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電子設計競賽范文1
大學生電子設計競賽命題一般是以電子電路(含模擬和數字電路)應用設計為主要內容,可以涉及模-數混合電路、單片機、可編程器件、EDA軟件工具和PC機(主要用于開發)的應用。題目包括“理論設計”和“實際制作與調試”兩部分,著重考核學生綜合運用基礎知識進行理論設計的能力,考核學生的創新精神和獨立工作能力,考核學生的實驗技能(制作、調試)。具體的競賽試題一般具有特定工程背景,其涉及的專業知識面廣,綜合應用性強。在給定功能和性能參數要求的情況下,由一個參賽隊在四天內共同設計、制作完成。起初在競賽的選題上,高職院校的參賽選手與本科生沒有什么區別,都是從同一組試題中進行選題,其競賽的成績與本科生差距明顯,多數參賽隊伍都難以按要求完成其中的理論設計部分。從2007年開始,組委會采用了本科生組(甲組)和高職高專學生組(乙組)分開的兩組競賽題目,高職組的題目相對本科組除難度小些,要求降低外,其他方面并沒有多大區別,仍然是以電路的綜合設計與制作為主,評分標準也大體相同。從今年9月份舉辦的競賽來看,仍是這種情況,給人的感覺只是本科生試題要求的縮水。競賽對高職生在理論設計上的要求分量顯得過重,與當前高職教學改革的方向似乎有些偏離。
高職教育在我國經歷了十多年的發展,全國各類高職院校成立之初,課程的設置與本科院校同類專業差別不大,許多課程只是本科課程的壓縮。隨著高職教學改革的深入開展,其培養目標和職業崗位定位越來越清晰。教育部對高職生的培養目標是要求學生具有較強的動手能力與實踐能力,要求學生畢業后從事生產第一線的設備維護、維修、安裝、調試等工作,這與就業市場對高職生的需求是相符的。高職的課程改革也逐漸走上了以就業為導向,校企合作、工學結合的道路。在這種趨勢下,大學生電子競賽對高職生在電路綜合設計方面的要求則難以發揮導向作用,以至于一些院校為了應付競賽而另外為參賽選手開設培訓課程的情況。既然競賽專門開設了高職高專組,在題目的設計和要求上是否能多考慮高職教育的特點和職業崗位的要求,不僅在難度上與本科組有所區別,在競賽的側重點和評分標準也應有所不同。例如本科組可側重綜合設計,高職組側重制作和測試,這樣更符合不同層次的高等院校對人才培養的定位要求。
2綜合設計型人才難以成為高職教育的培養目標
雖然高職生也是從每年的高考中錄取的,但是在入學分數上畢竟比本科生差了一個等次,這個差距反映出他們的中學知識基礎和學習能力與本科生的差距。許多學生讀高職是想學一門專業技術,希望在動手能力上強于本科生,在今后的就業市場上找到屬于自己的位子?;A、能力和心理上的定位預期決定了他們中的大多數人難以在電子電路的綜合設計上有所作為。電子信息技術是現代科學技術中的高新技術,其理論抽象、高深,初學者不容易理解和掌握。高職生由于中學的物理和數學基礎較差,教學中他們普遍反映專業理論課程的學習難度大,感到內容抽象、難以掌握,理論考試不及格的情況在各高職院校都較為普遍。另外,高職生在校學習時間短,也制約了他們深入、全面地學習電子信息技術和相關知識。許多高職生實際在校學習時間為2年或2年半,最后一年或半年學校安排到企業實習。所以每屆參賽的高職生,多以二年級的學生為主,以他們的課程安排來說,還只是學了一些基礎理論,加上近年來的高職教學改革更側重于培養學生的動手實操能力,許多理論課程被壓縮,或降低要求,有設計要求的課程很少。在這種情況下,培養的高職生大多數不具備綜合全面的設計能力。因此,課程難度與學習時間的限制決定了難以將高職生培養成為電子電路方面的設計型人才。就業市場對高職生的需求和定位也越來越清晰,多數電子企業并不要求高職生具備設計開發電子產品的能力。以我校應用電子技術專業多年來畢業生的就業情況來看,在電子行業工作的大多數畢業生都是從事電子產品的生產制造與維修工作,只有極個別的學生有機會從事電子產品的設計開發。因此,就業的導向也決定了高職電子信息類專業教學不能以培養設計開發型的人才為目標。
3以專業職業崗位技能要求為導向設計高職競賽題目
高職院校的辦學目標定位就是要培養出符合區域經濟發展需求的高素質技能型人才,其核心任務就是要提高學生的職業技能與綜合職業素質。在電子產品的設計、制造和服務領域,職業崗位對高職生技能的要求是能夠從事更高級、更復雜、更精細的工作。如果考慮到目前高職教育的特點,以電子專業職業崗位技能要求為導向設計高職電子競賽試題,可以從兩方面考慮出題,一是以電子電路的制作與測試為主;二是以電子產品故障的分析與維修為主。這兩方面是電子信息專業的高職生要掌握的主要職業技能,把這兩方面的職業技能要求引入到競賽中,通過賽項的設計將引導高職泛信息類相關專業課程設置和教學改革、人才培養模式改革與創新方向。大學生電子設計競賽高職高專組的命題設計,可以側重考核參賽者的電路制作與測試能力,降低對電路綜合與程序設計要求,甚至不做要求,直接給出電路原理圖和控制程序,變設計制作為分析、制作和測試為主。讓高職生在識讀電路原理功能、弄清信號流程、讀懂程序設計的基礎上,進行PCB電路板的設計制作;元器件的選擇安裝;程序的輸入調試;電路功能的實現;整機性能參數的測量。以充分反映參賽的高職生對電路的理解和將圖紙變為實物的技能水平。
