浅析高职学生电子设计大赛平台构建

时间:2019-09-27

　　摘要：本文提出提高大学生电子设计大赛能力需要构建良好的竞赛平台。利用改良的课程体系进行理论知识和写作能力的培养, 用成熟的电路单元模块和案例进行竞赛技能的培养, 从而提高学生的创新能力和竞赛水平。

　　关键词：电子设计大赛; 大赛平台; 模拟竞赛;
 

　　一、引言

　　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, 面向大学生的群众性科技活动, 目的在于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。竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合, 以推动其课程教学、教学改革和实验室建设工作。但是在竞赛的过程中总是发现很多高职院校的学生基本功较差, 准备不充分, 短时间难以发挥出最佳潜能, 设计的作品缺乏创新性, 设计考虑不全面或未完成作品要求而错失获奖的机会。文章提出通过构建一个平台实现高职类学生能力提升, 该平台主要包括课程体系的建设, 电子电路模块和案例的建设。在平台的引导下巩固所学知识、提高创新能力、增强竞赛水平、发挥出较高的竞技能力、获得奖项和荣誉。

　　二、现状

　　大学生电子设计大赛主要考察学生理论联系实际和创新能力, 需要学生合理综合应用所学的课程知识, 合作协作能力及资料收集能力等。从94年至今大学生电子设计大赛已经成功举行11界, 从第8界开始区分高职组和本科组, 从历年的题目看, 高职组题目主要包括即控制类、电源与信号源类、仪器仪表及放大器类、数据采集与处理类。所涉及的电子信息类专业的课程有:模拟电子技术、数字电子技术、单片机、电子CAD等。而高职的教育特色主要集中在职业技能的教育, 更注重如何培养学生的动手实践能力, 设计能力的培养的缺失导致学生的竞赛技能的匮乏。集中表现为学生更多在于实践上, 电子电路的原理和设计思想的理解不透彻, 只能阅读电路而无法举一反三, 利用已知的知识去创造性的发展和设计。

　　三、对策

　　1. 因材施教, 鼓励创新, 强化课程体系

　　由于高职院校的学生水平参差不齐, 有高考生和单招生, 理论基础差别较大, 在教育资源日益丰富的今天, 我们提倡差异化教育, 对于在电子技术方面兴趣浓厚, 表现突出的学生可以给与更高的要求并着重培养学生的设计动手能力。在数字电子技术、模拟电子技术、电子CAD、单片机等实践教学环节中对有创新设计思想、能力较强的优秀学生可以免做普通实验的内容, 安排难度较大的实验课题或学生自定课题, 要求他们自拟设计方案, 实验室提供所需的特殊器件。对实验课题完成较好的学生可以免考, 并给予较好的成绩进行鼓励。

　　与此同时, 课程体系、教学内容的改革方面进行加强。与电子设计紧密相关的几门基础课程是模拟电路, 数字电路, 单片机, 电子CAD等。这些课程的学习效果直接关系参加电子设计大赛的学生的理论基础和实践功底。这些课程的任课老师除了应该在理论课上采取一些特殊手段让理论的分析和讲解详细而透彻, 还应该在实验教学和对应的课程设计做到严格把关, 使学生在每门课程设计之后实践操作能力都有进一步提高。同时在任课中任课老师有意识的把几门课程综合联系起来加强课程的联系纽带, 让学生的综合应用能力得到加强。

　　2. 鼓励个性化发展的同时培养团队协作能力

　　现代社会知识的更新日新月异, 高新技术的发展突飞猛进。任何一个个人都不可能拥有足够的知识、时间和精力去完成一项复杂的系统性工作。

　　大学生电子设计大赛要求在四天三夜的时间内完成参赛作品的设计、制作、调试。如果大家都去做同一件任务是根本不可能完成作品的, 这要求学生之间有明确的分工与合作。硬件设计, 软件设计, 印制板设计, 文档撰写都要有明确的分工合作。这样学生的团队分工与协作能力自然得以提高, 学生个性得到了充分的发展。

