蔣從元

（四川職業(yè)技術學院，四川 遂寧 629000）

參加全國電子設計大賽10年來的回顧與總結
——以四川職業(yè)技術學院為例

蔣從元

（四川職業(yè)技術學院，四川 遂寧 629000）

大學生電子設計競賽是教育部直接組織與管理的四大競賽之一，目的是引導高等學校在教學中加強培養(yǎng)大學生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力、團結協(xié)作精神，鼓勵大學生積極參加課外科技活動，為優(yōu)秀的電子信息人才脫穎而出創(chuàng)造條件。我院從2003年參加這項賽事，已經(jīng)參賽五次，走過了10個年頭，總體來看成績不錯，且逐年提高。為了今后進一步做好這方面工作，本文從幾個方面對我院參加電子設計競賽進行總結與回顧，供兄弟院校參考。

大學生電子設計競賽；課外科技活動；課程改革；創(chuàng)新能力

全國大學生電子設計大賽是面向大學生的群眾性科技活動，目的在于推動高等學校促進電子與信息類學科課程體系、課程內容的改革和實驗室（實訓室）建設，有助于高等學校實施素質教育，培養(yǎng)大學生的實踐創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作的人文精神和理論聯(lián)系實際的學風；有助于學生工程實踐素質的培養(yǎng)、提高學生針對實際問題進行電子設計制作的能力；有助于吸引、鼓勵廣大青年學生踴躍參加課外科技活動，為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。電子設計大賽始于1994年，每兩年舉辦一次，至今已舉辦10屆，成為教育部直接組織和管理的四大學科全國競賽之一，是唯一要求參賽者制作出真實作品的競賽，競賽內容既有理論設計，又有實際制作，以全面檢驗參賽學生的理論基礎和實踐創(chuàng)新能力。隨著賽事規(guī)模的逐漸擴大，在我國高等學校產生了巨大的影響力，參賽高校都積極組織和指導學生參加這項賽事。四川職業(yè)技術學院自2003年合并組建以來，組織應用電子技術、電子信息工程技術專業(yè)學生參加了5屆全國大學生電子設計大賽，共有15隊參賽、10個隊獲獎，兩次獲得四川賽區(qū)優(yōu)秀組織獎，比賽成績在四川省參賽的高職院校中名列前矛，既鍛煉了教師、培養(yǎng)了學生，又為學校爭得了榮譽。回顧這10年參賽的歷程，有不少經(jīng)驗和不足，值得我們思考和總結，有很多方面值得我們進一步探討。

1 電子設計大賽的要求

電子設計競賽由競賽組委會提供四個題目供參賽隊挑選，學生必須在四天三夜內完成設計選題、制定設計方案、完成電路設計、選擇電子元器件、進行電路裝配、整機調試、參數(shù)測試、撰寫出測試報告。競賽內容既要求進行電子電路方案設計，又要求實際完成電子電路（作品）的裝配，調試、整機測試。用到的理論知識主要由電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、電路制圖、單片機技術、EDA技術、電子測量儀器、典型傳感器應用、電路仿真軟件應用等電子信息類專業(yè)的主干課程內容。競賽成績從三個方面評定：一是理論部分，高職高專學生占20分（本科生占50分），這部分要求學生通過比較、選擇、優(yōu)化系統(tǒng)設計方案，正確分析電路、準確無誤計算電路參數(shù)，正確、規(guī)范繪制電路圖；要求參賽選手做到電路設計思路清晰，設計報告、測試報告及總結報告完整；二是實際作品制作部分，占50分，按設計要求制作出樣品，完成題目要求的技術參數(shù)的測試；三是擴展發(fā)揮部分，附加50分，要求參賽學生充分發(fā)揮各自的創(chuàng)造性，在完成基本要求后進行擴展發(fā)揮，這部分最好能體現(xiàn)電子信息的新技術、新工藝在作品中應用；能否取得好的成績、能否獲獎，主要取決于發(fā)揮部分完成的情況。由此看出要完成這三方面任務對參賽選手提出了很高的要求，既要基礎知識扎實、實踐動手能力強又要有一定的創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作精神。

2 電子設計大賽的組織和準備

四川職業(yè)技術學院參加電子設計竟賽從組織學生報名到落實指導老師、賽前培訓、賽場管理等都由電子電氣工程系統(tǒng)籌安排實施。電子電氣工程系通過5次組織學生參賽，已探索出了一套行之有效的培訓指導模式，對參賽學生的培訓以兩學期為一個培訓周期，有計劃、分階段、循序漸進提高學生的各項能力。參賽的準備和組織工作分為以下六個階段。

