高職學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽平臺(tái)構(gòu)建研究

【摘要】本文提出提高大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽能力需要構(gòu)建良好的競(jìng)賽平臺(tái)。利用改良的課程體系進(jìn)行理論知識(shí)和寫(xiě)作能力的培養(yǎng)，用成熟的電路單元模塊和案例進(jìn)行競(jìng)賽技能的培養(yǎng)，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和競(jìng)賽水平。

【關(guān)鍵詞】電子設(shè)計(jì)大賽；大賽平臺(tái)；模擬競(jìng)賽

一、引言

全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是教育部倡導(dǎo)的大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽之一，面向大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng)，目的在于推動(dòng)高等學(xué)校促進(jìn)信息與電子類學(xué)科課程體系和課程內(nèi)容的改革。競(jìng)賽的特點(diǎn)是與高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的課程體系和課程內(nèi)容改革密切結(jié)合，以推動(dòng)其課程教學(xué)、教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作。但是在競(jìng)賽的過(guò)程中總是發(fā)現(xiàn)很多高職院校的學(xué)生基本功較差，準(zhǔn)備不充分，短時(shí)間難以發(fā)揮出最佳潛能，設(shè)計(jì)的作品缺乏創(chuàng)新性，設(shè)計(jì)考慮不全面或未完成作品要求而錯(cuò)失獲獎(jiǎng)的機(jī)會(huì)。文章提出通過(guò)構(gòu)建一個(gè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)高職類學(xué)生能力提升，該平臺(tái)主要包括課程體系的建設(shè)，電子電路模塊和案例的建設(shè)。在平臺(tái)的引導(dǎo)下鞏固所學(xué)知識(shí)、提高創(chuàng)新能力、增強(qiáng)競(jìng)賽水平、發(fā)揮出較高的競(jìng)技能力、獲得獎(jiǎng)項(xiàng)和榮譽(yù)。

二、現(xiàn)狀

大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽主要考察學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和創(chuàng)新能力，需要學(xué)生合理綜合應(yīng)用所學(xué)的課程知識(shí)，合作協(xié)作能力及資料收集能力等。從94年至今大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽已經(jīng)成功舉行11界，從第8界開(kāi)始區(qū)分高職組和本科組，從歷年的題目看，高職組題目主要包括即控制類、電源與信號(hào)源類、儀器儀表及放大器類、數(shù)據(jù)采集與處理類。所涉及的電子信息類專業(yè)的課程有：模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)、電子CAD等。而高職的教育特色主要集中在職業(yè)技能的教育，更注重如何培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)的缺失導(dǎo)致學(xué)生的競(jìng)賽技能的匱乏。集中表現(xiàn)為學(xué)生更多在于實(shí)踐上，電子電路的原理和設(shè)計(jì)思想的理解不透徹，只能閱讀電路而無(wú)法舉一反三，利用已知的知識(shí)去創(chuàng)造性的發(fā)展和設(shè)計(jì)。

三、對(duì)策

1.因材施教，鼓勵(lì)創(chuàng)新，強(qiáng)化課程體系

由于高職院校的學(xué)生水平參差不齊，有高考生和單招生，理論基礎(chǔ)差別較大，在教育資源日益豐富的今天，我們提倡差異化教育，對(duì)于在電子技術(shù)方面興趣濃厚，表現(xiàn)突出的學(xué)生可以給與更高的要求并著重培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)動(dòng)手能力。在數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、電子CAD、單片機(jī)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中對(duì)有創(chuàng)新設(shè)計(jì)思想、能力較強(qiáng)的優(yōu)秀學(xué)生可以免做普通實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，安排難度較大的實(shí)驗(yàn)課題或?qū)W生自定課題，要求他們自擬設(shè)計(jì)方案，實(shí)驗(yàn)室提供所需的特殊器件。對(duì)實(shí)驗(yàn)課題完成較好的學(xué)生可以免考，并給予較好的成績(jī)進(jìn)行鼓勵(lì)。

