大学怎么读-以电子信息类专业为例 课件【ch08】科技实践的魅力

科技实践的魅力“高等学校电子信息类精品教材大学怎么读——以电子信息类专业为例第8章01工程实践能力培养国外部分1998年，博耶委员会发表《重建本科教育，美国研究型大学发展蓝图》,在其10条改革建议的第一条中便明确指出“建立以研究为基础的大学”，这使本科生科研得以普及。今时今日，本科生科研已经蔚然成风。MIT在之前UROP的基础上增设“独立活动学期”

作为辅助，以讲座、讨论及高年级引导低年级学生等方式，帮助一、二年级学生了解UROP，勾勒知识背景并获取相关经验。科研计划给了学生想象和实践的空间，以学生为主导的模式有了更大的容错机会，其目的在于“体验”。体验过后，有一个地方，便是学生下一个进阶场所一一实验室以老师为主导的模式，虽然可能少了一些自由，但却多了科研真正的严谨。国内部分当目光转回国内，与美国高校的各类“计划”相比国内的本科生科研活动因地制宜，有着些许的不同。我国的科研计划始于“竞赛”。1983年，清华大学成立“学生科学技术协会”，成功举办首届学术讨论会和学生科技作品展览，并于1988年首次筹办校内“挑战杯”学生课外科技作品展览暨技术交流会，力图将知识由书本“挪移”到实践中来。国内部分2020年3月，《中共中央国务院关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》印发，意见指出，要“把劳动教育纳入人才培养全过程，贯通大中小各学段，贯穿家庭、学校、社会各方面”。而科技实践，是大学实施劳动教育的有效途径之一。在动手操作和动脑思考相结合的科技活动中，学校可以把立德树人和劳动教育内容有机融入实现劳动教育总目标。本科生科学研究活动的本质就是探索性劳动。02科研训练的小热身不要对二字心怀恐惧，有时候科研的开始，可能只是源于一次发现和一不要对“科研”点点改进的念头。你发觉某个技术方案不太完美，你想要探索背后的科学原理，然后针对这个方案看看有没有优化的空间，或者提出新的算法来达到更高的性能。把握住这个点，自然就能慢慢地进入科研的领域中。科研训练培养，是为正式科研和竞赛奏的序曲，通过相对简单的科研训练，例如后面即将提及的SRTP、大创等项目，完整地走一遍从想法到实践的过程，提前踩一踩可能会有的坑，储备一下基本的科研素养。科研训练培养如果大一大二的时候有一点新颖的想法，不妨尝试申报SRTP项目，以研究为背景的SRTP重在过程，这与竞赛期待作品，实验重视结论，毕业设计归于论文截然不同。Step1找到想要研究的兴趣点；Step2整理思路进行立项申报；Step3按照计划有序开展项目；Step4定期复盘，成功结题。揭开SRTP的盖头揭开SRTP的盖头结题报告是你向评审专家的最后一次汇报演出(见图8.2)，是你对课题最后一次的总结和梳理。最后，让我们以爱因斯坦的论述重申SRTP精髓所在:“提出问题往往比解决问题更重要，因为解决问题也许只是数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题、新的可能和从新的角度看旧的问题，需要有创造性的想象力，标志着科学的真正进步。”03科技竞赛的大比拼科技竞赛初探科技竞赛听起来要比科研训练生动得多，没有太多“研究”的枯燥，反多了一丝“竞技”的趣味。初高中也有类似信息竞赛之类的比赛，往往能够引得感兴趣的学生大展拳脚。在科技竞赛中，你可以选择“自由行”一一自己管理好自己就万事大吉，而“团队游”将使可能性更为丰富。为最大化团队优势，项目负责人在吹响集结号时，需综合考虑人员的能力与性格，实现互补均衡。举例而言，你想吸纳技术牛人坐镇项目的具体实现，然而他们往往不善言辞，于是你便需要招募伶牙俐齿之人掌管答辩事宜，尽管他的技术相对大牛显得薄弱，却补上了“木桶”的短板。演奏一曲“冯如杯”冯如，原名冯九如，从小喜欢制作风筝和车船等玩具。他目睹美国先进工业，励志通过发展机械工艺改变中国贫穷落后面貌，制造飞机并成功试飞，被誉为“中国航空之父”。1990年，为向“东方的莱特”冯如致敬，北京航空航天大学发起“冯如杯”学生学术科技作品竞赛，到如今已成功举办三十届了(见图8.3)“创意、创新、创业”的三创体系，鼓励学生大胆创意、动手创造、勇于创业，形成了北航独特的从创意到创造再到创业的创新文化。弹唱一则“电设”全国大学生电子设计竞赛两年举办一次，作为全国电子类、自控类专业规模最大、认可度最高的电子设计竞赛，自然会吸引相关专业的学生摩拳擦掌、跃跃欲试。电设的入门只需要掌握模拟电路、嵌入式等电子专业课程的知识，只要平时能认真打牢专业基础，相比于冯如杯之类的竞赛，会更容易上手。全国嵌入式系统专题邀请赛、全国大学生信息安全竞赛等专业性质较浓的竞赛，也有类似的特点。这个比赛最特殊的一点，就是其超长的时间跨度。8月末的比赛，前一年的10月就开始了学院内的培训和选拔。每一轮选拔形式都参照最终的比赛模式，给定命题，要求在固定的时间段内完成，一般一轮选拔间隔一个月左右。