时间：2023-02-19 22:07:47
大学生电子设计大赛是目前大学生关注的比赛之一，如何提高学生比赛成绩，是每个指导教师、参赛学生一直共同关注的重点。本文根据电子大赛期间，学生在完成电路时候经常出现的问题，指出赛前培训的重要性，提出赛前需要通过对学生进行理论培训，电路设计、电子器件认识、电路焊接工艺，来提高学生设计电路、实现电路的能力，以使学生在比赛中获得更好的成绩。
关键词：
电子大赛；理论培养；焊接工艺
一、导论
全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一，是主要面向全国电子类学科大学生赛事，目的在于推动教学改革、培养实用型人才，同时也有助于培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作、提高学生电子设计制作的能力，为选拔人才也创造了条件。比赛自从开办以来，一直备受全国高等院校和学生的重视，被认为国内“含金量”最高的比赛之一，比赛成绩在某种程度上已经成为标志着学校教学水平的高低。而参加比赛获奖的学生在求职过程中，也经常受到用人单位的青睐。全国大学生电子大赛是一种半开放的比赛，比赛时间为4天3夜。比赛期间[1]，同一个队伍的队员之间可以商讨设计思想，确定设计方案，进行分工协作，以队为基本单位独立完成比赛任务。指导教师不允许对参赛学生进行指导，参赛队员也不可以与其他人员探讨任何问题，队员可以查询相关资料设计电路并完成作品。比赛内容涉及范围比较广，包含高频、低频电子线路设计、单片机等控制电路，几乎包含了电子类专业所有的专业课程，没有深厚的理论基础和对电子元器件扎实的认识，很难在短短的4天中完成比赛，赛前培训则成为完成比赛内容提高比赛成绩的关键。如何进行赛前培训、提高比赛成绩，已经成为指导教师及参赛学生讨论的重点问题。本文根据电子大赛和教学内容，对学生的培训可以从几个方面进行考虑，主要包括是理论培养、电路设计训练、电子元器件认识、焊接工艺练习等。
二、理论培养
良好的比赛成绩与对电路理论知识的掌握情况是分不开[2，3]。首先需要熟练掌握基础知识。电子设计大赛的电路设计与参加考试不同，对知识的认知不能停留在仅仅会做习题的层面上，需要深刻理解教材中每一个电路设计的原理，如三极管、电阻、电容、电感等元器件在电路中发挥的作用，其数值变化对电路的影响等。例如，三极管的三个工作状态饱和、截止、放大，如何设计参数，使其工作在不同的工作状态，实现所需要的功能，这些都需要学生对电路知识有深刻的认识才能够设计出相关的电路。然而，电子大赛比赛时间一般为9月初，大四的学生已经学习了电路与电工基础、模拟电子线路、单片机、高频电子线路等课程等相关的电子技术专业课，从所学习的课程上可以看出，完全具有独立完成电子大赛题目的电路设计的能力。但是由于时间的关系，大四的学生对以前所掌握的部分知识存在遗忘的现象，这些都需要学生利用业余或者假期时间重新复习以前学习过的相关知识，以便在比赛的时候能灵活运用理论去设计电路。由于电子大赛与电子线路等课程相关的内容比较多，单靠学生自己很难在业余时间复习学会相关的知识，并且，学生习惯于考试的方法学习，对于电路的设计，几乎没有任何经验，很难把握住理论学习的重点。为了提高学生的理论水平，学校应该组织在电路设计上有经验的教师，对参赛学生进行辅导，以加深对理论知识的认识与理解。
三、电路设计训练
普通高等学校课程体系建设上[4]，受到高等学校师资、投入等各方面的影响，电子类的教学还是以理论授课为主，同时开放对应的实验、课程设计等实践教学环节，学生对电路的认识还停留在实验上，很少能够形成电路设计的概念。面对一个电路设计，不知道如何从何处入，这就需要从简单的电路设计入手，培养学生设计电路的能力。如何贯穿所学电路知识设计电路，是参赛的关键。电子大赛的电路设计是绝对不是靠一门课程可以设计出理想的电路完成比赛任务的，它是需要依靠多门课程知识内容的集中体现。电子大赛的电路设计通常需要由多个小单元电路组成。如遇到显示温度、采集信号等内容则需要使用单片机等器件来实现、如果采集的信号幅度过小则需要对其进行放大达到下一级电路的输入要求。因此将电路知识融合贯穿起来才能完成整个电路的设计。总所周知，无论多么复杂的电路，都是由简单的单元电路组合起来，实现复杂的电路功能，因此，根据学生所掌握的本科知识，先给出若干单元电路题目进行设计，如加法器、振荡器、乘法器等电路设计，让学生自行设计。随着软件技术的发展，已经存在一些电路仿真软件，如EWB、Proteus等，学生可以依据这些软件将自己设计的电路进行仿真实现，验证自己的设想是否正确。采用这些软件实现电路仿真，不仅可以使学生的设计电路时候的一些想法得到实现，也可以降低成本，同时学生也可以很容易修改参数，观察每个单个电子元件在电路中发挥的作用，这在实物电路中是很难实现的。
四、电子元器件的认识与焊接工艺
电路设计采用仿真软件实现，可以对学生起到一个锻炼作用，但是这些仿真电路毕竟与实际电路的设计毕竟存在一定的距离，我们必须把仿真电路转换成实物电路，才能提高学生对真正电路的认识。对于很少接触实际应用的本科生来说，首先培养学生对电子元器件的认识，如电阻、电容、电感等型号、阻值、电容数值等的认识，如何分清三极管、二极管的管脚；认识常用的运放芯片，比如OP07等，对于比较不熟悉的芯片，学会如何查找芯片的参数，芯片输入的电压范围等，以便用于在设计电路的时候可以依据参数，选择性能比较合适的芯片用于电路中。其次，电路焊接问题一直是困扰学生电路成功参赛的主要原因，经过了2~3天的电路设计及仿真实现，学生基本上完成电路设计，在实现作品的时候，学生焊接完的电路板，经常会出现电路不能正常工作、或者输出信号与设计初衷不一样的情况，甚至无任何信号输出，电路的焊接往往是出现问题的主要原因，虚焊、焊点过大、电子元器件被烧坏等问题都严重影响电路正常工作，即使比赛结束前可以正常工作的电路，到了比赛现场测试的时候，也经常会出现电路无法正常工作，或者是电子元器件被烧的情况。当然电路无法正常工作的原因有很多，焊接技术不过关是常见的原因，由此，需要加强对学生平时对焊接工艺的训练，提高作品成功由于焊接问题导致的比赛失败。另外，熟练的掌握示波器、万用表、直流稳压电源、信号源等基本仪器也是需要对学生进行培训的重要环节。比赛赛场通常不是在本校进行，而常用的仪器种类有分为很多种，国内的仪器面板也几乎都是专业英文标识，在紧张的比赛环境中，顺利操作这些仪器仪表进行测量也不是很容易的事情，因此需要训练学生熟练掌握常用仪器的使用方法，掌握仪器面板每一个按钮的英文含义，熟练掌握仪器的操作和按钮含义以后，即使遇到不熟悉的仪器，也可以很快学会使用方法。
五、赛前模拟练习
实战模拟训练是赛前不可缺少的一个重要环节。由于电子大赛需要面向电子、通信、自动化等专业学生参赛，因此，每年电子大赛的题目大致包括几个方面：电源、放大器相关的内容、通信、控制等几个大方面的设计。指导教师可以依据自己所带学生的专业方向设计一些相关题目进行模拟训练。经过理论、电路设计等方面系统的培训，参赛学生已经基本掌握了电路设计的相关知识。在这种情况下，参赛学生也需要参与几次模拟训练以达到组员之间相互配合的目的。每组参赛队员为3人，比赛中也通常涉及基础电路设计、单片机设计、电路焊接、最后完成比赛报告。合理的分工合作能够数顺利完成电路设计，如果在比赛配合出现问题，则有可能导致在规定时间内无法完成比赛，指导教师可依据学生掌握知识的情况，对学生进行分工。如将基础知识掌握比较全面的学生作为组长，负责电路整体设计、单片机编程比较好学生的负责单片机控制、文笔比较好的同学负责论文报告的写作。这种赛前实战模拟训练还有一个重要的目的，学会排查问题电路。在电路的设计和焊接过程中，会出现各种问题，一般来说，即使是指导教师在短时间内发现问题也是很困难的事情，这些问题出现在赛场上，只能依靠学生自己解决问题，对于对电路的初学者来说，这种问题也是经常发生，焊接的电路也很难一次成功，学会排查电路故障时参赛学生必须掌握的基本内容。针对存在问题的电路，当某一部分电路出现问题的时候，首先需要要做的是需要是检查电路设计的是否正确，确信电路设计正确后，再依照电路图检查电路连线问题，如果都没有问题，则需要依照电路从前往后每一个焊点都需要采用万用表或者示波器测量电压或者波形。这也需要对电路的原理极为熟悉，清楚了解电路中每一处的电压的大小、每一处电压波形形状等相关参数，以判断电路出现的问题所在。
六、结论
本文仅仅是从以上几个方面来讨论如何在赛前对学生进行培训，以提高学生参加比赛的成绩。但是，毕竟比赛各种意外都会发生，在短时间内完成电路的设计、购买元器件、完成电路作品，即使参加培训的学生也会由于经验不足，参数设计等问题等会有很多意外发生，影响比赛成绩。加强平时对学生的训练、增加电路设计经验是靠平时一点一滴积累起来的，只有打下深厚扎实的基础，才能在比赛中取得良好的成绩。
参考文献：
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[3]郭亮，姜文聪，任旭虎.大学生电子竞赛培训模式的思索[J].中国教育技术装备，2014，（2）：92-93.
