基于電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理

【摘 要】本文從電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的特點(diǎn)出發(fā)，針對(duì)參賽學(xué)生在競(jìng)賽過程中暴露的問題，提出創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)方案與管理措施，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式改革。

【關(guān)鍵詞】電子設(shè)計(jì) 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室 創(chuàng)新能力 開放式

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2016）10C-0039-02

一、競(jìng)賽與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的關(guān)系

電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是面向高校大學(xué)生的群體性科技活動(dòng)，其目的在于推動(dòng)高等學(xué)校實(shí)施素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力，提高學(xué)生解決實(shí)際問題、進(jìn)行電子設(shè)計(jì)制作的能力，特別是在高校大學(xué)生創(chuàng)新能力、協(xié)作精神培養(yǎng)方面起到積極引導(dǎo)和推進(jìn)作用。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室通過對(duì)實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)對(duì)象的開放，最大限度地激發(fā)了學(xué)生對(duì)實(shí)踐學(xué)習(xí)的興趣，為創(chuàng)新培養(yǎng)人才提供了條件。

（一）競(jìng)賽的目的

競(jìng)賽是綜合素質(zhì)的體現(xiàn)，通過競(jìng)賽直接或間接促進(jìn)了學(xué)生對(duì)單片機(jī)、FPGA技術(shù)、嵌入式技術(shù)、C語言編程等教學(xué)內(nèi)容的理解。通過競(jìng)賽，各高校加大了對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的投入，尤其是加大了對(duì)開放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)力度，為優(yōu)秀學(xué)生的創(chuàng)新發(fā)展創(chuàng)造了良好的客觀條件。通過競(jìng)賽培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識(shí)。通過競(jìng)賽推動(dòng)了師資隊(duì)伍的建設(shè)。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽命題范圍廣、涉及知識(shí)點(diǎn)多，鼓勵(lì)新技術(shù)、新器件的應(yīng)用，還著重考查學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐設(shè)計(jì)能力，調(diào)試排障的能力。這就要求指導(dǎo)教師必須有更寬的知識(shí)面和更豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

（二）競(jìng)賽中存在的問題

1.課程設(shè)置不夠合理。我校參加競(jìng)賽的選手大多都是大二，甚至是大一的學(xué)生。他們的專業(yè)課程開設(shè)嚴(yán)重滯后。大二學(xué)生參賽時(shí)尚未學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計(jì)和單片機(jī)技術(shù)兩門競(jìng)賽必定涉及的課程。往常都是靠競(jìng)賽前的突擊培訓(xùn)，強(qiáng)化練習(xí)，由他們自主提前自學(xué)掌握。這樣一來，學(xué)生專業(yè)知識(shí)缺乏，沒有系統(tǒng)性。

2.綜合能力不夠強(qiáng)。學(xué)生不能準(zhǔn)確把握競(jìng)賽題意，無法提出合理方案，不能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)系統(tǒng)電路進(jìn)行周密分析，對(duì)在樣機(jī)調(diào)試中出現(xiàn)的問題很難準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)。分析問題、解決問題的能力不強(qiáng)，基本知識(shí)、基本理論、基本電路掌握不扎實(shí)，基本技能訓(xùn)練不足，團(tuán)隊(duì)間、隊(duì)員間交流甚少。

3.資料查閱能力不足。學(xué)生在選題后，不能盡快找到所需的相關(guān)資料，往往只會(huì)翻閱教科書或完全依賴百度搜索，對(duì)查閱的參考電路生搬硬套、東拼西湊，不能在理解的基礎(chǔ)上消化吸收，不能針對(duì)實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化。反映出學(xué)生脫離了工程實(shí)踐，沒有技術(shù)積累。

