国家电工电子实验教学示范中心,一个令学生们向往和着迷的地方,一个国家级教学团队成长的摇篮。学生在这里的学习和实验,绝不是简单的“小打小闹”,而是“真刀真枪”地搞创新。教师在这里的讲授和指导,不追求既有知识的刻录,更注重创新成果的分享。
翻开中心的“电子精英名录”,记者看到了很多熟悉的名字——郭天祥、宋宝森、郭天宇、毕升……名录不仅浓缩了众多科创精英的成长历程,也印证了中心多年来致力于创新人才培养所取得的突出成绩。
课内外一体化:构建创新教育平台
“我们的任务就是为学生架起一座理论与实践紧密结合的桥梁”
学生的创新能力从哪里来?国家电工电子实验教学示范中心主任赵旦峰教授是这样回答的:“在保证学生具备宽厚的基础理论知识的同时,还要重视实践环节,培养学生观察、分析、解决问题的能力,使学过的各种知识融会贯通,并有所提升和突破,我们的任务就是为学生架起一座理论与实践紧密结合的桥梁。”
经过多年的建设和改革,中心逐步建立起课内实验教学与课外科技创新指导相结合的分层次实验教学体系,形成以计划内“进阶式”实验课与计划外“渐进式”选修课为课程群的实验课程体系,将理论与实践相结合,实施“课内外一体化”教学。
在课内,按技术基础实验——基础综合实验——专业实验——毕业设计四个层次,由浅入深,逐层“进阶”地对学生进行系统的基础实验教学,形成以国家级、省级精品课为代表的优秀课程群。“在教学中有意识地引导学生、鼓励学生搞创新。有针对性地将多门课程相互融合渗透,在强调知识的系统性和完整性的同时,巧妙地与学生的课外科技创新相联系,将一些电子大赛的题目‘移植’到课堂教学中去,为学生课外科技创新打好基础。”负责中心综合实验教学的李万臣老师如是说。
在课外,按兴趣引导——基础培训——技能提升——高端引领四个阶段,由低端引入到高端引领,“渐进”地对学生进行系统全面的综合素质培养,形成以实践类公共选修课为代表的链条式课程群。先以“控制模型制作与训练”、“ DIY创新实践”、“校园DV策划与制作”等课程作为低端入口,激发学生学习兴趣,降低创新的门槛,解决上手难的问题;再以“业余无线电通信”、 以“无线电测向”、“业余无线电通信”、“单片机培训”等课程作为过渡,拓展、提高学生专业技能;最后以“电子创新设计与实践”、“SOPC技术与应用”、全国大学生电子设计竞赛等作为高端出口,提升学生的综合素质,整个培养过程如链条一般环环相扣。
“课内外一体化”实验教学体系,将课内与课外打通,双管齐下,培养学生的创新能力和综合素质。为配合这一体系的运行,中心借鉴图书馆的管理模式,为学生提供全面开放的创新实验室。赵旦峰在谈到人才培养的目标定位时说:“这一体系旨在培养学生的电子系统工程能力、创新精神和实践能力以及团队意识。”在“课内外一体化”实验教学体系的全方位打造下,中心培养出了一批又一批的科创精英,在各类电子赛事中大显身手。
信通学院2009级硕士研究生、第六届中国青少年科技创新奖得主毕升的创新成长历程就是对这一体系的最好诠释。从“宅寝室”到“宅实验室”,从迷茫困惑到产生浓厚兴趣,在大赛中屡屡获奖,并取得创新保研资格。毕升禁不住感慨:“我喜欢实验室浓厚的科创氛围,我愿意看师弟师妹们忙碌的场面,我怀念每天走进实验室时那种如同回家一样的感觉,我更忘不了每天晚上教学楼关门时被门卫大爷‘撵走’的情景。因为我是在这里学到了能让我受益终生的东西!”从什么都不会到一步步成长为创新“尖兵”,中心为学生的能力成长构建了广阔的平台,引导着学生不断地寻找、求索和收获。
科研引入教学:深化创新培养模式
“将科研成果转化为对学生进行创新能力培养的有效动力。”
中心通过整合实验教学队伍,优化团队结构,形成了由学科带头人、实验教学研究队伍、一线实验教学指导教师和实验技能人员组成的专兼职结合、教学与科研并重、理论与实践兼容的多元化实验教学团队。这个团队集合了一批省级名师、校级优秀示范主讲教师。2010年被评为国家级教学团队的“电工电子课程教学团队”就是以中心为依托形成的,其带头人郭黎利教授指出:“培养创新型人才,教师首先要有创新的意识、创新的精神以及创新的行动和实践。并善于把自己的创新成果融入教学,与学生分享自己的科研见解和实践知识,将科研成果转化为对学生进行创新能力培养的有效动力。”
谈到将科研引入教学,中心的老师们有着各自不同的做法:
——“把知识讲活”。基础理论教学的枯燥是不可避免的,灵活地将自己在科研工作中积累的经验带到课堂,把科研中获得的知识和成果及时传递给学生,既丰富了课堂教学内容,又能使教学过程更生动。此外,在教材的编写过程中,可以在教材的基本原理、基本方法、基本应用等方面融入教师自己的科研经验和研究成果,从而能够更透彻地阐述基本原理和方法,更有效地描述数学概念、物理概念和工程概念,真正实现“化枯燥为生动”。
