浅析高校学生电子设计大赛训练方法

时间:2019-09-27

　　摘要：电子设计大赛训练要从“抓基础、重实战、促创新”三个方面来提高学生应战能力。

　　关键词：高职教育; 电子设计大赛; 训练; 实战模拟法;

　　Abstract：Electronic design competition training should by based on the following three aspects, that is grasping the basic knowledge, paying great attention to practice and promoting innovation.

　　Keyword：higher vocational education; electronic design competition training; Simulation methods;

　　电子设计大赛对于我们电类专业的学生来说是一个机会, 一个提高我们学生创新能力、电子设计制作能力、团队协作能力的机会;它也是一个桥梁, 一个引导我们学生从理论走向实践的桥梁;当然它也是一个舞台, 一个让我们学生尽情展示创作才华的舞台。因此电子设计大赛对我们学生来说是非常重要的一项活动。我院电子工程系从2006年开始组建创新班, 经过几年的努力, 我们创新班的学生在全国电子设计大赛, 江西省电子设计大赛中都取得了骄人的成绩。例如, 2007年我们荣获“索尼杯”全国电子设计大赛一等奖, 2007、2008年在江西省十八、十九两届“大学生电子电脑设计制作大赛”中分别获得江西省团体第三、第二名的好成绩。

　　创新班的成绩不仅让我们的学生收获了荣誉, 也为我院的示范性建设增添了一道亮丽的风景。为了让更多的学生在大赛中榜上有名, 作为一线指导老师, 我们将多年来组织培养创新班学生的教学过程进行分析、整理, 总结了如下三点供大家参考:
 

　　一、抓基础

　　基础是一切创新和实践活动的基石。基础培训中我们两手抓:一抓元器件的典型应用;二抓单元电路的模块化设计与制作。

　　1、元器件的典型应用

　　电子元器件是组成实际电路的基本部件, 只有熟练掌握了各种元器件的性能及典型应用, 才能设计出高质量的实用电路。我们从品类繁多的电子元器件中精选了大赛中常用到的各种元器件, 系统地介绍了它们的型号、种类、结构特点、主要参数以及选用方法等实用知识, 并对它们的典型应用进行深入学习。例如, 在二极管的培训中, 我们根据二极管的特性, 分析它的整流应用、钳位应用、开关应用等;对三极管我们着重讲述了三极管的放大应用, 开关应用, 倒向应用等;对可控硅着重讲述了它在交流调压、调速、调光及交流开关等电路中的应用;对各种传感器主要根据其功能不同, 考虑它在电路中的实际应用, 比如压敏器件应用于过压保护电路, 光敏器件应用于声光报警电路, 热敏器件应用于超温警示电路, 热释电人体红外传感器应用于银行、仓库等比较重要场所的防盗报警装置中。

　　2、单元电路的模块化设计与制作

　　如果把元器件比做细胞, 那么单元电路就是器官, 任何复杂的电子线路, 都是由一些基本单元电路组成的, 单元电路是最基本的具有完整功能的电路。单元电路的培训我们采用模块化的方式进行。我们根据多年实践教学的经险, 将培训内容分成如下模块加以分析和训练:稳压电源模块, 电压放大电路模块、功率放大电路模块, 运算比较电路模块, 信号发生器模块, 脉冲开关电路模块, 计数器模块, 编码电路模块, 定时器模块, 传感器电路模块, 讯响电路模块, 显示电路模块, 控制电路模块等。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, 我们将一些完整的实物作品进行分析, 拆分成我们已知的模块, 提高学生对整机剖析能力;最后, 让学生利用我们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。

　　二、重实战

　　通过前面大量的基础培训, 我们已为比赛奠定了扎实的基础, 但是在历届比赛中都出现很多平时表现很好的学生, 而到了比赛时, 并没有取得理想成绩的情况。原因何在呢?经过我们赛后对这些学生进行了解, 发现他们主要存在两方面的原因:一是心理素质不好, 没有经历过大型比赛难免紧张;二是对比赛规则、环境不熟悉, 面对出现的一些干扰因素, 容易造成恐慌。那么如何培养学生应战自如的能力, 使他们能够正常以至超常发挥自己的水平呢?我们采用的一种比较好的教学方法就是——实战模拟教学法, 就是模拟比赛时的真实状况。例如, 举办一次创新班学员选拔赛。选拔赛给出真实的电子设计比赛背景, 在规定的时间内, 完成某一作品的审题、设计、制作并完成设计制作报告。有时甚至可以给出一些干扰因素, 提高学生在复杂的环境中分析问题、解决问题的能力。动态环境能很好地锻炼他们的综合素质和能力, 增强他们的实践经验。因与真实比赛环境零距离, 所以参加真正的比赛时就能够从容面对, 游刃有余。