與此同時(shí)，課程體系、教學(xué)內(nèi)容的改革方面進(jìn)行加強(qiáng)。與電子設(shè)計(jì)緊密相關(guān)的幾門(mén)基礎(chǔ)課程是模擬電路，數(shù)字電路，單片機(jī)，電子CAD等。這些課程的學(xué)習(xí)效果直接關(guān)系參加電子設(shè)計(jì)大賽的學(xué)生的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐功底。這些課程的任課老師除了應(yīng)該在理論課上采取一些特殊手段讓理論的分析和講解詳細(xì)而透徹，還應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和對(duì)應(yīng)的課程設(shè)計(jì)做到嚴(yán)格把關(guān)，使學(xué)生在每門(mén)課程設(shè)計(jì)之后實(shí)踐操作能力都有進(jìn)一步提高。同時(shí)在任課中任課老師有意識(shí)的把幾門(mén)課程綜合聯(lián)系起來(lái)加強(qiáng)課程的聯(lián)系紐帶，讓學(xué)生的綜合應(yīng)用能力得到加強(qiáng)。

2.鼓勵(lì)個(gè)性化發(fā)展的同時(shí)培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

現(xiàn)代社會(huì)知識(shí)的更新日新月異，高新技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)。任何一個(gè)個(gè)人都不可能擁有足夠的知識(shí)、時(shí)間和精力去完成一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工作。

大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽要求在四天三夜的時(shí)間內(nèi)完成參賽作品的設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試。如果大家都去做同一件任務(wù)是根本不可能完成作品的，這要求學(xué)生之間有明確的分工與合作。硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)，印制板設(shè)計(jì)，文檔撰寫(xiě)都要有明確的分工合作。這樣學(xué)生的團(tuán)隊(duì)分工與協(xié)作能力自然得以提高，學(xué)生個(gè)性得到了充分的發(fā)展。

3.建立開(kāi)放的現(xiàn)代電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室

為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，給優(yōu)秀學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)與研究的環(huán)境，展現(xiàn)新思維、新設(shè)計(jì)的舞臺(tái)，為了提高學(xué)生對(duì)電子設(shè)計(jì)的興趣，方便進(jìn)行各門(mén)與電子設(shè)計(jì)相關(guān)課程的實(shí)踐學(xué)習(xí)及課外電子設(shè)計(jì)活動(dòng)的開(kāi)展，成立開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室是必要的。在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室中，應(yīng)配備萬(wàn)用表，信號(hào)源，示波器，烙鐵焊臺(tái)，常規(guī)元器件，單片機(jī)開(kāi)發(fā)板，EDA開(kāi)發(fā)裝置，計(jì)算機(jī)等工具和設(shè)備，這樣學(xué)生可以方便地到開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行自己的實(shí)踐學(xué)習(xí)和興趣小設(shè)計(jì)，不僅會(huì)對(duì)課堂的理論學(xué)習(xí)有一個(gè)很強(qiáng)的鞏固作用，還能為正式的電子設(shè)計(jì)大賽做一些鋪墊作用。

4.以電路單元模塊和歷年的案例培訓(xùn)

由于電子設(shè)計(jì)大賽時(shí)間的短暫性，賽前的模塊準(zhǔn)備就顯得更加重要。如果把元器件比做細(xì)胞，那么單元模塊就是器官，任何復(fù)雜的電子線路，都是由一些基本單元模塊組成的，單元模塊是最基本的具有完整功能的電路[2]。如果通過(guò)有效的準(zhǔn)備好單元模塊，并在電子競(jìng)賽中用到，無(wú)疑會(huì)節(jié)省更多時(shí)間來(lái)提高系統(tǒng)性能指標(biāo)，為獲得更好的成績(jī)提供保證。首先是根據(jù)前面各階段的積累，準(zhǔn)備一些常用的模塊，如單片機(jī)最小系統(tǒng)，可編程器件最小系統(tǒng)板，A/D及D/A模塊，電源模塊，功放模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，信號(hào)發(fā)生模塊，程控衰減及放大模塊，傳感器檢測(cè)電路等。其次，根據(jù)鄰近比賽時(shí)，公布的元器件清單有針對(duì)性準(zhǔn)備一些模塊。

