實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心特色建設(shè)的研究與實(shí)踐

陳 瓊 陳黎娟 吳開志

摘要本文闡述了加強(qiáng)示范中心特色建設(shè)的必要性,介紹了示范中心在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、資源利用、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的管理、實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)和自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備等特色建設(shè)方面的一些措施。

關(guān)鍵詞實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心特色建設(shè)

中圖分類號(hào):G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心是實(shí)踐教學(xué)的組織者和執(zhí)行者,其建設(shè)的水平將直接影響實(shí)踐教學(xué)效果,而實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心是實(shí)踐教學(xué)的先進(jìn)代表,加強(qiáng)其建設(shè)研究與探索對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)具有非常重要的意義,對于進(jìn)一步優(yōu)化資源配置,提高辦學(xué)效益,深化實(shí)驗(yàn)室管理體制改革,提高資源共享水平,強(qiáng)化辦學(xué)特色,提高辦學(xué)水平,促進(jìn)學(xué)校發(fā)展具有積極意義。然而許多實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)驗(yàn)收后,不重視特色建設(shè)研究,停留在原有的建設(shè)水平,未能跟上科技發(fā)展速度,致使其水平下降、特色不再,失去其示范作用。因此,加強(qiáng)特色建設(shè)對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心特別是技術(shù)型示范中心顯得尤為重要。以下介紹我?！皢纹瑱C(jī)與嵌入式系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心在特色建設(shè)過程中采取的一些措施。

1 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和學(xué)科及特色專業(yè)建設(shè)相結(jié)合,保持教學(xué)內(nèi)容先進(jìn)性

實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)初期建設(shè)重點(diǎn)在硬件建設(shè),與其他高校實(shí)驗(yàn)平臺(tái)區(qū)別不大,顯示不出鮮明的特色,需經(jīng)過較長時(shí)間教學(xué)改革與經(jīng)驗(yàn)積累,形成自身特色。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中,我?！皢纹瑱C(jī)與嵌入式系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心主要做了以下幾方面工作:

(1)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)。在《微機(jī)原理》和《單片機(jī)技術(shù)》實(shí)驗(yàn)課程中保留幾個(gè)經(jīng)典驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),如基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)及接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)等,增加了多個(gè)設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生由被動(dòng)變主動(dòng),發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)中的主觀能動(dòng)性,充分激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí),努力培養(yǎng)他們的創(chuàng)新實(shí)踐能力。并根據(jù)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的需要和市場的需求,有目的的開發(fā)了一些實(shí)用型、設(shè)計(jì)型、復(fù)合型的實(shí)驗(yàn)專題,這對學(xué)生今后就業(yè)有很大的好處。

(2)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與學(xué)科建設(shè)和特色專業(yè)建設(shè)相結(jié)合,彰顯特色。根據(jù)學(xué)科發(fā)展的動(dòng)態(tài),對原有的教學(xué)課程進(jìn)行認(rèn)真地分析和篩選,剔除一些陳舊的實(shí)驗(yàn)和內(nèi)容,增加具有前沿性、交叉性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并對部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行重組及整合,探索出一條科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新思路,努力做到驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)精煉有效、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)不拘一格,實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)揮最好效果。結(jié)合電子信息工程專業(yè)特色,推出了幾個(gè)非常有專業(yè)特色綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,并設(shè)計(jì)自制了相應(yīng)的模塊化實(shí)驗(yàn)平臺(tái),如溫度檢測與控制系統(tǒng),語音信號(hào)處理系統(tǒng)等實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

2 加強(qiáng)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合,積極開展技術(shù)培訓(xùn),提高資源利用率

實(shí)驗(yàn)中心主要承擔(dān)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù),通常儀器設(shè)備利用率偏低,如何進(jìn)一步發(fā)揮實(shí)驗(yàn)中心的作用,合理利用好其儀器設(shè)備及場地,對目前教學(xué)資源相對不足的情況具有重要作用。我?！皢纹瑱C(jī)與嵌入式系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心除承擔(dān)全?！段C(jī)原理》和《單片機(jī)技術(shù)》等實(shí)驗(yàn)外,還承擔(dān)了信息工程學(xué)院的專業(yè)課程設(shè)計(jì)和部分畢業(yè)設(shè)計(jì),充分提高資源利用率。在專業(yè)課程設(shè)計(jì)中,安排在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的學(xué)期最后幾周,負(fù)責(zé)學(xué)生一周的單片機(jī)編程訓(xùn)練,兩周課題設(shè)計(jì)制作及調(diào)試,一次上機(jī)測試,學(xué)生經(jīng)過專業(yè)課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練后,實(shí)踐能力得到很大提高。

