鄭桂林　張青

摘 要 大學(xué)生電子設(shè)計競賽有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、動手能力、綜合設(shè)計能力，提高學(xué)生理論與實踐相結(jié)合解決問題的能力。結(jié)合滁州學(xué)院機械與電氣工程學(xué)院開展電子設(shè)計競賽工作的相關(guān)情況，依托學(xué)院實驗室，探索了一套符合學(xué)院教學(xué)實際的人才培養(yǎng)方法。該方法涵蓋人才選拔、人才培養(yǎng)和實驗室建設(shè)三個方面。近兩年的競賽獲獎情況表明，該方法效果較好，但仍有一些問題需要在今后的實踐中進行探索。

關(guān)鍵詞 電子設(shè)計競賽 人才培養(yǎng) 實踐 教學(xué)探索

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

0引言

全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽是教育部與工業(yè)和信息化部共同發(fā)起的大學(xué)生學(xué)科競賽之一，是面向大學(xué)生的群眾性科技活動，目的在于按照緊密結(jié)合教學(xué)實際，著重基礎(chǔ)、注重前沿的原則，推動高等學(xué)校促進電子信息類專業(yè)和課程的建設(shè)，引導(dǎo)高等學(xué)校在教學(xué)中注重培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、協(xié)作精神;加強學(xué)生動手能力的培養(yǎng)和工程實踐的訓(xùn)練，提高學(xué)生針對實際問題進行電子設(shè)計、制作的綜合能力;吸引、鼓勵廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動，為優(yōu)秀人才脫穎而出服務(wù)社會創(chuàng)造條件。

1現(xiàn)狀分析

1.1生源

滁州學(xué)院在安徽省內(nèi)屬于本科第二批錄取的高校。以2019年為例，安徽省理工類二批控制線為426分，滁州學(xué)院投檔線為460分，僅超過省控線34分，該分數(shù)段的考生在安徽省排名在11萬左右。機械與電氣工程學(xué)院中與電子設(shè)計競賽相關(guān)的電類專業(yè)招生人數(shù)為380人，所錄取學(xué)生的平均分略高于投檔線。招生人數(shù)多、生源整體質(zhì)量不是很高，是影響競賽工作開展的一個重要因素。

1.2指導(dǎo)教師隊伍

學(xué)院當前生師比大，并且對競賽指導(dǎo)教師的激勵力度不足，導(dǎo)致目前競賽的指導(dǎo)老師只有2名，且其中1名老師除了該競賽外，還擔(dān)負另外2個學(xué)科競賽的指導(dǎo)工作，這與其他高校十幾名、甚至幾十名指導(dǎo)教師相比，劣勢明顯。指導(dǎo)教師除了負責(zé)學(xué)生的指導(dǎo)工作外，還要負責(zé)競賽前后與組委會聯(lián)系、校內(nèi)部門協(xié)調(diào)、學(xué)生安全管理、元器件采購、競賽期間財務(wù)管理、后勤服務(wù)等工作，導(dǎo)致指導(dǎo)教師真正能用于指導(dǎo)學(xué)生的時間不多。缺少競賽教師團隊是影響競賽工作開展的另一個因素。

1.3參賽學(xué)生的學(xué)年分布

受考研形勢的大環(huán)境影響，參與考研的學(xué)生比例高達60%以上，且大多數(shù)學(xué)生從大學(xué)三年級開始便全身心投入考研復(fù)習(xí)工作?！翱佳性?，考研多”的情況，使得參與競賽的學(xué)生以大二學(xué)生為主力，這與正常的參賽學(xué)生分布不符合。競賽的培訓(xùn)是一個長期的工作，學(xué)生需要經(jīng)過長時間的知識儲備、經(jīng)驗積累、技能鍛煉、團隊磨合才能在比賽中獲得較好的成績。而競賽相關(guān)的課程如模擬電路、數(shù)字電路、單片機等，在大學(xué)一年級均未開設(shè)，因此學(xué)生只能從二年級開始參加競賽。一般情況下學(xué)生在大二參加一次比賽，熟悉了競賽流程，了解了團隊的不足。在大三時有針對性的進行查漏補缺，才有可能在第二次比賽中獲得好成績。而在三年級參賽又與考研相互沖突，因此多數(shù)學(xué)生選擇了考研放棄了繼續(xù)參賽，這使得指導(dǎo)教師精心培養(yǎng)的學(xué)生才剛剛?cè)腴T就要放棄，嚴重影響了參賽學(xué)生的質(zhì)量。學(xué)院在2019年之前，尚未給競賽分配一個專門的實驗室，也沒有配套的常用元器件、儀器設(shè)備，導(dǎo)致學(xué)生“用無所依、居無定所”，硬件上的缺失也影響了競賽工作的順利開展。

