孫道宗 王衛(wèi)星 俞 龍

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院 廣東廣州 510642

電子競賽的組織方法及效果分析

孫道宗 王衛(wèi)星 俞 龍

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院 廣東廣州 510642

以全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽領(lǐng)銜的各類電子競賽，因其能較好地在競賽過程中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神而受到眾多高等學(xué)校的青睞，結(jié)合華南農(nóng)業(yè)大學(xué)在不同類別的電子競賽活動(dòng)中的組織經(jīng)驗(yàn)，以三類主要競賽活動(dòng)為例，闡述不同類別電子競賽的組織方法，提出一種以競賽為契機(jī)、以學(xué)生為主體、以全面提高學(xué)生素質(zhì)和充分發(fā)揮個(gè)性才能為目標(biāo)的多元化競賽組織模式。

競賽；組織方法；實(shí)踐能力；創(chuàng)新精神

全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽是教育部最初倡導(dǎo)的四大學(xué)科競賽之一，其目的之一是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、協(xié)作精神，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng)和工程實(shí)踐訓(xùn)練，提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行電子設(shè)計(jì)、制作的綜合能力，吸引、鼓勵(lì)廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動(dòng)，為優(yōu)秀人才脫穎而出創(chuàng)造條件。自1994年在北京、四川、陜西三個(gè)省市展開試點(diǎn)，到2003年有24個(gè)省市，426所高校的3 039個(gè)代表隊(duì)參賽[1,2]；到2009年，已有31個(gè)省、市、自治區(qū)的938所高校的8 766個(gè)代表隊(duì)參賽，發(fā)展速度非常迅速。得益于競賽對(duì)學(xué)科建設(shè)、課程改革、學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)的促進(jìn)作用，在非全國競賽的年份，到2008年，已有北京、廣東、安徽、山東等14個(gè)賽區(qū)開展省級(jí)的大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽，以期全面、快速地促進(jìn)高校電類專業(yè)的學(xué)科建設(shè)和課程改革[3]。眾多高校也紛紛主辦校級(jí)的電子設(shè)計(jì)競賽并鼓勵(lì)學(xué)生積極參加企業(yè)主辦的各類電子競賽活動(dòng)，作為課堂教學(xué)和課程實(shí)驗(yàn)的互補(bǔ)，盡力擴(kuò)大學(xué)生的受益面，多角度、不間斷地促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，全面提高學(xué)生素質(zhì)，充分發(fā)揮個(gè)性才能。

形式多樣的電子競賽從本質(zhì)上增加了學(xué)生的受益面，拓寬了學(xué)生的視野，但有序、高效、靈活多樣的組織方法對(duì)發(fā)揮各級(jí)別電子競賽對(duì)學(xué)科建設(shè)、課程改革、學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)的促進(jìn)作用起著至關(guān)重要的作用。高等教育學(xué)會(huì)和全國電子競賽組委會(huì)分別于2010年6月和8月在成都和北京召開電子競賽指導(dǎo)和工作研討會(huì)，探討競賽的組織、指導(dǎo)等問題，以期更好地發(fā)揮電子競賽的效能[3]。

1 必要的政策支持和硬件條件

1.1 必要的政策支持是組織競賽活動(dòng)的可靠保障

自2001年我校首次組織學(xué)生參加電子競賽以來，對(duì)參賽學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)和指導(dǎo)，至該批參賽學(xué)生分別于2002年和2003年畢業(yè)后，根據(jù)對(duì)畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查和從就業(yè)單位獲得的反饋意見，用人單位普遍對(duì)參加過電子競賽的該批畢業(yè)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)精神評(píng)價(jià)較好。有了良好的開端，為了使競賽活動(dòng)常態(tài)化、制度化，學(xué)校于2003年年底制定《華南農(nóng)業(yè)大學(xué)關(guān)于加強(qiáng)大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)的決定》，以政策和資金支持組織學(xué)生參加包括大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽在內(nèi)的教育部倡導(dǎo)的四大賽事及“挑戰(zhàn)杯”、省、企業(yè)、校級(jí)課外科技活動(dòng)，并對(duì)獲獎(jiǎng)學(xué)生予以獎(jiǎng)勵(lì)，以持續(xù)倡導(dǎo)、積極鼓勵(lì)學(xué)生參加各類課外科技活動(dòng)，開創(chuàng)科技創(chuàng)新活動(dòng)新局面。自此，組織學(xué)生參加各類科技活動(dòng)得到學(xué)校政策上的支持和保障。