4.實(shí)踐技能不強(qiáng)。在競(jìng)賽過程中，不能正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，不會(huì)分析數(shù)據(jù)的正確與否。在焊接裝配過程中，操作不熟練，溫度把控不準(zhǔn)，焊接質(zhì)量不高，不會(huì)預(yù)防靜電擊穿，電路布局、布線不規(guī)范，電路調(diào)試與故障查找、排除等方面能力不強(qiáng)。這都說明平時(shí)的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容驗(yàn)證性過多，設(shè)計(jì)性、綜合性過少。學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和綜合能力未得到應(yīng)有的開發(fā)和提高。

5.設(shè)計(jì)報(bào)告質(zhì)量不高。在設(shè)計(jì)內(nèi)容、格式方面存在不足，文檔編輯不規(guī)范，方案論述不嚴(yán)謹(jǐn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)缺乏邏輯性，電路設(shè)計(jì)缺少理論分析。這些反映出我們的實(shí)踐教學(xué)忽略了實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫這一重要環(huán)節(jié)。

6.新器件、新技術(shù)應(yīng)用能力較差。對(duì)于性能指標(biāo)優(yōu)越的新技術(shù)、新器件，學(xué)生缺乏了解和掌握，知識(shí)儲(chǔ)備不足。比如今年的區(qū)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽指定用一片LCD1314數(shù)字電感芯片，由于該芯片是新事物，賽前沒有接觸過，相關(guān)的應(yīng)用資料非常少，找到的資料基本都是英文版，在競(jìng)賽過程中非常被動(dòng)。

（三）加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的意義

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的基地，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的搖籃。競(jìng)賽只是一個(gè)載體，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室也僅是一個(gè)平臺(tái)，學(xué)生通過競(jìng)賽參與，通過在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，使之綜合素質(zhì)有質(zhì)的飛躍才是最終目的。充分建設(shè)好創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，利用好創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，不僅可以提高學(xué)科競(jìng)賽水平，更重要的是促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革，使之成為適應(yīng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新趨勢(shì)。

二、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)方案

（一）內(nèi)涵建設(shè)

創(chuàng)新包括概念創(chuàng)新、知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新等諸多方面，其中觀念創(chuàng)新是前提、知識(shí)創(chuàng)新是載體、技術(shù)創(chuàng)新是目的。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)就是要從內(nèi)涵抓起，徹底改變傳統(tǒng)觀念，采取重點(diǎn)投入、集中建設(shè)的方針。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室不同于一般的實(shí)驗(yàn)室，它以學(xué)生個(gè)人和科技興趣愛好小組為主，主要開展探索性、研究性實(shí)驗(yàn)，針對(duì)某一領(lǐng)域或某一方面進(jìn)行開放式研究、探討。為學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)提供自由發(fā)揮的空間和平臺(tái)，形成以培養(yǎng)學(xué)生綜合能力、創(chuàng)造思維和創(chuàng)新意識(shí)為主的實(shí)踐教學(xué)體系，重在實(shí)踐，重在動(dòng)手。

（二）硬件建設(shè)

為了滿足創(chuàng)新探索的特殊要求，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的硬件配置要全，方方面面都應(yīng)具備，既要有如數(shù)字萬用表、示波器、穩(wěn)壓電源、各類開發(fā)板、游標(biāo)卡尺、函數(shù)發(fā)生器、超聲波清洗機(jī)、腐蝕制板系統(tǒng)等常規(guī)的儀器、設(shè)備、工具，還要配置一些如頻譜分析儀、邏輯分析儀、電橋等高端的儀器設(shè)備。對(duì)實(shí)驗(yàn)中涉及使用的大型貴重儀器設(shè)備，提倡全校及校外共享。

（三）制度建設(shè)

沒有規(guī)矩不成方圓，只有健全的制度才能實(shí)現(xiàn)有序的管理。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室有較大的差別，因此在管制制度上也應(yīng)有所調(diào)整。實(shí)驗(yàn)室管理制度的制定要突出學(xué)生的自主地位，給予充分的管理權(quán)限。從各個(gè)環(huán)節(jié)、全方位制定相應(yīng)的規(guī)章制度，包括衛(wèi)生安排、安全檢查、儀器設(shè)備領(lǐng)用、維護(hù)維修、元器件發(fā)放、書籍外借、耗材采購(gòu)、進(jìn)駐選拔等。

