基于電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目的探索與實(shí)踐

王一　楊晨　張盛耀

[摘 要]針對(duì)貴州大學(xué)在參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、競(jìng)賽培訓(xùn)中存在的諸多問(wèn)題，為提高學(xué)生對(duì)競(jìng)賽的關(guān)注度，穩(wěn)定學(xué)校的參賽規(guī)模，形成高年級(jí)學(xué)生帶低年級(jí)生的局面，同時(shí)鼓勵(lì)更多的教師參與到電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中來(lái)，讓學(xué)生真正從中獲益，貴州大學(xué)大數(shù)據(jù)與信息工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心將近代電子學(xué)開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目與電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)相結(jié)合，以開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目為中心，帶動(dòng)全校的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽隊(duì)伍的競(jìng)賽實(shí)力。經(jīng)歷過(guò)競(jìng)賽和項(xiàng)目培訓(xùn)的學(xué)生，不僅在競(jìng)賽中獲得優(yōu)異成績(jī)，且分析解決問(wèn)題、科研寫作等能力突出，這從根本上提高了學(xué)院的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽水平，進(jìn)一步拓展了本科實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

[關(guān)鍵詞]電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽;實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目;項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)

[中圖分類號(hào)] G642[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2019）04-0174-03

全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是由教育部高等教育司和信息產(chǎn)業(yè)部人事司共同主辦的面向大學(xué)生的學(xué)科競(jìng)賽之一，競(jìng)賽內(nèi)容與高等學(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，既有理論設(shè)計(jì)，又有實(shí)際制作[1-5]。1994 年第一屆競(jìng)賽之后，每逢單數(shù)年舉辦競(jìng)賽，至2017年已成功舉行了十三屆。

作為貴州省唯一的211高校，貴州大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我?！保?001年開始組織學(xué)生參加“全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽”，已經(jīng)連續(xù)參加10屆。2017年，我校主導(dǎo)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的是大數(shù)據(jù)信息工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心，實(shí)驗(yàn)中心由原學(xué)院電子科學(xué)系實(shí)驗(yàn)室、通信系實(shí)驗(yàn)室綜合組建而成。實(shí)驗(yàn)中心每一屆組織參賽的隊(duì)伍均在25隊(duì)以上，并且長(zhǎng)期承擔(dān)或協(xié)助了貴州賽區(qū)的賽事組織、評(píng)審工作。根據(jù)組隊(duì)、培訓(xùn)、競(jìng)賽的實(shí)際工作經(jīng)歷，多年來(lái)實(shí)驗(yàn)中心不斷總結(jié)和探索適合學(xué)生的賽事參與方式與激發(fā)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)的手段，提升實(shí)驗(yàn)室開放水平，吸引、鼓勵(lì)廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動(dòng)，為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。

一、貴州大學(xué)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽存在的問(wèn)題

與東部高校相比[6-10]，貴州大學(xué)在參加競(jìng)賽、競(jìng)賽培訓(xùn)中存在諸多問(wèn)題和不足。

1.電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽賽前培訓(xùn)具有一定時(shí)間跨度，其培訓(xùn)強(qiáng)度遠(yuǎn)高于日常的教學(xué)。貴州地區(qū)高校專職的教學(xué)或?qū)嶒?yàn)人員匱乏，教學(xué)設(shè)施緊張，在完成基本的學(xué)校教學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，多數(shù)教師沒(méi)有多余的精力投入到賽事準(zhǔn)備中，并且承擔(dān)競(jìng)賽培訓(xùn)的多為實(shí)驗(yàn)室教師，其競(jìng)賽作品在創(chuàng)新程度上有一定的局限。

2.隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題的技術(shù)指標(biāo)、要求越來(lái)越高，然而貴州高校競(jìng)賽支持經(jīng)費(fèi)相對(duì)不足，設(shè)備更新不及時(shí)。2011年全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中對(duì)信號(hào)源要求僅100MHz、示波器帶寬指標(biāo)為500MHz，2017年的比賽中更新要求信號(hào)源300MHz、示波器達(dá)1GHz。

