基于“學(xué)科競(jìng)賽”引導(dǎo)的專業(yè)素質(zhì)拓展實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)

王海榮　孫雷

【摘 要】參照“學(xué)科競(jìng)賽”團(tuán)隊(duì)參與和項(xiàng)目式開發(fā)的比賽模式，針對(duì)各階段的專業(yè)課程安排，分階段地設(shè)置一系列素質(zhì)拓展項(xiàng)目，項(xiàng)目因“學(xué)科競(jìng)賽”而設(shè)，同時(shí)也服務(wù)于“學(xué)科競(jìng)賽”。依托素質(zhì)拓展項(xiàng)目的實(shí)施方法和考核模式，強(qiáng)調(diào)對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，同時(shí)也將這兩類實(shí)驗(yàn)室作為開放實(shí)驗(yàn)室，以“學(xué)分制”和“項(xiàng)目引導(dǎo)制”讓學(xué)生自主地走入實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行實(shí)踐動(dòng)手能力的訓(xùn)練。

【關(guān)鍵詞】專業(yè)素質(zhì)拓展；學(xué)科競(jìng)賽；仿真實(shí)驗(yàn)室；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室；開放實(shí)驗(yàn)室

中圖分類號(hào)： TN710 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2017）20-0026-003

The construction of the experiment system of professional quality development guided by "Subject competition"

WANG Hai-rong SUN Lei

（Network College， Haikou College of Economics， Haikou， Hainan， 571127， China）

【Abstract】Refer to the competition mode of team participation and project development， according to the professional curriculum arrangement， set up a series of quality development projects in stages， the project is set up for "subject competition"， and it also serves as "subject competition". Relying on the implementation method and the examination mode of quality development projects， emphasis on the construction of simulation laboratory and innovation laboratory， at the same time， these two kinds of laboratory as open laboratory， the "credit system" and "project guidance system" to allow students to walk into the laboratory， acquire some practical ability.

【Key words】Professional quality development；Subject competition；Simulation laboratory；Innovation laboratory；Open laboratory

0 引言

為了適應(yīng)21世紀(jì)人才培養(yǎng)的需求，大學(xué)生素質(zhì)拓展教育已被國(guó)家教育部納入應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系中[1]。當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才的需求已不再是個(gè)人主義的單打獨(dú)斗，個(gè)人的專業(yè)基礎(chǔ)永遠(yuǎn)沒有團(tuán)結(jié)合作來得重要。?？诮?jīng)濟(jì)學(xué)院作為一所應(yīng)用型本科院校，把培養(yǎng)服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)的高素質(zhì)人才作為辦學(xué)的第一要?jiǎng)?wù)，2015年就已將素質(zhì)拓展納入了各專業(yè)的課程體系設(shè)置中，盡管這兩年學(xué)校已經(jīng)為素質(zhì)拓展的實(shí)施做了大量的工作，但因?yàn)闀r(shí)間短，仍存在很多問題，尤其是專業(yè)素質(zhì)拓展。

專業(yè)素質(zhì)拓展是“以就業(yè)為導(dǎo)向”，以增強(qiáng)學(xué)生職業(yè)能力為目標(biāo)，從用人單位的需要出發(fā)，為拓寬學(xué)生知識(shí)面而開設(shè)的專業(yè)訓(xùn)練課程。所以專業(yè)素質(zhì)拓展能否順利實(shí)施，“學(xué)科競(jìng)賽”的效果如何，專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與改善是教學(xué)改革和賽前培訓(xùn)的保障，同時(shí)也是學(xué)生開展課外科技活動(dòng)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的基礎(chǔ)教學(xué)環(huán)境。本文以電子信息工程專業(yè)為例，從“學(xué)科競(jìng)賽”的比賽模式中受到啟發(fā)，團(tuán)隊(duì)參與的項(xiàng)目式開發(fā)是大多數(shù)“學(xué)科競(jìng)賽”的參賽形式，針對(duì)學(xué)生各階段的專業(yè)課程安排，分階段地設(shè)置一系列的素質(zhì)拓展項(xiàng)目，針對(duì)各階段的項(xiàng)目實(shí)施和考核模式，強(qiáng)調(diào)對(duì)仿真、創(chuàng)新和開放三類實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，并構(gòu)建多媒體性和交互性好、開放性與共享性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)體系平臺(tái)[2]。

