全国电子设计竞赛范文

时间:2023-04-02 10:11:39

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全国电子设计竞赛

篇1

关键词:培训体系;全国电子设计竞赛;普通地方院校

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)45-0193-02

目前,全国大学生电子设计竞赛已成为一项各类高校踊跃参加、学生喜爱、社会欢迎的常规赛事。对一些处于欠发达地方的普通参赛院校来讲,充分考虑自身实际,探索一套行之有效的赛前培训体系是取得大赛优异成绩的保障。

一、全国大学生电子设计竞赛简介

全国大学生电子设计竞赛是国家教育部直接组织的四大学科竞赛(数学建模、建筑设计、机械设计、电子设计)之一,而且是唯一需要现场制作作品的竞赛。该竞赛每隔一年(逢单数年)举行一次,现已进行了十二届,而从第九届开始竞赛又分“本科”组和“高职”组。采用全国统一命题,分赛区、在赛场巡视员监督下“半封闭、相对集中”的组织方式竞赛。竞赛开始日,每支参赛队限定在提供的题目中任选其一,之后的四天三夜的时间内独立完成作品设计、制作及报告撰写,最后封存提交赛区组委会参加评奖。

事实证明,全国大学生电子设计竞赛正逐步引导着高校的电子与信息类课程体系和教学内容改革、促进了实验平台建设、提升了学生的实践创新能力[1-3],这正是国家教育部举办该竞赛的主旨。此外,由于竞赛的“规格高、质量优”,参赛获奖的学生很受就业单位青睐,参赛获奖正成为一张提升学生就业和学校社会认知度的名片。

二、欠发达地方普通院校参赛基础条件剖析

目前,对一些处于欠发达地方的普通参赛院校来讲,一般都存在如下一些主客观条件的制约:

1.软硬件平台薄弱。由于财政支持难,不比重点高校和处于省会地区的一般院校,而自身投入能力又有限,因此长期下来在竞赛所需的软硬件基础平台比较薄弱。

2.学生的素质较差。就读于普通地方院校学生本身基础就差些,但更突出的是学习主动性很差,因此在心理和精神层面往往缺乏那种战胜困难所需的韧劲,这恰恰是竞赛中应具备的特质。

3.辅导教师力量不足。能参与辅导的教师较少,时间和精力投入难于保证。加之因缺乏交流学习机会,教师的实践和经验与好的院校教师相比也有差距。

4.地域性劣势。由于院校处于地方,必然存在一些客观劣势,如竞赛所需器件购买不便、各型政策性支持锐减、交流学习条件受限等等。

三、竞赛培训体系构建

从获奖院校的实践证明,要想在大赛中取得优异的成绩离不开赛前实施有效的培训[4-7]。对地方院校来讲,可借鉴众多获奖院校的成功经验,充分考虑自身实际的基础上探索行之有效的培训体系[8]。

在此,本文提出一套能适用于普通地方院校的竞赛培训体系,其主旨如下:

1.三级进阶。先后分基础模块培训、综合系统培训、赛前模拟培训三个阶段。

2.塔式选拔。对各培训阶段采用逐步淘汰、塔型进阶方式选拔出最终的参赛精英。

3.优势主导。每届竞赛都提供多道选题,其知识技术涉及几大方向。前面已分析过,普通地方院校的各种条件和资源有限,不可能全面参与。因此,应对自身的专业建设和课程教学、教师结构、资源基础条件等进行评估,充分发掘自身优势,以便集中力量选择一类或两类选题作为主要备赛培训方向,并由此指导:培训教师队伍的组建,各阶段培训项目内容的精选,实施培训所需场地、设备器件和经费的配备。

4.点促面型。以竞赛培训的“点”带动创新实践的“面”,将培训中创新的指导方法、内容,通过各种形式向教学、实践方面辐射,达到一种涟漪效果,推动广大学生实践创新能力的培养(这也正是教育部举办该赛事的初衷)。同时,又会吸引更多优秀的学生参与到下一届的大赛中,为下一循环做好储备。

四、需解决的关键问题

1.探索如何采用塔型进阶方式选拔参赛精英以及如何组建卓越的辅导教师梯队。解决思路:①参赛队员选拔可从学生的专业基础、动手实践、意志品质、团队协作以及其他方面综合考察;②构建辅导教师梯队应注重教师的理论知识、操作测试能力、奉献敬业精神、对新知识和技术的掌握情况等方面综合考虑。参赛学生和辅导教师人组数根据学校实际基础而定,应突出“精英”思想。

2.提炼出三个培训阶段的项目内容。解决思路:三个培训阶段有先后、衔接关系。各阶段提炼的项目内容要具有覆性和检阅性;前段内容对后段有支撑性、而后段内容较前段具提升性。

3.探索各种能够将培训中取得成功的“点”带动创新实践的“面”的涟漪形式。解决思路:如发挥参训学生和作品的示教作用;赛后专项总结交流;竞赛知识讲座;开设相关的理论和实践选修课程等。

五、结语

本文通过深入剖析欠发达地区普通院校参加全国电子设计大赛主要受限条件的基础上,提出了一种“三级进阶、塔式选拔、优势主导、点促面型”的竞赛培训体系,并希望能在实践中得到验证和发展,更期望能与该方面的研究同行作深入的交流。

参考文献:

[1]夏巍,严辉,丁刚,等.以电子设计竞赛驱动电子信息类创新人才培养的探索[J].中国电力教育,2009,131(2).

[2]贾方亮,毕英慧,林林.以电子设计竞赛为载体培养学生创新与创业能力[J].职业技术教育,2004,25(28).

[3]郭云林.重视电子竞赛推进教学改革[J].电气电子教学学报,2003,25(1).

[4]冯林.大学生科技竞赛平台的建设与实践[J].黑龙江教育,2007,(6).

[5]高原.基于大学生电子设计竞赛的学生培训模式探索[J].广西民族师范学院学报,2012,29(3).

[6]牟峰,胡方强,包亚萍.大学生电子设计竞赛组织与培训工作探索[J].中国科教创新导刊,2009,19(07).

篇2

【关键词】电子设计;培训;系统化;实践

我校自1997年组队参加第三届全国大学生电子设计竞赛以来,屡获佳绩,曾获得全国最高奖项“索尼杯”和江苏赛区最高奖项“TI杯”。电工电子实验教学中心承担了历届电子设计竞赛的组织参赛活动,已经形成了较为完整的学生选拔、培训、筛选体系。但随着近年来电子设计竞赛的知识面不断扩展、难度不断升高,现有的我校电赛培训体系突显出一些不足:

(1)现有培训课程涉及知识面覆盖广,但均缺乏实践考核标准;

(2)训练受益覆盖面窄,深层次培训内容比重小;

(3)未形成立体化的多层次训练结构,仅依靠电工电子实验教学中心统一组织相关课程。

本文针对现有的电子设计竞赛培训体系中的不足,通过重构优化课程内容、充分利用学校多层次创新平台、形成更优的系统化选拔体制、更全面的学生创新实践能力培养与训练课程体系,并能够为我校大学生创新实践活动提供多样化的培训平台和技术基础。

一、构建全面完整的基础培训课程,强化阶段性考核方式

构建的培训课程涵盖了如表1中的教学模块内容:

表1 系统化的培训课程内容

序号 教学模块 考核方法

1 电子电路理论强化 理论考核

2 电子电路理论强化 理论考核

3 单片机应用和PROTEUS仿真 实物制作考核

4 自动控制原理 实物制作考核

5 交直流放大和AGC、振荡及应用、有源滤波器设计 实物制作考核

6 调制/解调,无线收发 实物制作考核

7 A/D 、D/A、音频采集,功放 实物制作考核

8 声光磁温等类、飞行器平台 实物制作考核

9 CPLD/FPGA设计及应用 实物制作考核

10 PCB设计工具与设计技巧 实物制作考核

11 调压和开关 实物制作考核

各模块的教学内容均由经验丰富的电子设计竞赛教练团队成员承担,设计各模块的考核要点和实物指标内容,既锻炼了学生多方面的综合应用能力,也为实际竞赛积累了多个功能子模块。

二、建立合理的系统化周期性学生选拔体制

为了能对学生进行长期的,深入的知识培养,本训练体系将两年作为一个培养周期,以实现“人才选拔―培养―参赛―再选拔―再培养―再参赛”双周期培养模式,并使培养过程常态化,保证我校参加全国电子大赛的人才质量。双周期培养模式的具体做法是:每周期从双年的1月开始到当年的8月为第一周期,从二年级学生中选拔出有能力、感兴趣的学生为培养对象,进行常规技术训练,培养和学习基本技术和技能,经过多次选拔和培训,从中选拔出计划要求的队伍为参加省级大赛的预备队,再经过暑假的强化训练后参加当年的省级大学生电子竞赛,这为第一阶段;赛后年的半年时间为提高训练期。对于参加省赛的学生队,无论是否获奖,只要愿意,可以参加为期半年的提高性技能训练,包括专业技术训练,如FPGA、DSP、ARM等。第二阶段是在第二年(单年)的1月份采用同样的方法对二年级(即下一届)学生再进行一次选拔和基础培训,选拔出的优秀学生补充三年级流失的学生队,培养方法同上一届,使总的参赛队数符合当年的计划参赛队数,这样既保证了参赛队伍的质量,又使每个年级的学生都有了参加全国电子大赛的机会。两种队伍再经过一学期不同层次的培训和选拔,最终在暑假前选拔出参加全国电子大赛的最终学生队。

具体的学生选拔步骤包括:

初次选拔:寒假学期结束前,以二年级为选拔对象,通过自由报名和卷面考试形式选拔,内容以简单的模电、数电等基本技术为考察点,加上学生的自我技能和经历介绍等选拔出一定数量的学生为初级生。

寒假作业:向初次选拔出的学生布置寒假作业,主要是软件工具的自学和应用,如PROTEUS、Cadence、Tina、FilterPro等软件的应用学习。

二次选拔:开学第一周进行二次选拔,主要是软件应用操作考试,其主要目的是一方面考察学生的学习能力,其二是考察学生的学习态度,再则是观察学生的知识水平,从中选出有培养前途的学生,而学生的数量还要考虑实验的人力、物力条件。

单人单组参赛选手选拔:对二次选的学生进行为期一个月的基础培训后,进行再次选拔,赛题不分方向,主要是通用技能比赛,包括放大器、振荡器、滤波器、比较器,单片机控制等基本技能的考核,选拔出有一定技能水平的学生,然后进行组队。

