大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的創(chuàng)新與思考

黃慧春，堵國(guó)樑，鄭磊

（東南大學(xué) 國(guó)家級(jí)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，江蘇南京 211189）

學(xué)科競(jìng)賽作為學(xué)校深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的一項(xiàng)重要工作，對(duì)推動(dòng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、促進(jìn)就業(yè)創(chuàng)業(yè)具有重要意義[1-3]。大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽已經(jīng)成為電類專業(yè)的一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新項(xiàng)目和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力起到重要的作用。競(jìng)賽突出了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握和實(shí)踐能力的提高，突出了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和人文綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。如何使競(jìng)賽獲獎(jiǎng)的外在需求和學(xué)生自身的學(xué)習(xí)興趣結(jié)合，激發(fā)內(nèi)生動(dòng)力持續(xù)發(fā)展，構(gòu)建并完善競(jìng)賽培訓(xùn)機(jī)制，使更多的學(xué)生得到培養(yǎng)和鍛煉，共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，提高實(shí)踐創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)是一個(gè)長(zhǎng)期探索的問(wèn)題。通過(guò)競(jìng)賽活動(dòng)的開(kāi)展，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。沒(méi)有問(wèn)題就沒(méi)有創(chuàng)新，不經(jīng)歷遇到問(wèn)題的階段，就不會(huì)具有認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

因此在特殊的新冠肺炎疫情時(shí)期，學(xué)科競(jìng)賽也要堅(jiān)持不懈地開(kāi)展下去。通過(guò)學(xué)?？茖W(xué)部署、周密安排、扎實(shí)推進(jìn)，不斷加強(qiáng)學(xué)科競(jìng)賽的組織與管理，確保學(xué)科競(jìng)賽工作的有效開(kāi)展。以電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為例，在競(jìng)賽管理模式、競(jìng)賽出題關(guān)注點(diǎn)以及與學(xué)生之間的交流互動(dòng)等方面積極思考，大膽探索嘗試遠(yuǎn)程在線教學(xué)、居家實(shí)驗(yàn)、遠(yuǎn)程在線實(shí)驗(yàn)等各種教學(xué)方式方法，達(dá)到了預(yù)期的效果[4-6]。

1 競(jìng)賽管理模式的創(chuàng)新

如何讓學(xué)生在家開(kāi)展競(jìng)賽是特殊時(shí)期電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì)亟需解決的難題。通過(guò)競(jìng)賽專家組成員的多次在線磋商交流、反復(fù)研討，并征求相關(guān)管理部門及部分學(xué)生的意見(jiàn)，最終選擇了在線開(kāi)展校級(jí)競(jìng)賽的方式，并報(bào)送學(xué)校認(rèn)可通過(guò)。這是一種全新的競(jìng)賽模式，也無(wú)疑是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。

競(jìng)賽過(guò)程雖然和原來(lái)基本一樣，分為初賽和復(fù)賽，但方式方法等全部發(fā)生了變化，要按照學(xué)生不在校、同組學(xué)生也不在一起的基本情況開(kāi)展競(jìng)賽。我們著力尋求競(jìng)賽管理模式的創(chuàng)新，形成一整套卓有成效的管理機(jī)制。

1.1 利用QQ 群課堂完成初賽的選拔

電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是電類學(xué)科的重大賽事，歷年來(lái)都得到學(xué)生的青睞。雖然有新冠肺炎疫情的影響，但學(xué)生報(bào)名參賽的熱情不減。初賽有近200 個(gè)隊(duì)600 人，以3人一組完成一個(gè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)來(lái)考核學(xué)生的基本知識(shí)應(yīng)用能力。利用QQ 群課堂方式，由負(fù)責(zé)競(jìng)賽的指導(dǎo)教師簡(jiǎn)單介紹電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的目的意義、 競(jìng)賽方式方法等，并就初賽的方案設(shè)計(jì)提出了明確要求。初賽過(guò)程中，每組學(xué)生都會(huì)建立三人QQ 群或微信群，針對(duì)初賽發(fā)布的題目進(jìn)行深度分析討論，由參賽隊(duì)負(fù)責(zé)撰寫設(shè)計(jì)方案，學(xué)生通過(guò)QQ 作業(yè)的方式提交，由電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽專家組教師評(píng)審設(shè)計(jì)方案，選拔出獲得參加復(fù)賽資格的參賽隊(duì)。

