學生科技創(chuàng)新實踐基地運行模式探究

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高等教育的任務是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才。重視培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)新精神，強調(diào)知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，是高校的重要使命。為提高大學生的創(chuàng)新實踐能力，國內(nèi)外各個院校紛紛開展以科技競賽為代表的課外科技實踐活動，特別是以“挑戰(zhàn)杯”和全國大學生電子設計競賽的全國性競賽，極大的促進了學生對于科技創(chuàng)新的熱情和相關專業(yè)知識的學習，也使得高校的課程教學與實踐環(huán)節(jié)向著培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新的方向發(fā)展。在分析我校學生科技實踐活動的現(xiàn)狀后，提出了新的學生科技創(chuàng)新實踐基地運行模式。針對大學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)，整合實踐教學和科技活動，深化學生科技實踐活動與課程實驗相結(jié)合的創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系。探索了以實踐教學為基礎，學生科技創(chuàng)新實踐基地為依托，學科競賽為牽引的學生科技實踐活動新模式。建了立穩(wěn)的定學生科技實踐指導教師隊伍，培養(yǎng)具有“知識綜合運用能力”和“創(chuàng)新實踐能力”的“卓越工程師”。

1科技實踐活動分析

學生科技實踐活動一直是我校的優(yōu)良傳統(tǒng)，從“馮如杯”學生課外科技實踐競賽，大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽等綜合型比賽，到全國大學生電子設計競賽、全國“挑戰(zhàn)杯”競賽、“飛思卡爾”智能車競賽等專項競賽，我校都取得過非常優(yōu)異的成績。但近年來隨著學校和科技活動的發(fā)展，學生規(guī)模擴大，競賽種類繁多，使得學生科技實踐活動應有的創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)效果不盡人意。特別是隨著新校區(qū)的建立，兩校區(qū)教學結(jié)構的形成，學生更加注重課本理論知識的學習，較缺乏綜合運用能力，科技實踐活動氛圍不強，培養(yǎng)體系較為松散。各種科技實踐活動種類繁多，沒有良好的銜接規(guī)劃，使得學生沒有形成系統(tǒng)性、連貫性的實踐培養(yǎng)，分散了學生的注意力和學習精力。師生激勵機制存在不足，使得教師在指導學生科技活動時，學生在參與科技實踐活動中不能獲得良好的鼓勵。都極大影響了學生參與科技實踐活動的熱情與積極性，影響了學生科技創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。為此，學生科技創(chuàng)新實踐基地運行模式的提出，著力于解決我?？萍紝嵺`活動中的問題，進一步促進了學生科技創(chuàng)新水平，完善了科技實踐訓練體系。

2學生科技創(chuàng)新實踐基地運行模式

建立學生科技創(chuàng)新實踐基地運行模式，首先，梳理與學生科技實踐密切相關的課程，使得學生在正常的課程學習和課程實驗中能充分學習和掌握科技實踐中的相關方法和技能。其次，探索了各級各類學生科技活動的統(tǒng)籌方法，針對我校形式多樣、對象不一的科技實踐活動，設置相應的學生科技活動培養(yǎng)方案，統(tǒng)籌安排，提高學生參與活動的效率和質(zhì)量。在進行學生科技創(chuàng)新實踐基地建設中，研究完善了師生參與科技實踐活動的激勵制度，提高了學生教師的積極性，組建了專業(yè)的培訓教師團隊和學生科技創(chuàng)新活動小組，更進一步提升了學生的創(chuàng)新實踐能力。