关键词：创新实验室；实践能力；自主学习和管理
作者简介：符运良（1964-），男，海南临高人，海南师范大学物理与电子工程学院，教授；羊大立（1974-），男，海南儋州人，海南师范大学物理与电子工程学院，讲师。（海南 海口 571158）
基金项目：本文系海南师范大学实践教育基地建设研究项目“物理与电子工程学院电子学实践教育基地”（项目编号：201215）的研究成果。
中图分类号：G482?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）34-0112-02
高校实验室在培养学生实验、实践能力，提高大学生的创新能力和创新意识方面具有重要的不可替代的作用，因此，在高等教育教学改革中，创新实验室的建设以及如何发挥其应有的作用，是当前高校普遍探索的问题。[1-5]另外，为了推动大学生创新实践活动的广泛开展，教育部每年都会举办各类设计竞赛实践活动，如大学生挑战杯竞赛、数学建模竞赛、大学生电子设计竞赛、大学生智能汽车设计竞赛等。此外，各地区部门也会举办各种竞赛活动，如计算机应用设计竞赛等。海南师范大学从2000年起一直参加全国大学生电子设计竞赛，2006年起参加全国大学生智能汽车设计竞赛。在参加竞赛的过程中，建设了创新实验室。学院不断总结实践活动经验，积极开展电子课程体系实验教学内容的改革，学生不但可以利用创新实验室进行电子设计竞赛、智能汽车设计竞赛的准备工作，还可以进行电子类单独开设的课程设计，进行国家大学生创新计划项目的研究，进行教师科研课题的研究。实践证明，创新实验室建设有效推动了海南师范大学电子设计竞赛活动的开展，建立了学生自主学习和自主管理的模式，营造了学生独立思考、自由探索、勇于创新的良好学习环境，创新实验室已成为学生自主向往的地方。
一、电子设计创新实验室的建设
在传统实验室进行的实验项目基本上是验证性的实验项目，是基础性的实验。而要系统地培养创新型人才，必须建立起良好的实验环境，为此，学院投入100多万元，建设了电子创新开放实验室，实验室里有新的实验仪器设备，如通用的直流电源、信号发生器、数字存储示波器、万用表、电脑、打印机、小型电钻机、电烙铁、制板机、电子设计实验箱等。此外，实验室里的木柜还放置了多年来电子设计竞赛和智能汽车设计竞赛中学生制作的实物，以提供给低年级学生参观学习。创新实验室实行的是开放的教学模式和管理模式，学生在传统的实验室完成了教学大纲规定的实验项目后，如果学有余力，还可利用开放实验室的仪器和设备，进行更深一步的实验研究或电路设计，而且实验研究不受时间限制。
二、电子设计创新实验室完善了创新人才培养体系
1.促进校内实践基地的建设
在海南，由于电子工业基础较薄弱，电子及相关工厂企业较少，因此，电子信息专业学生要找到对口的工厂、企业进行实习较困难。为此，电子设计创新实验室也成为学院重要的校内实践基地。学生在校外实习之前，已在实验室经过了2～3年的技能和工程训练，学生的实践动手能力、分析和解决问题的能力都已有所提高，同时学生也养成了严格、细致、实事求是的科学作风以及爱护公物的品质，养成了讲究科学实验方法、遵守操作规则、注意安全的良好习惯，为到校外顺利实习提供了保证。
2.促进电子专业学科建设
创新实验室建设目的在于培养学生的实践动手能力、分析和解决问题的能力，培养学生的信息收集和处理能力、团结协作和创新思维能力。为此，实验室的仪器设备不但要满足单一性质的实验，更重要的是满足电子综合实验、设计性实验。由此，学院在硬件建设方面，投入100多万元，用于购买电子仪器设备，如电源、信号源、示波器、万用表、逻辑分析仪、电路仿真设备、单片机、PCB板制作工具等。学生在实验室可进行电路设计、仿真实验、制板、焊接、编程、调试，最后制作出电子器件。另外，学生利用实验室的仪器设备直接参与科研活动，完成国家大学生创新计划项目、完成教师课题的子课题、完成企业的攻关项目，促进了电子专业学科的发展。
3.促进学生学科竞赛活动的开展
创新实验室促进了学生学科竞赛活动的开展，学科竞赛活动培养了学生的实践能力和创新思维。[6-7]多年来，学院积极利用创新实验室开展校级电子设计竞赛和智能汽车设计竞赛活动，通过选拔成绩好的学生参加全国大学生电子竞赛海南赛区的比赛，以及全国智能汽车竞赛华南赛区的比赛，学生利用创新实验室的优越条件，在竞赛中，均设计出性能优良的电子实物，曾获得海南赛区的一、二、三等奖和智能汽车设计竞赛华南赛区的二、三等奖。对于在电子设计竞赛中获奖的学生，可以让其免修电子课程设计，期末成绩直接定为优秀。
4.促进教学特色形成
在创新实验室的实践教学活动中，要求大一新生可随时进入实验室，由高年级的学生对一年级的学生传授技术和知识，以对一年级学生在做人、团队合作等方面进行言身传教。一年级的学生在高年级学生和教师的传授下，辩识各种类型电子元器件，购买、焊接、设计和制作简单功能电路。在这种互相帮助、互相带动的良好氛围中，培养了学生的综合素质，培养了同学之间的感情，提高了学生的实践能力，为今后的一年级学生参加电子竞赛、毕业论文设计或参加教师的研究课题等打下了坚实的基础。
5.促进实践课程培养体系的建设
在培养计划的修订中，在总课时不变的情况下，要增加创新实验及其所占课时的比例，增加课程设计的门数及选修实验的项目。选修实验是设计性实验、综合性实验，通过选修实验可以让学生有更多的机会参加实践活动。如电子专业在新的培养计划中，增加了“单片机原理与应用”课程设计、“传感器技术”课程设计、“PLC原理与应用”课程设计等。在课程设计的教学中，让学生自己选择题目，独立思考、独立设计电路、独立完成实验、独立解决碰到的实际问题，教师只起着引导作用。这种自主学习模式，调动了学生的学习主动性、积极性，提高了实践教学效率以及学生独立分析和解决问题的能力。[8-12]而对于学生毕业论文（设计）实践教学，也可由校外相关企业出题，校外工程师也可作为学生的论文指导教师，与校内教师共同指导学生。学生利用创新实验室的优越条件完成毕业论文。通过对实践教学培养方式的改革，培养学生的专业技能、动手能力和创新开发能力。
6.促进教师队伍的建设
学生在参加创新实践活动或智能汽车设计竞赛活动时，学院都安排相关的教师定期给参赛学生进行辅导，而辅导学生实践活动的教师，要求具有较高的工程实践能力和创新实践能力。为此，为了提高这部分教师的理论水平和工程实践能力，学院定期安排相关教师在省内参加电子或相关学科的学术交流活动，或到国内名校参加工程实践的培训等。
7.提高毕业论文（设计）的水平
毕业论文（设计）是高等学校培养学生把知识与实际应用相结合，检验学生实践能力的一个重要的实践环节，是学生综合运用所学知识进行科学研究和工程设计、解决实际问题的重要环节。往年的论文题目由教师出题，学生根据自己的能力水平选择题目，学生可选择指导教师，指导教师也可以根据学生的实际能力，以及能否完成毕业论文任务而选择学生，但学生用于做毕业论文（设计）的时间较少，论文的质量难以提高。而利用创新实验室，学生或参加教师的科研，或参加大学生创新计划项目，或参与校外企业的科研项目，或参加各种竞赛活动，实际上也相当于为毕业论文（设计）工作进行了较早的准备。学生的论文可以是其参加教师科研项目的一部分研究工作，也可以是参加竞赛活动时设计制作研究的部分工作，这样，学生用于毕业论文的研究时间较充足，可以做出更高质量的毕业论文。
三、电子设计创新开放实验室的管理方法
1.制订规章制度
制订创新实验室管理各项规章制度，以保障创新实验室的正常运行，管理制度有日常卫生管理制度、安全管理制度、仪器设备使用管理制度、图书资料使用管理制度和电子元器件使用申请制度等。
2.以学生自主管理为主、教师管理为辅的管理模式
创新实验室建立了教师与学生共同管理的模式，以学生自主管理为主，教师管理为辅，教师为专职实验管理人员，主要负责实验室的日常管理，而学生主要开展自主管理。实验室的卫生和安全由学生负责，实验室建立值日生制度，值日生负责当日实验室的卫生。最后离开实验室的学生要关好门窗、电源、水龙头，以避免出现安全事故。
3.对实验室实行监控
创新实验室内有各种仪器设备，如实验箱、万用表、示波器、信号源、电脑、打印机等，还配有手电钻、台钻、小砂轮机等，且实验室实行24小时开放，由学生自己掌握钥匙，学生自由进入实验室，进行各种电路的设计与制作。因此，实验室内应安装监控视频设备，对实验室内的电子设备进行全面的监控。
4.创新实验室的电子元器件使用管理
学院在创新开放实验室内建立了一个电子元器件仓库，存放各种常用的电阻、二极管、三极管、集成块等，学院每年均从教学维持费中拿出近十万元，用于购进各种电子元件，供给学生进行各种实践活动。另外，器件仓库存放的都是在海口市难以买到的，而在本地易于买到且价格便宜的电子器件，由学生自己去选择购买，然后拿回发票，集中在学院报帐。为了规范学生使用仓库中的电子元器件，以避免出现浪费器件的现象，学院开设了电子元器件选用申请网上管理系统，[13]网上管理主要由学生自主管理，管理员为学生。进行课程设计、竞赛活动或课题研究等实践活动所需要的电子元器件，如二极管、三极管、各种型号的集成电路等，学生先上电子元器件管理库网进行查询，申请登记所需的电子元器件的种类、型号、数量等，而后经过指导教师确认同意，由元器件使用管理小组到仓库进行领取，并进行登记。这种元器件使用网上管理的目的是在统计各种电子元器件使用的频率，同时也避免学生随意使用电子元器件，出现浪费器件的现象。
四、结束语
创新实验室建设以来，学院成功地申报了1项省级教学改革项目，5项大学生创新计划项目，1项校级教学成果奖。学生利用创新实验室，开展电子实践设计活动，发表学术论文20篇，实验室浓厚的学习氛围和良好的条件，使得学院每年举办的电子设计竞赛和智能汽车设计竞赛，吸引了大批的电子和自动化专业的学生参加。越来越多的学生通过创新实践活动，得到了创新能力的培养，在各种学科竞赛中获得了优异的成绩，如在全国大学生电子设计竞赛中，学院电子和自动化专业学生连续十年获得海南省赛区的一、二、三等奖，在全国大学生智能汽车设计竞赛中，学院学生连续三年获得华南赛区的二等奖。学生经过创新实践活动，综合能力得到了明显的提高，多数学生毕业后，进入国内知名企业工作。另外，通过创新实践活动的自主学习和自主管理模式，不仅培养了学生的创新实践能力，也推动了学院的学风建设和发展。
参考文献：
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关键词：电子设计竞赛；卓越工程师培养；实践能力；创新能力
作者简介：罗勇（1977-），男，湖南桃源人，郑州大学电气学院，副教授；陈树伟（1977-），男，河南新乡人，郑州大学电气学院，讲师。（河南
郑州450001）
基金项目：本文系郑州大学研究生教育研究项目（项目编号：YJSJY201132）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）10-0031-02
为解决高校工科教育重理论、轻实践、毕业生工程能力缺乏的现实问题，培养一批适应产业发展的创新型工程人才，教育部于2010年6月启动了“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）。卓越计划拟用10年时间培养数百万高质量的各类型工程技术人才，为建设创新型国家，实现工业化和现代化奠定人力资源优势。卓越计划具有三个特点：一是行业企业深度参与培养过程，二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才，三是强化培养学生的工程能力和创新能力。[1]目前，教育部已在全国65所高校中开展了卓越计划的试点工作，郑州大学名列其中。
在当前高校学生普遍缺少工程实践环节、动手能力较差的情况下，如何突出专业特色，培养创新精神，提升学生的工程实践能力，造就社会所需的卓越工程师将是卓越计划实施的关键问题，也是工科高等教育发展需要探索的重要课题。