1.2 郵寄各類實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為學(xué)生創(chuàng)建競(jìng)賽的環(huán)境

考慮到電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的特殊性，需要實(shí)際制作作品并需要儀器設(shè)備調(diào)試測(cè)量，以往都是在實(shí)驗(yàn)室完成的工作，現(xiàn)在需要學(xué)生在家里構(gòu)建實(shí)驗(yàn)環(huán)境，完成電子作品的制作調(diào)試測(cè)量等。在學(xué)校相關(guān)部門及合作企業(yè)的大力支持下，電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽指導(dǎo)教師克服困難，多渠道給每組參賽隊(duì)快遞了“多功能個(gè)人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”“單片機(jī)開(kāi)發(fā)板”“FPGA 開(kāi)發(fā)板”“實(shí)驗(yàn)板”等。分批分類共快遞了400 多件物品給全國(guó)各地的參賽學(xué)生，保證了每個(gè)參賽隊(duì)都有完整的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和開(kāi)發(fā)套件，使競(jìng)賽前的培訓(xùn)工作及競(jìng)賽活動(dòng)能順利開(kāi)展； 組織競(jìng)賽指導(dǎo)教師開(kāi)展在線集中培訓(xùn)、指導(dǎo)教師在線輔導(dǎo)、問(wèn)題解答等工作，使學(xué)生在競(jìng)賽準(zhǔn)備前期能得到很好的培訓(xùn)和鍛煉，對(duì)各類實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、開(kāi)發(fā)板等都能夠熟練應(yīng)用，沒(méi)有因?yàn)橥Ｕn不開(kāi)學(xué)而影響到競(jìng)賽活動(dòng)的正常開(kāi)展。

1.3 利用騰訊會(huì)議方式開(kāi)展視頻在線驗(yàn)收

競(jìng)賽指導(dǎo)教師利用騰訊會(huì)議方式，分題目對(duì)每組參賽學(xué)生開(kāi)展在線驗(yàn)收。要求參加驗(yàn)收的學(xué)生利用2個(gè)終端進(jìn)入騰訊會(huì)議室，一個(gè)終端利用視頻方式實(shí)時(shí)檢查所做競(jìng)賽作品的狀態(tài)，另外一個(gè)終端共享屏幕，檢查“多功能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”上各個(gè)儀器的性能指標(biāo)是否達(dá)到題目的預(yù)定要求。利用騰訊會(huì)議平臺(tái)和學(xué)生進(jìn)行溝通和質(zhì)詢，了解學(xué)生對(duì)競(jìng)賽作品的理解掌握程度，根據(jù)參賽作品的完成度、性能指標(biāo)的優(yōu)劣打分，完成作品的在線驗(yàn)收，再參考每組上傳的設(shè)計(jì)報(bào)告，評(píng)選出各類獎(jiǎng)項(xiàng)，順利完成了本次特殊的競(jìng)賽工作。

2 競(jìng)賽選題設(shè)計(jì)的創(chuàng)新

由于競(jìng)賽的特殊模式，對(duì)競(jìng)賽出題工作也增加了難度。題目既要能反映參賽學(xué)生的實(shí)際能力，又要考慮到學(xué)生不在學(xué)校，很多元器件、器材等資源受到制約的情況，更希望通過(guò)競(jìng)賽活動(dòng)的開(kāi)展，體現(xiàn)對(duì)大學(xué)生的關(guān)心和愛(ài)護(hù)、以及“停課不停教、停課不停學(xué)”的宗旨。競(jìng)賽指導(dǎo)教師經(jīng)過(guò)反復(fù)推敲，不斷探討，從多個(gè)題目中整合提煉，使本屆競(jìng)賽題目達(dá)到了既定的目的，最終有多個(gè)賽題可供學(xué)生選擇。參賽學(xué)生利用組委會(huì)快遞給他們的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、開(kāi)發(fā)套件以及必要的元器件等，充分利用網(wǎng)絡(luò)交流工具，三人一組相互配合，大部分學(xué)生很好地完成了競(jìng)賽任務(wù)。

