大學生電子設計論文

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一、電子設計競賽的意義

1.有利于培養學生的實踐能力和創新精神。大學生電子設計競賽的操作性很強，主要側重于鍛煉學生的動手操作能力。競賽需要參賽者根據題目要求，做技術方案，選擇合理的元件，完成電路的設計，最后通過安裝、調試做出一個符合要求的作品，而不是簡單地在電腦上對虛擬的元件進行組裝。因而，學生從中實踐能力得到了極大提高。同時，通過參加競賽，學生的創新大幅度提高，競賽題目只要求完成任務并達到相應的技術指標，而對采用的技術手段和方法，沒有任何限制，學生在競賽過程中，八仙過海各顯神通，有利于培養創新能力。競賽使一批優秀人才脫穎而出，對學生的就業、考研和創業過程等幫助極大，我校參與競賽的學生，尤其是獲得好成績的，在大四就業過程中，獲得了用人單位的極大肯定，有很多單位指定要參加過電子設計競賽或其他競賽的學生，并且免去很多招聘環節直接錄用，更有不少學校，對獲得電子設計競賽全國獎的學生直接報送本校的研究生。

2.促進師資隊伍的建設。大學生電子設計競賽，是對高校電子類專業師資水平、實驗室硬件設施建設和學生綜合應用能力的一個系統檢驗，同時，對師資水平和實驗室建設起到了良好的推動作用。在知識更新速度不斷加快的今天，教師只有在不斷學習新的知識、新的理論、新的技術和開展科研活動的過程中，不斷提高自身的素質，才能更好地為學生傳道、授業、解惑，才能更好地指導電子設計競賽工作。

3.促進實驗室建設。長期以來，電子實驗儀器基本上是老三樣（萬用表、信號源、示波器），學生在實驗中接觸不到先進的儀器設備，更談不上使用先進的實驗手段來完成實驗。這個問題在平時的實驗中表現并不明顯，但在大學生電子設計競賽中就顯得非常突出。誰使用了先進的儀器和設備，誰采用了先進的實驗手段，誰就會在其他條件相同的情況下贏得更多的時間，從而取得更好的成績。因此在實驗室建設中，擁有完善、先進的實驗儀器器材，成為了在競賽中取得好成績的有力保障。

4.更新教學內容，重構課程體系。電子設計競賽強調基礎，但同時又鼓勵采用新技術、新器件，以利于取得好成績，但這些新技術、新器件在教科書上不一定會涉及到，這就要求我們更新教學內容，除了加強學生基礎內容教學以外，必須引入新技術的教學，例如ASIC教學內容（如：CPLD，FPGA等）。同時讓學生了解、使用新器件，有利于學生在競賽中取得好成績。電子技術基礎是工程設計性很強的課程，在教學改革中必須用系統的觀念重構課程體系。

5.加大實踐課教學的改革力度。根據競賽要求，加強實踐課教學的改革，在實驗內容的開設上分為三個層次：第一，基礎性實驗；第二，設計性實驗；第三，綜合設計研究性實驗。基礎性實驗是基本電子器件的應用性實驗，使學生具備設計、調試和測量簡單電路的能力。設計性實驗的教學內容為單元電路的設計及小系統設計。使學生初步了解新產品的設計和制作過程，培養學生的綜合應用能力以及利用現代化分析、測試手段的能力。綜合設計研究性實驗，其教學內容包括信號的檢測、控制、傳輸與處理以及單片機等應用性較強的綜合設計研究性實驗。

二、目前存在的問題

競賽中學生暴露的問題充分暴露了傳統實踐教學模式的不足之處。

1.綜合知識能力欠缺。學生在比賽中，提出的設計方案水平低，對參考電路生搬硬套，不會采用先進的簡便電路。另外，綜合運用知識分析問題的能力不強。究其原因，主要是對基本知識、基本理論、基本技能掌握不牢固，平時閱讀的參考資料和課外書籍太少，基本技能訓練不夠。

2.查閱資料能力不強。參賽隊員選定題目后，不能盡快找到所需要的相關資料，多數學生是找教科書和教學參考書，這反映了我們實踐教學脫離了工程實際。

3.實驗調試技能不強。一些同學不會正確設計測試表格，不會分析實驗數據并解決問題。在焊接中，電路布局凌亂，電路調試與故障排除能力不強，反映了平時學習期間，實驗課內容驗證性多而設計性少，更談不上綜合性實踐，所以學生的設計能力和綜合能力未能得到有效提高。

