学生科技创新实践基地运行模式探究

高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。重视培养学生的创新能力、实践能力和创新精神，强调知识、能力、素质协调发展，是高校的重要使命。为提高大学生的创新实践能力，国内外各个院校纷纷开展以科技竞赛为代表的课外科技实践活动，特别是以“挑战杯”和全国大学生电子设计竞赛的全国性竞赛，极大的促进了学生对于科技创新的热情和相关专业知识的学习，也使得高校的课程教学与实践环节向着培养学生自主创新的方向发展。在分析我校学生科技实践活动的现状后，提出了新的学生科技创新实践基地运行模式。针对大学生创新实践能力培养，整合实践教学和科技活动，深化学生科技实践活动与课程实验相结合的创新能力培养体系。探索了以实践教学为基础，学生科技创新实践基地为依托，学科竞赛为牵引的学生科技实践活动新模式。建了立稳的定学生科技实践指导教师队伍，培养具有“知识综合运用能力”和“创新实践能力”的“卓越工程师”。

1科技实践活动分析

学生科技实践活动一直是我校的优良传统，从“冯如杯”学生课外科技实践竞赛，大学生创新创业竞赛等综合型比赛，到全国大学生电子设计竞赛、全国“挑战杯”竞赛、“飞思卡尔”智能车竞赛等专项竞赛，我校都取得过非常优异的成绩。但近年来随着学校和科技活动的发展，学生规模扩大，竞赛种类繁多，使得学生科技实践活动应有的创新实践能力培养效果不尽人意。特别是随着新校区的建立，两校区教学结构的形成，学生更加注重课本理论知识的学习，较缺乏综合运用能力，科技实践活动氛围不强，培养体系较为松散。各种科技实践活动种类繁多，没有良好的衔接规划，使得学生没有形成系统性、连贯性的实践培养，分散了学生的注意力和学习精力。师生激励机制存在不足，使得教师在指导学生科技活动时，学生在参与科技实践活动中不能获得良好的鼓励。都极大影响了学生参与科技实践活动的热情与积极性，影响了学生科技创新实践能力的培养。为此，学生科技创新实践基地运行模式的提出，着力于解决我校科技实践活动中的问题，进一步促进了学生科技创新水平，完善了科技实践训练体系。

2学生科技创新实践基地运行模式

建立学生科技创新实践基地运行模式，首先，梳理与学生科技实践密切相关的课程，使得学生在正常的课程学习和课程实验中能充分学习和掌握科技实践中的相关方法和技能。其次，探索了各级各类学生科技活动的统筹方法，针对我校形式多样、对象不一的科技实践活动，设置相应的学生科技活动培养方案，统筹安排，提高学生参与活动的效率和质量。在进行学生科技创新实践基地建设中，研究完善了师生参与科技实践活动的激励制度，提高了学生教师的积极性，组建了专业的培训教师团队和学生科技创新活动小组，更进一步提升了学生的创新实践能力。

2．1衔接学生科技实践与课程实验内容

依托院教学实践中心和学生科技创新基地，协调与“单片机原理”、“EDA(ElectronicDesignAuto-mation，电子设计自动化)基础”等相关课程，在实验中心自行开发的实验平台上，开设“单片机综合”、“EDA综合”实验课程。单片机综合实验结合新校区的“大学生实训－接口技术”课程，在向大一、大二学生教授单片机及外围电路基本原理的同时，指导学生进行包括:单片机IO(InputOutput，输入输出)口操作、单片机定时器操作、LED(LightEmittingDiode，发光二极管)显示控制、键盘及LCD(LiquidCrystalDisplay，液晶显示器)编程、串口通信等5个基础实验，单片机ADC(AnalogtoDigitalConverter，模数转换器)控制、单片机DAC(DigitaltoAnalogConverter，数模转换器)控制、温度传感控制、光敏传感器控制4个提高实验和波形产生系统开放实验。并结合北京市大学生EDA竞赛，开设了MSP430单片机讲座与实验课程。提高学生对单片机的认识和编程能力。EDA综合实验在“大学生电子实训”(本部校区)课程的基础上，结合EDA基础课程的特点，开设了:时钟分频、流水灯、按键与LED控制和键盘与LCD控制等4个基础实验，FPGA(FieldProgramma-bleGateArray，现场可编程门阵列)控制ADC和FP-GA控制DAC、DDS(DirectDigitalSynthesizer，直接数字频率合成器)产生等3个提高实验，任意波形产生器和信号频谱分析仪2个开放实验。进一步深化学生对于电子系统的设计和应用能力。除上述基础内容外，学院学生科技实践指导小组还配备了嵌入式、视频信号处理、三维显示、电机控制、机器人等不同领域的教师，为学生科技创新实践提供咨询指导。