2人才培養(yǎng)方法的探索

2.1選拔時間

在校內(nèi)對學(xué)生選拔目的是選出優(yōu)秀學(xué)生參加競賽，提升競爭力，從而提升競賽的獲獎率。同時也讓參賽學(xué)生體驗競賽過程，從中找差距、找定位、磨合團隊。選拔的學(xué)生數(shù)量要與實驗室的容納能力相匹配，當前我院實驗室可容納24名學(xué)生，共8支隊伍，數(shù)量偏少。如果只依托實驗室對這24名學(xué)生進行培養(yǎng)，出成績的幾率會小很多。為了解決這個問題，筆者將選拔分成兩個批次。第一批次選拔集中在大一下學(xué)期開學(xué)，選出的同學(xué)不放入實驗室培養(yǎng)，作為實驗室的儲備人員。讓這些同學(xué)利用平時時間，提前自行學(xué)習(xí)競賽相關(guān)的知識，如軟件方面的51單片機、c語言知識，硬件方面的原理圖繪制、PCB繪制、萬用表的使用等。通過讓學(xué)生從一年級自學(xué)基本功，不僅解決了場地有限的問題、實驗室儲備人才短缺的問題，還間接減小了生源質(zhì)量不高對競賽的影響。第二批次選拔集中在大二下學(xué)期開學(xué)，選出的同學(xué)進入實驗室進行集中培訓(xùn)，為暑期的競賽做準備。

2.2選拔方式

分批次選拔人才可以解決場地小、生源質(zhì)量不高的問題。但是什么樣的選拔方式才能選出真正的人才，是最核心的問題。筆者從選拔通知的推送、選拔賽的賽題形式、選拔賽的時長、被選隊伍的建制四個方面進行了探索。要選拔出人才，首先要保證參與選拔的學(xué)生足夠多，選拔才能有意義。在當前的信息時代，將選拔的通知推送給學(xué)生有多種途徑，如通過QQ群、微信群、微博、院部官網(wǎng)、學(xué)習(xí)通軟件等等。借助學(xué)院的電子協(xié)會和智能車協(xié)會的QQ群進行宣傳效果較好。院部的各種協(xié)會會員數(shù)量很大，基本覆蓋了相關(guān)專業(yè)的學(xué)生。能自愿參加這些協(xié)會的同學(xué)，必然是對電子設(shè)計方面有一定興趣的，興趣是最好的老師，選拔的條件之一就是要有興趣。消息的媒介也很重要，單一的文字消息不如海報形式的宣傳頁，宣傳頁又不如短視頻。借助抖音短視頻進行宣傳，很容易引起學(xué)生的共鳴，宣傳效果較好。選拔賽的賽題形式一般可分為軟件題、硬件題、軟硬件結(jié)合題。賽題要盡可能覆蓋著三個類型，競賽主要考查的是學(xué)生的編程能力、硬件設(shè)計能力、軟硬結(jié)合能力和寫作能力，通過這三個類型的賽題，可選出對應(yīng)的人才。另外，要根據(jù)上一年度賽題的完成情況適當?shù)恼{(diào)整賽題難度，否則難以體現(xiàn)學(xué)生的真實水平，從而選不出人才。選拔賽的時長跨度以兩周以內(nèi)為宜。學(xué)生課業(yè)繁忙，若超過兩周，學(xué)生會出現(xiàn)投入時間少、懈怠、甚至放棄情況，導(dǎo)致達不到預(yù)期的選拔效果。在選拔時，被選隊伍的建制以2人以內(nèi)為宜，條件允許的情況下，可按照1人一隊進行選拔。若3人一隊進行選拔，會出現(xiàn)“魚龍混雜”情況。在以往的選拔中出現(xiàn)過類似的情況，有些隊員不能為隊伍做貢獻，但其他隊員礙于情面，不愿舍棄隊員，這就導(dǎo)致選拔出來的學(xué)生會出現(xiàn)無法完成培訓(xùn)任務(wù)的情況，達不到選拔的目的。

