聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)電子類卓越工程師模式實(shí)踐與探索

曾國強(qiáng), 吳 剛, 李 勍, 葛良全, 李少達(dá), 鄧 輝

(成都理工大學(xué) 核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院, 四川 成都 610059)

聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)電子類卓越工程師模式實(shí)踐與探索

曾國強(qiáng), 吳 剛, 李 勍, 葛良全, 李少達(dá), 鄧 輝

(成都理工大學(xué) 核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院, 四川 成都 610059)

如何培養(yǎng)國家需要的一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的電子類卓越工程師,已經(jīng)成為眾多工科類高校不斷探索的熱點(diǎn)問題。結(jié)合我校電子類聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室近年來在學(xué)生培養(yǎng)方面的不斷探索和研究,提出了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)卓越工程師的主要措施:構(gòu)建開放型聯(lián)合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、建立高水平的師資隊(duì)伍、組建創(chuàng)新型學(xué)生團(tuán)隊(duì)、完善聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行機(jī)制。

大學(xué)計(jì)劃； 卓越工程師； 開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)； 創(chuàng)新人才培養(yǎng)

全國高校擴(kuò)招以后,高校畢業(yè)生從2000年的107萬人發(fā)展到了2014年的727萬人,加之近期,中國經(jīng)濟(jì)增速放緩,就業(yè)崗位需求減少,高校畢業(yè)生就業(yè)形勢異常嚴(yán)峻,已成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)之一[1]。近幾年全國大學(xué)生的就業(yè)情況統(tǒng)計(jì)顯示，電子類學(xué)生就業(yè)形勢較好,但從企業(yè)、單位反饋的信息來看,近年來高校培養(yǎng)的學(xué)生質(zhì)量有所下降,學(xué)生在學(xué)校掌握的知識(shí)和實(shí)際工作存在較大差距。企業(yè)希望高校培養(yǎng)理論知識(shí)扎實(shí)、動(dòng)手實(shí)踐能力強(qiáng)、具備一定前瞻性的人才,而《卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃》(簡稱《卓越計(jì)劃》)的實(shí)施,就是為適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、高質(zhì)量的各類型技術(shù)人才[2]。

高校電子類理論課的教材對(duì)近幾年的新技術(shù)、新知識(shí)涉及較少[3],并且現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué),演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多,留給學(xué)生獨(dú)立思考、自由發(fā)揮的余地很少。不少實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目陳舊,激發(fā)不起學(xué)生的興趣,許多實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的技術(shù)性較低，與國際先進(jìn)技術(shù)比有較大差距[4]。這些都無法適應(yīng)電子類的卓越工程師培養(yǎng)要求。為了提高教學(xué)質(zhì)量，許多高校與世界500強(qiáng)外資企業(yè)共同建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。目前，不僅在清華大學(xué)、北京大學(xué)等國內(nèi)一流高校建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,在普通的高校中也建立一定數(shù)量的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,涉及嵌入式系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、可編程邏輯控制器、大規(guī)模集成電路等電子行業(yè)的各個(gè)分支領(lǐng)域。因此,在高校中充分利用聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室資源,培養(yǎng)適合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的電子類卓越工程師具有重要意義。

1 聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室優(yōu)勢資源

1.1 聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室在高校

隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,對(duì)高校培養(yǎng)的電子類學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力都提出了較高要求,在原本基礎(chǔ)教學(xué)的基礎(chǔ)上,將行業(yè)新技術(shù)、新方法引入到教學(xué)實(shí)驗(yàn)中。但建設(shè)這樣的現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室需要持續(xù)投入大量的經(jīng)費(fèi),以保持實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)性[5]。同時(shí),一些外企為了擴(kuò)大其產(chǎn)品的影響力、發(fā)展中國潛在客戶,積極與中國高校建立電子類專業(yè)校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,無償向高校提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備和套件產(chǎn)品,并且把建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室列為一項(xiàng)長期性的戰(zhàn)略計(jì)劃。全球500強(qiáng)公司諸如Intel 、TI 、Siemens 等都在國內(nèi)相關(guān)高校設(shè)立了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室[6]。據(jù)Intel公司官方報(bào)道，在中國建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的高校已經(jīng)超過100所,據(jù)TI公司官方統(tǒng)計(jì)，已經(jīng)在中國300多所高校建立了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的高校還在逐年增加,這些外企為中國高校輸入了大量寶貴的技術(shù)資源。