对于高校工科电子类学科来说，参加大学生电子竞赛，利用电子竞赛改革课程教学体系、完善实验设备、培养学生的专业兴趣、工程实践能力和创新能力，改变学生的工作方式、工作思维、工作效率、协作能力将是实施卓越计划的重要途径。
全国大学生电子设计竞赛是1993年由原国家教委倡导的在全国普通高校组织开展的四大学科竞赛之一，是培养学生创新能力和提升就业能力的一个有效手段和途径。[2]在历年的比赛中，参赛学生数量巨大，受益匪浅，不仅加深了对专业知识的掌握能力，而且培养了创新精神和实践能力。[3]
一、大学生电子竞赛概述
全国大学生电子设计竞赛每逢单数年的9月份举办，赛期4天，目前已主办九届。竞赛采用全国统一命题、分赛区组织，通过“半封闭、相对集中”的方式进行。竞赛以三人作为一队，以队为基本单位独立完成竞赛任务。
每届电子竞赛包括6～8道题。内容以模电和数电设计为主，涉及模-数混合电路、单片机、DSP、ARM、可编程器件、EDA软件和PC应用。题目包括理论设计和实际制作调试两部分，一般具有工程应用背景，实践性强、综合性强、技术水平发挥余地大。所涉及的专业课程包括：电路原理、模拟、数字电子技术、单片机原理、可编程器件设计、电子测量、计算机控制等；实践性教学有：电子线路实验课、单片机原理实验课、课程设计、生产实习、实训等；可选用器件有晶体管、集成电路、大规模集成电路、可编程逻辑器件等；设计手段可采用传统，也可采用现代电子设计工具。[3]电子设计竞赛反映了电子技术的先进水平，注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力。而这正是卓越工程师培养过程中所必需的内容。
二、大学生电子竞赛实战
大学生电子竞赛需要在四天三夜的短暂时间内完成一套符合功能要求的电子设备。竞赛过程一般包括如下几步：题目选择、系统分析及整体方案设计、子系统设计与制作、系统综合、制版与装配、调试与测量、完成作品和设计报告等。
各部分完成的具体任务如下：
1.题目选择
主要是明确题目的设计任务、系统功能和指标，在此基础上选择最熟悉和最有条件完成的题目。题目选择需对题意仔细分析，主要包括题目需完成的任务、系统功能、性能指标等方面。
2.系统分析及整体方案设计
根据题目的具体功能需要对系统进行整体构建，采用层次分析法和模块化方法，划分系统的功能子模块。同时对各子模块之间的数据关系和接口进行定义、设计。在进行模块划分时，强度模块内部高的内聚性，模块之间低的耦合性。
3.子系统设计与制作
对每个子系统进行分析和设计。先通过查阅资料提出几种不同原理的方案；然后再从功能、技术指标、元器件、完成时间等几个方面进行综合，选择一个最优的方案。在方案确定以后，画出子系统的硬件设计电路图，并完成子系统的相应程序。
4.系统综合
在完成各个子系统的设计后，对系统整体进行综合实现，包括各个模块及其数据接口。绘制系统整体的硬件电路图，完成系统整体软件的编制。
5.制版与装配
即实际硬件的制作，包括绘制电路板图、腐蚀电路板，并进行装配等工作。对于模拟部分，特别是高频部分，制版时要考虑电磁干扰。因此，需通过覆铜、模地和数地分离等方法降低电磁干扰的影响。对于高频数电部分也要采取覆铜、避免环路等方法降低干扰。
6.调试与测量
先进行外观检查，用万用表检查是否短路，再进行通电检查。调试时应先调试各部件，然后整机调试，最后测试技术指标。先测部件或分机指标，再测整体指标。
三、电子竞赛对学生能力的培养
1.提升学生工程实践能力
目前，高等工科院校的教学以理论为主，一般采取先理论后实验的方式。实验以演示实验和简单连线居多，对学生实践能力提高帮助甚微。很多学生几乎未接触过任何专业电子设备。因此，工科学生不会用电烙铁和万用表等基本设备也就是很正常的事情。而参加电子竞赛必须要制作实际的电子设备，因此，要求学生能够使用常用的电子仪器设备进行元器件选型、电路板制作调试等各种复杂的工程实践。从某种意义上来说，电子设计竞赛可看作是高校电子类学科真正的工程实训。通过电子竞赛，学生对实际元器件和电子设备制作方法均有深刻认识，其动手能力明显提升，从而解决了卓越工程师培养过程中工程实践能力缺乏的难题。
2.加强学生创新能力培养
由于电子学科是实践性非常强的学科，其与生产生活紧密结合。参加大学生电子竞赛将促使学生加深对本专业知识和技能的理解。同时，由于大学生电子竞赛题目均具有一定的复杂性和创新性，将促使学生迎难而上，开拓思维，不断创新。学生只有通过在现有知识基础上的不断创新，才有可能突破竞赛题目的瓶颈，取得满意的竞赛效果。因此，从某种意义上来说，大学生电子竞赛并不是简单的电子制作竞赛，而是对学生动手能力和创新能力的一次集中强化训练。其成功开展将极大激发学生的创新热情和能力，为卓越工程师培养提供取之不尽的创新源泉。
3.加强学生对专业知识和技能的掌握
目前，学生对所学理论普遍缺乏深刻的认识和理解，对理论的实际应用缺少直观的了解，学习积极性和兴趣一般不高。而大学生电子竞赛的准备和实战过程中将涵盖高校电子类专业的大部分专业基础课和专业课，是一次理论的集中运用，也是学生学以致用、检验所学知识的绝佳场合。电子竞赛也使学生加深了对专业知识的理解和认识，并提高了深入学习专业知识的积极性。即学生对专业知识的态度由无兴趣到有兴趣，发生了根本的改变。通过往届对参加电子竞赛学生的跟踪调查发现，参加电子竞赛的学生，其专业技能的熟练掌握程度明显高于未参加电子竞赛的学生，并且普遍成为本专业领域的技术能手。
4.加强理论联系实际的学风
目前，我国高等工科教育的教与学两方面均存在重理论轻实践的风气。老师以理论讲解为主，对理论的实际应用只是简单描述。而学生学习以掌握理论、获得高分为目的，因此高分低能现象比较普遍。很多学生学完了单片机却连基本的“跑马灯”实验也不会，理论与实践严重脱节。而大学生电子竞赛试题内容涵盖了电子学科主要的专业课程，参赛者必须将所学理论全部应用到实际设计过程中才能圆满完成竞赛试题。理论与实际的紧密结合对于解决竞赛中的瓶颈问题将起到关键作用。
四、电子竞赛对卓越工程师培养的影响
1.工作效率
大学生电子竞赛将提高学生的工作学习效率。由于电子竞赛需在短短的4天3晚完成一套具有一定功能指标的设备，因此需要参赛者夜以继日、争分夺秒的工作。有些学生甚至每天只睡2个小时。而这种惜时如金的工作方式在高校的其他学科竞赛及教学活动中几乎没有，这对于提高学生工作效率、改变拖拉懒散的工作作风具有促进作用。众所周知，随着市场竞争日趋激烈，追求效率已成为各企业提高竞争力的重要手段。实际工程项目工期一般较短，客观上要求工程设计人员具有较强的时间观念和较高的效率。而参加大学生电子竞赛将提高学生的时间观念和工作效率，使学生更好地融入工程实践中，为培养高效率的卓越工程师提供保障。
2.工作方式
学生通过参加大学生电子竞赛，将完成第二节所述竞赛实战全过程。而以上过程是电子信息领域实际工程项目的一个简单浓缩。通过以上过程的锻炼，学生不仅设计了符合功能要求的电子设备，也学习到电子信息领域的工程设计方法和实际工程的开展方式。这种竞赛驱动下的实践，相对于教科书枯燥的理论说教具有更深刻的意义，能够极大地提高学生的实际电子工程设计能力。参加过电子竞赛的学生到企业，只需简单培训即可上岗工作，这一点已被各高校和广大企业实践所证实。以至于有些企业在招聘中直接把参加大学生电子竞赛作为一个重要的聘用条件。因此，电子竞赛将改变学生工作设计方式，为造就卓越工程师提供技术保障。
3.工作思维
大学生电子竞赛试题不仅有基本功能，还有扩展功能。而扩展功能一般带有一定的性能指标。要想获得较高级别奖励，需要完成扩展的指标。这种竞赛方式改变了高校电子类学科实验一般只重功能而忽略技术指标的现状。在真正的工业电子产品中，功能只是基本，而稳定性、误差、精度等指标才是决定产品质量的真正因素。因此，电子竞赛以技术指标来要求竞赛者，将与电子行业的工程实际标准相吻合，使得学生的竞赛设计行为与未来的工程实际设计相符，将扭转电子类学生普遍重功能、忽略性能指标的现状，使得学生在未来的电子设计活动中更多地考虑性能指标，与实际工程接轨。大学生电子竞赛将改变学生的工作思维方式，使其与卓越工程师的培养目标相一致。
4.团队协作
大学生电子竞赛是以3人作为一个团队参加比赛。每一个参赛队就好比是一个工程项目组。因此，参赛选手需要紧密团结、共同努力、分工合作、互相协助才能较好地完成电子竞赛任务。在每个团队内部，需根据队员的特点和优势进行合理分工，包括总体软硬件设计者、分模块设计者等。总体软硬件设计者实际上相当于项目负责人，技术上需要具有项目的整体设计能力，同时要有团队的组织和领导能力。而其他两名队员将作为团队的技术骨干，配合负责人完成整个制作任务。这种团队协作的开发模式本质上与实际工程的项目团队制完全吻合。实际工程中，每个项目建立一个项目组，由项目经理领导并负责，按照既定的计划和分工开展项目实施工作。因此，以团队的形式参加大学生电子竞赛将改变学生以自我为中心的学习和工作模式，使学生提前适应未来的团队工作模式。因此，参加大学生电子竞赛将为卓越工程师的培养提供组织上的保障。
五、结束语
通过本院对多届参加大学生电子设计竞赛的学生进行跟踪调查发现，参赛学生普遍具有较强的工程实践能力和创新能力，已成为各用人单位和研究生培养的青睐对象。大学生电子竞赛已经为高校电子类卓越工程师的培养提供了一条重要途径。因此，需要在高校电子学科中大力开展大学生电子竞赛，以满足未来创新性工程技术人才培养需要。
参考文献：
[1]李佑莲.论卓越工程师人才培养质量体系[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2011,(20):149-150.
作为近年来组织与引导学生开展自主学习、科学研究与设计创新的第二课堂,大学生实践培训基地已逐渐引起国内各高校的关注,对于形成“课内外结合、全方位、立体化”的科技活动平台,提升学生工程实践能力起到了重要作用。近年来,桂林电子科技大学投资过百万创建了电子设计培训中心,该中心既是电子设计竞赛的学生培训基地,也是广西区电子设计竞赛的测评场所,更是桂林电子科技大学的电子信息科技活动平台。其建设思路定义为:以全国大学生电子设计竞赛为主线,整合电子信息类教学资源,以学生为中心,以创新思维和实践动手能力的训练为核心,以培养创新务实高素质的应用型人才为宗旨,以创新思维、基本科研技能及知识综合应用能力等多层次训练为目标的电子信息科技文化活动平台。中心根据学生科技活动特点及学科发展要求,除购置了电脑、示波器、信号发生器、稳压电源等常用仪器设备以外,还配置了EDA开发系统、DSP开发系统、单片机开发系统、德国“乐普科”自动制版系统等设备。中心网站定期公布一些题目,全校学生均可自愿参加制作,经培训中心指导教师验收合格后,即可进入中心学习。中心在时间、空间、资源、指导等方面对学生进行开放式管理,培养学生的自觉研究习惯。培训中心的主要功能包括:
1.1开展一系列分项目、分层次的讲座,包括有关电源、DDS信号源、扫频仪的原理,设计思路,高频电路,FPGA,单片机,控制理论,论文写作等专题以及电路调试中的实用方法和技巧。近三年来,电子设计培训中心在区内开出公开讲座2次,校内讲座10余次。
1.2编写《Protel设计与提高》、《FPGA实践与应用》等培训教材,面向电子设计爱好者组织经常性的培训,通过训练考核促进学生设计与制作能力的提高。同时,利用与电子行业相关企业建立的合作机制,由企业主动提供新产品、新设备,对师生开展进校集中培训,介绍行业的新知识、新理论、新技术。
1.3为有较强创新意识和实践动手能力的学生参与创新性实验项目、教师科研、毕业设计、课程设计等提供技术指导及设备支持。“小功率数控交直流电流源”、“基于FPGA的RFID实训平台”、“智能无线搜救系统”、“基于软件无线电的数字SSB无线收发机”等一批学生项目相继完成并通过测试。
