全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽與實驗教學(xué)融合實驗案例分析

（重慶三峽學(xué)院 電氣工程系，重慶 404100）

0 引言

全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽是教育部門聯(lián)合其他事業(yè)單位所開辦的高等院校電子信息類專業(yè)競賽，是教育部門組織的少數(shù)大規(guī)模競賽之一。電子設(shè)計競賽是教育部門對學(xué)生學(xué)習(xí)成果全方位的考驗，也是對學(xué)校教育成果的驗收。學(xué)生以團隊的形式參加電子設(shè)計競賽，從賽前培訓(xùn)直到比賽結(jié)束，這個過程無異于研發(fā)與設(shè)計小型電子產(chǎn)品。大學(xué)生電子設(shè)計競賽是一場綜合性的考試，有助于檢驗學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量與水平，助力教學(xué)改革，幫助學(xué)生提升個人綜合能力。為此，本文在簡介大學(xué)生電子設(shè)計競賽的相關(guān)內(nèi)容后，對電子設(shè)計競賽實驗教學(xué)所出現(xiàn)的各類問題進行了研究與分析，給出了電子設(shè)計競賽促進本科教育改革的各項對策，聯(lián)合實驗案例，目的在于促進大學(xué)生電子設(shè)計競賽得到更好的發(fā)展。

1 大學(xué)生電子設(shè)計競賽的相關(guān)概述

1.1 競賽相關(guān)概述

大學(xué)生電子設(shè)計競賽就是教育部門等有關(guān)部門一同開展的一種科技競賽類活動，其就是參照各個高校有關(guān)的教學(xué)實際，聯(lián)合各類新興的科學(xué)技術(shù)，促進課程改革、人才培養(yǎng)，進而讓各個高校能夠在進行人才培養(yǎng)期間更為關(guān)注學(xué)生合作、實踐等方面的能力[1]。在競賽類活動中，所涉及的各個學(xué)科知識與內(nèi)容十分繁多。

1.2 電子設(shè)計競賽融合于實驗教學(xué)的關(guān)鍵性

電子設(shè)計競賽類活動需要培養(yǎng)出更多能夠符合于新形勢下社會發(fā)展的高質(zhì)量型人才，在教給學(xué)生專業(yè)課程的前提下，更為關(guān)注技術(shù)創(chuàng)新，其考核方法與高校教學(xué)中的測評重點間具有相應(yīng)的差別，所以，電子競賽所給予的要求與高校教育間也具有部分差異，這就需要對參賽的各個學(xué)生組進行教育、培訓(xùn)，并增強師資培養(yǎng)、學(xué)生選取，同時，對于培訓(xùn)與教育內(nèi)容改革、教學(xué)裝備構(gòu)建等有關(guān)的方面也需要更為關(guān)注[2]。近幾年，在行業(yè)技術(shù)得到十分迅猛的發(fā)展后，電子設(shè)計競賽類活動也“與時俱進”，題目總體的難度逐步增大，綜合程度也極大地提升，各個參賽學(xué)生所需應(yīng)對的挑戰(zhàn)也逐步增多，所以，要想增強電子競賽總體的質(zhì)量、水平，就需要更為關(guān)注對實驗教學(xué)、競賽組織等進行創(chuàng)新。

2 現(xiàn)階段電子設(shè)計競賽實驗教學(xué)所出現(xiàn)的各類問題

2.1 課堂內(nèi)容已經(jīng)脫離于實際

現(xiàn)階段，在各類新興的科學(xué)技術(shù)獲得十分迅猛地發(fā)展后，使得電子信息技術(shù)也得到了極大地發(fā)展，相應(yīng)的，電子信息課程也需要伴隨時代的逐步發(fā)展而有所跟進，但是，部分教學(xué)內(nèi)容與時代間出現(xiàn)了脫軌，使得學(xué)生無法學(xué)習(xí)到新興的技術(shù)，也無法接觸到新興的理念、產(chǎn)品等。

2.2 理論與實踐間無法匹配

在具體的電子設(shè)計競賽實驗教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)了許多學(xué)生對所學(xué)習(xí)到的各類知識無法很好地進行融合，也并未構(gòu)成系統(tǒng)性知識體系，更是無法參照課堂內(nèi)容來開展具體的操作，使得知識沒有更好地被應(yīng)用，在具體進行操作期間，無從下手。