1.2 聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)資源

聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室具有較好的平臺(tái)資源,加強(qiáng)了高校教學(xué)科研與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新結(jié)合,促進(jìn)高校科研成果轉(zhuǎn)化,并在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面起到了積極助推作用。外企在中國高校中以贊助電子競賽、設(shè)立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、開設(shè)大學(xué)課程、舉辦夏令營、提供獎(jiǎng)學(xué)金、提供實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)等方式來開拓市場,向我國輸入了先進(jìn)的電子技術(shù)資源。

(1) 課程建設(shè)方面。企業(yè)協(xié)助高校開展電子類的一些最新技術(shù)培訓(xùn)、課程建設(shè),以及技術(shù)教材資料的編寫整理等,為學(xué)生提供了業(yè)界先進(jìn)的技術(shù)資料,讓學(xué)生能夠在學(xué)校里接觸到業(yè)界的先進(jìn)技術(shù),有效地?cái)U(kuò)展了學(xué)生的知識(shí)面。

(2) 技術(shù)支持方面。企業(yè)會(huì)為聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室提供技術(shù)支持,包括芯片、設(shè)備、開發(fā)板、軟件工具等,讓學(xué)生能夠在學(xué)校將學(xué)到的先進(jìn)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐,在工作前掌握業(yè)界較先進(jìn)的技術(shù)。

(3) 教師培訓(xùn)方面。企業(yè)也會(huì)為高校做許多教師培訓(xùn)課程,幫助高校建立相關(guān)專業(yè)師資。

(4) 開放資源方面。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室不同于普通實(shí)驗(yàn)室的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生在這里可以進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、電路設(shè)計(jì)、儀器研發(fā),不僅使學(xué)生受益面廣,還可大大提高實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的利用率,有力地改善教學(xué)與實(shí)驗(yàn)條件[7]。

(5) 實(shí)踐能力培養(yǎng)方面。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室可為廣大在校學(xué)生提供實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)和鍛煉其工程實(shí)踐能力,為企業(yè)和科研單位輸送優(yōu)秀的專業(yè)人才。

2 運(yùn)用聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室資源,培養(yǎng)卓越工程師

2.1 構(gòu)建開放型聯(lián)合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

高校與外企的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)資源在行業(yè)內(nèi)具有技術(shù)先進(jìn)性,聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室在各高校內(nèi)都是教學(xué)、科研、實(shí)驗(yàn)的重要場所。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的資源除了承擔(dān)創(chuàng)新型課程實(shí)驗(yàn)外,也面向電子類不同專業(yè)、不同年級(jí)的學(xué)生在課余時(shí)間開放,學(xué)生能夠全天候在聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)、動(dòng)手實(shí)踐。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室不僅設(shè)施設(shè)備開放,更要營造創(chuàng)新氛圍濃厚的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,廣泛吸收優(yōu)秀學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),鼓勵(lì)學(xué)生參加電子類的國內(nèi)外大賽,鍛煉學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。

2.2 建立高水平的師資隊(duì)伍

《卓越計(jì)劃》以培養(yǎng)創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力強(qiáng)的學(xué)生為目標(biāo)。培養(yǎng)高質(zhì)量的學(xué)生需要一大批學(xué)有專長、科研能力強(qiáng)、與時(shí)俱進(jìn)的教師，這是對(duì)于師資力量的一個(gè)挑戰(zhàn)。教師除了要對(duì)學(xué)生創(chuàng)新型項(xiàng)目進(jìn)行制定外,更多的是要不斷給學(xué)生提出指導(dǎo)性建議。教師自身要有創(chuàng)新精神,具有較好的實(shí)踐能力,能夠分析出道理、想出辦法、做出表率,既能教會(huì)學(xué)生技能還能啟發(fā)學(xué)生的思路,以自己在教學(xué)和科研中展現(xiàn)出的創(chuàng)造性思維點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情[8]。因此,要求有高水平的教師做指導(dǎo),開設(shè)一系列適合卓越工程師培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)課程,引導(dǎo)學(xué)生盡早進(jìn)入工程領(lǐng)域。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室通過學(xué)術(shù)論壇、專題研討會(huì)、師資培訓(xùn)班等方式,為教師拓寬了獲取先進(jìn)知識(shí)的渠道。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室相關(guān)教師很容易獲得最先進(jìn)的硬件和軟件,而不需要與銷售人員、供應(yīng)商打交道,讓教師隊(duì)伍在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)就能接觸和使用專業(yè)領(lǐng)域最前沿、最先進(jìn)的技術(shù),為教師科研項(xiàng)目提供良好的技術(shù)支持。開展這些活動(dòng),能夠使教師的科研實(shí)力不斷增長,提升教師隊(duì)伍的理論水平與科研水平。

