電子設(shè)計竟賽與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的關(guān)系

1、電子設(shè)計竟賽與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的關(guān)系李榮正 袁之亦（ 上海工程技術(shù)大學(xué) 電子電氣工程學(xué)院，上海 200065 ）概要：教學(xué)的成功離不開實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生的成功更離不開實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)的磨練。本文就教學(xué)實(shí)驗(yàn)的開放性過程的工作歷程，從參加兩年一度的全國大學(xué)生電子設(shè)計竟賽培訓(xùn)的切身體會，探索與思考一種開放性教學(xué)實(shí)驗(yàn)的模式。關(guān)鍵詞：開放性實(shí)驗(yàn)；電子設(shè)計竟賽；改革和創(chuàng)新知識經(jīng)濟(jì)帶來新的思維，IT產(chǎn)業(yè)加快信息的步伐，教學(xué)改革也需要與時俱進(jìn)，不斷適應(yīng)社會發(fā)展的需要和人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)的合理完善，面向?qū)W生的實(shí)驗(yàn)環(huán)境呈現(xiàn)出一種新機(jī)遇并賦予新的組織內(nèi)涵。結(jié)合我校教學(xué)體制的改革，同樣是事在必行。因?yàn)榻逃P(guān)系到人才的培養(yǎng)，關(guān)系到國家

2、的未來，只有教育發(fā)展了，國家才能從人才資源上保證科技事業(yè)的發(fā)展，從而達(dá)到推動生產(chǎn)力的發(fā)展。校領(lǐng)導(dǎo)為了全面落實(shí)“三個代表”的重要思想，理順教學(xué)改革思路，在學(xué)校的校改動員報告中指出：“隨著中國融入全球化進(jìn)程，國家的政治、經(jīng)濟(jì)形勢日新月異，學(xué)校必須應(yīng)對新的挑戰(zhàn)，研究如何從根本上提高教學(xué)質(zhì)量，為新世紀(jì)培養(yǎng)優(yōu)秀的人才。同時也使學(xué)校在教育競爭的環(huán)境里保持常辦常新，立于不敗之地?！蔽覀冎溃w現(xiàn)一個學(xué)校辦學(xué)特色和教學(xué)內(nèi)涵的一個很重要方面就是強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理，能否為學(xué)生建立一個自由發(fā)揮潛能的平臺。多年來，伴隨著一屆又一屆全國大學(xué)生電子設(shè)計竟賽，大大促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和改造。從實(shí)驗(yàn)教材的內(nèi)容，到實(shí)驗(yàn)開發(fā)環(huán)境

3、，無不體現(xiàn)出電子竟賽的技術(shù)脈絡(luò)所帶來的深遠(yuǎn)指導(dǎo)意義。我們在工作實(shí)踐中，按照電子設(shè)計竟賽發(fā)展要求，逐漸形成了一種開放性實(shí)驗(yàn)室管理的有效機(jī)制，為學(xué)生個性的發(fā)展創(chuàng)造了豐富的機(jī)會，也取得了一些成績。1 組織管理全面開放學(xué)院中心實(shí)驗(yàn)室在貫徹落實(shí)校領(lǐng)導(dǎo)的教改方針中，面對全國大學(xué)生電子設(shè)計竟賽人才培養(yǎng)的知識結(jié)構(gòu)，也確實(shí)認(rèn)識到學(xué)校唯有保持改革，才能保持發(fā)展，唯有不斷創(chuàng)新才能與時俱進(jìn)。從而更大地滿足人民群眾對高等教育的需求，培養(yǎng)出符合新世紀(jì)要求的合格人才，涌現(xiàn)更多電子設(shè)計竟賽獲獎精英。因此，近幾年來學(xué)校投入中心實(shí)驗(yàn)室?guī)装偃f設(shè)備資金，對實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行了全面更新和改造，以此來提高學(xué)院的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和技術(shù)水平。特別是

4、學(xué)院基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室在1999年順利通過了上海市教委的評估，嚴(yán)格按照教委的評估要求規(guī)范運(yùn)作至今，在這基礎(chǔ)上推廣到整個中心的所有實(shí)驗(yàn)室，并借助于全國大學(xué)生電子設(shè)計竟賽人才素質(zhì)的全面要求，對中心實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行合理配制、改革創(chuàng)新。不少實(shí)驗(yàn)室工作人員積極自主開發(fā)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，增加學(xué)生的動手實(shí)踐的機(jī)會，提升科研技術(shù)含量，逐步從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)環(huán)境到開放性、綜合性、設(shè)計性的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)概念過渡。在實(shí)驗(yàn)室機(jī)制及方式上進(jìn)行了改進(jìn)和探索，如將學(xué)院各實(shí)驗(yàn)室對學(xué)生開放，在低年級學(xué)生中組建電子興趣小組，而在高年級學(xué)生中建立嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)協(xié)會。通過形式多樣的活動，特別是圍繞兩年一度的全國大學(xué)生電子設(shè)計竟賽，在學(xué)院構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的舞臺上，同學(xué)