單元模塊的培訓(xùn)可以采用模塊化的方式進(jìn)行。通過(guò)對(duì)這些典型單元電路模塊的逐一分析、設(shè)計(jì)、制作，使學(xué)生形成相對(duì)固定的規(guī)范；其次，將一些完整的實(shí)物作品進(jìn)行分析，拆分成已知的模塊，提高學(xué)生對(duì)整機(jī)剖析能力；最后，讓學(xué)生利用前面介紹過(guò)的單元電路模塊進(jìn)行有機(jī)的組合，設(shè)計(jì)并制作成具有一定功能的作品。這種方式的培訓(xùn)使學(xué)生掌握了大量的典型單元電路，并能夠靈活應(yīng)用，保證了比賽中設(shè)計(jì)作品的質(zhì)量和制作效率的提高。

歷年的參賽題目，現(xiàn)在可以很容易在網(wǎng)絡(luò)上尋找到，并有很多成功的案例。這些案例都是在高強(qiáng)度的競(jìng)賽中智慧火花的結(jié)晶。搜集到這些對(duì)應(yīng)的資料，并以這些成功案例進(jìn)行模擬競(jìng)賽進(jìn)行優(yōu)秀學(xué)生的選拔。指導(dǎo)教師可以完成對(duì)應(yīng)的題目以鼓勵(lì)和提高學(xué)生的積極性，降低對(duì)試題難度的恐懼感。

大學(xué)生電子大賽的培訓(xùn)是一項(xiàng)特別能引起學(xué)生興趣的好活動(dòng)。在賽前的培訓(xùn)中，學(xué)生常常在老師的啟發(fā)、引導(dǎo)和幫助下，通過(guò)一系列的理論培訓(xùn)和實(shí)踐活動(dòng)，圍繞預(yù)定設(shè)計(jì)目標(biāo)，通過(guò)電子元器件選擇、設(shè)計(jì)電路圖、制作電路板、調(diào)試與檢測(cè)等一系列的工作制作成電子產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)多次訓(xùn)練，學(xué)生們會(huì)覺(jué)得電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作是他們通過(guò)努力能夠完成的事情。原本感覺(jué)有點(diǎn)枯燥無(wú)味的專業(yè)的課業(yè)負(fù)擔(dān)變成生動(dòng)有趣、自覺(jué)主動(dòng)的、積極高效的探究式的學(xué)習(xí)行為。參加大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽的學(xué)生會(huì)將自己的學(xué)習(xí)經(jīng)歷與同學(xué)分享，也起來(lái)了良好的輻射作用[3]。

四、結(jié)論

電子設(shè)計(jì)大賽不僅提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、收集資料分析資料的能力、團(tuán)隊(duì)合作能力，從另一個(gè)方面看也是學(xué)校教學(xué)水平，教學(xué)綜合能力的一個(gè)體現(xiàn)。只有建立一個(gè)良好的針對(duì)性的電子競(jìng)技大賽平臺(tái)，才有助于獲得更多的獎(jiǎng)項(xiàng)。當(dāng)然，獲獎(jiǎng)不是最終目的，通過(guò)平臺(tái)的建設(shè)，持續(xù)提高學(xué)生創(chuàng)新能力，不斷合理改善課程體系，讓競(jìng)賽帶動(dòng)課程建設(shè)，以課程建設(shè)促進(jìn)競(jìng)賽發(fā)展，這才是最終的目的，也是電子設(shè)計(jì)大賽的最終目的。

參考文獻(xiàn)

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