参赛队选拔:对选拔出的学生进行自由组队,并进行为期一个多月的提高技能培训后进行参赛队选拔,考题分方向,如电源、通信、自控、仪器仪表和模拟类等,按方向选拔,决定出参加暑期强化训练的代表队。

暑期模拟赛:在大赛前一星期左右行一次模拟赛。

三、完善阶段化训练体系,扩大电赛训练受益覆盖面

我校大学生电子设计竞赛培训体系将训练过程分为6个阶段,其中二年级三个阶段,三年级三个阶段:

基本技能培训阶段:采用目前电工电子实验中心所具有的力量,开设以实验为主的单元实验培训,包括模拟、数字、模数和单片机技术,最后以多单元或综合的方法考核选拔。

比赛技能培训阶段:学生已自由组队,明确主攻和副攻方向,有选择地培训一至二门专业技能,并为选拔赛准备。建议成立培训教师团队,以电工电子实验中心为核心,包括各学院有专业特长、热衷于学生课外科技活动的教师,每方向配置两名以上教师,有电工电子实验中心负责管理。本阶段培训,学生队不配备专门教练,技能培训由教师团队集体负责。包括训练内容和题目由相应方向的培训教师负责。

强化比赛训练阶段:暑假比赛前的强化训练每个学生队由专门的教练负责,每个学生队只配一个教练,每个教练最好只带一个学生队伍,原则上最多不能超过两个。强化训练主要由各学院管理,学校负责监督和部分后勤保障。

高级技能培训阶段:通过省级比赛锻炼,并愿意继续参加全国电子大赛的学生队,可以参加高级技能培训,高级技能主要包括:可编程逻辑技术(如FPGA等)、数字信号处理技术(如DSP的应用)、嵌入式系统显示技术(如ARM应用等),掌握这些技术的功能、使用范围和相互关系等,能根据课题需求合理选择。高级训练可以采用集中培训制。

专业技术培训阶段:结合当前专用技术,学习采用上述功能实现的每种专业应用,如FFT、DDS、语音压缩、语音识别、图象压缩、图象识别、高速A/D、D/A、数字锁相、数字调制/解调等软硬件知识积累。并具备采用相关技术构建综合应用系统的能力。专业训练采用导师负责制。

二次比赛强化阶段:运用前面所有已掌握的技术,按照全国电子大赛的要求(或更高的要求),综合练习,步步提高,并进一步积累比赛的软硬件基础,争取比赛取得更好的成绩。

四、拓展校、院、个人多层次培训平台与多元化参赛方式

受限于我校参赛队伍和各项资源限制,由校教务处经费支持的队伍目前维持在35支队伍左右。此外,各学院对本院未通过校级选拔的优秀学生采取了鼓励政策,部分或全额补贴参赛经费,组建院“自费队”参赛。但在2011年获得国家级一等奖的3支队伍中,有2支队伍是“自费队”形式参赛。由此可见,自费队同学对参赛资格更为珍惜,更容易激发个人潜力。从提高学生参赛积极性的角度出发,提出多元化的参赛方式:弱化原校公费队概念,以培训过程表现和参赛最终成绩作为校经费资助参考,避免了仅一次校选拔赛定队伍资助力度的传统方式带来的弊端;并鼓励未受任何公费资助的学生以个人方式参加竞赛,在获取奖项后以公费队待遇补贴。多元化的参赛方式是最大程度激发学生参赛积极性的有效方式,但对赛培训过程中的阶段性考核提出了更高更细致的要求。

经过近3年的大学生电子设计竞赛培训系统的调整与完善,本文提出的系统化的培训体系初见成效。2013年,我校获得全国大学生电子设计竞赛国家级一等奖2组、国家级二等奖2组、省级奖项26组;2014年我校获得江苏省大学生电子设计竞赛省级一等奖8组,二等奖14组的成绩。与此同时,电子设计竞赛培训体系也为大学生课外创新、其他电类学科竞赛提供了较好的技术训练基础平台。在今后的培训课程中,我们将在选拔筛选方式上进一步做细做深,不断优化我校电子设计竞赛培训课程体系。

参考文献

[1]杜月林,王峰.结合电子设计竞赛探索电子类实验教学改革[J].电子世界,2014,19:171.

[2]雷芳,刘乔寿,代少升. 以能力培养为核心的“电子系统综合设计”课程建设[J]. 价值工程,2014,30:256-257.

[3]邱思杰.从大学生电子设计竞赛探讨单片机实践教学改革[J].职业教育研究,2013,12:158-160.

[4]侯晓云.电子设计竞赛促进实践教学改革[J].衡水学院学报,2014,01:82-83.

[5]邱敏,张秀平,车文实.电子设计大赛促进新建本科院校实践教学改革的探究[J].中国科教创新导刊,2014,05:11-12.

[6]杜侦,曹慧丽,魏琳华,李聪.依托科技创新竞赛培养应用型人才[J].教育研究,2013,09:153-157+159.

篇3

关键词:电子设计竞赛 本科生 人才培养

中图分类号:G640 文献标识码: A 文章编号:1674-098X(2014)03(b)-0246-02

全国大学生电子设计竞赛,已经组织了十一届。从第一届全国只有3个省市40多个队参加,到第十一届全国共有30个赛区、1037所院校、11838支队伍、35514名学生报名参加此项赛事,在规模上达历届之最。这表明全国大学生电子设计竞赛,越来越被全国高校所重视。我校在该项赛事成绩一直不错,连续三届获奖数量和质量名列前茅。下面谈一谈我校的一些做法和体会。

1 对电子设计竞赛的认识及我校取得的成绩

全国电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动,目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革,有助于高等学校实施素质教育,培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力;有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动,为优秀人才的脱颖而出创造条件。

该竞赛的特点在于努力与课程体系和课程内容改革密切结合,与培养应用型本科人才紧密结合。全国电子设计竞赛要求选手们有扎实的基础知识,较强的实践动手能力,同时还要积极创新。竞赛题目要求既涉及理论设计、实际操作,又着重考核学生综合运用基础知识进行理论计算和实际涉及制作的能力。因此电子设计竞赛对促进教育思想的转变和电子类专业课程体系以及教学改革,特别是对完善与强化实践性教学环节,培养工程能力起到了独特的推动作用。

我校近几年在该项赛事成绩非常突出,连续第五年荣获“优秀组织学校”的荣誉。在2013年的大学生电子设计竞赛中我校学生在竞赛中表现出色,获得全国一等奖2项、二等奖3项,北京赛区一等奖5项、二等奖15项、三等奖10项,在参赛的31所北京高校中,我校获奖总数名列第二。取得如此好的成绩,和我们学校重视实践环节,以培养应用型本科人才为目标是分不开的。

2 培养应用型本科人才所采取的措施

我校作为一所非“211”高校之所以能取得如此优异的的成绩,和以下几个方面是分不开的。

2.1 提出“分层教学、分流培养、分类成才”的人才培养模式

学校根据学生学习能力和个性特点上的差异,设置了不同的人才培养目标定位。以工科学生为例,我们设定了三种不同的目标定位:一是研究型人才培养定位,其目标是使约 20% 的学生考取硕士研究生或出国留学,继续深造;二是高级应用型人才培养定位,其目标是使约 40% 的学生成为高级工程技术人员;三是专长应用型人才培养定位,其目标是使约 40% 的学生成为掌握一技之长的工业现场应用工程师。为了实现不同的培养目标,我们建立了与之配套的四种培养体系。

通过“分层教学、分流培养、分类成才”的人才培养模式的实施,按照学生的学习能力有针对性的进行教学,因材施教,既给予能力高的学生更自由的学习空间,又帮助基础差的同学打牢基础。充分调动了学生的学习积极性。

2.2 制定政策,促进竞赛

近年来,我校先后制定了《本科生素质拓展学分实施办法》《本科生学科竞赛管理办法》等政策性文件,对在竞赛活动中取得优秀成绩的学生和指导教师进行表彰和奖励。学生参加竞赛获奖可以获得素质拓展学分,该学分是本科生获得毕业资格的必要条件。同时所得学分可以替代公共选修课程、专业选修课程或集中实践环节部分的学分。教师指导学生获奖后也可以得到表彰和奖励,并且将其作为教师聘任、职称晋升等方面的考核指标。

这些政策的实施,充分调动了学生参加各类竞赛活动的积极性,激发了教师指导学生的热情,推动了我校大学生各类竞赛活动的蓬勃发展。因此我们学校在大学生电子设计竞赛中取得优异的成绩是水到渠成的。

2.3 积极开放实验室,提高学生实践动手能力

为了提高学生的实践动手能力,学生有更多的时间待在实验室,教务处制定实施了《教学实验室开放管理办法》,该办法的实施为培养学生的实践能力,提高实验室的设备、场地等资源的利用率,规范有序地做好教学实验室开放提供了强有力的支持。

学生通过参加实验室开放项目可以获得素质拓展学分,通过学分的激励,促使更多的学生走进实验室。激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力,为学生创新精神和实践能力的培养提供宽广的平台。开放实验室使电子设计竞赛与学生科研训练融为一体,使学生的实践与创新能力得到锻炼的同时,也为参加电子设计竞赛提前做好准备。

2.4 积极组织素质拓展活动,造就实践创新沃土

学校制定了《本科生素质拓展学分实施办法》(主要途径:学科竞赛、学术论文、专利或软件著作权、各类认证资格考试、实验室开放项目、科研训练等),并在教学计划中列出每位学生在校期间都要完成4个学分。素质拓展学分是必修学分,学生未能完成,不能毕业。

在“办法”中将大学生参加各级各类竞赛列为学生获得素质拓展学分的重要途径。每年学校都要组织学生竞赛,如2013年我们就组织学生参加了80项竞赛,取得了优异的成绩。其中获奖人数。由于学校积极组织课外创新实践活动,营造了大学生创新实践氛围,每届全国大学生电子设计大赛学生都能够积极参加。

2.5 修订本科生培养方案,突出实践教学环节

具有工程实践能力、创新设计能力的应用型本科人才的培养模式核心是要培养学生的工程实践能力、创新设计能力和工程素养。要达到这个目标,就必须大力加强实践教学环节,建立与课程体系相配套的实践教学体系。为了增强学生的实践能力,学校不断修改教学大纲,修订本科生培养方案,改进实践教学体系,将课堂教学与实践课程合理搭配,将综合实践课程、实践能力培养和素质拓展相结合,按层次、分阶段实施实践教学改革。目前,在工科专业中,实践教学的比例已占到1/3。我们还建立了以学生为主体,以教师为主导的实践教学理念,确立了以培养能力,提高素质的实践教学观念。

3 结语

大学生电子设计竞赛为学生施展才能提供了舞台,同时也推动了“分层教学、分流培养、分类成才”的人才培养模式下实践课程教学改革。组织学生参加全国大学生电子设计竞赛取得优异的成绩,检验了我校在培养应用型本科人才所采取的措施是卓有成效的。但改革创新是永无止境,新技术、新知识不断涌现,如何适应新的变化,培养出应用型本科人才是摆在我们面前的长期任务。为此,我们将不断地探索、努力提高管理水平和教学质量。

参考文献

[1] 余小滢,卞雨池.电子设计竞赛促进实践教学改革[J].实验技术与管理,2007,24(6):107-109.

