創(chuàng)新實驗班的同學在進行創(chuàng)新性實驗研究。 楊 艷 攝


　　我校電工電子實驗教學中心（以下簡稱 “中心”），是國家級實驗教學示范中心，每年 承擔27 個專業(yè)、近萬名學生的電工電子系 列理論及實驗課程。中心把精力傾注于本科 生的研究性學習和創(chuàng)新性實驗中，以創(chuàng)新實 驗室為依托，創(chuàng)辦電工電子創(chuàng)新實驗班，吸 引了大批富于創(chuàng)新意識、充滿科研激情的青 年學子，他們在中心教師的指導下，進行了 卓有成效的學習。
　　自2006 年以來，創(chuàng)新實驗班學生在專 業(yè)期刊發(fā)表學術論文5 篇，獲評省級優(yōu)秀學 位論文6 篇，與教師合作申請專利10 項，獲 大學生設計競賽全國一等獎3 項、二等獎15 項，山東省級一等獎47 項、二等獎47 項。
　　不拘一格的理念和思路
中心一直以培養(yǎng)應用型、創(chuàng)新型人才為 目標，不斷探索“分層培養(yǎng)、啟發(fā)創(chuàng)新”的教 育教學思路和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，對中心創(chuàng) 新實驗班進行了超越常規(guī)的三項教育教學 改革：一是從大一學生開始探究式培養(yǎng)，現 學現用；二是課程學習與技能訓練相結合， 邊做邊學；三是多學科多專業(yè)交織，混合編 班。
　　長期以來，強調知識的系統(tǒng)性，強調學 習的循序漸進，強調學會了再用，已經成為 我國教育教學的一種固定思維模式。但在中 心創(chuàng)新實驗班的長期教學與科研實踐中，對 于知識的系統(tǒng)性、學習的漸進性、學與用的 關系等問題獲得了一種全新的認識：學是為 了用，只有在用中才能學懂、學會、記牢；知 識來源于實踐，只有在實踐中才能深刻領悟 其精神和奧秘。從這個意義上講，沒有實踐， 就不會真正學會任何知識。
　　這種強調在用中學、邊學邊用的理念和 思路，符合辯證唯物主義的正確認識。這樣， 無論是分專業(yè)從大一開始培養(yǎng)，還是不分年 級把有著電工電子共同愛好的學生編在一 個班里學習，就都有了教育學上的理論根 據。也就是說，只要有愛好和興趣，便“不限 專業(yè)、不限年級”，可以利用課余時間參與研 究創(chuàng)新的實驗班的思路，乍一聽來，十分大 膽、新奇，但仔細想來、實際做來，卻是合乎 教學規(guī)律的勇敢嘗試。
　　不拘一格的課程設置
新的培養(yǎng)思路，要求輔之以新的培養(yǎng)方 案，首先是培養(yǎng)課程的設置。中心的教學活 動，實際上從選拔學生之時就已經開始了。 每年秋季開學之初，創(chuàng)新實驗班便面向全校 各專業(yè)在校生招收選拔新生。中心對選拔方 式，做過多種探索。通過一、兩次考核，隨機 性太大，因為是零基礎，考試內容很難定，對 于大一新生，甚至非理工科學生，不可能考 “運放使用、波形變換、單片機”等專業(yè)性強 的知識。中心也嘗試過，在整個學年，由學生 自我推薦、中心教師逐一單獨考核選拔學生 的方式，這種類似特招的形式，不僅教師勞 動成本高，而且學生步調不一致，學習效率 低，投入產出比非常小。
　　目前方案是，精選25 段代碼，用6 學時 講解這25 段代碼中的程序思想，并配以視 頻和講義，供學生自主學習。這方面知識只 要有很少的 C 語言基礎就能看懂，給學生兩 個星期時間背誦，然后集中2 個周末，默寫 25 段代碼，全部寫出來就能進創(chuàng)新實驗班。
　　這種方法十分高效，編程是所有知識中 最難教、最難學，卻能夠自學的部分。抄寫默 寫優(yōu)秀代碼，可以讓學生們少走彎路，學到 精華，并且能夠簡化、量化、優(yōu)化這一痛苦學 習過程，養(yǎng)成良好編程習慣。
　　進入創(chuàng)新實驗班之后，中心針對不同的 知識點和各種基本技能、技術，精心設計了一 系列培訓課程，包括6 學時晶體管電路設計、 6 學時運放、3 學時單片機、2 學時 PCB 制圖、 2 學時數控雕刻機的原理及使用、1 學時焊接 技術、6 學時常用電子儀器的原理和使用。每 一個專題，都是以工程實際中有用為標準，具 有很強的針對性、實用性和可操作性。