如賽題“局域基于圖像識(shí)別的波形發(fā)生器”，除了常規(guī)的波形發(fā)生器功能外，還要求學(xué)生能識(shí)別不同圖像顯示的不同效果，尤其需要識(shí)別病毒圖片，顯示出“中國(guó)加油，萬(wàn)眾一心”的字樣，鼓勵(lì)學(xué)生克服困難，在完成競(jìng)賽作品的同時(shí)，相信黨、相信國(guó)家，大家齊心協(xié)力，迎接美好的明天；另外一個(gè)賽題叫“星星相映”，利用LED 及光敏器件，設(shè)計(jì)制作A、B 兩套互不相連的裝置，其中裝置A 的LED 按要求完成亮度的規(guī)律性變化，而裝置B 利用光敏器件感應(yīng)裝置A 的LED 亮度變化，點(diǎn)亮本身的LED，使其亮度和裝置A 的變化規(guī)律完全一致。寓意學(xué)生和教師雖然受特殊時(shí)期的影響不能在一起，但我們沒(méi)有放棄“教”和“學(xué)”，通過(guò)競(jìng)賽的形式，師生之間是“心心相印”的。其他還有類似的競(jìng)賽題目，都是通過(guò)競(jìng)賽活動(dòng)的開(kāi)展，不但使學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)、提高技能，還在競(jìng)賽過(guò)程中鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生克服困難，師生共同努力，順利完成規(guī)定的教學(xué)任務(wù)。

3 競(jìng)賽雙向互動(dòng)的創(chuàng)新

非常時(shí)期，競(jìng)賽過(guò)程中教師與學(xué)生的交流、學(xué)生與學(xué)生之間的交流能否順暢完成，將直接影響競(jìng)賽過(guò)程的開(kāi)展以及競(jìng)賽活動(dòng)的成效。競(jìng)賽組委會(huì)非常重視這一問(wèn)題，想方設(shè)法地創(chuàng)造條件，積極引導(dǎo)學(xué)生，克服實(shí)際困難，實(shí)現(xiàn)競(jìng)賽雙向互動(dòng)的創(chuàng)新。要求學(xué)生在上傳的競(jìng)賽設(shè)計(jì)報(bào)告中必須寫出是如何克服困難參賽的，重點(diǎn)在同組三人之間是如何交流以及參加競(jìng)賽的收獲體會(huì)等。很多學(xué)生寫得非常好，給競(jìng)賽評(píng)審教師留下了很深的印象，覺(jué)得競(jìng)賽過(guò)程的辛苦得到了很好的回報(bào)，學(xué)生的收獲就是教師最大的心愿。

如：“這次競(jìng)賽對(duì)我們來(lái)說(shuō)是獨(dú)特的體驗(yàn)。在特殊的居家時(shí)期，我們克服了地理的阻礙，通過(guò)線上會(huì)議的形式進(jìn)行合作。雖然硬件都集中在一位組員手中，我們也常常因?yàn)榫€上的溝通不暢而手忙腳亂，但當(dāng)耳機(jī)對(duì)面?zhèn)鱽?lái)組員欣喜的聲音，我們也可以切實(shí)地體會(huì)到那種快樂(lè)”?！扒闆r特殊，有些學(xué)生不能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行硬件調(diào)試，但是‘停課不停學(xué)，停課不停賽’，為了完成本次競(jìng)賽，我們小組采取線上合作的方式。每天下午語(yǔ)音匯報(bào)當(dāng)天的進(jìn)展，通過(guò)QQ 群和騰訊會(huì)議的方式進(jìn)行問(wèn)題分析和排查，這其實(shí)對(duì)我們組員之間的溝通合作能力提出了更高的要求，要求我們用更清晰簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言向組員表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思路和解決方法，提升了我們的合作能力和解決問(wèn)題的能力”。