5、們充分展示出每個人的聰明才智和創(chuàng)造魅力。為了保證開放實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌麑?shí)施并達(dá)到預(yù)期效果，我們制訂了開放實(shí)驗(yàn)實(shí)施條例，公布了中心實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)情況介紹和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容目錄等。在確保正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行的同時，對部分實(shí)驗(yàn)室實(shí)行全面開放。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)作為教學(xué)工作的一部分，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，提高解決問題的技能，高質(zhì)量地完成學(xué)生在理論上的定理得到實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。為此，中心實(shí)驗(yàn)室規(guī)定：凡在課內(nèi)教學(xué)實(shí)驗(yàn)未能完成的經(jīng)過預(yù)先登記（一般提前兩天），由實(shí)驗(yàn)室安排時間進(jìn)行，并由實(shí)驗(yàn)教師對其進(jìn)行指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果（須按教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求完成實(shí)驗(yàn)報告）可由本課程任課老師予以確認(rèn)，同時與教師進(jìn)行協(xié)調(diào)得出本課程實(shí)驗(yàn)得分。另外，在進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn)的同時，為了鼓勵

6、學(xué)生創(chuàng)新意識，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的整體水平，學(xué)生可以構(gòu)建自己感興趣的實(shí)驗(yàn)，也可以選做綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果水平和開發(fā)創(chuàng)新等要素，由學(xué)院予以評估，優(yōu)秀者可作為學(xué)院獎學(xué)金的評定和參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽選拔條件的依據(jù)。這樣一種松散的實(shí)驗(yàn)管理方法，極大地調(diào)動學(xué)生自覺性，改善了學(xué)生學(xué)習(xí)的習(xí)慣。通過這樣一系列舉措，有效拓展一大批學(xué)生的知識面，發(fā)現(xiàn)了許多專長好手，同學(xué)動手能力和綜合分析技能得以全面提高。經(jīng)過多年開放性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐，我們深刻認(rèn)識到：開放實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，使同學(xué)們的動手能力、創(chuàng)新思維、知識結(jié)構(gòu)得到了充分的拓展和更新，學(xué)生的整體實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量有很大提高。學(xué)生是為掌握知識而來，弄懂了概念而有所收獲，極大

7、地增強(qiáng)了同學(xué)認(rèn)識問題和解決困難的信心。同時我們也深刻認(rèn)識到，要提高學(xué)生的動手能力，必須要給學(xué)生更多動手實(shí)踐的機(jī)會和動手設(shè)計的時間。讓學(xué)生敢于面對儀器，敢于面對困難，領(lǐng)會科學(xué)研究的壓力和成功的樂趣，使其提高實(shí)驗(yàn)興趣并在實(shí)驗(yàn)中獲取更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)排滿的基礎(chǔ)上再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)開放，相對來說增加了大量的工作量，所以，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室工作人員放棄了不少休息時間，有時不得不加班加點(diǎn)為學(xué)生服務(wù)。甚至做到晚上十點(diǎn)鐘，滿足同學(xué)們的需求。在開放實(shí)驗(yàn)過程中我們邊試行邊改進(jìn)，突出人性化的管理方式，盡量把這有利于學(xué)生，有利于學(xué)校，有利于社會的事做得更完美一些。開放實(shí)驗(yàn)，學(xué)生是自己選擇時間，自己選擇內(nèi)容來做實(shí)驗(yàn)

8、的，有各班級各專業(yè)的學(xué)生同時進(jìn)行，有各任課老師對實(shí)驗(yàn)提出各不相同的要求，這對我們實(shí)驗(yàn)室工作人員的要求相對來說就更高，要弄懂弄通就得多花時間，多下工夫。在這一點(diǎn)上，中心實(shí)驗(yàn)室的全體人員通過自身學(xué)習(xí)實(shí)踐不斷努力，利用業(yè)余時間不斷進(jìn)修，努力提高自身的理論水平和實(shí)踐技能。我們基本達(dá)到了這一要求，能很好地完成相關(guān)的事物并得到同學(xué)們的一致好評。幾年來，開放實(shí)驗(yàn)的同時也提高了我們實(shí)驗(yàn)室人員的理論知識和實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，有效改善實(shí)驗(yàn)室的工作狀況。2 重視群體培養(yǎng)，加強(qiáng)基礎(chǔ)類電子技術(shù)的設(shè)計和制作參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽，是一次大檢閱而不是工作的目的。我們培養(yǎng)人才是一個群體的模式，是造就一代新人，需要把一大批學(xué)生都吸引