2.3 組建創(chuàng)新型學(xué)生團(tuán)隊(duì)

組建創(chuàng)新型學(xué)生團(tuán)隊(duì),保障聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室卓越工程師的優(yōu)質(zhì)學(xué)生來源。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室不但要運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室教師資源,還要充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性,帶領(lǐng)學(xué)生組建形式多樣的專業(yè)性質(zhì)學(xué)生團(tuán)隊(duì),如開發(fā)組、興趣隊(duì)、創(chuàng)新社團(tuán)等。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室平常安排富有創(chuàng)新精神、經(jīng)驗(yàn)豐富的教師對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)予以指導(dǎo),例如全國電子設(shè)計(jì)大賽的校內(nèi)專家教師對(duì)各個(gè)年級(jí)的學(xué)生指導(dǎo)等。經(jīng)過多年來的探索和研究,我校在聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室學(xué)生培養(yǎng)方面逐步形成了卓越工程師24字培養(yǎng)方針“立項(xiàng)目,讀文獻(xiàn),寫筆記,搞設(shè)計(jì),做實(shí)驗(yàn),理數(shù)據(jù),勤分析,出成績”,實(shí)驗(yàn)室的每一個(gè)學(xué)生,按照24字方針進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)踐,隨著一個(gè)又一個(gè)比賽和項(xiàng)目的完成,不但能夠掌握工程師的實(shí)踐技能,更能掌握一生受用的學(xué)習(xí)方法,實(shí)驗(yàn)室也能夠逐步形成電子類卓越工程師培養(yǎng)的學(xué)生梯隊(duì)。

2.4 完善聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行機(jī)制

從國內(nèi)高校與外企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀來看,聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室雖然有外企每年的硬件投入,但還需要學(xué)校在師資力量、配套設(shè)施、激勵(lì)機(jī)制等多方面予以保障[9]。加快建立和完善聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行機(jī)制迫在眉睫:建立學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目立項(xiàng)制度的平臺(tái),能為師生創(chuàng)造一個(gè)較好的科研環(huán)境；建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室教師績效考評(píng)制度,對(duì)指導(dǎo)教師的業(yè)務(wù)水平進(jìn)行考評(píng)；建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室學(xué)生立項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)制度,激勵(lì)學(xué)生不斷參與創(chuàng)新實(shí)踐和參加各類競賽；建立學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)保障制度,對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的學(xué)生聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室給予的技術(shù)指導(dǎo)支持等。形成促進(jìn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室健康快速發(fā)展的激勵(lì)機(jī)制,加快保障制度建設(shè),完善運(yùn)行機(jī)制,提升聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的科技創(chuàng)新能力和培養(yǎng)卓越工程師。

3 聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室促進(jìn)學(xué)生發(fā)展

3.1 以實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)實(shí)踐能力

在我校的幾個(gè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室中,SIEMENS聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室提供了近300萬元的設(shè)備,建立了較為全面的PLC控制實(shí)驗(yàn)室；TI聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室提供了300套MSP430系列單片機(jī)開發(fā)板和實(shí)驗(yàn)箱,以及優(yōu)質(zhì)的TI芯片；Xilinx聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室提供了FPGA支持。這些聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室為我校開展學(xué)生的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課程提供了支撐。實(shí)踐是創(chuàng)新的源泉,只有通過實(shí)踐才能發(fā)現(xiàn)新的問題,尋求解決新問題的方法。在這個(gè)過程中學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐,不斷積累知識(shí),自然就能觸類旁通,提升技術(shù)水平。

3.2 以科技競賽培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

目前外企在國內(nèi)建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的同時(shí),也支持了不少國內(nèi)電子類全國大學(xué)生競賽，如Intel贊助的嵌入式邀請(qǐng)賽、Xilinx贊助的亞洲創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、TI贊助的全國電子設(shè)計(jì)競賽等。其中全國電子設(shè)計(jì)大賽是教育部倡導(dǎo)的大學(xué)生科技競賽之一,是目前參加高校最多、學(xué)生參與最廣泛的競賽,也最受電子類專業(yè)學(xué)生的重視與青睞。電子設(shè)計(jì)競賽形成了奇數(shù)年NEC贊助的全國性競賽與偶數(shù)年TI贊助的省賽格局,每年的設(shè)計(jì)題目緊扣社會(huì)需求與科學(xué)前沿,并且具有綜合創(chuàng)新性。參加這樣的全國性競賽,要求學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)完成復(fù)雜綜合性的任務(wù),極大鍛煉了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,增加了學(xué)生實(shí)踐的機(jī)會(huì),接觸到電子信息領(lǐng)域的最新前沿技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,提升了學(xué)生整合知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問題的能力。競賽極大促進(jìn)了實(shí)踐教學(xué)改革,這將有助于電子信息類卓越工程師人才的培養(yǎng)?？傊?學(xué)生參加國內(nèi)外競賽,能使學(xué)生的理論知識(shí)水平、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力得到協(xié)調(diào)發(fā)展,有利于教學(xué)與競賽的結(jié)合,有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和合作精神[10]。