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[3] 刘炎.以人为本,分成教学的实践[J].北京教育(高教版),2008(9):45-46.

[4] 杨奕,徐鹏,彭小峰.电子设计竞赛与实践教学改革[J].实验室研究与探索,2013,32(4):172-175.

篇4

全国大学生电子设计竞赛是信息产业部人事司和教育部高等教育司主办的四大学科竞赛之一,是具有权威性和很大影响力的全国性电子类专业大学生课外科技竞赛活动。全国大学生电子设计竞赛的开展,不仅提高了大学生的电子设计制作能力、创新能力和协作精神,同时也促进了电子技术类课程的教学改革和教学质量的提高。我校自2005年开始已连续参加了三届,本文依据我校参赛和培训的情况,浅谈我校以全国大学生电子设计竞赛促进电子技术类课程实践教学改革,培养学生的实践能力和创新能力的体会。

1.全国大学生电子设计竞赛的意义

1.1有利于培养学生的创新能力,激发学生对实践课的兴趣

传统的实践教学是理论教学的辅助,实验内容多数是验证理论知识,学生根据实验指导书上的方法和步骤就可完成实验,整个实验过程学生完全是被动的[1]。这样的验证实验不能实现对学生实践能力和创新能力的培养,难以激发学生的对实践教学的兴趣。全国大学生电子设计竞赛要求参赛学生在四天内完成从选题、搜集资料、设计方案、分析论证、元器件选择、硬软件设计、组装、调试、测试、排除故障、做出成品和撰写设计报告的全过程,并且要求三人组队参赛,是对学生综合素质的全面考核,具有极大的挑战性[2]。比赛中既要动手操收稿日期:2011-4-16基金项目:湖南省教育厅教学改革资助项目“应用型本科电子技术专业实践教学体系改革的研究与实践”(项目编号:湘教通[2009]321号)。作者简介:张新安(1957-),男,湖南永州人,本科,副教授,研究方向为数字信号处理及实践教学改革。作,又要理论分析。经过培训和参加竞赛的学生,其实践能力与创新能力都得到很大的提高,同时激发了学生对实践教学的兴趣。

1.2有利于增强学生的竞争意识和就业能力

在电子设计竞赛中能脱颖而出的都是理论知识扎实,动手能力强,经过严格训练,具有创新意识和协作精神的优秀学生。无论获奖与否,参加过培训和电子设计竞赛的学生,在系统设计、方案论证、合作精神与创新能力等方面都有很大的提高,在毕业设计中受到老师的青睐,在实际工作中,表现出较好的独立性,创新精神、协作能力与竞争意识,得到社会及用人单位一致的肯定和好评,增强了就业能力[3]。

1.3有利于推动电子技术类课程的教学改革

电子竞赛题目是一批高水平的教授、专家根据电子技术发展的最新信息拟出的。选题涵盖了模拟电路、数字电路、高频电路、单片机应用、可编程器件、传感器技术、自动控制技术和EDA等课程的内容[4],竞赛中既要考察学生的实际动手能力,又要考察学生的理论知识和创新能力;既有涉及知识面广、功能多的系统设计,又有单一功能的电路设计;既有以指标性设计为目的的题目,又有以功能性设计为目的的题目;既有基本要求,又有发挥部分,同时在电子设计竞赛中又鼓励学生使用新技术、新器件和新电路,以满足先进的技术指标。所以,对电子技术类课程的教学改革具有指导和推动作用。

2.对参赛学生的能力要求

参加电子设计竞赛的学生应具备的实践能力包括[5]:电子元器件的识别及使用方法、印制电路板设计与制作等电子设计制作基础;集成直流稳压电源、运算放大器电路、信号产生电路和处理电路、显示电路和A/D转换器等单元电路设计;通用键盘及显示电路、单片机与液晶显示接口电路、单片机与D/A和A/D转换电路等单片机最小系统设计;FPGA最小系统和配置电路的设计及FPGA的最小系统板下载等可编程逻辑器件系统设计,以及资料查阅、综合系统设计、创新设计和撰写设计报告等。

3.电子设计竞赛中反映的问题我校历届培训及竞赛现场,主要表现出以下一些问题[6]。

(1)查阅参考资料的能力差。在拿到竞赛题目后,学生都是先翻教科书,不去查找具有最新技术的期刊文献,特别是上网搜集资料的能力差。

(2)对知识的综合应用能力不强。对一个制作项目能够提出的设计方案很少,不能对方案进行充分的论证和比较,生搬硬套参考电路,不能设计出简单先进的电路,综合应用所学知识分析和解决问题的能力较差。反映我们的实践教学缺少综合性、设计性实验的训练。

(3)新技术、新器件的应用能力差。有的制作项目如能采用新技术、新器件,如FPGA、CPLD等实现系统设计,不仅性能指标优于传统电路,而且电路简单。反映我们的实践教学内容陈旧,不能紧跟电子科学技术的发展。

(4)不适应工程设计技术指标要求。竞赛中学生对竞赛题目的各类技术指标的实现和改善上感到无从下手。

(5)实验动手能力不强。竞赛过程中,一部分同学在安装、焊接、电路调试、故障查找和排除等过程中操作不熟练,不能适当地设计实验数据表格,不能通过对实验数据的归纳、总结去分析、解决问题。反映我们的实验教学验证性实验多,综合性、设计性的实验少,学生的动手能力和综合运用能力没有得到应有的训练。

(6)单片机知识的应用能力有限。很多竞赛题要用到单片机的知识去完成设计,部分参赛同学因单片机知识与应用能力不够,未能取得较好的竞赛成绩。

(7)设计报告撰写的质量不高。设计报告的格式与内容存在很多缺陷,方案论证不够充分,理论分析不够严谨。反映我们的实验课教学忽视了实验报告这个重要环节。

4.电子技术类课程的实践教学改革

根据全国大学生电子设计竞赛的内容及要求,针对学生在培训和竞赛过程中暴露的问题,我们对电子技术类课程的实践教学进行了如下改革。

4.1改革实践教学体系

依据学科专业特点,结合我校实际,将实践教学从理论教学中分离出来,单独设课、单独考核,构建起一个与理论教学体系相互匹配,相互联系、相互补充,相对独立、科学优化的实践教学体系。将实验教学环节划分为三个层次[7]。

(1)基本技能训练层:以电子工艺实习、实训为教学内容,掌握万用表的使用,电子元器件识别、检测,印制板制作、焊接,直流稳压电源组装,收音机安装调试等基本操作技能。以电路分析、电子测量、模拟电子技术、数字电子技术等专业基础课的实验为教学内容,掌握信号发生器和示波器等常用仪器的使用方法,培养正确记录、处理数据及分析实验结果的能力。

(2)课程设计实验层:以电子技术、单片机技术、EDA技术等课程的实验为教学的主要内容。通过对简单电路的设计,熟悉常用电子元器件,学会查阅元器件手册及通过互联网寻找所需资料的方法,让学生通过安装调试,学会通过调整元件参数,满足实验指标要求。

(3)综合设计实践层:以传感器技术及应用、单片机技术、EDA技术、电子系统综合设计等课程实验、电子设计竞赛等课外活动为实践教学环节,掌握用最先进的设计平台和最新的工具进行高效的综合设计,用组装的系统电路板,用电子设计自动化仿真软件Matlab、Muhisim等工具,进行“虚、实、软、硬”相结合的现代电子技术设计实践。要求学生能独立完成从设计到制作的全过程,提高学生运用所学知识进行电路级的综合设计能力以及系统级的开发应用和创新能力。

4.2更新实验教学内容

实践教学改革的关键是教学内容的改革,要根据认知规律、学科特点、实践教学自身的规律和学生实践能力、创新能力的培养要求,更新实验内容。

(1)减少验证性实验,增加应用性、设计性、综合性、创新性实验。增加DSP、PLD、FPGA、嵌入式系统和虚拟仪器等先进的实践教学内容[8]。增加单片机课程设计的实验课时,加强其实验和设计应用,增加EDA技术和Protel课程设计的实验课时,加强Protel电路设计软件和EDA电路设计仿真软件的实践应用;增加电子实习课时,增加和竞赛有关电路的制作内容。实践教学内容要体现最新的科技成果,反映运用现代科学技术成果的新的实验技术和新的实验方法,实现实践教学内容的与时俱进。

(2)增加能培养学生实际操作能力的工艺性操作实践。注重电子元器件特别是新型元器件的使用[9]。元器件选择方面,除个别验证性实验仍保留部分分立器件外,其余均采用集成化,数字化,模块化的器件,如集成稳压电源、集成运放、集成功放、集成A/D,D/A等器件,RAM、EPROM集成电路,以及ASIC可编程控制器。对于综合型、设计型实验,指导学生选择最新器件来完成设计。

(3)对整个课程体系的实验内容进行整体优化组合,将同类课程体系或同类学科的实验项目合并,创建新的综合实验课程,实现学科之间实验内容的互相交叉渗透。修改综合设计内容,把本专业的理论知识同单片机技术和PLC技术更多地结合应用,并把电子设计竞赛知识结合其中。

(4)设立学生科研基金,资助运用新技术、新器件、新思想的电子设计与制作的学生课题[10]。把科研引进教学过程,鼓励学生参与教师的科研工作和生产中急需解决或探索的实际问题的研究,培养学生的方案论证、装配、调整、检测,数据处理、数据分析、总结归纳,撰写科研论文等能力。

4.3改革实践教学方法

(1)实施开放式实践教学在实践内容、实践时间、实践方法、组织形式等方面实行开放式教学,打破时间、空间的限制,提供给学生进行创造的环境,让学生真正成为学习的主体[11]。在实验内容上,设定必做实验、选做实验和自主实验的比例,前者保证教学基本要求和基本技能训练,后者则由学生根据自身的条件与兴趣,在众多的实验课题中选择,以达到因材施教的目的。课程设计、综合性、设计性实验,教师只提出设计的总体要求和要达到的效果,不制定统一的参数指标,设计步骤,给学生一个较大的创造空间。提倡方案的多样性,给学生充分的创新机会。由学生完成从方案制定、电路设计、元件筛选、焊接组装、程序设计、系统调试到设计报告撰写、答辩等全部过程,教师变指导为引导,充分发挥学生的主动性。