全國職業院校技能大賽高職電子信息類的選題,可以以電子產品故障的分析與維修為主。今年全國職業院校技能大賽高職組的“芯片級檢測維修與信息服務”試題,就是按照完整的芯片級維修工作過程設計競賽題目,競賽內容體現實際工作過程的真實性。今后的競賽若能以電子產品整機的維修作為競賽項目(如數字電視、手機、電腦、數碼產品等),在一個產品上設置多種故障,能涉及更多更全面的維修知識和技能。對高職生的維修技能要求應與經驗型維修有所區別,應重點要求能從硬件和軟件原理分析,儀器檢測等分析復雜故障,寫出故障分析報告。對于一般的維修技能也應有所要求,如根據電路板繪出局部電路圖、軟件的擦寫、芯片的拆焊、元器件的代換、維修工具的使用等。
4高職電子信息專業培養的能力目標定位
電子設計競賽范文2
關鍵詞:電子設計競賽;團隊合作;常見問題
時處社會大發展的今天,對于大學生而言,如果只會學習書本知識而不懂得理論聯系實際,無疑是一種實踐能力的缺失。因此為了更好地培養大學生的實踐創新意識和團隊協作精神,教育部頒發了《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》,其中明確要求“著力提高大學生的學習能力、實踐能力和創新能力,全面推進素質教育”。①為此各大高校積極響應并開展了多元化的學科競賽。其中大學生電子設計便是一項較為行之有效的學科競賽。
下面將針對大學生電子設計競賽的開展情況做一簡單的介紹,并就一些常見的問題做出解答。
1.各大高校重視,創造良好的條件
為了更好地開展電子設計競賽,各大高校不僅在制度和硬件設施上給予學生支持,還定期開展各種校級競賽,為同學們提供平臺和機會,鼓勵大家積極參與競賽,培養自己的創新能力、動手能力和協作精神。為了幫助同學們解決這樣的困惑,學校都會很合時宜地為大家開展一些基礎性的電子設計講座,老師們通過淺顯易懂的講解帶領大家走進電子設計的殿堂。
2.勇于參與,擺正心態
很多同學在第一次參加電子設計競賽時都抱著一種試試看的心態。首先,這是值得肯定的,因為至少你邁出了第一步。但是,很多同學的參與也僅僅停滯在了報名這一步,對于自己,你沒有得到任何進步。當你報名參加競賽后,應迅速改變自己的心態,端正態度。你可以時刻告誡自己既然參與了,不管結果如何,你都要努力學、用心學,堅持到底就是勝利。參與電子設計競賽的意義不在于獲得如何高的獎項,而是在于參與的過程、學習的過程、動手的過程。在我們身邊就經常有這樣的情況出現:當學校組織一次電子設計競賽時,往往報名參賽的有很多同學。但是最后能堅持一直做下去的同學卻只有一小部分。這樣的情況可能在你或者你周圍同學的身上發生過。但是這些有沒有引起你的足夠重視呢?你需要做的就是克服自己的惰性,更加端正態度、堅定決心。最終你能得到能力的提升,意志品質的鍛煉。
3.積極備戰,循序漸進
誠然,第一次參加電子設計競賽存在著各種各樣的問題,但是你必須邁出第一步。不要憂慮依靠自己現有的知識究竟能否去完成電子設計。因為就算是參加過很多次的同學,在面對不同的電子設計題目時,也需要去查閱各種資料,學習新知識,并將其通過動手實踐應用到實際中來;其次,你可以向一些參加過多次電子設計競賽的同學詢問相關事宜。當你了解了電子設計競賽的流程后,你可以制定一個相對詳細的計劃,以此來敦促自己按照計劃充實地度過每一天,避免懶散。
一千個讀者,一千個哈姆雷特。同樣的道理,電子設計在不同的人眼里,代表著很多不同的含義??墒亲钪行?、最深層的思想不外乎就是“自主學習,動手實踐”。做電子設計競賽的過程就是一個學習的過程。在這樣的過程中,你不難發現,理論知識在實踐中將會遇到種種意想不到的問題。下面將針對幾個常見的問題進行解答。
3.1 如何正確地實現雙電源供電運算放大器AC耦合的輸入
在地與運算放大器的輸入端之間接一個電阻器,為輸入的偏置電流提供對地回路。為了使輸入的偏置電流造成的失調電壓最小,在使用雙極性運算放大器時,應使其兩個輸入端的偏置電流相等。
3.2解決方案如何避免高頻干擾
避免高頻干擾的基本思路是降低高頻信號電磁場的干擾??捎美竽M信號和高速信號之間的距離,或加ground guard/shunt traces 在模擬信號旁邊。還應考慮數字地對模擬地的噪聲干擾。