2．1銜接學生科技實踐與課程實驗內(nèi)容

依托院教學實踐中心和學生科技創(chuàng)新基地，協(xié)調(diào)與“單片機原理”、“EDA(ElectronicDesignAuto-mation，電子設計自動化)基礎”等相關課程，在實驗中心自行開發(fā)的實驗平臺上，開設“單片機綜合”、“EDA綜合”實驗課程。單片機綜合實驗結(jié)合新校區(qū)的“大學生實訓－接口技術”課程，在向大一、大二學生教授單片機及外圍電路基本原理的同時，指導學生進行包括:單片機IO(InputOutput，輸入輸出)口操作、單片機定時器操作、LED(LightEmittingDiode，發(fā)光二極管)顯示控制、鍵盤及LCD(LiquidCrystalDisplay，液晶顯示器)編程、串口通信等5個基礎實驗，單片機ADC(AnalogtoDigitalConverter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器)控制、單片機DAC(DigitaltoAnalogConverter，數(shù)模轉(zhuǎn)換器)控制、溫度傳感控制、光敏傳感器控制4個提高實驗和波形產(chǎn)生系統(tǒng)開放實驗。并結(jié)合北京市大學生EDA競賽，開設了MSP430單片機講座與實驗課程。提高學生對單片機的認識和編程能力。EDA綜合實驗在“大學生電子實訓”(本部校區(qū))課程的基礎上，結(jié)合EDA基礎課程的特點，開設了:時鐘分頻、流水燈、按鍵與LED控制和鍵盤與LCD控制等4個基礎實驗，F(xiàn)PGA(FieldProgramma-bleGateArray，現(xiàn)場可編程門陣列)控制ADC和FP-GA控制DAC、DDS(DirectDigitalSynthesizer，直接數(shù)字頻率合成器)產(chǎn)生等3個提高實驗，任意波形產(chǎn)生器和信號頻譜分析儀2個開放實驗。進一步深化學生對于電子系統(tǒng)的設計和應用能力。除上述基礎內(nèi)容外，學院學生科技實踐指導小組還配備了嵌入式、視頻信號處理、三維顯示、電機控制、機器人等不同領域的教師，為學生科技創(chuàng)新實踐提供咨詢指導。

2．2統(tǒng)籌安排各級各類學生科技活動

以大學生創(chuàng)新實踐基地為依托，建立本科輔導員聯(lián)動宣傳和培訓機制。分別在新校區(qū)和校本部校區(qū)成立學生科技實踐興趣小組，采用開放式培訓模式。新校區(qū)注重基本能力的培養(yǎng)，適當提高學生創(chuàng)新能力。聯(lián)合工程訓練中心，由工程訓練中心提供場地，并培養(yǎng)一、二年級學生“電路焊接調(diào)試”等基本技能，同時開設單片機沙龍，為以后的科技實踐活動奠定基礎。本部校區(qū)注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)。以大學生創(chuàng)新實踐基地為依托，聯(lián)合學生科協(xié)，設立學生開放實驗室，為三、四年級學生提供了單元電路設計、FPGA應用、系統(tǒng)設計方面的培訓和場地。在兩校區(qū)分別進行了“馮如杯”科技活動動員，鼓勵學生參加科技制作活動，為來年的“馮如杯科技制作”、“大學生電子競賽”、“挑戰(zhàn)杯”、“全國信息安全大賽”、“全國嵌入式系統(tǒng)邀請賽”等學科競賽預熱。同時為四年級學生的畢業(yè)設計奠定一定的基礎。對學生科技實踐活動進行了梳理，為學生參與科技活動提供了指導，便于學生有計劃地參加各項活動。大部分學生參加單片機、FPGA等培訓，還有一部分同學得到嵌入式、視頻處理、電機控制、機器人等方面的培訓，均可在后續(xù)的學科競賽等科技實踐中發(fā)揮作用。單片機/FPGA是大學生電子競賽、電子人才技能競賽的主要內(nèi)容，也可用于參加馮如杯、信息安全競賽，同時是嵌入式邀請賽、挑戰(zhàn)杯的基礎。統(tǒng)籌安排學生科技活動，提高學生科技實踐活動的效率(不同年級、不同實踐能力的同學，進行基礎、提高、綜合等不同級別的個性化訓練)，保持學生科技實踐活動的連續(xù)性。

