天內(nèi)就進入全國知名企業(yè)“步步高”公司從事研發(fā)工作.我們這些在校經(jīng)過嚴格科研實踐訓練的同學到深圳應聘時，當被用人單位問及有何優(yōu)勢時，常常這樣回答：“別人可能告訴你，他學過什么，但我可以告訴你，我做過什么，我還能做些什么.”在校生研發(fā)團隊同時也是已畢業(yè)參加工作同學的大后方，當已畢業(yè)同學在工作中遇到困難時，常常通過互聯(lián)網(wǎng)與在校的研發(fā)團隊進行交流并獲得急需的資料；已畢業(yè)同學的工作經(jīng)歷和感受，反過來激發(fā)了在校研發(fā)團隊的工作熱情.這種信息聯(lián)系與溝通促進了雙方的共同進步.

4 結(jié)束語

在開展學生的研發(fā)能力培養(yǎng)工作中，把實際科研項目與學生的理論和實驗教學直接結(jié)合在一起，以項目引領(lǐng)學生興趣，激發(fā)學生的創(chuàng)造熱情，深度挖掘出學生的學習科研潛力，較好地克服了當今多數(shù)大學生“能說不能做”或者“能做不能說”的蹩腳現(xiàn)象，真正實現(xiàn)了學生的全面發(fā)展.我們從實際的教學培養(yǎng)經(jīng)驗出發(fā)，總結(jié)提煉出了以科研項目為主導，以提高大學生實踐與開發(fā)能力為落腳點的新的電子信息類專業(yè)學生實踐教育培養(yǎng)模式，這種培養(yǎng)模式在省內(nèi)高校屬首創(chuàng)，即使在國內(nèi)高校也不多.其本質(zhì)上的意義在于：既彌補了本科教育缺乏個性化教學之不足，又吸收了研究生培養(yǎng)模式中依據(jù)學生實際側(cè)重科研訓練之長.依靠這種模式，從培養(yǎng)出的幾屆畢業(yè)生能在眾多求職者（含為數(shù)不少的碩士生）中脫穎而出，得到用人單位青睞的實例來看，已經(jīng)突顯出我們多年來著手實施的這種實踐性教育改革完全達到并超過預期效果，具有很大的實際意義.

〔1〕聶思敏,倪紹勇，等.培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的教學改革思想與實踐[J].貴州民族學院學報，2006（5）：179~181.

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