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摘 要：结合江苏省和常州工学院“大学生创新训练计划”项目—基于摄像头的锂电池薄膜缺陷检测技术研究，就创新训练过程中教师如何选题、计划安排、任务分配、实施指导，就学生在实施过程中的资料查找、过程实践、团体协作等具体方法进行了研究和分析。提出了大学生创新训练计划的重要性和现实意义，并对以后如何进一步做好大学生创新训练计划进行了探讨。
关键词：大学生创新 缺陷检测 训练计划
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）03（a）-0041-02
为培养学生的创新创业意识，调动学生学习的积极性、主动性和增强其创新创业能力，教育部和地方教育行政部门在“十二五”期间启动了“国家级大学生创新创业训练计划”和“省或自治区级大学生创新创业训练计划”。其中，大学生创新训练项目旨在促进高等学校转变教育思想观念，改革人才培养模式，强化创新能力训练，探索以问题和课题为核心的教学模式改革，倡导以项目为载体、以学生为主体的创新性实验，注重研究过程，调动学生的主动性、积极性和创造性，使学生在本科阶段得到创新性科学研究的锻炼。
作为常州工学院电子信息与电气工程学院的教师，于2012年申报并获批《基于工业相机的锂电池薄膜缺陷检测技术研究》校级大学生创新项目，2013年该课题获批江苏省大学生创新训练项目。本文结合该项目的实施过程，就创新训练过程中教师如何选题、计划安排、任务分配、实施指导，就学生在实施过程中的资料查找、过程实践、团体协作等具体方法进行了研究和分析。提出了大学生创新训练计划的重要性和现实意义，并对以后如何进一步做好大学生创新训练计划进行了探讨。
1 选题和学生的选取
由于大学生创新训练训练周期一般为1年，具体实施的对象为大学电子信息或电气相关专业二年级的学生，他们刚刚结束模拟电子线路、数字电子线路等基础理论的课程，正在学习单片机、微机等课程。因此，在课题的选择上不能偏重于理论、对专业课要求太高的项目；其次，教师在围绕企业生产过程中的技术需求和难点所开展的各类纵向和横向项目，一般来说难度都比较大，不适合这个阶段的学生。但脱离于解决实际问题的创新训练项目没有紧贴现实，在实施过程中对学生缺乏感性认识，而比较成熟的创新项目往往缺乏新意不易获批较高层次的项目级别。此外，学生只能利用业余时间实施创新训练项目，因此在完成课程的学习之余，往往实验室或者学校所提供的平台在时间上不能完全满足学生创新训练的需求，因此，考虑学生在完成项目时不能受条件所限。
综合考虑上述原因，将申请的校级项目中有关锂电池薄膜缺陷检测中的相关技术作为创新训练研究对象，其中融合了硬件和软件方面的知识，硬件部分包括USB摄像头和MATLAB软件的互通、基于单片机的声光报警装置；软件部分包括视频图像的获取、帧读取、简单的数字图像处理。熟悉的软件和简单地硬件使学生减少了前期的学习过程，有助于学生快速进入创新训练。
申报项目前，指导训练的教师要和班导一起做好前期的动员工作，不论是从学生能力提高的角度，还是从学校评奖的角度都可以加大宣传力度。训练过程中团队固然重要，但是人数不宜太多2～3人最合适，既方便教师讲解又适宜学生操作和团队的培养。在申报的该课题中安排了4名学生。
本课题所设计的模拟装置如图1所示。
2 任务分工和资料搜集
一旦确定课题方向和成员，接下来就要进行成员分工和任务分配。本训练将检测机构的视频获取部分内容交予项目主持人完成资料的翻译。一般来说主持人理论基础较好、基本功比较扎实，能力相对较强，视频获取部分涉及MATLAB2012版本视频获取工具箱全英文资料的翻译、MATLAB人机界面的实现（GUI）和视频获取相关代码的实现，因此比较适合主持人完成。数字图像处理部分包括静态非连续薄膜图像的连续化、灰度化、特征提取和识别部分，由于学生没有接触过，因此安排了2名学生通过探讨的形式参与该部分理论的学习。检测装置最后要根据有无缺陷实现声光报警，此部分涉及单片机的与计算机的通信问题，单片机也正是学生目前正在学习的知识，因此，学以致用能够帮助学生在完成创新训练的同时将专业课程学扎实，此部分内容安排了最后一名对硬件知识较感兴趣的学生。
