电子信息工程专业学生自主创新实验探索与实践

摘要：针对电子信息工程专业培养目标的需要，我校开展了学生自主创新实验探索与实践的教学改革项目。结合我校当前专业教学的实际情况，提出了一套行之有效的学生自主创新实验教学模式。实践结果表明该项创新实验的开展有效地提高了学生创新意识和创新能力，取得了很好的效果。

关键词：学生自主创新实验 教学改革 创新意识 创新能力

当前，为了满足社会对电子信息工程专业人才的迫切需求，各高校电子信息工程专业将培养和造就具有扎实理论基础和较强实践能力的高层次工程技术人才作为目标。因此，在培养电子信息工程专业学生的过程中，不但要让学生掌握牢固的基础知识，而且要培养学生良好的实践和动手能力，并能够运用新知识解决具体问题，大幅度地提升学生的自主创新能力。为此，我校在电子信息工程专业开展了学生自主创新实验探索与实践教学改革项目。通过创造条件并鼓励学生以自主的方式完成创新实验项目，从而让学生在整个实验过程中主动掌握相关的知识与技能，并能从中培养创新意识和创新能力。学生自主创新实验的开展成为提升本科生专业化素质一个非常有效的途径。

1 学生自主创新实验开设的条件

学生自主创新实验开设于专业基础课程的课堂教学和实验教学之后。学生通过课堂教学和实验教学已经基本掌握了课程的基础理论知识，培养了一定的动手能力。但是当前的课堂教学主要侧重于基础知识的传授，而实验教学也因学时有限常常以验证性实验的形式开设，这些教学环节在培养学生自主创新能力上所起作用还远远不够。自主创新实验是学生根据自己的兴趣选题，由学生自主开展对创新实践的探索。在整个创新实验开展的过程中，对学生开放实验室，为学生提供实验设备和实验条件，实验过程中配备有专门的辅导教师，以学生为主教师为辅的形式完成科技创新实验。

1.1　开放实验室的提供

开展学生自主创新实验，必须对学生开放实验室。要求在保证实验室各项安全措施达标的前提下，最大限度的向学生开放。对学生开放实验室包括实验时间和实验设备两方面的开放。

实验时间的开放是指在正常作息时间内的全天候开放。学生根据自己的时间安排向实验室提出申请，经批准即可在申请的时间段内进入实验室进行自主实验。实验时间的开放，为学生提供了充分的学习研究时间，保证了自主创新实验的顺利开展。

实验设备的开放是指学生根据所做实验的需要，向实验室申请借用所需设备，待实验完成后由学生将设备整理好并归还实验室。实验设备按需使用，责任到人的特点，不但提高了实验设备的利用率，而且有利于实验设备的维护。

1.2　辅导教师的配备

开展学生自主创新实验，需要配备高素质的指导教师。以学生为主体的创新实验，旨在培养学生自己分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新意识和创新能力。完全把一个创新实验项目交给学生自己去完成往往是不现实的，因此每个实验项目均需配备有实践经验有理论水平的高素质指导教师，以学生为主体，教师为辅助的方式开展创新实验，当学生遇到问题时，教师可以给予一定的参考性建议，保证学生自主创新实验的顺利开展。

1.3　创新实验题目的选择

开展学生自主创新实验，为了调动学生的积极性，在保证学生有一定专业基础的前提下，可以由教师提供多个创新实验题目供学生选择，学生可根据自己的专业和爱好选择一个自己感兴趣的题目。学生非常愿意把时间花在感兴趣的东西上，同时由于题目是由教师根据自己的研究方向所提供，学生在遇到问题时也可以得到相关教师的帮助和指导。这种选题方式既保证了对学生专业水平的培养，又防止学生因盲目自定题目而偏题。创新实验题目的可选择性让学生拥有了更广阔的自由发展空间，有利于学生创造性思维的发展和创新能力的培养。

2 学生自主创新实验的过程

学生在选定创新实验题目之后，要进入学生自主创新实验项目的方案设计、实施、整改和优化及检查阶段。

2.1　创新实验的设计

学生在选择了自己感兴趣的创新实验题目之后，对所做题目未必会有一个很全面的认识。因此在创新实验的设计阶段，要充分发挥指导教师的辅助作用。教师根据学生所选题目，给学生讲解实验的要求、目的和意义。指出实验中会用到的基本知识，对设计方案和指标提出要求，并制定时间进度表让学生参照以完成创新实验。要求学生查阅与实验相关的文献资料，并通过深入学习，与所做创新实验的实际要求和条件相结合，制订出可行性实验设计方案。学生通过自己查阅资料，学习和分析问题，制订出设计方案，开拓了学生的知识面。学生通过对所设计方案的可行性分析，可以进一步提高理论水平，为顺利完成实验奠定基础。

