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电子设计大赛论文范文

电子设计大赛论文

电子设计大赛论文范文第1篇

统一思想,明确目的.大学生电子设计大赛是考察在校大学生专业知识和实践能力的综合型竞赛,是检验学校办学能力的高水平竞赛,同时保证参加大赛的同学能通过大赛这一平台有所收获和进步.指导教师通过比赛积累经验,实现比赛在学校可持续发展,实现以赛促管、以赛促学、以赛促改.大学生电子设计大赛组织过程分为宣传、动员、报名、培训、筛选、强化、竞赛、奖励、总结.赛前准备包含赛前组织和赛前培训.赛前组织包括人员组织、经费组织、设备与耗材组织,赛前培训是对学生进行针对性高强度模拟训练,赛前精心准备是竞赛成功的一半,让每位指导老师和同学在电子设计大赛赛前、赛中、赛后都有所收获.

1.1赛前组织

1.1.1人员组织

学校成立电子设计大赛领导小组.全国大学生电子设计大赛和省级大学生电子设计大赛轮流隔年举办一次,领导小组是常设机构,负责电子竞赛组织、管理、协调工作.电子设计大赛领导小组组长一般由主管教学副校长担任,副组长由学校教务处处长和相关学院院长共同担任,办公室主任由电工电子实验中心主任担任.办公室设在实验中心,负责处理大赛日常事务,成员包括指导老师、实验员及大赛相关人员.电子设计大赛领导小组负责相关部门协调和政策落实和大赛组织和宣传,负责参赛人员管理和学生培训,负责赛前制定培训计划收集整理资料,负责与赛区组委会联络和大赛专项经费管理,负责元器件及耗材保管、整理、发放、采购和培训竞赛场地管理,负责培训竞赛后勤保障和学生管理.电子设计大赛人员组织包含指导老师的组织和参赛学生的组织.强有力的指导老师团队是电子设计大赛取得成功的基础.随着技术发展,大赛专业知识广度和深度不断加深,题目更加新颖贴近生活,包括电源类、控制类、无线收发类、仪器仪表类等,涉及电子技术各领域和方向,对指导老师综合素质和能力提出了更高要求.指导老师需要精通模拟电路、数字电路、高频电路,精通51单片机和熟练运用CORTEX-M3嵌入式系统、CPLD/FPGA可编程逻辑器件、DSP数字信号处理器等,有丰富的实践经验和极强攻坚能力.根据实际情况组建指导教师团队给学生全方位的指导,充分发挥指导教师特长,取长补短,相互学习,共同提高.参赛学生是大赛主体,加强宣传,吸引更多同学参与大赛,同时保证竞赛质量和水平,经选拔合格或任课老师推荐才能正式报名参加.大三学生知识结构和实践能力强于大二学生,选拔时以大三学生为主,适当选取大一、大二学生保证后备力量,组成电子设计大赛参赛队伍.通过学校宣传、领导小组动员、辅导员讲解,使参赛同学全方位多角度了解电子设计大赛的意义和目的,对就业和成长的帮助,调动学生竞赛积极性和热情.

1.1.2经费组织

电子设计大赛经费使用原则:预算清晰,专人管理,专款专用,合理使用,厉行节约,保证运行,各项开支在预算内完成,开支与预算一致.经费来源分为学校年度预算和校内部门筹集,用于电子设计大赛基本运行和指导教师课时补贴.基本运行包含报名费、管理费、电子元器件及耗材采购添置、竞赛期间餐费及其他杂费.指导教师课时补贴指赛前教师培训课时费、竞赛期间指导教师补贴.电子设计大赛经费不含教师差旅费和竞赛获奖后学校发放奖金,赛后根据政策另行拨付.

1.1.3设备耗材组织

大赛设备耗材专人管理,专人采购,统一分配;培训类耗材由培训教师提出计划统一采购.

1.2赛前培训

电子设计大赛赛前对学生的培训是学生提高的重要过程,很大程度上决定了比赛成绩.指导教师根据历年竞赛内容和特点,结合自身特长制定详尽的培训计划和方案.大三学生知识相对全面但实践应用能力较差,没有系统设计经验,知识点孤立难以将各门课程融合到一起,大二学生专业知识结构不完整,认识片面,指导教师根据学生实际情况因材施教做出个性化的培训与辅导,使培训效果达到最佳.培训分两个阶段,时间5~6周.第一阶段(3~4周)采用集中授课与实际制作相结合的方式,第二阶段(2~3周)采用三人一组半开放自主设计的方式.第一阶段包含模块电路分析、设计、调试、制作、参数测试、基本仪器使用及报告书写,对往届比赛重点模块电路进行有针对性专题讲座和制作.重点模块有电源电路、信号调理与运算放大电路、传感器与微弱信号检测电路、信号发生电路、通信电路、电压与频率转换电路,单片机最小系统、人机交互电路、数据采集电路、驱动电路等.设计报告内容包含:摘要,叙述核心技术、实现方法与发挥;系统设计方案,叙述方案选择、系统结构、实现方法;硬件电路设计与分析计算,叙述硬件电路原理、计算、设计与实现;软件设计,叙述软件程序思想、流程、实现方法与重点程序;测试结果与分析,叙述测试仪器、测试方法、测试结果、数据分析;总结与展望,总结题目完成情况、存在问题与展望.第一阶段使学生掌握基本模块电路,对电子设计进一步了解和认识,优秀学生脱颖而出,具备冲击奖项实力,指导教师对这部分同学重点关注,毕竟指导教师精力有限,不可能面面俱到,拿奖也是一项重要而艰巨的任务.第二阶段3人一队进行赛前热身.按比赛要求自主设计,锻炼同学们系统分析与设计、制作与调试、参数测试、团队分工与协作能力.每队由3名同学自愿组合组成,1名同学负责软件编写,1名同学负责硬件制作,1名同学负责报告撰写.实际比赛有很多突况需共同讨论、共同参与、共同应对、共同解决.指导教师可以根据以往题目特点、内容和难度自行设计题目,也可以直接选择往届典型题目.第二阶段模拟训练展现了各队水平和能力,也暴露存在的问题,指导教师根据每队实际情况进行赛前辅导.

2赛期管理

比赛前2~3周,组委会发放比赛用单片机和开发平台,提前让参赛队熟悉开发环境,赛前一周公布本届电子设计大赛可能用到的元器件测试仪器,指导教师团队根据公布元器件清单估计本届比赛可能出现的题目和用到的模块.指导教师对器件进行分析,列出本次大赛可能用到元器件详细清单,交器件管理员清理汇总,不足部分立即准备和采购,采购应确保器件质量,排除器件质量问题带来的故障和干扰.参赛队在赛前调试好竞赛场地仪器设备,查看元器件清单结合指导老师分析对新器件和不熟悉模块进行搭建与调试,为比赛正式开始做好准备.4天3夜的电子设计大赛开始后,第一天选择题目、设计方案与具体电路,领取元器件及耗材,不足的元器件汇总立即采购.第二天完成软件编写和部分模块电路搭建.第三天完成软硬件联调和报告书写.第四天完成参数测试,有能力的同学完成发挥部分设计.

3赛后总结

电子设计大赛论文范文第2篇

关键词:电子大赛;理论培养;焊接工艺

中图分类号:G642.423 文献标志码:B 文章编号:1674-9324(2016)03-0094-02

一、导论

全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,是主要面向全国电子类学科大学生赛事,目的在于推动教学改革、培养实用型人才,同时也有助于培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作、提高学生电子设计制作的能力,为选拔人才也创造了条件。比赛自从开办以来,一直备受全国高等院校和学生的重视,被认为国内“含金量”最高的比赛之一,比赛成绩在某种程度上已经成为标志着学校教学水平的高低。而参加比赛获奖的学生在求职过程中,也经常受到用人单位的青睐。全国大学生电子大赛是一种半开放的比赛,比赛时间为4天3夜。比赛期间[1],同一个队伍的队员之间可以商讨设计思想,确定设计方案,进行分工协作,以队为基本单位独立完成比赛任务。指导教师不允许对参赛学生进行指导,参赛队员也不可以与其他人员探讨任何问题,队员可以查询相关资料设计电路并完成作品。比赛内容涉及范围比较广,包含高频、低频电子线路设计、单片机等控制电路,几乎包含了电子类专业所有的专业课程,没有深厚的理论基础和对电子元器件扎实的认识,很难在短短的4天中完成比赛,赛前培训则成为完成比赛内容提高比赛成绩的关键。如何进行赛前培训、提高比赛成绩,已经成为指导教师及参赛学生讨论的重点问题。本文根据电子大赛和教学内容,对学生的培训可以从几个方面进行考虑,主要包括是理论培养、电路设计训练、电子元器件认识、焊接工艺练习等。

二、理论培养

良好的比赛成绩与对电路理论知识的掌握情况是分不开[2,3]。首先需要熟练掌握基础知识。电子设计大赛的电路设计与参加考试不同,对知识的认知不能停留在仅仅会做习题的层面上,需要深刻理解教材中每一个电路设计的原理,如三极管、电阻、电容、电感等元器件在电路中发挥的作用,其数值变化对电路的影响等。例如,三极管的三个工作状态饱和、截止、放大,如何设计参数,使其工作在不同的工作状态,实现所需要的功能,这些都需要学生对电路知识有深刻的认识才能够设计出相关的电路。然而,电子大赛比赛时间一般为9月初,大四的学生已经学习了电路与电工基础、模拟电子线路、单片机、高频电子线路等课程等相关的电子技术专业课,从所学习的课程上可以看出,完全具有独立完成电子大赛题目的电路设计的能力。但是由于时间的关系,大四的学生对以前所掌握的部分知识存在遗忘的现象,这些都需要学生利用业余或者假期时间重新复习以前学习过的相关知识,以便在比赛的时候能灵活运用理论去设计电路。由于电子大赛与电子线路等课程相关的内容比较多,单靠学生自己很难在业余时间复习学会相关的知识,并且,学生习惯于考试的方法学习,对于电路的设计,几乎没有任何经验,很难把握住理论学习的重点。为了提高学生的理论水平,学校应该组织在电路设计上有经验的教师,对参赛学生进行辅导,以加深对理论知识的认识与理解。

三、电路设计训练

普通高等学校课程体系建设上[4],受到高等学校师资、投入等各方面的影响,电子类的教学还是以理论授课为主,同时开放对应的实验、课程设计等实践教学环节,学生对电路的认识还停留在实验上,很少能够形成电路设计的概念。面对一个电路设计,不知道如何从何处入,这就需要从简单的电路设计入手,培养学生设计电路的能力。如何贯穿所学电路知识设计电路,是参赛的关键。电子大赛的电路设计是绝对不是靠一门课程可以设计出理想的电路完成比赛任务的,它是需要依靠多门课程知识内容的集中体现。电子大赛的电路设计通常需要由多个小单元电路组成。如遇到显示温度、采集信号等内容则需要使用单片机等器件来实现、如果采集的信号幅度过小则需要对其进行放大达到下一级电路的输入要求。因此将电路知识融合贯穿起来才能完成整个电路的设计。总所周知,无论多么复杂的电路,都是由简单的单元电路组合起来,实现复杂的电路功能,因此,根据学生所掌握的本科知识,先给出若干单元电路题目进行设计,如加法器、振荡器、乘法器等电路设计,让学生自行设计。随着软件技术的发展,已经存在一些电路仿真软件,如EWB、Proteus等,学生可以依据这些软件将自己设计的电路进行仿真实现,验证自己的设想是否正确。采用这些软件实现电路仿真,不仅可以使学生的设计电路时候的一些想法得到实现,也可以降低成本,同时学生也可以很容易修改参数,观察每个单个电子元件在电路中发挥的作用,这在实物电路中是很难实现的。

四、电子元器件的认识与焊接工艺

电路设计采用仿真软件实现,可以对学生起到一个锻炼作用,但是这些仿真电路毕竟与实际电路的设计毕竟存在一定的距离,我们必须把仿真电路转换成实物电路,才能提高学生对真正电路的认识。对于很少接触实际应用的本科生来说,首先培养学生对电子元器件的认识,如电阻、电容、电感等型号、阻值、电容数值等的认识,如何分清三极管、二极管的管脚;认识常用的运放芯片,比如OP07等,对于比较不熟悉的芯片,学会如何查找芯片的参数,芯片输入的电压范围等,以便用于在设计电路的时候可以依据参数,选择性能比较合适的芯片用于电路中。其次,电路焊接问题一直是困扰学生电路成功参赛的主要原因,经过了2~3天的电路设计及仿真实现,学生基本上完成电路设计,在实现作品的时候,学生焊接完的电路板,经常会出现电路不能正常工作、或者输出信号与设计初衷不一样的情况,甚至无任何信号输出,电路的焊接往往是出现问题的主要原因,虚焊、焊点过大、电子元器件被烧坏等问题都严重影响电路正常工作,即使比赛结束前可以正常工作的电路,到了比赛现场测试的时候,也经常会出现电路无法正常工作,或者是电子元器件被烧的情况。当然电路无法正常工作的原因有很多,焊接技术不过关是常见的原因,由此,需要加强对学生平时对焊接工艺的训练,提高作品成功由于焊接问题导致的比赛失败。另外,熟练的掌握示波器、万用表、直流稳压电源、信号源等基本仪器也是需要对学生进行培训的重要环节。比赛赛场通常不是在本校进行,而常用的仪器种类有分为很多种,国内的仪器面板也几乎都是专业英文标识,在紧张的比赛环境中,顺利操作这些仪器仪表进行测量也不是很容易的事情,因此需要训练学生熟练掌握常用仪器的使用方法,掌握仪器面板每一个按钮的英文含义,熟练掌握仪器的操作和按钮含义以后,即使遇到不熟悉的仪器,也可以很快学会使用方法。

五、赛前模拟练习

实战模拟训练是赛前不可缺少的一个重要环节。由于电子大赛需要面向电子、通信、自动化等专业学生参赛,因此,每年电子大赛的题目大致包括几个方面:电源、放大器相关的内容、通信、控制等几个大方面的设计。指导教师可以依据自己所带学生的专业方向设计一些相关题目进行模拟训练。经过理论、电路设计等方面系统的培训,参赛学生已经基本掌握了电路设计的相关知识。在这种情况下,参赛学生也需要参与几次模拟训练以达到组员之间相互配合的目的。每组参赛队员为3人,比赛中也通常涉及基础电路设计、单片机设计、电路焊接、最后完成比赛报告。合理的分工合作能够数顺利完成电路设计,如果在比赛配合出现问题,则有可能导致在规定时间内无法完成比赛,指导教师可依据学生掌握知识的情况,对学生进行分工。如将基础知识掌握比较全面的学生作为组长,负责电路整体设计、单片机编程比较好学生的负责单片机控制、文笔比较好的同学负责论文报告的写作。这种赛前实战模拟训练还有一个重要的目的,学会排查问题电路。在电路的设计和焊接过程中,会出现各种问题,一般来说,即使是指导教师在短时间内发现问题也是很困难的事情,这些问题出现在赛场上,只能依靠学生自己解决问题,对于对电路的初学者来说,这种问题也是经常发生,焊接的电路也很难一次成功,学会排查电路故障时参赛学生必须掌握的基本内容。针对存在问题的电路,当某一部分电路出现问题的时候,首先需要要做的是需要是检查电路设计的是否正确,确信电路设计正确后,再依照电路图检查电路连线问题,如果都没有问题,则需要依照电路从前往后每一个焊点都需要采用万用表或者示波器测量电压或者波形。这也需要对电路的原理极为熟悉,清楚了解电路中每一处的电压的大小、每一处电压波形形状等相关参数,以判断电路出现的问题所在。

六、结论

本文仅仅是从以上几个方面来讨论如何在赛前对学生进行培训,以提高学生参加比赛的成绩。但是,毕竟比赛各种意外都会发生,在短时间内完成电路的设计、购买元器件、完成电路作品,即使参加培训的学生也会由于经验不足,参数设计等问题等会有很多意外发生,影响比赛成绩。加强平时对学生的训练、增加电路设计经验是靠平时一点一滴积累起来的,只有打下深厚扎实的基础,才能在比赛中取得良好的成绩。

参考文献:

[1]汤勇明,堵国牛贺晋,等.大学生竞赛组织和创新能力培养的探索[J].电气电子教学学报,2009,31(4):76-77.

[2]龚仁喜,孟小碧,秦钢年.创新型人才培养与实验教学改革的探索与实践[J].实验技术与管理,2006.