2.3人才培養(yǎng)

生師比高，指導(dǎo)教師人數(shù)少，為了確保參賽學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，必須有一套完善的人才培養(yǎng)流程進行輔助，流程的引入可以大大提供工作效率，提高工作效率才能解放指導(dǎo)教師的雙手。針對學(xué)院學(xué)生情況，經(jīng)過反復(fù)摸索，制定了電子設(shè)計競賽的培訓(xùn)流程，如表1所示。

競賽培訓(xùn)應(yīng)分階段進行，學(xué)生從基礎(chǔ)知識下手進行學(xué)習(xí)，循序漸進，經(jīng)過快速入門、小試牛刀、綜合練習(xí)和賽前集訓(xùn)，基本可以完成參賽所需的知識技能儲備。第一階段，在9月到10月份，由指導(dǎo)教師或高年級學(xué)長組織新進入實驗室的同學(xué)進行集體培訓(xùn)。培訓(xùn)的基礎(chǔ)知識如表2所示。

第二階段，在11月到12月，選擇優(yōu)秀的高年級同學(xué)，就軟硬件方面成功的學(xué)習(xí)經(jīng)驗進行經(jīng)驗分享，同時設(shè)置一些簡單的模塊電路和編程題給低年級同學(xué)進行練習(xí)，以幫助低年級同學(xué)進行快速入門MSP430或者STM32。以高年級同學(xué)為主進行經(jīng)驗分享，一方面可以促使高年級同學(xué)進行系統(tǒng)的查漏補缺，對自身是一個提高。另一方面，學(xué)生之間就學(xué)習(xí)經(jīng)驗進行直接交流，低年級學(xué)生也更容易對經(jīng)驗進行吸收。第三階段，在3月到5月，這個時期從易到難地設(shè)置一些練習(xí)題給入門后的學(xué)生進行練習(xí)，讓學(xué)生達到可以熟練地利用相關(guān)軟硬件進行電子設(shè)計的水平。后期采用往年的競賽題給學(xué)生練習(xí)，以鍛煉學(xué)生的綜合設(shè)計能力。第四階段，在6月到7月，進入賽前集訓(xùn)和賽前準備階段。將比賽可能用到的電路盡可能全部模塊化，所有代碼模塊化，以方便比賽的時候直接調(diào)用，減少競賽期間的重復(fù)開發(fā)工作。組委會發(fā)布材料清單后，在可選的題型范圍內(nèi)，購置清單上的材料，引導(dǎo)學(xué)生直接使用清單上的元器件進行電路設(shè)計，熟悉相應(yīng)的元器件在競賽期間可以節(jié)約寶貴的時間。人才的培訓(xùn)流程原則上參考表1內(nèi)容，但也要能根據(jù)實際情況進行靈活的調(diào)整，以適應(yīng)日益前沿化的競賽命題導(dǎo)向。

2.4實驗室建設(shè)

競賽實驗室的建設(shè)包括硬件建設(shè)和規(guī)章制度建設(shè)，經(jīng)過一年的摸索實驗室的建設(shè)已初見成效。硬件方面，建立了實驗室專用庫房。儲備了一批常用的阻容元件、通用的集成芯片和常用的電路模塊。為每個參賽隊配備了一套常規(guī)的儀器儀表，如數(shù)字示波器、可調(diào)穩(wěn)壓電源、信號發(fā)生器、萬用表、恒溫烙鐵等，學(xué)生在日常的訓(xùn)練中可以很方便地使用，也提高了培訓(xùn)效率。