9、到我們所設(shè)計的實(shí)踐活動中來。所以我們在一、二 年級學(xué)生中，建立一個有眾多學(xué)生參與的電子興趣小組，實(shí)驗(yàn)室提供一切方便，包括場地、儀器設(shè)備、元器件、工具等。實(shí)驗(yàn)室為每位同學(xué)建立實(shí)踐檔案，教師還根據(jù)每個人的特長進(jìn)行個性化輔導(dǎo)，傳授有關(guān)基礎(chǔ)知識，為學(xué)校參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽培養(yǎng)優(yōu)秀選手。實(shí)驗(yàn)室開放的過程，體現(xiàn)出一個新老交替和傳幫帶的群體。通過參加竟賽老隊(duì)員的介紹，極大地鼓舞了低年級學(xué)生的斗志，所謂前有榜樣后有干勁，無數(shù)的事實(shí)證明：象我們這樣的地方性高校，只要自身的努力，照樣可以取得驕人的業(yè)績。這樣的例證是具有強(qiáng)大的震撼力，因?yàn)閷W(xué)生的可塑性是很大的，只有認(rèn)為是可能的事實(shí)，那么就會自然噴發(fā)出驚人的毅力

10、和頑強(qiáng)的拼搏精神。在我們的實(shí)驗(yàn)室，已經(jīng)形成了一種良好的范圍和良性的循環(huán)，幾年來培養(yǎng)出許多優(yōu)秀的專業(yè)人才。根據(jù)學(xué)生的興趣和愛好，我們有序組織學(xué)生強(qiáng)化基礎(chǔ)類電子技術(shù)的訓(xùn)練。譬如建立多個實(shí)驗(yàn)小組：有的自制半導(dǎo)體、有的做個萬用表、有的從簡易電視機(jī)發(fā)展到調(diào)試多通道機(jī)器人玩具。在帶教的過程中，我們特別強(qiáng)調(diào)自己動手，體驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計制作的各個環(huán)節(jié)。從產(chǎn)品原理圖設(shè)計到PCB制作，自己元器件焊接到系統(tǒng)分析調(diào)試，整個產(chǎn)品的設(shè)計過程對于學(xué)生能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，每一個環(huán)節(jié)學(xué)生都付出辛勤的汗水。實(shí)踐證明，這樣一種基礎(chǔ)性技能的訓(xùn)練非常重要，或許會走些彎路或吃一些苦頭，但這種經(jīng)歷是有意義并令人難忘，自己的動手能力和實(shí)踐技能都有

11、較大的提高。基礎(chǔ)性技能的訓(xùn)練造就大量設(shè)計和現(xiàn)場型“工程師”，更涌現(xiàn)出一大批富有潛質(zhì)的優(yōu)秀學(xué)生，為下一步進(jìn)入專項(xiàng)全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽培訓(xùn)奠定了基礎(chǔ)。3 實(shí)施嵌入式系統(tǒng)培訓(xùn)計劃經(jīng)過基礎(chǔ)性技能訓(xùn)練的學(xué)生，當(dāng)進(jìn)入三年級以后，就可以挑選一定數(shù)量被認(rèn)為是“準(zhǔn)應(yīng)用性人才” 的優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行專題培訓(xùn)，接下來的專項(xiàng)訓(xùn)練主要通過兩種形式：一是圍繞著全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽，全面進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)培訓(xùn)；二是配備指導(dǎo)教師，參與教師的科研工作，主要是協(xié)同教授們的科研項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)演練。嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)培訓(xùn)，主要是聘請院內(nèi)資深教師進(jìn)行專項(xiàng)傳授，從PROTEL99SE、EDA技術(shù)、PIC單片機(jī)到DSP系統(tǒng)，以一種全新的帶教輔