电子设计大赛论文范文第3篇

大学生电子设计大赛是目前大学生关注的比赛之一,如何提高学生比赛成绩,是每个指导教师、参赛学生一直共同关注的重点。本文根据电子大赛期间,学生在完成电路时候经常出现的问题,指出赛前培训的重要性,提出赛前需要通过对学生进行理论培训,电路设计、电子器件认识、电路焊接工艺,来提高学生设计电路、实现电路的能力,以使学生在比赛中获得更好的成绩。

关键词:

电子大赛;理论培养;焊接工艺

一、导论

全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,是主要面向全国电子类学科大学生赛事,目的在于推动教学改革、培养实用型人才,同时也有助于培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作、提高学生电子设计制作的能力,为选拔人才也创造了条件。比赛自从开办以来,一直备受全国高等院校和学生的重视,被认为国内“含金量”最高的比赛之一,比赛成绩在某种程度上已经成为标志着学校教学水平的高低。而参加比赛获奖的学生在求职过程中,也经常受到用人单位的青睐。全国大学生电子大赛是一种半开放的比赛,比赛时间为4天3夜。比赛期间[1],同一个队伍的队员之间可以商讨设计思想,确定设计方案,进行分工协作,以队为基本单位独立完成比赛任务。指导教师不允许对参赛学生进行指导,参赛队员也不可以与其他人员探讨任何问题,队员可以查询相关资料设计电路并完成作品。比赛内容涉及范围比较广,包含高频、低频电子线路设计、单片机等控制电路,几乎包含了电子类专业所有的专业课程,没有深厚的理论基础和对电子元器件扎实的认识,很难在短短的4天中完成比赛,赛前培训则成为完成比赛内容提高比赛成绩的关键。如何进行赛前培训、提高比赛成绩,已经成为指导教师及参赛学生讨论的重点问题。本文根据电子大赛和教学内容,对学生的培训可以从几个方面进行考虑,主要包括是理论培养、电路设计训练、电子元器件认识、焊接工艺练习等。

二、理论培养

良好的比赛成绩与对电路理论知识的掌握情况是分不开[2,3]。首先需要熟练掌握基础知识。电子设计大赛的电路设计与参加考试不同,对知识的认知不能停留在仅仅会做习题的层面上,需要深刻理解教材中每一个电路设计的原理,如三极管、电阻、电容、电感等元器件在电路中发挥的作用,其数值变化对电路的影响等。例如,三极管的三个工作状态饱和、截止、放大,如何设计参数,使其工作在不同的工作状态,实现所需要的功能,这些都需要学生对电路知识有深刻的认识才能够设计出相关的电路。然而,电子大赛比赛时间一般为9月初,大四的学生已经学习了电路与电工基础、模拟电子线路、单片机、高频电子线路等课程等相关的电子技术专业课,从所学习的课程上可以看出,完全具有独立完成电子大赛题目的电路设计的能力。但是由于时间的关系,大四的学生对以前所掌握的部分知识存在遗忘的现象,这些都需要学生利用业余或者假期时间重新复习以前学习过的相关知识,以便在比赛的时候能灵活运用理论去设计电路。由于电子大赛与电子线路等课程相关的内容比较多,单靠学生自己很难在业余时间复习学会相关的知识,并且,学生习惯于考试的方法学习,对于电路的设计,几乎没有任何经验,很难把握住理论学习的重点。为了提高学生的理论水平,学校应该组织在电路设计上有经验的教师,对参赛学生进行辅导,以加深对理论知识的认识与理解。

三、电路设计训练

普通高等学校课程体系建设上[4],受到高等学校师资、投入等各方面的影响,电子类的教学还是以理论授课为主,同时开放对应的实验、课程设计等实践教学环节,学生对电路的认识还停留在实验上,很少能够形成电路设计的概念。面对一个电路设计,不知道如何从何处入,这就需要从简单的电路设计入手,培养学生设计电路的能力。如何贯穿所学电路知识设计电路,是参赛的关键。电子大赛的电路设计是绝对不是靠一门课程可以设计出理想的电路完成比赛任务的,它是需要依靠多门课程知识内容的集中体现。电子大赛的电路设计通常需要由多个小单元电路组成。如遇到显示温度、采集信号等内容则需要使用单片机等器件来实现、如果采集的信号幅度过小则需要对其进行放大达到下一级电路的输入要求。因此将电路知识融合贯穿起来才能完成整个电路的设计。总所周知,无论多么复杂的电路,都是由简单的单元电路组合起来,实现复杂的电路功能,因此,根据学生所掌握的本科知识,先给出若干单元电路题目进行设计,如加法器、振荡器、乘法器等电路设计,让学生自行设计。随着软件技术的发展,已经存在一些电路仿真软件,如EWB、Proteus等,学生可以依据这些软件将自己设计的电路进行仿真实现,验证自己的设想是否正确。采用这些软件实现电路仿真,不仅可以使学生的设计电路时候的一些想法得到实现,也可以降低成本,同时学生也可以很容易修改参数,观察每个单个电子元件在电路中发挥的作用,这在实物电路中是很难实现的。

四、电子元器件的认识与焊接工艺

电路设计采用仿真软件实现,可以对学生起到一个锻炼作用,但是这些仿真电路毕竟与实际电路的设计毕竟存在一定的距离,我们必须把仿真电路转换成实物电路,才能提高学生对真正电路的认识。对于很少接触实际应用的本科生来说,首先培养学生对电子元器件的认识,如电阻、电容、电感等型号、阻值、电容数值等的认识,如何分清三极管、二极管的管脚;认识常用的运放芯片,比如OP07等,对于比较不熟悉的芯片,学会如何查找芯片的参数,芯片输入的电压范围等,以便用于在设计电路的时候可以依据参数,选择性能比较合适的芯片用于电路中。其次,电路焊接问题一直是困扰学生电路成功参赛的主要原因,经过了2~3天的电路设计及仿真实现,学生基本上完成电路设计,在实现作品的时候,学生焊接完的电路板,经常会出现电路不能正常工作、或者输出信号与设计初衷不一样的情况,甚至无任何信号输出,电路的焊接往往是出现问题的主要原因,虚焊、焊点过大、电子元器件被烧坏等问题都严重影响电路正常工作,即使比赛结束前可以正常工作的电路,到了比赛现场测试的时候,也经常会出现电路无法正常工作,或者是电子元器件被烧的情况。当然电路无法正常工作的原因有很多,焊接技术不过关是常见的原因,由此,需要加强对学生平时对焊接工艺的训练,提高作品成功由于焊接问题导致的比赛失败。另外,熟练的掌握示波器、万用表、直流稳压电源、信号源等基本仪器也是需要对学生进行培训的重要环节。比赛赛场通常不是在本校进行,而常用的仪器种类有分为很多种,国内的仪器面板也几乎都是专业英文标识,在紧张的比赛环境中,顺利操作这些仪器仪表进行测量也不是很容易的事情,因此需要训练学生熟练掌握常用仪器的使用方法,掌握仪器面板每一个按钮的英文含义,熟练掌握仪器的操作和按钮含义以后,即使遇到不熟悉的仪器,也可以很快学会使用方法。

五、赛前模拟练习

实战模拟训练是赛前不可缺少的一个重要环节。由于电子大赛需要面向电子、通信、自动化等专业学生参赛,因此,每年电子大赛的题目大致包括几个方面:电源、放大器相关的内容、通信、控制等几个大方面的设计。指导教师可以依据自己所带学生的专业方向设计一些相关题目进行模拟训练。经过理论、电路设计等方面系统的培训,参赛学生已经基本掌握了电路设计的相关知识。在这种情况下,参赛学生也需要参与几次模拟训练以达到组员之间相互配合的目的。每组参赛队员为3人,比赛中也通常涉及基础电路设计、单片机设计、电路焊接、最后完成比赛报告。合理的分工合作能够数顺利完成电路设计,如果在比赛配合出现问题,则有可能导致在规定时间内无法完成比赛,指导教师可依据学生掌握知识的情况,对学生进行分工。如将基础知识掌握比较全面的学生作为组长,负责电路整体设计、单片机编程比较好学生的负责单片机控制、文笔比较好的同学负责论文报告的写作。这种赛前实战模拟训练还有一个重要的目的,学会排查问题电路。在电路的设计和焊接过程中,会出现各种问题,一般来说,即使是指导教师在短时间内发现问题也是很困难的事情,这些问题出现在赛场上,只能依靠学生自己解决问题,对于对电路的初学者来说,这种问题也是经常发生,焊接的电路也很难一次成功,学会排查电路故障时参赛学生必须掌握的基本内容。针对存在问题的电路,当某一部分电路出现问题的时候,首先需要要做的是需要是检查电路设计的是否正确,确信电路设计正确后,再依照电路图检查电路连线问题,如果都没有问题,则需要依照电路从前往后每一个焊点都需要采用万用表或者示波器测量电压或者波形。这也需要对电路的原理极为熟悉,清楚了解电路中每一处的电压的大小、每一处电压波形形状等相关参数,以判断电路出现的问题所在。

六、结论

本文仅仅是从以上几个方面来讨论如何在赛前对学生进行培训,以提高学生参加比赛的成绩。但是,毕竟比赛各种意外都会发生,在短时间内完成电路的设计、购买元器件、完成电路作品,即使参加培训的学生也会由于经验不足,参数设计等问题等会有很多意外发生,影响比赛成绩。加强平时对学生的训练、增加电路设计经验是靠平时一点一滴积累起来的,只有打下深厚扎实的基础,才能在比赛中取得良好的成绩。

参考文献:

[1]汤勇明,堵国樑,贺晋,等.大学生竞赛组织和创新能力培养的探索[J].电气电子教学学报,2009,31(4):76-77.

[2]龚仁喜,孟小碧,秦钢年.创新型人才培养与实验教学改革的探索与实践[J].实验技术与管理,2006.

[3]郭亮,姜文聪,任旭虎.大学生电子竞赛培训模式的思索[J].中国教育技术装备,2014,(2):92-93.

电子设计大赛论文范文第4篇

论文关键词:电子设计竞赛,实践教学,课程体系,创新人才

 

一、引言

全国大学生电子设计竞赛由教育部高教司和信息产业部人事司共同主办[1],从1994年到现在,先后举办了近十届全国竞赛和四届专题竞赛。大赛从一开始就确立了“推进教育教学改革,为人才培养服务”的宗旨,不断推进高校教育教学的改革与发展[1][2]。我校从1997年开始面向全校召集优秀学生参加全国大学生电子设计竞赛,成绩斐然,先后获得国家一等奖三项,国家二等将五项,山东省一、二等奖励多项。这些成绩对学生的鼓舞很大,要求参赛的学生逐年增多,参与的专业范围也不断扩大。参加过电子设计竞赛的学生在系统设计、方案论证、整机调试、选用新器件及创新能力与合作精神等方面得到了全面提高,也增强了他们的自信心。他们在毕业设计和以后的科研工作中,独立工作的能力较强,受到了教师和用人单位的欢迎和好评。我们从以下几个方面,谈谈通过组织大学生电子设计竞赛期刊网,对程体系改革与创新能力培养的促进作用。

二、大学生电子设计竞赛促进了电子技术相关课程教学体系的改革与完善

通过组织参加全国大学生电子设计竞赛及赛前选拔与培训,发现我校本科生存在理论基础较好而动手能力较差、参与意识较强而工程素养不足等缺点。这反映出教学过程重理论轻实践、重软件轻硬件,也说明现有的教学内容和课程体系急需改革,如:在平时实验课中,验证性实验多而自主设计的实验少,单科性实验多而综合性实验少,采用传统的方法多而应用最新的技术少,反映电子技术应用的前沿课程少。针对这些问题,我们对电子类课程体系进行了一些调整和改革。

首先在教学内容上,由于新技术、新器件应用范围越来越广和电子技术的飞速发展,我们开出了“可编程逻辑器件及其应用”、“电子设计自动化”、“现代电子系统设计”、“条形码与IC卡技术”等新课程,编写了教学大纲,经过多年实践,效果良好,丰富和完善了电子技术课程体系。配合课程体系和电子技术竞赛编写了新的理论教材“电子设计自动化”和实验教材“电子技术测量与实验”。在新教材中,舍弃了过时陈旧的内容,引入新的内容,增加了电子线路软件仿真的内容,使硬件软件相结合,丰富了实验手段。新教材还增加了大量的设计性和综合设计性实验内容,满足不同程度学生的需要。实验教学环节已由单纯的“验证”实验向“单元验证、分析设计、系统综合”实验相结合的方向转变。根据新教材构建了模块化的EDA实验教学内容体系,具体框图如下图1所示:

其次从教学目的和教学摘要求学生按照已知的方法和步骤进行操作即可,这种实验方式在基础训练阶段是必不可少的,但因为其本身在时间、空间和内容上的局限性,不利于学生自由发挥,也不利于学生创新能力的培养。而非验证性实验因可让学生自主设计和拓展实验,从而提高了其挑战性,也极大地激发了学生的创新欲望,对培养学生的实际动手能力和创新精神是非常有利的。

图1 模块化的EDA实验教学内容体系

同时对教学方法也进行了改革。教学方法改革是与教学内容的改革相辅相成的[1][3],竞赛促进教学内容的更新期刊网,新的内容迫使有相应的教学方法与之适应,以达到理想的教学效果。我们的新课程体系和教材给学生更多独立学习、独立思考的空间,教学方法上也应留给学生更多时间,因此,我们将原来的集中实验教学方法,改为集中实验与开放实验、虚拟实验、分布实验等多种实验教学模式相结合的方式,实验模式由过去的单一模式向多元化的实验教学模式转变。我们的开放式教学包含两方面的含义,即时间开放和内容开放。时间上的开放即在规定了学生的实验内容以后,学生可以在相当大范围内选择完成实验的时间,这样学生可以在时间上有较大的灵活性,提高学生学习的主动性。内容上的开放是指学生在实验中除了可以进行规定的实验内容,还可以根据自己的专业和爱好,选择规定以外的实验内容,这样有助于学生创新能力的培养和提高。

通过教学体系、方法的改革与不断完善,在平时的学习中就能给有兴趣有能力的学生提供实践实习的条件和空间,逐步培养他们的实际动手能力和创新能力。同时,通过实际动手设计可以让学生更好的消化课本上的知识,理论联系实际,激发大学生的学习积极性和主动性。

三、全国大学生电子设计竞赛促进了实验室硬件水平和综合适应能力的不断提高

电子设计竞赛的场地是由参赛学校自己提供的。能否适应电子设计竞赛各种题目的要求,体现了该实验室的应变能力和综合适应能力。长期以来,由于电子技术各类实验室的装置基本上是老三样(电压表、信号源、示波器),学生在实验中接触不到先进的实验手段和先进的仪器设备,这个缺陷在常规实验中的表现并不明显,但在电子设计竞赛惜时如金的场合下就显得非常突出。谁采用的仪器工具先进、自动化程度高,谁就会在其它条件相同的情况下赢得更多的时间,从而取得更好的成绩。比如我们在竞赛中使用的先进的数模混合型示波器以及数字示波器,受到学生的一致认可,通过多年的竞赛,在学校的大力支持下,电工电子学教学中心的实验室建设起点高期刊网,设备先进,为电子竞赛提供了一个良好的环境。

四、全国大学生电子设计竞赛推动了电子技术课程设计内容和体系的不断发展

课程设计是学生相对集中,实践功能较强,比较能真实反映一个学生实践动手能力的一项教育教学内容[4]。因此,为了不断适应电子技术发展的要求,同时也为初步选拔电子设计竞赛学生做一个基本参考,整个课程设计体系也要不断发展与完善。

首先从设计内容上,设计的内容不断更新,难度也不断增加;其次从软件设计工具上,随着电子设计开发工具的不断发展,通过各种渠道将ispExpert、ispLever、ModelSim、Synplicity等各种流行的仿真软件及开发工具逐一介绍给广大学生使用;再次从软件编程语言上,Able、VHDL、Verilog等多种流行的硬件编程语言都被广大学生所逐渐熟悉;最后从硬件设计和测试工具上,自主设计制作了小型的“SZD-III型PLD实验开发系统”、大型PLD课程设计演示仪器、电子竞赛系统开发板等。