(2)增大实验室开放的力度在安排好课内实验教学的基础上,充分利用实验室资源,制订实验室的开放项目、开放计划。在实验室开放时间里,为学生提供实验场地的同时,还为学生提供万用表、信号源、示波器、电类实验箱、单片机实验箱等设备,还安排教师进行现场指导。建立现代化的实验中心网上实验预约与管理系统,在开放的平台上,选做实验和自主实验学生可以个人预约,预约的内容包括实验时间、场地、内容、指导教师等,这种“集中”和“自由”相结合的开放管理方式,提高了实验室和仪器设备的利用率。

(3)开设电子技术实践选修课根据现代电子技术的发展和全国大学生电子设计竞赛的情况,我们为电类专业的学生开设了如“电子制作”、“电子创新设计”等选修实践课,内容包括简单电路、系统电路和有创新特色的电子电路等的设计与制作等,为爱好电子设计的学生提供更多的学习机会。

(4)举办校内电子设计竞赛,激发学生学习兴趣我校每年举行的全校大学生电子设计竞赛,按照全国大学生电子设计竞赛的方式进行,在为电子设计爱好者提供施展才能机会的同时,也为参加全国大学生电子设计竞赛选拔了队员。在校领导和有关部门的支持及全国大学生电子设计竞赛的影响下,参赛人数逐年增多,大学生电子设计竞赛已成为我校学生最喜爱的科技活动。

(5)认真组织学生参加全国大学生电子设计竞赛我校是专升本不久的本科院校,电子类专业的办学时间不长,基础薄弱,参加全国性的电子设计大赛的经验更少,我们把参赛作为学习、实训、取经、提高的过程,参赛成绩逐年提高。

篇5

关键词:竞赛;组织方法;实践能力;创新精神

Organization methods of electronic competition and effect analysis

Sun Daozong, Wang Weixing, Yu Long

South China agricultural university, Guangzhou, 510642, China

Abstract: National undergraduate electronic design contest and other competitions were favored by many universities because they could train the practical ability and creative spirit of students. Reference to experience in the organization of South China agricultural university in a variety of electronic contest and the methods of organization for different electronic contest were described and proposed a flexible organizational model of contest for improve the quality comprehensively and personality could be displayed fully. The practice proved that the model enable the electronic contest played a big role in improving the practical ability and creative spirit of students, and had valuable reference for other competitions.

Key words: competitions; organization methods; practical ability; creative spirit

全国大学生电子设计竞赛是教育部最初倡导的四大学科竞赛之一,其目的之一是培养学生的创新能力、协作精神,加强学生动手能力培养和工程实践训练,提高学生针对实际问题进行电子设计、制作的综合能力,吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,为优秀人才脱颖而出创造条件。自1994年在北京、四川、陕西三个省市展开试点,到2003年有24个省市,426所高校的3 039个代表队参赛[1,2];到2009年,已有31个省、市、自治区的938所高校的8 766个代表队参赛,发展速度非常迅速。得益于竞赛对学科建设、课程改革、学生实践能力和创新精神培养的促进作用,在非全国竞赛的年份,到2008年,已有北京、广东、安徽、山东等14个赛区开展省级的大学生电子设计竞赛,以期全面、快速地促进高校电类专业的学科建设和课程改革[3]。众多高校也纷纷主办校级的电子设计竞赛并鼓励学生积极参加企业主办的各类电子竞赛活动,作为课堂教学和课程实验的互补,尽力扩大学生的受益面,多角度、不间断地促进学生实践能力和创新精神的培养,全面提高学生素质,充分发挥个性才能。

形式多样的电子竞赛从本质上增加了学生的受益面,拓宽了学生的视野,但有序、高效、灵活多样的组织方法对发挥各级别电子竞赛对学科建设、课程改革、学生实践能力和创新精神培养的促进作用起着至关重要的作用。高等教育学会和全国电子竞赛组委会分别于2010年6月和8月在成都和北京召开电子竞赛指导和工作研讨会,探讨竞赛的组织、指导等问题,以期更好地发挥电子竞赛的效能[3]。

1 必要的政策支持和硬件条件

1.1 必要的政策支持是组织竞赛活动的可靠保障

自2001年我校首次组织学生参加电子竞赛以来,对参赛学生进行培训和指导,至该批参赛学生分别于2002年和2003年毕业后,根据对毕业生的跟踪调查和从就业单位获得的反馈意见,用人单位普遍对参加过电子竞赛的该批毕业生的实践能力、创新精神和团队精神评价较好。有了良好的开端,为了使竞赛活动常态化、制度化,学校于2003年年底制定《华南农业大学关于加强大学生科技创新活动的决定》,以政策和资金支持组织学生参加包括大学生电子设计竞赛在内的教育部倡导的四大赛事及“挑战杯”、省、企业、校级课外科技活动,并对获奖学生予以奖励,以持续倡导、积极鼓励学生参加各类课外科技活动,开创科技创新活动新局面。自此,组织学生参加各类科技活动得到学校政策上的支持和保障。

1.2 必需的硬件条件是充分发挥电子竞赛效能的必要条件

参加电子竞赛等电类课外科技活动,必须经过的主要环节是资料查阅、电路设计、电路板制作、焊接和调试,完善的硬件设施是完成这些主要环节的必要条件。华南农业大学于1999年开设首个电类专业―电子信息工程,在学校和学院的支持下,随后又陆续成立电子工程系、自动化系,设置电子科学与技术、通信工程、自动化工程、农业电气化及自动化等一批电类专业,于2003年获得专项资金支持,开始建设广东省高等学校教学重点实验室和中央与地方共建基础实验室,并成立电子工程系电子创新实验室,投入900多万元进行实验室建设,拥有逻辑分析仪、频谱分析仪、场强仪等高端分析测试设备和示波器、RLC测试仪、电路板雕刻机、数控焊台等基本设备。此外,购置嵌入式系统、片上系统等各类实验箱和相应仿真器及各类小型开发板如C8051F系列、AVR系列、MSP430系列、凌阳系列等常用低端开发平台,供学生申领使用。因实验箱资源丰富,除用于日常教学外,可供学生先期调试较为复杂的项目,学生可直接以申领的小型开发板为平成相应项目,之后回收重复利用,缩短开发周期并节省用于参加科技活动的各参赛小组的资金投入,以扩大活动规模,拓宽受益面。

得益于电子工程系创新实验室的成功经验,2009年工程学院以学院名义成立科技联合会实验室,并购置数控车床、铣床、电路板生产线等机械、电子类专业常用的设备、仪器,供全校师生进行科研和课外实践活动使用。

1.3 开放的实验平台是开展电子竞赛的重要基础

创新实验室不承担教学计划内的课程实验和课程设计等教学任务。面向全校师生开放,主要用于全校师生从事电类的课外科技创新等实践活动。自2006年开始实行网上预约,预约系统如图1所示[4],在竞赛期间开通元器件预约系统(如图2所示)[5],引入学生参与管理,高效的运作极大地提高了创新实验室中各种设备及元器件的利用率。除参加各类竞赛活动外,学生可根据个人兴趣在创新实验室完成各类小制作,充分发挥学生个性才能[6]。

图1 实验室预约系统

图2 元器件预约系统

2 多元化的组织形式

以竞赛为契机,激发学生的参赛热情和兴趣爱好,以学生为主体,采取多元化竞赛组织模式引导学生参与不同的竞赛活动,是全面提高学生素质和充分发挥个性才能的前提条件。根据比赛的性质采取灵活多样的组织方式,可在有限的资源尤其是资金支持下,让更多的学生参与其中,扩大学生的参与度和受益面,使课外科技活动发挥最佳效能。在众多的电子类竞赛活动中,全国大学生电子设计竞赛和广东省大学生电子设计竞赛由学校层面组织学生集体参加,“挑战杯”、校级及企业级电子竞赛则由学生自行报名,自由参赛。

2.1全国大学生电子设计竞赛的组织

自我校2001年首次参加全国大学生电子设计竞赛以来,已连续参加了5届比赛,并取得较为优异的成绩。根据全国大学生电子设计竞赛的特点,对报名参与选拔的同学进行理论考核和实践考核,理论考核分为软件和硬件2个方向,参与选拔的学生根据所在专业特点和自己的兴趣爱好等,选择参加软件方向或硬件方向的理论考核。其中硬件方向的考核又细分为单片机,ARM,DSP,FPGA等几个小类。实践考核主要侧重于学生在规定时间内分析并解决问题的实际能力,提供事先设置好的故障各异的简易功能电路和相应源程序(一般提供少于200行的简单C源程序)给学生,要求在规定时间内分析、解决问题,并记录诊断的过程。选拔方式的设置主要考虑报名参加选拔的同学来自于全校各个不同专业,能充分发挥学生的长处,且具备一定的程序设计或电路设计的基础,避免基础薄弱或专业相差较远、不具备参赛条件的学生占用有限的竞赛培训资源。经选拔合格的学生参加校内组委会组织的、由不同专业教师指导的十多个专题模块训练,旨在提高学生的编程、电路设计与制作等实践能力。模块涵盖前期基础培训和后期的综合培训,如基础培训的第一个模块为常用的几种51系列单片机的使用及通过仿真器在线调试的方法和编程规范,后期的综合培训,如利用LT1680等芯片制作大功率电源,分析电感线圈、磁环、MOS管等电路的组成元件对电路整体性能的影响,以提高学生电路设计和分析问题的能力。专题模块训练结束后,以学生为主导,由指导教师根据学生特点与兴趣,拟定具体题目进行练习,系统地培养学生的实践能力和创新精神。

2.2 省级大学生电子设计竞赛的组织

与全国大学生电子设计竞赛的方式不同,广东省电子设计竞赛的校内选拔与组织则完全以学生为主体、教师辅助的方式重点培养学生的创新能力。参赛学生根据省组委会公布的竞赛主题,如2008年的主题是汽车电子,2010年的主题是智能家居,自由组队并拟定参赛题目和方案,参加校内组委会组织的答辩,综合考虑题目和方案的新颖性、可行性及学生的基础,进行第一次筛选,并对通过第一次筛选的参赛队伍的题目、方案等提供意见和建议,以便其继续完善后参加第二次筛选。通过选拔的同学利用暑假时间集中在创新实验室进行作品的设计、制作和调试,期间,校内组委会组织专业教师对学生进行指导和答疑,并进行中期检查,根据各组的进展情况进一步提供指导建议。