任务一旦分工完毕，学生就可以有针对性的搜集资料。通常推荐学生利用学校现有的电子资源去查询相关资料，中国学术期刊库包含硕博士论文，其中有比较完整的课题研究背景、技术手段和实施过程的撰写，非常适合学生的渐进式学习。此外，教师在前期的科研积累中也搜集的部分包括论文、程序、视屏、图像资料，也可以提供给学生。因此，学生可以从多种渠道获得所感兴趣的研究资料。
在此阶段，为了使学生实施过程中增加感性认识，还安排学生观看企业生产过程的视频并到企业生产线实际体验，加深了学生理解创新的精髓。
3 项目实施和团队交流
在学生花费1个月左右的时间消化了所搜集的资料后，接下来就需要完成各自的任务。由于学生初次尝试课题研究，往往不知如何下手，以视频图像获取环节为例，学生没有学过MATLAB，那么教师就要在前期安排几次入门知识教学，并通过一周布置一次作业的形式帮助学生快速掌握工具的使用。数字图像处理的学习光看理论知识学生会觉得很枯燥，那么选取一本既包括MATLAB又包括图像处理的书籍就很有必要，学生可以在学习理论的同时，马上经过实践了解算法的作用。在单片机的实现过程中，可以让学生从KEIL软件的使用入手，通过提供带有USB接口的仿真器、布置简单的LED灯的闪烁开始逐步，使学生既能够在通过自己的笔记本电脑就能完成上述过程，又能快速掌握知识要点。
项目实施过程中，一般安排一周一次团队成员的讨论或任务材料的递交。通过对上次作业的检查以及文字材料阅读，通过讨论的形式教会学生如何写好周期性的学习报告，如何有效地完成教师布置的任务，如何快速地让团队成员能够通过交流互助完成阶段性的任务。除次之外，利用QQ、飞信等通信手段，学生可以及时地将研究中所碰到的问题和教师交流，加快了学生创新训练完成的效率。
对于项目支持人，一般教师要有意识地安排他来组织团队的讨论和总结，逐步锻炼学生的组织和语言表达能力。
由于该项目的实施过程需要机械和电子专业教师的配合。因此，邀请机械设计的老师和电子设计的老师给学生讲讲课，介绍检测系统中的机械设备和电子元器件，更能够使学生全面掌握光学、机械、电子、信号处理等多种学科的综合应用。
4 及时总结成果
学生在教师的组织下，通常能较快完成上述任务，教师也需要在学生实施过程中予以及时地总结，比如总结出一些论文或软件著作权，在训练过程中教师要适时穿插科技论文的撰写的讲解、软件著作权的申请规程和撰写要求，甚至于发明专利的撰写要点，帮助学生拓宽视野，同时强调工作阶段性总结的必要和重要性。
在校级创新训练的实施过程中，通过及时有效的指导，学生撰写了一篇发表在省级期刊《电子质量》的论文《锂电池薄膜缺陷图像特征提取技术研究》，同时完成了基于MATLAB软件著作权一项《在线锂电池薄膜缺陷检测系统软件V1.0》和发明专利《基于机器视觉的非连续性锂电池薄膜缺陷检测方法及其装置》一项。
2013年在院级项目结题前，项目主持人系统地撰写了总结报告和研究心得，并在结题报告会上向做了结题报告，获得了与会专家的一致好评。项目主持人也因此在2013年度获得学院创业创新奖。同年该项目获批省级创新训练计划项目，使得该团队在科研这条道路上能够越走越远。
5 结语
基于项目的大学生创新训练计划的实践能够提高大学生的创新能力，调动学生的主动性、积极性和创造性。其目的在于自主研究性学习能力、实践创新能力的培养以及创新精神、团队协作精神的塑造，因此，在大学生实践创新训练活动中，指导教师应协助好大學生的选题、申报、实施和总结等工作，大学生则通过参与训练计划来掌握科学研究的方法和手段，进一步拓展知识面和提高自己的创新能力。
参考文献
[1] 岳书杰.思维导图和概念图在大学生协作学习中的应用[J].高教高职研究，2009（48）：45.