五、全国大学生电子设计竞赛使优秀学生脱颖而出,促进了教师业务水平的提高

电子设计竞赛使那些具有良好的理论基础、实践动手能力强,特别是具有创新意识和协作精神的学生有了施展自己才能的空间。他们不循规蹈矩,不死读书本,而是积极进取,学以致用,理论密切联系实际,通过赛前的培训以及大赛的洗礼,使他们在各方面更加成熟。参赛的学生报考研究生时也受到硕士生导师的青睐,而没有上研究生的同学在联系工作时也极受欢迎,不少公司在招聘时深有感触的说:“像这样的学生有多少我们要多少”。这些学生的成才,也在低年级学生中产生了良好的辐射作用。

对于教师而言,由于我们的课程是面向全校学生的专业基础课,教学任务比较重,为提高效率,施行的是模拟、数字、电工电子学三门课程教学人员相对固定的方法。每位老师基本上只负责其中一门课程。这样一来,虽然教师能够对所负责的这一门课程内容比较熟练,但时间长了对其它两方面的知识期刊网,缺乏必要的联系,从长远看,不利于教师业务水平的提高,不利于学生的培养,因为学生将来面对实际的电路系统,所需要考虑的问题是综合性的,如果教师在教学过程中不能帮助学生树立一个综合考虑问题的思想,这是教学上的一个遗憾。而通过组织教师参加电子设计竞赛的培训工作,一定程度上改善了这一状况。教师们在辅导参赛学生训练的过程中,不但提高了业务素质,而且认识到在教学中贯穿综合考虑解决问题的思想对学生能力培养的重要性。

六、创立了一种实践中较为成功的大学生学科竞赛的培训内容体系和组织运行模式

经过多届全国、山东省、学校竞赛,根据历届电子设计竞赛所涉及到的领域,目前已经形成较为合理的培训体系,培训内容涉及电子系统设计、EDA、单片机、制作与安装工艺、功率电子、软件设计等内容,经过多年实践,效果良好。同时也创立了一种实践中较为成功的大学生学科竞赛的组织运行模式。

(1)平时积累。通过电子技术相关课程体系的改革与完善,使得有兴趣和能力的学生在平时的学习中就能够获得一定的经验积累和实践机会,使得动手能力、创新能力、设计水平得到一定程度的提高。

(2)择优选拔。在电子设计竞赛开赛前,通过报名、笔试、实物制作、面试、推荐等方式择优选出30-50名学生参加培训和比赛。

(3)强化训练。培训开始时,根据历届电子设计竞赛所涉及到的领域邀请相关教师为学生进行授课,让学生在短时间内能够对相关领域知识有较深入的理解,打好设计基础,然后由负责老师带领参赛学生在现有硬件条件下对学生的软件、硬件综合设计能力进行强化训练。

(4)模拟竞赛。根据现有的硬件设备和条件,尽量节约开销,选择合适的可以完成的设计题目,把培训学生进行分组,让学生在限定的时间内利用现有的器件和设备完成一次设计,强化锻炼并检验参赛学生的设计水平和动手能力,并让学生对真正的竞赛有初步的认识和体验。

(5)合理组合。在培训和模拟竞赛期间,不同的学生在不同的方面可能会有各自突出的表现期刊网,比如有的学生硬件水平很好,有的学生软件水平很高,有的学生综合设计能力很强,教师要善于发现学生的特点,并把突出的学生有机的组合成一个整体,保证参赛队伍的质量和水平。

七、总结

竞赛是对学生综合能力的全方位考核,既有理论分析,又有实践动手,是全面素质的培养[1][2][5]。在专题竞赛中既培养了学生面对众多社会需求选择最佳实施方案的能力,又使学生经历了由策划、设计、制造、调试、试用全研制的开发过程,很多学生反映这段特殊学习经历终生难忘。“通过前期培训和选拔以及四天竞赛,胜读四年书本”,有不少学生这样评价电子设计竞赛,这种说法不免夸大,但也从侧面反映了在学生眼里竞赛对于学生综合素质提高的巨大作用。

在该项竞赛的引导下,电子技术相关课程已经和正在经历着一系列调整和改革—优化传统基础知识、大胆引进前沿技术、不断拓宽学生专业口径、加强工程实践能力培养、重视创新教育的探索和实践。

参考文献

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[5]燕飞、韩宁、阚江明.从电子设计竞赛看大学生创新能力的培养.中国现代教育装备,2008(9):112-113.

电子设计大赛论文范文第5篇

一、电赛基本情况

(一)电赛的指导思想和发展

全国大学生电子设计竞赛由教育部和信息产业部共同举办,目的在于推动高校电类学科课程改革;促使高校注重素质教育;培养创新、协作、理论联系实际的学风;提高学生工程实践素质和能力;为优秀人才的脱颖而出创造条件。[1]随着电赛的发展,影响范围日渐广大,参赛高校逐年增多。截至2009年最近的一届全国电赛,共有30个省市自治区的926所院校组成的9042支队伍参赛,参赛选手共计有27126人,目前已成为中国电子信息类学科竞赛中持续时间最长、规模最大、颇具影响力的大学生学科竞赛活动。[2]同时,高校也日趋重视电赛的日常培训与竞赛条件建设。

(二)电赛的形式、内容及考核方式

全国电赛始于1994年,并在1995年举办了第二届,随后每奇数年份在全国范围举办一届,至目前为止已成功举办九届,每偶数年份由各赛区(一般以省为单位)举办赛区内电子设计竞赛。电赛一般在9月份举行,统一命题,赛期4天。各高校组织具体赛程,每支参赛队由三名学生组成,采用“半封闭、相对集中”的形式。赛题以电路设计为主,主要考核利用专业理论解决实际问题的能力。大体分为以下几类:电源类、信号源类、信号及功率放大类、无线电技术类、自动控制类、仪器仪表类。[3]涵盖了信息和电子类专业本、专科多数课程,如:模拟电路、数字电路、微机原理、单片机、EDA等。考核内容既有理论分析与设计又有实际制作。评分方式为,设计报告30分,包括方案设计、理论分析、设计文件、测试方案与结果,文档规范;基础电路制作50分;功能发挥部分50分。

二、电赛与日常教学考核

(一)对日常教学和考核方式的改革与促进

电赛促进了日常教学与课外实践的联系,许多高校受电赛的影响在实验室建设、教学与实验环节的考核、课外科技制作评比方面加大了力度。如在竞赛之外的时间开设开放实验室,鼓励学生进实验室;[4]开设赛前培训班课程,针对竞赛内容进行专业培训,有的高校还因此设计了专门的选修课程。受赛题中各专业课综合应用能力的要求影响,各高校纷纷改革课堂与实验教学模式及平时考核方式,提高了实验、实践课程占总考核课程的百分比。如河南工业大学电气工程学院将电子技术类课程考试中理论与实践的比例调整为:闭卷笔试成绩占总成绩的60%~70%,实践作品制作占40%~30%。[5]同时在实验安排方面也作了较大的改革,如减少验证性实验比例,提高相应实验要求;注重设计性实验,增加综合性实验。[6]

(二)电赛存在的一些问题

由于电子信息类专业的特点,对于仅学习了专业基础课尚未学习专业课的大一大二阶段学生,并未具备参赛水平。但有的高校为了提高比赛成绩,不顾基本教学规律,对低年级学生进行封闭式的电赛预培训,以培养后备力量,[7]这容易引起过于偏重技能培养而忽视理论学习,而本科阶段的理论基础直接决定了其工作后继续学习的后劲。部分高校提出对参赛得奖学生进行免修免试的待遇,[8]有的高校干脆对参赛得奖学生进行免试保送研究生,这就势必造成学生把电赛当作了一种特殊的免试途径,扭曲了电赛促进教改,提高素质教育的本意。电赛并没有否定理论学习的重要性,评分标准中仍有理论成绩部分。目前电赛评分标准中是否需要增加理论考核权重;竞赛得奖与是否可以代替日常考试,对参赛选手进行免试免修,值得仔细商榷。此外,全国电赛每两年举办一次,也就造就了“大小年”。个别高校在全国电赛年份,花大力气突击培养几支种子队,在其他年份对于其他学生仍旧采用原有的教学模式,这与电赛“面向广大大学生的群众性科技活动,推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革,有助于高等学校实施素质教育,培养大学生的实践创新意识与基本能力”的初衷背道而驰,回到了传统的应试教育模式。

电子设计大赛论文范文第6篇

关键词:创新实验室;实践能力;自主学习和管理

作者简介:符运良(1964-),男,海南临高人,海南师范大学物理与电子工程学院,教授;羊大立(1974-),男,海南儋州人,海南师范大学物理与电子工程学院,讲师。(海南 海口 571158)

基金项目:本文系海南师范大学实践教育基地建设研究项目“物理与电子工程学院电子学实践教育基地”(项目编号:201215)的研究成果。

中图分类号:G482?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)34-0112-02

高校实验室在培养学生实验、实践能力,提高大学生的创新能力和创新意识方面具有重要的不可替代的作用,因此,在高等教育教学改革中,创新实验室的建设以及如何发挥其应有的作用,是当前高校普遍探索的问题。[1-5]另外,为了推动大学生创新实践活动的广泛开展,教育部每年都会举办各类设计竞赛实践活动,如大学生挑战杯竞赛、数学建模竞赛、大学生电子设计竞赛、大学生智能汽车设计竞赛等。此外,各地区部门也会举办各种竞赛活动,如计算机应用设计竞赛等。海南师范大学从2000年起一直参加全国大学生电子设计竞赛,2006年起参加全国大学生智能汽车设计竞赛。在参加竞赛的过程中,建设了创新实验室。学院不断总结实践活动经验,积极开展电子课程体系实验教学内容的改革,学生不但可以利用创新实验室进行电子设计竞赛、智能汽车设计竞赛的准备工作,还可以进行电子类单独开设的课程设计,进行国家大学生创新计划项目的研究,进行教师科研课题的研究。实践证明,创新实验室建设有效推动了海南师范大学电子设计竞赛活动的开展,建立了学生自主学习和自主管理的模式,营造了学生独立思考、自由探索、勇于创新的良好学习环境,创新实验室已成为学生自主向往的地方。

一、电子设计创新实验室的建设

在传统实验室进行的实验项目基本上是验证性的实验项目,是基础性的实验。而要系统地培养创新型人才,必须建立起良好的实验环境,为此,学院投入100多万元,建设了电子创新开放实验室,实验室里有新的实验仪器设备,如通用的直流电源、信号发生器、数字存储示波器、万用表、电脑、打印机、小型电钻机、电烙铁、制板机、电子设计实验箱等。此外,实验室里的木柜还放置了多年来电子设计竞赛和智能汽车设计竞赛中学生制作的实物,以提供给低年级学生参观学习。创新实验室实行的是开放的教学模式和管理模式,学生在传统的实验室完成了教学大纲规定的实验项目后,如果学有余力,还可利用开放实验室的仪器和设备,进行更深一步的实验研究或电路设计,而且实验研究不受时间限制。

二、电子设计创新实验室完善了创新人才培养体系

1.促进校内实践基地的建设

在海南,由于电子工业基础较薄弱,电子及相关工厂企业较少,因此,电子信息专业学生要找到对口的工厂、企业进行实习较困难。为此,电子设计创新实验室也成为学院重要的校内实践基地。学生在校外实习之前,已在实验室经过了2~3年的技能和工程训练,学生的实践动手能力、分析和解决问题的能力都已有所提高,同时学生也养成了严格、细致、实事求是的科学作风以及爱护公物的品质,养成了讲究科学实验方法、遵守操作规则、注意安全的良好习惯,为到校外顺利实习提供了保证。

2.促进电子专业学科建设

创新实验室建设目的在于培养学生的实践动手能力、分析和解决问题的能力,培养学生的信息收集和处理能力、团结协作和创新思维能力。为此,实验室的仪器设备不但要满足单一性质的实验,更重要的是满足电子综合实验、设计性实验。由此,学院在硬件建设方面,投入100多万元,用于购买电子仪器设备,如电源、信号源、示波器、万用表、逻辑分析仪、电路仿真设备、单片机、PCB板制作工具等。学生在实验室可进行电路设计、仿真实验、制板、焊接、编程、调试,最后制作出电子器件。另外,学生利用实验室的仪器设备直接参与科研活动,完成国家大学生创新计划项目、完成教师课题的子课题、完成企业的攻关项目,促进了电子专业学科的发展。

3.促进学生学科竞赛活动的开展

创新实验室促进了学生学科竞赛活动的开展,学科竞赛活动培养了学生的实践能力和创新思维。[6-7]多年来,学院积极利用创新实验室开展校级电子设计竞赛和智能汽车设计竞赛活动,通过选拔成绩好的学生参加全国大学生电子竞赛海南赛区的比赛,以及全国智能汽车竞赛华南赛区的比赛,学生利用创新实验室的优越条件,在竞赛中,均设计出性能优良的电子实物,曾获得海南赛区的一、二、三等奖和智能汽车设计竞赛华南赛区的二、三等奖。对于在电子设计竞赛中获奖的学生,可以让其免修电子课程设计,期末成绩直接定为优秀。

4.促进教学特色形成

在创新实验室的实践教学活动中,要求大一新生可随时进入实验室,由高年级的学生对一年级的学生传授技术和知识,以对一年级学生在做人、团队合作等方面进行言身传教。一年级的学生在高年级学生和教师的传授下,辩识各种类型电子元器件,购买、焊接、设计和制作简单功能电路。在这种互相帮助、互相带动的良好氛围中,培养了学生的综合素质,培养了同学之间的感情,提高了学生的实践能力,为今后的一年级学生参加电子竞赛、毕业论文设计或参加教师的研究课题等打下了坚实的基础。

5.促进实践课程培养体系的建设

在培养计划的修订中,在总课时不变的情况下,要增加创新实验及其所占课时的比例,增加课程设计的门数及选修实验的项目。选修实验是设计性实验、综合性实验,通过选修实验可以让学生有更多的机会参加实践活动。如电子专业在新的培养计划中,增加了“单片机原理与应用”课程设计、“传感器技术”课程设计、“PLC原理与应用”课程设计等。在课程设计的教学中,让学生自己选择题目,独立思考、独立设计电路、独立完成实验、独立解决碰到的实际问题,教师只起着引导作用。这种自主学习模式,调动了学生的学习主动性、积极性,提高了实践教学效率以及学生独立分析和解决问题的能力。[8-12]而对于学生毕业论文(设计)实践教学,也可由校外相关企业出题,校外工程师也可作为学生的论文指导教师,与校内教师共同指导学生。学生利用创新实验室的优越条件完成毕业论文。通过对实践教学培养方式的改革,培养学生的专业技能、动手能力和创新开发能力。

6.促进教师队伍的建设

学生在参加创新实践活动或智能汽车设计竞赛活动时,学院都安排相关的教师定期给参赛学生进行辅导,而辅导学生实践活动的教师,要求具有较高的工程实践能力和创新实践能力。为此,为了提高这部分教师的理论水平和工程实践能力,学院定期安排相关教师在省内参加电子或相关学科的学术交流活动,或到国内名校参加工程实践的培训等。

7.提高毕业论文(设计)的水平

毕业论文(设计)是高等学校培养学生把知识与实际应用相结合,检验学生实践能力的一个重要的实践环节,是学生综合运用所学知识进行科学研究和工程设计、解决实际问题的重要环节。往年的论文题目由教师出题,学生根据自己的能力水平选择题目,学生可选择指导教师,指导教师也可以根据学生的实际能力,以及能否完成毕业论文任务而选择学生,但学生用于做毕业论文(设计)的时间较少,论文的质量难以提高。而利用创新实验室,学生或参加教师的科研,或参加大学生创新计划项目,或参与校外企业的科研项目,或参加各种竞赛活动,实际上也相当于为毕业论文(设计)工作进行了较早的准备。学生的论文可以是其参加教师科研项目的一部分研究工作,也可以是参加竞赛活动时设计制作研究的部分工作,这样,学生用于毕业论文的研究时间较充足,可以做出更高质量的毕业论文。

三、电子设计创新开放实验室的管理方法

1.制订规章制度

制订创新实验室管理各项规章制度,以保障创新实验室的正常运行,管理制度有日常卫生管理制度、安全管理制度、仪器设备使用管理制度、图书资料使用管理制度和电子元器件使用申请制度等。

2.以学生自主管理为主、教师管理为辅的管理模式

创新实验室建立了教师与学生共同管理的模式,以学生自主管理为主,教师管理为辅,教师为专职实验管理人员,主要负责实验室的日常管理,而学生主要开展自主管理。实验室的卫生和安全由学生负责,实验室建立值日生制度,值日生负责当日实验室的卫生。最后离开实验室的学生要关好门窗、电源、水龙头,以避免出现安全事故。