2.3 “挑战杯”及企业级、校级电子设计竞赛的组织

我校倡导和鼓励学生积极参加各类课外科技活动,“挑战杯”及校级、企业级电子设计竞赛的报名完全由学生自由组队、自由申报。参赛学生自己联系指导教师,根据竞赛主题,自行确定参赛题目及参赛方案,“挑战杯”及校级竞赛除提供开放实验室等条件外,还提供必要的资金支持。此外,学校每年组织学生自由申报大学生科技创新项目,学校审批立项后,也给予资金支持。企业级的竞赛活动,如周立功公司“Actel杯”FPGA设计竞赛、“毕杯”电子设计竞赛,企业提供一定的参赛条件,如提供相应开发板或少量资金,由学生自行限期完成作品后参加主办企业组织的评审,学校则仅向参赛学生提供实验室等开发及调试环境。

3 效果分析

全国及广东省大学生电子设计竞赛因有学校集中选拔的环节,在选拔过程中注重以三年级学生为主兼有二年级和少数一年级学生,以电类专业学生为主,兼有机械类学生的复合模式,实现高年级学生带动低年级学生,电类专业学生带动机械类专业学生的传、帮、带的组织模式,使竞赛的热情延续下去、扩展开来。

各类电子竞赛活动的举办,能让更多的学生参与其中,充分发挥学生的自主创新能力,使其得到更好的锻炼。校内各种科技活动作为国家级、省级、企业举办的各种竞赛的补充,能让大部分对电子竞赛等实践活动有兴趣的学生有机会参与,并在活动中将所获取的知识和经验通过言传身教的方式传递给身边的同学,学生整体的动手能力、实践能力和创新能力得到了明显的提高。通过电子竞赛,既培养了学生实践能力和创新精神,也锻炼了中青年教师指导队伍,积累了大量实践经验,使教师在课堂上的讲授内容更加丰富多彩,极大地激发了学生的学习积极性,有利于学生科技创新氛围的形成,并涌现出学生科技活动骨干分子,带头成立单片机协会、无线电协会等兴趣小组,并定期出版相应刊物。如我校电子信息工程专业自2001年参加全国大学生电子设计竞赛后,由学生自行创办、每年出版一期的《星韵》专业刊,进行竞赛、学习、就业等心得的交流,极大地提高了学生的专业认同感,扩大了专业的知名度。

表1 部分电子竞赛获奖情况

参加过竞赛的同学无论获奖与否,具备研究生保送资格的学生都非常受本校及华南理工大学、中山大学等知名高校导师的青睐;选择就业的同学,已经具备了基本的项目开发经验,在专业领域内的认知和实践能力也处于优势地位,并很快在这些科研任务中脱颖而出,得到单位领导的肯定与重用。有效的组织方式也使得参加各类电子竞赛的学生收获颇丰。近年我校学生参加的部分电子竞赛获奖情况见表1。

上述经验表明,以学校政策为依托,以必要的硬件条件为保障,积极倡导学生参加各类竞赛活动,并根据活动的性质采取灵活多样的组织形式,为学生创造一个自主思考、学习、实践的平台,通过为学生提供及时的指导和帮助,培养学生的创新意识和实践能力,全面提高其综合素质,对提高学生的就业能力、生存能力及民族的创新能力可起到积极的促进作用。

参考文献

[1] 朱传琴.如何辅导学生参加电子竞赛[J].山东电力高等专科学校学报.2005,8:21-22.

[2] 韦文祥,李勇成.由大学生电子设计竞赛引发对就业能力培养的思考[J].实验室研究与探索,2009,10:11-13,175.

[3] 全国大学生电子设计竞赛网站[EB/OL].[2010,3]..

[5] 孙道宗.电子竞赛元器件预约系统[EB/OL].[2009.7].xy.scau.省略/gcxy/lab/index.asp#.

篇6

全国大学生电子设计竞赛是面向全国电子类专业大学生的课外科技竞赛活动,具有较高的权威性和很大的影响力。电子设计竞赛不仅是对学生理论知识的考核,更是对学生动手操作能力、创新能力和团队协作能力的综合检验。竞赛通常要求参赛学生在规定的时间内完成资料的搜集、方案的设计与论证、元器件的选择、产品的制作与调试、技术文件的撰写以及答辩等环节,比赛难度大,时间紧,对参赛选手能力要求非常高,并且赛题一般涵盖内容广、理论技术新、系统综合性强。电子设计竞赛促进了高校电子类课程的理论与实训教学改革[1],同时也进一步推动了高校实训室建设。

经过赛前培训和竞赛锻炼的学生,其理论知识得到了巩固,学习兴趣得到了培养,系统设计与创新能力得到了很大提高。无论获奖与否,参加过电子设计培训与竞赛的学生,在系统设计、方案论证、产品制作、合作精神与创新能力等方面都有了明显提高,在毕业设计过程中受到老师的青睐,在实际工作中,表现出较好的独立性、创新精神、协作能力与竞争意识,得到社会及用人单位一致的肯定和好评,增加了就业能力[2]。

二 加强实训室建设的重要意义

高校的教学包括理论教学与实践教学,而实践教学对培养学生的操作技能、创新精神和实际工作能力等方面起着至关重要的作用。

科学实验是人类的基本实践活动,它是产生科学理论的基础。高校实训室是传播科学知识、进行教学实习、开展科学研究等方面的重要基地。实训室的重要性再强调也不过分。一流的大学必须要有一流的学科,一流的学科必须要建设一流的实训室,这些日益成为高校教师的共识。加强高校实训室建设,不仅对于当前创新型人才培养具有积极的意义,而且对于高校专业的自身发展有着重要的推动作用。

当今社会要求大学生不仅要有扎实的专业知识,还应具有较宽的知识面、较强的实践动手能力和创新意识。为了培养大量适应社会要求的复合型、创新性人才,我国各高校已开始全面推进素质教育,注重对学生实践能力和创新精神的培养。实践证明,实践教学具有理论学习不可替代的教育作用,为了提高学生的专业应用技能和社会适应能力,必须建立相关的实训场所,以训练学生的专业实践能力,缩短学生从学校到社会的对接过程。通过电子设计竞赛培养出的人才更能适应社会对人才的要求。

三 电子设计竞赛与实训室建设的关系

实践教学是高校教学环节中的重要一环,它不仅能验证学生所学的理论知识,更重要的是培养学生的操作技能,根据所学知识分析实际问题和解决实际问题,使学生初步具有工程设计与制作的能力。实训室在培养学生操作技能、制作能力方面起到了至关重要的作用。电子设计竞赛要求学生根据实际问题进行设计、制作与调试,这不仅要求学生必须掌握一定的理论知识,同时也要求学生具有较强的综合设计、制作与创新能力。现代化的实训室能激发学生学习的兴趣,更好地培养学生操作技能和创新意识,为学生的电子设计与制作提供良好的实训场所,使同学们的设计与制作由立意、构想乃至化为现实提供条件,并逐步使电子设计竞赛的水平不断得以提高。电子设计竞赛通常大量采用新器件、新技术、新设备,这就迫切需要不断加强相关实训室的建设。反过来,不断充实和发展实训室,不仅能保障电子设计竞赛有效的进行,而且可以为相关课程的实践操作提供强有力的保障。

四 加强实训室建设与管理

既然实训室的作用如此重要,那么应该从哪些方面着重加强实训室的建设与管理呢?具体而言,需从以下几方面进行。

1 争取学校领导的高度重视,大力加强实训室的投入

现代科学技术飞速发展,电子技术的发展日新月异,集成电路不断替代分立元件电路,同时集成电路的集成度也越来越高,规模也越来越大,使电子电路的检测技术不断地向前发展。学生只有了解了新器件的功能,新器件的典型应用电路,掌握了新的检测手段,才能在电子设计竞赛和今后的工作中运用自如。电子设计竞赛在很大程度上可以用来衡量高校理论与实践教学的效果,同时可以在不同程度上提高一个学校的知名度。为此,学校领导应高度重视电子设计竞赛工作,要把它作为一项重要的工作来抓,并指派专人负责,不断加大实训室的投入,及时更新元器件,增加现代化的仪器设备。只有这样,才能满足电子设计竞赛的要求,也才能满足现代企业对技术技能型人才的需求。

2 加强电子基础实训室的建设

电子基础实训室主要完成验证性实验,促使学生加深对科学理论的理解,重在培养学生的基本操作技能,熟练掌握常用仪器设备的使用方法、常用电子元器件的选择与检测方法、电子电路中常用的测量技术、电子电路的正确安装及常见故障的检修方法。同时,可以让学生掌握实验报告的正确撰写方法,可以培养学生实验的科学态度和良好的操作习惯,为学生进入更高层次的综合性科学实验打下坚实的基础,为此,必须加强电子基础实训室的建设。

3 建立现代电子制作实训室

为了培养学生的综合设计与制作能力,需要建立现代化的电子制作实训室。在电子制作实训室中必须配备一定数量的计算机、电路板制作设备、数字存储示波器、信号源、无线电综合测试仪等,通过培训使学生熟练掌握电路板制作软件的正确使用和电子设计与制作的基本方法和基本的操作技能,以便参赛学生在电子设计竞赛过程中能得心应手。

4 建设高性能的单片机实训室

电子设计竞赛具有很强的综合性,其控制、计算、显示等电路比较复杂,单片机在电子设计中起着非常重要的作用,因此必须建设高性能的单片机实训室,使学生掌握单片机的性能、控制原理与基本的操作技能,并在单片机实训室中配置一定数量的编程器和可编程器件,使学生初步具有利用单片机进行电子工程设计开发的能力。

5 建立现代电子综合实训室

现代社会是信息的时代,电子技术、计算机技术、网络技术正飞速向前发展并渗透到了各个领域,从而改变了传统的实验方法,应用先进的软件将计算机技术与电子技术结合起来,在电子技术实践中引入EDA技术。EDA技术是吸收了多学科最新成果而形成的一门新技术,它已成为电子工程设计的重要手段。采用EWB软件对电路仿真,通过虚拟的电子元器件、虚拟的仪器仪表、利用计算机模拟的各种电路进行设计与调试,充分发挥学生的潜能,培养学生的自学能力,创新能力和综合分析与设计能力。

电子设计竞赛所需的知识面广,需要运用多学科知识,客观要求需建立现代电子综合实训室。同时电子综合设计是电子类专业的综合性实践教学环节,学生综合运用电子技术、计算机技术、EDA技术,针对实用的电子系统课题,进行理论设计、逻辑分析、仿真分析、模拟分析并设计出实际电路,利用单片机开发装置、示波器、信号源、布线板和可编程器件等仪器设备,自主完成实际制作和系统调试,最后提出样机和理论设计报告[3]。这一过程与电子设计竞赛相似,为学生参加电子设计竞赛提供了良好的实训场地。