1 基于“學(xué)科競(jìng)賽”引導(dǎo)的專業(yè)素質(zhì)拓展項(xiàng)目設(shè)置

1.1 “學(xué)科競(jìng)賽”參賽形式分析

我校電子信息工程專業(yè)每年所涉及到的大型“學(xué)科競(jìng)賽”主要是電子設(shè)計(jì)大賽、計(jì)算機(jī)作品大賽、挑戰(zhàn)杯大賽等[3]，參賽形式皆是以團(tuán)隊(duì)的形式參與，如“全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽”是以三人一組參加比賽，組員可根據(jù)自身的特長(zhǎng)自由組隊(duì)，而“計(jì)算機(jī)作品大賽”和“挑戰(zhàn)杯大賽”的組員人數(shù)不限，可以三人以上，參賽題目是學(xué)生根據(jù)當(dāng)前的新技術(shù)、新方向自擬，組員的選取要考慮到整個(gè)團(tuán)隊(duì)的綜合素質(zhì)，無論是從專業(yè)創(chuàng)新方向上，還是在溝通表達(dá)協(xié)調(diào)能力及競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)上都必須是最好的[4]。

1.2 “學(xué)科競(jìng)賽”專業(yè)素質(zhì)要求

對(duì)于電子信息工程專業(yè)相關(guān)的“學(xué)科競(jìng)賽”，都是項(xiàng)目式的開發(fā)模式，既需要對(duì)知識(shí)點(diǎn)的教與學(xué)，也需要對(duì)技能的訓(xùn)與練[5]，針對(duì)我校長(zhǎng)期參與的相關(guān)賽事，對(duì)技能和綜合素質(zhì)的要求如表1：

1.3 “學(xué)科競(jìng)賽”引導(dǎo)專業(yè)素質(zhì)拓展項(xiàng)目設(shè)置

“學(xué)科競(jìng)賽”對(duì)學(xué)生能力的要求是全方位的，除了學(xué)習(xí)基本的專業(yè)課程外，一系列的專業(yè)素質(zhì)拓展項(xiàng)目也加入了專業(yè)培養(yǎng)方案體系，根據(jù)“學(xué)科競(jìng)賽”對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的要求設(shè)計(jì)了電子信息工程專業(yè)專業(yè)素質(zhì)拓展項(xiàng)目，如表2：

在第二學(xué)期，學(xué)生剛剛接觸專業(yè)課程，首先應(yīng)進(jìn)行認(rèn)知實(shí)習(xí)，對(duì)本專業(yè)建立一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，并進(jìn)一步了解專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)；在第二、四學(xué)期的“專業(yè)見習(xí)”和“專業(yè)實(shí)習(xí)”則是讓學(xué)生走進(jìn)企業(yè)，了解當(dāng)今專業(yè)的新動(dòng)向，并能在實(shí)習(xí)中找到創(chuàng)新點(diǎn)，找準(zhǔn)自身的專業(yè)發(fā)展方向；貫穿整個(gè)大學(xué)階段的學(xué)術(shù)講座，能讓學(xué)生更好地了解前沿新技術(shù)，為參加各類“學(xué)科競(jìng)賽”找到更多的創(chuàng)新點(diǎn)和創(chuàng)業(yè)靈感；“辦公軟件高級(jí)技術(shù)實(shí)訓(xùn)”是學(xué)生科技論文寫作與計(jì)算機(jī)熟練使用的基礎(chǔ)；“電子綜合設(shè)計(jì)”是參與項(xiàng)目開發(fā)的硬件技能訓(xùn)練；“電子產(chǎn)品仿真設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)”是針對(duì)大賽所需的仿真軟件和編程軟件的訓(xùn)練；在大三時(shí)，學(xué)生已具備完整專業(yè)項(xiàng)目開發(fā)的基礎(chǔ)，“計(jì)算機(jī)作品設(shè)計(jì)與制作實(shí)訓(xùn)”和“電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽實(shí)訓(xùn)”為學(xué)生提供綜合項(xiàng)目開發(fā)訓(xùn)練。endprint

2 針對(duì)專業(yè)素質(zhì)拓展項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)體系架構(gòu)模型