（四）師資建設(shè)

配備精干高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍，建立一支結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良、精干高效的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師隊(duì)伍是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理的關(guān)鍵。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室配備的管理人員應(yīng)具有強(qiáng)烈事業(yè)心和責(zé)任感，不計(jì)較個(gè)人得失，以學(xué)生為本。要保證職稱能正常晉升，待遇與其他專業(yè)教師同薪同酬，充分考慮他們的利益，激發(fā)他們的工作熱情。同時(shí)也要定期或不定期對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理人員進(jìn)行培訓(xùn)，甚至是利用寒暑假時(shí)間送至科技企業(yè)掛職鍛煉，使之了解、掌握本行業(yè)最新技術(shù)的最新動(dòng)態(tài)，不斷提高專業(yè)水平，更好地適應(yīng)和勝任本職工作，工作也才有創(chuàng)新的可能。

三、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的管理措施

（一）競(jìng)賽項(xiàng)目制進(jìn)駐

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是面向全校同學(xué)開放的，但不是無序開放。要進(jìn)駐創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，必須帶有項(xiàng)目、任務(wù)、學(xué)習(xí)目的進(jìn)來。每年可參加的競(jìng)賽，除了全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽外，還有全國(guó)職業(yè)院校技能大賽、全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人大賽、全國(guó)信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽等多種賽項(xiàng)。擬進(jìn)駐創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生，須填寫進(jìn)駐申請(qǐng)表，規(guī)劃好進(jìn)駐學(xué)習(xí)計(jì)劃，選擇奮斗目標(biāo)，由輔導(dǎo)員、指導(dǎo)教師、系部領(lǐng)導(dǎo)等三級(jí)簽字確認(rèn)，方可進(jìn)駐創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室開展創(chuàng)新學(xué)習(xí)活動(dòng)。由于是帶著項(xiàng)目進(jìn)駐的，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中就有目標(biāo)性、針對(duì)性，從而提升學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和方向性。

（二）“師徒制”傳承技術(shù)

在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室里，學(xué)生的培訓(xùn)、指導(dǎo)采用“師徒制”。這里的“師”，不是指導(dǎo)教師，而是特指師兄、學(xué)長(zhǎng)。由于師兄、學(xué)長(zhǎng)是更早進(jìn)駐創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的，且經(jīng)歷過多個(gè)項(xiàng)目的錘煉，在技術(shù)上有較大的提升。對(duì)于初進(jìn)駐創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生而言，他們就是大神級(jí)人物，是偶像，是奮斗目標(biāo)，對(duì)他們有一種自然的向往和膜拜。平時(shí)老師教學(xué)生，學(xué)生總是心存敬畏，有距離感。但如果是學(xué)生教學(xué)生，被教的學(xué)生更容易接受。所以，我們采取“師徒制”，就是指定一個(gè)老的（更早進(jìn)駐的）學(xué)生定向幫扶一個(gè)或多個(gè)新進(jìn)駐的學(xué)生。這樣一來，新學(xué)生在技術(shù)上就有了依靠感，遇到問題時(shí)可以大膽地向?qū)W長(zhǎng)請(qǐng)教。同時(shí)，“師徒制”在技術(shù)傳承上也帶來很多便利。就某一種技術(shù)或者某個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，學(xué)長(zhǎng)經(jīng)歷過，他就有感悟、有體會(huì)、有想法，通過師徒傳遞，新的學(xué)生就不是從零起步，而是直接在前人的基礎(chǔ)上理解、掌握這一技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容。如果這些技術(shù)有缺陷，那么新的學(xué)生可以在學(xué)長(zhǎng)的基礎(chǔ)上避免重蹈覆轍，更快地找到新辦法解決存在的問題。