弹唱一则“电设”水利系一位本科生在谈起课程感触时说“如果让一个缺少技术基础的人，在第一课堂用一个学期的时间来学，可能不太现实，因为老师的课程不可能安排那么紧。但如果在动手的情况下，有了兴趣、目标和紧迫感，就会效率很高地学到东西。在动手实践的同时还解决了自己眼高手低的问题。”04实验室里暗藏玄机实验室一瞥在实验室你将有机会接触真刀实枪的工程项目，不仅可以为课上所学在实际中找到用武之地，提升实践能力，更能够让实打实的工程神经早日萌芽。在很多初来乍到的学生看来，实验室是如此高高在上，只有将不计其数的论文与电路板铺在脚下，才能触及门缝中透出的一缕微光。甚至更多时候，进入实验室的念头还未浮现便已天折。其实，实验室远没有那么遥不可及，只要方法得当，叩开实验室的大门一般并非难事。实验室一瞥联系实验室最重要的是老师的选择。不同于竞赛的指导老师，实验室是一个以导师为主的地方。他的研究领域直接影响着你将来的研究方向，当然，导师也会花费更多的心思从基础开始一步一步带你入门。最直接的方法是在课上多加留心，如果你很喜欢一位任课老师，不妨在下课时和他聊聊，从读书时的困惑到研究中的疑问，都可作为你的谈资。这种互动能够拉近彼此间的距离，也可以给对方留下初步印象。实验室一瞥初步确定心仪的老师后，你面临的是更细节的问题一一我该怎样去找老师?思前想后，你似乎感觉每种方式都不乏唐突甚至忸怩。“空降”自然是下下策，出其不意的登门造访可能会使老师摸不到头脑，你也有可能不走运吃闭门羹。可以先以一封电子邮件说明来龙去脉，或通过电话“先声夺人”，预约时间进行面谈。费尽千辛万苦，你终于在实验室获得了一席之地，那么，怎样才能不虚此行?不要急于一定要在实验室学到些什么，反而可以将重心放在无声的观察。实验室一瞥观察的益处便在于这不可言传的能力增长，在这个阶段中习得老师思考问题的方式，知晓师兄师姐如何踏足学术的无人区并满载而归，便是采撷到了实验室最丰硕的果实。而观察的能力一旦习得，对于培养终身学习的习惯，更是有着天大的裨益。走上国际学术会议的演讲台千万可不要被国际学术会议这几个字给唬住，本科生同样是能够站上国际学术会议的演讲台的!尽管本科生参与科研确实有很多现实难题:课程繁重、基础薄弱、目标不明、诱惑太多、思路局限……但人的潜力，没有面临足够的挑战是无法挖掘出来的，只要你有着发表学术论文的想法，有站上国际会议演讲台的目标，nothingisimpossible!走上国际学术会议的演讲台北航电子信息工程学院大三的一名本科生，就作为21个口头报告人之一参与到了第九届超快现象与太赫兹波国际研讨会中(见图8.6)，其他两名本科生也通过海报展示了自己的相关工作。05到外面去探探路到外面去探探路逐渐适应了大学的方方面面，你似乎又不安分起来，或许是想自食其力，或许是想积累经验，总之你开始好奇工作的模样。低年级学生往往从兼职开始，有的去快餐店打工，有的当起了促销员，有的在巷尾发传单，虽然辛苦，但终归踏入了工作的大门，而微薄的收入也增添了劳动的欢愉。相较兼职，实习与正式工作更贴近，在真实的企业当中，你可以将专业知识付诸实际，步为未来职业夯实基础。近年来，众多高校与企业联合建立了“教学实践基地”，这好比是在校园与企业之间开通了城际列车。到外面去探探路首先，本科生可以搭乘列车到企业中去，以参观、实习等方式感受工作氛围、参与工程实践，增强解决问题与交流沟通等能力素质。其次，老师也是列车上的乘客之一，他们将工程实践经验带回校园，让理论知识有了灵魂。最后，企业管理层面或工程师也会乘坐列车到校一游，他们要做的事情主要有三件:一是“播新闻”;二是“讲故事”；三是“挑毛病”。到外面去探探路实习的过程中，工程的实践将检验并修正理论的构想，让一切都真实起来、灵动起来。虽然实验室也具有上述作用，但环境却相对单纯，在企业中，你能接触到形形色色的群体，如测试工程师、研发工程师、售前工程师与项目经理，不仅能培养软实力，也可以学习他们看问题的视角。时下，求职网站非常流行，借由这一平台，你能看到用人单位的招聘需求与企业概况，也可以将个人简历发布出来，一方面向心仪单位毛遂自荐，另一方面姜太公钓鱼等“愿”者上钩。另外，你还可以请老师、父母或同学，甚至是以往实习单位的朋友助你一臂之力，向他们熟络的单位做出举荐。06“手脑结合”的综合能力“手脑结合”的综合能力相较于“研究型”课程教学和综合设计实验教学，实践性活动对于学生的主动性和参与性有着更高的要求，内容也不再紧扣教学内容的延伸，鼓励思维的发散。两者互为补充，实验教学中产生了好的想法可以直接去竞赛中实现，竞赛的压力锻炼也弥补了实验教学的不足。放开了“研究型”教学的一些限制，给予了学生更大的自由和更多样化的支持，同时也意味着更高的难度，需要思考如何凭借手中的装备更快更安全地完成攀登。“手脑结合”的综合能力实践就像是理论的催化剂，有了实际现象的验证和质疑，才能推动理论的进一步研习和发展。那些在竞赛中拔得头筹或