由于專業(yè)技術(shù)由學(xué)習(xí)、掌握到應(yīng)用需要較長過程,可專業(yè)技術(shù)課程如《單片機(jī)技術(shù)》、《FPGA原理及應(yīng)用》課程在大三開,開出時(shí)間較晚,使學(xué)生無足夠時(shí)間消化掌握,且無法較好完成電子競賽等項(xiàng)目及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。鑒于此,中心每學(xué)年暑假開辦了“單片機(jī)技術(shù)”、“EDA技術(shù)” 培訓(xùn),針對二年級(jí)學(xué)生開“單片機(jī)”,一年級(jí)學(xué)生開“EDA” 培訓(xùn),到目前為此,“單片機(jī)”開了3期,“EDA”開了1期,效果不錯(cuò),表現(xiàn)在參加大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽及挑戰(zhàn)杯的學(xué)生均來自于受中心培訓(xùn)學(xué)生且其相應(yīng)課程考試成績普遍較好。由此初步建立了單片機(jī)、EDA應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)項(xiàng)目,使學(xué)生較早進(jìn)入專業(yè)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,技術(shù)開發(fā)能力得到提高,畢業(yè)就業(yè)情況良好。DSP和ARM9培訓(xùn)項(xiàng)目由于多種原因尚未開始,但部分指導(dǎo)教師在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)指導(dǎo)學(xué)生DSP和ARM9技術(shù)的畢設(shè)課題,反映這部分學(xué)生就業(yè)狀況很好。

3 加強(qiáng)教師科研能力培養(yǎng),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資的整體水平

中心建設(shè)中教師隊(duì)伍的建設(shè)是核心,中心制訂了兩不脫離的方針,即中心建設(shè)與學(xué)科建設(shè)不脫離、理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)不脫離。中心為了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)隊(duì)伍的建設(shè),提出實(shí)驗(yàn)室人才培養(yǎng)的方案,其核心是建立激勵(lì)機(jī)制、完善考核體制,并制定了一系列細(xì)則,打破理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍界限,促進(jìn)教學(xué)隊(duì)伍教學(xué)水平的整體提高。規(guī)定:理論教學(xué)教師必須參與實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)驗(yàn)教師必須進(jìn)修理論課程,必須參加科學(xué)研究,參加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改進(jìn)、設(shè)備的改造、儀器的更新等工作,從而在理論上和實(shí)驗(yàn)的水平上跨上一個(gè)更高的層次。

針對實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)管理人員水平偏低的問題,我校采取有效的措施,鼓勵(lì)教師向?qū)嶒?yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)管理分流,逐步提高高職稱人員在實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍中的比例。規(guī)定青年教師在上理論課之前先在實(shí)驗(yàn)室工作一段時(shí)間,以取得實(shí)驗(yàn)研究的基本技能,打好教學(xué)與科研的基礎(chǔ),幾年來,根據(jù)學(xué)科建設(shè)的要求,中心在不斷引進(jìn)人才的基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)青年教師繼續(xù)在職攻讀更高層次的學(xué)位,到目前為此,中心所有教師均獲碩士學(xué)位,其中2人在讀博士。此外,中心要求所有教師均要加入相應(yīng)的科研團(tuán)隊(duì),不斷提升科研實(shí)踐能力,為進(jìn)一步提高中心的建設(shè)水平奠定了良好基礎(chǔ)。

4 加強(qiáng)自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)平臺(tái),保持技術(shù)水平的先進(jìn)性

實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)需要很大資金投入,其實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是經(jīng)過優(yōu)選購置的,技術(shù)水平相對較高,能滿足大部分實(shí)驗(yàn)要求,然而由于科技水平的快速發(fā)展,幾年時(shí)間就使原有的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)較難適應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求,特別是設(shè)計(jì)性、綜合性和研究性實(shí)驗(yàn)要求。重新購置實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所需費(fèi)用大,在當(dāng)今辦學(xué)經(jīng)費(fèi)都緊張的情況下很難實(shí)現(xiàn),即使有的學(xué)校能實(shí)現(xiàn),幾年后又如何呢?從實(shí)際出發(fā),自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)不失為一重要途徑,也是保障其實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平先進(jìn)性的重要措施之一。其作用表現(xiàn)為:

(1)自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備,一方面可以大大降低成本、節(jié)約經(jīng)費(fèi),更好的滿足學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的需要。另一方面教師通過自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備過程積累更多的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),有利于教師教學(xué)水平的提高。