2.1 動員和選拔階段

電子電氣工程系針對大學二年級學生，以教師報告會、學生經(jīng)驗交流會等形式講清楚大學生參加電子設計競賽的目的在于自我提高、學以致用、培養(yǎng)競爭意識及團隊協(xié)作精神，不是以獲獎為唯一目的、即使沒有獲獎，通過競賽的檢驗，知道自己的不足，找準自己今后學習努力的方向。鼓勵有一定基礎、熱愛電子技術、喜歡動手、學有余力的學生積極報名參加。每年報名人數(shù)都超過30人，然后利用周末，由指導教師進行基礎知識講解和基本技能進行訓練，經(jīng)過三個月訓練和考查，從初期參加培訓的學生中再挑選10名左右基礎知識較好、動手能力較強的同學參加下一階段的培訓。

2.2 核心知識培訓階段

核心知識培訓階段，指導教師以專題講座的形式重點講授：模擬電路的設計、數(shù)字電路的設計、單片機系統(tǒng)設計的基本知識和基本設計方法。講授以串通知識為主線、不具體深入講授某一知識點細節(jié)，緊緊抓住課程核心內容并作適當延伸，拓展；突出模擬電路、數(shù)字電路、單片機知識在工程技術上的應用，特別注重經(jīng)典電路設計案例的剖析。

2.3 核心技能訓練階段

在學生掌握了基本知識的基礎上，進行核心技能強化訓練。指導教師參照全國大學生電子設計競賽的要求精心選擇了五大類訓練題目：一是電源類，如簡易數(shù)控直流電源、直流穩(wěn)壓電源的設計和制作；二是信號源類，如實用信號源、波形發(fā)生器、電壓控制L C振蕩器等的設計和制作；三是放大器類，如實用低頻功率放大器、寬帶放大器等的設計和制作；四是儀器儀表類，如簡易電阻、電容和電感測試儀、簡易數(shù)字頻率計、頻率特性測試儀、數(shù)字式工頻有效值多用表、簡易數(shù)字存儲示波器、低頻數(shù)字式相位測量儀、簡易邏輯分析儀的設計和制作；五是控制類，如水溫控制系統(tǒng)、自動往返電動小汽車、簡易智能電動車、液體點滴速度監(jiān)控裝置等的設計和制作。以“學中做”和“做中學”方式貫穿整個技能訓練過程，“學中做”階段提供一個模仿性的任務，要求學生在教師引導下完成電路設計并完成制作、調試任務，設計制作中遇到困難師生一起解決；“做中學”階段提供一個提高型的任務，要求學生在“學中做”的基礎上，采用“做中學”方式，團隊分工協(xié)作完成電路設計并完成制作、調試任務。這五大類題目主要以模擬電路、單片機和數(shù)字電路的設計與制作為主，著重訓練學生的焊接、測量、調試技能；讓學生進一步熟習EDA軟件和常用電子儀器的使用，學會系統(tǒng)測試、數(shù)據(jù)整理分析、撰寫報告的方法。

2.4 查漏補缺階段

針對核心技能訓練階段暴露出來的問題，以專題講座形式進行基礎知識、基本技能的鞏固提高和查漏補缺。主要講授兩個方面的問題：一是講授運算放大器非理想特性參數(shù)指標的含義、應用舉例和型號選擇方法；二是講授電路板布局、接插件的合理選用等方面的知識。

2.5 報告撰寫培訓階段

報告撰寫的培訓以專題講座形式進行。對報告的每一部分都提出了詳細具體的要求：摘要部分要高度凝煉、采用客觀陳述的語態(tài)；方案對比及論證部分重在說理、概念要清晰、客觀；電路設計是關鍵，簡單電路直接給出整個電路，敘述電路原理、列出有關元件參數(shù)清單；復雜電路按功能劃分單元，分別敘述各單元電路設計內容，給出單元電路圖、敘述單元電路原理、列出有關元件參數(shù)清單，要求電路圖規(guī)范、參數(shù)計算準確，敘述要簡明扼要；軟件設計部分要思路清晰、突出重點、具有全局意識；測試部分要求測試方法合理科學、指標全面覆蓋、要對測試結果進行分析、找出產生誤差的原因及改進措施。著重指出了報告寫作中要避免出現(xiàn)四類問題：一是寫作中抓不住重點，記流水賬、過分糾纏于細節(jié)，只見樹木，不見森林；二是邏輯性差、歸納總結能力差；三是方案對比論證概念含糊，思路混亂；四是測試報告不完整、缺乏合理性、科學性、可行性。