3.由于條件限制，貴州賽區(qū)一直沒(méi)有開展省級(jí)賽區(qū)和校級(jí)選拔比賽，我校參賽隊(duì)多為臨時(shí)組隊(duì)，并沒(méi)有通過(guò)前期培訓(xùn)的選拔，只是經(jīng)過(guò)短期、簡(jiǎn)單的培訓(xùn)后便參賽。學(xué)生參賽隊(duì)沒(méi)有形成梯度，學(xué)生對(duì)競(jìng)賽熱度忽高忽低，無(wú)法形成長(zhǎng)效機(jī)制，這限制了電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的吸引力和衍生效應(yīng)。

為了提高學(xué)生對(duì)競(jìng)賽的關(guān)注度，穩(wěn)定我校參賽規(guī)模，形成高年級(jí)學(xué)生帶低年級(jí)生的局面，同時(shí)鼓勵(lì)更多的教師參與到電子設(shè)計(jì)等競(jìng)賽中來(lái)，讓學(xué)生真正從中獲益，我院實(shí)驗(yàn)中心將近代電子學(xué)開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目與電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)相結(jié)合，以開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目為中心，帶動(dòng)全校的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽隊(duì)伍的競(jìng)賽實(shí)力。

二、基于電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目體系建設(shè)

（一）電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽開放項(xiàng)目的設(shè)立

為了激活實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)和實(shí)踐活力，有效利用全校開放實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有資源，我校于2016開始探索利用實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行經(jīng)費(fèi)在全校的開放實(shí)驗(yàn)室中設(shè)立實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目，出臺(tái)了《貴州大學(xué)實(shí)驗(yàn)室開放管理辦法（試行）》（后文簡(jiǎn)稱《辦法》）。其中，《辦法》規(guī)定由學(xué)校層面統(tǒng)一規(guī)劃，每學(xué)年分春季、秋季兩學(xué)期采用科研項(xiàng)目自主申報(bào)、專家評(píng)審再立項(xiàng)資助的方式，鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)室教師牽頭開設(shè)適合各學(xué)院開放實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)項(xiàng)目。

我院實(shí)驗(yàn)中心利用學(xué)校開放實(shí)驗(yàn)室制度，以電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為重點(diǎn)，依托近代電子學(xué)開放實(shí)驗(yàn)室的資源，積極申請(qǐng)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目，組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，爭(zhēng)取學(xué)校實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)支持。自《辦法》實(shí)施以來(lái)，實(shí)驗(yàn)中心每年都申請(qǐng)與電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽相關(guān)的開放項(xiàng)目，每期2～3個(gè)月的項(xiàng)目實(shí)施周期，獲得相關(guān)經(jīng)費(fèi)支持累計(jì)10萬(wàn)余元，這有效緩和了中心在競(jìng)賽培訓(xùn)、競(jìng)賽組織中的經(jīng)費(fèi)不足。表1展示了我院實(shí)驗(yàn)中心自2016年以來(lái)立項(xiàng)的與電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目。

從表1中可以看出，在設(shè)計(jì)開放項(xiàng)目的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)中心考慮了歷年來(lái)全國(guó)大學(xué)生設(shè)計(jì)競(jìng)賽的需求，結(jié)合了開放實(shí)驗(yàn)室的資源和相關(guān)課程教學(xué)，申報(bào)的項(xiàng)目既具有自主性，又盡可能與電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)相結(jié)合。例如，2018年申請(qǐng)的開放項(xiàng)目 “一種程控幅頻特性測(cè)試儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”就源自2017年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的賽題。

（二）電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽開放項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的建設(shè)

針對(duì)成功立項(xiàng)的開放項(xiàng)目，由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在全校范圍內(nèi)組建項(xiàng)目實(shí)施團(tuán)隊(duì)。在團(tuán)隊(duì)的組建上充分考慮專業(yè)覆蓋、年級(jí)覆蓋。每個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)分為教師團(tuán)隊(duì)和學(xué)生團(tuán)隊(duì)兩個(gè)部分。教師團(tuán)隊(duì)包含三名指導(dǎo)教師，其中一名為開放實(shí)驗(yàn)室專職教師，方便開放實(shí)驗(yàn)室的管理，其余兩名教師為教學(xué)科研教師（均為博士），其負(fù)責(zé)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)指導(dǎo)工作，管理具體模式如圖1所示。

