以項目推動電子專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式探討與實踐

韓建?牟海維?呂秀麗?周圍?全星慧

摘要：為了提高電子專業(yè)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力，提出了以學(xué)生立項，參加各類電子競賽的方式推動創(chuàng)新能力。采用分階段、立體化，將創(chuàng)新能力的培養(yǎng)深入到實踐教學(xué)活動的各個層面，遍布到本科生的各個學(xué)習(xí)階段的方法。探索一套實踐教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)，把理論知識同實踐有效結(jié)合，為學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)打下良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：實踐能力；創(chuàng)新能力；項目驅(qū)動

作者簡介：韓建（1976-），男，吉林永吉人，東北石油大學(xué)電子科學(xué)學(xué)院，副教授；牟海維（1963-），男，黑龍江綏化人，東北石油大學(xué)電子科學(xué)學(xué)院，教授。（黑龍江 大慶 163318）

基金項目：本文系黑龍江省教育廳教學(xué)改革項目（項目編號：JG2013010161）的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）09-0022-02

當(dāng)前世界范圍內(nèi)，工科大學(xué)都把培養(yǎng)工程領(lǐng)導(dǎo)人作為其重要的人才培養(yǎng)使命；基于項目學(xué)習(xí)或面向問題的學(xué)習(xí)是培養(yǎng)工程創(chuàng)新能力的重要途徑。近年來，歐美等發(fā)達(dá)國家的大學(xué)充分強調(diào)基于項目學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)模式，注重“以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)”和“做中學(xué)——根據(jù)需要的學(xué)習(xí)”。斯坦福大學(xué)十分重視讓本科生（包括低年級學(xué)生）參與研究工作，認(rèn)為這是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要一環(huán)。本科生有機會參與大學(xué)的研究、站在新知識的前沿，是美國一流大學(xué)在本科教育方面最明顯的競爭優(yōu)勢。麻省理工學(xué)院（MIT）所有工科專業(yè)的培養(yǎng)方案中，都包括以項目為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)課程，讓學(xué)生親自動手參與工程項目。以項目形式完成一項或多項任務(wù)，并以書面形式總結(jié)完成任務(wù)的過程及結(jié)果。以學(xué)生為中心，以問題研究為導(dǎo)向，實施研究性教學(xué)，致力于提高學(xué)生的工程實踐能力、表達(dá)能力、管理能力和工程領(lǐng)導(dǎo)能力。[1]

一、構(gòu)建系統(tǒng)模式，建立培訓(xùn)體系

從系統(tǒng)的角度建立培養(yǎng)一套訓(xùn)練體系，分階段、立體化培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。根據(jù)電子類專業(yè)特點，強調(diào)研究性的創(chuàng)新，通過建立創(chuàng)新能力培養(yǎng)和實踐的教學(xué)體系，將創(chuàng)新能力的培養(yǎng)深入到實踐教學(xué)活動的各個層面，遍布到本科生的各個學(xué)習(xí)階段。[2，3]創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系主要以教師為主體，深入到教學(xué)活動的各個層面，而創(chuàng)新能力實踐體系是我們在學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的另一個亮點，這個過程中以學(xué)生為主體，按照時間順序循序漸進培養(yǎng)。

使學(xué)生圍繞具體項目，利用各種資源，在項目設(shè)計、實際體驗、探索創(chuàng)新等過程中，以團隊形式自主獲得較為完整而具體的知識，形成技能并獲得發(fā)展，提高學(xué)生解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力。項目數(shù)力求精，最后學(xué)生從立項，答辯，制作，驗收經(jīng)歷所有的環(huán)節(jié)。要在綜合性大學(xué)培養(yǎng)電子信息類高素質(zhì)人才，首先應(yīng)在教師及其教學(xué)過程中樹立起創(chuàng)新教育人才培養(yǎng)理念。即不能把教學(xué)只看成是知識的傳授、將其作為教育的目標(biāo)，而是要結(jié)合學(xué)校和學(xué)院自身的特點，結(jié)合學(xué)科發(fā)展的方向，以創(chuàng)新教育作為自己的教學(xué)理念，并貫穿于整個教學(xué)過程中。具體而言，就是要著力把學(xué)生培養(yǎng)成既具有扎實的理論基礎(chǔ)，又具有較強的實踐能力和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型人才。對于東北石油大學(xué)的電子信息類學(xué)生，不但要繼續(xù)保持基礎(chǔ)知識扎實雄厚的特點，同時還要有較強的實踐能力，成為既能在學(xué)術(shù)研究前沿上保持自己的優(yōu)勢，又能在解決數(shù)字化油田重大需求和具體問題上做出貢獻的綜合型、智能型、創(chuàng)造型高素質(zhì)專業(yè)人才。創(chuàng)新意識實踐體系的建立，打通理論教學(xué)、實踐教學(xué)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等各個教學(xué)、教育環(huán)節(jié)，構(gòu)建了一個完整的系統(tǒng)。

