升华创新实验室功能，提升学生工程能力

张志坚，杨 雷，宋 跃

(东莞理工学院 电子工程学院，广东 东莞 523808)

升华创新实验室功能，提升学生工程能力

张志坚，杨 雷，宋 跃

(东莞理工学院 电子工程学院，广东 东莞 523808)

通过分析现有创新实验室的人才培养方面的不足，提出了升华创新实验室功能，提升学生工程能力的思路，在着力提高学生的工程意识、工程素质、职业道德和实践能力方面进行了有益的探索和实践。对培养应用型本科人才，特别是到了工作岗位后就能承担研发任务的工程技术人员有重要的参考意义。

创新实验室；工程能力；工程意识；产品研发

1 创新实验室的现状分析

东莞理工学院地处珠三角经济发展迅猛的东莞市，自升本以来确定了人才培养定位：立足东莞，以培养适应地方经济社会发展需要的、具有创新精神和实践能力的应用型工程人才为目标。实践平台建设是提高学生动手能力和创新能力的重要载体[1]，于是成立了创新实验室，配有专任教师管理和指导，并提供了大学生实验创新项目和大学生科技创新项目等2类的创新项目供学生申请并提供经费支持。同时，购置了大量的仪器设备，包括各类开发实验箱、高端示波器、频谱分析仪、台式万用表、扫频仪、数字电桥、PCB雕刻机、激光雕刻机等。创新实验室给学生提供了一个本科教学课堂以外进行的课外学习，理论联系实际，积累工程实践经验，发挥特长的一个平台[2_4]。实践表明在创新实验室经过创新活动锻炼的学生，虽具有创新意识深和实践动手能力强的优点，但仍然达不到企业对工程技术人员，特别是研发人员的需求，如缺少在产品调研、策划、标准化、产品质量、工业测试和成本核算等环节的学习与锻炼[5_6]。

2 升华创新实验室功能的实施

鉴于上述分析可知，要提升学生工程能力就必须升华创新实验室功能，即要在现有的人才培养模式的基础上，利用创新实验室探讨一种将学生“书本内容学习”到“创新能力培养”，再到“工程实践经验积累”，最终到“企业产品研发”的无缝对接的一个机制，即升华创新实验室在产品研发方面的人才培养的功能。

2.1 深入企业调研，了解企业人才需求与行业发展动向

根据我校培养为地方企业服务的人才的办学定位，结合东莞产业布局的特点，有方向地进行人才培养或是进行方向引导。在校企合作的大框架基础上，进一步拓展合作空间，实施详细的合作细节。例如，根据东莞电源产业较为集中的特点[7]，通过深入这些电源企业调研，及时了解电源发展的动向和新技术应用。然后在进行创新项目选题时，开辟电源专项，并邀请电源相关企业的工程师来学校讲学，让学生有方向性地学习与锻炼。又如：东莞有相当多的加工型企业，以前的生产方式和生产设备可能不能满足今天对于产品质量、污染物排放水平和生产能力的严格要求，随着劳动力成本得不断上涨和东莞的整体产业升级[8]，纯加工型企业逐步转型或是淘汰，或进行自动化改造，或开始转向自主研发。可见在工业生产自动化方面，有相当多的人才需求。通过到工厂现场参观学习，了解企业的工业自动化改造的实际需求，多往自动设备方向去引导。使学生更早地进行职业规划与知识储备，为将来的职业生涯打下坚实的基础。

2.2 加强基础锻炼，提高实践动手能力

强化理论基础，将原来要求新进成员必须经过的100学时模拟电路的设计实验，增加到150个学时。内容从最简单的二极管应用，到三极管放大、功率驱动电路，再到运放的信号处理电路、滤波电路、电源电路等，培养能看懂电路图，分析电路功能，查找电路故障，并分析解决故障的能力和实践动手能力。并新购买了加工精度为8 mil线距、线宽，并带绿油、丝印、阻焊、助焊工艺的双面PCB雕刻机，使创新室的PCB雕刻机增加到3台。要求学生每个学期要设计加工PCB达10块以上。电子仪器仪表是电子工程师的必备工具之一，要求所有成员必须熟练使用常用的仪器仪表，特别的多功能的示波器、信号发生器、万用表等常规仪器，而且还要掌握其电路原理的基础上进行维修，甚至简易版的自主设计。如简易的任意信号发生器、便携式示波器等等，先要求功能的实现，慢慢地逐步提高性能指标。同时，开展周末电子电气维修活动，要求实验室的学生轮值举行义务维修各类电子电气产品。通过培养学生独立学习的能力，夯实学生的基础知识，培养大学生的实践精神和强化学生的基本技能，以达到培养学生实践动手能力的目的，促进人才全面发展。