每個(gè)項(xiàng)目學(xué)生團(tuán)隊(duì)為6～9名，3人一組。由于大二學(xué)生基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)基本已經(jīng)掌握且沒(méi)有大四、大三學(xué)生臨近畢業(yè)的就業(yè)壓力，因此招募主要以大二學(xué)生為項(xiàng)目實(shí)施的主力;輔以部分大一學(xué)有余力的學(xué)生，他們主要是以累積經(jīng)驗(yàn)為主，但也全程參與項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程。通過(guò)建立起明確的組織結(jié)構(gòu)，形成競(jìng)賽梯隊(duì)，凝聚一批有創(chuàng)新性和競(jìng)賽實(shí)力的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。

（三）電子競(jìng)賽培訓(xùn)與開放項(xiàng)目實(shí)施的結(jié)合

為了使電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)與開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目深度融合，我們?cè)诟鱾€(gè)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中安排一定學(xué)時(shí)的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽基本技能培訓(xùn)以及基本電子設(shè)計(jì)模塊的培訓(xùn)[11-15]。比如控制類的比賽中需要掌握智能小車的基本操作（2014年全國(guó)賽題包含內(nèi)容），在2017年開放項(xiàng)目“電動(dòng)平衡小車的控制與制作”中設(shè)計(jì)相關(guān)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)課程，并將學(xué)生培訓(xùn)表現(xiàn)計(jì)入開放項(xiàng)目評(píng)價(jià)體系，讓學(xué)生既能自主開發(fā)又能積累比賽知識(shí)。不同開放項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)中制作的各種基礎(chǔ)模塊共享。

除此之外，實(shí)驗(yàn)中心每月安排一次跨團(tuán)隊(duì)間的沙龍交流，將各個(gè)項(xiàng)目小組在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的問(wèn)題和經(jīng)驗(yàn)相互以PPT、實(shí)物展示、口頭交流等方式進(jìn)行匯報(bào)。從項(xiàng)目實(shí)施到結(jié)題，讓學(xué)生在交流匯報(bào)和PPT制作水平都能得到提升的同時(shí)，也能提高電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽設(shè)計(jì)報(bào)告書的書寫水平。特別是在項(xiàng)目驗(yàn)收時(shí)，以全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽相關(guān)要求結(jié)題驗(yàn)收并完成項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告，項(xiàng)目評(píng)價(jià)體系如圖2所示。

（四）電子競(jìng)賽培訓(xùn)與開放項(xiàng)目結(jié)合的成效

經(jīng)過(guò)兩年的實(shí)踐，中心將項(xiàng)目立項(xiàng)與團(tuán)隊(duì)建設(shè)，學(xué)生自主設(shè)計(jì)與基礎(chǔ)課程培訓(xùn)融入電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的備賽和實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，帶領(lǐng)我校學(xué)生在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中獲得了一定的成績(jī)。

在2017 年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，我校獲得貴州省賽區(qū)一等獎(jiǎng)3 項(xiàng);二等獎(jiǎng)5 項(xiàng);三等獎(jiǎng)7 項(xiàng)。其中參與2016年、2017年（春季）實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目的學(xué)生團(tuán)隊(duì)成員全部獲獎(jiǎng)。開放項(xiàng)目負(fù)責(zé)教師中，3 名獲得優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎(jiǎng);貴州大學(xué)獲得全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽貴州省賽區(qū)優(yōu)秀組織獎(jiǎng)。

三、結(jié)語(yǔ)

在開放實(shí)驗(yàn)室與電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽融合中，我校依托實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目，探索開放項(xiàng)目體系。開放項(xiàng)目的實(shí)施，能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和參與競(jìng)賽的興趣，也有利于形成有梯度的參賽團(tuán)隊(duì)。實(shí)踐證明，具有競(jìng)賽和項(xiàng)目經(jīng)歷的學(xué)生，不僅能在競(jìng)賽中取得優(yōu)異成績(jī)，而且分析與解決問(wèn)題的能力、論文撰寫能力突出，這從根本上使得我校電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽水平得到提高，進(jìn)一步拓展了我校的本科實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[責(zé)任編輯：陳 明]