2.6 競賽階段

競賽組委會要求參賽學生實行半封閉、相對集中的管理，由競賽委員會指定專人來監(jiān)督競賽。老師不能進行指導，參賽學生按照賽前的指導培訓，果斷選題，明確分工、精心設計，在設計與制作中耐心細致、持之以恒。由于題目難度大、時間緊迫、技術指標要求高，這幾天參賽同學基本上吃喝都在實驗室，每天休息六至七個小時，有時最后一天晚上通宵作戰(zhàn)，才能在規(guī)定的時間內完成電路設計、電路圖繪制、元器件選擇、實際電路制作、測試調整，寫出測試報告等全部工作。賽前指導老師反復強調以下幾點：一是切忌中途換題；二是第一天晚上一定要休息好、不準熬夜；三是確實困難的部分要放棄、懂得有舍才有得的道理。

作品完成后要到電子科技大學進行測試，要求學生測試時不要慌張，每一步怎么測，心里一定要清楚。如果碰到你不會使用的儀器，要請教測試老師給你講解示范操作，或要求直接換個自己熟悉測試儀器。測試時一定要爭取自己操作儀器，不要讓其它學校的同學幫忙，否則，把作品燒壞了，就前功盡棄，悔之晚矣！

3 電子設計大賽在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的作用

電子設計競賽內容既有理論設計，又有實際制作。從歷屆電子設計競賽題目中不難看出，電子設計競賽的試題既考慮了教學的基本要求，又適當反映了新技術和新器件的應用，要求學生的具備工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

3.1 激發(fā)了學生創(chuàng)新熱情，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力

創(chuàng)新來源于實踐，電子設計競賽是對學生的創(chuàng)新實踐能力的一次綜合測試。它不同于傳統(tǒng)的課程考試，不是單憑一張考卷來評定競賽成績。對參賽學生來說，拿到競賽試題后，要積極深入到競賽項目中，查閱相關的文獻資料，接觸到了學科的前沿技術，開闊了學生視野，激發(fā)了學生對專業(yè)知識的學習與實踐的興趣。從題目的分析到方案設計、元器件的確定、裝配制作、調試、最后完成作品并寫出論文的每一個環(huán)節(jié)都要求學生帶著問題去思考，動手操作，變被動學習為主動學習，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造性的思維能力。

3.2 既為學生提供了個性化發(fā)展的空間，又培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作精神

學生在訓練和競賽過程中，開發(fā)了學生的潛能、發(fā)揮了學生的創(chuàng)造性，為學生的個性發(fā)展提提供了空間。同時，競賽小組成員必須分工協(xié)作，統(tǒng)籌兼顧、共同努力，才能完成競賽的項目，在訓練和競賽中培養(yǎng)了學生的組織協(xié)調能力和合作精神。

3.3 促進了創(chuàng)新教育氛圍的形成

我院鼓勵大學生積極參加電子設計大賽、芯片維修大賽，專門為學生競賽開設選修課，為了擴大競賽的受益面，成立了電子創(chuàng)新實訓室，創(chuàng)造條件讓學生進入實訓室，為學生提供競賽和創(chuàng)新活動的場所、經(jīng)費和相關指導的教師。豐富多彩的學生課外科技活動和競賽活動，促進了創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，也為開展全國大學生電子設計競賽造就了廣泛的群眾基礎和氛圍。同時還進行了由電子設計競賽引起的相關專業(yè)教學改革及建設工作，所有這些工作都為更多創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定了良好的基礎，促進了創(chuàng)新教育氛圍的形成。

總之，我們通過參加全國大學生電子設計競賽培養(yǎng)了學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

4 組織大學生參加電子設計競賽的經(jīng)驗和體會

4.1 各級領導的重視和支持是競賽順利進行的重要保障

我院每屆電子設計大賽都得到各級領導的關心和大力支持，學校為競賽拔?？罱⒘爽F(xiàn)代電子創(chuàng)新設計實訓室，對學生的培訓工作、賽前的準備工作、比賽時的后勤保障工作，都予以大力支持。正是學院各級領導的重視和支持，保證了指導小組的老師無任何顧慮，全身心投入賽前的培訓中，保障參賽的順利進行。

4.2 建立了開放的電子創(chuàng)新實訓室

為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力，給優(yōu)秀學生提供良好的學習與實踐的環(huán)境，我院建立了現(xiàn)代電子創(chuàng)新設計實訓室。為學生提供一個開放的創(chuàng)新實踐的平臺，為學生參加各級各類學科賽事提供實踐基地。實訓室的設備先進，配置比較齊全：提供各種單片機開發(fā)系統(tǒng)、萬用表、示波器、頻譜分析儀、電源等設備。

創(chuàng)新實訓室實行學生自主管理，將實驗室日常管理交給電子社團學生，實訓室的鑰匙由學生管理，學生可以全天候進入實訓室學習和實踐，很多學生為提高效率，主動搬到實驗室住宿，以實訓室為家。學生對實驗儀器負責，實訓室器材指派可靠的學生自己管理，常用器件學生可根據(jù)項目需求自由取用,貴重及專用元器件經(jīng)審核后學生登記領用。