2．2统筹安排各级各类学生科技活动

以大学生创新实践基地为依托，建立本科辅导员联动宣传和培训机制。分别在新校区和校本部校区成立学生科技实践兴趣小组，采用开放式培训模式。新校区注重基本能力的培养，适当提高学生创新能力。联合工程训练中心，由工程训练中心提供场地，并培养一、二年级学生“电路焊接调试”等基本技能，同时开设单片机沙龙，为以后的科技实践活动奠定基础。本部校区注重创新能力培养。以大学生创新实践基地为依托，联合学生科协，设立学生开放实验室，为三、四年级学生提供了单元电路设计、FPGA应用、系统设计方面的培训和场地。在两校区分别进行了“冯如杯”科技活动动员，鼓励学生参加科技制作活动，为来年的“冯如杯科技制作”、“大学生电子竞赛”、“挑战杯”、“全国信息安全大赛”、“全国嵌入式系统邀请赛”等学科竞赛预热。同时为四年级学生的毕业设计奠定一定的基础。对学生科技实践活动进行了梳理，为学生参与科技活动提供了指导，便于学生有计划地参加各项活动。大部分学生参加单片机、FPGA等培训，还有一部分同学得到嵌入式、视频处理、电机控制、机器人等方面的培训，均可在后续的学科竞赛等科技实践中发挥作用。单片机/FPGA是大学生电子竞赛、电子人才技能竞赛的主要内容，也可用于参加冯如杯、信息安全竞赛，同时是嵌入式邀请赛、挑战杯的基础。统筹安排学生科技活动，提高学生科技实践活动的效率(不同年级、不同实践能力的同学，进行基础、提高、综合等不同级别的个性化训练)，保持学生科技实践活动的连续性。

2．3建立完善师生激励机制

将学生科技实践活动纳入到日常课程体系中，开设“大学生电子实训－接口电路”(新校区)，与“大学生电子实训”(本部校区)一起将学生的科技实践活动学分化，一方面提高学生参加科技实践活动的积极性，另一方面在教师年终考核绩效中得到体现，从而提高教师参加科技指导的积极性。在本部校区的“科技实践活动基地”，及沙河校区工程训练中心，形成常态化学科竞赛培训机制，将学科竞赛的培训纳入课程实践环节。经过遴选成立“学生科技活动指导小组”。该小组以电子信息工程学院为主，和其他学院热心学生科技实践指导的教师组成。由学院本科教学院长任组长，各个竞赛科技活动指导教师及在科技活动中表现优异的高年级学生任顾问，本科辅导员任活动负责人，组建一套完整有效的培训指导体系。

3学生科技创新实践基地运行效果

通过学生科技创新实践基地几年来的运行，在各类科技创新实践活动和基地建设中取得了以下几方面的成果。

(1)形成两校区运行的电子信息类学生科技创新实践基地，至今培养了285人。在两校区的运行模式下，设置了多层次多梯队长周期科技实践培养方案，有效地带动了学生参与科技创新实践活动的积极性，提升了学生的实践能力和创新意识。形成了一条良性可持续的学生科技创新实践发展链。

(2)成立了以院系领导负责的学生科技实践活动指导小组，集中学校优异的师资力量，在各个年级设置相应实践课程，开展针对性常态化教学和培训，形成了一支经验丰富，结构稳定，专业全面的科技实践培训教练队。

(3)组织撰写了电子信息类科技创新实践类《单片机和EDA指导书》，在总结多年来北航大学生电子竞赛、冯如杯等学生课外科技实践活动的指导经验的基础上，提炼出学生科技实践活动中常用的电路模块，工具模块和设计方法，设计完成了单片机和FPGA最小系统，在学生科技实践中进行了推广引用，对学生参与各项科技实践活动起到了很好的指导作用。

(4)在2012年北京市大学生电子设计竞赛中荣获北京市一等奖3项，北京市二等奖13项;在2012年全国大学生电子设计竞赛“嵌入式”邀请赛中荣获一等奖1项，二等奖1项，三等奖2项;在2012年全国大学生电子设计竞赛“信息安全”邀请赛中荣获一等奖2项，二等奖1项。在2013年全国大学生电子设计竞赛中荣获全国一等奖1项、全国二等奖5项、北京市二等奖9项、北京市三等奖6项。在2014年北京市大学生电子设计竞赛中荣获一等奖9项，二等奖7项，三等奖18项。

4结语

学生科技创新实践基地运行模式紧密贴合学生科技实践活动状况，统筹安排各类丰富的学生科技活动，使得各个实践环节能够相互衔接，同时结合相关理论课程和实验，使学生的技术水平和创新能力能够长久地，循序渐进地提升。以学生科技兴趣小组构建的两校区运行模式在提升学生参与科技活动热情的同时，完善了实践创新团体的梯队建设，为科技活动的长期发展不断提供新鲜血液和持续动力。以学院领导负责，常态化的竞赛培训机制和师生奖励政策进一步促进了师生参与科技活动的积极性和质量。在基地运行两年的过程中，学生的实践兴趣和创新水平都得到了很大的提升，建立了完善的培养体系和教练队伍，取得了良好的成效。

作者：杨彬 王俊 陈其周 张玉玺 单位：北京航空航天大学电子信息工程学院