3.对实验室实行监控

创新实验室内有各种仪器设备,如实验箱、万用表、示波器、信号源、电脑、打印机等,还配有手电钻、台钻、小砂轮机等,且实验室实行24小时开放,由学生自己掌握钥匙,学生自由进入实验室,进行各种电路的设计与制作。因此,实验室内应安装监控视频设备,对实验室内的电子设备进行全面的监控。

4.创新实验室的电子元器件使用管理

学院在创新开放实验室内建立了一个电子元器件仓库,存放各种常用的电阻、二极管、三极管、集成块等,学院每年均从教学维持费中拿出近十万元,用于购进各种电子元件,供给学生进行各种实践活动。另外,器件仓库存放的都是在海口市难以买到的,而在本地易于买到且价格便宜的电子器件,由学生自己去选择购买,然后拿回发票,集中在学院报帐。为了规范学生使用仓库中的电子元器件,以避免出现浪费器件的现象,学院开设了电子元器件选用申请网上管理系统,[13]网上管理主要由学生自主管理,管理员为学生。进行课程设计、竞赛活动或课题研究等实践活动所需要的电子元器件,如二极管、三极管、各种型号的集成电路等,学生先上电子元器件管理库网进行查询,申请登记所需的电子元器件的种类、型号、数量等,而后经过指导教师确认同意,由元器件使用管理小组到仓库进行领取,并进行登记。这种元器件使用网上管理的目的是在统计各种电子元器件使用的频率,同时也避免学生随意使用电子元器件,出现浪费器件的现象。

四、结束语

创新实验室建设以来,学院成功地申报了1项省级教学改革项目,5项大学生创新计划项目,1项校级教学成果奖。学生利用创新实验室,开展电子实践设计活动,发表学术论文20篇,实验室浓厚的学习氛围和良好的条件,使得学院每年举办的电子设计竞赛和智能汽车设计竞赛,吸引了大批的电子和自动化专业的学生参加。越来越多的学生通过创新实践活动,得到了创新能力的培养,在各种学科竞赛中获得了优异的成绩,如在全国大学生电子设计竞赛中,学院电子和自动化专业学生连续十年获得海南省赛区的一、二、三等奖,在全国大学生智能汽车设计竞赛中,学院学生连续三年获得华南赛区的二等奖。学生经过创新实践活动,综合能力得到了明显的提高,多数学生毕业后,进入国内知名企业工作。另外,通过创新实践活动的自主学习和自主管理模式,不仅培养了学生的创新实践能力,也推动了学院的学风建设和发展。

参考文献:

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电子设计大赛论文范文第7篇

【关键词】电子设计大赛 指导 实效性

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2013)09C-

0024-02

电子设计大赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动,为在校大学生提供一个相互学习、相互促进和检验自身能力的大平台。近年来,电子设计大赛开展得红红火火,参赛规模和人数逐年增大,成为各高校和全社会广泛关注的一件大事。基于此,本文对如何提高电子设计大赛指导实效性进行思考。

一、学生在电子设计大赛过程中存在的问题

笔者发现学生在电子设计大赛过程中存在以下问题。一是基础知识不扎实,知识面不够宽。电子设计大赛涉及的知识面包括模拟电子、数字电子、单片机等方面的知识。学生在确定选题后,提出的设计方案不尽理想,方案的论证不充分,导致完成得不太理想。很多的方案也是课本固定的、死板的,没有创新性,缺乏综合性、设计性。二是对新技术的掌握不到位。学生对新器件、新技术的应用能力比较差,比如FPGA技术应用、模拟电路芯片应用、新的开发工具、典型的专用的集成电路等。三是对计算机和仪器的使用不熟练。每年的比赛都要求学生通过计算机完成原理图的绘制,并使用打印机打印相关的文档。笔者在指导过程中发现,学生都具备计算机、EWB、PROTEL的使用能力,但是都不够熟练,导致浪费太多的时间,影响了比赛的进度。还有部分学生对比较先进的子仪器,比如新示波器的使用,明显存在不足。四是主动学习意识不强。在培训或指导的过程中,如果指导教师不在场,学生经常会分散精力。此外,学生自主学习能力不足,在设计方案、程序的实现上都存在依靠教师的现象。学生没有认真思考、没有主动学习,处于被动状态,应付培训。五是动手能力欠缺。大部分学生在培训或比赛中都过多地倾向软件仿真。因此,每次比赛,都会遇到仿真都实现了,但产品实现不了的现象。这是因为仿真和实际的产品制作存在很大的区别。六是应变能力不足。很多学生在接到项目题目时,就埋头去实施,完全按照比赛的要求逐一去实现,当故障或意外出现时,不知所措。七是团队意识不强。同组中的两个同学,有时各自设计各自的,不交流也不讨论;或者一个同学独自忙,另外一个同学不参与进来,两个人未能一起总结经验。八是技术文档质量不高。从设计内容到格式都存在不足,电路设计缺少理论支撑,缺少必要的公式推导,甚至存在逻辑问题。学生对数据的记录、分析、总结、归纳不够重视。

二、提高电子设计大赛指导实效性的做法

为了提高电子设计大赛指导的实效性,笔者结合自身的实际情况,总结出一些做法。

(一)赛前“三备”。一是“备”学生和教师。先讨论“备”学生。开展一系列的学院技能节,主要针对大一的学生,比赛题目由相关专业的任课教师统一讨论确定,然后下发给学生,学生根据选题任务进行选题,或者根据自己的兴趣爱好自拟题目,报给教师备案,每组学生配有1~2名指导教师,比赛时间为2~3个月。在这段时间内,教师指导学生完成作品设计与制作。比赛结束后,聘请相关专业的教师、专家对作品进行验收。选拔出一批初步具备电路设计能力、编程能力的学生,为后续的比赛提供保障。接着,对这部分学生进行强化训练,并明确各自的分工。接下来讨论“备”教师。比赛是一件又累又苦的差事,选出甘为比赛奉献的教师很重要,这样才能保证比赛的顺利进行。可针对往年的赛题,借鉴他人的经验,有批判地采用成熟设计,从自动控制、智能仪器、数据采集、通信装置、常用典型电子线路五个方向有针对性地选拔教师,明确分工,制订预案。

二是“备”仪器设备和元器件。仪器设备和元器件的准备是否充分关系到比赛能否成功。在比赛前,根据往年的比赛购置一部分仪器和元器件,在平时就加强对这些仪器和元器件的使用。尤其在比赛前几天,根据组委会在网上公布的所需仪器、电子元件清单和参考的选题,准备好相关材料,对公布的仪器设备进行操作和培训、使用;查找相关资料熟悉所需元器件技术参数、引脚、结构、使用注意事项等。参赛队员应知道元器件库中已有的元器件。这一部分应“早”字当头,力争主动。在前期准备工作中,早研究、早动手。

三是“备”场地和后勤。学校应将参赛学生相对集中在一个或者几个实验室内进行竞赛,便于组织人员巡查。此外,还要保证竞赛场地有足够的测试空间。竞赛期间需保证水电的供应,注意防暑降温的条件,同时要求在竞赛场地附近有临时休息的场所等。同时,还需要拨相应的比赛经费,用于比赛过程中的开支。

(二)赛前“四培”。根据电子设计大赛的内容和特点,需要对学生进行强化训练。在训练过程中,可实施“四培”培训方案,即培训基础知识、培训模块、培训综合设计、培训心理素质和应变能力。

一是培训基础知识。竞赛对学生最基础的知识要求包括:电路、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、C语言编程(面向硬件)。基础知识训练的目标是达到基本知识牢固,会看电路原理图,会设计PCB板,会焊接安装,会测试,会查找资料,会撰写文档。加强和巩固竞赛涉及的一些课程如模拟电子技术、数字电路、单片机、可编程逻辑器件、传感器与检测技术等,尤其是模拟电子技术,同时注意与应用密切相关的基础知识,如各种放大器的工作原理及计算、应用,运放工作原理及计算、比较器的原理及应用,各种振荡器的应用,电源等;此外,还有基本组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计思想和应用。

此外,还应加强对学生进行焊接水平的培训,加强学生对常见的各测量仪器的使用,培养学生使用互联网查阅资料的能力,以及培训学生对技术报告的撰写等。技术报告是竞赛作品不可缺少的部分,其撰写的水平直接反映参赛学生的能力,也关系作品成功与否,同时,更体现参赛学生的设计思想、实现手段以及测试结果等方面。

这一部分主要培养学生的13项技能,主要包括:资料收集整理和英语资料阅读的能力;自学能力;文档组织与撰写能力;PCB制版能力;焊接与装配能力;电子仪器的使用能力;系统调试与故障排除能力;基本模拟单元电路的设计能力;电子系统设计与集成能力;处理器设计与应用能力(51单片机、TI的DSP、ARM);EDA开发与应用能力(FPGA、CPLD、PAC、SOPC);编程能力(C语言、VHDL、汇编);新器件学习与使用能力。

二是培训模块。培训模块是赛前训练的主要内容,也是为比赛所做的直接物质准备。在训练中要求学生分组设计接口规范、功能独立、资源共享、易于组合的模块。硬件模块主要有:单片机最小系统、可编程逻辑器件最小系统、A/D与D/A电路、信号放大电路、信号发生和处理电路、声音报警电路、压力、光电等传感器应用电路、功率驱动电路、显示电路、键盘电路以及多路电源。软件模块应包含如下部分:键盘和显示处理、数据采集与处理、控制算法、通信、定时、波形产生及脉冲宽度调制、输入输出控制等。

模块训练的内容和目标是由浅入深,循序渐进,有计划地进行培训,独立完成电子电路模块设计与制作,组织各种形式的学习讨论会,促进信息交流,及时整理归档,建立相关硬件、软件、资料的“共享资源库”。模块训练分几个阶段进行,每个阶段都要举行学生作品展示,以参赛小组为单位让学生讲解作品的实现原理、方法和手段,以及在调试过程中遇到的问题等,学校组织专家进行点评,学生对点评后的作品进行性能改进。

三是培训综合设计。综合设计体现学生的综合能力,可以检验学生对所学知识掌握的程度,是培养学生设计综合能力的重要手段。这一项目的培训主要采用模拟比赛或实战的方式进行,严格按照比赛的要求进行。采用模拟比赛的方式与正式比赛的环境大致相同,可以真实地反映学生的能力和水平,体现学生解决实际问题的能力。根据比赛的评分材料,并结合实际工作的要求,查阅资料,方案设计及论证,电路图绘制、PCB板设计、产品制作和调试,最后得出实物。建议在综合设计培训时,同一个制作题目让两组或两组以上参赛队员采用不同的设计方案实现,然后比较制作实物的性能参数,加深学生对不同器件、不同模块特性的认识。尤其是在比赛过程中,一个学校所选的题目不要过多,否则会分心。通过实战训练,可以找出学生实际制作过程中出现的问题,这样可以避免在实际比赛中出现问题后无法解决的困境,让比赛更顺利。培训完成后应立即分析和总结,对出现的问题在下一次要注意,不要重复发生。

四是培训心理素质和应变能力。学生的心理素质和应变能力直接影响比赛的质量,因此,应对学生进行心理素质和应变能力的培训。学生在比赛过程中,遇到问题要沉着冷静、不慌张、不自乱阵脚,能分析问题所在,并迅速采取相应的措施加以解决。此外,遇到问题时要相互鼓励。另外,为了比赛成绩,应明智地做出取舍,能争取一分是一分,以确保比赛的最好成绩。

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【基金项目】2010新世纪广西高等教育教改工程项目重点项目(2010JGZ084)

电子设计大赛论文范文第8篇

关键词:电子设计;自动化;实践教学

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0123-02

全国大学生电子设计竞赛由教育部高教司和信息产业部人事司共同主办,大赛从一开始就确立了“推进教育教学改革,为人才培养服务”的宗旨,不断推进高校教育教学的改革与发展,通过竞赛推动高校对电子信息类专业的课程体系和课程内容的改革,促进高校实施素质教育,以此培养大学生的创断能力,协作精神和理论联系实际的能力。我院目前已经组织学生参与多次电子设计竞赛并多次获得了部级及省级奖励。本文从电子设计竞赛的培训方法与培养学生的实践创新能力的关系入手,探索电子设计竞赛的培训策略与自动化专业实践教学改革的相互促进关系。

一、竞赛形式及对创新能力的要求

全国大学生电子设计竞赛以电子电路应用设计为主要内容,主要涉及电子技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术和传感技术、电气工程与信息技术等多个专业,涉及到电路理论、单片机、可编程器件、嵌入式系统、智能控制等多门课程及电子信息类仿真软件与工具的应用。竞赛时间为连续的四个白天和三个晚上,在半封闭状态下进行。参赛成员需要在规定时间内独立提出设计方案,完成系统的硬件制作及软件调试,并且完成制作设计报告的撰写。由于时间紧、任务重,该竞赛对学生创新能力、设计制作能力、心理素质、团队精神以及身体素质都是一个挑战,它将检验学生综合运用知识的能力和实践创新能力。

二、电子设计竞赛培训策略与方法

电子设计竞赛涉及到多个学科专业知识的应用及综合创新能力的培养,作者认为,电子设计竞赛培训应当作为一项系统性的工作来进行,在前期经过充分宣传的基础上,吸收部分学习积极性高、学习能力强的学生加入到竞赛培训队伍中来,利用周末、假期等课余时间进行集中学习培训,增强学生的创新能力与实践能力。整个培训过程可大致分成以下几个阶段。

1.发动宣传阶段。利用入学教育、参观学习、作品展示、视频学习等方式,从进入大学的起,在入学教育讲座中,有意识地培养学生的创新精神及宣传电子设计竞赛对创新能力培养的促进作用;充分发挥大一、大二学生对学习方面的积极性及主观能性,在培养学生学习兴趣的同时,强化对学校的支持性政策的宣传。促进学生对电子设计竞赛的参与兴趣的培养,吸收一批优秀的学生加入到大学生电子设计竞赛的培养队伍中,扩大培训的基数,充分发挥电子设计竞赛培训对学生创新能力培养的促进作用。

2.理论学习阶段。通过专业课程、选修课程、学术讲座等培养学生的专业理论知识,主要是《电路理论》、《电子技术》、《自动控制理论》、《EDA技术》、《单片机原理与应用技术》等。充分利用专业教育中的理论课教学环节,在《电路理论》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《单片机原理与应用》、《检测与传感技术》等相关课程的知识传授作用,而对于低年级同学,则建议其提前了解相关的专业课程,并重点学习如《单片机原理与应用》等相关技能课程。

3.集中培训阶段。在集中培训阶段,主要完成专业工具软件的学习培训及硬件功能模块的设计、实验制作与应用调试。电子设计竞赛主要所涉及到的学科包括电气信息类、电子技术类及智能控制类等,相关的专业仿真及应用软件,如Multisim,Pspice,Simulink,Proteus+keil C,protel等。专业工具软件的应用培训分小组进行,参与设计培训的学生可根据本人兴趣在指导老师的统筹协调下参与不同组别的专业软件应用培训,以便在提升学生具体技能的同时在参与竞赛时能进行协调搭配,充分发挥团队的合作力量。在集中培训阶段,还需要完成常用功能模块电路的设计制作与调试工作。在电子设计竞赛中,不同的设计课题需要采用不同的设计控制方案,但是对于常见的设计任务而言,一般需要完成电能变换主电路,信息采集与转换电路,输出显示(指示)电路与控制电路等,此外还需要基本的控制器最小系统,因此,在平时的集中训练中,分专题地对相关的电子信息类的功能电路模块进行分析与设计,通过模块电路的实际制作与实验调试掌握其基本技术性能,通过模块电路的实验数据结合仿真软件的仿真结果数据来对相关电路模块的功能参数进行修正,对相关的功能电路进行模块化、标准化设计,为下一阶段及竞赛提供实物支持。