2.3 现场学习，深入认识产品研发

目前学生对产品研发的认识还只是停留技术应用层面上，对于产品研发的技术创新、市场造势和先进的产品研发管理方法都还不了解。利用假期分批组织学生到校外实习基地，参与产品研发，了解产品调研、策划、方案确定、系统设计、元件采购、样机研制、成本核算、工业加工、工业测试、品质检验等流程[9]。东莞的企业在转型升级过程中，有相当多的企业只有少量研发人员，只有2～3名研发人员甚至更少的企业就占了30以上[10]，当他们开发新产品，或是进行旧产品更新改造时，特别是新技术的应用时，往往出现人力不足或自身的研发人员力不从心的情况。例如：东莞某电源测试设备公司想把原来的产品的GPIO接口卡更换为TCPIP接口卡时，因为其公司原有的研发人员没有精力去学习TCPIP协议和编写复杂的代码，新招一个研发人员又觉得不太必要时，那么实验室的学生往往是最好的选择。实验室的学生对新技术的应用特别感兴趣，所以只要公司把接口的需求描述好后，学生就能很快地完成任务。学生通过参与企业的研发，自然也就参与到产品研发的各个流程，从而加深了产品研发的各种流程的认识。

2.4 规范代码编写、硬件设计和资料整理

规范代码编写，一方面能培养学生良好的代码编写习惯，降低代码的BUG出现几率;另一面还能增加代码的可读性，有助于代码管理、共享、资料规档和他人使用。规范硬件设计能使培养学生良好的硬件电路设计和PCB设计的习惯，减少电路的设计缺陷，并能增加硬件模块的通用性[11]。规范资料整理，方便于技术的总结和再利用与传承。因此实验室在参考了深圳某著名公司的项目管理的相关规范，制定了“代码编写规范”“硬件设计规范”“项目资料归档规范”等规范。要求所有学生不管是在平时的学习锻炼，还是在项目研究或是竞赛时，都要严格按照规范的要求来进行。通过这些规范的实施可培养创新实验室学生严谨、务实的工作作风和严肃、认真的工作态度、良好的工程素养，增强他们的责任感和使命感，降低学习成本，提高学习效率和开发成功率，保证作品质量。

2.5 端正样机试制的态度，不是试验品，而是产品样品

学生基本上没有产品意识，以前学生做的实验样机，主要只是注重功能实现方面，在性能和可靠性方面，考虑得较少。所以，学生做出来的样机很多是用万用板进行焊接，跳线非常多，既不美观，可靠性又差，外壳也只是用有机玻璃，甚至只是裸板没有机箱外壳，只有少数用现有的塑料外壳进行简单改装，放置一段时间后，外壳散架、跳线脱落甚至不能正常工作的情况非常多。为了从源头上端正学生做创新作品的态度，要求学生在进行任何样机制作时，都按实际产品样机的要求来进行，包括方案选型、电路设计、元件筛选、成本控制和PCB设计加工等。同时实验室定制一批标准化的金属机箱(包括常用的仪器仪表机箱和标准的1U、2U、3U机箱)，内部有灵活的衬板，可适于不同尺寸大小的PCB板的固定。规定学生所做的样机，全部要求用PCB雕刻机制板或是外发PCB工厂进行制板，并用机箱安装。通过培养学生的产品意识、质量意识，使尽早树立产品研发观念，职业道德观念。

2.6 增加工业测试环节

电子产品出厂前一般都需要经过一定的测试、试用过程，特别是新产品研发时，一定需要进行老化测试和EMC测试，通过老化测试可使元器件的缺陷、焊接和装配等生产过程中存在的隐患提前暴露，老化后再进行电气参数测量，筛选剔除失效或变值的元器件，尽可能把产品的早期失效消灭在正常使用之前，从而保证出厂的产品能经得起时间的考验，降低产品的返修率[12]。因此实验室规定学生在完成样机试制后，都要按照企业生产样机的测试方法，到学科实验室中进行老化测试，包括振动测试、冷热冲击测试，恒温、恒湿测试。必要时还利用校外实习基地——广东省东莞市质量监督检测中心对样机进行EMC相关的测试。让学生树立工程意识，培养工程素质，提高工程素养，为成为合格的研发人员做准备。