12、導(dǎo)方式，著力于培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)創(chuàng)新的意識和實(shí)踐操作的技能，為參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽做好知識結(jié)構(gòu)的鋪墊工作。學(xué)生虔心好學(xué)，精益求精；而老師不厭其煩，精誠所至，突破了課堂教學(xué)的時空。周密的培訓(xùn)計劃和良好的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，使得學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力和系統(tǒng)開發(fā)能力得到很大提高，為學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽并三次榮獲全國二等獎好成績奠定了良好的基礎(chǔ)。我們非常重視鼓勵和充分發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)生的主觀能動性，倡導(dǎo)學(xué)生自己開發(fā)和應(yīng)用。有的同學(xué)在老師的引導(dǎo)和指點(diǎn)下，結(jié)合國內(nèi)外的產(chǎn)品情況，成功開發(fā)出“模塊式開放型PIC單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”，與指導(dǎo)教師一起聯(lián)合申報了國家專利。有的同學(xué)積極參與重大科研攻關(guān)項(xiàng)目，還有的同學(xué)積極參與單片機(jī)

13、課程的教學(xué)改革，包括有關(guān)教材的和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的編寫工作，同時還參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的制作。在科研工作中，極大提升了學(xué)生科研能力以及綜合分析水平，成為教授們非常得力的準(zhǔn)研究生。在本科畢業(yè)設(shè)計階段，經(jīng)過兩個環(huán)節(jié)訓(xùn)練過的學(xué)生，不管在電子設(shè)計競賽中是否獲獎，絕無例外地成為廣大教師的搶手“產(chǎn)品”。作為一個名不經(jīng)傳的地方性高校，我們的學(xué)生要能夠在今后就業(yè)崗位中占有一席之地，特別是要在全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽有所作為，必須培養(yǎng)我們的學(xué)生具有強(qiáng)大的實(shí)踐動手能力。每一屆大賽，復(fù)旦、交大和華師大等名牌大學(xué)都會選派出十幾個參賽隊(duì)，匯集了志在必得的強(qiáng)大陣容。對于我們這樣一所地方性院校的參賽隊(duì)員，無疑是一個強(qiáng)大的競

14、爭對手，烙下無形的心理壓力。如果沒有良好的心理素質(zhì)，不掌握扎實(shí)的電子技術(shù)基礎(chǔ)和計算機(jī)應(yīng)用開發(fā)能力，就很容易敗下陣來。這樣的大賽，對學(xué)生來說，既是一種機(jī)遇又是一種挑戰(zhàn)，是一場斗智斗勇的考驗(yàn)。4 以大賽為重要鍥機(jī)多年的實(shí)踐表明，開放性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)出許許多多優(yōu)秀的人才。從95年開始，把每兩年參加一次全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽作為我們進(jìn)行開放性實(shí)驗(yàn)工作的一個檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，同時不斷推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。認(rèn)真對待每一次比賽，半年以前便開始著手準(zhǔn)備，成立了專門的領(lǐng)導(dǎo)小組、配備具有豐富經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)教師，制訂詳細(xì)的培訓(xùn)計劃和訓(xùn)練方案，做好大量細(xì)致而扎實(shí)的賽前工作?？吹阶约旱牟蛔?，更看到成功的范例，堅持認(rèn)真分析、精心準(zhǔn)備、強(qiáng)化訓(xùn)練，

15、我們的學(xué)生一定能夠憑借自己的實(shí)力和技能，在強(qiáng)手如林的賽場有所作為，取得優(yōu)異的成績。我們正是堅信有所為才能有所作為，開展非常有針對性的以理論為輔，實(shí)踐為主的教學(xué)方案，日月如梭，10年來我們走過了一段曲折的道路，參賽學(xué)生走馬燈式地?fù)Q位，送走了一批又一批，但培訓(xùn)指導(dǎo)教師們還是堅守在平凡的實(shí)驗(yàn)室崗位，擔(dān)負(fù)著全面開放實(shí)驗(yàn)的重任，做著重復(fù)而有意義的勞動。正是基于這樣一種樸實(shí)的工作作風(fēng)，以培養(yǎng)技能性的接班人為宗旨，取得不錯的成績，多年來共榮獲上海賽區(qū)一等獎三次（暨全國二等獎）、二等獎六次、三等獎六次。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)伴隨著全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽一起成長，這是一個世紀(jì)工程長遠(yuǎn)的規(guī)劃，需要得到多方的支持和政策的傾斜。在開發(fā)性實(shí)驗(yàn)工作中，我們只是漫出了一個小步，2002年度被學(xué)校推薦為上海市先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室集體表揚(yáng)。我們將把鼓勵作為做好本職工作的動力，更加努力工作，為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會。在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，實(shí)驗(yàn)室的改革、發(fā)展、開放更應(yīng)予以大力支持和重視，引進(jìn)一些較先進(jìn)的儀器設(shè)備，使我校培養(yǎng)出的學(xué)生全面具有扎實(shí)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，能有與世界新