(2)自制模塊化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以滿足設(shè)計(jì)性、綜合性和研究性實(shí)驗(yàn)要求,可以較好的完成系統(tǒng)功能設(shè)計(jì),有利于培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力

中心充分利用了現(xiàn)有的技術(shù)資源開展實(shí)驗(yàn)裝置自制,主要有:電橋與放大電路板、溫度控制電路板、靜態(tài)顯示電路板、7279鍵盤顯示電路板、74LS164靜態(tài)顯示接口電路板、智能化語音錄放系統(tǒng)板、單片機(jī)基礎(chǔ)訓(xùn)練綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)板、單片機(jī)最小系統(tǒng)板、高性能單片機(jī)最小系統(tǒng)板、DSP最小系統(tǒng)板。其中單片機(jī)最小系統(tǒng)板主要用于專業(yè)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì),DSP最小系統(tǒng)板主要用于畢業(yè)設(shè)計(jì)和電子設(shè)計(jì)競賽。

5 加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)及管理,培養(yǎng)更多優(yōu)秀創(chuàng)新型人才

研究性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是目前在本科生系列實(shí)驗(yàn)中能力培養(yǎng)層次最高的階段,主要啟發(fā)學(xué)生思維能力和創(chuàng)造欲望。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的保障系統(tǒng),為動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供較完備的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,激發(fā)發(fā)明創(chuàng)造的潛能。通過實(shí)驗(yàn)室開放,讓學(xué)生自擬題目并確定可行性方案,并定期舉辦創(chuàng)意大賽。鼓勵(lì)學(xué)生勇于提出自己的想法,擇優(yōu)挑選; 經(jīng)過教師審核,然后投入資金,支持學(xué)生完成項(xiàng)目,使學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計(jì)、硬件制作、軟件編寫、調(diào)試等過程,最終完成電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。在管理方式上,中心采用導(dǎo)師制和學(xué)生自主管理相結(jié)合的方式,全天候向?qū)W生開放。支持學(xué)生課外科技活動(dòng),倡導(dǎo)成立學(xué)生科技協(xié)會(huì),更好地推動(dòng)學(xué)生課外科技活動(dòng)的開展。學(xué)生申報(bào)的校“三小”項(xiàng)目、挑戰(zhàn)杯項(xiàng)目和電子設(shè)計(jì)競賽項(xiàng)目均可在導(dǎo)師指導(dǎo)下,在創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)室完成,晚上主要由科技協(xié)會(huì)干部管理,真正實(shí)現(xiàn)了全天候開放,取得較好效果。完成多項(xiàng)“三小”項(xiàng)目、挑戰(zhàn)杯項(xiàng)目和電子設(shè)計(jì)競賽項(xiàng)目,其中“基于數(shù)字羅盤導(dǎo)航的無人駕駛飛機(jī)控制器的設(shè)計(jì)”獲2008年南昌航空大學(xué)首屆“創(chuàng)新杯”特等獎(jiǎng),“智能公交電子站臺(tái)的設(shè)計(jì)” 獲二等獎(jiǎng);“基于GSM的遠(yuǎn)程冰凍監(jiān)測儀”獲2008校“三小”一等獎(jiǎng),“太陽能公共樓道自控式照明系統(tǒng)” 獲2007?！叭　币坏泉?jiǎng)。三年來指導(dǎo)學(xué)生在全國及省級(jí)電子設(shè)計(jì)競賽和挑戰(zhàn)杯中獲一等獎(jiǎng)1項(xiàng),二等獎(jiǎng)1個(gè)、三等獎(jiǎng)3個(gè),并獲2009年第四屆全國大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車華南賽區(qū)競賽三等獎(jiǎng)1個(gè)、優(yōu)勝獎(jiǎng)1個(gè)。

6 結(jié)束語

特色建設(shè)是省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)的核心,是提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心水平和教育質(zhì)量的重要舉措之一。各實(shí)驗(yàn)中心應(yīng)結(jié)合自身傳統(tǒng)優(yōu)勢及學(xué)科和特色專業(yè)等特點(diǎn),不斷改革創(chuàng)新,不斷總結(jié)在示范中心建設(shè)中所取得的經(jīng)驗(yàn),并根據(jù)高等教育發(fā)展和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新形勢,力爭在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、技術(shù)培訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件建設(shè),管理機(jī)制等方面取得更加顯著的成效,特色更加突出,成為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理的品牌,發(fā)揮出更大的示范和輻射作用。