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是應(yīng)用型本科高校實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一[6]。而專業(yè)素質(zhì)拓展項(xiàng)目的實(shí)施大部分在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，傳統(tǒng)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室主要依賴費(fèi)用高昂的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，僅僅只是為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)而設(shè)[7]，面對(duì)開設(shè)的素質(zhì)拓展項(xiàng)目，構(gòu)建了一套較完善的“1+3”實(shí)驗(yàn)體系架構(gòu)，以“校企合作”為素質(zhì)拓展項(xiàng)目提供專業(yè)認(rèn)知的平臺(tái)，構(gòu)建仿真實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、開放實(shí)驗(yàn)室三大綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，具體實(shí)驗(yàn)體系架構(gòu)模型如圖1：

3 實(shí)驗(yàn)室的實(shí)現(xiàn)模式

3.1 仿真實(shí)驗(yàn)室的實(shí)現(xiàn)模式

在電子信息工程專業(yè)，很多課程涉及到一些仿真軟件，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法必不可少，但大量的理論驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以用EDA技術(shù)中的仿真測(cè)試技術(shù)代替，例如針對(duì)電路、模擬電子與數(shù)字電子技術(shù)的仿真軟件Multisim中含有豐富的元器件，參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)可以隨時(shí)設(shè)置，儀器設(shè)備幾乎涵蓋了目前電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的大多數(shù)設(shè)備，查找問題非常的直觀[8]；針對(duì)單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的Proteus仿真軟件，能模擬動(dòng)態(tài)效果顯示，在開發(fā)過程中能結(jié)合硬件的搭建，軟件的設(shè)計(jì)，軟硬件的聯(lián)合調(diào)試，做到事半功倍[9]；針對(duì)可編程邏輯器件CPLD、FPGA的開發(fā)平臺(tái)Quartus II和仿真軟件Modelsim，能通過仿真出的波形圖形象地說明芯片管腳的狀態(tài)和I/O口的輸出值，在“線與線的互聯(lián)”當(dāng)中完成對(duì)數(shù)據(jù)的加工。而在素質(zhì)拓展項(xiàng)目“電子產(chǎn)品仿真設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)”中，就包含了對(duì)以上仿真軟件的熟悉和訓(xùn)練。

在仿真實(shí)驗(yàn)室配備高配置的電腦和多媒體教學(xué)儀器，每臺(tái)電腦上都安裝了電子信息工程專業(yè)相關(guān)仿真軟件和開發(fā)平臺(tái)，學(xué)生可以在該實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行訓(xùn)練，仿真實(shí)驗(yàn)室仿真軟件安裝情況如圖2：

針對(duì)素質(zhì)拓展項(xiàng)目“電子產(chǎn)品仿真設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)”，學(xué)生只需要完成Mutism 12.0、Proteus 7.0、Keil uVision4、Quartus II 11.0及Modelsim 6.3的訓(xùn)練項(xiàng)目，就可以獲得相應(yīng)的學(xué)分，在每個(gè)軟件的上機(jī)練習(xí)中，指導(dǎo)老師會(huì)針對(duì)不同的軟件設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生可根據(jù)自身的情況有針對(duì)性的進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練，也可以在自己的電腦上來完成。

仿真實(shí)驗(yàn)室在管理上應(yīng)做到合理分配，在各專業(yè)之間要共享實(shí)驗(yàn)資源，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室硬件和軟件的效用。

3.2 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的實(shí)現(xiàn)模式

對(duì)于應(yīng)用型本科院校來說，素質(zhì)教育的核心是創(chuàng)新教育，建立和完善以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室在創(chuàng)新教育中起著重要的作用[10]。建立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的目的是幫助一部分有潛力的學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和能力，并以此帶動(dòng)全體學(xué)生的能力訓(xùn)練，同時(shí)在“學(xué)科競(jìng)賽”中取得好的成績(jī)。

以電子信息工程專業(yè)的素質(zhì)拓展項(xiàng)目為例，從大二上學(xué)期開始引入“電子綜合設(shè)計(jì)”拓展項(xiàng)目，學(xué)生進(jìn)行元器件的識(shí)別、電路板的焊接、PCB板的制作等硬件開發(fā)能力的訓(xùn)練，這些都可在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成[11]。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室配備有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、電腦、制板機(jī)、元器件、多媒體教學(xué)設(shè)備和專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室管理人員，可完全模擬企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)組。大三上學(xué)期，學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)更加完備，并且學(xué)習(xí)了單片機(jī)、嵌入式、通信原理等核心課程，由此引入“計(jì)算機(jī)作品設(shè)計(jì)與制作實(shí)訓(xùn)”素質(zhì)拓展項(xiàng)目，該項(xiàng)目學(xué)生自己選題，根據(jù)當(dāng)前社會(huì)科技熱點(diǎn)，結(jié)合自身知識(shí)水平自擬題目進(jìn)行項(xiàng)目的實(shí)施，在分組上要考慮到軟、硬件設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)以及科技論文寫作和表達(dá)的能力，主要目的是發(fā)掘有創(chuàng)新能力和潛力的組參加來年的計(jì)算機(jī)作品大賽。大三下學(xué)期，學(xué)生的綜合能力在不斷地提高，引入“電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽實(shí)訓(xùn)”拓展項(xiàng)目，模擬電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的場(chǎng)景，學(xué)生按照老師指定的選題在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)。