2.2　创新实验的实施

学生完成创新实验设计方案后，就要进入创新实验的实施阶段。对于电子信息工程专业的学生来说，这一环节是整个实验中的重点与难点，包括硬件电路的设计与焊接，软件的编程、软硬件的联调等多个步骤。在动手操作阶段，会遇到大量的问题。教师要告诉学生实施过程中失败是正常的现象，要求学生一定要从失败中总结经验，逐步解决问题。学生通过分析失败的原因，进一步找出问题所在并逐步改进完善实验。这个环节对于提高学生解决问题和分析问题的能力起着关键作用，同时也培养了学生的创新能力。

2.3　创新实验的整改和优化

在学生完成自主实验的基本要求后，指导教师需通过检查给学生提出具体的整改要求，以便进一步完善和优化实验结果。对于实验实施效果较好的项目，则需要对学生提出更高的要求，以激发他们的创新和创造意识。这一环节的开展可以加深学生对问题的理解，掌握优化结果的方法。

2.4　创新实验的检查

在学生的自主创新实验完成之后，通过成立专家检查小组对所有学生自主创新实验进行检查。整个过程中要求学生对所做实验进行讲解和现场演示，并回答专家所提出的问题。专家组根据检查的结果对各项自主创新实验打分，评选出一、二、三等奖，并对获奖的学生进行奖励。以此激发低年级学生参加自主创新实验的积极性。

3 学生自主创新实验应用实例

我校为电子信息工程专业学生开出了多项学生自主创新实验，下面以基于DSP应用技术的学生自主科技创新实验为例对创新实验进行说明。该项实验要求学生选用当前TMS320C6000系列DSP开发板，熟悉平台的硬件结构，并以此开发板为平台开展科技创新实验研究，实现基于DSP的一系列科技创新实验。在该项实验DSP实验硬件平台的搭建过程中，学生遇到了许多问题，通过深入学习硬件和软件的安装和调试等知识，经过多次尝试才完成了平台的搭建，学生通过自主设计在实验平台下采用C语言编程完成了图像处理的多个程序。在整改阶段，学生改进了算法，优化了程序。该项创新实验的开展给对DSP有兴趣的学生提供了一个良好的学习环境和实验平台，锻炼了学生的编程能力并强化了学生的硬件基础知识，培养了学生的创新意识和创新能力。

4 学生自主创新实验效果

电子信息工程专业开设的自主创新实验为学生提供了一个良好的学习环境和实验平台，锻炼了学生的编程能力并强化了学生的硬件基础知识，取得了较好的效果。学生在自主创新实验中，大部分能够认真地进行实验设计与实施，有些学生提出了很有创新性的设计方案，连指导教师都很受启发。学生从实验的设计和实施操作过程中学到了很多书本上学不到的知识，该实验项目得到了学生的一致认可和支持。自主创新实验为我校各类电子竞赛的顺利开展奠定了良好的基础。

5 结束语

通过对电子信息工程专业学生自主创新实验探索与实践，加深了学生对专业基础知识的掌握，提高了学生独立查阅资料、分析问题解决问题的能力和实践动手能力，培养了学生的创新能力。在今后的教学过程中，我们需要不断完善教学体系，促进教学质量稳步提高，力求为社会培养出合格的有技术、有创新能力的应用型人才。

参考文献

[1]罗黎霞.采用自主式实验培养学生的创新精神与创新能力[J].杭州师范学院学报，2006（6）：561-563.

[2]赵兴浩，陶然，鲁溟峰，冯远，单涛.电子信息类综合创新性实验课程的探索与实践[J].实验技术与管理，2009，26　（6）：131-133.

[3]宋跃，杨雷.电子信息工程专业实践教学体系改革的研究与实践[J.实验技术与管理，2010，27（12）：11-12.

[4]秦剑，胡晓，唐冬.基于课程群的电子信息工程创新实验体系改革探索[J].实验技术与管理，2012，29（4）：27-30.

[5]叶青，黄明，宋鹏.TMS320C54x　DSP应用技术教程[M].北京：机械工业出版社，2011.