　　不拘一格的教學和訓練方法上述基礎培訓，僅僅是入門培訓，至于更專業(yè)的知識就不是聽聽課就能學會的了。為了使學生們學以致用，深刻理解電子設計的系統(tǒng)性與工程性，中心教師精心設計了3 個專題實訓練習。它們都非常具有代表性，有難度梯度，需要團隊合作，知識面覆蓋廣，3 人一組，配以相應的器件包，以及中心自行研制的開發(fā)工具。先集中講解，然后分組調試，網上答疑，集中測試。測試通過后，即刻發(fā)下一題器件包。
　　完成上述實訓練習后，進入創(chuàng)新實驗班的實踐訓練階段———自由創(chuàng)新。學生進行自由創(chuàng)新的課題，主要來源于導師課題、競賽課題、學生自擬課題。中心根據學生學習的具體情況，定期發(fā)布上述各類課題。學生以小組為單位，集中申請課題，選題批準后，中心資助，導師指導，學生通過查閱資料、方案論證、理論計算、軟硬件調試、設計制作、撰寫報告或論文，錄制視頻，參加答辯，完成課題。學生的自我創(chuàng)新意識和能力得到了全面發(fā)展，完成了示波器、邏輯分析儀、四軸飛行器、自平衡小車、身高體重溫度測量儀、媒體播放器及各種實驗板卡等30 余種作品，部分作品工藝達到國際先進、國內領先水平，有的已經成為中心實驗教學儀器。為此，美國德州儀器半導體技術 （上海）有限公司與中心聯(lián)合共建了“大學 生創(chuàng)新中心”、“模擬技術聯(lián)合實驗室”和 “ MSP430 單片機聯(lián)合實驗室”，并對中心的 創(chuàng)新實驗課題給予實物及資金支持，使中 心的創(chuàng)新平臺能夠與斯坦福等美國頂尖大 學相媲美。
　　此外，組織學生參加各類競賽，是創(chuàng)新 班實踐訓練的重頭戲。除了全國大學生電 子設計競賽、全國“飛思卡爾”智能車比賽， 創(chuàng)新班還鼓勵學生自由組隊，參加其他各 類競賽，申報各類創(chuàng)新實驗項目。學生們思 路開闊，勇于創(chuàng)新，努力實踐，成績顯著。僅 2012 年，就獲得山東省大學生電子設計競 賽一等獎6 項、二等獎7 項，第七屆全國大 學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽山東賽區(qū) 三等獎2 項， TI- C2000 及 MCU 創(chuàng)新設計大 賽全國二等獎1 項，第七屆全國信息技術 應用水平大賽全國一等獎1 項、二等獎2 項，獲批國家級創(chuàng)新實驗項目7 項。
　　創(chuàng)新實驗室對入選學生的培養(yǎng)采用導 師制，聘請校內外相關學科高水平教師擔 任導師。一位導師指導3-6 名學生，由導師 制定個人研究方向和培養(yǎng)計劃，做什么學 什么，教師指導小組統(tǒng)籌安排，將所需基礎 知識化整為零融入公共實踐培訓課程。教 師采用類似研究生的指導方式，以具體課 題為主線，討論解疑。編組時，打破年級和 專業(yè)界限，3 人一組，高、低年級混編，形成 有效的高年級帶動低年級、實驗室傳承有 序、不斷積累的良性循環(huán)模式。
　　20 世紀90 年代以來，本科教育改革已 成為全世界教育教學機構關注的焦點。其 中美國權威高等教育協(xié)會博耶委員會的調 查報告《重構本科教育：美國研究型大學的 藍圖》提出了十項本科教育改革建議，其中 就有建構探究式的一年級教學、拆除各學 科間的壁壘、使交流技能訓練與課程學習 相結合、開設頂點課程并開展頂點教學等 內容。我校電工電子實驗教學中心創(chuàng)新實 驗班的教學理念、教學內容和方法，以及正 在探索實踐的快速有效出人才的培養(yǎng)模式 等，與博耶的重構本科教育藍圖頗為吻合。 但是我們并不能照搬國外模式，美國麻省 理工 EE 專業(yè)每年僅招收60 名本科生，而 我校 EE 專業(yè)每年招收近600 人，在培養(yǎng)模 式上的差別不言而喻。
　　如何在高師生比的客觀條件下，有效 利用實驗室資源培養(yǎng)高素質應用型人才和 拔尖創(chuàng)新人才？中心創(chuàng)新實驗班的實踐運 行機制，具有重要的現實意義。