[2] 秦建华.关于大学生创新训练计划的选题实践与思考[J].高教论坛，2013（9）：66-67.
关键词：大学生创新 缺陷检测 训练计划
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）03（a）-0041-02
为培养学生的创新创业意识，调动学生学习的积极性、主动性和增强其创新创业能力，教育部和地方教育行政部门在“十二五”期间启动了“国家级大学生创新创业训练计划”和“省或自治区级大学生创新创业训练计划”。其中，大学生创新训练项目旨在促进高等学校转变教育思想观念，改革人才培养模式，强化创新能力训练，探索以问题和课题为核心的教学模式改革，倡导以项目为载体、以学生为主体的创新性实验，注重研究过程，调动学生的主动性、积极性和创造性，使学生在本科阶段得到创新性科学研究的锻炼。
作为常州工学院电子信息与电气工程学院的教师，于2012年申报并获批《基于工业相机的锂电池薄膜缺陷检测技术研究》校级大学生创新项目，2013年该课题获批江苏省大学生创新训练项目。本文结合该项目的实施过程，就创新训练过程中教师如何选题、计划安排、任务分配、实施指导，就学生在实施过程中的资料查找、过程实践、团体协作等具体方法进行了研究和分析。提出了大学生创新训练计划的重要性和现实意义，并对以后如何进一步做好大学生创新训练计划进行了探讨。
1 选题和学生的选取
由于大学生创新训练训练周期一般为1年，具体实施的对象为大学电子信息或电气相关专业二年级的学生，他们刚刚结束模拟电子线路、数字电子线路等基础理论的课程，正在学习单片机、微机等课程。因此，在课题的选择上不能偏重于理论、对专业课要求太高的项目；其次，教师在围绕企业生产过程中的技术需求和难点所开展的各类纵向和横向项目，一般来说难度都比较大，不适合这个阶段的学生。但脱离于解决实际问题的创新训练项目没有紧贴现实，在实施过程中对学生缺乏感性认识，而比较成熟的创新项目往往缺乏新意不易获批较高层次的项目级别。此外，学生只能利用业余时间实施创新训练项目，因此在完成课程的学习之余，往往实验室或者学校所提供的平台在时间上不能完全满足学生创新训练的需求，因此，考虑学生在完成项目时不能受条件所限。
综合考虑上述原因，将申请的校级项目中有关锂电池薄膜缺陷检测中的相关技术作为创新训练研究对象，其中融合了硬件和软件方面的知识，硬件部分包括USB摄像头和MATLAB软件的互通、基于单片机的声光报警装置；软件部分包括视频图像的获取、帧读取、简单的数字图像处理。熟悉的软件和简单地硬件使学生减少了前期的学习过程，有助于学生快速进入创新训练。
申报项目前，指导训练的教师要和班导一起做好前期的动员工作，不论是从学生能力提高的角度，还是从学校评奖的角度都可以加大宣传力度。训练过程中团队固然重要，但是人数不宜太多2～3人最合适，既方便教师讲解又适宜学生操作和团队的培养。在申报的该课题中安排了4名学生。
本课题所设计的模拟装置如图1所示。
2 任务分工和资料搜集
一旦确定课题方向和成员，接下来就要进行成员分工和任务分配。本训练将检测机构的视频获取部分内容交予项目主持人完成资料的翻译。一般来说主持人理论基础较好、基本功比较扎实，能力相对较强，视频获取部分涉及MATLAB2012版本视频获取工具箱全英文资料的翻译、MATLAB人机界面的实现（GUI）和视频获取相关代码的实现，因此比较适合主持人完成。数字图像处理部分包括静态非连续薄膜图像的连续化、灰度化、特征提取和识别部分，由于学生没有接触过，因此安排了2名学生通过探讨的形式参与该部分理论的学习。检测装置最后要根据有无缺陷实现声光报警，此部分涉及单片机的与计算机的通信问题，单片机也正是学生目前正在学习的知识，因此，学以致用能够帮助学生在完成创新训练的同时将专业课程学扎实，此部分内容安排了最后一名对硬件知识较感兴趣的学生。
