电子信息类实践教学研究

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摘要：大学生电子设计大赛作为高校电子信息类专业的主要学科竞赛项目，其规模和影响力越来越大。本文根据大学生电子设计竞赛的内容和特点，指出传统电子信息类专业课程实践教学存在的不足，针对学生在参与竞赛中暴露出的一些问题，探索电子信息类专业实践教学改革，提出一些措施。

关键词：电子设计竞赛；实践教学改革；电子信息

电子信息类专业是应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和电子信息处理的一门学科，主要研究信息的获取和处理，电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成，属于工科专业，强调实践能力的培养。目前，我院现有电子信息类相关专业三个：电子信息科学与技术、通信工程、物联网工程。全国大学生电子设计竞赛（以下简称国赛）和湖南省大学生电子设计竞赛（以下简称省赛）逢奇偶年交替举办多年，其规模和影响越来越大，得到了大多数开设有电子信息类专业的高等院校的积极响应，是评价学校电子信息类专业学科发展的一个重要指标[1]。

一大学生电子设计竞赛内容和特点

全国大学生电子设计竞赛起源于1994年，湖南省电子设计竞赛开始于2012年，交替错开每两年举办一次，采用“政府主办、专家主导、学生主体、社会参与”的组织运行模式，其竞赛规则、比赛时间、评审要求和组队规模都有一定的要求。竞赛题目具有实际意义和工程应用背景，主要包含电力电子、高频通信、信号检测和处理、自动控制等几个方向，综合应用性强，必须依靠多学科知识才能完成。竞赛内容涉及到的专业知识面广，其中包括单片机（微机原理、可编程逻辑器件、嵌入式系统）、C语言程序设计、电子电路（模拟电路、数字电路、高频电路）、自动控制理论、传感器技术和通信技术等。着重考查学生综合运用知识的能力和实践动手能力，也检验学生的独立工作能力、心理素质和团队合作能力。

二通过竞赛发现的问题

（一）课堂教学内容与实际工程应用脱节。电子信息是一门日新月异、更新速度极快的学科，而目前教材和课堂教学内容往往滞后于市场的发展，学生无法接触到新技术、新理念和新产品。（二）理论应用于实践能力较差。没有将所学专业知识系统化集成化，在电子设计竞赛过程中，学生缺乏实践思维，很多学生不能运用课堂所学的理论知识去分析和解决具体应用问题，不会将具体应用场景理论化和进行建模，在竞赛中表现为盲目动手，毫无理论依据[2]。（三）动手能力、实践能力不扎实。部分同学对基本仪器仪表（示波器、万用表、信号源等）的操作不熟练，电路布局、元器件焊接、走线等不规范不美观，考虑问题不全面。（四）综合能力较差。对单元电路论证缺乏系统分析，对系统电路论证缺乏逻辑性，硬件调试和程序调试缺乏经验和方法。部分同学团队协作能力、文档编辑能力、计算机应用能力和心理应变能力更需要加强。

