以學(xué)科競賽為導(dǎo)向的電子信息專業(yè)實(shí)踐教學(xué)探索

綦光+白亞麗+王波+張偉

摘要：學(xué)科競賽對于提高高等院校的工程教育質(zhì)量，推進(jìn)實(shí)踐模式改革和培養(yǎng)學(xué)生工程能力具有積極的作用。針對學(xué)科競賽折射出的創(chuàng)新實(shí)踐與人才培養(yǎng)方面存在的一些問題，以學(xué)科競賽為依托對促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)模式、考核評價(jià)體系改革、知識體系更新進(jìn)行積極探索，促進(jìn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：學(xué)科競賽；工程意識；實(shí)踐教學(xué)；綜合素養(yǎng)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）32-0120-02

學(xué)科競賽作為教育部倡導(dǎo)的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要舉措，對于提高教育教學(xué)質(zhì)量，推進(jìn)實(shí)踐模式改革和培養(yǎng)學(xué)生工程能力具有積極的作用。在新形勢下，各高校積極探索以學(xué)科競賽和科技活動為載體加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。學(xué)科競賽是面向大學(xué)生和高職生的群眾性科技競賽活動，其中電子信息類學(xué)科競賽主要包括電子設(shè)計(jì)競賽、飛思卡爾智能車大賽、機(jī)器人大賽、傳感器創(chuàng)新大賽、MEMS傳感器應(yīng)用大賽、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用大賽、信息技術(shù)應(yīng)用能力大賽、嵌入式處理器設(shè)計(jì)大賽等，其目的在于推動高等學(xué)校電類學(xué)科課程體系和課程內(nèi)容的改革，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，切實(shí)提高學(xué)生的工程意識和工程素養(yǎng)。以學(xué)科競賽為載體所開展的電子信息類學(xué)生工程能力培養(yǎng)策略和教學(xué)實(shí)踐，針對學(xué)科競賽折射出的創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面存在的一些問題，以學(xué)科競賽為依托提升學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力進(jìn)行探討，實(shí)施以學(xué)生為中心和以工程能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)改革，全方位促進(jìn)學(xué)生工程意識和綜合素養(yǎng)的提升。

一、學(xué)科競賽中存在的問題及現(xiàn)狀分析

在學(xué)科競賽賽前培訓(xùn)及競賽過程中，參賽學(xué)生在電子信息類知識儲備、工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、創(chuàng)新開拓意識、綜合素質(zhì)等方面存在一些不足之處，具體表現(xiàn)在：

1.電子信息類知識構(gòu)成和理論欠缺。我校參賽學(xué)生以大學(xué)二三年級學(xué)生為主，有些電子信息類課程設(shè)置不夠合理，專業(yè)課程開設(shè)相對滯后，學(xué)生專業(yè)知識掌握不夠全面，比如傳感器技術(shù)、控制技術(shù)和電子測量理論知識欠缺。很多參賽學(xué)生不能正確理解競賽題目要求，不能根據(jù)要求設(shè)計(jì)正確的實(shí)施方案，只是將查閱的參考電路進(jìn)行拼湊，缺乏系統(tǒng)性且論證不詳實(shí)。

2.理論知識不能學(xué)以致用，工程實(shí)踐能力較差。很多參賽學(xué)生對競賽中發(fā)生的諸多實(shí)際問題不知如何下手，不能運(yùn)用所學(xué)理論知識對競賽中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和思考，對基本常用儀器使用、電路焊接等操作不夠嫻熟。

3.工程能力和綜合素養(yǎng)較差。主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫不規(guī)范，語法錯(cuò)誤和錯(cuò)別字較多，對電路設(shè)計(jì)方案論證缺乏系統(tǒng)分析和邏輯性。在測試現(xiàn)場，由于心理素質(zhì)差而表現(xiàn)的過于緊張，對專家提出的問題答非所問，或手忙腳亂導(dǎo)致測試過程出現(xiàn)一些不應(yīng)發(fā)生的失誤。競賽不僅僅是技能的競爭，更是良好心態(tài)的比拼。比賽期間，會遇到這樣那樣的問題，有些同學(xué)缺乏善始善終、持之以恒的決心，很難走到比賽最后。

4.團(tuán)隊(duì)協(xié)作與創(chuàng)新開拓意識不夠。電子設(shè)計(jì)競賽既不是單純的理論設(shè)計(jì)競賽，也不僅僅是實(shí)驗(yàn)競賽，而是由一個(gè)參賽團(tuán)隊(duì)共同設(shè)計(jì)，制作完成一個(gè)有特定工程背景的題目。競賽題目對多個(gè)學(xué)科的知識和技能進(jìn)行考察，譬如硬件電路的焊接與調(diào)試，單片機(jī)程序編程、設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫等，但由于團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識不夠，常出現(xiàn)個(gè)人能力很強(qiáng)卻各自為政的局面，不能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。參賽學(xué)生對賽題的分析缺乏創(chuàng)造潛力和創(chuàng)新意識，不能根據(jù)所學(xué)的知識進(jìn)行開拓創(chuàng)新。

二、學(xué)科競賽促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革與人才培養(yǎng)