6 加强实训室管理和实训教师的培养

现代化的实训室必须实行科学的管理,建立健全的规章制度,做到上下协调,统一管理,才能使实训室为教学、科研及电子设计竞赛等诸多方面发挥更大的效益。为了更好地培养学生的创新能力、电子设计与制作能力和提高实训技能,满足电子设计竞赛的要求,实训室应实行全方位的开放式教学,即实训室时间、实训内容、图书资料、元器件、普通仪器设备对学生开放,这不仅加大了实训室管理的难度,同时也对实训技术人员提出了更高的要求。要管理好、使用好、维护好各类实训设备,必须有计划、有步骤地选派实训技术人员外出进修学习,使实训室技术人员掌握先进的实训技能、实训室管理方法,提高实训技术人员的整体素质。在管理上还可以利用学生的人才优势,让优秀的学生参与实训室管理与仪器设备的维护工作,使学生成为实训室的主人。电子设计竞赛的内容涉及电路分析、模拟电路、数字电路、通信技术、电子制版、单片机、可编程逻辑器件、电子工艺等多学科知识,要求参加电子设计竞赛的辅导老师知识面要广,实践经验丰富,为此参加电子设计竞赛的辅导老师也应定期参加相应的培训学习,掌握现代化仪器设备的使用方法,学习先进的检测技术,新器件的使用等,以便更好地辅导学生参加电子设计竞赛。

总之,现代电子技术的发展日新月异,新器件、新技术、新应用层出不穷,实训室建设与管理是一项复杂的系统工程,它是电子设计竞赛的实践保证,而电子设计竞赛能不断促进实训室的建设与管理,两者互为联系,相互促进。因此,我们要借电子设计竞赛这股东风,逐步建设一批现代化的实训室,并加强其管理,既为电子设计竞赛服务,同时也为相关课程的实践教学、科学研究提供良好的实践平台。

参考文献

[1]侯晓云.电子设计竞赛促进实践教学改革[J]. 衡水学院学报,2014,2(1):82.

篇7

高校电类本科专业指通信工程专业、电子与信息工程专业、电子科学与技术专业、电子信息科学与技术专业、计算机科学与技术专业、自动化专业、电气工程和自动化专业等.这些电类专业在专业基础理论课、实践教学体系方面有许多共同之处,是参加电子设计竞赛的主力军.全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动,目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革,有助于高等学校实施素质教育,培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力;有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动,为优秀人才的脱颖而出创造条件.

2高校电子设计竞赛的组织

全国大学生电子设计竞赛由教育部高等教育司和信息产业部人事司共同主办,负责领导全国范围内的竞赛工作.各地竞赛事宜由地方教委(厅、局)统一领导.为保证竞赛顺利开展,组建全国及各赛区竞赛组织委员会和专家组.以高等学校为基本参赛单位,参赛学校应成立电子竞赛工作领导小组,负责本校学生的参赛事宜,包括组队、报名、赛前准备、赛期管理和赛后总结等.高校在组建成立电子竞赛工作领导小组时,如果学校电类专业单一,可设常设机构,由具体电类专业所在院系负责、教务处、学生处、团委、后勤集团等单位参与;若学校电类专业较多,可由电类专业相关院系轮流担任理事,按届组织,其它院系积极参与,教务处、学生处、团委、后勤集团等单位参加,适当引入竞争机制.在参赛小组的选拔中,首先由学生自由组队报名,要求组队后的3个队员各自具有较强的能力且队员之间能配合默契,在单片机系统设计与应用,模拟和数字电路的应用,硬件焊接与调试,计算机编程以及撰写设计报告论文等方面要有所分工;然后组织报名参赛队进行选拔考试,内容包括模拟电路、数字电路、单片机、传感器等方面的基本知识及应用,典型测量系统的设计方案,对电子竞赛的了解,参加竞赛的优势自述等;最后指导教师根据各参赛队成员选拔考试的结果、面试表现以及综合考虑各参赛队在团队合作、硬件制作、软件编程、报告撰写能力等方面的实力,确定参加竞赛的组数和各组成员.电子设计竞赛的命题范围广,涉及到电子技术(模拟电路、数字电路)、高频电子线路、通信原理、单片机技术、可编程器件等多门课程,并鼓励新技术的应用.这就要求赛前指导老师要有更宽的知识面和更丰富的实践经验.年青教师对新技术、新软件上手快,但实践经验缺乏,老教师经验丰富但计算机应用和新技术的掌握上又有不足.为了发挥特长,实现互补,在赛前指导上成立赛前指导小组,在小组中注意年龄和特长的结合,注意学科的结合.教师在指导学生的过程中相互学习,共同提高.知识和经验的相互渗透和补充促进指导老师的业务素质的提高,这使教师能够在日常的教学和科研中发挥更大的作用,推动师资队伍建设.

3参赛学生的培训

3.1参赛学生的现状

参加电子设计竞赛的学生一般是大学二、三年级的学生,已学习了很多相关课程的理论知识,也具有一定的实践能力,特别是在外语能力、计算机能力、单片机编程能力、查阅文献能力方面.但是在模拟电路,单片机硬件,电路安装工艺,如何根据系统性能指标设计电路方案和确定单元电路的性能指标,单元电路调试排错能力,系统的联调方面却存在着一定的不足.学生在此前的课程中,虽然学习过一些电子设计制作中常用的软件,如Protel电子原理图的设计,印刷电路板设计绘制,以及电子逻辑分析仿真等,但是缺乏一定的深度,其熟练程度需加强.常规电子仪器(如示波器、信号发生器、仿真器、扫频仪、万用表等)的使用不够熟练.虽然学生在电工电子、电子线路等实验课中使用过常规电子仪器,但是往往更换型号后就不能很快地熟练使用,影响电路的调试速度.另外学生的“单片机原理与技术”课程实验通常采用普通的51单片机,而电子竞赛往往会使用一些功能强大的单片机,因此在开发工具和仿真器方面存在差异.学生在培训期间,要加强理论与实践的结合,使学生在电子竞赛中涉及的知识点的深度和实践动手能力方面能得到很快的提升,这样才能确保在电子竞赛期间顺利完成竞赛的设计任务.为了鼓励电类大学生积极参加电子设计竞赛培训全部过程(包括前期课程与后期竞赛培训),可在完成竞赛训练作品设计与设计报告后,由指导教师给出相应成绩,可替代相应一门课程或实践环节的成绩,如“电子系统设计”、“认识实习”、“电子技术课程设计”等.

3.2培训内容选择、方案讨论及实际制作

如何在一个相对短的时间内尽快地提高参赛学生的设计开发和实践动手能力是培训阶段要解决的关键问题,在辅导中采用实战训练的方法,即模拟进行一次次的竞赛过程.包括给各组布置不同的设计题目、限时提交设计方案、全体队员集中由各组分别介绍设计方案并进行交流讨论、指导教师点评、各组分别实际制作、撰写设计总结报告,最后进行实物演示和总结答辩,这样尽管每个组只具体设计制作了一个系统,但是通过互相交流,对其它组所涉及的技术也有较系统的了解,在以后类似技术的实际设计制作过程中能起到事半功倍的效果.在培训开始时,向参赛学生详细介绍大学生电子竞赛的竞赛规则、竞赛命题、评审和评奖等方面的情况,邀请已参加过电子竞赛的高年级学生介绍参赛期间的注意事项及参赛体会;对历年的大学生电子竞赛题目、实现的方案、获奖小组的总结报告等进行深入的破析和讨论;让参赛学生对竞赛及要求有一个全面的了解.引导学生既要重视困难又不能畏惧困难,在充分认识本小组的优势与弱势的情况下,心理上充分地做好艰苦训练的准备.组织责任心强、具有相当专业技术水平和经验丰富的老师,针对电子竞赛的特点,在模拟电路、数字电路、单片机应用技术方面进行讲解,讲解中对基本电路的原理,实现的方法,相关电路的主要性能指标及测试方法、设计及调试中需要注意的事项作简明的介绍,对涉及的电子元件进行实物展示,对一些辅助设计软件、查阅科技论文的方法及常用的电子元器件及应用的网站作一些推荐性的介绍.

从历年的竞赛题目中确定各参赛小组的第一次训练题目,尽量做到各参赛小组选择不同的训练题目,按照电子竞赛的要求,规定在一个适当的时间内完成实物的制作、性能指标的测试、总结报告的撰写.然后由各小组对训练情况进行详细的介绍,各小组之间展开广泛的讨论,商讨是否有更好的实现方案,设计的电路及测试的结果是否合理,撰写的报告是否严谨,尽可能地发现训练中的不足之处,辅导老师根据各组的完成情况进行讲评.要求各小组根据讨论情况在1~2天时间内完善制作的实物及报告,同时要求各小组对另外小组的实物进行测试,通过相互交流在相对短的时间内能掌握更多的知识.在第一个实际系统设计后,协商电子设计竞赛第二次训练题目,要求尽可能多地涉及未曾接触的知识点,在规定的时间内完成设计任务,然后各小组演示实物的功能,测试电子系统的各项指标,注重测试方法是否正确,测试性能指标是否符合设计要求,对于差异较大的需要认真分析其原因,找出合理的解决方案并实施.最后,要求各参赛小组认真整理前一阶段培训完成的实物,单元电路要求注明电源要求、详细且清楚的输入输出接口信息,达到的性能指标并形成文字,软件要求有整体的说明,需要占用的资源说明、语句有详细的注释.辅导老师对培训中出现的问题向学生做详细的介绍,对竞赛中容易出现的问题也需要提醒学生.在参赛的前一天不安排具体的工作,保证学生能休息好,以极佳的状态参加电子设计竞赛.

4竞赛过程中的注意事项

4.1注意竞赛纪律

全国电子设计竞赛采用全国统一命题、分赛区,“半封闭、相对集中”的组织方式.竞赛题目在竞赛开始时打开(如2009年全国大学生电子设计竞赛是9月2日8:00正式开始).每支参赛队限定在提供的A、B、C、D、E、F等题中任选一题;要求认真填写《登记表》内容,填写好的《登记表》由赛场巡视员暂时保存.参赛者必须是有正式学籍的全日制在校大学生,应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)供随时备查.每队严格限制3人,开赛后不得中途更换队员.竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源,但不得在学校指定竞赛场地以外进行设计制作,不得以任何方式与他人交流,包括教师在内的非参赛队员必须回避,对违纪参赛队取消评审资格.竞赛开始后,为保证竞赛工作顺利进行,参赛学校应组织专人负责提供竞赛所需设备、元器件、后勤保障等工作.竞赛结束后(如2009年全国大学生电子设计竞赛是9月5日20:00竞赛结束),上交设计报告、制作实物及《登记表》,由专人封存,并在指定时间前送到指定地点.