4.赛前综合培训。在参与竞赛之前的约一个月的时间内进入赛前综合培训,在前期理论与实践强化的基础之上,主要进行电子系统集成综合培训,即根据电子竞赛的要求及历年的试题情况,对竞赛试题进行总结归纳的基础之上,针对设计要求,将前期的功能模块进行系统集成,组成具有完整功能的电子系统。在赛前综合培训中,指导教师需要对系统的设计方向进行总体把握,提出相应的设计任务,要求学生在规定的时间内完成相关的硬件、软件设计,并对最后的设计制作成品进行性能等级评定,指出其优点及不足之处,以便快速地提升学生的综合创新能力。根据培训结果及学生个人的特点,对参赛小组的成员进行动态调整与优化组合,考虑到不同成员的具体特长及团队协作能力,充分发挥竞赛团队成员的团队协作能力,使小组成员之间的优势互补。

三、自动化实践教学改革电子设计竞赛的相互促进

自动化专业教育要适应经济发展对人才需要的要求,更新课程体系,提高教学质量,强化学生的动手创新能力与专业综合素质。自动化专业作为一个工科专业,社会对于自动化专业相关人员的需求时尤其注重学生的专业综合素质、手创新能力及在校期间是否参加过相关的专业实践活动。鉴于目前电气信息与电子技术的快速发展,自动化及电气信息类的相关专业的实践教学总是落后于技术的发展进度,一般性的本科院长,受到教学经费投入的制约,在教学模式尤其是实践教学上,实验教学仪器相对老化,实验项目的设立比较僵化,缺乏灵活性,与培养学生就业,进一步拓宽行业就业范围的要求相矛盾,电子竞赛要求改革实践教学环节的传统方法,把最新的开发工具和应用技术引入到实践教学中,如将新技术、新器件和先进的实验平台软件引入本科生的实践教学过程中,加强《单片机原理与应用》、《DSP技术及嵌入式系统》等方面课程教学,将Pspice、MAX-Plus、Protel和Proteus等专业仿真工具软件的应用与理论、实践的教学有机结合起来,将软件开发工具穿插应用于相关课程的实践教学环节中。电子竞赛可以提高参赛学生对新技术的掌握能力,通过大赛和相关学科竞赛的锻炼,学生对新知识的选择性和灵活能力得到加强,这种能力在今后的就业中有着很大的优越性。同时,通过电子设计竞赛及培训活动,可增强学生对创新性学习活动的兴趣,强化学习效果。培养学生适应社会发展和科技进步需要,具备较高的综合素质、坚实宽广的工程技术基础、系统的专业知识和较强的实践能力和创新精神,具有解决自动化类专业技术问题的能力,在建筑电气与智能化、工业自动化以及电子信息等领域从事与工程设计、系统分析与运行、研究与开发、决策管理等相关方面工作的高层次应用型人才。强化电子设计竞赛培训对教学内容扩充和补充,解决社会需求和学生就业之间的矛盾,增强自动化专业实践教学特色、更新培养模式、提高教学质量,以更好地满足社会对人才的需求。

电子设计竞赛及培训可以增强学生的专业综合素质及动手创新能力,有利于激发学生的创新思维,培养学生严谨的科学工作态度、理论联系实际的学风、脚踏实地的实践创造能力和团结合作精神。从培训方法及培训策略等方面进行创新,将电子设计竞赛培训与自动化专业的实践教学改革进行有机结合,解决电子设计竞赛培训受益学生人数少与自动化专业实践教学模式与手段相对落后的问题,促进实践教学手段与内容的改革,增强学生的就业竞争力。上述方法通过近年来我校自动化及相关专业的电子设计竞赛的实践检验,极大地提升了教学效果,增强了学生的就业竞争力。

参考文献:

[1]刘中才,李前,李捷.探析大学生电子设计竞赛培训方法[J].中国科技信息,2011,(6):171-172.

[2]韦文祥,等.由大学生电子设计竞赛引发对就业能力培养的思考[J].实验室研究与探索,2009,28(10):11-13.

电子设计大赛论文范文第9篇

关键词:电子设计竞赛;卓越工程师培养;实践能力;创新能力

作者简介:罗勇(1977-),男,湖南桃源人,郑州大学电气学院,副教授;陈树伟(1977-),男,河南新乡人,郑州大学电气学院,讲师。(河南

郑州450001)

基金项目:本文系郑州大学研究生教育研究项目(项目编号:YJSJY201132)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)10-0031-02

为解决高校工科教育重理论、轻实践、毕业生工程能力缺乏的现实问题,培养一批适应产业发展的创新型工程人才,教育部于2010年6月启动了“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)。卓越计划拟用10年时间培养数百万高质量的各类型工程技术人才,为建设创新型国家,实现工业化和现代化奠定人力资源优势。卓越计划具有三个特点:一是行业企业深度参与培养过程,二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才,三是强化培养学生的工程能力和创新能力。[1]目前,教育部已在全国65所高校中开展了卓越计划的试点工作,郑州大学名列其中。

在当前高校学生普遍缺少工程实践环节、动手能力较差的情况下,如何突出专业特色,培养创新精神,提升学生的工程实践能力,造就社会所需的卓越工程师将是卓越计划实施的关键问题,也是工科高等教育发展需要探索的重要课题。

对于高校工科电子类学科来说,参加大学生电子竞赛,利用电子竞赛改革课程教学体系、完善实验设备、培养学生的专业兴趣、工程实践能力和创新能力,改变学生的工作方式、工作思维、工作效率、协作能力将是实施卓越计划的重要途径。

全国大学生电子设计竞赛是1993年由原国家教委倡导的在全国普通高校组织开展的四大学科竞赛之一,是培养学生创新能力和提升就业能力的一个有效手段和途径。[2]在历年的比赛中,参赛学生数量巨大,受益匪浅,不仅加深了对专业知识的掌握能力,而且培养了创新精神和实践能力。[3]

一、大学生电子竞赛概述

全国大学生电子设计竞赛每逢单数年的9月份举办,赛期4天,目前已主办九届。竞赛采用全国统一命题、分赛区组织,通过“半封闭、相对集中”的方式进行。竞赛以三人作为一队,以队为基本单位独立完成竞赛任务。

每届电子竞赛包括6~8道题。内容以模电和数电设计为主,涉及模-数混合电路、单片机、DSP、ARM、可编程器件、EDA软件和PC应用。题目包括理论设计和实际制作调试两部分,一般具有工程应用背景,实践性强、综合性强、技术水平发挥余地大。所涉及的专业课程包括:电路原理、模拟、数字电子技术、单片机原理、可编程器件设计、电子测量、计算机控制等;实践性教学有:电子线路实验课、单片机原理实验课、课程设计、生产实习、实训等;可选用器件有晶体管、集成电路、大规模集成电路、可编程逻辑器件等;设计手段可采用传统,也可采用现代电子设计工具。[3]电子设计竞赛反映了电子技术的先进水平,注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力。而这正是卓越工程师培养过程中所必需的内容。

二、大学生电子竞赛实战

大学生电子竞赛需要在四天三夜的短暂时间内完成一套符合功能要求的电子设备。竞赛过程一般包括如下几步:题目选择、系统分析及整体方案设计、子系统设计与制作、系统综合、制版与装配、调试与测量、完成作品和设计报告等。

各部分完成的具体任务如下:

1.题目选择

主要是明确题目的设计任务、系统功能和指标,在此基础上选择最熟悉和最有条件完成的题目。题目选择需对题意仔细分析,主要包括题目需完成的任务、系统功能、性能指标等方面。

2.系统分析及整体方案设计

根据题目的具体功能需要对系统进行整体构建,采用层次分析法和模块化方法,划分系统的功能子模块。同时对各子模块之间的数据关系和接口进行定义、设计。在进行模块划分时,强度模块内部高的内聚性,模块之间低的耦合性。

3.子系统设计与制作

对每个子系统进行分析和设计。先通过查阅资料提出几种不同原理的方案;然后再从功能、技术指标、元器件、完成时间等几个方面进行综合,选择一个最优的方案。在方案确定以后,画出子系统的硬件设计电路图,并完成子系统的相应程序。

4.系统综合

在完成各个子系统的设计后,对系统整体进行综合实现,包括各个模块及其数据接口。绘制系统整体的硬件电路图,完成系统整体软件的编制。

5.制版与装配

即实际硬件的制作,包括绘制电路板图、腐蚀电路板,并进行装配等工作。对于模拟部分,特别是高频部分,制版时要考虑电磁干扰。因此,需通过覆铜、模地和数地分离等方法降低电磁干扰的影响。对于高频数电部分也要采取覆铜、避免环路等方法降低干扰。

6.调试与测量

先进行外观检查,用万用表检查是否短路,再进行通电检查。调试时应先调试各部件,然后整机调试,最后测试技术指标。先测部件或分机指标,再测整体指标。

三、电子竞赛对学生能力的培养

1.提升学生工程实践能力

目前,高等工科院校的教学以理论为主,一般采取先理论后实验的方式。实验以演示实验和简单连线居多,对学生实践能力提高帮助甚微。很多学生几乎未接触过任何专业电子设备。因此,工科学生不会用电烙铁和万用表等基本设备也就是很正常的事情。而参加电子竞赛必须要制作实际的电子设备,因此,要求学生能够使用常用的电子仪器设备进行元器件选型、电路板制作调试等各种复杂的工程实践。从某种意义上来说,电子设计竞赛可看作是高校电子类学科真正的工程实训。通过电子竞赛,学生对实际元器件和电子设备制作方法均有深刻认识,其动手能力明显提升,从而解决了卓越工程师培养过程中工程实践能力缺乏的难题。

2.加强学生创新能力培养

由于电子学科是实践性非常强的学科,其与生产生活紧密结合。参加大学生电子竞赛将促使学生加深对本专业知识和技能的理解。同时,由于大学生电子竞赛题目均具有一定的复杂性和创新性,将促使学生迎难而上,开拓思维,不断创新。学生只有通过在现有知识基础上的不断创新,才有可能突破竞赛题目的瓶颈,取得满意的竞赛效果。因此,从某种意义上来说,大学生电子竞赛并不是简单的电子制作竞赛,而是对学生动手能力和创新能力的一次集中强化训练。其成功开展将极大激发学生的创新热情和能力,为卓越工程师培养提供取之不尽的创新源泉。

3.加强学生对专业知识和技能的掌握

目前,学生对所学理论普遍缺乏深刻的认识和理解,对理论的实际应用缺少直观的了解,学习积极性和兴趣一般不高。而大学生电子竞赛的准备和实战过程中将涵盖高校电子类专业的大部分专业基础课和专业课,是一次理论的集中运用,也是学生学以致用、检验所学知识的绝佳场合。电子竞赛也使学生加深了对专业知识的理解和认识,并提高了深入学习专业知识的积极性。即学生对专业知识的态度由无兴趣到有兴趣,发生了根本的改变。通过往届对参加电子竞赛学生的跟踪调查发现,参加电子竞赛的学生,其专业技能的熟练掌握程度明显高于未参加电子竞赛的学生,并且普遍成为本专业领域的技术能手。

4.加强理论联系实际的学风

目前,我国高等工科教育的教与学两方面均存在重理论轻实践的风气。老师以理论讲解为主,对理论的实际应用只是简单描述。而学生学习以掌握理论、获得高分为目的,因此高分低能现象比较普遍。很多学生学完了单片机却连基本的“跑马灯”实验也不会,理论与实践严重脱节。而大学生电子竞赛试题内容涵盖了电子学科主要的专业课程,参赛者必须将所学理论全部应用到实际设计过程中才能圆满完成竞赛试题。理论与实际的紧密结合对于解决竞赛中的瓶颈问题将起到关键作用。

四、电子竞赛对卓越工程师培养的影响

1.工作效率

大学生电子竞赛将提高学生的工作学习效率。由于电子竞赛需在短短的4天3晚完成一套具有一定功能指标的设备,因此需要参赛者夜以继日、争分夺秒的工作。有些学生甚至每天只睡2个小时。而这种惜时如金的工作方式在高校的其他学科竞赛及教学活动中几乎没有,这对于提高学生工作效率、改变拖拉懒散的工作作风具有促进作用。众所周知,随着市场竞争日趋激烈,追求效率已成为各企业提高竞争力的重要手段。实际工程项目工期一般较短,客观上要求工程设计人员具有较强的时间观念和较高的效率。而参加大学生电子竞赛将提高学生的时间观念和工作效率,使学生更好地融入工程实践中,为培养高效率的卓越工程师提供保障。

2.工作方式

学生通过参加大学生电子竞赛,将完成第二节所述竞赛实战全过程。而以上过程是电子信息领域实际工程项目的一个简单浓缩。通过以上过程的锻炼,学生不仅设计了符合功能要求的电子设备,也学习到电子信息领域的工程设计方法和实际工程的开展方式。这种竞赛驱动下的实践,相对于教科书枯燥的理论说教具有更深刻的意义,能够极大地提高学生的实际电子工程设计能力。参加过电子竞赛的学生到企业,只需简单培训即可上岗工作,这一点已被各高校和广大企业实践所证实。以至于有些企业在招聘中直接把参加大学生电子竞赛作为一个重要的聘用条件。因此,电子竞赛将改变学生工作设计方式,为造就卓越工程师提供技术保障。

3.工作思维

大学生电子竞赛试题不仅有基本功能,还有扩展功能。而扩展功能一般带有一定的性能指标。要想获得较高级别奖励,需要完成扩展的指标。这种竞赛方式改变了高校电子类学科实验一般只重功能而忽略技术指标的现状。在真正的工业电子产品中,功能只是基本,而稳定性、误差、精度等指标才是决定产品质量的真正因素。因此,电子竞赛以技术指标来要求竞赛者,将与电子行业的工程实际标准相吻合,使得学生的竞赛设计行为与未来的工程实际设计相符,将扭转电子类学生普遍重功能、忽略性能指标的现状,使得学生在未来的电子设计活动中更多地考虑性能指标,与实际工程接轨。大学生电子竞赛将改变学生的工作思维方式,使其与卓越工程师的培养目标相一致。

4.团队协作

大学生电子竞赛是以3人作为一个团队参加比赛。每一个参赛队就好比是一个工程项目组。因此,参赛选手需要紧密团结、共同努力、分工合作、互相协助才能较好地完成电子竞赛任务。在每个团队内部,需根据队员的特点和优势进行合理分工,包括总体软硬件设计者、分模块设计者等。总体软硬件设计者实际上相当于项目负责人,技术上需要具有项目的整体设计能力,同时要有团队的组织和领导能力。而其他两名队员将作为团队的技术骨干,配合负责人完成整个制作任务。这种团队协作的开发模式本质上与实际工程的项目团队制完全吻合。实际工程中,每个项目建立一个项目组,由项目经理领导并负责,按照既定的计划和分工开展项目实施工作。因此,以团队的形式参加大学生电子竞赛将改变学生以自我为中心的学习和工作模式,使学生提前适应未来的团队工作模式。因此,参加大学生电子竞赛将为卓越工程师的培养提供组织上的保障。

五、结束语

通过本院对多届参加大学生电子设计竞赛的学生进行跟踪调查发现,参赛学生普遍具有较强的工程实践能力和创新能力,已成为各用人单位和研究生培养的青睐对象。大学生电子竞赛已经为高校电子类卓越工程师的培养提供了一条重要途径。因此,需要在高校电子学科中大力开展大学生电子竞赛,以满足未来创新性工程技术人才培养需要。

参考文献:

[1]李佑莲.论卓越工程师人才培养质量体系[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2011,(20):149-150.