1.2 必需的硬件條件是充分發(fā)揮電子競賽效能的必要條件

參加電子競賽等電類課外科技活動(dòng)，必須經(jīng)過的主要環(huán)節(jié)是資料查閱、電路設(shè)計(jì)、電路板制作、焊接和調(diào)試，完善的硬件設(shè)施是完成這些主要環(huán)節(jié)的必要條件。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)于1999年開設(shè)首個(gè)電類專業(yè)—電子信息工程，在學(xué)校和學(xué)院的支持下，隨后又陸續(xù)成立電子工程系、自動(dòng)化系，設(shè)置電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程、自動(dòng)化工程、農(nóng)業(yè)電氣化及自動(dòng)化等一批電類專業(yè)，于2003年獲得專項(xiàng)資金支持，開始建設(shè)廣東省高等學(xué)校教學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和中央與地方共建基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，并成立電子工程系電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，投入900多萬元進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，擁有邏輯分析儀、頻譜分析儀、場強(qiáng)儀等高端分析測試設(shè)備和示波器、RLC測試儀、電路板雕刻機(jī)、數(shù)控焊臺(tái)等基本設(shè)備。此外，購置嵌入式系統(tǒng)、片上系統(tǒng)等各類實(shí)驗(yàn)箱和相應(yīng)仿真器及各類小型開發(fā)板如C8051F系列、AVR系列、MSP430系列、凌陽系列等常用低端開發(fā)平臺(tái)，供學(xué)生申領(lǐng)使用。因?qū)嶒?yàn)箱資源豐富，除用于日常教學(xué)外，可供學(xué)生先期調(diào)試較為復(fù)雜的項(xiàng)目，學(xué)生可直接以申領(lǐng)的小型開發(fā)板為平臺(tái)完成相應(yīng)項(xiàng)目，之后回收重復(fù)利用，縮短開發(fā)周期并節(jié)省用于參加科技活動(dòng)的各參賽小組的資金投入，以擴(kuò)大活動(dòng)規(guī)模，拓寬受益面。

得益于電子工程系創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的成功經(jīng)驗(yàn)，2009年工程學(xué)院以學(xué)院名義成立科技聯(lián)合會(huì)實(shí)驗(yàn)室，并購置數(shù)控車床、銑床、電路板生產(chǎn)線等機(jī)械、電子類專業(yè)常用的設(shè)備、儀器，供全校師生進(jìn)行科研和課外實(shí)踐活動(dòng)使用。

1.3 開放的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是開展電子競賽的重要基礎(chǔ)

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室不承擔(dān)教學(xué)計(jì)劃內(nèi)的課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等教學(xué)任務(wù)。面向全校師生開放，主要用于全校師生從事電類的課外科技創(chuàng)新等實(shí)踐活動(dòng)。自2006年開始實(shí)行網(wǎng)上預(yù)約，預(yù)約系統(tǒng)如圖1所示[4]，在競賽期間開通元器件預(yù)約系統(tǒng)(如圖2所示)[5]，引入學(xué)生參與管理，高效的運(yùn)作極大地提高了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室中各種設(shè)備及元器件的利用率。除參加各類競賽活動(dòng)外，學(xué)生可根據(jù)個(gè)人興趣在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室完成各類小制作，充分發(fā)揮學(xué)生個(gè)性才能[6]。

圖1 實(shí)驗(yàn)室預(yù)約系統(tǒng)

圖2 元器件預(yù)約系統(tǒng)

2 多元化的組織形式

以競賽為契機(jī)，激發(fā)學(xué)生的參賽熱情和興趣愛好，以學(xué)生為主體，采取多元化競賽組織模式引導(dǎo)學(xué)生參與不同的競賽活動(dòng)，是全面提高學(xué)生素質(zhì)和充分發(fā)揮個(gè)性才能的前提條件。根據(jù)比賽的性質(zhì)采取靈活多樣的組織方式，可在有限的資源尤其是資金支持下，讓更多的學(xué)生參與其中，擴(kuò)大學(xué)生的參與度和受益面，使課外科技活動(dòng)發(fā)揮最佳效能。在眾多的電子類競賽活動(dòng)中，全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽和廣東省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽由學(xué)校層面組織學(xué)生集體參加，“挑戰(zhàn)杯”、校級(jí)及企業(yè)級(jí)電子競賽則由學(xué)生自行報(bào)名，自由參賽。