在規(guī)章制度方面，實驗室引入了指紋打卡系統(tǒng)、周報制度、積分制考核制度、“傳、幫、帶”培養(yǎng)模式和文件歸檔平臺，這些規(guī)章制度可以讓培訓(xùn)工作更加高效，有效減輕指導(dǎo)老師的負擔(dān)。指紋考勤系統(tǒng)可以快捷地導(dǎo)出學(xué)生的打卡記錄，統(tǒng)計出打卡時長。要求學(xué)生完成每月至少20小時的考勤，即每個工作日一小時?？记谶B續(xù)不合格的同學(xué)將進行末位淘汰。考勤制度的引入可以淘汰不積極學(xué)習(xí)的學(xué)生，另一個方面對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)也能起到激勵作用，為參賽隊員的強強聯(lián)合提供了保障。周報制度要求每個學(xué)生每周定時發(fā)出自己的學(xué)習(xí)周報，由專人負責(zé)收齊整理并提交指導(dǎo)老師，周報里詳細記錄本周的學(xué)習(xí)進展以及遇到的問題，指導(dǎo)教師可通過周報快速了解學(xué)生當前遇到的問題，可以及時為學(xué)生解惑答疑，圖1展示了某學(xué)生的一次周報內(nèi)容。

積分考核制度是在整個培訓(xùn)周期內(nèi)，針對設(shè)置的每個學(xué)習(xí)任務(wù)，由專人對完成情況進行量化考核并累計積分，學(xué)生的積分過少將不能代表學(xué)院參加競賽，指導(dǎo)教師也能根據(jù)積分情況及時了解哪些學(xué)生存在問題，進而進行針對性的指導(dǎo)幫助?！皞?、幫、帶”培養(yǎng)模式中，“傳”指經(jīng)驗和知識的傳承，“幫”指實驗室的一些管理工作由學(xué)生幫助老師完成，“帶”指高年級同學(xué)可以一個人帶多個低年級學(xué)生。通過“傳、幫、帶”培養(yǎng)模式，即鍛煉了高年級學(xué)生，又幫助了低年級學(xué)生，還減輕了指導(dǎo)教師的負擔(dān)，對培訓(xùn)工作的順利開展起著重要的作用。實驗室申請了公共網(wǎng)盤作為實驗室重要文件的歸檔平臺，平時完成較好的電路圖、PCB文件、源代碼、常用的數(shù)據(jù)手冊、學(xué)習(xí)材料都可以分類歸檔到網(wǎng)盤中，方便實驗室成員查閱參考，為實驗室經(jīng)驗和知識的傳承奠定了基礎(chǔ)。

3小結(jié)

在該培養(yǎng)方法的指導(dǎo)下，學(xué)院在2018年電子設(shè)計競賽中獲得省二等獎一項、省三等獎一項，在2019年電子設(shè)計競賽中獲得國家二等獎一項、省一等獎一項、省二等獎一項、省三等獎一項，從競賽獲獎情況來看，獎項數(shù)量與獲獎等級都有提升，說明該方法的效果較好。但是整體來看，該方法還有一些局限性，比如培養(yǎng)的學(xué)生數(shù)量偏少。在未來，還有很多問題需要解決。形成指導(dǎo)教師團隊，擴大實驗室規(guī)模以擴大學(xué)生受益面。向競賽工作開展較好的兄弟院校學(xué)習(xí)，調(diào)整院部的人才培養(yǎng)方案，提前開設(shè)與競賽相關(guān)的課程等，讓更多學(xué)生參與競賽。

參考文獻

[1] 夏皖東.滁州學(xué)院2019年招生生源充足[EB/OL]. http：//jyt.ah.gov.cn/28/view/656252.shtml，2019-08-13

[2] 晏勇.大學(xué)生電子設(shè)計競賽組織與培訓(xùn)體系創(chuàng)新與應(yīng)用[J].電子測試，2019（20）：130-132.