电子设计大赛论文范文第10篇

关键词:电子设计竞赛 单片机 项目化教学

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)02(a)-0165-01

全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的四大学科竞赛之一。它由教育部高等教育司和信息产业部人事司共同举办,是面向大学生的群众性科技活动,到2013年已举办过11届。由于竞赛内容与各院校教学实际紧密结合,且竞赛题目的要求对相关专业课程的建设以及培养学生的实践能力有很好的引导作用,因而受到越来越多的本专科院校老师和学生的关注与参与。从分析历届电子设计竞赛题可以看出,很多控制类、数据采集类和信号类的题目在设计制作时都会涉及到单片机的知识,而单片机又是高职类学生必须掌握的主要技术之一,所以电子设计竞赛对单片机课程的教学改革的促进作用也是日渐显著。该文结合我们学院参加大赛的经验与体会,谈谈电子设计竞赛对单片机课程教学改革的启示和影响。

1 单片机传统教学中存在的问题

单片机课程的传统教学方法是重理论、轻实践;重分析、轻综合;重个体、轻协作。

在单片机的理论教学中,传统的授课顺序是:单片机的组成与结构,指令系统,汇编语言程序设计,中断与定时器,接口技术及应用,A/D与D/A转换。这种教学过程,表面上看符合人们学习知识的规律,但是实际教学效果表明,学生只是把它当作课业任务来完成,而不是作为一门应用技术来掌握。对各部分知识的学习相对孤立,简单程序设计尚能掌握,结合中断系统编写程序便没有头绪,遇到硬件连接问题更不知所措。更重要的是,现今电子设计竞赛已经不仅仅是对单片机编程能力的比赛,而是对单片机电路设计和元器件使用能力的考查。

在单片机的实践教学中,缺乏软硬件综合设计类的实验。软件实验只是利用软件模拟器让学生在计算机上进行汇编语言编程训练,学生们面对的只是程序设计,根本不知道各种指令有什么实际的应用;硬件实验多采用商品化的实验箱来完成,硬件连线、各种器件的选择都已做好,学生们只是简单的插线即可,根本不了解电路的结构也难以编出完整的程序,不能达到培养学生初步具有开发简单单片机应用系统能力的目标,也达不到现在电子设计竞赛对参赛选手的要求。

这样培养出的学生对理论知识的学习不深入,对实践技能的掌握不熟练,缺乏设计软硬件电路的整体思路。

2 借鉴大赛经验,对单片机课程进行项目化教学模式的尝试

通过组织学生参加全国和学院的各类电子设计大赛,发现学生在面对大赛题目时,学习的积极性和主动性被极大的激发出来,对大赛题目涉及到的单片机知识能够认真的去学习,而且学完之后就能应用于实际题目,理解的也较为透彻。如果能将大赛的这种模式与单片机教学结合,构造出全新的项目式教学内容体系,把所要讲授的各项理论知识和实践技能按由浅入深、现学现用的原则分解到一个个具有明确应用目标的项目任务中,让学生在规定时间内依次完成这些任务来达到教学目的。首先应该根据教学大纲确定一个总任务,然后将总任务分解成具体的子任务,通过实现各个子任务,达到一门课程的教学目标。项目化教学要求以完成一个个具体任务为教学实施载体,把单片机的教学内容分解到每个任务之中。引导学生在解决任务的过程中学习理论知识和掌握实践技能。

在项目内容的设计和顺序安排上,必须注意循序渐进,按照教学进度逐步开展,关键环节要设计对应的项目任务。这就需要改变传统的课程教学顺序,尤其是对“单片机的组成与结构”这个章节,对各个功能结构的讲解以服务各自项目为目标,以够用为原则,缓慢介入逐步展开,这样既提高了学生们的学习兴趣,又避免了言而无物的空洞讲解,提高了课堂效率。

以单片机原理教学为例,在开始学习软件知识时可以用P1口控制8个LED这个项目来学习各类指令和编程语言程序设计:首先,介绍单片机的并口结构,这里重点讲解并口的功能以及如何使用;其次,以P1口为例学习并口输出电路的硬件连接与器件参数选择,这里可以加入一些电子技能方面的知识,例如电阻、电容、二极管、三极管的选型与参数确定;再次,结合硬件连接编写相对应的软件程序,通过对P1口的控制可以观察各个LED的亮灭,引起学生的兴趣,这里重点对学生进行引导,发挥学生的主观能动性,启发学生自主编写程序或对教师给的程序进行优化;最后,通过教师引导,让学生利用现有硬件电路实现LED按不同的规律发光,从而熟悉大部分指令和常用的程序结构(顺序程序、分支程序和循环程序)。后续项目还可以利用此电路学习中断系统,用定时中断、外部中断等方法控制LED发光延时、按键控制,控制规律由教师根据内容逐步设计,最后可由学生发挥想象自己设计。

3 单片机项目化教学模式中的关键问题

首先,项目任务的设计是整个教学模式中的关键。项目内容的是否合适直接决定教学效果的优劣,在设计项目时既要考虑到以学过的内容为基础,又要将本次教学内容涵盖全,因此需要通过不断的教学实践与学生学习效果的反馈来设计和调整。

其次,精简理论课学时,加强实践教学力度。对那些完成任务所必需的理论知识要进行简明扼要的讲解,使学生具备完成项目任务初步理论基础,之后让学生在实验室自主的完成各种项目任务,这样既提高了学生的实践动手水平,有锻炼了学生的自主学习能力。在实施中可以将课堂放到实训室,首先讲解基本的理论知识,之后立刻结合这些知识点布置此次课需要完成的任务,在学生进行实训中不断观察学生出现的问题,对于共性问题再进行集中讲解,实现理实一体化教学。

最后,项目化教学对教学硬件条件有一定要求,首先要有理实一体化实训室,实训室中要配有多媒体教学设备,要配备基本的实训台,每个实训台上要有单片机实验箱和用于编程的计算机,单片机实验箱建议可以自行设计与制作,这样更符合本校的具体实际和项目教学的开展。

4 结语

通过我校近几年参加全国大学生电子设计竞赛的成绩来看,对单片机课程进行教学改革之后的成绩提高明显,尤其是2013年,还获得了国家一等奖的好成绩。通过单片机课程改革的实践来看,依托电子设计竞赛在课程体系,教学方法,实训条件等方面都取得了长足的发展,也正以为此,电子设计竞赛得到了越来越多教师和学生们的认可,对于推动学生工程实践能力和设计创新能力的培养具有重要的现实意义。

参考文献

[1] 李社雷.基于电子设计竞赛的单片机教学改革方案探索[J].实验科学与技术,2013(6).

[2] 杨奕,徐鹏,彭小峰.电子设计竞赛与实践教学改革[J].实验室研究与探索,2013(4).

电子设计大赛论文范文第11篇

    作为近年来组织与引导学生开展自主学习、科学研究与设计创新的第二课堂,大学生实践培训基地已逐渐引起国内各高校的关注,对于形成“课内外结合、全方位、立体化”的科技活动平台,提升学生工程实践能力起到了重要作用。近年来,桂林电子科技大学投资过百万创建了电子设计培训中心,该中心既是电子设计竞赛的学生培训基地,也是广西区电子设计竞赛的测评场所,更是桂林电子科技大学的电子信息科技活动平台。其建设思路定义为:以全国大学生电子设计竞赛为主线,整合电子信息类教学资源,以学生为中心,以创新思维和实践动手能力的训练为核心,以培养创新务实高素质的应用型人才为宗旨,以创新思维、基本科研技能及知识综合应用能力等多层次训练为目标的电子信息科技文化活动平台。中心根据学生科技活动特点及学科发展要求,除购置了电脑、示波器、信号发生器、稳压电源等常用仪器设备以外,还配置了EDA开发系统、DSP开发系统、单片机开发系统、德国“乐普科”自动制版系统等设备。中心网站定期公布一些题目,全校学生均可自愿参加制作,经培训中心指导教师验收合格后,即可进入中心学习。中心在时间、空间、资源、指导等方面对学生进行开放式管理,培养学生的自觉研究习惯。培训中心的主要功能包括:

    1.1开展一系列分项目、分层次的讲座,包括有关电源、DDS信号源、扫频仪的原理,设计思路,高频电路,FPGA,单片机,控制理论,论文写作等专题以及电路调试中的实用方法和技巧。近三年来,电子设计培训中心在区内开出公开讲座2次,校内讲座10余次。

    1.2编写《Protel设计与提高》、《FPGA实践与应用》等培训教材,面向电子设计爱好者组织经常性的培训,通过训练考核促进学生设计与制作能力的提高。同时,利用与电子行业相关企业建立的合作机制,由企业主动提供新产品、新设备,对师生开展进校集中培训,介绍行业的新知识、新理论、新技术。

    1.3为有较强创新意识和实践动手能力的学生参与创新性实验项目、教师科研、毕业设计、课程设计等提供技术指导及设备支持。“小功率数控交直流电流源”、“基于FPGA的RFID实训平台”、“智能无线搜救系统”、“基于软件无线电的数字SSB无线收发机”等一批学生项目相继完成并通过测试。

    1.4作为大学生电子设计竞赛广西赛区的测评基地,为整个广西赛区作品的测评提供全套设备和良好的测试环境。培训中心的管理采用教学改革项目模式,学校每年验收一次,根据中心当年的培训规模、参赛成果等划拨下一年度经费。电子信息类专业学生通过中心的活动扩大了知识面,同时学校也遴选出了一批参加区级和部级竞赛的种子选手。

    2注重兴趣培养,夯实入门基础

    在学生入校之初,就宣传“先实践、后理论、再实践”的学习方式,鼓励学生及早参与竞赛培训、体验实践创新。通过获奖学生经验介绍会等形式,使新生深刻意识到:具有大赛经历的学生,会带着大赛中的许多实践问题学习理论课,迅速渡过认知阶段,加深对理论知识的理解。因此,并非要课程都学完才能参加大赛,要提前介入,介入得越早越好[4]20-22。参与培训的学生以自愿为基础,采用三人组队形式。组队时,提倡专业搭配、学科交叉,具有电路制作、软件仿真、单片机编程、机械设计等专长的学生合理分工,优劣互补。组队形式从一开始便基本固定下来,经过长期的磨合、磋商后,一旦有了赛事,小组成员之间即可默契配合、各司其职,为获取佳绩奠定了基础。对于刚接触竞赛培训的学生,组织参观演示性强的往届学生获奖作品,提高学生的参与兴趣。分别从数字电路、模拟电路、单片机、DSP及EDA等几个方面介绍基础理论知识,然后开设一些简单的单元制作项目,具体内容包括:信源电路、抢答器、计时器、放大器、传感器、滤波器等。这些单元电路既是各种通用电路的基础,又都具有趣味性和可欣赏性,可以作为独立的成果进行展示,从而激发学生学习电子信息类知识的热情和自信心,初步体验电子设计制作的基本流程,迈出实践创新的第一步。

    3研究竞赛选题,推行层次化训练

    全国大学生电子设计竞赛的选题范围“以电子技术(包括模拟电路和数字电路)的应用设计为主,可以涉及单片机、可编程器件及微机(微机主要作开发用)。题目尽可能考虑到教学的基本要求,并兼顾新技术的发展。”历年竞赛题目主要分为:(1)无线收/发信机;(2)数据采集、测量、传输与控制系统;(3)高、低频信号源;(4)交、直流放大器。细化到实际课程中,则涵盖模拟电子电路、数字电子电路、高频电路、传感器技术及应用、微机原理、单片机接口技术、PLD可编程技术、自动控制原理等多门课程[5-7]131-148,415-420,130-132。根据大学生电子设计竞赛的题型和内容倾向,针对需要掌握的基本知识、技术及技能,结合电子信息类应用型人才培养方案要求,开展层次化训练。

    3.1分项训练对于具备一定设计制作基础的学生,根据模拟电路、数字电路和单片机电路模块分别进行分项专题训练。模拟电路部分主要训练项目为:音频功放(包括音调、功率放大)、电源(稳压、稳流)、程控放大器;数字电路部分包括:常规器件实现数字钟、方波的展宽与变窄、常规器件实现的频率计;单片机电路部分包括:单片机配合A/D转换器实现数字电压表、单片机与D/A转换器实现的波形发生器、单片机对电机的控制。

    3.2综合训练融合基础层次的多个模块给出设计题目和参数要求,启发性地讲解设计要点,使学生建立起系统的概念并自主设计、制作作品。

    3.3跨学科集成训练集中进行涉及自动化、机械、光学等多方面、跨学科的综合训练,包括:直流稳压源、信号发生器、无线收/发信机、信号检测与控制系统、数据采集与控制等。指导教师给出参数要求和大致参考方案,具体的设计和实施则通过学生查阅资料、教师答疑和学生自己的实践来完成[8]154-156。

    3.4赛前冲刺在开赛前期,参照电子设计竞赛模式,采用模拟试题,要求学生以2-3人组队的形式,在设定的时间限度内完成资料查阅、方案选择、电路制作、程序调试、问题排查、论文写作等一系列工作,体验竞赛氛围和工作模式。同时,邀请有丰富竞赛经验的指导教师或企业工程师开设专题讲座,讲评电子制作作品,补充竞赛方法和技巧,开拓学生的知识结构,使学生的实战能力得到快速提高[9]120-123。为了能更真实地反映出学生电子设计制作的实际水平,当前在区级赛和部级赛中,逐渐加设了全封闭式的制作类专项竞赛。由组委会提供仪器设备、电路元件、万能板等硬件设备,各参赛队只能携带参考书籍和未写入程序的单片机小系统板入场。参赛队员需自行查阅资料、设计电路方案、列出元件清单并领用元件、在万能板上布设元件、焊接电路、调试并测量数据。针对这一竞赛形式,反馈到赛前培训中,则更需要加强对学生基础知识、独立工作能力和拼搏精神的培养和锻炼。

    4开展校级竞赛,提供练兵舞台

    学科竞赛是考查学生基本理论知识和提高解决实际问题能力的重要途径,同时也是培养学生实战经验和良好心理素质,从而在电子设计竞赛中获取佳绩的重要保障。参照电子竞赛的题型设置和考核方式,结合学校电子信息类专业培养目标,定期举办多项校级竞赛。竞赛依托丰富的校企合作资源,多采用企业提供竞赛经费或器件设备的形式,在题目中引入企业生产的实际问题,使竞赛来源于实践、服务于实践。“TI杯”模拟电子设计赛、“柯蓝杯”电子设计竞赛、ARM嵌入式系统设计竞赛等各类赛事为学生提供了真刀真枪比能力的练兵平台,同时极大地丰富了校园科技文化的内容,营造出浓厚的创新实践学习氛围。在竞赛种类的安排上,贯彻“高低年级并行、基础与提高并重”的方针,注意涵盖各年级学生的需求。针对低年级学生,定期举办实验仪器操作技能大赛,鼓励学生熟练掌握仪器设备使用、数据读取及常见故障处理技能,为之后的电子设计制作训练奠定坚实的基础。

电子设计大赛论文范文第12篇

作为近年来组织与引导学生开展自主学习、科学研究与设计创新的第二课堂,大学生实践培训基地已逐渐引起国内各高校的关注,对于形成“课内外结合、全方位、立体化”的科技活动平台,提升学生工程实践能力起到了重要作用。近年来,桂林电子科技大学投资过百万创建了电子设计培训中心,该中心既是电子设计竞赛的学生培训基地,也是广西区电子设计竞赛的测评场所,更是桂林电子科技大学的电子信息科技活动平台。其建设思路定义为:以全国大学生电子设计竞赛为主线,整合电子信息类教学资源,以学生为中心,以创新思维和实践动手能力的训练为核心,以培养创新务实高素质的应用型人才为宗旨,以创新思维、基本科研技能及知识综合应用能力等多层次训练为目标的电子信息科技文化活动平台。中心根据学生科技活动特点及学科发展要求,除购置了电脑、示波器、信号发生器、稳压电源等常用仪器设备以外,还配置了EDA开发系统、DSP开发系统、单片机开发系统、德国“乐普科”自动制版系统等设备。中心网站定期公布一些题目,全校学生均可自愿参加制作,经培训中心指导教师验收合格后,即可进入中心学习。中心在时间、空间、资源、指导等方面对学生进行开放式管理,培养学生的自觉研究习惯。培训中心的主要功能包括:

1.1开展一系列分项目、分层次的讲座,包括有关电源、DDS信号源、扫频仪的原理,设计思路,高频电路,FPGA,单片机,控制理论,论文写作等专题以及电路调试中的实用方法和技巧。近三年来,电子设计培训中心在区内开出公开讲座2次,校内讲座10余次。

1.2编写《Protel设计与提高》、《FPGA实践与应用》等培训教材,面向电子设计爱好者组织经常性的培训,通过训练考核促进学生设计与制作能力的提高。同时,利用与电子行业相关企业建立的合作机制,由企业主动提供新产品、新设备,对师生开展进校集中培训,介绍行业的新知识、新理论、新技术。

1.3为有较强创新意识和实践动手能力的学生参与创新性实验项目、教师科研、毕业设计、课程设计等提供技术指导及设备支持。“小功率数控交直流电流源”、“基于FPGA的RFID实训平台”、“智能无线搜救系统”、“基于软件无线电的数字SSB无线收发机”等一批学生项目相继完成并通过测试。

1.4作为大学生电子设计竞赛广西赛区的测评基地,为整个广西赛区作品的测评提供全套设备和良好的测试环境。培训中心的管理采用教学改革项目模式,学校每年验收一次,根据中心当年的培训规模、参赛成果等划拨下一年度经费。电子信息类专业学生通过中心的活动扩大了知识面,同时学校也遴选出了一批参加区级和部级竞赛的种子选手。

