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目前,由教育部直接組織的在全國最具權威和影響力的大學生賽事主要為以下四個:全國大學生數學建模競賽、全國大學生建筑設計競賽、全國大學生機械設計競賽和全國大學生電子設計競賽(以下簡稱競賽)。另外,由于全國大學生電子設計競賽每兩年舉辦一次,所以組織競賽經驗豐富且實力最強的5賽區(武漢、西安、成都、南京、上海)則在競賽間隔年共同組織了聯合電子競賽,根據往年的競賽經驗和影響力可知,該競賽已與全國大學生電子設計競賽沒有什么區別。社會上的其他組織也都舉辦了各種形式的競賽活動,但在專業領域的認可度不高,而且這種競賽的題目一般提前幾個月公開,準備起來不是很難,所以一般實力較強的學校很少參加,競爭不是很激烈,獲獎的幾率會大一點,從培養學生的角度來看也可以考慮參加。我院從2009年開始連續3年均報名參加了全國大學生電子設計競賽和5大賽區組織的聯合電子競賽。以下針對參加這些賽事的認識談幾點體會。
1電子設計競賽與教學改革的關系
(1)競賽引導課程體系改革、強化工程概念。全國大學生電子競賽是教育部倡導的四大學科競賽之一,是面向大學生的群眾性科技活動,目的在于促進信息與電子類學科課程體系和課程內容的改革,促進高等學校實施素質教育以及培養大學生的創新能力,協作精神和理論聯系實際的學風,促進大學生工程實踐素質的培養,提高學生針對實際問題進行電子設計制作的能力[1],這些目標直接體現了培養應用型人才的重要性,而且也直接引導了對培養應用型人才所進行的一系列課程改革,即加強實踐能力的培養,強化工程概念。這與學院突出實踐教學體系,制訂教學內容、教學方法、過程管理與考核辦法是不謀而和的。
(2)競賽引導了課程內容和教學方法的改革。電子競賽的題目重點突出了應用設計。最初的競賽題目可以用分立元件完成,基本上是單純硬件設計與調試,而從本世紀開始明顯的提倡使用集成度高的芯片,加大了軟件在系統中的作用。今年的題目甚至把單片機最小系統當成是一個器件直接使用,這體現和強調了在現代工程應用系統設計中,重點要求學生掌握使用集成化的各種功能模塊通過接口組成系統的設計能力,也引導著教師必須對相關課程的教學內容和方法進行改革。比如在內容選取上,重點應對功能模塊的原理采用簡單的電路予以介紹,并由此引出外特性[2]。再如引導學生利用功能模塊的功能表,通過接口組成應用系統的設計方法[3]。為此,可以針對現實需要重新編寫適當的數字電路、模擬電路和單片機等教材。
2電子設計競賽與人才培養的關系
(1)競賽使優秀學生脫穎而出。從這幾次參加競賽的學生來看,凡是參加電子競賽訓練的同學,無論獲不獲獎,都具備了基本電子電路實際制作與調試的能力,尤其對學生的學習興趣、學習新知識的能力和積極思考、發現問題并解決問題的能力有了很大的鍛煉和提高[4],對今后走上工作崗位充滿信心;尤其獲獎的同學更是得到了能力和素質的全面提升;同時,這些學生的進步也對周圍沒參加競賽的學生起到了潛移默化的影響,給低年級的學生做了很好的榜樣和示范,提高了他們學習和參加競賽的積極性。最重要的一點是,參加完競賽的學生在就業方面體現了較強的競爭力,縮短了和一本學生的差距甚至有的超過了他們。
(2)競賽鍛煉了教師,有利于雙師型教師培養。在競賽培訓的實際過程,可以發現城市學院的學生和交通大學的學生之間存在著顯著區別(當然本身層次上就有差異)。交大的學生只需給定題目和參考資料,他們自己通過動手制作、調試,教師有80%的時間是管理和后勤服務,而城市學院的學生,至少在基礎培訓中,必須先講基本原理、調試方法、隨時跟蹤指導,到后期學生才能達到主動設計,因此指導教師也相當于是參加競賽者,尤其對于年輕教師而言,這無疑是對他們專業能力的一個很大考驗和提高。而事實證明也確實如此,近年參加指導的教師在業務方面進步明顯,不僅拓寬了知識面,而且也積累了豐富的工程實踐經驗和指導經驗,同時對教學改革也有了新的認識,進一步縮短了和雙師型教師的距離。