（三）“導(dǎo)師制”把握方向

“導(dǎo)師制”是“師徒制”的必要補(bǔ)充?！皫熗街啤庇蓪W(xué)生自主傳承，但需要導(dǎo)師幫其把握發(fā)展方向。指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)是一支結(jié)構(gòu)合理、精干高效的指導(dǎo)教師隊(duì)伍，不是一個(gè)只管理實(shí)驗(yàn)室的人。指導(dǎo)教師以解惑、引導(dǎo)為主，在學(xué)生項(xiàng)目選題、資料查找、方案論證、器件選型、軟硬設(shè)計(jì)、調(diào)試測(cè)試、文檔撰寫、經(jīng)費(fèi)把控等各個(gè)環(huán)節(jié)給予必要的指導(dǎo)和協(xié)助，幫其解決“師徒制”中學(xué)長(zhǎng)無法解決的問題。導(dǎo)師在宏觀上要制定培訓(xùn)計(jì)劃，展開新技術(shù)、新器件、新方向、新應(yīng)用等方面的技能培訓(xùn)，同時(shí)定期考核、檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題并解決。

（四）學(xué)生社團(tuán)自主管理

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新之處，在于實(shí)驗(yàn)室的日常管理由系部電子科技社團(tuán)負(fù)責(zé)，全員參與。為便于管理，學(xué)生社團(tuán)成立了5S管理委員會(huì)，委員長(zhǎng)由指導(dǎo)教師擔(dān)任，下設(shè)設(shè)備組、安全組、培訓(xùn)組及財(cái)務(wù)組四個(gè)小組。設(shè)備組主要負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的維護(hù)、維修、保養(yǎng)，學(xué)生因項(xiàng)目需要領(lǐng)用、借用、歸還儀器設(shè)備的登記管理；安全組主要負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境衛(wèi)生，對(duì)入駐學(xué)生進(jìn)行安全教育，監(jiān)督檢查日常工作中的違規(guī)違章現(xiàn)象，對(duì)發(fā)現(xiàn)的安全隱患及時(shí)排除；培訓(xùn)組主要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)指導(dǎo)教師的培訓(xùn)安排，輔助開展技能培訓(xùn)和考核，檢查“師徒制”“導(dǎo)師制”運(yùn)行過程中的問題；財(cái)務(wù)組主要負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室元器件耗材、書籍資料的使用登記、發(fā)放回收，以及向系部申請(qǐng)采購(gòu)缺少的器件。通過學(xué)生自主管理，培養(yǎng)了學(xué)生自我約束和自我管理的能力與責(zé)任心。

（五）合理使用運(yùn)行經(jīng)費(fèi)

實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)費(fèi)主要有三個(gè)來源，一個(gè)是系部每年固定的耗材增補(bǔ)費(fèi)用，一個(gè)是針對(duì)競(jìng)賽項(xiàng)目學(xué)院下?lián)艿膶ｍ?xiàng)經(jīng)費(fèi)，還有一個(gè)是學(xué)院對(duì)某個(gè)具體的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)支持。在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的項(xiàng)目開發(fā)，競(jìng)賽培訓(xùn)所用到電子元器件、工具等耗材都是向進(jìn)駐實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生免費(fèi)無償提供，每年都有很大的消耗。這些經(jīng)費(fèi)主要用于增補(bǔ)日常損耗，以及購(gòu)置先進(jìn)的器件和設(shè)備。經(jīng)費(fèi)有限，需要合理使用，從而有效地加強(qiáng)學(xué)生的科研和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]田裕康，羅維平.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室自主管理和自主學(xué)生模式探析[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2012（2）

[2]楊梅，田春艷.關(guān)于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的探索[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2012（4）

【基金項(xiàng)目】廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研項(xiàng)目（2015KYZZ001）

【作者簡(jiǎn)介】馬子龍（1982— ），男，廣西桂林人，碩士，廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向：嵌入式技術(shù)應(yīng)用。

（責(zé)編 丁 夢(mèng)）