2．3建立完善師生激勵機制

將學生科技實踐活動納入到日常課程體系中，開設“大學生電子實訓－接口電路”(新校區(qū))，與“大學生電子實訓”(本部校區(qū))一起將學生的科技實踐活動學分化，一方面提高學生參加科技實踐活動的積極性，另一方面在教師年終考核績效中得到體現(xiàn)，從而提高教師參加科技指導的積極性。在本部校區(qū)的“科技實踐活動基地”，及沙河校區(qū)工程訓練中心，形成常態(tài)化學科競賽培訓機制，將學科競賽的培訓納入課程實踐環(huán)節(jié)。經(jīng)過遴選成立“學生科技活動指導小組”。該小組以電子信息工程學院為主，和其他學院熱心學生科技實踐指導的教師組成。由學院本科教學院長任組長，各個競賽科技活動指導教師及在科技活動中表現(xiàn)優(yōu)異的高年級學生任顧問，本科輔導員任活動負責人，組建一套完整有效的培訓指導體系。

3學生科技創(chuàng)新實踐基地運行效果

通過學生科技創(chuàng)新實踐基地幾年來的運行，在各類科技創(chuàng)新實踐活動和基地建設中取得了以下幾方面的成果。

(1)形成兩校區(qū)運行的電子信息類學生科技創(chuàng)新實踐基地，至今培養(yǎng)了285人。在兩校區(qū)的運行模式下，設置了多層次多梯隊長周期科技實踐培養(yǎng)方案，有效地帶動了學生參與科技創(chuàng)新實踐活動的積極性，提升了學生的實踐能力和創(chuàng)新意識。形成了一條良性可持續(xù)的學生科技創(chuàng)新實踐發(fā)展鏈。

(2)成立了以院系領導負責的學生科技實踐活動指導小組，集中學校優(yōu)異的師資力量，在各個年級設置相應實踐課程，開展針對性常態(tài)化教學和培訓，形成了一支經(jīng)驗豐富，結(jié)構穩(wěn)定，專業(yè)全面的科技實踐培訓教練隊。

(3)組織撰寫了電子信息類科技創(chuàng)新實踐類《單片機和EDA指導書》，在總結(jié)多年來北航大學生電子競賽、馮如杯等學生課外科技實踐活動的指導經(jīng)驗的基礎上，提煉出學生科技實踐活動中常用的電路模塊，工具模塊和設計方法，設計完成了單片機和FPGA最小系統(tǒng)，在學生科技實踐中進行了推廣引用，對學生參與各項科技實踐活動起到了很好的指導作用。

(4)在2012年北京市大學生電子設計競賽中榮獲北京市一等獎3項，北京市二等獎13項;在2012年全國大學生電子設計競賽“嵌入式”邀請賽中榮獲一等獎1項，二等獎1項，三等獎2項;在2012年全國大學生電子設計競賽“信息安全”邀請賽中榮獲一等獎2項，二等獎1項。在2013年全國大學生電子設計競賽中榮獲全國一等獎1項、全國二等獎5項、北京市二等獎9項、北京市三等獎6項。在2014年北京市大學生電子設計競賽中榮獲一等獎9項，二等獎7項，三等獎18項。

4結(jié)語

學生科技創(chuàng)新實踐基地運行模式緊密貼合學生科技實踐活動狀況，統(tǒng)籌安排各類豐富的學生科技活動，使得各個實踐環(huán)節(jié)能夠相互銜接，同時結(jié)合相關理論課程和實驗，使學生的技術水平和創(chuàng)新能力能夠長久地，循序漸進地提升。以學生科技興趣小組構建的兩校區(qū)運行模式在提升學生參與科技活動熱情的同時，完善了實踐創(chuàng)新團體的梯隊建設，為科技活動的長期發(fā)展不斷提供新鮮血液和持續(xù)動力。以學院領導負責，常態(tài)化的競賽培訓機制和師生獎勵政策進一步促進了師生參與科技活動的積極性和質(zhì)量。在基地運行兩年的過程中，學生的實踐興趣和創(chuàng)新水平都得到了很大的提升，建立了完善的培養(yǎng)體系和教練隊伍，取得了良好的成效。

作者：楊彬 王俊 陳其周 張玉璽 單位：北京航空航天大學電子信息工程學院