3參加電子競賽的總結與分析
2009年是我院第一次參加該競賽,獲得了一個省級一等獎。本次基本上屬于押題性質,題目理解正確、而且前期訓練充分,電源組幾乎是2隊都是一等獎;而測控組卻是一敗涂地。2010年獲得一、二、三等獎各一項,本次沒有電源的題目,但由于有一組學生能力較強且配合的很默契,獲得一等獎是必然的;而獲得二、三等獎的組,由于只有一、兩個同學能力很強,在競賽過程中,時間不夠??梢娨@得好成績,不僅團隊各個成員的能力要強,而且還要分工明確,各有所長,真正體現團隊協調作戰能力。2011年僅獲得一個三等獎,主要原因是因為競賽時間準備不足和指導失誤造成的。其中,電源題目由于認為過于簡單而掉以輕心,中途發現為時已晚,造成時間不夠;小車存在兩個問題,一是準備階段組委會的講話表示小車不會再出,所以在訓練中相關器件未準備,在競賽開始后才從網上訂購;二是沒能自制一個木制軌道,為了節約成本,想當然的認為小車在地板上走和在木制軌道走是一樣,結果花了很多時間在調試上,直到測試時才發現不做軌道是一個失誤,否則獲得一等獎的機會很大??梢姼傎愔械牟淮_定度因素很多,稍微想的不周全就會造成很大遺憾,盡管如此,能力較強的那一組還是獲得了三等獎。從以上分析可以看出,對學生的培養應以能力和素質培養為重點,確實讓他們在培訓過程、事務管理、競賽題的分析和競賽中的決策等各個環節發揮主導作用,回歸競賽的本質。
4今后競賽培訓思路
基本訓練旨在提高學生的動手能力,主要包括印制版的設計(原理圖和PCB板圖)、焊接及測試方法(學會基本儀器的使用)等練習。從訓練內容上主要分為以下幾大類。
(1)電力電子類:降壓型、升壓型和逆變型開關電源;恒壓、恒流、直流并聯運行和交流并網運行模式;輸入/輸出電流、電壓以及效率顯示;紋波分析與失真度等。
(2)檢測與運動控制類:智能小車、機器人倒擺平衡控制、調速控制中的轉速、位移、避障、角度檢測、無線發射與接收等。
(3)基于FPGA/DSP系統的分析儀器:頻譜分析儀、傳輸波形特性分析儀(該項在“EDA”實驗室中由指導教師完成樣機)。
(4)放大器設計與制作:音頻放大器,頻帶為10兆赫茲、增益60dB的寬帶放大器設計(該項由指導教師完成樣機)。鑒于今后的電子競賽題目趨于綜合設計,所以在暑期集中訓練前,上述4項基本內容應該培訓完成并通過各組交流使參加競賽的學生全面了解相關內容;這樣在暑期集中訓練時,學生便可集中精力利用電子競賽等相關網站,通過學習、分析、交流提升自己的綜合能力和素質。
5組織管理與相關政策
為了更好的培養和選拔人才,同時讓參加競賽培訓的學生無后顧之憂,需要制定一系列的政策和措施,具體如下。
(1)成立學生課外科技創新小組,從二年級開始自愿報名,條件是在一年級的課程(數學、物理和電子認識實習)學習中,成績較好的且有強烈欲望的同學中選拔;個別有特珠能力的同學另議;對于這些同學在二年級學習中,如果努力參加培訓者可以頂替實驗和課程設計的學分。
(2)完成二年級課程的同學,要求電路、電子技術、C語言實訓能力強同學自愿報名并經審查批準參加,在三年級學習期間,如果努力參加培訓者可以頂替電子綜合設計的學分。
(3)參加暑期培訓的同學可以頂替生產實習的學分,實際上經培訓后的學生已經使得他們的畢業論文變得容易;如果選拔去參加競賽且獲得獎勵的還可以頂替部分選修課的學分。
(4)建立綜合電子設計培訓基地即專門的訓練場地,實現由學生參與的全天候開放管理。
(5)參加人數50名左右,實行淘汰制度,使得每組人員結構合理、互補。6結論積極參加全國大學生電子設計競賽不僅提高了學生學習的積極性和主動性,而且也在很大程度上提高了參賽學生的創新能力和團隊協作能力,對他們今后走上工作崗位奠定了堅實的專業基礎和人文基礎。參加競賽同時也對指導競賽的教師是一個很好的鍛煉和施展才能的機會,為他們成為雙師型教師提供了必要的條件。我院從建校到現在總計參加了3屆競賽,經驗還很欠缺,要想取得更好的成績還得付出很大的努力。