1.4作为大学生电子设计竞赛广西赛区的测评基地,为整个广西赛区作品的测评提供全套设备和良好的测试环境。培训中心的管理采用教学改革项目模式,学校每年验收一次,根据中心当年的培训规模、参赛成果等划拨下一年度经费。电子信息类专业学生通过中心的活动扩大了知识面,同时学校也遴选出了一批参加区级和国家级竞赛的种子选手。
2注重兴趣培养,夯实入门基础
在学生入校之初,就宣传“先实践、后理论、再实践”的学习方式,鼓励学生及早参与竞赛培训、体验实践创新。通过获奖学生经验介绍会等形式,使新生深刻意识到:具有大赛经历的学生,会带着大赛中的许多实践问题学习理论课,迅速渡过认知阶段,加深对理论知识的理解。因此,并非要课程都学完才能参加大赛,要提前介入,介入得越早越好[4]20-22。参与培训的学生以自愿为基础,采用三人组队形式。组队时,提倡专业搭配、学科交叉,具有电路制作、软件仿真、单片机编程、机械设计等专长的学生合理分工,优劣互补。组队形式从一开始便基本固定下来,经过长期的磨合、磋商后,一旦有了赛事,小组成员之间即可默契配合、各司其职,为获取佳绩奠定了基础。对于刚接触竞赛培训的学生,组织参观演示性强的往届学生获奖作品,提高学生的参与兴趣。分别从数字电路、模拟电路、单片机、DSP及EDA等几个方面介绍基础理论知识,然后开设一些简单的单元制作项目,具体内容包括:信源电路、抢答器、计时器、放大器、传感器、滤波器等。这些单元电路既是各种通用电路的基础,又都具有趣味性和可欣赏性,可以作为独立的成果进行展示,从而激发学生学习电子信息类知识的热情和自信心,初步体验电子设计制作的基本流程,迈出实践创新的第一步。
3研究竞赛选题,推行层次化训练
全国大学生电子设计竞赛的选题范围“以电子技术(包括模拟电路和数字电路)的应用设计为主,可以涉及单片机、可编程器件及微机(微机主要作开发用)。题目尽可能考虑到教学的基本要求,并兼顾新技术的发展。”历年竞赛题目主要分为:(1)无线收/发信机;(2)数据采集、测量、传输与控制系统;(3)高、低频信号源;(4)交、直流放大器。细化到实际课程中,则涵盖模拟电子电路、数字电子电路、高频电路、传感器技术及应用、微机原理、单片机接口技术、PLD可编程技术、自动控制原理等多门课程[5-7]131-148,415-420,130-132。根据大学生电子设计竞赛的题型和内容倾向,针对需要掌握的基本知识、技术及技能,结合电子信息类应用型人才培养方案要求,开展层次化训练。
3.1分项训练对于具备一定设计制作基础的学生,根据模拟电路、数字电路和单片机电路模块分别进行分项专题训练。模拟电路部分主要训练项目为:音频功放(包括音调、功率放大)、电源(稳压、稳流)、程控放大器;数字电路部分包括:常规器件实现数字钟、方波的展宽与变窄、常规器件实现的频率计;单片机电路部分包括:单 片机配合A/D转换器实现数字电压表、单片机与D/A转换器实现的波形发生器、单片机对电机的控制。
3.2综合训练融合基础层次的多个模块给出设计题目和参数要求,启发性地讲解设计要点,使学生建立起系统的概念并自主设计、制作作品。
3.3跨学科集成训练集中进行涉及自动化、机械、光学等多方面、跨学科的综合训练,包括:直流稳压源、信号发生器、无线收/发信机、信号检测与控制系统、数据采集与控制等。指导教师给出参数要求和大致参考方案,具体的设计和实施则通过学生查阅资料、教师答疑和学生自己的实践来完成[8]154-156。
3.4赛前冲刺在开赛前期,参照电子设计竞赛模式,采用模拟试题,要求学生以2-3人组队的形式,在设定的时间限度内完成资料查阅、方案选择、电路制作、程序调试、问题排查、论文写作等一系列工作,体验竞赛氛围和工作模式。同时,邀请有丰富竞赛经验的指导教师或企业工程师开设专题讲座,讲评电子制作作品,补充竞赛方法和技巧,开拓学生的知识结构,使学生的实战能力得到快速提高[9]120-123。为了能更真实地反映出学生电子设计制作的实际水平,当前在区级赛和国家级赛中,逐渐加设了全封闭式的制作类专项竞赛。由组委会提供仪器设备、电路元件、万能板等硬件设备,各参赛队只能携带参考书籍和未写入程序的单片机小系统板入场。参赛队员需自行查阅资料、设计电路方案、列出元件清单并领用元件、在万能板上布设元件、焊接电路、调试并测量数据。针对这一竞赛形式,反馈到赛前培训中,则更需要加强对学生基础知识、独立工作能力和拼搏精神的培养和锻炼。
4开展校级竞赛,提供练兵舞台
学科竞赛是考查学生基本理论知识和提高解决实际问题能力的重要途径,同时也是培养学生实战经验和良好心理素质,从而在电子设计竞赛中获取佳绩的重要保障。参照电子竞赛的题型设置和考核方式,结合学校电子信息类专业培养目标,定期举办多项校级竞赛。竞赛依托丰富的校企合作资源,多采用企业提供竞赛经费或器件设备的形式,在题目中引入企业生产的实际问题,使竞赛来源于实践、服务于实践。“TI杯”模拟电子设计赛、“柯蓝杯”电子设计竞赛、ARM嵌入式系统设计竞赛等各类赛事为学生提供了真刀真枪比能力的练兵平台,同时极大地丰富了校园科技文化的内容,营造出浓厚的创新实践学习氛围。在竞赛种类的安排上,贯彻“高低年级并行、基础与提高并重”的方针,注意涵盖各年级学生的需求。针对低年级学生,定期举办实验仪器操作技能大赛,鼓励学生熟练掌握仪器设备使用、数据读取及常见故障处理技能,为之后的电子设计制作训练奠定坚实的基础。
全国大学生电子设计大赛对学生专业能力、创新能力的培养具有积极的促进作用。本文主要针对传统教学模式下模拟电子技术课程存在的主要问题，以电子设计大赛为导向，全面促进模拟电子技术课程教学内容、教学手段以及实践教学的改革，培养出适合社会需求的高素质应用型人才。
【关键词】
电子设计大赛;模拟电子技术;教学改革
近年来，随着高等教育的快速发展，传统的教学模式暴露出的问题不容忽视，培养出符合现代社会需要的高素质应用型人才是当前高等教育的首要任务，而以竞赛为依托，促进课程改革是提高人才质量的一个有效途径。本文将在全国大学生电子设计大赛的基础上，全面推动模拟电子技术课程的教学改革。
一、电子设计大赛对《模拟电子技术》课程改革的推动作用
全国大学生电子设计大赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一，目的在于推动电子类学科课程体系和课程内容的改革。自1997年开赛以来，电子设计大赛便受到广泛关注，影响力不断扩大，目前已经成为评价高等院校教学水平的一项重要指标，这充分调动了各个参赛院校及教师改善现有教学模式的积极性。在历年竞赛题目中，涉及模拟电子技术课程知识是最多的，因此，充分掌握模拟电子技术相关知识是参加电子设计大赛的前提。本文以全国大学生电子设计大赛为契机，以全面提高学生应用能力和创新能力为目标，对模拟电子技术课程改革进行研究。
二、《模拟电子技术》课程存在的主要问题
模拟电子技术是电子类专业一门必修的专业基础课，具有很强的理论性、实践性和综合性，同时，该课程较为抽象，内容多，学时相对较少，学生学习起来有一定难度。在传统的教学模式下，模拟电子技术课程学习存在如下主要问题。
(一)理论与实践脱节。在传统的教学模式中，学生获得知识的主要形式是教师课堂讲授，大多属于理论方面的抽象概念，很少涉及具体知识应用。另外，现有的实验项目也大多集中在理论知识验证方面，很少有贴近实际生产应用的实验项目，学生即使学会理论也不会运用，造成理论脱离实际的现状。
(二)教学手段单一。目前在教学过程中所采用的教学方法大多数还是以教师讲授为主体的形式，学生很少参于其中，忽略了学生在课堂中的主体作用。以讲授理论知识为主体的课堂教学会导致学生的学习兴趣不高，内驱力不足，学生只为应付考试而学习，严重影响学习效果。
(三)教学内容滞后。当今，电子技术飞速发展，新型电子器件的产生也是层出不穷，而模拟电子技术课堂所学内容与实际应用有很大差距，导致学生不能及时接触新技术及新知识，学习内容过于陈旧，制约了学生创新能力的发展，不适合当前社会对新技术人才的需求。
三、电子设计大赛导向下《模拟电子技术》理论课程的改革
针对当前教育模式下模拟电子技术课程存在的问题，以全国大学生电子设计大赛为导向，对模拟电子技术理论课程作出改革。
(一)改革教学内容。模拟电子技术课程教学内容要体现出实用性、全面性，要让学生在课堂中所学到的知识能够与实际应用电路联系起来。结合全国大学生电子设计大赛注重知识的综合应用的特点，对模拟电子技术教学内容进行改革。一是将整体教学内容模块化:半导体模块，集成运放模块，功率放大模块及直流稳压电源模块。二是弱化对于器件内部结构的讲解，加强外部应用特性介绍，并增加常见集成电路的应用。在教学过程中，适当结合竞赛中实际题目引导学生将所学知识应用到实际电路，这样既有助于电子设计竞赛培训，又能有助于学生对于知识的理解和运用。三是在教学内容方面，要不断更新，不能局限于课本的知识，要根据新技术的发展，把新知识引入到课堂教学中。
(二)完善教学手段。在改革教学内容的基础上还要完善教学手段，电子设计大赛对参赛学生的自主能力和创新能力有很高要求，因此，不能采用传统的填鸭式教学，应在课堂中采用多种教学手段相结合的形式来激发学生的学习热情，培养学生独立获取知识的能力。在教学过程中，可充分借助多媒体，通过动画、视频、元件展示等将课程中重点难点问题进行演示和讲解，例如采用多媒体动态演示晶体管以及场效应管工作原理，生动形象，激发学生兴趣，同时也便于学生理解记忆，提高课堂效率。同时，课堂上要善于利用任务驱动的形式引导学生积极探索，自主发现问题，并于团队学习等互动过程中进行知识和能力的交融与构建。此外，配合启发式、讨论法、项目教学等多种教学方法共同营造以学生为中心，教师为主导的教学形式，通过有效的课堂教学方法激发学生的学习兴趣，并且引导学生独立思考，使学生由原来的被动学习转换为积极主动探索，提高整体教学质量。
四、大学生电子设计大赛导向下《模拟电子技术》实践环节的改革
全国大学生电子设计大赛注重考察学生的专业知识能力和综合实验技能，这为模拟电子技术的实践教学改革提供了良好机会。为此，以大赛为依托，对模拟电子技术实践环节进行完善和强化。
(一)优化实验环节，突出创新能力。模拟电子技术是一门实践性比较强的课程，实验课对整个课程的学习至关重要。为适应电子设计大赛要求，要改变模拟电子技术实验教学内容以验证性实验为主的传统模式，增大设计性和综合应用性实验比例，使学生在掌握基本实验方法基础上，自主研究、设计实验项目，这样有利于培养学生的创新思维。同时，将仿真软件Multisim引入到实验教学中，学生可以在课余时间进行学习，包括电路设计，元件选型，参数设计等过程，让学生体会不同元器件选择对电路产生的影响。此外，要为学生提供自主探究的平台，实验室要定期补充更新实验器材，同时实行开放式管理，学生根据需要在实验室进行训练学习，实验教师定期进行指导，为学生研究学习提供各方面支持。
(二)提高学习兴趣，开展竞赛活动。通过定期开展电子竞赛活动激发学生学习模拟电子技术的兴趣，竞赛模式充分借鉴全国大学生电子设计大赛的命题特点，题目可有针对性地参照往年的竞赛题目，设置基本要求和自主发挥两个层次。积极鼓励学生参与竞赛，成立参赛小组。从设计方案，元器件选择到装配制作，完全由学生配合完成，教师负责引导答疑，充分发挥学生的主动性。同时，组织成立电子兴趣小组，开展知识讲座，了解行业发展现状，分享优秀的网络资源，学习新型芯片，以此拓展学生视野，营造良好的学习氛围。通过竞赛活动，学生能够切实感受理论知识在实际中的应用，真正提高学生自主学习能力和动手实践能力，同时也培养了学生团队责任感，达到全面提高学生素质能力的目的。
五、结语