　　三、促创新

　　创新是人类社会发展与进步的永恒主题。电子设计大赛的目的正是促进培养具有创新能力的综合型人才。在培训过程中我们主要从以下几个方面着手培养学生的创新能力。

　　1、训练学生发散思维, 培养创新能力

　　发散思维是指根据已有信息, 从不同角度、不同方向思考问题, 从多方面寻求多样性答案的一种思维形式, 是创造性思维的核心。为走出传统教学中重求同, 忽视求异, 重集中思维训练, 忽视发散思维训练的泥滩, 我们转变培训观念, 以任务为驱动, 将学习主动权交给学生, 引导学生进行发散思维, 以此来培养学生发现问题、解决问题的能力。例如, 在元器件的典型应用培训中, 我们首先将元器件特性进行分析介绍, 然后拿出实物, 引出对载体中的元器件进行识别, 让学生根据所学基础知识, 从多个角度、多种方法思考这个问题, 并对提出方案进行逐一的检验。又例如对二极管的识别, 我们先进行二极管基础知识的讲述, 然后拿出各种二极管, 并提出对二极管进行识别的任务, 让学生进行思考。二极管可以从管脚长短, 符号标记, 万用表测试, 晶体管图示仪测试等多种方法进行识别, 学生分组进行讨论, 他们可能只想到一种或两种, 老师在最后要进行补充、解释并对每一种方法进行分析总结。

　　2、理论联系实际, 培养创新能力

　　鼓励、指导学生大胆、灵活地运用已学知识, 解决实际问题是培养学生创新精神与创新能力的又一有效方法。在解决实际问题的过程中, 我们组织学生开展竞赛, 进行自由辩论, 互相交流方法, 互相启发思路, 以实现解决实际问题与培养创新能力的有机统一。例如, 在培训单元电路模块化设计制作过程中, 我们以小组为单位给学生下达任务, 要求学生用多种方案进行设计, 并将设计结果进行仿真, 仿真无误再制作出作品。最后组织学生开展讨论会, 将各种方案作品进行评价、比较和总结, 从中评价出最优设计方案。通过这个培训过程提升了学生自主思考、自主学习、自主总结、自主动手等方面的能力, 促使学生具备从实践中学习、总结理论以及理论与实践相互充实的能力, 真正做到理论联系实际从而提高创新能力的要求。

　　3、创设创新的实践舞台, 激发学生的创新能力

　　创新不仅是一种复杂的思维活动, 而且是一种需要创新技能的实践活动。因此, 要培养学生的创新能力, 必须为学生提供培养创新技能的实践舞台。经过我们多次验证, 举行竞赛是激发学生观察、思考、尝试、创新等能力的最好途径。在与别人的比较中学生可以感知周围环境的平均水平, 知道自己的优点和不足, 从而产生提高自己的学生动力。而且学生在竞争性的学习中更容易表现自己的个性和创造力。所以我们会定期的举行竞赛, 例如创新班的学员选拔赛, 阶段培训效果的考察赛等, 来提高学生的竞争意识和创新能力。

　　4、团队协作, 迸发创新火花

　　美国著名的心理学家卡耐基说:“一个人事业上的成功只有15%基于他的专业知识, 85%要靠人际关系即与人相处与人合作的品德能力。”合作学习有利于培养学生的协作精神、团队观念和交流能力, 并在思想的碰撞中迸发创新的火花。在培训中, 我们的学生一直以小团队的形式组织学习, 每次的任务都由小组成员自行分工, 协作完成。他们个人的智慧会集中起来, 完成从个人创新到集体创新的过程。在这个过程中每个学生有更多的机会发挥自己所长, 吸收别人所长, 再进行交流、切磋。这样他们的思考水平同时得到提高, 创新能力固然也得到提高。

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