任务一旦分工完毕，学生就可以有针对性的搜集资料。通常推荐学生利用学校现有的电子资源去查询相关资料，中国学术期刊库包含硕博士论文，其中有比较完整的课题研究背景、技术手段和实施过程的撰写，非常适合学生的渐进式学习。此外，教师在前期的科研积累中也搜集的部分包括论文、程序、视屏、图像资料，也可以提供给学生。因此，学生可以从多种渠道获得所感兴趣的研究资料。
在此阶段，为了使学生实施过程中增加感性认识，还安排学生观看企业生产过程的视频并到企业生产线实际体验，加深了学生理解创新的精髓。
3 项目实施和团队交流
在学生花费1个月左右的时间消化了所搜集的资料后，接下来就需要完成各自的任务。由于学生初次尝试课题研究，往往不知如何下手，以视频图像获取环节为例，学生没有学过MATLAB，那么教师就要在前期安排几次入门知识教学，并通过一周布置一次作业的形式帮助学生快速掌握工具的使用。数字图像处理的学习光看理论知识学生会觉得很枯燥，那么选取一本既包括MATLAB又包括图像处理的书籍就很有必要，学生可以在学习理论的同时，马上经过实践了解算法的作用。在单片机的实现过程中，可以让学生从KEIL软件的使用入手，通过提供带有USB接口的仿真器、布置简单的LED灯的闪烁开始逐步，使学生既能够在通过自己的笔记本电脑就能完成上述过程，又能快速掌握知识要点。
项目实施过程中，一般安排一周一次团队成员的讨论或任务材料的递交。通过对上次作业的检查以及文字材料阅读，通过讨论的形式教会学生如何写好周期性的学习报告，如何有效地完成教师布置的任务，如何快速地让团队成员能够通过交流互助完成阶段性的任务。除次之外，利用QQ、飞信等通信手段，学生可以及时地将研究中所碰到的问题和教师交流，加快了学生创新训练完成的效率。
对于项目支持人，一般教师要有意识地安排他来组织团队的讨论和总结，逐步锻炼学生的组织和语言表达能力。
由于该项目的实施过程需要机械和电子专业教师的配合。因此，邀请机械设计的老师和电子设计的老师给学生讲讲课，介绍检测系统中的机械设备和电子元器件，更能够使学生全面掌握光学、机械、电子、信号处理等多种学科的综合应用。
4 及时总结成果
学生在教师的组织下，通常能较快完成上述任务，教师也需要在学生实施过程中予以及时地总结，比如总结出一些论文或软件著作权，在训练过程中教师要适时穿插科技论文的撰写的讲解、软件著作权的申请规程和撰写要求，甚至于发明专利的撰写要点，帮助学生拓宽视野，同时强调工作阶段性总结的必要和重要性。
在校级创新训练的实施过程中，通过及时有效的指导，学生撰写了一篇发表在省级期刊《电子质量》的论文《锂电池薄膜缺陷图像特征提取技术研究》，同时完成了基于MATLAB软件著作权一项《在线锂电池薄膜缺陷检测系统软件V1.0》和发明专利《基于机器视觉的非连续性锂电池薄膜缺陷检测方法及其装置》一项。
2013年在院级项目结题前，项目主持人系统地撰写了总结报告和研究心得，并在结题报告会上向做了结题报告，获得了与会专家的一致好评。项目主持人也因此在2013年度获得学院创业创新奖。同年该项目获批省级创新训练计划项目，使得该团队在科研这条道路上能够越走越远。
5 结语
基于项目的大学生创新训练计划的实践能够提高大学生的创新能力，调动学生的主动性、积极性和创造性。其目的在于自主研究性学习能力、实践创新能力的培养以及创新精神、团队协作精神的塑造，因此，在大学生实践创新训练活动中，指导教师应协助好大學生的选题、申报、实施和总结等工作，大学生则通过参与训练计划来掌握科学研究的方法和手段，进一步拓展知识面和提高自己的创新能力。
参考文献
[1] 岳书杰.思维导图和概念图在大学生协作学习中的应用[J].高教高职研究，2009（48）：45.
[2] 秦建华.关于大学生创新训练计划的选题实践与思考[J].高教论坛，2013（9）：66-67.