1.在理論教學(xué)過程中

很多低年級的課程設(shè)計了MRP環(huán)節(jié)，即微型研究項目（Mini Research Project），其目的是讓學(xué)生在進入大學(xué)學(xué)習(xí)初期就開始建立創(chuàng)新能力，這個階段的創(chuàng)新能力主要是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)、快速理解的能力。幾乎每個學(xué)生都經(jīng)過了4A訓(xùn)練模式的鍛煉，即撰寫論文（A Paper）、編寫代碼（An Executive Program）、匯報成果（A Simple Presentation）和進行答辯（An Interview），這樣就給今后創(chuàng)新能力和創(chuàng)新實踐的培養(yǎng)奠定了堅實的行為基礎(chǔ)。

2.在實踐教學(xué)過程中

除了要求學(xué)生完成實驗課程中的指定實驗內(nèi)容外，電子創(chuàng)新設(shè)計開發(fā)基地專門開辟了一個24小時開放的實驗室，里面配備有全套的實驗儀器設(shè)備，學(xué)生可以在課余時間進入開放實驗室進行創(chuàng)新活動。在學(xué)生有困難時經(jīng)驗豐富的實驗技術(shù)人員給予其有力的指導(dǎo)。這個環(huán)節(jié)主要面向中低年級學(xué)生，給他們在創(chuàng)新思維的建立過程中提供必要的實驗環(huán)境。并對每項創(chuàng)新活動提出中肯的評價和詳細(xì)的改進建議，對其中具有進一步創(chuàng)新價值的項目提供進一步的創(chuàng)新實踐渠道，充分調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新熱情。[4]

3.積極組織學(xué)生參加高水平學(xué)科競賽

將之作為檢驗創(chuàng)新實踐活動的一個重要窗口。通過學(xué)校教務(wù)處和學(xué)院的共同努力，每年都能提供20組學(xué)生參加創(chuàng)新實踐活動和參加各類高水平學(xué)科競賽，參與的學(xué)生覆蓋率達(dá)到40%以上。這些創(chuàng)新實踐活動和高水平學(xué)科競賽都配備富有經(jīng)驗的專職教師，創(chuàng)新活動的主題由學(xué)生制定，指導(dǎo)教師加以點撥，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。高水平學(xué)科競賽則由實踐經(jīng)驗豐富的教師組成團隊，通過選拔的方式從創(chuàng)新活動能力突出的學(xué)生中挑選出佼佼者，然后組團參賽。近年來通過這樣的方式每次參加全國性學(xué)科競賽都能取得一等獎的好成績，這對學(xué)生今后的個人發(fā)展起了積極的推用，很多在學(xué)科競賽中獲得一等獎的學(xué)生在今后的工作崗位和深造學(xué)習(xí)中都表現(xiàn)出優(yōu)秀的能力。[5]

二、實施過程

對學(xué)生開放實驗室，允許各個年級學(xué)生提前進入科研實驗室的目的是發(fā)揮學(xué)院多個專業(yè)方向的優(yōu)勢，讓低年級學(xué)生接觸承擔(dān)科研任務(wù)的教師、研究生，讓高年級本科生了解學(xué)科前沿、研究方向，認(rèn)知專業(yè)特征、發(fā)展方向，實踐先進儀器、研究方法。這項工作可以使本科生在認(rèn)知各學(xué)科、各專業(yè)的研究動態(tài)和專業(yè)特征方面具備基本的電子工學(xué)知識背景，有效幫助本科生有針對性地依據(jù)本專業(yè)升學(xué)、跨專業(yè)升學(xué)和就業(yè)創(chuàng)業(yè)三個方向規(guī)劃自身發(fā)展，有效促進本科生完成專業(yè)選擇、繼續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)、開展自主創(chuàng)新實踐活動等。