3.3 聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室以“行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”培養(yǎng)符合社會(huì)需求的工程師

電子類卓越工程師具有專業(yè)的特殊性,要求學(xué)生必須具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力[11]。學(xué)生在校期間能學(xué)到多少電子類的專業(yè)知識(shí),不是學(xué)生階段最重要的。最重要的是在日常學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生是否已經(jīng)開始建立起科學(xué)合理的知識(shí)結(jié)構(gòu),建立工程實(shí)踐的初步經(jīng)驗(yàn)和方法,并能在今后工作中盡快上手。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)電子類學(xué)生，一直秉承培養(yǎng)卓越創(chuàng)新型人才的理念,在遵循教育規(guī)律的同時(shí),注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[12]。我校電子類專業(yè)先后與多家企業(yè)簽訂了聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議,涉及物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式、智能儀器、電力電子、地質(zhì)災(zāi)害儀器等多個(gè)領(lǐng)域，與企業(yè)零距離對(duì)接,使培養(yǎng)的學(xué)生更符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,方便學(xué)生就業(yè)。通過聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的學(xué)生,為企業(yè)所需的優(yōu)秀人才做好了發(fā)現(xiàn)、培養(yǎng)和儲(chǔ)備工作。

4 結(jié)束語

高校與國內(nèi)外企業(yè)建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,彌補(bǔ)了高校,尤其是省屬地方院校在實(shí)踐教學(xué)上資金投入的不足,避免了高校教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)行業(yè)需求的脫節(jié),成為了高校本科人才培養(yǎng)計(jì)劃的有益補(bǔ)充,使高校人才的培養(yǎng)內(nèi)容與行業(yè)需求同步,是提升高校學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)質(zhì)量的快捷有效途徑。人才培養(yǎng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,構(gòu)建適合于電子類專業(yè)卓越工程師人才培養(yǎng)的模式[13],需要結(jié)合高校實(shí)際制訂相應(yīng)的培養(yǎng)方案。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的實(shí)施讓企業(yè)和高校建立了良好的合作關(guān)系,共同培養(yǎng)業(yè)界需要的人才,這種合作方式以行業(yè)需求為導(dǎo)向,以傳播先進(jìn)的技術(shù)為理念,符合教學(xué)規(guī)律,有利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng),并具有較好的可復(fù)制性和推廣性,使得高校與企業(yè)雙方受益,可長期穩(wěn)固地合作,最終促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步。

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[11] 曾國強(qiáng),吳剛,李勍,等.以工程訓(xùn)練中心為載體開展“四維”創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2014,33(5):134-137.

[12] 張忠福.建立以能力培養(yǎng)為中心的實(shí)踐教學(xué)體系[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011,28(2):11-14.

[13] 吳紹芬.校企深度合作培養(yǎng)卓越工程人才的思考[J].現(xiàn)代大學(xué)教育,2011(6):100-104.

Practice and exploration of training excellent electronics engineers mode based on united laboratory

Zeng Guoqiang, Wu Gang, Li Qing, Ge Liangquan, Li Shaoda, Deng Hui

(College of Nuclear Technology and Automation Engineering, Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,China)

How to develop a large number of electronics engineers with strong innovation ability, to meet the needs of social development has become a hot topic of many engineering colleges and universities continuously exploring the problem. Combined with our school electronics joint laboratory in recent years in terms of students continuous exploration and research, the joint laboratory measures are proposed to cultivate excellent engineer, including building an open joint experimental platform, the establishment of a high level of teachers, the formation of an innovative student team and the perfect combination of laboratory operation mechanism.

university plan; excellent engineers; opening experimental teaching; innovative talent training

2015- 01- 31 修改日期：2015- 03- 12

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41474159)；四川省卓越工程師計(jì)劃(11100-14Z00331)；成都理工大學(xué)中青年骨干教師培養(yǎng)計(jì)劃(JXGG201408)

曾國強(qiáng)(1980—)，男，福建福鼎，博士后，副教授，成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院副院長，主要從事核電子學(xué)與核儀器研究.

E-mail：24829500@qq.com

G642.0;G482

A

1002-4956(2015)8- 0034- 03