2注重兴趣培养,夯实入门基础

在学生入校之初,就宣传“先实践、后理论、再实践”的学习方式,鼓励学生及早参与竞赛培训、体验实践创新。通过获奖学生经验介绍会等形式,使新生深刻意识到:具有大赛经历的学生,会带着大赛中的许多实践问题学习理论课,迅速渡过认知阶段,加深对理论知识的理解。因此,并非要课程都学完才能参加大赛,要提前介入,介入得越早越好[4]20-22。参与培训的学生以自愿为基础,采用三人组队形式。组队时,提倡专业搭配、学科交叉,具有电路制作、软件仿真、单片机编程、机械设计等专长的学生合理分工,优劣互补。组队形式从一开始便基本固定下来,经过长期的磨合、磋商后,一旦有了赛事,小组成员之间即可默契配合、各司其职,为获取佳绩奠定了基础。对于刚接触竞赛培训的学生,组织参观演示性强的往届学生获奖作品,提高学生的参与兴趣。分别从数字电路、模拟电路、单片机、DSP及EDA等几个方面介绍基础理论知识,然后开设一些简单的单元制作项目,具体内容包括:信源电路、抢答器、计时器、放大器、传感器、滤波器等。这些单元电路既是各种通用电路的基础,又都具有趣味性和可欣赏性,可以作为独立的成果进行展示,从而激发学生学习电子信息类知识的热情和自信心,初步体验电子设计制作的基本流程,迈出实践创新的第一步。

3研究竞赛选题,推行层次化训练

全国大学生电子设计竞赛的选题范围“以电子技术(包括模拟电路和数字电路)的应用设计为主,可以涉及单片机、可编程器件及微机(微机主要作开发用)。题目尽可能考虑到教学的基本要求,并兼顾新技术的发展。”历年竞赛题目主要分为:(1)无线收/发信机;(2)数据采集、测量、传输与控制系统;(3)高、低频信号源;(4)交、直流放大器。细化到实际课程中,则涵盖模拟电子电路、数字电子电路、高频电路、传感器技术及应用、微机原理、单片机接口技术、PLD可编程技术、自动控制原理等多门课程[5-7]131-148,415-420,130-132。根据大学生电子设计竞赛的题型和内容倾向,针对需要掌握的基本知识、技术及技能,结合电子信息类应用型人才培养方案要求,开展层次化训练。

3.1分项训练对于具备一定设计制作基础的学生,根据模拟电路、数字电路和单片机电路模块分别进行分项专题训练。模拟电路部分主要训练项目为:音频功放(包括音调、功率放大)、电源(稳压、稳流)、程控放大器;数字电路部分包括:常规器件实现数字钟、方波的展宽与变窄、常规器件实现的频率计;单片机电路部分包括:单 片机配合A/D转换器实现数字电压表、单片机与D/A转换器实现的波形发生器、单片机对电机的控制。

3.2综合训练融合基础层次的多个模块给出设计题目和参数要求,启发性地讲解设计要点,使学生建立起系统的概念并自主设计、制作作品。

3.3跨学科集成训练集中进行涉及自动化、机械、光学等多方面、跨学科的综合训练,包括:直流稳压源、信号发生器、无线收/发信机、信号检测与控制系统、数据采集与控制等。指导教师给出参数要求和大致参考方案,具体的设计和实施则通过学生查阅资料、教师答疑和学生自己的实践来完成[8]154-156。

3.4赛前冲刺在开赛前期,参照电子设计竞赛模式,采用模拟试题,要求学生以2-3人组队的形式,在设定的时间限度内完成资料查阅、方案选择、电路制作、程序调试、问题排查、论文写作等一系列工作,体验竞赛氛围和工作模式。同时,邀请有丰富竞赛经验的指导教师或企业工程师开设专题讲座,讲评电子制作作品,补充竞赛方法和技巧,开拓学生的知识结构,使学生的实战能力得到快速提高[9]120-123。为了能更真实地反映出学生电子设计制作的实际水平,当前在区级赛和部级赛中,逐渐加设了全封闭式的制作类专项竞赛。由组委会提供仪器设备、电路元件、万能板等硬件设备,各参赛队只能携带参考书籍和未写入程序的单片机小系统板入场。参赛队员需自行查阅资料、设计电路方案、列出元件清单并领用元件、在万能板上布设元件、焊接电路、调试并测量数据。针对这一竞赛形式,反馈到赛前培训中,则更需要加强对学生基础知识、独立工作能力和拼搏精神的培养和锻炼。

4开展校级竞赛,提供练兵舞台

学科竞赛是考查学生基本理论知识和提高解决实际问题能力的重要途径,同时也是培养学生实战经验和良好心理素质,从而在电子设计竞赛中获取佳绩的重要保障。参照电子竞赛的题型设置和考核方式,结合学校电子信息类专业培养目标,定期举办多项校级竞赛。竞赛依托丰富的校企合作资源,多采用企业提供竞赛经费或器件设备的形式,在题目中引入企业生产的实际问题,使竞赛来源于实践、服务于实践。“TI杯”模拟电子设计赛、“柯蓝杯”电子设计竞赛、ARM嵌入式系统设计竞赛等各类赛事为学生提供了真刀真枪比能力的练兵平台,同时极大地丰富了校园科技文化的内容,营造出浓厚的创新实践学习氛围。在竞赛种类的安排上,贯彻“高低年级并行、基础与提高并重”的方针,注意涵盖各年级学生的需求。针对低年级学生,定期举办实验仪器操作技能大赛,鼓励学生熟练掌握仪器设备使用、数据读取及常见故障处理技能,为之后的电子设计制作训练奠定坚实的基础。

电子设计大赛论文范文第13篇

全国大学生电子设计竞赛是检验学生创新实践能力的一个重要的平台,得到了相关高校的高度重视。为了能在大赛中获得理想成绩,对学生进行有针对性的培训是很有必要的。以创新实践基地为培训平台,根据不同年级学生知识掌握的程度,进行电子制作兴趣入门、基本电子操作技能、理论知识应用实践、系统设计能力等环节培训。实践证明经过系列的项目培训,学生的动手实践能力有很大的提升,并培养了学生的创新能力,为参赛做好了必要的准备。

关键词:

电子设计竞赛;培训模式;创新实践

一、前言

全国大学生电子设计竞赛是教育部高等教育司和信息产业部人事司共同举办并与教学改革实践紧密结合的大型学科竞赛之一,其规模和影响力不断扩大,竞赛的指导思想是积极认真参与竞赛,丰富学生科技活动,推动教学改革与课程建设。建立科学有效的培训体系,培养学生提高专业理论水平、工程素质及创新能力,锻炼学生意志品德,树立协作精神,赛出成绩,赛出水平[1]。我校长期以来重视学生“学习能力、实践能力、创新能力”的培养,突出“专业基础和应用能力并重”的人才培养特色,近年来不断加大经费投入,实验、实习条件得到很大改善。很多动手实践能力强的学生参加全国各种电子设计大赛并取得非常优异的成绩,通过竞赛,涌现了一批创新性强、实用性好的优秀作品,为优秀学生的脱颖而出搭建了一个很好的展示平台。电子设计竞赛所需知识覆盖面广,实践性又较强,从参赛人员结构上看,大部分是以大三的学生为主,虽然他们学完相关基础课程和大部分专业课程,但还缺乏用理论知识解决实际设计应用能力,此时让这些没有经过系统培训的学生参加竞赛,显然也不可能取得理想成绩。笔者认为电子设计竞赛赛前训练是精英教育模式的一个重要环节,培训内容应有针对性、继承性和前瞻性;培训应分阶段进行,兼顾知识梯度与受众面;注重基础知识与基本技能的培养;强化综合技能培养,激发创新能力;注意培养协作精神与竞争意识。所以如何建立一套良好的培训模式,让学生能够得到更好的系统培训从而提高竞赛水平是一项重要工作。为充分挖掘学生的潜力,培养创新型人才,将实践教学与竞赛有机结合起来,让对电子制作方面有爱好、学有余力、动手能力强、喜欢挑战的学生加入进来,形成从大一开始选拔培训对象,大二加强理论和动手能力的培训,到大三进行系统的有针对性的培训这一梯队培训模式。这样可以避免出现参赛学生断层现象,也可以让高年级的学生带动低年级的学生学习,形成良好的学习培训氛围[2]。

二、创新实践基地平台的建设

我校在2008年就建立了创新实践基地,为对电子制作有兴趣的学生进行课外学习培训提供了良好的环境。基地为学生聘请了有经验的指导教师,每周都安排时间进行答疑,及时解决学生在电子制作过程中遇到的问题,不定期开展专题讲座,针对学生普遍存在的问题进行专门辅导培训,同时也要让学生培养独立研究思考的能力。另外学院还根据学生进行电子制作的需求和培训的需要,购置了必要的实验桌椅、电脑、示波器、信号源、万用表、稳压电源等常用仪器设备,还根据不同类型的竞赛题目配置了单片机实验板、EDA开发板、ARM试验箱、自动控制模块、电路板雕刻机等设备,极大满足了培训学习需求。为了带动和培养更多的电子制好者,以创新基地为平台,每学期都会举办校级的电子设计竞赛,依托校企合作的丰富资源,在双赢的基础上由企业赞助经费或者元器件,让学生得到更大的动力支持。如我院在ALTERA公司的赞助下,已经成功地举办了三届的Altera杯EDA创新设计竞赛。创新实践基地平台的建设为后面竞赛培训的展开发挥了至关重要的作用。

三、兴趣培养和入门培训阶段

兴趣培养阶段主要针对大一的学生,因为他们刚进入大学校园不久,对很多事物都感到新鲜,有很多学生对电子制作感兴趣加入了电子制作协会,也有很多新生对自己所选的专业不太了解,不知道以后毕业能从事什么工作,处于迷茫中。所以我们要采取多种方式引导和激发他们参加电子制作的兴趣:一是组织他们参观创新基地,通过高年级的学生对演示性较强的电子作品进行展示和讲解,让他们了解并接触到具体的作品,在脑海中产生深刻的印象。二是通过专业教师在课堂上给学生介绍专业知识及专业发展方向,让学生定位自己的发展目标,这也会激发一部分学生投入到电子制作中。三是通过培训讲座的开展,让有兴趣的学生了解进行电子制作需要掌握的知识和获得相关知识的途径。通过一段时间的兴趣培养,发现一批对电子制作产生浓厚兴趣的学生,组织这些学生进入创新基地参加电子制作入门培训学习。对于大一的学生来说,大部分专业基础课程还没学过,很多知识都要靠自学,慢慢积累。在这阶段学生应该学习认识常用元器件及其功能用途,学会焊接制作电路板的技巧,学习电路图绘图软件的使用,以及常用仪器设备的使用,如万用表、示波器、信号源等,创新指导教师或者高年级有经验的学生给他们培训指导。有了一定基础后可以做一个简单的制作项目,如抢答器、计时器、直流稳压电源等,这样既可以学会电路板制作的流程,又可以做一个实用的作品,迈出电子制作的第一步,同时又学习到电路方面的相关知识,提高他们继续努力的信心。

四、理论和动手能力的培训

对于大二的学生,已经开始学习模拟电路、数字逻辑电路、单片机技术与应用、EDA技术、非电量检测技术等专业基础课,他们的理论知识在慢慢积累增加,但是用理论知识进行相关电路设计的能力还比较缺乏,设计经验还比较欠缺。因此需要针对大二学生的情况作出合理的培训安排,让他们在这个阶段能得到最大限度的锻炼和提高。对于模拟电路,可以安排的培训项目有小信号放大器、功率放大器、滤波器等;数字逻辑电路可以培训抢答器的设计,用74系列芯片设计电子时钟等。单片机技术可以培训的项目很多,如频率计的设计、波形发生器、数据采集等,单片机是参赛培训学生必须掌握的核心技术,因为在比赛过程中大部分项目都要用到单片机作为主控器件。EDA技术在做仪器仪表类题目中用得比较多,可以开展的培训项目可以有DDS信号发生器、高速数据采集及存储等,一般复杂的数字电路都可以用可编程逻辑器件来进行设计,可以大大提高设计效率和系统稳定性。非电量检测技术是要掌握几种常用传感器的应用,如光电传感器、温湿度传感器、红外传感器、角度传感器、超声波传感器等,这些传感器在智能小车等控制类题目中经常要用到。通过对这些理论课程的学习与实践设计的培训,让学生初步具备了电子设计及调试电路的能力。根据电子设计竞赛的参赛模式,一般是以三个学生为一组进行比赛,所以在进行电子设计技能培训的同时也要进行分组筛选的工作。在参赛过程及平时培训过程中很多工作都要团结协作完成,遇到问题要一起讨论,要有良好的沟通氛围,不能各自为战,各个队员都要努力提高自己软硬件设计方面的知识,经过不断磨合及互相了解后,增加配合的默契感,这样才能在全国电子设计大赛中取得理想的成绩[3]。

五、系统的综合性项目培训

经过前几个阶段的知识积累和实践能力的提高后,学生的应用设计能力会有很大的提升,再经过大三对专业课程的深入学习,理论知识不断丰富,这时可以培训学生对知识的综合应用能力。比较有效的培训方法是让每组队伍在规定时间内利用课余时间完成一项综合设计任务,创新基地可以拿出部分经费资助学生购买元器件,既让学生有紧迫感,同时又调动其积极性。根据往届竞赛题目的类型来看主要有以下几个设计方向:功率电子、仪器仪表、自动控制、高频通信、电路系统等,培训时可以选做往年电子大赛的设计项目,也可以做指导教师出的模拟赛题。每组队伍在选定训练项目时要根据各自队员的知识掌握情况及兴趣来选择主攻1-2个设计方向,各组选题要相互错开,避免扎堆同校竞争。在进行系统设计培训的同时,各组要形成和完善一套符合自身选题方向的单元模块电路和相应的程序模块。主要的模块电路有:单片机小系统、高速A/D和D/A模块、CPLD/FPGA系统板、小信号放大器模块、LCD显示模块、电机驱动模块、无线通信模块、红外探测模块及各种传感器模块等。这些模块电路调试稳定后在竞赛中可以直接使用,为参赛过程节省很多宝贵的时间,奠定了取得理想成绩的基础。在完成一阶段综合项目培训之后,各组之间要及时进行项目设计交流总结,并对资料进行整理和共享,这些工作有利于大家共同进步,经过交流能学到别人的设计优点和积累设计经验,避免因重新摸索造成的时间精力的浪费。

六、暑假赛前集训阶段

全国电子设计竞赛一般是在8、9月份进行,所以在暑假阶段的培训尤为重要。并不是每个学生都可参加全国电子设计竞赛,为了体现公平竞赛原则,必须进行校内选拔淘汰竞争,有电子制作基础的学生都可以参加选拔,选出在电子制作方面最优秀的学生参加全国竞赛。被选的学生在暑假要进行集中强化培训,把综合设计能力进一步提升。在暑假一个多月的时间里,每组参赛队必须完成2-3个题目的设计,每完成一项设计要撰写论文报告,要求跟竞赛题目一样,各个指标都要尽量完成,在这个过程中遇到问题积极跟指导老师讨论。在完成设计后指导教师要对学生的项目设计过程进行总结,如设计方案是否合理,提出需要改进的地方。针对出现的问题要求学生进行学习整改,避免在正式比赛中出现类似的问题。通过这段时间的强化集训,学生的竞赛水平将会有很大的提高。在赛前需要让学生树立正确的比赛观念,不要让其在比赛期间心理压力过大而发挥不理想。参赛的意义是为了自我提高,学以致用,培养团队精神,并不是以获奖为惟一目的。经过几个阶段的学习培训,学生已经大大丰富了自身知识和提高动手实践技能,这才是比赛本身追求的目标[4]。

六、结束语

从2007年起,通过电子设计竞赛梯队培训模式的实践,我校多名学生在参加部级电子设计竞赛和省部级电子设计竞赛都取得了优异成绩,更重要的是通过培训提高了学生的动手实践能力和创新应用能力,推动了实践教学改革的发展,使更多学生体验到了电子制作的成就感,并从参加电子设计竞赛的过程中受益良多。

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(7):132-148.

[2]高原.基于大学生电子设计竞赛的学生培训模式探索[J].广西民族师范学院学报,2012(3):68-70.

[3]杨威.基于科技与学习竞赛的大学生科技创新能力培养[J].科技与管理,2010(3):120-123.