3.3基礎元件的使用方法及限制
在制作電路前,仔細查閱各種基礎元器件的使用手冊,正確使用器件避免不必要的損壞。
以上列舉的僅僅是電子設計中可能遇到的問題的冰山一角,在你實際的制作過程中往往會出現各種無法預期的問題。在這里,筆者推薦一種逐級檢測電路的驗證方法。即當你的設計方案無法實現預期的目標時,你可以沿電路走勢,一級一級檢測、分析,得到出問題的具體電路位置,然后查閱相關資料,總結出發生問題的原因及解決方法。通過逐級排查的方法,來實現電路的調試,是十分高效、方便、合理的。
當然大家也可以按照自己的想法來調試電路,但總的一點就是必須要有耐心。
4.合理分工, 團結協作
電力設計競賽不僅可以鍛煉動手實踐能力,還能培養大學生團隊合作精神。因此各大高校在組織電子設計競賽時,一般會要求2至3人組隊參賽,這就使得初期組建隊伍變得很重要。隊友間需要相互信任、相互配合。在得到電子設計競賽的題目后,應該協同隊友一起認真討論初步的設計方案,并分析方案的可行性。②通過大家精誠團結,共同合作,一定能高效、合理的完成設計方案。
在后續競賽過程中,各隊學生應進行合理的分工,按照硬件制作,軟件編程兩部分分頭進行,每個隊員著重于自己的任務,注重分工合作,培養協作精神。
5.結語
電子設計競賽既能檢閱一個學生的素質和科研能力,也為深化實踐教學改革提供了一個平臺。通過電子設計,能有效推動學生科研活動的開展,提高大學生的創新、實踐能力以及綜合科研能力。③總的來說,電子設計競賽是深化實踐教學改革、全面提高學生綜合素質的一個有效途徑。希望更多的大學生敢于邁出第一步,堅定信念,持之以恒。讓自己得到各方面的提升。
參考文獻:
[1] 劉長宏, 張恒慶,王剛.電子設計競賽與創新能力培養.成都:實驗科學與技術[J]. 2006.2: 70~72.
[2] 李桂梅,倪文志,付永紅.電子設計競賽培養學生創新能力.當代教育理論與實踐.2011.11:38~39.
電子設計競賽范文3
關鍵詞:選拔;培訓計劃;培訓方法
中圖分類號:TM615 文獻標識碼:A
引言
全國大學生電子設計競賽是教育部倡導的大學生四大學科競賽之一,是面向大學生的群眾性科技活動,培養大學生的實踐創新意識與基本能力、團隊協作的人文精神和理論聯系實際的學風;有助于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;可以全面檢驗和加強參賽學生的理論基礎和實踐創新能力。
武昌理工學院2009年初電子設計創新實驗室基本籌建完成,并進行電子設計培訓活動,近五年競賽成績在民辦院校中名列前茅。在培訓與競賽過程中,學校積極向其他高校學習、取經,并認真總結、積累經驗與教訓,希望與各民辦高校一起探討,使民辦高校學生在電子設計培訓與競賽中得到更大的收獲。
1. 參加培訓學生及競賽隊伍的選拔
1.1 參訓學生自由報名
目前,由于民辦高校參加電子設計大賽培訓的學生基礎比較薄弱,動手能力也比較差,大多數民辦高校會對參加培訓的學生進行篩選,選拔的途徑基本有如下幾種方式:
⑴通過筆試進行培訓前的摸底選拔;
⑵各專業教師的推薦、指定;
⑶按專業成績的高低;
⑷從學校的電子協會等相關組織中進行篩選。
這些選拔方式有其合理與科學性,但也有其局限性,人為主觀的因素偏大,學生缺乏自主性,對于一些本身理論基礎較差,但喜歡電子設計實踐、肯于吃苦的學生來說,可能就會失去一個努力證明自己的機會。
武昌理工學院電子設計創新培訓招生中,嘗試如下措施:面向全校工科專業有電子設計興趣和愛好的學生,所有在校學生均可自由報名參加培訓。2009年到2013招收了五屆電子設計創新實踐特色班,每一屆人數近200名,這樣就擴大了電子設計培訓的受益面,也提高了學生參加電子設計的自主性,從而也擴大了電子設計的影響面。
1.2 參訓學生的自然淘汰
每一屆近200名的參訓學生,在培訓過程中,只要按時參訓、跟上培訓進度并遵守實驗室的各項規章制度,原則上不主動對學生淘汰,學生的淘汰采取自然淘汰。
雖然學生基礎參差不齊,只要對電子設計有濃厚興趣,肯下功夫投入精力與時間,按照培訓進度完全是可以跟上的。而實際培訓中,自然淘汰隨時在進行著,其原因有這幾方面:
⑴隨著培訓課程難度不斷加深,有的學生知難而退,缺乏繼續學習的毅力與勇氣,由此選擇退出的人數占了大部分。
⑵學習興趣的轉移,有的學生在培訓中期想考研,感覺時間兼顧不過來。
⑶其他活動的干擾,有一些學生干部學?;顒踊蚱渌顒舆^多導致投入時間過少,逐漸跟不上培訓進度而放棄。
經過一輪輪自然淘汰之后,一年的培訓能堅持到暑假賽前強訓的學生一般只余20到30人左右,而這些人的堅持源于對電子設計的濃厚興趣,異于常人的吃苦耐勞精神。
1.3 參賽隊伍的選拔