　　3. 建立开放的现代电子创新设计实验室

　　为了培养学生的创新设计能力, 给优秀学生提供良好的学习与研究的环境, 展现新思维、新设计的舞台, 为了提高学生对电子设计的兴趣, 方便进行各门与电子设计相关课程的实践学习及课外电子设计活动的开展, 成立开放性实验室是必要的。在开放性实验室中, 应配备万用表, 信号源, 示波器, 烙铁焊台, 常规元器件, 单片机开发板, EDA开发装置, 计算机等工具和设备, 这样学生可以方便地到开放性实验室进行自己的实践学习和兴趣小设计, 不仅会对课堂的理论学习有一个很强的巩固作用, 还能为正式的电子设计大赛做一些铺垫作用。

　　4. 以电路单元模块和历年的案例培训

　　由于电子设计大赛时间的短暂性, 赛前的模块准备就显得更加重要。如果把元器件比做细胞, 那么单元模块就是器官, 任何复杂的电子线路, 都是由一些基本单元模块组成的, 单元模块是最基本的具有完整功能的电路[2]。如果通过有效的准备好单元模块, 并在电子竞赛中用到, 无疑会节省更多时间来提高系统性能指标, 为获得更好的成绩提供保证。首先是根据前面各阶段的积累, 准备一些常用的模块, 如单片机最小系统, 可编程器件最小系统板, A/D及D/A模块, 电源模块, 功放模块, 电机驱动模块, 信号发生模块, 程控衰减及放大模块, 传感器检测电路等。其次, 根据邻近比赛时, 公布的元器件清单有针对性准备一些模块。

　　单元模块的培训可以采用模块化的方式进行。通过对这些典型单元电路模块的逐一分析、设计、制作, 使学生形成相对固定的规范;其次, 将一些完整的实物作品进行分析, 拆分成已知的模块, 提高学生对整机剖析能力;最后, 让学生利用前面介绍过的单元电路模块进行有机的组合, 设计并制作成具有一定功能的作品。这种方式的培训使学生掌握了大量的典型单元电路, 并能够灵活应用, 保证了比赛中设计作品的质量和制作效率的提高。

　　历年的参赛题目, 现在可以很容易在网络上寻找到, 并有很多成功的案例。这些案例都是在高强度的竞赛中智慧火花的结晶。搜集到这些对应的资料, 并以这些成功案例进行模拟竞赛进行优秀学生的选拔。指导教师可以完成对应的题目以鼓励和提高学生的积极性, 降低对试题难度的恐惧感。

　　大学生电子大赛的培训是一项特别能引起学生兴趣的好活动。在赛前的培训中, 学生常常在老师的启发、引导和帮助下, 通过一系列的理论培训和实践活动, 围绕预定设计目标, 通过电子元器件选择、设计电路图、制作电路板、调试与检测等一系列的工作制作成电子产品。经过多次训练, 学生们会觉得电子产品设计与制作是他们通过努力能够完成的事情。原本感觉有点枯燥无味的专业的课业负担变成生动有趣、自觉主动的、积极高效的探究式的学习行为。参加大学生电子设计大赛的学生会将自己的学习经历与同学分享, 也起来了良好的辐射作用[3]。

　　四、结论

　　电子设计大赛不仅提高了学生的实践动手能力、收集资料分析资料的能力、团队合作能力, 从另一个方面看也是学校教学水平, 教学综合能力的一个体现。只有建立一个良好的针对性的电子竞技大赛平台, 才有助于获得更多的奖项。当然, 获奖不是最终目的, 通过平台的建设, 持续提高学生创新能力, 不断合理改善课程体系, 让竞赛带动课程建设, 以课程建设促进竞赛发展, 这才是最终的目的, 也是电子设计大赛的最终目的。

　　参考文献
　　[1]李稳国.探讨电子设计大赛对大学生创新能力的培养[J].中国电力教育, 2012, 8.
　　[2]徐健.高校学生电子设计大赛训练方法谈[J].九江职业技术学院学报, 2009, 2.
　　[3]张辉.高职大学生电子设计大赛的技术实现[J].数字技术与应用, 2011, 11.

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