三实践教学内容和方法的改革

（一）注意学科教学的前沿和发展状况，注重教学内容的面向工程化。大学生电子设计竞赛内容主要涉及到单片机、电子电路（模拟电路、数字电路、高频电路）、自动控制理论、传感器技术和通信技术等。就本人已经主讲的六年的“单片机原理及应用”课程，其原来课程配套教材围绕Intel生产的8位MCS-51单片机为主，配套编程语言为汇编语言。然而，实际上Intel公司早就把单片机核心技术卖给ATMEL公司，自己不再生产单片机芯片，市场上产品化所用的单片机更是以AVR、PID、STM32为主，其中最明显的变化就是程序存储器不再是ROM而是Flash结构，单片机编程语言以方便易懂、移植性好的的高级语言C语言作为主流。由于学校更着重的是基础教育，与企业公司和研发机构联系不多，接触新技术比较困难，而大学生电子设计竞赛提供一个这样的平台，其题目和要求的难度和深度促使高校相关学科老师和学生去寻求最新的电子元器件和集成电路、更优化的算法、更流行的解决方法和设计理念去分析问题、解决问题，在学校中培养学科教学内容在实际项目当中的运用，使其面向工程化。（二）广泛开展学生课外科技活动，积极参加各种学科竞赛。为了更好地开展学生课外科技活动和参加各种学科竞赛，学院成立了电子竞赛指导小组，小组成员由学院具有实践经验的年轻教师组成。依托创新训练中心，联合其它学院每年上下学期开展校内电子设计竞赛，同时作为国赛和省赛的遴选工作；宣传和鼓励学生参加国家级、省级和校级创新性实验的申报，联合院团委组织开展“挑战杯”大学生创新创业科技竞赛活动申报、评审工作，以及“电脑鼠走迷宫”、“毕昇杯”等活动。经过多年的努力，学院学生参加电子设计竞赛的热情逐渐高涨，参加各类学科实践竞赛的人数增多，积极性也加强，参与竞赛是对电子信息类学生一次锻炼和展示自我能力的机会[3]。（三）改进课堂教学方法，引导学生思考和把握解决问题的步骤和方法。在电子信息类专业教学中，应有意识地提出问题特别是实际工程问题的介入，吸引学生，继而提出与为题相关的课程知识点，展开讨论。在课堂教学中，教学内容源于教材，但不局限于教材，鼓励学生查找相关资料，完善自己的知识体系。大学生电子设计竞赛强调学生综合知识的运用能力和资料的整合能力，这就要求电子信息类专业教学过程中淡化概念的条文背诵，强调概念的理解、相互联系和运用、强调自学能力。应使学生学完之后懂得如何应用,应用时知道要查找什么资料,如何查找，哪里查找.强调知识的实用性、总体性和有机联系性。（四）重视课程配套实验教学，培养学生的实验基本技能和实验态度。本科实践教学环节的课程设置和实验教学内容相对比较老化，缺乏灵活性，且书本知识与实践环节的联系相对单一，实践内容多为课本理论知识的测试性、验证性、模仿性内容，学生对理论知识的融会贯通能力几乎没有，学生的学习主动性及积极性相对比较差[4]。本人主讲的两门课程，附带的实验共有7个，其中验证性实验5个，设计性实验2个，实验内容都与程序设计相关。对于验证性实验，除了根据实验要求得到实验结果外，另外提出若干个问题，对实验结果和实验附带程序进行分析，每组参与实验的学生随机得到一个或者几个问题，通过研究程序、分析数据、查阅资料、相互讨论等方式最后求得解答。对于设计性实验，针对一组的每个学生，将实验要求作一点点小的变动，这样，避免一旦某个学生程序成功，其他学生利用现成成果坐享其成的现象，迫使每个学生真真正正参与实验过程中去[5]。（五）优化师资队伍，实施阶梯型培训措施。教师必须不断地扩充自己的知识，查阅最新最先进的技术资料和算法实现，加强高校院系之间的沟通和交流，提高自身的实践能力、科研能力和组织能力，与各仪器供应商生产商保持紧密联系，跟社会和市场电子信息类技术保持同步。同时，由于参与竞赛学生的年级和专业不一样，形成理论基础和动手能力的差异性，仅仅靠几个教师是没有办法形成普及化指导，这就需要高年级指导低年级，软硬件各有优势的相互学习，形成“学生指导学生，老生指导新生”的模式，既能加强学生之间团队能力和沟通能力，又能减轻指导教师的负担，形成良好的学习氛围[6]。

四结束语

总之，大学生电子设计竞赛对我院电子信息类专业的教学改革指明了方向，而教学改革发过来推动大学生电子竞赛的发展和成果，二者相辅相成，相互影响。通过参加电子设计竞赛的经验，可以明确自身的强项，也发现了教学中存在的缺陷，这为进一步推进实践教学改革指明了方向，通过近年来对实践教学的改革，培养了学生的实践能力，提升了竞争力，取得了长足的进步．未来也需要将提高实践教学水平作为一项长期工作来抓，不断提高教育教学质量。

作者:邹孝 刘美容 马天雨 单位:湖南师范大学

参考文献

[1]姚有峰,赵江东,汪明珠.从电子设计竞赛谈电子类实践教学改革[J].实验技术与管理,2009,26(7):131-132.

[2]何莉,张里.电子实践教学与电子设计竞赛改革探索[J].实验科学与技术,2013,11(5):275-277.

[3]杨民生,伍宗富,任艳惠.以电子设计竞赛促进自动化实践教学改革研究[J].教育教学论坛,2012(37):123-124.

[4]付艳平,韩德复,王光野.实验课传统教学与管理的缺陷[J].长春师范学院学报(自然科学版),2010,29(2):34-36.

[5]关维国,曹洪奎,马永红,等.应用型电子信息类专业创新教育模式的研究[J].教育现代化,2016,(05):46-48.

[6]汤莉莉,王红心.基于应用型人才培养的独立学院电子信息类专业实践教学模式研究[J].教育现代化,2015,(15):83-84.