經過10個月的電子設計培訓,參訓學生的自然淘汰,大賽前兩個月(暑假),電子創新實驗室選拔受訓學生組成參賽隊,經過兩個月的賽前強化訓練以后,參加全國(?。╇娮釉O計設計競賽。
參加完一屆競賽的同學絕大部分還會繼續進行第二年度的培訓,參加第二年的全國(?。╇娮釉O計競賽。
2. 培訓目標與計劃實施
2.1 培訓目標
參加培訓的學生在經過一年的培養后達到以下目標:
⑴專業基礎扎實,知識面較寬,對所學知識掌握牢靠,理解深刻,能靈活運用。
⑵有較強的創新能力,能夠產生新的思路、新的方法,敢于提出前人沒有提出的新意。
⑶有較強的研究開發能力,根據方案,能夠研究開發出新的系統。有很強的實際動手能力,既能設計,又能進行試驗,也能制作和調試。
⑷有不怕困難、敢于拼搏的精神,有團隊協作精神,具有團隊意識,善于團結他人一道工作。
2.2 詳細的培訓計劃
凡事預則立,不預則廢。要達到培訓目標,制定詳細、切實可行的電子設計創新實踐學生培養方案與培訓計劃尤其重要。
培訓計劃需根據培訓目標、電子設計特點,結合民辦高校學生特點制定(例如表1所示)。
2.3 循序漸進的培訓過程
民辦高校生源普遍較差,學生的基礎差、底子薄,自學能力較差。在培訓過程中如何讓學生克服困難,提升學習興趣是一個重要的問題。
在電子設計競賽的賽前培訓中,實驗室需制定詳細培訓計劃,循序漸進,從易到難,從模仿到設計、創新。
培訓從簡單必要的單片機知識開始,到單片機最小系統的實際制作,然后是模擬單元電路的理論學習、焊接與調試,進一步到利用單片機系統完成的語音存儲與回放系統,最后是FPGA的學習與小作品的開發,至此完成電子設計基礎專業知識與最基本模塊的制作。在此學習與制作過程中,一步一個腳印,學生通過實踐,自己動手學習、模仿做出相關的小作品,學生能夠看得到自己努力的成果,對自己所學知識的認知得到提升,對自已所學專業有了深入了解,從而對自己選擇的電子設計充滿喜愛,并樹立起學習的自信心,保持持之以恒的努力。
隨著學生學習、實踐能力的提高,自信心的提升,基礎課程與基本模塊制作完成之后,就進入到系統作品的制作,此時學生學習的積極性已經被調動起來。
3. 培訓方法
電子設計培訓作為第二課堂,教師的精力與時間的投入畢竟有限,因此實驗室教師必須提高教學效率,提高學生的學習興趣、培養學生的自學能力。自學能力的培養與提高也將使學生終生受益。
3.1 培養學生的興趣
興趣是最積極的學習動機,是促進求知欲的強大動力。在電子設計培訓的初始階段,調動學生的學習興趣是首要任務。
電子設計培訓的培訓系統以及每一門課程的教學設計都是以實用為主,從易到難,從模仿到設計、創新,以此來減弱學生的畏難情緒。
以FPGA的教學為例,教學內容包括可編程器件與軟件實現。硬件需要講授可編器件的工作原理,軟件包括編程語言與編程環境。教學中須做到以下幾點:
⑴FPGA教學的內容以夠用為準。FPGA對學生來說是一門新的技術,新技術不是拿來學習的,是拿來使用的。因此教學中只需要講授該課程基本的輪廓與必須掌握的知識點,以及使用中的注意事項。
⑵以工程實例教學為主,理論課程中穿插實例演示,以具體所做的作品來引導學生的學習方向與學習興趣。
⑶對學生在作品制作中的問題進行細心指導。
3.2 培養學生的自學能力
隨著學生學習興趣的提高,需側重培養學生的自學能力,直到設計、創新能力成為理所當然的方向。
在剛開始的培訓過程中,絕大多數學生沿襲了他們中學時代的學習方法,隨時等著老師的填鴨式教學,不知自己應該要學習什么,不知如何利用所學知識去解決實際問題,遇到難題時不懂得如何去尋求知識的幫助解決問題。
在學生自學能力的培養中,實驗室做到以下幾點:
⑴授課內容以夠用為主。講授該課程基本的輪廓與必須掌握的知識點,以及使用中的注意事項。每門課程的教學學時都很少,如單片機只有20學時,FPGA理論學時只有14學時,學生必須在課后用大量的時間來消化教學內容,消化的過程也就是一個自主學習的過程。
⑵采用教學任務驅動法,每門具體的課程都有最終的實踐制作。單片機的理論課程完成后有單片機最小系統的制作,模電有若干個小模塊的制作。在制作的過程中同學們一定會碰到各種問題,這些問題需要他們利用所學知識解決。學生們必須學會如何利用知識來解決實際問題,學會以點帶面,在實踐過程中進行相應知識的擴充。
⑶提高學生閱讀英文技術文獻的能力。由于一些公司推出的最新的高性能芯片只有英文技術手冊,這些芯片對于提高項目的數據精度,制作出高質量的作品功不可沒;另外,世界上的一些新技術都是英文文獻,因此新技術科技英語閱讀的能力是學生設計創新的堅實基礎。實驗室要求學生加強英語的學習,要求學習制作過程中芯片手冊盡量查閱英文手冊,對使用的重要芯片英文資料進行翻譯。
參考文獻:
[1] 李春艷.電子設計大賽對激發學生學習興趣的研究[J].科技信息,2009(29).