3 实施效果

为了验证实施效果，笔者统计了一些研究实施前(2004年～2008年)后(2009年～2013年)的数据进行对比，发现学生参与申请的国家发明专利由原来的1项提高到4项;实用新型专利由原来的2项提高到12项;计算机软件版权登记由原来的2项提高到7项;学生以第一作者发表的论文由原来的5篇提高到16篇(其中ISTP收录3篇);参加学科专业竞赛由原来的一般只获得省级二等奖或三等奖提高到一等奖和二等奖，甚至国家一等奖和二等奖;从创新实验室出去的学生，从事技术开发工作的，从普通的研发骨干提升到产品开发经理的时间，由原来的3～4年提前到1～2年。以上数据表明，通过上述一系列的措施实施，使创新实验室的学生夯实了知识基础，树立了创新意识、工程意识、产品意识、质量意识和良好的职业道德观。使学生更早地进行职业规划与知识储备，为将来的职业生涯打下坚实的基础。

4 结束语

深入企业调研，了解企业人才需求，切合企业选题，利用创新实验室现有设备并整合学科实验室的资源和东莞质检中心，构建一个“基础训练”+“实践创新”+“工程应用”+“产品研发”的人才培养体系。制定完善的人才培养计划，培养学生“真枪实战”的能力，着力培养和提高学生的工程意识、工程素质、职业道德和实践能力，培养高素质应用型本科人才，到工作岗位后，就能较快成长为承担研发任务的工程技术人员。

[1]叶取源.回归工程和实践，培养创新型工程技术人才[J].中国高等教育，2004(18)：9_10.

[2]高原，王土央.本科生创新能力培养体系的探索与实践[J].实验技术与管理，2011，28(6)：30_32.

[3]易昆南，于菲菲.在综合性、设计性实验中培养学生的创新能力[J].实验技术与管理，2007，24(8)：8_9.

[4]梁伟.依托社会资源共建电子设计创新实验室[J].实验室研究与探索，2010，29(7)：95_96.

[5]孟繁，谢联瑞，何向彤，等.工程技术人员的职业能力构成与标准探析[J].高等工程教育研究，2012(3)：98_102.

[6]傅水根.我国高等工程实践教育的历史回顾与展望[J].实验技术与管理，2011，28(2)：1_4.

[7]于丽敏，刘继云，王国顺.东莞电子信息产业创新体系研究[J].科技管理研究，2010(18)：741_744.

[8]吴晓峰.从“腾笼换鸟”分析东莞市经济产业转型[J].特区经济，2011(11)：31_34.

[9]荆宁宁，胡汉辉.新产品研发流程中的质量差距和知识差距[J].科研管理，2010(3)：127_133.

[10]麻文奇.技术进步对东莞经济增长贡献率研究[J].科技管理研究，2010(11)：86_87.

[11]邹志强.嵌入式双PentiumⅢ单板的高速PCB设计[J].计算机工程，2003(9)：163_165.

[12]顾强，张亚，李波，等.军用电子元件在强应力场中动态测试技术研究[J].弹箭与制导学报，2008(6)：291_293.

EXploration and Practice on Sublimating the Function of Innovation Laboratory，Enhance Students，Engineering Ability

ZHANG Zhijian，YANG Lei，SONG Yue
(College of Electronics Engineering，Dongguan University of Technology，Dongguan 523808，Chnia)

This analyzes the insufficiently of the personnel training in existing innovation laboratory and put forward the idea that sublimating the function of innovation laboratory，enhance students'engineering ability.A beneficial exploration and practice has improved students'engineering consciousness，engineering quality，occupation ethics and practice ability was take.It has important reference significance for cultivate application-oriented talents，especially when to the work，can bear the task of research and development of engineering and technical personnel.

innovation laboratory;engineering ability;engineering consciousness;product R&D

G423.06；G647.1；G648.4

A

10.3969/j.issn.1672_4550.2014.01.027

2013_10_10

教育部财政部第4批高等学校特色专业建设点项目（TS11659）；广东省高等教育教学改革项目_地方本科院校工程人才培养模式的研究与实践（BKZZ2011053）。

张志坚（1982_），男，本科，实验师，研究方向：测控与通信系统，实验教学。