2.1 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的組織

自我校2001年首次參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽以來，已連續(xù)參加了5屆比賽，并取得較為優(yōu)異的成績。根據(jù)全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的特點(diǎn)，對(duì)報(bào)名參與選拔的同學(xué)進(jìn)行理論考核和實(shí)踐考核，理論考核分為軟件和硬件2個(gè)方向，參與選拔的學(xué)生根據(jù)所在專業(yè)特點(diǎn)和自己的興趣愛好等，選擇參加軟件方向或硬件方向的理論考核。其中硬件方向的考核又細(xì)分為單片機(jī)，ARM，DSP，F(xiàn)PGA等幾個(gè)小類。實(shí)踐考核主要側(cè)重于學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)分析并解決問題的實(shí)際能力，提供事先設(shè)置好的故障各異的簡易功能電路和相應(yīng)源程序(一般提供少于200行的簡單C源程序)給學(xué)生，要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)分析、解決問題，并記錄診斷的過程。選拔方式的設(shè)置主要考慮報(bào)名參加選拔的同學(xué)來自于全校各個(gè)不同專業(yè)，能充分發(fā)揮學(xué)生的長處，且具備一定的程序設(shè)計(jì)或電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，避免基礎(chǔ)薄弱或?qū)I(yè)相差較遠(yuǎn)、不具備參賽條件的學(xué)生占用有限的競賽培訓(xùn)資源。經(jīng)選拔合格的學(xué)生參加校內(nèi)組委會(huì)組織的、由不同專業(yè)教師指導(dǎo)的十多個(gè)專題模塊訓(xùn)練，旨在提高學(xué)生的編程、電路設(shè)計(jì)與制作等實(shí)踐能力。模塊涵蓋前期基礎(chǔ)培訓(xùn)和后期的綜合培訓(xùn)，如基礎(chǔ)培訓(xùn)的第一個(gè)模塊為常用的幾種51系列單片機(jī)的使用及通過仿真器在線調(diào)試的方法和編程規(guī)范，后期的綜合培訓(xùn)，如利用LT1680等芯片制作大功率電源，分析電感線圈、磁環(huán)、MOS管等電路的組成元件對(duì)電路整體性能的影響，以提高學(xué)生電路設(shè)計(jì)和分析問題的能力。專題模塊訓(xùn)練結(jié)束后，以學(xué)生為主導(dǎo)，由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)與興趣，擬定具體題目進(jìn)行練習(xí)，系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。

2.2 省級(jí)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的組織

與全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的方式不同，廣東省電子設(shè)計(jì)競賽的校內(nèi)選拔與組織則完全以學(xué)生為主體、教師輔助的方式重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。參賽學(xué)生根據(jù)省組委會(huì)公布的競賽主題，如2008年的主題是汽車電子，2010年的主題是智能家居，自由組隊(duì)并擬定參賽題目和方案，參加校內(nèi)組委會(huì)組織的答辯，綜合考慮題目和方案的新穎性、可行性及學(xué)生的基礎(chǔ)，進(jìn)行第一次篩選，并對(duì)通過第一次篩選的參賽隊(duì)伍的題目、方案等提供意見和建議，以便其繼續(xù)完善后參加第二次篩選。通過選拔的同學(xué)利用暑假時(shí)間集中在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行作品的設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試，期間，校內(nèi)組委會(huì)組織專業(yè)教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)和答疑，并進(jìn)行中期檢查，根據(jù)各組的進(jìn)展情況進(jìn)一步提供指導(dǎo)建議。

2.3 “挑戰(zhàn)杯”及企業(yè)級(jí)、校級(jí)電子設(shè)計(jì)競賽的組織

我校倡導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各類課外科技活動(dòng)，“挑戰(zhàn)杯”及校級(jí)、企業(yè)級(jí)電子設(shè)計(jì)競賽的報(bào)名完全由學(xué)生自由組隊(duì)、自由申報(bào)。參賽學(xué)生自己聯(lián)系指導(dǎo)教師，根據(jù)競賽主題，自行確定參賽題目及參賽方案，“挑戰(zhàn)杯”及校級(jí)競賽除提供開放實(shí)驗(yàn)室等條件外，還提供必要的資金支持。此外，學(xué)校每年組織學(xué)生自由申報(bào)大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目，學(xué)校審批立項(xiàng)后，也給予資金支持。企業(yè)級(jí)的競賽活動(dòng)，如周立功公司“Actel杯”FPGA設(shè)計(jì)競賽、“畢昇杯”電子設(shè)計(jì)競賽，企業(yè)提供一定的參賽條件，如提供相應(yīng)開發(fā)板或少量資金，由學(xué)生自行限期完成作品后參加主辦企業(yè)組織的評(píng)審，學(xué)校則僅向參賽學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)室等開發(fā)及調(diào)試環(huán)境。

3 效果分析

全國及廣東省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽因有學(xué)校集中選拔的環(huán)節(jié)，在選拔過程中注重以三年級(jí)學(xué)生為主兼有二年級(jí)和少數(shù)一年級(jí)學(xué)生，以電類專業(yè)學(xué)生為主，兼有機(jī)械類學(xué)生的復(fù)合模式，實(shí)現(xiàn)高年級(jí)學(xué)生帶動(dòng)低年級(jí)學(xué)生，電類專業(yè)學(xué)生帶動(dòng)機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的傳、幫、帶的組織模式，使競賽的熱情延續(xù)下去、擴(kuò)展開來。