培养应用型人才是社会发展的需求，在此背景下，大学生电子设计大赛成为推进高校课程改革的一种有效手段，为课程改革注入了新活力。本文以电子设计大赛为导向，对模拟电子技术教学内容、教学手段及实践环节进行改革研究。当然，电子技术还将继续发展，要坚持以电子设计大赛为契机，不断总结，积累经验，进一步提高人才培养质量，构建出适合于培养应用型人才的模拟电子技术教学模式。
作者：孟显娇 王赛男 单位：沈阳科技学院
【参考文献】
［1］王彰云，邹增丽．以大学生电子设计大赛为导向的高职单片机实践教学改革［J］．广西教育(职业与高等教育版)，2013，11
［2］吴德会，丁文斌．电子设计竞赛与创新人才培养的探讨［J］．九江学院学报，2006，2
全国大学生电子设计竞赛是信息产业部人事司和教育部高等教育司主办的四大学科竞赛之一，是具有权威性和很大影响力的全国性电子类专业大学生课外科技竞赛活动。全国大学生电子设计竞赛的开展，不仅提高了大学生的电子设计制作能力、创新能力和协作精神，同时也促进了电子技术类课程的教学改革和教学质量的提高。我校自2005年开始已连续参加了三届，本文依据我校参赛和培训的情况，浅谈我校以全国大学生电子设计竞赛促进电子技术类课程实践教学改革，培养学生的实践能力和创新能力的体会。
1.全国大学生电子设计竞赛的意义
1.1有利于培养学生的创新能力，激发学生对实践课的兴趣
传统的实践教学是理论教学的辅助，实验内容多数是验证理论知识，学生根据实验指导书上的方法和步骤就可完成实验，整个实验过程学生完全是被动的[1]。这样的验证实验不能实现对学生实践能力和创新能力的培养，难以激发学生的对实践教学的兴趣。全国大学生电子设计竞赛要求参赛学生在四天内完成从选题、搜集资料、设计方案、分析论证、元器件选择、硬软件设计、组装、调试、测试、排除故障、做出成品和撰写设计报告的全过程，并且要求三人组队参赛，是对学生综合素质的全面考核，具有极大的挑战性[2]。比赛中既要动手操收稿日期：2011－4－16基金项目：湖南省教育厅教学改革资助项目“应用型本科电子技术专业实践教学体系改革的研究与实践”（项目编号：湘教通[2009]321号）。作者简介：张新安（1957－），男，湖南永州人，本科，副教授，研究方向为数字信号处理及实践教学改革。作，又要理论分析。经过培训和参加竞赛的学生，其实践能力与创新能力都得到很大的提高，同时激发了学生对实践教学的兴趣。
1.2有利于增强学生的竞争意识和就业能力
在电子设计竞赛中能脱颖而出的都是理论知识扎实，动手能力强，经过严格训练，具有创新意识和协作精神的优秀学生。无论获奖与否，参加过培训和电子设计竞赛的学生，在系统设计、方案论证、合作精神与创新能力等方面都有很大的提高，在毕业设计中受到老师的青睐，在实际工作中，表现出较好的独立性，创新精神、协作能力与竞争意识，得到社会及用人单位一致的肯定和好评，增强了就业能力[3]。
1.3有利于推动电子技术类课程的教学改革
电子竞赛题目是一批高水平的教授、专家根据电子技术发展的最新信息拟出的。选题涵盖了模拟电路、数字电路、高频电路、单片机应用、可编程器件、传感器技术、自动控制技术和EDA等课程的内容[4]，竞赛中既要考察学生的实际动手能力，又要考察学生的理论知识和创新能力；既有涉及知识面广、功能多的系统设计，又有单一功能的电路设计；既有以指标性设计为目的的题目，又有以功能性设计为目的的题目；既有基本要求，又有发挥部分，同时在电子设计竞赛中又鼓励学生使用新技术、新器件和新电路，以满足先进的技术指标。所以，对电子技术类课程的教学改革具有指导和推动作用。
2.对参赛学生的能力要求
参加电子设计竞赛的学生应具备的实践能力包括[5]：电子元器件的识别及使用方法、印制电路板设计与制作等电子设计制作基础；集成直流稳压电源、运算放大器电路、信号产生电路和处理电路、显示电路和A/D转换器等单元电路设计；通用键盘及显示电路、单片机与液晶显示接口电路、单片机与D/A和A/D转换电路等单片机最小系统设计；FPGA最小系统和配置电路的设计及FPGA的最小系统板下载等可编程逻辑器件系统设计，以及资料查阅、综合系统设计、创新设计和撰写设计报告等。
3.电子设计竞赛中反映的问题我校历届培训及竞赛现场，主要表现出以下一些问题[6]。
（1）查阅参考资料的能力差。在拿到竞赛题目后，学生都是先翻教科书，不去查找具有最新技术的期刊文献，特别是上网搜集资料的能力差。
（2）对知识的综合应用能力不强。对一个制作项目能够提出的设计方案很少，不能对方案进行充分的论证和比较，生搬硬套参考电路，不能设计出简单先进的电路，综合应用所学知识分析和解决问题的能力较差。反映我们的实践教学缺少综合性、设计性实验的训练。
（3）新技术、新器件的应用能力差。有的制作项目如能采用新技术、新器件，如FPGA、CPLD等实现系统设计，不仅性能指标优于传统电路，而且电路简单。反映我们的实践教学内容陈旧，不能紧跟电子科学技术的发展。
（4）不适应工程设计技术指标要求。竞赛中学生对竞赛题目的各类技术指标的实现和改善上感到无从下手。
（5）实验动手能力不强。竞赛过程中，一部分同学在安装、焊接、电路调试、故障查找和排除等过程中操作不熟练，不能适当地设计实验数据表格，不能通过对实验数据的归纳、总结去分析、解决问题。反映我们的实验教学验证性实验多，综合性、设计性的实验少，学生的动手能力和综合运用能力没有得到应有的训练。
（6）单片机知识的应用能力有限。很多竞赛题要用到单片机的知识去完成设计，部分参赛同学因单片机知识与应用能力不够，未能取得较好的竞赛成绩。
（7）设计报告撰写的质量不高。设计报告的格式与内容存在很多缺陷，方案论证不够充分，理论分析不够严谨。反映我们的实验课教学忽视了实验报告这个重要环节。
4.电子技术类课程的实践教学改革
根据全国大学生电子设计竞赛的内容及要求，针对学生在培训和竞赛过程中暴露的问题，我们对电子技术类课程的实践教学进行了如下改革。
4.1改革实践教学体系
依据学科专业特点，结合我校实际，将实践教学从理论教学中分离出来，单独设课、单独考核，构建起一个与理论教学体系相互匹配，相互联系、相互补充，相对独立、科学优化的实践教学体系。将实验教学环节划分为三个层次[7]。
（1）基本技能训练层：以电子工艺实习、实训为教学内容，掌握万用表的使用，电子元器件识别、检测，印制板制作、焊接，直流稳压电源组装，收音机安装调试等基本操作技能。以电路分析、电子测量、模拟电子技术、数字电子技术等专业基础课的实验为教学内容，掌握信号发生器和示波器等常用仪器的使用方法，培养正确记录、处理数据及分析实验结果的能力。
（2）课程设计实验层：以电子技术、单片机技术、EDA技术等课程的实验为教学的主要内容。通过对简单电路的设计，熟悉常用电子元器件，学会查阅元器件手册及通过互联网寻找所需资料的方法，让学生通过安装调试，学会通过调整元件参数，满足实验指标要求。
（3）综合设计实践层：以传感器技术及应用、单片机技术、EDA技术、电子系统综合设计等课程实验、电子设计竞赛等课外活动为实践教学环节，掌握用最先进的设计平台和最新的工具进行高效的综合设计，用组装的系统电路板，用电子设计自动化仿真软件Matlab、Muhisim等工具，进行“虚、实、软、硬”相结合的现代电子技术设计实践。要求学生能独立完成从设计到制作的全过程，提高学生运用所学知识进行电路级的综合设计能力以及系统级的开发应用和创新能力。
4.2更新实验教学内容
实践教学改革的关键是教学内容的改革，要根据认知规律、学科特点、实践教学自身的规律和学生实践能力、创新能力的培养要求，更新实验内容。
（1）减少验证性实验，增加应用性、设计性、综合性、创新性实验。增加DSP、PLD、FPGA、嵌入式系统和虚拟仪器等先进的实践教学内容[8]。增加单片机课程设计的实验课时，加强其实验和设计应用，增加EDA技术和Protel课程设计的实验课时，加强Protel电路设计软件和EDA电路设计仿真软件的实践应用；增加电子实习课时，增加和竞赛有关电路的制作内容。实践教学内容要体现最新的科技成果，反映运用现代科学技术成果的新的实验技术和新的实验方法，实现实践教学内容的与时俱进。
（2）增加能培养学生实际操作能力的工艺性操作实践。注重电子元器件特别是新型元器件的使用[9]。元器件选择方面，除个别验证性实验仍保留部分分立器件外，其余均采用集成化，数字化，模块化的器件，如集成稳压电源、集成运放、集成功放、集成A/D，D/A等器件，RAM、EPROM集成电路，以及ASIC可编程控制器。对于综合型、设计型实验，指导学生选择最新器件来完成设计。
（3）对整个课程体系的实验内容进行整体优化组合，将同类课程体系或同类学科的实验项目合并，创建新的综合实验课程，实现学科之间实验内容的互相交叉渗透。修改综合设计内容，把本专业的理论知识同单片机技术和PLC技术更多地结合应用，并把电子设计竞赛知识结合其中。
（4）设立学生科研基金，资助运用新技术、新器件、新思想的电子设计与制作的学生课题[10]。把科研引进教学过程，鼓励学生参与教师的科研工作和生产中急需解决或探索的实际问题的研究，培养学生的方案论证、装配、调整、检测，数据处理、数据分析、总结归纳，撰写科研论文等能力。
4.3改革实践教学方法
（1）实施开放式实践教学在实践内容、实践时间、实践方法、组织形式等方面实行开放式教学，打破时间、空间的限制，提供给学生进行创造的环境，让学生真正成为学习的主体[11]。在实验内容上，设定必做实验、选做实验和自主实验的比例，前者保证教学基本要求和基本技能训练，后者则由学生根据自身的条件与兴趣，在众多的实验课题中选择，以达到因材施教的目的。课程设计、综合性、设计性实验，教师只提出设计的总体要求和要达到的效果，不制定统一的参数指标，设计步骤，给学生一个较大的创造空间。提倡方案的多样性，给学生充分的创新机会。由学生完成从方案制定、电路设计、元件筛选、焊接组装、程序设计、系统调试到设计报告撰写、答辩等全部过程，教师变指导为引导，充分发挥学生的主动性。
（2）增大实验室开放的力度在安排好课内实验教学的基础上，充分利用实验室资源，制订实验室的开放项目、开放计划。在实验室开放时间里，为学生提供实验场地的同时，还为学生提供万用表、信号源、示波器、电类实验箱、单片机实验箱等设备，还安排教师进行现场指导。建立现代化的实验中心网上实验预约与管理系统，在开放的平台上，选做实验和自主实验学生可以个人预约，预约的内容包括实验时间、场地、内容、指导教师等，这种“集中”和“自由”相结合的开放管理方式，提高了实验室和仪器设备的利用率。
（3）开设电子技术实践选修课根据现代电子技术的发展和全国大学生电子设计竞赛的情况，我们为电类专业的学生开设了如“电子制作”、“电子创新设计”等选修实践课，内容包括简单电路、系统电路和有创新特色的电子电路等的设计与制作等，为爱好电子设计的学生提供更多的学习机会。
（4）举办校内电子设计竞赛，激发学生学习兴趣我校每年举行的全校大学生电子设计竞赛，按照全国大学生电子设计竞赛的方式进行，在为电子设计爱好者提供施展才能机会的同时，也为参加全国大学生电子设计竞赛选拔了队员。在校领导和有关部门的支持及全国大学生电子设计竞赛的影响下，参赛人数逐年增多，大学生电子设计竞赛已成为我校学生最喜爱的科技活动。
（5）认真组织学生参加全国大学生电子设计竞赛我校是专升本不久的本科院校，电子类专业的办学时间不长，基础薄弱，参加全国性的电子设计大赛的经验更少，我们把参赛作为学习、实训、取经、提高的过程，参赛成绩逐年提高。
关键词：电子设计竞赛；实践教学改革；电子信息
电子信息类专业是应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和电子信息处理的一门学科，主要研究信息的获取和处理，电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成，属于工科专业，强调实践能力的培养。目前，我院现有电子信息类相关专业三个：电子信息科学与技术、通信工程、物联网工程。全国大学生电子设计竞赛（以下简称国赛）和湖南省大学生电子设计竞赛（以下简称省赛）逢奇偶年交替举办多年，其规模和影响越来越大，得到了大多数开设有电子信息类专业的高等院校的积极响应，是评价学校电子信息类专业学科发展的一个重要指标[1]。