在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室完成的這三類素質(zhì)拓展項(xiàng)目具體考核模式如表3：

3.3 開放實(shí)驗(yàn)室的實(shí)現(xiàn)模式

開放實(shí)驗(yàn)室是深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，是學(xué)生從被動(dòng)教育到主動(dòng)教育，由課堂理論教育到工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的有效途徑[12]。我校將仿真實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室作為開放實(shí)驗(yàn)室，以素質(zhì)拓展項(xiàng)目開展的形式來約束學(xué)生自覺地走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，讓更多的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)踐動(dòng)手能力的鍛煉，為今后從事工程設(shè)計(jì)和管理工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了提高學(xué)生進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室的積極性，開放實(shí)驗(yàn)室實(shí)行“學(xué)分制”和“項(xiàng)目引導(dǎo)制”。

“學(xué)分制”即通過設(shè)立開放實(shí)驗(yàn)室學(xué)分機(jī)制促進(jìn)學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生在大學(xué)四年里必須完成規(guī)定的學(xué)時(shí)數(shù)，完成實(shí)驗(yàn)室開設(shè)的“開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”，才能拿到相應(yīng)的學(xué)分。“項(xiàng)目引導(dǎo)制”即“學(xué)科競(jìng)賽”引導(dǎo)、素質(zhì)拓展項(xiàng)目引導(dǎo)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的申報(bào)引導(dǎo)，而這三類項(xiàng)目在學(xué)校都設(shè)立相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)措施，比如“學(xué)科競(jìng)賽”的獲獎(jiǎng)?wù)叨紩?huì)獲得一定的獎(jiǎng)金，而“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目”若獲得立項(xiàng)將得到一定經(jīng)費(fèi)的資助，素質(zhì)拓展項(xiàng)目直接與學(xué)分掛鉤，而且也是“學(xué)科競(jìng)賽”的基礎(chǔ)，這些都將大大提高學(xué)生進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室的積極性。

4 結(jié)語

基于“學(xué)科競(jìng)賽”引導(dǎo)的素質(zhì)拓展項(xiàng)目的設(shè)置，因“學(xué)科競(jìng)賽”而設(shè)，同時(shí)也服務(wù)于“學(xué)科競(jìng)賽”，對(duì)學(xué)生整體綜合素質(zhì)起到了一定的促進(jìn)作用。我校2014級(jí)電子信息工程專業(yè)自素質(zhì)拓展項(xiàng)目實(shí)施以來取得了很好的成績(jī)，在海南省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中獲省級(jí)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，并申報(bào)成功了多項(xiàng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類項(xiàng)目，國(guó)家立項(xiàng)1項(xiàng)，省級(jí)立項(xiàng)3項(xiàng)，校級(jí)立項(xiàng)若干，今年也有很多學(xué)生參加了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和挑戰(zhàn)杯項(xiàng)目的申報(bào)。以素質(zhì)拓展項(xiàng)目為依托的實(shí)驗(yàn)體系也得到了進(jìn)一步的完善，將仿真實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室作為素質(zhì)拓展項(xiàng)目開設(shè)的主要場(chǎng)地，為學(xué)生進(jìn)行仿真軟件的學(xué)習(xí)、綜合項(xiàng)目的開發(fā)和創(chuàng)新項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了條件。同時(shí)也將這兩類實(shí)驗(yàn)室作為開放實(shí)驗(yàn)室，以“學(xué)分制”和“項(xiàng)目引導(dǎo)制”讓學(xué)生自主地走入實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行實(shí)踐動(dòng)手能力的訓(xùn)練，畢業(yè)后能直接走上工作崗位，更早地適應(yīng)工作環(huán)境。

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