1.大一年度項目

采取興趣引導(dǎo)和思路引導(dǎo)，不求專業(yè)性，重在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和過程認(rèn)識，包括仿真類和實踐類，來自學(xué)院平臺項目、教師項目、學(xué)生自主立項等，平臺項目基于freescale單片機的流水燈設(shè)計；智能機器人設(shè)計；基于LabVIEW和仿真平臺的大一年度學(xué)習(xí)平臺。

2.大二年度項目

采取課程引導(dǎo)的方式，將基于課程學(xué)習(xí)與基于項目學(xué)習(xí)相結(jié)合，與導(dǎo)師制相結(jié)合。計劃內(nèi)項目通過改造“電子技術(shù)課程設(shè)計”實踐教學(xué)環(huán)節(jié)完成；計劃外項目源自大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃項目、各種競賽項目、學(xué)院規(guī)劃項目庫、學(xué)生自主立項等。

3.大三年度項目

采用課程引導(dǎo)方式，項目內(nèi)容具有一定的綜合性，可以涉及多門課程，可以采用跨學(xué)科項目。大三學(xué)年項目源自專業(yè)課程設(shè)計改造項目、專業(yè)綜合設(shè)計改造項目、大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃、各種競賽項目等。專業(yè)綜合課程設(shè)計改造：電機課程群實踐教學(xué)平臺；電器課程群實踐教學(xué)平臺；工業(yè)自動化課程群實踐教學(xué)平臺；電力系統(tǒng)自動化課程群實踐教學(xué)平臺。

4.大四年度項目

校內(nèi)畢業(yè)設(shè)計：大四畢業(yè)設(shè)計項目化，改造畢業(yè)設(shè)計題目及內(nèi)容，盡可能來自于科學(xué)研究和工程實際課題。參與到教師的科研課題中。本科生畢業(yè)設(shè)計論文中除包括硬件電路設(shè)計、軟件設(shè)計、實驗結(jié)果分析外，還應(yīng)增加電路調(diào)試、容量分析、成本分析、可持續(xù)性發(fā)展、環(huán)境污染等。

校外畢業(yè)設(shè)計：在校外實踐基地東北石油大學(xué)—大慶油田測試分公司工程實踐教育中心，科研與教學(xué)相結(jié)合，科研反哺教學(xué)；在完成科研項目中完成培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力。

三、結(jié)論

針對研究性大學(xué)電子類創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中普遍存在的問題，提出了建立了創(chuàng)新培養(yǎng)體系的解決方案，多層次、多方位開展工作，通過多年的實施取得了顯著的效果，培養(yǎng)出大量富有創(chuàng)新性的研究人才和技術(shù)人才，活躍在國家各個層面的重要崗位上。但是面對學(xué)生的多樣化和個性化需求，還要進一步加強和完善學(xué)生創(chuàng)新意識培養(yǎng)體系和創(chuàng)新意識實踐體系的建設(shè)，更好地培養(yǎng)創(chuàng)新型工程人才。

參考文獻：

[1]牟海維，呂秀麗，等.電子類大學(xué)生校內(nèi)實習(xí)和創(chuàng)新教育基地建設(shè)的探討與實踐[J].實驗室研究與探索，2010，（4）：10-12.

[2]韓建，牟海維，等.電子類實習(xí)基地建設(shè)與創(chuàng)新性人才培養(yǎng)[J].長春理工大學(xué)學(xué)報，2010，（8）.

[3]黃朝志，劉宏，等.以實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的電子創(chuàng)新中心建設(shè)[J].實驗室技術(shù)與管理，2010，（12）：148-15.

[4]陳新.以科技競賽培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].發(fā)明與創(chuàng)新（綜合科技），2011，（2）：42-43.

[5]楊奕，徐鵬，彭小峰.電子設(shè)計競賽與實踐教學(xué)改革[J].實驗室研究與探索，2013，（4）.

（責(zé)任編輯：劉輝）