創(chuàng)新實訓室每年都在實踐教學運行經(jīng)費中專門劃撥一部分用于學習資料購買，這些資料以實用的書籍，期刊和手冊為主；另外每個項目組在結題或者參加競賽后都要將所屬小組的資料進行整理后刻錄光盤保存，學生在進入實訓室后利用這些資料作為參考。經(jīng)過幾年的積累，實驗室資料已達百余本，光盤幾十張，由于這些光盤資料都是經(jīng)過驗證的設計，可以大大提高了學生的知識積累速度，拓展他們設計時的思路和方法。

4.3 提高了指導教師的自身實踐能力

為了指導學生競賽,指導教師將歷年的競賽題目進行了認真分析、總結、歸納,得出大賽考察的知識和技能點，對照大賽的要求，教師也認識到自己知識的欠缺和不足,有了再學習的要求。在大賽的賽前培訓中,尤其是假期中對學生的集中培訓、實戰(zhàn)練習期間,指導教師和學生們一起設計、制作,更是極大程度地提高了指導教師的工程意識、動手實踐能力,提高了自身的教育教學水平。

4.4 指導教師的感受是快樂

承擔我院電子設計競賽培訓工作的指導教師都是教學和科研工作中的骨干，他們有豐富的理論知識和實踐經(jīng)驗。培訓工作中，他們不畏酷暑炎熱，長時間、在實驗室和學生們并肩戰(zhàn)斗，盡心盡力、盡職盡責，將自己的知識和經(jīng)驗毫無保留地傳授給學生，體現(xiàn)了老師們的奉獻精神。

幾位指導教師認為指導電子競賽最大的感受是快樂，快樂的原因是多方面的。首先，電子競賽是一種競技活動，競技本身就充滿期待，就會給人帶來快樂。在指導中每看到學生的點滴進步，都會覺得離勝利目標就前進了一步，每一天的努力都是在積攢力量，都是為最后決戰(zhàn)做著準備。因此在競賽培訓的一年內，與學生日日夜夜在實驗室分析電路、查找故障、改進方案，沒有覺得絲毫辛苦，只覺時間飛逝，只覺得還有太多事情要做，充滿了喜和樂；其次，電子競賽快樂來自于一種共同戰(zhàn)斗的友誼。學生之間，老師之間，師生之間，都在為最后勝利而努力，相互協(xié)作、相互鼓勵、相互幫助，那其中的親密無間，那其中的默契在若干年后學生回母校來看望老師的時候依然那么濃厚；競賽的快樂還表現(xiàn)在重在參與，有位老師，指導的學生在競賽中發(fā)揮不太好，作品獲獎的可能很小，該老師心中覺得愧對了學生，沒有培訓好，沒有指導好，但是在作品封裝后學生對該老師說了如下的話，“雖然不能獲獎，但是在培訓中學到了很多東西，謝謝老師！”言辭質樸、誠摯，深深打動了老師，覺得所有勞累與沒有成功完成作品的不快全部煙消云散。我想作為老師，得到學生的肯定無疑是最大的快樂。

4.5.競賽中反映出教與學的問題

雖然我院參加電子設計競賽的總體成績不錯,但依然無法掩蓋我們在教與學方面的不足。主要表現(xiàn)為：學生基礎知識不夠扎實，基本電路的設計、制作能力、報告書寫、測試結果處理能力有待進一步提高。

針對競賽中出現(xiàn)的問題，以后的教學中我們要更加重視實踐教學，進一步加大實踐教學改革的力度，嚴格訓練學生的基本技能，專項技能和知識技能的綜合應用能力，以適應大學生電子設計競賽的要求。對大賽的所涉及到的幾門核心課程，如模擬電路、數(shù)字電路、單片機的實踐教學不僅要做實驗，而且要讓學生自己設計和安裝電路；同時加強學生的常用電子儀器設備的使用能力的培訓，以提高學生電路的制作、調試、測試能力。

［1］王兵，繆志農，歐方平，等。從大學生電子設計競賽探索電子信息類應用型人才培養(yǎng)途徑建[J].攀枝花學院學報，2008,(06).

［2］李建坡，陳曉娟。依托電子設計競賽培養(yǎng)信息類專業(yè)學生創(chuàng)新與實踐能力[J].東北電力大學學報，2010,(10).

［3］陳立章，宋學瑞，彭紅。組織電子設計競賽培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力總結和體會[J].湖南醫(yī)科大學學報（社會科學版），2008，（01）.

責任編輯：張隆輝

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1672-2094(2014)04-0126-04

2014-05-06

蔣從元（1966-），男，四川蓬溪人，四川職業(yè)技術學院電子電氣工程系副教授。