一大学生电子设计竞赛内容和特点
全国大学生电子设计竞赛起源于1994年，湖南省电子设计竞赛开始于2012年，交替错开每两年举办一次，采用“政府主办、专家主导、学生主体、社会参与”的组织运行模式，其竞赛规则、比赛时间、评审要求和组队规模都有一定的要求。竞赛题目具有实际意义和工程应用背景，主要包含电力电子、高频通信、信号检测和处理、自动控制等几个方向，综合应用性强，必须依靠多学科知识才能完成。竞赛内容涉及到的专业知识面广，其中包括单片机（微机原理、可编程逻辑器件、嵌入式系统）、C语言程序设计、电子电路（模拟电路、数字电路、高频电路）、自动控制理论、传感器技术和通信技术等。着重考查学生综合运用知识的能力和实践动手能力，也检验学生的独立工作能力、心理素质和团队合作能力。
二通过竞赛发现的问题
（一）课堂教学内容与实际工程应用脱节。电子信息是一门日新月异、更新速度极快的学科，而目前教材和课堂教学内容往往滞后于市场的发展，学生无法接触到新技术、新理念和新产品。（二）理论应用于实践能力较差。没有将所学专业知识系统化集成化，在电子设计竞赛过程中，学生缺乏实践思维，很多学生不能运用课堂所学的理论知识去分析和解决具体应用问题，不会将具体应用场景理论化和进行建模，在竞赛中表现为盲目动手，毫无理论依据[2]。（三）动手能力、实践能力不扎实。部分同学对基本仪器仪表（示波器、万用表、信号源等）的操作不熟练，电路布局、元器件焊接、走线等不规范不美观，考虑问题不全面。（四）综合能力较差。对单元电路论证缺乏系统分析，对系统电路论证缺乏逻辑性，硬件调试和程序调试缺乏经验和方法。部分同学团队协作能力、文档编辑能力、计算机应用能力和心理应变能力更需要加强。
三实践教学内容和方法的改革
（一）注意学科教学的前沿和发展状况，注重教学内容的面向工程化。大学生电子设计竞赛内容主要涉及到单片机、电子电路（模拟电路、数字电路、高频电路）、自动控制理论、传感器技术和通信技术等。就本人已经主讲的六年的“单片机原理及应用”课程，其原来课程配套教材围绕Intel生产的8位MCS-51单片机为主，配套编程语言为汇编语言。然而，实际上Intel公司早就把单片机核心技术卖给ATMEL公司，自己不再生产单片机芯片，市场上产品化所用的单片机更是以AVR、PID、STM32为主，其中最明显的变化就是程序存储器不再是ROM而是Flash结构，单片机编程语言以方便易懂、移植性好的的高级语言C语言作为主流。由于学校更着重的是基础教育，与企业公司和研发机构联系不多，接触新技术比较困难，而大学生电子设计竞赛提供一个这样的平台，其题目和要求的难度和深度促使高校相关学科老师和学生去寻求最新的电子元器件和集成电路、更优化的算法、更流行的解决方法和设计理念去分析问题、解决问题，在学校中培养学科教学内容在实际项目当中的运用，使其面向工程化。（二）广泛开展学生课外科技活动，积极参加各种学科竞赛。为了更好地开展学生课外科技活动和参加各种学科竞赛，学院成立了电子竞赛指导小组，小组成员由学院具有实践经验的年轻教师组成。依托创新训练中心，联合其它学院每年上下学期开展校内电子设计竞赛，同时作为国赛和省赛的遴选工作；宣传和鼓励学生参加国家级、省级和校级创新性实验的申报，联合院团委组织开展“挑战杯”大学生创新创业科技竞赛活动申报、评审工作，以及“电脑鼠走迷宫”、“毕昇杯”等活动。经过多年的努力，学院学生参加电子设计竞赛的热情逐渐高涨，参加各类学科实践竞赛的人数增多，积极性也加强，参与竞赛是对电子信息类学生一次锻炼和展示自我能力的机会[3]。（三）改进课堂教学方法，引导学生思考和把握解决问题的步骤和方法。在电子信息类专业教学中，应有意识地提出问题特别是实际工程问题的介入，吸引学生，继而提出与为题相关的课程知识点，展开讨论。在课堂教学中，教学内容源于教材，但不局限于教材，鼓励学生查找相关资料，完善自己的知识体系。大学生电子设计竞赛强调学生综合知识的运用能力和资料的整合能力，这就要求电子信息类专业教学过程中淡化概念的条文背诵，强调概念的理解、相互联系和运用、强调自学能力。应使学生学完之后懂得如何应用,应用时知道要查找什么资料,如何查找，哪里查找.强调知识的实用性、总体性和有机联系性。（四）重视课程配套实验教学，培养学生的实验基本技能和实验态度。本科实践教学环节的课程设置和实验教学内容相对比较老化，缺乏灵活性，且书本知识与实践环节的联系相对单一，实践内容多为课本理论知识的测试性、验证性、模仿性内容，学生对理论知识的融会贯通能力几乎没有，学生的学习主动性及积极性相对比较差[4]。本人主讲的两门课程，附带的实验共有7个，其中验证性实验5个，设计性实验2个，实验内容都与程序设计相关。对于验证性实验，除了根据实验要求得到实验结果外，另外提出若干个问题，对实验结果和实验附带程序进行分析，每组参与实验的学生随机得到一个或者几个问题，通过研究程序、分析数据、查阅资料、相互讨论等方式最后求得解答。对于设计性实验，针对一组的每个学生，将实验要求作一点点小的变动，这样，避免一旦某个学生程序成功，其他学生利用现成成果坐享其成的现象，迫使每个学生真真正正参与实验过程中去[5]。（五）优化师资队伍，实施阶梯型培训措施。教师必须不断地扩充自己的知识，查阅最新最先进的技术资料和算法实现，加强高校院系之间的沟通和交流，提高自身的实践能力、科研能力和组织能力，与各仪器供应商生产商保持紧密联系，跟社会和市场电子信息类技术保持同步。同时，由于参与竞赛学生的年级和专业不一样，形成理论基础和动手能力的差异性，仅仅靠几个教师是没有办法形成普及化指导，这就需要高年级指导低年级，软硬件各有优势的相互学习，形成“学生指导学生，老生指导新生”的模式，既能加强学生之间团队能力和沟通能力，又能减轻指导教师的负担，形成良好的学习氛围[6]。
四结束语
总之，大学生电子设计竞赛对我院电子信息类专业的教学改革指明了方向，而教学改革发过来推动大学生电子竞赛的发展和成果，二者相辅相成，相互影响。通过参加电子设计竞赛的经验，可以明确自身的强项，也发现了教学中存在的缺陷，这为进一步推进实践教学改革指明了方向，通过近年来对实践教学的改革，培养了学生的实践能力，提升了竞争力，取得了长足的进步．未来也需要将提高实践教学水平作为一项长期工作来抓，不断提高教育教学质量。
作者:邹孝 刘美容 马天雨 单位:湖南师范大学
参考文献
[1]姚有峰,赵江东,汪明珠.从电子设计竞赛谈电子类实践教学改革[J].实验技术与管理,2009,26(7):131-132.
[2]何莉,张里.电子实践教学与电子设计竞赛改革探索[J].实验科学与技术,2013,11(5):275-277.
[3]杨民生,伍宗富,任艳惠.以电子设计竞赛促进自动化实践教学改革研究[J].教育教学论坛,2012(37):123-124.
[4]付艳平,韩德复,王光野.实验课传统教学与管理的缺陷[J].长春师范学院学报(自然科学版),2010,29(2):34-36.
【关键词】大学生电子设计竞赛；创新实践平台；平台建设与实施
1 构建大学生电子设计竞赛创新实践平台的意义
大学生电子设计竞赛内容体现了前沿技术与产业应用的融合、绿色节能理念与企业发展的需求，不仅包括了电子信息相关的基础知识和技能，同时包含了自动控制技术、通信技术、传感技术、数据存储技术等，所以这项比赛从开办初期就得到了绝大多数理工类学校的大力参与。“大学生电子设计竞赛”创新实践平台为理工科学生创新能力培养提供了条件和保障。通过大学生电子设计竞赛使学生在实践中学习，在学习中实践，激发学生的学习兴趣和求知欲望，鼓励学生不断开拓进取、勇于发明和创新。通过创新实践平台，要让学生利用学到的知识去研究和发现实际问题并进一步解决这些问题；在研究和解决问题的过程中激发学生的学习兴趣和成才的动力，锻炼学生的学习能力、实践能力、创新能力及沟通能力，使参与项目的学生凝聚成为一个个富有创新意识的团队，并在团队合作中锻炼其组织、管理、合作能力。“大学生电子设计竞赛”平台为学生的创新实践活动提供了软硬件、师资等方面的支持，为学生的团队创新活动提供了平台，同时在校园内形成良好的校园科技和创新实践氛围。
2 构建大学生电子设计竞赛创新实践平台的措施
第一，广泛宣传电子大赛，普及科技创新活动。
很多同学在面对电子大赛时很犹豫，尽管非常想通过大赛锻炼下自己，但又很担心专业学的不好或者拖团队的后腿，思想包袱很重。辅导员、班导师、任课教师等多种渠道应加强动员，通过宣传版、网站等多种媒介，介绍以往电子大赛中取得的成绩，破除学生对大赛的神秘感和恐惧感。同时以讲座或演讲等形式，让已经获奖的同学介绍参加竞赛的感触和感想，鼓励学生加入到大赛队伍中来，锻炼自己，充实自己，提高自己。
第二，加强教师队伍建设，提升教师专业素质。
教师对电子大赛的指导是开展大学生电子大赛的重要推动力。为了给予学生专业的指导，需要建立一支奉献精神强、科研能力强、经验丰富的指导教师队伍，担任学生的科研导师，为学生提供坚实的后盾。因此形成一个稳固的指导教师团队和优秀教师成长的长效机制，加强教师队伍建设，提升教师专业素质和内涵，提高教育教学质量。
第三，建立规范的管理制度。
建立科学、规范的运行机制和完善的管理制度，是大学生电子设计竞赛持续发展的保障和重要动力。全校和全院范围内，制定鼓励学生参加电子竞赛管理办法、学生获得奖项后的奖励办法、竞赛指导教师奖励办法等激励机制。
3 大学生电子设计竞赛创新实践平台的建设
第一，多层次课程体系的建设。
电子设计竞赛创新实践平台面向于所有理工科学生，由于各年级学生专业知识掌握程度不同，该平台在教学方式上应有别于传统的课程教学，采取“感受式教学”。这种教学方法强调以学生为主角，在老师的指导下学生自己理解、设计和验证课程的主要知识点。
该平台的建设包括理论课程体系平台、实践课程体系平台、竞赛题库平台三个方面。理论课程体系包括电路类、信号类和计算机类课程。电路类包括电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、EDA等，使学生掌握各种电子线路的分析计算和基本的设计计算；信息类有信号与系统、数字信号处理课程；计算机类有微机原理与应用、单片机等课程。实践课程体系平台包括课内实验和课程设计两个部分，突出设计性和综合性实验，重点建设电子电路设计、单片机应用系统设计、工程设计等主要实践课程，以综合性、设计性和应用性教学内容为主，加深学生对相关专业知识的理解及应用。竞赛题库平台是将历年考题和大赛指导团队提供试题分为基础级、提高级和实战级。每隔一段时间要求各参赛队伍在规定时间内完成试题，根据各组优势和劣势稍作调整。
第二，硬件设施的建设。
硬件设施是电子设计竞赛创新实践平台的物质条件保证，创新离不开实践，创新实践平台也必须具有良好的硬件场地环境和各种用于实践教学的设备设施。搭建电子设计竞赛创新实践平台首先要充分利用各学院等单位现有的创新实践条件，也就是依托各学院等单位的实验室、实习基地建立创新实践基地，通过政策支持鼓励面向全校师生开放，为学生提供独立操作、独立设计和独立思考的场所和一个良好的学习交流平台。其次，创新实践平台的模块化组建。平台的构建主要从平台资源的整合和平台实践条件的建设两个方面着手，将现有的学科平台、科研平台、实验室平台进行科学整合和优化组合后，按功能模块化的方式进行组建，分为基本电子技术类、自动控制类和通信类。
4 结语
本文从建设意义、管理措施及如何建设三个方面介绍了大学生电子设计竞赛的创新平台，重点讨论了课程体系的建设、竞赛题库的建设以及硬件设施的建设。
【参考文献】
[1]高明煜，刘国华.电子设计竞赛与学生创新能力培养的探索[J].电气电子教学学报，2011（1）：70-71.