電子設計競賽范文4
全國大學生電子設計競賽的特點是與高等學校相關專業的課程體系和課程內容改革密切結合,其本身目的也是為了全面檢驗和加強參賽學生的理論基礎和實踐創新能力。將電子設計競賽所涉及的培養理念、培養方式、實驗手段融入本科生的實驗教學中,使本科實踐教學改革及課程建設與電子設計競賽的開展相輔相成,才能建立和完善科學、完整的創新型人才培養的實驗教學體系。將電子設計競賽與本科實驗教學相融合主要應對實驗教學理念、實驗教學體系、實驗教學內容、實驗教學方法(手段)及實驗教學環境進行改革。
1打破原有實驗教學理念,注重課程的融會貫通
要將電子設計競賽與本科實驗教學相融合,必須在實驗教學理念上打破原有實驗教學模式。傳統的實驗教學中各門實驗獨立設置,實驗課程所涉及知識點不能相互融合。電子設計競賽的開展讓各科知識貫穿起來,形成新的教學理念,從而打破了各門實驗課程教學不相干的限制,將各門課程融為一體,有效地引導學生產生創新思維、求尋思維,并提高學生對前沿知識的洞察力。
2跟蹤技術發展,創新實驗教學內容
將競賽題目有關學科的知識點和實驗方法引入本科教學中,促進教學實驗內容的更新。增加設計性、綜合性實驗,既要考慮與前面教學內容相延續又要考慮與后續課程能有效地銜接。在訓練和競賽過程中,由于廣泛地了解、使用新技術、新器件,能更清楚地認識到當前電子技術的飛速發展,這對實驗教學提出了新的要求。要培養21世紀的科技人才,必須不斷改進教學內容,編寫新的實驗教材。在新教材中,要舍棄過時陳舊的內容,引入新的內容,如集成運放的各種應用、CPLD和FPGA的應用等。在教學內容中增加了大量的簡單設計性和綜合設計性實驗內容,并注意教學內容的多樣性,滿足不同程度學生的學習需要。實驗內容的綜合性、系統性要求學生在實驗的同時需要自行學習和補充一些知識,這一點對于一部分學生是可以做到的,并取得了好的效果;對另一部分學生來說仍存在很大困難。在這種類型的實驗中,對老師的引導作用也提出了更高要求。本科學生的實驗不像電子設計競賽一樣在幾天時間內可以集中全部精力去在做同一件事情,在實驗的時間和空間上受到了一定的約束。需要教師在實踐過程中根據實驗教學效果不斷修改實驗內容,在適應共性教學的同時,加強個性培養,并與新的教學方法、教學手段相適應。
3改進實驗教學方法,完善現代化實驗教學手段
相同的實驗教學內容,不同的教學方法,將收到不同的教學效果,因此通過電子設計競賽和實驗教學的融合使教學方法和教學手段具有靈活性和創新性。改變傳統的教學方式,將討論、互動教學、探索引入實驗課堂。根據實驗內容的需要,教師可事先布置學生討論內容,由學生通過文獻檢索、資料整理自行對實驗內容進行學習,而在課堂上教師和學生的角色發生轉變,學生成為實驗課堂的主體,教師僅為輔助,從而提高學生的能動性。在實驗中引入先進的教學手段,采用現代電子設計工具,如Multisim、Pspice輔助分析和ISP在系統可編程等,將實驗仿真與實測相結合。學生通過完成實驗仿真對實驗原理有了初步認識,結合具體實驗要求,在仿真過程中完成相應實驗內容,并不斷修改完善,通過模擬、分析、驗證,對多種實驗方案進行比較和優化,選擇最佳的實驗方案。在實測過程中又能對其實驗內容有感性認識,解決實際操作中遇到的問題,從而培養學生的實踐工程能力。
4改善實驗教學環境,為學生創造良好的實驗平臺
將電子競賽培養方式融入本科實驗教學同樣也促進了教學環境的改善。創新能力的培養同時也體現在突出個性培養上,在完成課內實驗教學的基礎上,可以為有能力的學生提供選作內容以及相應的實驗條件,以激發學生的興趣。通過建設開放實驗室,將課內與課外相結合,才能做到“優化課內,強化課外”的實驗效果。為了給學生的創新實驗提供了很好的環境和條件,根據教學內容調整實驗用房,適當增加開放實驗室,建立創新實驗室,增加實驗室高精儀器設備。實行開放的運行機制,建立了一套規范的實驗室開放管理制度,做到了實驗項目、實驗內容開放,儀器設備開放。為保障開放實驗室的高效性,學生可通過電話或網絡進行預約實驗,滿足學生個性實驗與創新實驗要求。