电子设计大赛论文范文第14篇

全国大学生电子设计竞赛是面向全国电子类专业大学生的课外科技竞赛活动,具有较高的权威性和很大的影响力。电子设计竞赛不仅是对学生理论知识的考核,更是对学生动手操作能力、创新能力和团队协作能力的综合检验。竞赛通常要求参赛学生在规定的时间内完成资料的搜集、方案的设计与论证、元器件的选择、产品的制作与调试、技术文件的撰写以及答辩等环节,比赛难度大,时间紧,对参赛选手能力要求非常高,并且赛题一般涵盖内容广、理论技术新、系统综合性强。电子设计竞赛促进了高校电子类课程的理论与实训教学改革[1],同时也进一步推动了高校实训室建设。

经过赛前培训和竞赛锻炼的学生,其理论知识得到了巩固,学习兴趣得到了培养,系统设计与创新能力得到了很大提高。无论获奖与否,参加过电子设计培训与竞赛的学生,在系统设计、方案论证、产品制作、合作精神与创新能力等方面都有了明显提高,在毕业设计过程中受到老师的青睐,在实际工作中,表现出较好的独立性、创新精神、协作能力与竞争意识,得到社会及用人单位一致的肯定和好评,增加了就业能力[2]。

二 加强实训室建设的重要意义

高校的教学包括理论教学与实践教学,而实践教学对培养学生的操作技能、创新精神和实际工作能力等方面起着至关重要的作用。

科学实验是人类的基本实践活动,它是产生科学理论的基础。高校实训室是传播科学知识、进行教学实习、开展科学研究等方面的重要基地。实训室的重要性再强调也不过分。一流的大学必须要有一流的学科,一流的学科必须要建设一流的实训室,这些日益成为高校教师的共识。加强高校实训室建设,不仅对于当前创新型人才培养具有积极的意义,而且对于高校专业的自身发展有着重要的推动作用。

当今社会要求大学生不仅要有扎实的专业知识,还应具有较宽的知识面、较强的实践动手能力和创新意识。为了培养大量适应社会要求的复合型、创新性人才,我国各高校已开始全面推进素质教育,注重对学生实践能力和创新精神的培养。实践证明,实践教学具有理论学习不可替代的教育作用,为了提高学生的专业应用技能和社会适应能力,必须建立相关的实训场所,以训练学生的专业实践能力,缩短学生从学校到社会的对接过程。通过电子设计竞赛培养出的人才更能适应社会对人才的要求。

三 电子设计竞赛与实训室建设的关系

实践教学是高校教学环节中的重要一环,它不仅能验证学生所学的理论知识,更重要的是培养学生的操作技能,根据所学知识分析实际问题和解决实际问题,使学生初步具有工程设计与制作的能力。实训室在培养学生操作技能、制作能力方面起到了至关重要的作用。电子设计竞赛要求学生根据实际问题进行设计、制作与调试,这不仅要求学生必须掌握一定的理论知识,同时也要求学生具有较强的综合设计、制作与创新能力。现代化的实训室能激发学生学习的兴趣,更好地培养学生操作技能和创新意识,为学生的电子设计与制作提供良好的实训场所,使同学们的设计与制作由立意、构想乃至化为现实提供条件,并逐步使电子设计竞赛的水平不断得以提高。电子设计竞赛通常大量采用新器件、新技术、新设备,这就迫切需要不断加强相关实训室的建设。反过来,不断充实和发展实训室,不仅能保障电子设计竞赛有效的进行,而且可以为相关课程的实践操作提供强有力的保障。

四 加强实训室建设与管理

既然实训室的作用如此重要,那么应该从哪些方面着重加强实训室的建设与管理呢?具体而言,需从以下几方面进行。

1 争取学校领导的高度重视,大力加强实训室的投入

现代科学技术飞速发展,电子技术的发展日新月异,集成电路不断替代分立元件电路,同时集成电路的集成度也越来越高,规模也越来越大,使电子电路的检测技术不断地向前发展。学生只有了解了新器件的功能,新器件的典型应用电路,掌握了新的检测手段,才能在电子设计竞赛和今后的工作中运用自如。电子设计竞赛在很大程度上可以用来衡量高校理论与实践教学的效果,同时可以在不同程度上提高一个学校的知名度。为此,学校领导应高度重视电子设计竞赛工作,要把它作为一项重要的工作来抓,并指派专人负责,不断加大实训室的投入,及时更新元器件,增加现代化的仪器设备。只有这样,才能满足电子设计竞赛的要求,也才能满足现代企业对技术技能型人才的需求。

2 加强电子基础实训室的建设

电子基础实训室主要完成验证性实验,促使学生加深对科学理论的理解,重在培养学生的基本操作技能,熟练掌握常用仪器设备的使用方法、常用电子元器件的选择与检测方法、电子电路中常用的测量技术、电子电路的正确安装及常见故障的检修方法。同时,可以让学生掌握实验报告的正确撰写方法,可以培养学生实验的科学态度和良好的操作习惯,为学生进入更高层次的综合性科学实验打下坚实的基础,为此,必须加强电子基础实训室的建设。

3 建立现代电子制作实训室

为了培养学生的综合设计与制作能力,需要建立现代化的电子制作实训室。在电子制作实训室中必须配备一定数量的计算机、电路板制作设备、数字存储示波器、信号源、无线电综合测试仪等,通过培训使学生熟练掌握电路板制作软件的正确使用和电子设计与制作的基本方法和基本的操作技能,以便参赛学生在电子设计竞赛过程中能得心应手。

4 建设高性能的单片机实训室

电子设计竞赛具有很强的综合性,其控制、计算、显示等电路比较复杂,单片机在电子设计中起着非常重要的作用,因此必须建设高性能的单片机实训室,使学生掌握单片机的性能、控制原理与基本的操作技能,并在单片机实训室中配置一定数量的编程器和可编程器件,使学生初步具有利用单片机进行电子工程设计开发的能力。

5 建立现代电子综合实训室

现代社会是信息的时代,电子技术、计算机技术、网络技术正飞速向前发展并渗透到了各个领域,从而改变了传统的实验方法,应用先进的软件将计算机技术与电子技术结合起来,在电子技术实践中引入EDA技术。EDA技术是吸收了多学科最新成果而形成的一门新技术,它已成为电子工程设计的重要手段。采用EWB软件对电路仿真,通过虚拟的电子元器件、虚拟的仪器仪表、利用计算机模拟的各种电路进行设计与调试,充分发挥学生的潜能,培养学生的自学能力,创新能力和综合分析与设计能力。

电子设计竞赛所需的知识面广,需要运用多学科知识,客观要求需建立现代电子综合实训室。同时电子综合设计是电子类专业的综合性实践教学环节,学生综合运用电子技术、计算机技术、EDA技术,针对实用的电子系统课题,进行理论设计、逻辑分析、仿真分析、模拟分析并设计出实际电路,利用单片机开发装置、示波器、信号源、布线板和可编程器件等仪器设备,自主完成实际制作和系统调试,最后提出样机和理论设计报告[3]。这一过程与电子设计竞赛相似,为学生参加电子设计竞赛提供了良好的实训场地。

6 加强实训室管理和实训教师的培养

现代化的实训室必须实行科学的管理,建立健全的规章制度,做到上下协调,统一管理,才能使实训室为教学、科研及电子设计竞赛等诸多方面发挥更大的效益。为了更好地培养学生的创新能力、电子设计与制作能力和提高实训技能,满足电子设计竞赛的要求,实训室应实行全方位的开放式教学,即实训室时间、实训内容、图书资料、元器件、普通仪器设备对学生开放,这不仅加大了实训室管理的难度,同时也对实训技术人员提出了更高的要求。要管理好、使用好、维护好各类实训设备,必须有计划、有步骤地选派实训技术人员外出进修学习,使实训室技术人员掌握先进的实训技能、实训室管理方法,提高实训技术人员的整体素质。在管理上还可以利用学生的人才优势,让优秀的学生参与实训室管理与仪器设备的维护工作,使学生成为实训室的主人。电子设计竞赛的内容涉及电路分析、模拟电路、数字电路、通信技术、电子制版、单片机、可编程逻辑器件、电子工艺等多学科知识,要求参加电子设计竞赛的辅导老师知识面要广,实践经验丰富,为此参加电子设计竞赛的辅导老师也应定期参加相应的培训学习,掌握现代化仪器设备的使用方法,学习先进的检测技术,新器件的使用等,以便更好地辅导学生参加电子设计竞赛。

总之,现代电子技术的发展日新月异,新器件、新技术、新应用层出不穷,实训室建设与管理是一项复杂的系统工程,它是电子设计竞赛的实践保证,而电子设计竞赛能不断促进实训室的建设与管理,两者互为联系,相互促进。因此,我们要借电子设计竞赛这股东风,逐步建设一批现代化的实训室,并加强其管理,既为电子设计竞赛服务,同时也为相关课程的实践教学、科学研究提供良好的实践平台。

参考文献

[1]侯晓云.电子设计竞赛促进实践教学改革[J]. 衡水学院学报,2014,2(1):82.

电子设计大赛论文范文第15篇

全国大学生电子设计大赛对学生专业能力、创新能力的培养具有积极的促进作用。本文主要针对传统教学模式下模拟电子技术课程存在的主要问题,以电子设计大赛为导向,全面促进模拟电子技术课程教学内容、教学手段以及实践教学的改革,培养出适合社会需求的高素质应用型人才。

【关键词】

电子设计大赛;模拟电子技术;教学改革

近年来,随着高等教育的快速发展,传统的教学模式暴露出的问题不容忽视,培养出符合现代社会需要的高素质应用型人才是当前高等教育的首要任务,而以竞赛为依托,促进课程改革是提高人才质量的一个有效途径。本文将在全国大学生电子设计大赛的基础上,全面推动模拟电子技术课程的教学改革。

一、电子设计大赛对《模拟电子技术》课程改革的推动作用

全国大学生电子设计大赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,目的在于推动电子类学科课程体系和课程内容的改革。自1997年开赛以来,电子设计大赛便受到广泛关注,影响力不断扩大,目前已经成为评价高等院校教学水平的一项重要指标,这充分调动了各个参赛院校及教师改善现有教学模式的积极性。在历年竞赛题目中,涉及模拟电子技术课程知识是最多的,因此,充分掌握模拟电子技术相关知识是参加电子设计大赛的前提。本文以全国大学生电子设计大赛为契机,以全面提高学生应用能力和创新能力为目标,对模拟电子技术课程改革进行研究。

二、《模拟电子技术》课程存在的主要问题

模拟电子技术是电子类专业一门必修的专业基础课,具有很强的理论性、实践性和综合性,同时,该课程较为抽象,内容多,学时相对较少,学生学习起来有一定难度。在传统的教学模式下,模拟电子技术课程学习存在如下主要问题。

(一)理论与实践脱节。在传统的教学模式中,学生获得知识的主要形式是教师课堂讲授,大多属于理论方面的抽象概念,很少涉及具体知识应用。另外,现有的实验项目也大多集中在理论知识验证方面,很少有贴近实际生产应用的实验项目,学生即使学会理论也不会运用,造成理论脱离实际的现状。

(二)教学手段单一。目前在教学过程中所采用的教学方法大多数还是以教师讲授为主体的形式,学生很少参于其中,忽略了学生在课堂中的主体作用。以讲授理论知识为主体的课堂教学会导致学生的学习兴趣不高,内驱力不足,学生只为应付考试而学习,严重影响学习效果。

(三)教学内容滞后。当今,电子技术飞速发展,新型电子器件的产生也是层出不穷,而模拟电子技术课堂所学内容与实际应用有很大差距,导致学生不能及时接触新技术及新知识,学习内容过于陈旧,制约了学生创新能力的发展,不适合当前社会对新技术人才的需求。

三、电子设计大赛导向下《模拟电子技术》理论课程的改革

针对当前教育模式下模拟电子技术课程存在的问题,以全国大学生电子设计大赛为导向,对模拟电子技术理论课程作出改革。

(一)改革教学内容。模拟电子技术课程教学内容要体现出实用性、全面性,要让学生在课堂中所学到的知识能够与实际应用电路联系起来。结合全国大学生电子设计大赛注重知识的综合应用的特点,对模拟电子技术教学内容进行改革。一是将整体教学内容模块化:半导体模块,集成运放模块,功率放大模块及直流稳压电源模块。二是弱化对于器件内部结构的讲解,加强外部应用特性介绍,并增加常见集成电路的应用。在教学过程中,适当结合竞赛中实际题目引导学生将所学知识应用到实际电路,这样既有助于电子设计竞赛培训,又能有助于学生对于知识的理解和运用。三是在教学内容方面,要不断更新,不能局限于课本的知识,要根据新技术的发展,把新知识引入到课堂教学中。

(二)完善教学手段。在改革教学内容的基础上还要完善教学手段,电子设计大赛对参赛学生的自主能力和创新能力有很高要求,因此,不能采用传统的填鸭式教学,应在课堂中采用多种教学手段相结合的形式来激发学生的学习热情,培养学生独立获取知识的能力。在教学过程中,可充分借助多媒体,通过动画、视频、元件展示等将课程中重点难点问题进行演示和讲解,例如采用多媒体动态演示晶体管以及场效应管工作原理,生动形象,激发学生兴趣,同时也便于学生理解记忆,提高课堂效率。同时,课堂上要善于利用任务驱动的形式引导学生积极探索,自主发现问题,并于团队学习等互动过程中进行知识和能力的交融与构建。此外,配合启发式、讨论法、项目教学等多种教学方法共同营造以学生为中心,教师为主导的教学形式,通过有效的课堂教学方法激发学生的学习兴趣,并且引导学生独立思考,使学生由原来的被动学习转换为积极主动探索,提高整体教学质量。

四、大学生电子设计大赛导向下《模拟电子技术》实践环节的改革

全国大学生电子设计大赛注重考察学生的专业知识能力和综合实验技能,这为模拟电子技术的实践教学改革提供了良好机会。为此,以大赛为依托,对模拟电子技术实践环节进行完善和强化。

(一)优化实验环节,突出创新能力。模拟电子技术是一门实践性比较强的课程,实验课对整个课程的学习至关重要。为适应电子设计大赛要求,要改变模拟电子技术实验教学内容以验证性实验为主的传统模式,增大设计性和综合应用性实验比例,使学生在掌握基本实验方法基础上,自主研究、设计实验项目,这样有利于培养学生的创新思维。同时,将仿真软件Multisim引入到实验教学中,学生可以在课余时间进行学习,包括电路设计,元件选型,参数设计等过程,让学生体会不同元器件选择对电路产生的影响。此外,要为学生提供自主探究的平台,实验室要定期补充更新实验器材,同时实行开放式管理,学生根据需要在实验室进行训练学习,实验教师定期进行指导,为学生研究学习提供各方面支持。

(二)提高学习兴趣,开展竞赛活动。通过定期开展电子竞赛活动激发学生学习模拟电子技术的兴趣,竞赛模式充分借鉴全国大学生电子设计大赛的命题特点,题目可有针对性地参照往年的竞赛题目,设置基本要求和自主发挥两个层次。积极鼓励学生参与竞赛,成立参赛小组。从设计方案,元器件选择到装配制作,完全由学生配合完成,教师负责引导答疑,充分发挥学生的主动性。同时,组织成立电子兴趣小组,开展知识讲座,了解行业发展现状,分享优秀的网络资源,学习新型芯片,以此拓展学生视野,营造良好的学习氛围。通过竞赛活动,学生能够切实感受理论知识在实际中的应用,真正提高学生自主学习能力和动手实践能力,同时也培养了学生团队责任感,达到全面提高学生素质能力的目的。

五、结语

培养应用型人才是社会发展的需求,在此背景下,大学生电子设计大赛成为推进高校课程改革的一种有效手段,为课程改革注入了新活力。本文以电子设计大赛为导向,对模拟电子技术教学内容、教学手段及实践环节进行改革研究。当然,电子技术还将继续发展,要坚持以电子设计大赛为契机,不断总结,积累经验,进一步提高人才培养质量,构建出适合于培养应用型人才的模拟电子技术教学模式。

作者:孟显娇 王赛男 单位:沈阳科技学院

【参考文献】

[1]王彰云,邹增丽.以大学生电子设计大赛为导向的高职单片机实践教学改革[J].广西教育(职业与高等教育版),2013,11

[2]吴德会,丁文斌.电子设计竞赛与创新人才培养的探讨[J].九江学院学报,2006,2