全国大学生电子设计竞赛作为面向大学生的群众性科技活动，推动着我国高等学校大信息类学科课程体系和课程内容的改革，促进了我国高等学校大信息类专业实施素质教育。参加竞赛，要求大学生具有实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风，具有工程实践素质、针对实际问题进行电子设计制作的能力。全国大学生电子设计竞赛采用全国统一命题、分赛区组织的方式，赛题一般是围绕新的理论与技术，内容一般是系统的、综合的和跨学科的，竞赛采用“半封闭、相对集中”的组织方式进行。
竞赛期间学生可以查阅有关纸质文档或网络技术资料，队内学生可以集体讨论设计思想，分工负责、团结协作，以队为基本单位独立完成竞赛任务，确定设计方案，并且通过具体的软件、硬件电路实现题目要求，制作成一个实现设定功能的电子作品，最后要提交相应的设计报告。从全国大学生电子设计竞赛的实施过程可以清晰的看出，大赛是对大学生专业素质和实践应用能力考察的有效的手段，是对大信息类专业课程体系和教学内容的改革成效特别是实践教学中综合性、设计性、创新性实验成效的检验，是对学生创新意识和实践能力的考察，它也是对应用型人才培养途径的探索与实践。
大信息类课程体系和教学内容改革及其途径
通过参与全国大学生电子设计竞赛，我校选手现场还是表现出来许多问题，集中体现在专业知识理论联系实际的能力较差，知识的灵活运用能力欠佳，独立分析、解决问题的能力不足。针对这些问题和全国大学生电子设计竞赛对学生专业素质的具体要求，笔者对我校大信息类课程体系和教学内容进行着改革尝试，重点做到:坚持能力为重，优化知识结构，丰富课外实践，强化能力培养;精讲理论课，增加实践课，加强课外实践;培养目标与市场企业需要对接、培养方案与培养目标对接、课程设置与培养方案对接、实践技能与课程设置对接;课外实践课程要科学安排、设计合理的实践教学环节，采取分散和集中相结合的办法进行，正常教学和开放式教学相结合等四个方面的内容。
高等教育包括理论教学和实验教学两个重要的组成部分。学生从课堂教学过程中获取理论知识，在这里知识的模写较多，学生的主动性和解决实际问题的方法研究考虑不够，而实验教学正是为弥补课堂教学的不足而设置的。实验教学对于大学生，特别是工科大学生培养实际动手能力至关重要。但是，现行的实验教学内容相对陈旧，方法较单一，实验安排过多过细，演示性、验证性实验太多，而综合性、设计性、创新性实验却偏少。这样的实验教学模式，会误导学生学习的目的性，削弱学生学习的主动性，阻碍学生创新思维的发挥和实践能力的提高。而大学生电子设计竞赛的举办，则为课程体系改革和教学内容更新提供了契机。九江学院每次参加完全国大学生电子设计竞赛后，都会认真总结参加竞赛的经验，对课程体系进行一定的调整，比如在教学计划中将电路类、单片机等专业基础课程提前安排;将单一验证性实验逐步转向科学验证、分析设计、系统综合相结合;对传统的实验课进行整合，开设了《电子线路综合实训》《中级职业技能训练》《高级职业技能训练》等课程。
由于竞赛的需要，也促使实验教学内容不断更新，我院已经将一些新的硬件平台和新技术引入实验教学中，从而丰富了实验内容和手段，保持了实验课程知识内容的先进性。同时我院还投入巨资建立专门的电子综合设计开放实验室，为热爱电子科学的学生提供训练、实践的场地，同时也面向全校学生，创造自主学习、独立思考的开放平台，提供发挥创新思维、展示聪明才智的舞台。此外，电子设计竞赛课题所涉及知识的深度和广度，不仅能对参赛学生的知识和能力进行检验，同时也对指导教师提出了更高的要求。现行课程体系下的教师，如果不继续学习、更新知识，是难以从容面对指导任务的。因此，竞赛对教师教学水平的促进作用也是不言而喻的。九江学院在以上各个方面都进行了尝试和努力，其中最突出的是以下两个方面:
1创立开放实验室
开放实验室定位为是面向于全校师生开放的实践学习平台，对广大电子设计爱好者开放。学生在完成设计性实验和综合性实验的过程中，首先填写申请表，获同意后，在教师指导下，经查阅大量文献资料后，提出实验方案－开放实验室创新项目申请书，制作实物，撰写项目报告，直至完成课题。获优良的学生授予“创新学分”，计算同等的课外学分并且可记入其档案，并将“创新学分”作为评定奖学金和评优评先的条件之一。
这些实验的开设使学生尽早进入了电子专业科研领域，尽早在专业导师指导下进行科学研究，接触学科前沿，明晰本学科发展动态，学习科研的思维和方法，培养他们的创新思维、能力及合作精神。九江学院电子工程学院开放实验室即电子线路综合设计开放实验室，位于实训楼二楼电子实训中心。最初应全国大学生电子设计竞赛的需求，为了提高实验教学质量，加强学生动手实践能力，建于2003年。成立至今，一直面向全校学生开放，并安排专门老师进行指导。开放实验室实行全天候式开放，只要是对电子感兴趣的同学都可以利用课余时间(包括晚上、双休日、法定假期等)到开放实验室进行学习。每年承担了全校学生课余时间电子设计制作、毕业设计、课外学分、大学生资助项目及各类电子设计大赛等的工作。
自从我院成立开放实验室以来，有不少对电子感兴趣的学生纷纷投入到实验室进行学习。他们在老师的指导下从最基本的电路板焊接开始练习，然后学习PCB板设计制作、基本电路设计、单片机编程、EDA、DSP开发等，通过系统学习和锻炼，大大提高了他们的工程实践能力和电子产品设计开发能力。有些同学为了更多的锻炼自己，他们在晚上，双休日甚至包括暑假都呆在实验室，用他们的话来说，在实验室多学习一点，自己的专业就更精一点，出去就业胜算就更大一点，为社会做贡献的可能就多一点。正因为有了开放实验室这样一个好的环境，很多学生的动手能力得到了很大的提高，在每学期电子学院举行的电子设计或电子制作大赛中，这些同学往往能够脱颖而出，并在每年一届的全省、每两年一届的全国的电子设计大赛中屡获佳绩。
2实施课外学分
课外学分，顾名思义，计划之外或者是传统的理论实践课堂之外的学生研修的学分。学校历年来多次进行教学改革，其中很突出的一点是压缩课时量，即减少正常教学计划的课时和学分，以便给学生更多的时间和更大的空间，来适应当前社会转型时期对人才的需求，激发学生学习的积极性和主动性，切实提高学生的自学能力和课外实践能力，培养学生的创新能力和创新精神，让提高学生综合素质，促进学生全面发展，促进良好校风、学风的形成，不再是一句口号，真正落到实处。正常教学课时的压缩，必然会使得学生有更多的课余时间，那么，这个课余时间怎么用，做什么等问题就需要学校来引导学生，因此学校鼓励和倡导学生积极参与科技、文化、学科竞赛及社会实践活动，逐步把第二课堂活动内容纳入人才培养计划。我院是九江学院实行课外学分最早也是实行课外学分效果最好的院系之一。为了保证学生很好的利用课堂之外的时间，培养学生理论联系实际，独立分析问题、解决问题，激发学生创新能力，提高学生综合素质，促进学生全面发展，我院倡导和鼓励学生在课外积极参与以科技、学科竞赛及社会服务等形式的课外实践活动，并把这些指导意见写进了教学培养方案，并且针对各种活动制定了量化的学分标准。
自06级学生开始试点，试推行课外学分的尝试下，直至08级学生，学院正式把课外学分写入学生培养方案，其主要形式就是规定需要达到的课外学分总量和课外学分学习的大体方向，在教师的指导下，学生利用课余时间，根据个人兴趣爱好和发展方向，以自主实验、电子设计、参加各类电子竞赛和各种电子类社会实践活动等多种形式，展开课外学分实践活动。在总结了我院实行课外学分运行经验的基础上，经过前期准备和多次外出调研，结合开放式实验教学的理论和实践经验，编写了各专业《课外学分》大纲、学生《课外学分》管理办法和《课外学分电子元器件耗材管理办法》等实践教学文件及配套的保障制度，以规范《课外学分》的实施。学生每学期通过完成各种形式的《课外学分》项目，获得相应的学分，累计达到一定数量的课外学分，方能达到毕业的标准。
结论
关键词：电子设计竞赛；电子信息；实践教学
全国大学生电子设计大赛是一项全国性大学生赛事，每两年举行一届，我校从2005年开始参加。结果发现，参加比赛的低年级同学在后来的电子类基础和专业课程的学习中，接受理论知识非常快，考试成绩都在良好以上，以此为出发点，我们尝试了在电子类课程教学中实行实践到理论再到实践的教学方法，并对教学内容重新进行了组织，取得良好的教学效果。
电子信息类课程体系改革措施,包括按专业分模块的理论课程体系改革,加强综合型和创新型实验、增加实验课时、改革实验考核方式的实验课程改革,加强集中性实践环节和课外科技活动的实践改革。这些改革措施提高了学生学习兴趣,增强了学生动手能力和创新能力,提高了参赛成绩,为以后的毕业设计和走向工作岗位奠定了坚实的基础。The contents and characteristics and signification of the national electronic design competition are introduced.An analysis on the shorting of the ordinary system of electronic information courses is bining the need of the National electronic design competition and that of training 21st century advanced electronic information talent,the reformation of electronic information courses,such as the theory courses consist of module by major,enhancing the synthetical experiments and creative experiments,enhancing the out-of-class technical activity,computer aided instruction based on MATLAB is presented.After this method is introduced in class,improving the testing of experiments,and etc.After the reformation,the enthusiasm of the students on studying the course is promoted,and the technical and creative ability of the students is enhanced,the performance of the students in the National electronic design competition is improved.
一、参加比赛暴露出传统教学模式的不足
通过参加比赛，我们发现传统的教学存在较多的不足之处，直接导致学生学习上存在如下几点缺陷：
1.知识面窄。针对实际产品的制作时，知识面非常狭窄，思维不够活跃。不能够提出多种设计方案来选择根本原因在于知识面窄，综合应用所学知识的能力不强。
2.实践能力较弱。部分同学虽然做过相关课程的实验，但是制作实际产品时，却不知从何做起，基本的电子制作技能较差，焊接不牢固、虚焊、布线不规范、发现故障不会排除等，实际应用能力亟待提高。
3.查阅资料能力较弱，自学能力较差。针对这些缺陷，我们在教学设计上进行了相应的改革，加强实践教学，增加学生动手时间，提高学生自学能力，采用了实践到理论再到实践的教学方法。
二、实践到理论再到实践的教学方法
1.先理论后实践的缺点。电子类课程理论较难掌握，相当一部分学生成绩较差，分析其原因，课程理论知识比较难只是一方面，最重要的是学生学习兴趣不高，觉得理论知识没有用处。而参加电子设计大赛的同学学习却非常轻松。由于比赛的题目多数都是和实际应用相结合，甚至要求设计一种全新的产品，学生在制作过程中会深刻体会到理论知识在实际应用中的作用，实际问题的解决要靠理论知识来支撑。教师无数次地强调理论知识的重要性也没有学生一次实际经历给他们的印象深刻。
2.实践到理论再到实践的作用及效果。低年级的同学参赛前没有学习电子类课程，相关的知识也只是中学阶段和课外自学获得的，并没有系统性地学习。因此在实际制作过程中，会遇到很多问题无法解决，使他们带着问题学习理论课程，问题解决后，也已掌握大部分的理论内容。因此，在电子课程的教学中，我们采用实践到理论再到实践的教学方法。具体实施如下：
参加过两次全国电子设计大赛和省大学生机器人大赛，我们向学校申请建设了创新设计实验室，以此为基础，安排低年级新生在实验室制作一些简单的电路并测量结果。购买了一些组装机器人组件，让学生根据说明自行组装，实现各种功能。尽管他们对工作过程不懂，但在实际操作过程中，学生对传感器的作用、电子线路的功能实现、机电配合等都有了感性认识，并对电子线路如何进行工作产生了浓厚的兴趣，心理上产生了获取相关知识的冲动。
教师在先实践后理论的教学中要起主导作用。主要是调动学生的积极性和学习兴趣。在指导实践过程中，教师对电路原理只做简单的讲解，告知学生如何应用相关组件，并强调在后续的理论课程学习中会学习相关的理论知识。在理论课程教学中，以学生制作过的电路等为实例，结合课程内容详细讲解其工作原理，让学生懂得电路为什么能实现相应的功能。在开始的实践引导下掌握好理论知识，再将理论知识应用到实际中去，是我们的教学目的。理论后的实践是学生自主应用理论知识的过程，这时我们给学生提供的只是场所，由他们自由发挥自己的想象力和创造力，目的明确地设计和制作小产品。
3.与项目教学法相结合。我们在先实践后理论的教学中紧密联系项目教学方法，以实现一定功能的机器人设计和组装作为主要项目，结合电源设计、功放设计和收音机组装等纯电子线路设计，对学生进行基本的电子实践训练。教师全程参与到教学过程中去，从纯粹的知识传授者转变为教学过程的组织者和指导者。
在初始阶段，教师是学生学习的指导者，根据教学目标由教师或师生共同确定教学项目。教师要帮助学生完成信息的收集、计划的制定与论证。由于我们是机电专业，强调机械电子相结合，我们给学生推荐的项目是机器人设计和组装，机器人是典型的机械电子产品，既有机械设计部分，又有电子控制部分，能让学生对机械电子结合有很深的感性认识，能够很好地满足教学要求。
设计制作过程中，教师对学生遇到的问题进行引导解决，对于部分自主学习能力较强的学生，可以鼓励他们自主学习，自行解决问题。解决一个问题学习到的知识远比纯粹的理论讲授印象深得多。
设计制作结束后的评价，以制作结果的性能可靠性作为主要的评价依据，还应参考制作过程中对遇到问题的主动解决能力。这种实践主要以激发学生兴趣和学习主动性为目的，因此并不作为成绩记录，让学生无须担心最后的成绩，可以尽情发挥自己的想象力，在教师总的要求下，做出有自己特色的产品来。
参考文献：
[1]曾文波.搞好电子设计竞赛深化实践教学改革，电气电子教学学报，2000.