二、融合式實驗教學模式的實踐
依托遼寧大學電工電子實驗教學中心(遼寧省省級實驗教學示范中心建設單位),對電子設計競賽與本科實驗教學的融合模式進行了研究。經過3年的探索和實踐,構建了以培養學生動手能力、創新能力為目標的實驗教學體系。(1)對實驗教學體系進行修改,調整實驗課程開設的科目和時間,增設獨立設課的設計性、綜合性實驗課程。尤其是在低年級引入綜合實驗,利用學生概念的建立,培養學生的動手能力和實踐能力。在高年級增設與工程相關的復雜系統設計,注重綜合能力和工程實踐能力的培養。(2)跟蹤國內外技術發展的前沿以及新器件的使用,更新實驗內容。將近年來在電子設計競賽中常用的EDA技術、DSP技術、電子測量方法融入“課程設計”“現代電子學實驗”等綜合性、設計性實驗中,增設“多媒體處理”“數據域測量”“EDA系統設計”“可編程控制器”等實驗題目。重新編寫相關的實驗教材,力求更新的內容貼近學生的實際應用,將實踐技能和理論知識有機結合,激發學生的學習主動性和創造性,體現實踐教學的實用性。(3)將先進的教學手段引入基礎實驗中,在基礎實驗中,增加仿真內容,利用先進的仿真軟件,完成電路的設計、分析,加深學生對電子技術基本理論的理解,提高學生對基礎實驗的興趣。(4)對整體實驗環境進行改造,引進網絡分析儀、頻譜分析儀等高端設備,更新現有儀器設備,建立多專業交叉實驗平臺。建設現有網絡平臺,細化網絡平臺功能,尤其是加強了實驗教學管理體系和教學資源共享。
三、結束語
電子設計競賽范文5
(1)理論講解
模擬電子技術是一門理論性很強的學科,導致不少教師在授課時僅僅是做到了“知識的傳授者”。在課堂教學中,教材大多偏重理論,繁瑣的公式推導和大篇幅的分析,實踐示例不高,學生很難對此產生探究的興趣。
(2)定理驗證
在傳統教學環節中,定理的驗證往往多于實際應用。很多教師花相當長的時間執著于怎樣一步步推導出這個定理,滿黑板的數學公式或是一頁又一頁的PPT講解。精確的推導固然能完善學生的理性思維,加強學生對定理的理解,但無形中卻弱化了其實際效能,以至于在遇到問題時,往往腦子中一堆定理,卻不知該運用哪一個來簡化和解決實際問題。
(3)教學實驗
在所開設的實驗課程中,大多是講完一章節的內容,安排一次實驗,各個章節自成體系,沒有考慮到實驗的綜合聯系。而在做實驗的過程中,現有的實驗模式也往往忽略學生的主體作用,一味的驗證理論內容,不利于學生獨立思考,不利于學生動手能力的提高,不利于學生創新能力的培養。綜合性或者系統性實驗所占比例較少。
模擬電子技術的教學改革思考
(1)分析功能模塊、完善系統概念
電子設計競賽是綜合知識的運用,通常是一個設計各功能模塊的系統,與常規教學中注重的分立知識點不同,需要在教學方法以及教學內容上進行改革,在有限的教學課時內,不削弱基礎功能電路的分析設計,弱化器件內部特征,引入系統與模塊的概念,并借助EDA軟件,提高學生的認知性。其知識都是由一些重點前后呼應、銜接而成。教師的一個很重要的作用就是引導學生把看似零散、分離的知識模塊組合成一個整體。例如在講解功率放大電路相關內容時,可以從學生熟悉的擴音系統入手,提出問題:為什么經過擴音系統的聲音會變大,又是系統中的何種模塊發揮了怎樣的功能才使得聲音變大,讓學生首先有一個系統的概念。在這個基礎上引入功率放大的概念,放在擴音系統這個具體的整體中闡述其組成元件、工作原理、主要技術指標等相關內容。這樣不僅能加深對功率放大電路的認識,更是讓學生對擴音系統有了深入的了解:信號提取電壓放大功率放大(如圖2所示),每個模塊各司其職,最后實現聲音變大的目標。逐步引導學生將所學的知識融會貫通,接觸并完善系統的概念,這一點在電子設計競賽中顯得尤為重要。
(2)參照競賽命題、擴充芯片知識