各類電子競賽活動(dòng)的舉辦，能讓更多的學(xué)生參與其中，充分發(fā)揮學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，使其得到更好的鍛煉。校內(nèi)各種科技活動(dòng)作為國家級(jí)、省級(jí)、企業(yè)舉辦的各種競賽的補(bǔ)充，能讓大部分對(duì)電子競賽等實(shí)踐活動(dòng)有興趣的學(xué)生有機(jī)會(huì)參與，并在活動(dòng)中將所獲取的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)通過言傳身教的方式傳遞給身邊的同學(xué)，學(xué)生整體的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力得到了明顯的提高。通過電子競賽，既培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，也鍛煉了中青年教師指導(dǎo)隊(duì)伍，積累了大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使教師在課堂上的講授內(nèi)容更加豐富多彩，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有利于學(xué)生科技創(chuàng)新氛圍的形成，并涌現(xiàn)出學(xué)生科技活動(dòng)骨干分子，帶頭成立單片機(jī)協(xié)會(huì)、無線電協(xié)會(huì)等興趣小組，并定期出版相應(yīng)刊物。如我校電子信息工程專業(yè)自2001年參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽后，由學(xué)生自行創(chuàng)辦、每年出版一期的《星韻》專業(yè)刊，進(jìn)行競賽、學(xué)習(xí)、就業(yè)等心得的交流，極大地提高了學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感，擴(kuò)大了專業(yè)的知名度。

表1 部分電子競賽獲獎(jiǎng)情況

參加過競賽的同學(xué)無論獲獎(jiǎng)與否，具備研究生保送資格的學(xué)生都非常受本校及華南理工大學(xué)、中山大學(xué)等知名高校導(dǎo)師的青睞；選擇就業(yè)的同學(xué)，已經(jīng)具備了基本的項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的認(rèn)知和實(shí)踐能力也處于優(yōu)勢地位，并很快在這些科研任務(wù)中脫穎而出，得到單位領(lǐng)導(dǎo)的肯定與重用。有效的組織方式也使得參加各類電子競賽的學(xué)生收獲頗豐。近年我校學(xué)生參加的部分電子競賽獲獎(jiǎng)情況見表1。

上述經(jīng)驗(yàn)表明，以學(xué)校政策為依托，以必要的硬件條件為保障，積極倡導(dǎo)學(xué)生參加各類競賽活動(dòng)，并根據(jù)活動(dòng)的性質(zhì)采取靈活多樣的組織形式，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)自主思考、學(xué)習(xí)、實(shí)踐的平臺(tái)，通過為學(xué)生提供及時(shí)的指導(dǎo)和幫助，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，全面提高其綜合素質(zhì)，對(duì)提高學(xué)生的就業(yè)能力、生存能力及民族的創(chuàng)新能力可起到積極的促進(jìn)作用。

[1] 朱傳琴.如何輔導(dǎo)學(xué)生參加電子競賽[J].山東電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào).2005,8:21-22.

[2] 韋文祥,李勇成.由大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽引發(fā)對(duì)就業(yè)能力培養(yǎng)的思考[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2009,10:11-13,175.

[3] 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽網(wǎng)站[EB/OL].[2010,3].http://www. nuedc.com.cn/news.asp?.

[4] 陸建強(qiáng).開放實(shí)驗(yàn)室預(yù)約管理系統(tǒng)[EB/OL].[2006.9].http:// xy.scau.edu.cn/gcxy/mycollege/StaticsNews/dlsys.html.

[5] 孫道宗.電子競賽元器件預(yù)約系統(tǒng)[EB/OL].[2009.7].http:// xy.scau.edu.cn/gcxy/lab/index.asp#.

[6] 陸健強(qiáng),孫道宗.對(duì)高校開放實(shí)驗(yàn)室管理的幾點(diǎn)思考[C].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革與研究論文集,2009.

[7] 邊曉明,吳嶺清.專業(yè)實(shí)驗(yàn)室為電子競賽服務(wù)的實(shí)踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2010,5:138-140.

Organization methods of electronic competition and effect analysis

Sun Daozong, Wang Weixing, Yu Long
South China agricultural university, Guangzhou, 510642, China

National undergraduate electronic design contest and other competitions were favored by many universities because they could train the practical ability and creative spirit of students. Reference to experience in the organization of South China agricultural university in a variety of electronic contest and the methods of organization for different electronic contest were described and proposed a f exible organizational model of contest for improve the quality comprehensively and personality could be displayed fully. The practice proved that the model enable the electronic contest played a big role in improving the practical ability and creative spirit of students, and had valuable reference for other competitions.

competitions; organization methods; practical ability; creative spirit

2012-03-07

孫道宗，博士，實(shí)驗(yàn)師。通訊作者：王衛(wèi)星。

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革與研究項(xiàng)目“改革課外科技活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神”(編號(hào)：JG10103)。