1.依托學(xué)科競賽促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)模式改革。目前實(shí)踐教學(xué)基本上都依據(jù)專業(yè)教學(xué)計(jì)劃來組織教學(xué)工作，實(shí)踐方式大多采用教師先講，學(xué)生按照教師的布置或者指導(dǎo)書上的步驟，按部就班，完成實(shí)踐操作。學(xué)生雖然也參與了實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動，但實(shí)質(zhì)上是處于被動接受的狀態(tài)，學(xué)習(xí)的主動性、積極性受到一定的限制。學(xué)生在實(shí)踐課堂上簡單的動手操作訓(xùn)練，對學(xué)生工程實(shí)踐能力的鍛煉非常有限。在這種模式下，雖然也強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，但這種能力是被當(dāng)作技能并以“知識”的形式加以傳授，從而阻礙了學(xué)生“創(chuàng)造性”應(yīng)用能力的培養(yǎng)。針對這種現(xiàn)狀，探索一種課堂內(nèi)外、校內(nèi)校外全方位的實(shí)踐過程體系和運(yùn)行組織模式。在課內(nèi)實(shí)踐中減少驗(yàn)證性題目，加強(qiáng)設(shè)計(jì)性題目，增加創(chuàng)新性題目；在課外實(shí)踐中，開放更多實(shí)驗(yàn)場所，提供多種實(shí)驗(yàn)條件，參與競賽強(qiáng)化實(shí)踐；校外實(shí)踐中，鼓勵(lì)學(xué)生自主調(diào)查研究，深入企業(yè)實(shí)踐鍛煉；在校內(nèi)實(shí)踐中，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與各項(xiàng)學(xué)科競賽、教師科研項(xiàng)目以及“挑戰(zhàn)杯”科技創(chuàng)新活動，讓學(xué)生得到更多更廣泛的實(shí)踐機(jī)會，鍛煉工程實(shí)踐能力并積累實(shí)踐創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)化工程能力和綜合素養(yǎng)的提升。

2.依托學(xué)科競賽推動考核評價(jià)體系改革?？己诵问脚c評價(jià)體系是學(xué)生學(xué)習(xí)的指揮棒。傳統(tǒng)教學(xué)模式對教學(xué)效果和學(xué)生能力的評價(jià)采取了規(guī)范性考核方式，通過標(biāo)準(zhǔn)性的試卷來考評具有能動性和創(chuàng)造力的教師和學(xué)生，抹殺了教師和學(xué)生的創(chuàng)造思維。當(dāng)前的教育體系重理論輕實(shí)踐，導(dǎo)致學(xué)生高分低能。因此，培養(yǎng)學(xué)生不但要有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識，還要有獲取新知識的能力及創(chuàng)新能力。只有采用全方位多元化考核形式才能真實(shí)地反映教與學(xué)的情況。學(xué)科競賽注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，依托學(xué)科競賽可以很好地促進(jìn)考核評價(jià)體系的改革，為多元化考核提供指導(dǎo)?？己嗽u價(jià)時(shí)更側(cè)重學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價(jià)，采用理論測評、設(shè)計(jì)報(bào)告與實(shí)物制作相結(jié)合的方式，全方位地、科學(xué)合理地評價(jià)學(xué)生對所學(xué)知識的理解深度和應(yīng)用廣度，以提升工程能力和綜合素養(yǎng)為導(dǎo)向積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，用以促學(xué)，學(xué)用相長。

3.依托學(xué)科競賽促進(jìn)知識更新與技術(shù)引領(lǐng)作用。眾所周知，電子技術(shù)發(fā)展非常迅速，電子產(chǎn)品更新?lián)Q代應(yīng)接不暇。當(dāng)前課堂教材的內(nèi)容往往滯后于電子技術(shù)與產(chǎn)品的發(fā)展速度，在課堂上學(xué)到知識往往是不足以勝任學(xué)科競賽的高標(biāo)準(zhǔn)要求。譬如單片機(jī)作為電子設(shè)計(jì)競賽的核心器件，很多同學(xué)在課堂上學(xué)習(xí)相對比較陳舊的8051單片機(jī)，而在競賽中需要使用低功耗MSP430單片機(jī)，紅牛STM32F103ZET6，或DSP微處理器等新型電子資源。再譬如步進(jìn)電機(jī)的選型，包括三菱、西門子、歐姆龍等公司諸多系列新款產(chǎn)品。這就需要依托學(xué)科競賽促進(jìn)教學(xué)過程與時(shí)俱進(jìn)，及時(shí)更新知識體系，選用典型資源進(jìn)行案例教學(xué)，做好技術(shù)引領(lǐng)作用。

三、結(jié)論

以培養(yǎng)學(xué)生工程能力為導(dǎo)向，以教學(xué)實(shí)踐和科技創(chuàng)新、學(xué)科競賽為平臺，突出實(shí)踐育人，加強(qiáng)和提升學(xué)生的科技創(chuàng)新意識，逐步形成了學(xué)生科技實(shí)踐和學(xué)科競賽的培養(yǎng)計(jì)劃，促進(jìn)了學(xué)生科技創(chuàng)新意識和實(shí)踐動手能力的提升。以學(xué)科競賽為載體開展實(shí)踐教學(xué)和人才培養(yǎng)方式改革，在開展教學(xué)工作中做到以賽促教、賽教結(jié)合、強(qiáng)化技能、明顯促進(jìn)了學(xué)生工程能力和職業(yè)能力的發(fā)展。

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