4.2竞赛题目分析及方案设计

参赛队员应仔细阅读所有竞赛题目,根据自己组3个队员的训练情况,选择相应的题目进行参赛制作.选择题目应注意题目中不应该有知识盲点,即要能够看懂题目要求.如果不能看懂题目要求,原则上该题目是不可选择的.设计制作分基本要求和发挥部分,一般各占50分,设计总结报告30-50分(2009年30分,以前50分).应注意的是基本要求的各项分值题目中没有给出,但在发挥部分给出了各小项的分值,选择题目时应仔细分析各项要求.确定竞赛题目的时间原则上不要超过两小时,题目一旦选定,中途不要随意更改.确定竞赛题目后,参赛小组的3个队员应认真讨论设计方案,设计方案应考虑制作的可行性,包括元器件是否能够采购到都必须考虑.设计方案可以提出一到两个,或者确定一个方案,对有些部分作出两个或者两个以上方案.同时应尽快提出元器件清单,确定元器件库中没有的元器件,提出采购清单.元器件采购清单应提供元器件名称、型号、规格、数量、替代型号及规格.确定方案的时间应不超过6小时.

4.3元器件的采购和设计装配制作

元器件采购是保证竞赛顺利进行的基础,没有元器件,作品是不可能制作成功的.因为竞赛题目事先不知道,学生作出的设计方案也是各不相同,需要的元器件也是多种多样的,可以事先准备一些元器件,但不可能完全备齐.竞赛中采购是必须的.不同的院校在不同的城市,要保证能够采购到竞赛所需要的元器件,应在竞赛开始前两天,派1-2名老师到比较大的电子市场去采购,找好元器件供应商.竞赛开始后,竞赛学生不断的提出需要的元器件清单,由教师去购买,并以最快的速度运送给竞赛学生.在竞赛中,各队学生可以按照在训练中的分工,按照软件编程、硬件制作、设计总结报告写作三部分分头进行,每个队员各有侧重,注意分工合作.设计制作过程中,可以分模块设计、安装、调试,一步一步进行.3人之间要注意多沟通,多交流.遇到问题,要冷静处理,不要慌张.在设计、安装、调试的每一步,都需要两人以上进行核对和检查.特别是到总调试阶段,一定要格外小心,通电前一定要两人以上进行核对和检查,不要急于通电,否则通电烧掉作品而前功尽弃.作品应该在第四天的下午全部完成,到第四天下午没有完成的功能和指标,也就不要再做了.很有可能的是,为了追求更好的指标和功能,结果将已完成的部分弄坏了.负责设计总结报告写作的队员,要根据软件和硬件设计队员提供的电路图纸、程序清单等设计资料,按照设计总结报告写作要求进行整理.到第四天上午,除测试数据外,应全部完成.测试数据可以在作品调试完毕,竞赛结束前补充到设计总结报告中去.竞赛一般在第四天下午8点结束,上交设计报告、制作实物及《登记表》,由赛场巡视员封存.封存时应注意文件完整,符合竞赛要求.作品要妥善包装,要能防止运输和搬运过程中的冲击和振动.整个竞赛时间是四天三夜,要注意竞赛时间的合理安排,注意休息和饮食,参赛学校应组织专人负责提供饮食后勤保障,使参赛学生保持充沛的精力,圆满完成竞赛.

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1参与竞赛暴露出实践教学环节存在的问题

1.1参赛动机不纯

为鼓励学生积极参赛,出成绩,出成果,学院通常会在各方面给予照顾和优惠。比如我系参加数学建模竞赛算2个公选课学分。在综合测评加分中,各项奖励都可以加分评奖学金,每支参赛的团队还可以得到学校一定金额的资助,这就使得部分学生因功利性而参赛,忽视了科学研究精神。

1.2知识面过于狭窄

在接到一个课题项目之后,学生不能就所学过的知识融会贯通,提出自己的设计方案,也无法对现有的各种方案进行优劣比较。

1.3不会书写设计报告

设计报告从内容到格式都存在许多不足,如电路设计缺少必要的理论分析和公式推导。这说明在实践教学上忽略了实验报告的质量。原因是有统一印制的实验报告格式,学生只需要相应地填写数据即可,不需要重新设计格式,不重视对数据的记录、分析、总结、归纳,不善于通过数据或图表说明问题。

1.4专业软件的使用不够熟练

电路的仿真计算都离不开专业软件的辅助,这就要求学生熟练掌握Protel或Multisim、Max-Plus2、SystemView、Matlab等EDA软件的使用,并具有一定的文字录入排版水平。实践中,学生对于操作繁杂的大型专业软件还不够熟练,往往调试不出正确的结果。

1.5资料查阅能力差

“挑战杯”全国电子设计竞赛属于命题型开放性比赛。学生在选定题目后,不能尽快找到相关资料,对从哪一类书籍中可以找到适当的设计资料不甚清楚。学生不会充分利用网络资源,不熟悉与电子设计相关的网站,在资料查阅上花费了大量的时间。这反映出实践教学脱离了工程实际,暴露了实践教学上存在的问题。

1.6对实验室仪器生疏

学生们通常只对用得比较频繁的万用表、示波器、信号发生器比较熟悉,而对双踪示波器,面板上功能众多的调试旋钮也不熟悉。至于频谱分析仪、波特测试仪、高频Q表就更是一筹莫展。

2对实验实践教学问题的思考

2.1加强实验室建设

实践教学要遵循的两个重要原则:一是能力培养原则,二是系统性与循序渐进原则。目前实验教学分两部分:实验和实训。从执行效果上看,存在两个方面的问题:一是验证性实验多、设计性实验少,工科理科化;二是内容不成体系,课程间的实验内容联系不紧,理论与实践脱节,不符合能力提升的循序渐进原则。因此需要优化实验内容体系,不断更新和充实实验内容。其中工科理科化问题尤为突出,工科专业要求有较大硬件投入,建立实训室,实习基地,校企合作,但就目前的现状看,学校在这方面的投入明显不足,学生动手能力差,焊接等技巧都不过关,实践能力比较差。电子设计竞赛实质是学生专业综合素质技能的竞赛,是现代电子企业生产过程的仿真。学生的专业技能主要是在实验室里培养造就的,只有在实验室养成严谨的科学作风才能在考核创新精神的电子竞赛中游刃有余。所以,无论是从学校教育教学改革,还是从参加电子设计竞赛需要的角度出发,实验室设备齐全是至关重要的初始条件。学校除了要配备普通的单片机实验室、可编程序控制器实验室、计算机控制系统实验室、传感器实验室以外,还应建设单片机应用、控制系统等实习基地,为学生提供实践的机会。

2.2加强实践教学内容的改革

学生科技创新活动是促进学风建设和素质教育的重要载体,高职学生本身并不缺乏创新潜能,但缺乏创新的动力和欲望,缺乏创新意识和创新毅力,这些问题在课堂教学和课外科技活动中都没有得到很好的解决。传统的高职教育模式很难实现创新教育的要求。学生的创新意识、创新思维、创新能力的培养没有在课堂主阵地得到落实,实训教学往往强调对某项操作技能的反复训练,不能对学生起到启发作用。有鉴于此,实验实践教学的改革势在必行。教师在课堂教学过程中,注意教材内容的更新,不断将新理论、新技术介绍给学生。鼓励学生阅读相关电子刊物,并以论文、课外书刊读书笔记、小产品设计等形式作为作业或考试的一部分。课堂教学采用启发式教学,要充分调动学生的学习积极性,使学生由被动学习变为主动学习,激活学生的创新思维。加强综合性实践教学,减少验证性实验。把部分实验室作为开放实验室,为学生提供必要的技术支持。对于一些专业性强、实用性强的课程,学生的学习兴趣较大,为此教师应在原综合实验内容的基础上增加一些设计性内容,为学有余力的学生进行实践提供支持。

2.3提高教师素质

学生电子设计竞赛不仅是对参赛学生创新精神、专业技能的检验,也是对教师水平、教学效果、教师专业素质水平的检验。教师首先要具有较高的专业素质,才有能力对学生言传身教。形成阶梯化的教师队伍,对年轻教师实行导师制度,让有丰富实践教学经验的教师作为指导教师,在思想观念、学习观念、专业知识、教学方法和实践能力等方面进行传、帮、带及业务交流,恰当地安排年轻教师参加实验室建设和指导学生实验等工作。同时,老教师在申报科研课题时,吸收年轻教师参加,给他们分配任务,提高他们的研究水平和专业素质。指导教师需要有丰富的工作经验,对初次独立承担指导任务的教师进行协助指导,且不宜一次指导过多学生。同时要求指导教师一定要工作严谨、踏实,保证每天的指导时间,指导教师组织开展课余科技活动小组,重视在科研实践中培养大学生的创新能力和动手操作能力。学校要重视和鼓励学生创新能力的培养,提供充足的基金运用于电子设计与制作的课题,供学生申请。为调动师生的积极性,在政策上予以扶持奖励,如鼓励学生进行课外科技活动,将课外科技活动取得的成果纳入学分;设立主讲教师岗位,安排教学效果好的教师多讲课并提高课酬;设立校、系教学改革课题基金,计入工作量;教学改革成果、教学研究论文与科研成果、科研论文同等对待。

2.4加强学生的第二课堂教育

充分利用实验室特别是开放实验室和实习基地,作为学生开展课外科技活动的第二课堂。鼓励专业教师参与到第二课堂,帮助学生掌握研究的基本方法,规范科技论文的写作技巧。组织、举办学校的电子设计竞赛,对广大电子爱好者进行选拔,为参加全国电子竞赛做准备。不定期邀请专项工作负责人、指导教师和专家评委为参赛学生举办系列辅导课,介绍竞赛的组织情况、作品要求、创作技巧等,辅导学生入门参赛。同时,将辅导课程纳入大学生素质拓展训练理论课内容。鼓励并创造机会让参赛学生结合教师的科研课题和企业的科研项目共同研究创作竞赛作品,提高作品质量的同时促进作品的生产应用。