——“真题真做”。教师的科研成果可以为学生创新性实验项目研究提供丰富的素材。在实验教学内容中,不拘泥于对既有知识的刻录,而是将自己在实际工作中遇到的问题、科研项目总结出来,分解细化成一些适合学生科研训练的内容,学生通过参加教师的科研和创新性实验项目,“身临其境”地体会做科研感觉。
——“前沿引导”。科学研究使教师更充分地掌握学科发展前沿,在教学过程中,有意识地与学生分享一些前沿的最新理论和学术热点,结合科研案例向学生深入讲解原理和方法的实际运用,引导学生站在学术前沿,为学生的创新思想插上翅膀。
原“E唯协会”主席、2011级硕士研究生陈晓博在接受记者采访时谈到:“在课堂上,老师将布置的选题与具体工程实践相结合,有意识地将自己在科研中遇到的问题和取得的成果融合到知识的讲解中,刺激了我的创新神经”。他获得学校科研立项的“智能入库系统”就是在老师科研成果的基础上研制出来的。
中心将科研引入教学,使教师的科研成果转化为学生科技创新的“助推剂”,为人才培养提供了广阔的工程实践背景,进一步深化了创新培养模式。中心培养出来的本科生已经成为学校一些科研团队的“抢手货”,纷纷被保送到郝艳玲、边信黔、段文洋、高延滨等老师的科研团队继续攻读硕士研究生。
课外导师制:走个性化培养之路
“允许学生有不同的发展,让学生的科技创新各有各的精彩。”
要全面介入学生的创新过程,发现和引导学生走各具特色的创新之路,离不开“零距离”的指导。中心自2003年开始推行“课外导师制”,将有能力、有意愿的教师组织起来,挑选学习成绩优秀或有特长的本科学生利用课余时间义务开展“个性化”培养,将课内教学延伸到课外。“对学生进行个性化培养,是根据学生的兴趣、爱好,对不同的学生进行分类指导,为学生量身打造培养计划。允许学生有不同的发展,让学生的科技创新各有各的精彩。”多年来一直在中心担任课外导师的退休教授阳昌汉老师认为:个性化培养必须要做到“不拘一格降人才”。
课外导师制的“贴身服务”不仅可以充分发掘学生的创新潜质,还能培养若干追求卓越的学生创新团队,使团队成员经过大赛历练,成为独当一面的团队负责人,逐步具备leader的素质。
中心为了给这支队伍不断注入新鲜血液,除了吸引、培训有意愿的青年教师加入之外,还把一些优秀的硕士、博士研究生吸纳进来,创造性地丰富和发展了课外导师的队伍。如今,中心里正活跃着一支业务精湛、深受学生喜爱的“军师团”,在课上与课下同学生一起,激发灵感,碰撞智慧。
陪着学生一步一个脚窝窝地搞创新,其中要付出的艰辛自不必说。每次大赛前,老师们都要与学生一起“宅在实验室”里,一、两个月下来老师们都消瘦了,可还不忘叮嘱学生要注意身体。刚刚在全国电子大赛中获得一等奖的2009级学生郑浩东在回首与自己的课外导师“并肩作战”的经历时动情地说:“大赛前那些令人难忘的日日夜夜里,没有老师的鼓励和支持,我可能早就放弃了。”
课外导师们在对学生进行个性化培养的同时,还努力帮助学生将创新之路走得更远。引导学生把创新与创业相结合起来,加速创新成果规模化、效益化,以技术创新为动力推动创业,以创业发展需求为牵引带动创新。已经研究生毕业的创新能手郭天祥在读书期间就主动出击,承揽了首个个人工程项目“某型功能计算器”,为自己赚到了人生的“第一桶金”。现如今,他开创的“祥鹏电子有限公司”正办得红红火火,年内营业额累计已达400万元。
个性化培养通俗的解释就是“吃小灶”,它的教育成本是相当高的。但是当个性化培养成为教师的自愿行动时,利用现有条件,可以在不增加教育成本的条件下培养高质量人才。从这个意义上讲,“课外导师制”是一种具有较高社会效益的教学模式或手段,它已成为中心实验教学的一大亮点和推动学校教学改革的有效方式之一。
中心的教师们清醒地认识到:创新教育的内涵是要激发学生的创新意识、培养创新能力,应在整个实验教学体系的各个环节中得以体现。这不单纯是实验或竞赛所能涵盖的,而是要提供一个提升学生综合素质,使优异学生脱颖而出的舞台。在中心这样的园地里,真刀真枪地实践,可以充分发挥出学生的创新潜质,得到全方位的锻炼。
中心学生创新能力的逐步提升是多方面“源头活水”用心浇灌的结果,根深才能叶茂。中心孕育出来的精英们在不同的领域里书写着各自的精彩:有的被保送攻读硕士研究生,有的担任各大科研院所、企业的技术骨干,有的作了自主创业的“开拓者”……成为中心创新文化天空中璀璨的群星。