當(dāng)然也有學(xué)生提到這樣的競(jìng)賽方式有很多困難，有些困難確實(shí)很難克服，比如：特殊時(shí)期器件購(gòu)買渠道不暢、快遞送貨影響到競(jìng)賽的進(jìn)程、有些賽題的制作由一個(gè)人完成難度較大等，這也給我們競(jìng)賽組織者提出了新的課題：在這種非常時(shí)期如何確保教學(xué)質(zhì)量，真正做到“停課不停教、停課不停學(xué)”，順利完成教學(xué)任務(wù)。

4 競(jìng)賽實(shí)際效果的檢驗(yàn)與反思

校級(jí)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽按計(jì)劃順利完成，根據(jù)作品的完成度及設(shè)計(jì)報(bào)告等評(píng)審出了相應(yīng)的各個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，看到了在同組學(xué)生的共同努力下完成的比較完整的作品，也看到有些學(xué)生克服各種困難制作的不是十分完美的作品。有的學(xué)生如愿以償獲得了競(jìng)賽獎(jiǎng)項(xiàng)，也有學(xué)生遺憾地與獎(jiǎng)項(xiàng)失之交臂。但不管結(jié)果如何，所有參加競(jìng)賽活動(dòng)的學(xué)生都得到了很好的鍛煉機(jī)會(huì)，尤其在不能正常返校期間，很好地踐行了“停課不停教、停課不停學(xué)、停課不停賽”的宗旨。但本次競(jìng)賽活動(dòng)的開(kāi)展也不是盡善盡美，也存在一些不足之處。

競(jìng)賽結(jié)果是要制作具有一定功能的實(shí)物作品，在制作過(guò)程中需要軟硬件相互配合，不斷調(diào)試完善，由于同組的學(xué)生不在一起，有些現(xiàn)象不能很直觀準(zhǔn)確地掌握，對(duì)問(wèn)題的解決、性能的提升等都有一定的影響；制作調(diào)試過(guò)程只能一個(gè)學(xué)生完成，缺少其他同學(xué)的協(xié)助，給制作過(guò)程帶來(lái)了很大的困難，也影響了作品的完成度；不在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展競(jìng)賽，教師很難開(kāi)展有效的指導(dǎo)工作，也會(huì)使學(xué)生解決問(wèn)題的效率下降。所有這些都是沒(méi)有在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展競(jìng)賽，學(xué)生與學(xué)生、教師與學(xué)生之間的交流互動(dòng)不是很流暢造成的，也是因?yàn)榈谝淮卫迷诰€方式開(kāi)展學(xué)科競(jìng)賽，缺少經(jīng)驗(yàn)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展、各種實(shí)時(shí)交流平臺(tái)的普及應(yīng)用，相信這些問(wèn)題都可以得到有效解決，也會(huì)使各種學(xué)科競(jìng)賽的開(kāi)展獲得更好的效果。

5 結(jié)語(yǔ)

學(xué)科競(jìng)賽能有效訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)和思維，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，有利于提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的綜合素質(zhì)。探索更好地利用電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽作為載體，利用學(xué)校的優(yōu)質(zhì)資源，引導(dǎo)學(xué)生在平時(shí)的教學(xué)實(shí)踐中充分發(fā)揮自主學(xué)習(xí)精神，使競(jìng)賽由短期展示成績(jī)?yōu)橹鞯幕顒?dòng)發(fā)展為常規(guī)的教學(xué)活動(dòng)，由少數(shù)人參與的精英比賽發(fā)展成更多學(xué)生共享的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，由點(diǎn)到面，在提高競(jìng)賽成績(jī)的同時(shí)，使更多學(xué)生得到培養(yǎng)，提高實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)科競(jìng)賽成為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的有效載體和平臺(tái)。受疫情的影響，學(xué)生沒(méi)有返校，但創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)不能斷，學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)也必須進(jìn)行。校級(jí)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的開(kāi)展，雖然還有些環(huán)節(jié)不盡人意，但總體而言較好地完成了完整的競(jìng)賽活動(dòng)，學(xué)生也得到了很好的鍛煉培養(yǎng)，達(dá)到了預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)。