《電子技術基礎(模擬部分)》中介紹了場效應管放大電路、反饋放大電路、功率放大電路等多種放大電路,歷年電子設計競賽中也有不少題目涉及到“放大”的問題:從最早的1995年的實用低頻功率放大器的設計到2001年的高效率音頻功率放大器、2003年的寬帶放大器、2007年的程控濾波器再到2009年的寬帶直流放大器。但教材中涉及到放大電路的地方,都只是針對某個單獨的簡化的特定電路模型進行分析(如圖3所示的基本互補功率放大電路),以分立元件和單元電路為主,側重理論的分析、公式的推導,缺乏一定的專業背景和系統的綜合應用,學生普遍感受似懂非懂,往往造成會解題,但無法做到學以致用。目前普遍使用的模擬電子技術教材以分立元件為主,模擬集成電路元件為輔,介紹了部分典型集成芯片,對常用芯片或是新型芯片涉及較少。學生在實踐環節,設計電路時也往往首先想到分立器件,忽略集成器件,在完成電路設計上走了一些不必要的彎路。授課時,可以根據實際需要,擴充部分芯片知識,啟發學生在遇到問題時,知道用哪一類的芯片可以簡化問題;知道怎樣查找資料、分析比較,在同類中選擇出最合適芯片;知道針對某個特定芯片的具體研究設計。如圖4所示是由3片THS3091并聯構成的后級功率放大電路,±15V供電時,最大輸出電壓峰值可達20V(根據器件數據資料,THS3091輸出電流最大可達350mA,可選擇多個器件并聯以達到具體要求),該電路可以作為寬帶直流放大器的后級功放實現放大信號的作用,并能在教學中鞏固電流與電壓反饋的內容。同時,還可以將集成單運放的THS3091與集成雙運放的THS3092做對比,熟悉常見的放大器件并靈活選取。通過教材原理圖的傳統分析,結合芯片的應用講解,延伸拓展,既加深了學生對理論知識的理解,又培養了解決實際問題的實踐能力,提高了教學質量。
(3)倡導軟件仿真、強調動手能力
目前模擬電子技術的教學方式多采用多媒體教學,通過動畫、視頻、元件展示等多種手段,一定程度上提高了教學效率。但作為一門綜合性很強的實踐性學科,僅僅認真上課是不夠的。目前,我們在教學中已經普遍采用Multisim仿真,課堂上所講的理論內容,利用虛擬儀器與器件,隨即就能看到直觀的效果,令學生對電路運行過程有更加形象的認識。沿用圖2擴音系統的例子,通過輸入信號和經過功率放大后的輸出信號的對比,再結合教材已有的原理圖,教師就可以闡述整個功率放大電路的形象化過程。這樣可以減少實驗課程中子模塊實驗的比重,相對增加了系統實驗的數量,促進學生提高系統模塊的認識與動手能力。除此以外,我們在實驗中心設立了開放實驗室,學生可以在自己空余的時間進入開放實驗室,探究、摸索自己感興趣的實驗設計,把實驗室作為學習和研究的基地。同時實驗室也安排了值班老師,可以和學生一起進行實驗討論與改進,讓更多感興趣的學生能夠體會到自主動手的成果與樂趣。
(4)開展知識講座、激發學生興趣
課堂中所能講解的知識總是有限的,而各種知識講座在豐富學生課余生活的同時又是對課堂教學的補充。隨著全國電子設計大賽的普及和學生對其認知度的提高,越來越多的學生對電子設計大賽滿懷期待,我們定期開展一些與其相關的講座,如試題分析、專業輔導、寫作培訓等,激發學生的興趣,做到競賽促進教學。
總結
電子設計競賽范文6
全國大學生電子設計競賽是面向全國電子類專業大學生的課外科技競賽活動,具有較高的權威性和很大的影響力。電子設計競賽不僅是對學生理論知識的考核,更是對學生動手操作能力、創新能力和團隊協作能力的綜合檢驗。競賽通常要求參賽學生在規定的時間內完成資料的搜集、方案的設計與論證、元器件的選擇、產品的制作與調試、技術文件的撰寫以及答辯等環節,比賽難度大,時間緊,對參賽選手能力要求非常高,并且賽題一般涵蓋內容廣、理論技術新、系統綜合性強。電子設計競賽促進了高校電子類課程的理論與實訓教學改革[1],同時也進一步推動了高校實訓室建設。
經過賽前培訓和競賽鍛煉的學生,其理論知識得到了鞏固,學習興趣得到了培養,系統設計與創新能力得到了很大提高。無論獲獎與否,參加過電子設計培訓與競賽的學生,在系統設計、方案論證、產品制作、合作精神與創新能力等方面都有了明顯提高,在畢業設計過程中受到老師的青睞,在實際工作中,表現出較好的獨立性、創新精神、協作能力與競爭意識,得到社會及用人單位一致的肯定和好評,增加了就業能力[2]。
二 加強實訓室建設的重要意義
高校的教學包括理論教學與實踐教學,而實踐教學對培養學生的操作技能、創新精神和實際工作能力等方面起著至關重要的作用。