2.3 綜合能力較差

學(xué)生對部分電子設(shè)計競賽有關(guān)的基本問題研究與分析的能力不到位，且不具有獨立分析與研究的有關(guān)經(jīng)驗，缺少邏輯性、總體性，在遇到問題后，沒有更為深入地進行思考，部分學(xué)生不會使用基本文檔處理工具，綜合能力較差。

3 電子設(shè)計競賽促進本科教育改革

3.1 改良教育體系

通過全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽，高校教師可以充分檢測到學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)知識儲備和動手實踐能力。學(xué)生主要出現(xiàn)的大問題有兩類：一是基礎(chǔ)知識較為扎實，理論說起來頭頭是道，但是，動手能力不強。二是動手操作能力很強，但是，理論知識較為薄弱。針對這種情況，教師可以充分利用本科教學(xué)靈活多變的課程安排，給理論知識較為豐富的學(xué)生多一些動手操作的機會，給基礎(chǔ)知識不夠扎實的學(xué)生開設(shè)理論知識加強課程。

3.2 優(yōu)化實驗室建設(shè)

電子設(shè)計競賽對學(xué)生動手能力的考核讓高校教育重視起了實驗課堂的改進，實驗室的建設(shè)優(yōu)化也應(yīng)提上日程。

實驗室的設(shè)計建設(shè)應(yīng)當(dāng)符合先進科技水平，學(xué)校整合實驗室資源，將實驗室按照學(xué)生的學(xué)習(xí)進度進行改建，分為基礎(chǔ)實驗室、電子設(shè)計實驗室和創(chuàng)新實踐實驗室。按照學(xué)生學(xué)習(xí)的進度和實踐水平安排學(xué)生進行操作實驗，循序漸進，由簡單實驗直到綜合應(yīng)用，將基礎(chǔ)理論知識與實驗課程間相聯(lián)合，由淺入深地學(xué)習(xí)知識。

3.3 構(gòu)建導(dǎo)師責(zé)任系統(tǒng)

在創(chuàng)建了融合性綜合實踐教學(xué)系統(tǒng)后，能夠讓學(xué)生更為主動地參與至實踐性活動中。對于電子設(shè)計競賽類活動的教師而言，因為教學(xué)時間較少，而任務(wù)較多，所以，使得教學(xué)的質(zhì)量、效果均不夠理想，這就需要教師把各個實踐環(huán)節(jié)逐步分散至每一個學(xué)期中，在此期間，教師需要依據(jù)自己的工作來進行科學(xué)地分配。因此，為了保障綜合實踐類活動更為順利，教師需要在進行電子信息教學(xué)期間，設(shè)定更為科學(xué)的電子設(shè)計競賽類活動專業(yè)性實驗室，給綜合實踐類活動的實施給予更多的幫助。

3.4 構(gòu)建虛擬實驗檢測平臺

在構(gòu)建虛擬實驗室檢測平臺后，能夠在增強學(xué)生、教師間交流、溝通頻率的前提下，幫助學(xué)生自己完成電路檢測、設(shè)計等方面的工作，還能夠提升學(xué)生的設(shè)計水平、能力。此外，在應(yīng)用虛擬實驗檢測平臺期間，增強各項實驗數(shù)據(jù)的可靠性，能夠極大地降低教師的工作總量，讓教師、學(xué)生均能夠獲益。由此可見，對于虛擬實驗室檢測平臺而言，其本身具有許多優(yōu)勢，主要包括了：其一，學(xué)生借助這一平臺能夠進行創(chuàng)新性實驗，還能夠依據(jù)其各項需求、標(biāo)準(zhǔn)，選取更為科學(xué)的學(xué)習(xí)方法、內(nèi)容，以提升學(xué)生的主動性、自主性。其二，學(xué)生處于虛擬實驗的環(huán)境中，能夠借助網(wǎng)絡(luò)來進行自主學(xué)習(xí)。

4 全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽與實驗教學(xué)融合實驗案例

全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽僅在奇數(shù)年舉辦，偶數(shù)年舉辦市賽；學(xué)?？梢栽谛@內(nèi)舉辦電子設(shè)計競賽，在校內(nèi)賽中表現(xiàn)優(yōu)異的同學(xué)可以繼續(xù)參加集中培訓(xùn)，備戰(zhàn)全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽。校內(nèi)電子設(shè)計競賽可以參照全國電賽，學(xué)生三人一組，在規(guī)定的時間內(nèi)分工完成電路設(shè)計、硬件制作調(diào)整和繪制電路撰寫報告。教師根據(jù)完成裝置的程度給學(xué)生打分。校內(nèi)電子設(shè)計競賽可以分階段進行，初級階段仍以基礎(chǔ)知識為主，后續(xù)再向電子設(shè)計和創(chuàng)新實踐靠近。