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1对电子设计竞赛高职组试题的探讨

大学生电子设计竞赛命题一般是以电子电路(含模拟和数字电路)应用设计为主要内容,可以涉及模-数混合电路、单片机、可编程器件、EDA软件工具和PC机(主要用于开发)的应用。题目包括“理论设计”和“实际制作与调试”两部分,着重考核学生综合运用基础知识进行理论设计的能力,考核学生的创新精神和独立工作能力,考核学生的实验技能(制作、调试)。具体的竞赛试题一般具有特定工程背景,其涉及的专业知识面广,综合应用性强。在给定功能和性能参数要求的情况下,由一个参赛队在四天内共同设计、制作完成。起初在竞赛的选题上,高职院校的参赛选手与本科生没有什么区别,都是从同一组试题中进行选题,其竞赛的成绩与本科生差距明显,多数参赛队伍都难以按要求完成其中的理论设计部分。从2007年开始,组委会采用了本科生组(甲组)和高职高专学生组(乙组)分开的两组竞赛题目,高职组的题目相对本科组除难度小些,要求降低外,其他方面并没有多大区别,仍然是以电路的综合设计与制作为主,评分标准也大体相同。从今年9月份举办的竞赛来看,仍是这种情况,给人的感觉只是本科生试题要求的缩水。竞赛对高职生在理论设计上的要求分量显得过重,与当前高职教学改革的方向似乎有些偏离。高职教育在我国经历了十多年的发展,全国各类高职院校成立之初,课程的设置与本科院校同类专业差别不大,许多课程只是本科课程的压缩。随着高职教学改革的深入开展,其培养目标和职业岗位定位越来越清晰。教育部对高职生的培养目标是要求学生具有较强的动手能力与实践能力,要求学生毕业后从事生产第一线的设备维护、维修、安装、调试等工作,这与就业市场对高职生的需求是相符的。高职的课程改革也逐渐走上了以就业为导向,校企合作、工学结合的道路。在这种趋势下,大学生电子竞赛对高职生在电路综合设计方面的要求则难以发挥导向作用,以至于一些院校为了应付竞赛而另外为参赛选手开设培训课程的情况。既然竞赛专门开设了高职高专组,在题目的设计和要求上是否能多考虑高职教育的特点和职业岗位的要求,不仅在难度上与本科组有所区别,在竞赛的侧重点和评分标准也应有所不同。例如本科组可侧重综合设计,高职组侧重制作和测试,这样更符合不同层次的高等院校对人才培养的定位要求。

2综合设计型人才难以成为高职教育的培养目标

虽然高职生也是从每年的高考中录取的,但是在入学分数上毕竟比本科生差了一个等次,这个差距反映出他们的中学知识基础和学习能力与本科生的差距。许多学生读高职是想学一门专业技术,希望在动手能力上强于本科生,在今后的就业市场上找到属于自己的位子。基础、能力和心理上的定位预期决定了他们中的大多数人难以在电子电路的综合设计上有所作为。电子信息技术是现代科学技术中的高新技术,其理论抽象、高深,初学者不容易理解和掌握。高职生由于中学的物理和数学基础较差,教学中他们普遍反映专业理论课程的学习难度大,感到内容抽象、难以掌握,理论考试不及格的情况在各高职院校都较为普遍。另外,高职生在校学习时间短,也制约了他们深入、全面地学习电子信息技术和相关知识。许多高职生实际在校学习时间为2年或2年半,最后一年或半年学校安排到企业实习。所以每届参赛的高职生,多以二年级的学生为主,以他们的课程安排来说,还只是学了一些基础理论,加上近年来的高职教学改革更侧重于培养学生的动手实操能力,许多理论课程被压缩,或降低要求,有设计要求的课程很少。在这种情况下,培养的高职生大多数不具备综合全面的设计能力。因此,课程难度与学习时间的限制决定了难以将高职生培养成为电子电路方面的设计型人才。就业市场对高职生的需求和定位也越来越清晰,多数电子企业并不要求高职生具备设计开发电子产品的能力。以我校应用电子技术专业多年来毕业生的就业情况来看,在电子行业工作的大多数毕业生都是从事电子产品的生产制造与维修工作,只有极个别的学生有机会从事电子产品的设计开发。因此,就业的导向也决定了高职电子信息类专业教学不能以培养设计开发型的人才为目标。

3以专业职业岗位技能要求为导向设计高职竞赛题目

高职院校的办学目标定位就是要培养出符合区域经济发展需求的高素质技能型人才,其核心任务就是要提高学生的职业技能与综合职业素质。在电子产品的设计、制造和服务领域,职业岗位对高职生技能的要求是能够从事更高级、更复杂、更精细的工作。如果考虑到目前高职教育的特点,以电子专业职业岗位技能要求为导向设计高职电子竞赛试题,可以从两方面考虑出题,一是以电子电路的制作与测试为主;二是以电子产品故障的分析与维修为主。这两方面是电子信息专业的高职生要掌握的主要职业技能,把这两方面的职业技能要求引入到竞赛中,通过赛项的设计将引导高职泛信息类相关专业课程设置和教学改革、人才培养模式改革与创新方向。大学生电子设计竞赛高职高专组的命题设计,可以侧重考核参赛者的电路制作与测试能力,降低对电路综合与程序设计要求,甚至不做要求,直接给出电路原理图和控制程序,变设计制作为分析、制作和测试为主。让高职生在识读电路原理功能、弄清信号流程、读懂程序设计的基础上,进行PCB电路板的设计制作;元器件的选择安装;程序的输入调试;电路功能的实现;整机性能参数的测量。以充分反映参赛的高职生对电路的理解和将图纸变为实物的技能水平。全国职业院校技能大赛高职电子信息类的选题,可以以电子产品故障的分析与维修为主。今年全国职业院校技能大赛高职组的“芯片级检测维修与信息服务”试题,就是按照完整的芯片级维修工作过程设计竞赛题目,竞赛内容体现实际工作过程的真实性。今后的竞赛若能以电子产品整机的维修作为竞赛项目(如数字电视、手机、电脑、数码产品等),在一个产品上设置多种故障,能涉及更多更全面的维修知识和技能。对高职生的维修技能要求应与经验型维修有所区别,应重点要求能从硬件和软件原理分析,仪器检测等分析复杂故障,写出故障分析报告。对于一般的维修技能也应有所要求,如根据电路板绘出局部电路图、软件的擦写、芯片的拆焊、元器件的代换、维修工具的使用等。

4高职电子信息专业培养的能力目标定位

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组织老师向省内在大赛中已经取得较好成绩的高校调研学习,请高级工程师做专题报告,现场演示了获奖学生设计制作的电子作品。通过观摩、自身的努力和合理分工,指导老师自身水平快速提升。目前积极培养并吸纳青年教师骨干力量和将企业工程师“请进来”的思路,保证了大学生课外科技实践创新活动长盛不衰。

二、基础与平台有效衔接,软硬件有机整合与划分,短期提升学生竞赛创新设计水平

全国大学生电子设计竞赛的试题是涵盖模拟电路、数字电路、高频电路、单片机原理与应用、计算机接口与控制技术、传感器技术和可编程器件等内容的综合性题目。由于竞赛学生专业不同,基础不同,能力不同,所以按特长先进行软、硬件的划分,利用假日分别进行有针对性的软件和硬件系统的基础理论培训,理论培训“模块化”,将大赛即将用到模块“递进式”分层讲解。在此基础上,趁热打铁,马上进入实验室进行实践操作;各个模块培训完毕后,进行系统设计培训和练习。在系统练习时,打破软硬界限,组员共同探讨设计、调试、修正方案直至完成项目。由于从理论到实验均作的比较到位,在09年时校内2个月竞赛培训结束后选拔出84名同学的28个成功项目参加了决赛。(三)“零存整取、星火传递”作为培训的长效机制由于我院参与竞赛时间较短,在初期的竞赛培训中,时间集中,培训工作量大,虽然有效但师生均感到压力太大。指导教师便采取了“零存整取、星火传递”的方式来分压。由于将竞赛中用到的相关知识或题目以“教有所重,学有所用”的方式渗透在平时的理论和实验、实践教学中,轻松实现竞赛所需的“零存整取”。对于非本专业或本学科的学生则以开设选修课的形式,按本思路和方式,达到同样的目的。通过校内培养,一批学科基础牢,工程实践创新能力强的学生骨干脱颖而出,他们在学科竞赛、、保研等方面树立旗帜,在学生中形成震撼的影响。通过他们的示范和“传、帮、带”作用,浓郁的科技创新气氛,引导更多的学生走向科技创新之路,形成良性竞赛成员梯队。09年在全国大学生电子设计竞赛中,我院获得2项国家二等奖。

三、坚持“受益面最大化”原则,整合实践教学资源,构建课外科技实践体系和实训“大平台”

(一)整合实验室资源,搭建硬件平台

充分利用现有的电子技术、单片机等各学科实验室作为子模块,采用打通共建模式,形成相互支撑的格局。建设校内实习训练基地,培养学生的实践与创新能力。根据应用型人才培养的特点,建立了电子设计创新、物理创新发明,生物物理创新,教学技能实训四个创新平台,作为校内实践教学和开放平台实训基地。以创新发明实验室为中心,开放实验室为辅助,采用自主学习和预约开放指导的方式,将大学生课外科技实践活动作为“实践创新能力培养”、“素质教育”建设的重要内容。与课堂教学相辅相成,全面提升学生的综合素质、创新意识和工程实践能力。

(二)多项措施汇聚人气,搭建软件平台

1.降低创新实践活动的门槛,扩大学生的受益面;以兴趣引导作为入门;以学生科技赛事为牵引;以学生自主创新取得的成果为追求目标。课内与课外学习相结合,举全校之力,整合资源,共同努力营造优良的学习环境、学术氛围和创新实践条件,逐步形成人人想创新、人人学创新、人人做创新的良好局面。2.实施多项激励措施促进大学生课外科技实践创新活动稳固发展。为配合理论和实践教学模式改革,进一步促进注重能力培养的理念,在考核方式方面也将学生在各类竞赛中的获奖成绩考虑在内,院系评选优秀大学生也将该项列入其中。3.多元化的考核与评价方式,保障质量。多元化检查与考核模式包括“过程、报告、笔试、目标、答辩、论文”六种形式。重点监测、评价和保证学生对“应知应会”的教学培训目标的完成情况。我系承担多项全国、省、校科技竞赛培训组织工作校内的电子设计竞赛活动,自08年来已连续举办了4届,参赛的学生涉及到物理、机电、计算机、数学、体育等11个专业,报名人数达到210余名。竞赛极大地激发了参赛学生的积极性和主动性,无论成绩如何,参赛者都感触颇多,收获很大。参加过竞赛的同学在后续的实验课中都表现出特有的专注和投入,这一点也正是竞赛精神的延续与扩展。

(三)借助平台,承担赛事,细节参与,形成共创氛围