4.設計報告質量不高。許多參賽學生設計報告格式存在許多不足，設計方案論述不夠嚴謹，電路設計缺少理論分析。說明我們的實驗教學忽略了實驗報告這一重要環節。

5.新器件、新技術應用能力較差。有一些競賽題若能采用新技術、新器件，不僅電路簡單，而且省工、省時，性能指標也優于一般電路。參賽學生這方面的知識和能力與全國大學生電子設計競賽的要求尚有一定的差距。原因是目前課程缺少這方面的內容。針對以上存在的這些問題，要從根本上解決，我們認為要對學生進行系統的電子技術設計訓練，必須建立一個完善的大學生電子設計競賽教學體系，學生通過該體系自主學習、老師輔導，最后參加電子設計競賽，從而較全面地掌握電子設計技術，并在某領域有所特長，成為競爭力強的電子技術專業人才。

三、建立電子設計競賽培訓體系

我們建立的培訓體系從宣傳報名、中間教學環節，一直到最后參賽。

1.加強宣傳，吸引優秀學生參與電子設計競賽。我校工程訓練中心承擔了全校的電子實習教學任務，我們在每學年第一學期開展電子設計競賽的培訓報名工作。通過PPT介紹和視頻展示，在學生中間宣傳和普及電子競賽的知識；并邀請我校曾在電子設計競賽中獲獎的學生，介紹自身參與電子設計競賽的成長經歷及對未來發展的益處。報名采用學生自主報名和教師推薦相結合，通過初審、面試等一系列環節，選拔優秀學生參加電子設計競賽培訓。

2.電子基礎訓練。學生報名、選拔工作完成后，于當年10月份左右開始為期一學期的基礎培訓。培訓時間為12周，培訓內容以8051單片機為主，輔以簡單模擬電路。選擇以單片機為主的培訓，是因為單片機入門較模擬電路容易，學生往往有成就感，不至于中途退出。8051單片機培訓包括I/O口、鍵盤、顯示、中斷、定時和AD轉換等編程，有教師講解、單片機教學視頻等，每位培訓同學配發一塊單片機開發板，從而創造良好的學習環境。簡單模擬電路包括運算放大、有源濾波、比較電路和NE555信號發生等常規電路的制作訓練。基礎電子技術培訓最后是制作一個綜合項目，結合前面學習的內容，制作一個簡單綜合項目“紅外測距儀”，作為對學生一學期來學習的考核。

3.綜合項目化訓練。完成了以上基礎訓練，在每學年第二學期（3月份）開始項目化訓練。完成3個綜合項目的制作，我們通過自定題目或選擇歷年國賽，內容、技術指標可適當降低。為了提高教學質量，每個項目都對學生考核，并有以下教學流程：布置任務、教師講解、過程指導、作品驗收、學生交流和教師點評等，這些過程保證了教學質量。對制作不認真、完成不好的學生警告乃至最后淘汰。

4.暑期集訓。暑期集訓是提高學生參賽水平的關鍵。主要做歷年國賽和省賽真題，每周完成1題，教學流程齊全：布置任務、教師講解、過程指導、作品驗收、學生交流和教師點評等，要求學生按題目的要求和技術指標嚴格、認真制作，鼓勵學生采用新技術、新器件，以降低電路復雜度、提高電路指標。在臨近比賽時，我們安排學生一次模擬比賽，按比賽要求4天時間完成，完成后統一驗收、評獎，由于我校承辦過浙江省大學生電子設計競賽，這個模擬比賽環節，學生能感受比賽的真實狀況，從中受益匪淺。

5.競賽指導和服務工作。競賽期間，每組學生都有1～2名指導教師負責指導和把關，包括幫助學生申題、方案分析、過程指導、指標檢查等，并在學校的大力支持下，安排相關人員，做好各種競賽服務工作，例如水電、網絡等，競賽期間的飲食安排得當，由學校食堂一日三餐和夜點心送到比賽地點，減少學生負擔。競賽期間元件采購和管理，賽前盡量采購齊全的元件，競賽期間安排專人和專車采購，做到學生上午提出采購需求，下午能拿到元件。競賽個別題目會用到一些機械組件，做到學生上午提出需求，下午或第2天上午能加工好所需的組件。

6.其他。為了保證競賽教學的順利進行，還需加強了實驗室建設工作，增添先進儀器，例如數字示波器、程控電源、DDS信號發生器等。建立了競賽元件庫，各種常用、專用元件齊全，分門別類安放在柜子和元件和中，做到種類齊全，能滿足競賽各種題型的需求。建立了機械加工室和電路板加工室學生在訓練和競賽期間，可完成簡單機械加工，例如鉆孔、切割等；可完成電路板的制作，例如轉印、腐蝕等。

四、結論

通過以上對競賽的問題分析，并建立競賽的培訓體系，我校學生參賽成績得到了極大提高，在2012年我省的電子設計競賽中，獲得6個一等獎，成績位列全省第一；在2013年全國大學生電子設計競賽中，首次取得全國一等獎，在我省也位居前3位，這也是對我們工作的極大鼓勵。今后我們打算繼續完善競賽的培訓，力爭在今后的比賽中，取得更好的成績。

作者：張珂肖文華工作單位：中國計量學院