1学科竞赛的组织
1.1确定赛事和参赛项目全国大学生电子设计大赛是教育部倡导的四大学科竞赛之一，权威性不言而喻。只有在这种211和985高校都参加的比赛中取得好成绩，才能真正说明我校的人才培养质量，才能真正做到与这些重点高校一起同台竞技。
1.2对学生的选拔与培养我院的赛前准备工作分为基础培训、模块训练、真题训练三个阶段。在组织管理、赛前指导、正式竞赛等方面做了大量的工作。整个电子设计竞赛的培训包含三个内容。首先是选拔与基础培训，时间是2012年10月中旬到2013年5月。主要工作内容是挑选有兴趣的同学参加培训，学生的热情很高，共有70个多名学生报名，我们利用学生课余时间，给学生讲解Multisim,proteus软件仿真，MSP430单片机，模拟电子电路和数字电子电路知识、各种常用的传感器介绍等基础知识；并布置学习任务，让学生相互学习，相互促进。第二个内容是电路常用模块训练。暑假集中训练。挑选出6组共18名较优秀的学生，每组选好方向，分为控制组，高频组，电源组等；利用暑期进行严格的训练。电源模块，单片机最小系统，D/A与A/D，键盘与显示，各种放大器模块，传感器模块等进行设计与制作。第三个内容是真题训练。对第二阶段挑选出来的4组共12名秀学生，要求每组根据自己的方向做一两个往届的题目，边做边发现问题、解决问题。渐渐熟悉大赛流程和一些应对方法策略。在竞赛的四天三夜里，学生废寝忘食，承受了常人难以想象的压力。所有的困难都必须是三人小组共同去面对、解决。他们靠的是扎实的理论基础和集体的力量，分工协作，相互支持，相互激励，攻克一个个技术难关，完成作品。
1.3参赛的组织与管理独立学院对学科竞赛的重视程度，将直接影响到对学科竞赛的管理及最后的比赛成绩。学科竞赛其实也是一项科研项目，需要必要的硬件经费来制作参赛作品，因此如果学校、系部领导如果充分重视学科竞赛，那么在参赛经费上提供较充分的保障。目前独立学院基本形成学科竞赛项目负责人制，由学院领导任项目负责人，由院领导组织教师具体执行学科竞赛的日常组织工作。从前述的学科竞赛组织中，我们可以看到，完成一项学科比赛的整个工作是一个系统工程，指导教师的实际工作量是非常大的。
2电子设计竞赛方面的经验与问题
我院此次参加竞赛的学生，均是基础相对较好，热爱电子技术、喜欢动手的学生，尽管如此也反映出了我院学生动手能力较弱，理论基础较差，综合运用知识（特别是独立设计电路）的能力差的弱点；同时也反映出我院教师实践经验的不足。由于目前荆州无专业的电子元器件市场，购买元器件只能到武汉购买，并且元器件要在多个门市才能购置齐，从荆州到武汉乘班车当天往返难度很大，而且器件每次都要向实验中心和教务部门申请，才能购买，机动性不够，很不方便，对竞赛造成很大的影响。通过参加竞赛我们总结和积累了一些经验：
2.1加强基础工作在平时的教学中，加强学生创新设计思想的培养，广泛利用课内外时间培养学生的动手能力，加大综合设计性实验开设，调整电子信息课程体系，注重各主干课程间的关联，特别加强电子技能与工艺的训练。加大经费和实践条件的投入，扩大开放实验室。
2.2强化相关实践科目的学习电子设计竞赛以应用设计为主要内容，涉及电子工艺、模拟电路、数字电路、单片机应用、可编程逻辑器件、EDA工具软件和PCB制作等相关科目。虽然参加电子设计竞赛往往以大三、大四学生为主力军，但是相关课程的学习从大二就已开始，所以应指导学生有的放矢地强化相关科目的学习，夯实理论基础，积淀科技文化底蕴。
2.3引导学生成立电子兴趣小组有相当一部分学生对电子设计是有兴趣的，甚至部分学生在高中时就展现出这方面的天赋。学校应提供场地和仪器，开展电器维修、仪器维护、院级电子设计竞赛等小组活动，普及学生科技创新活动，同时也为特长生展示个人才华提供了舞台，使他们中的骨干成为日后参加全国大学生电子设计竞赛的主力军。全国大学生电子设计竞赛已成为目前我国高等学校中规模最大的电子专业课外科技活动之一，有较大的社会影响力。我院将在实践中不断总结经验，通过电子设计竞赛来提高人才培养质量。但是独立学院在学科竞赛中毕竟是从低起点开始起步，参与时间不长。相比于其他高校仍有相当大的差距，独立学院仍需看清形势，坚持不懈的开展学科竞赛的组织与管理工作，坚持下去必会受益无穷。
作者：李相敏单位：长江大学文理学院机电与信息工程系
关键词：电子设计竞赛；实践性教学
中图分类号：TM1-4
近年来，我校学生分别参加了“全国大学生电子设计竞赛”、“全国职业院校技能大赛”、等多项比赛。经过我们努力，我们取得了可喜的成绩。通过比赛，我们深刻认识到参加电子设计竞赛不但提高了学生的水平，同时也是对我系电子专业实践性教学环节工作的检验。为了全面提升电子专业学生的实践动手能力和综合创新能力来适应各类电子设计大赛对高职学生的要求，应用电子技术专业的实践性教学体系改革刻不容缓。
1 改革传统的教育教学模式
我校应用电子技术专业于1999年开始进行招生，在早期的教学过程中，我们专业教师就根据本专业的特点和实际需要，对教学计划进行适当的微调。2006年，我校电子专业成功申报河南省教学改革省级试点专业，我们对“应用电子技术专业教学计划与大纲”进行了大范围的调整。
根据“以提高人才质量为宗旨，以培养综合能力为目标，以强化职业技能为核心，以就业为导向”的高等职业教育改革指导思想，适时对教学计划做出微调以适应电子信息技术的快速发展。如：2008年，对电子课程设计课程进行了重订，由原来的纯理论教学变为理论加实践操作的教学，使学生要通过本课程的学习，对电子系统的设计过程有个系统的了解，即：理论设计、绘制原理图、制造电路板、焊接元器件、调试电路以及完成课程设计报告。从改革的总体效果看，学生也从实践教学过程中学到了“实实在在”的知识，激发了学生的学习积极性，提高了学生的实践动手能力。
在教学模式上将理论知识和实际操作紧密结合起来，使枯燥的理论知识变得易于接受和理解，大大提高了学生的学习兴趣。要求各门专业课尽量安排在相应的实验实训场所上课，利用实物教学、网络教学，力争教学方案的最佳化，从根本上改变了传统的教学模式。比如单片机、可编程序控制器完全安排在实验室中，随讲随做，对学生进行实践训练。极大地增强了理论与实践教学的直观性和生动性，提高了课堂教学的效益，吸引了更多学生的主动参与，活跃课堂气氛，取得了较好的教学效果，显著提高了教学质量。
通过以上三个环节来综合提高学生的生产劳动技能，取得了良好的教学效果。除此之外，我们还开设了综合开发应用实验选修课来锻炼一部分动手能力比较强的学生，提高他们的学习积极性和创造性。
通过这些改革，学生的实际动手能力和工程设计能力明显提高，毕业生受到了社会的欢迎和好评。参加过电子设计竞赛的学生，他们在系统设计、方案论证、整机装调、选用新器件及创新能力与合作精神等方面得到了全面提高，他们的自信心增强了。他们在毕业设计和科研中，独立工作的能力较强，受到了教师的欢迎和好评。
2 “五环”实践教学体系
按传统教学方法培养的学生，在实践性环节上发生诸多的问题，比如：单元电路正确却无法实现系统联调；理论设计正确却无法在工程上实现功能等等。这种问题的症结点在于电子设计既不是单纯的理论设计也不仅仅是实验设计，而是实践性很强的有特定工程背景的项目。
根据认识规律和学科规律而设计的“五环”实践、实训教学体系。“五环”指的是五个实践环节（基本技能训练、专业技能实训、专业综合实训、顶岗实习和毕业设计）。“五环”教学体系环环相扣、层层递进。
（1）基本技能训练：重点培养学生读图能力，电子元器件的识别、检测技能，仪器仪表的使用技能，电子元器件的焊接与拆卸技能。
（2）专业技能实训：通过EDA电路设计、电工学、数字电子技术、模拟电子技术、单片机、可编程控制器等课程的实训，培养学生按原理图组装功能电路的能力，选择正确仪器、仪表获取关键数据、波形的技能，进行电路参数调整、完成电路整体调试的能力。
（3）专业综合实训：安排一个月的专业综合实训，主要培训学生分析和解决系统问题的能力，整机电路的组装和调试技能，维护、维修技能。
（4）顶岗实习：本专业安排了10个月的顶岗实习，重点培养学生职业综合能力。
（5）毕业设计（论文）：要求学生从生产、工程和实际生活中寻找设计题目，独立完成电路设计、元器件选择、印刷电路版制作、元器件焊接、整机调试等环节。本专业安排了三个月的毕业设计，培养学生的创新能力、独立工作能力。
实践教学环节在整个教学时数中所占的比重较大。应用电子技术专业授课学时总量为2600学时，理论授课学时数为1158学时，占学时总数的46%；实践教学（实验、实训、实习、毕业设计等）多达1405学时，占学时总数的54%。整个课程体系的设置中体现实践教学的重要性，为培养学生的实际动手能力和应用技能提供了保障。
3 引入虚拟仿真技术
众所周知，现代电子技术的发展为计算机技术的发展提供了物质基础，计算机技术的发展又为电子信息技术的发展提供了前进的动力，二者是相互促进、相互渗透、共同发展的。
为了将可编程技术及系统模拟仿真技术应用引入教学，我们开设了追踪电子技术发展前沿的“在线系统可编程技术”及“虚拟与仿真技术”等课程；同时，尽可能将各种EDA软件穿插于各门相关课程中，如Protel、Workbench、QuartusⅡ、MATLAB、labview等软件的应用，大大开阔了学生的视野，提高了学生的综合设计能力，提高了设计效率。
4 实践教学与电子设计竞赛紧密结合
全国大学生电子设计竞赛是面向大学生的群众性科技活动，推动高等学校信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革，有助于高等学校实施素质教育，培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风；有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。[4]
电子设计大赛，积极推动了我系对电子专业实践性教学环节的教学改革。在平时的实践教学中综合设计环节中，引入电子设计大赛的赛题，电子设计竞赛试题具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大的特点；所涉及的电类专业的课程有：模拟电路、数字电路、C语言程序设计、单片机原理、电子设计、EDA技术等；
电子设计竞赛成绩作为检验教学改革是否成功的标准。通过近几年的比赛，我们取得了可喜的成绩，2011年，获得参加全国大学生电子设计竞赛河南赛区二等奖1个、三等奖3个，获得全国职业院校技能大赛河南赛区二等奖1个，三等奖1个；2012年，获“毕杯”全国大学生创新设计竞赛全国一等奖，获全国职业院校技能大赛电子产品检测与维修项目全国第三名；从获奖情况不难看出，专业实践教学环节改革的效果在电子设计竞赛中得到了检验，切实提高了学生的实践水平。
我们将不断的调整专业的实践教学体系以适应电子设计大赛对学生知识水平的要求，从而满足不断发展的信息化时代对毕业生的更高需求。
参考文献：
[1]北京北京理工大学.“全国大学生电子设计竞赛获奖作品”[M].2004，8.
[2]深圳职业技术学院.“应用电子技术”教学计划与大纲.
[3]成永林，黄克孝.职业模式实验研究[M].北京：科学普及出版社，1999.