4.1 樓道燈的設(shè)計

校內(nèi)電子設(shè)計競賽的初賽階段可以安排樓道燈的設(shè)計。樓道燈的設(shè)計可以分為5個制作目標(biāo)：（1）燈泡正常通電，由開關(guān)控制；（2）燈泡正常通電，由聲音操控開燈；（3）聲控?zé)粞訒r自動熄滅；（4）燈泡正常通電，由人體感應(yīng)裝置控制；（5）感應(yīng)裝置延時開燈。教師根據(jù)學(xué)生制作裝置的完成數(shù)量和完成程度給學(xué)生打基礎(chǔ)分，再根據(jù)學(xué)生的分組表現(xiàn)，繪圖和報告確定其最終分數(shù)。

4.2 競賽準(zhǔn)備

學(xué)生自行分組并選擇隊友，三人一組互助學(xué)習(xí)，利用書籍和網(wǎng)絡(luò)進行自主學(xué)習(xí)，首先夯實理論基礎(chǔ)。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的過程中可以尋求教師幫助，教師應(yīng)當(dāng)對學(xué)生的問題及時進行解答，并根據(jù)學(xué)生的情況對其給予指導(dǎo)。

學(xué)校的實驗室可以采用預(yù)約制，給學(xué)生更多動手操作的機會。預(yù)約開放實驗室可以集中實驗時間，安排教師對學(xué)生的操作進行指導(dǎo)，以減少安全事故的發(fā)生。

4.3 團隊配合

在日常的學(xué)習(xí)練習(xí)中，學(xué)生相互間進行評價，發(fā)掘各自的優(yōu)點、缺點，互相幫助，共同進步，優(yōu)勢項目繼續(xù)保持，在團隊中各自找到適合的位置[3]。即使確定了團隊成員的定位，但是，每一個成員都應(yīng)該擁有獨立完成設(shè)計的能力，團隊分工合作是為了節(jié)約競賽時的時間，鍛煉學(xué)生的協(xié)作能力。小組組長可以發(fā)揮出自己統(tǒng)籌安排的能力，面對組內(nèi)紛爭時要及時化解，以增強團隊的凝聚力。

4.4 調(diào)整競賽心態(tài)

競賽極其考驗個人的心理承受能力，緊張與焦躁是不可避免的情緒。學(xué)生要學(xué)會控制自己的情緒，削弱負面情緒對自身水平的影響。優(yōu)秀的臨場能力也是應(yīng)用型人才必不可少的才能，學(xué)生要學(xué)會將緊張的情緒化為動力，激發(fā)自己的潛力。燈泡實驗是電子設(shè)計中比較簡單的一類，只要學(xué)生勤加練習(xí)，至少可以完成一個題目。學(xué)生付出努力，并成功制作裝置，可以有效的提升學(xué)生的自信心，幫助學(xué)生調(diào)整競賽心態(tài)。

5 結(jié)語

全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽給傳統(tǒng)電子信息類專業(yè)課程提出了新的要求，其目的是為了鼓勵高校培育更多具有實踐動手能力的應(yīng)用型人才。高校應(yīng)當(dāng)抓住電子設(shè)計競賽給學(xué)生帶來的激勵效果，推進教育體制改革，優(yōu)化實驗室建設(shè)。教師成為引導(dǎo)者，學(xué)生自主進行學(xué)習(xí)實踐。高校開放實驗室、共享教育資源，學(xué)生合理安排自己的時間創(chuàng)新實踐。高?？梢栽谛@內(nèi)舉辦電子設(shè)計競賽，檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)情況的同時，還可以培養(yǎng)學(xué)生參加競賽的綜合能力。校內(nèi)競賽的題目可以從基礎(chǔ)電路到電子設(shè)計，再到創(chuàng)新實踐，層層遞進，著力培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)人才。學(xué)生可以在校內(nèi)競賽中發(fā)現(xiàn)自己學(xué)習(xí)上的不足，對癥下藥，還可以鍛煉自己的團隊協(xié)作能力，讓自己向適應(yīng)社會的應(yīng)用型人才靠近。