科學實驗是人類的基本實踐活動,它是產生科學理論的基礎。高校實訓室是傳播科學知識、進行教學實習、開展科學研究等方面的重要基地。實訓室的重要性再強調也不過分。一流的大學必須要有一流的學科,一流的學科必須要建設一流的實訓室,這些日益成為高校教師的共識。加強高校實訓室建設,不僅對于當前創新型人才培養具有積極的意義,而且對于高校專業的自身發展有著重要的推動作用。
當今社會要求大學生不僅要有扎實的專業知識,還應具有較寬的知識面、較強的實踐動手能力和創新意識。為了培養大量適應社會要求的復合型、創新性人才,我國各高校已開始全面推進素質教育,注重對學生實踐能力和創新精神的培養。實踐證明,實踐教學具有理論學習不可替代的教育作用,為了提高學生的專業應用技能和社會適應能力,必須建立相關的實訓場所,以訓練學生的專業實踐能力,縮短學生從學校到社會的對接過程。通過電子設計競賽培養出的人才更能適應社會對人才的要求。
三 電子設計競賽與實訓室建設的關系
實踐教學是高校教學環節中的重要一環,它不僅能驗證學生所學的理論知識,更重要的是培養學生的操作技能,根據所學知識分析實際問題和解決實際問題,使學生初步具有工程設計與制作的能力。實訓室在培養學生操作技能、制作能力方面起到了至關重要的作用。電子設計競賽要求學生根據實際問題進行設計、制作與調試,這不僅要求學生必須掌握一定的理論知識,同時也要求學生具有較強的綜合設計、制作與創新能力?,F代化的實訓室能激發學生學習的興趣,更好地培養學生操作技能和創新意識,為學生的電子設計與制作提供良好的實訓場所,使同學們的設計與制作由立意、構想乃至化為現實提供條件,并逐步使電子設計競賽的水平不斷得以提高。電子設計競賽通常大量采用新器件、新技術、新設備,這就迫切需要不斷加強相關實訓室的建設。反過來,不斷充實和發展實訓室,不僅能保障電子設計競賽有效的進行,而且可以為相關課程的實踐操作提供強有力的保障。
四 加強實訓室建設與管理
既然實訓室的作用如此重要,那么應該從哪些方面著重加強實訓室的建設與管理呢?具體而言,需從以下幾方面進行。
1 爭取學校領導的高度重視,大力加強實訓室的投入
現代科學技術飛速發展,電子技術的發展日新月異,集成電路不斷替代分立元件電路,同時集成電路的集成度也越來越高,規模也越來越大,使電子電路的檢測技術不斷地向前發展。學生只有了解了新器件的功能,新器件的典型應用電路,掌握了新的檢測手段,才能在電子設計競賽和今后的工作中運用自如。電子設計競賽在很大程度上可以用來衡量高校理論與實踐教學的效果,同時可以在不同程度上提高一個學校的知名度。為此,學校領導應高度重視電子設計競賽工作,要把它作為一項重要的工作來抓,并指派專人負責,不斷加大實訓室的投入,及時更新元器件,增加現代化的儀器設備。只有這樣,才能滿足電子設計競賽的要求,也才能滿足現代企業對技術技能型人才的需求。
2 加強電子基礎實訓室的建設
電子基礎實訓室主要完成驗證性實驗,促使學生加深對科學理論的理解,重在培養學生的基本操作技能,熟練掌握常用儀器設備的使用方法、常用電子元器件的選擇與檢測方法、電子電路中常用的測量技術、電子電路的正確安裝及常見故障的檢修方法。同時,可以讓學生掌握實驗報告的正確撰寫方法,可以培養學生實驗的科學態度和良好的操作習慣,為學生進入更高層次的綜合性科學實驗打下堅實的基礎,為此,必須加強電子基礎實訓室的建設。
3 建立現代電子制作實訓室
為了培養學生的綜合設計與制作能力,需要建立現代化的電子制作實訓室。在電子制作實訓室中必須配備一定數量的計算機、電路板制作設備、數字存儲示波器、信號源、無線電綜合測試儀等,通過培訓使學生熟練掌握電路板制作軟件的正確使用和電子設計與制作的基本方法和基本的操作技能,以便參賽學生在電子設計競賽過程中能得心應手。
4 建設高性能的單片機實訓室
電子設計競賽具有很強的綜合性,其控制、計算、顯示等電路比較復雜,單片機在電子設計中起著非常重要的作用,因此必須建設高性能的單片機實訓室,使學生掌握單片機的性能、控制原理與基本的操作技能,并在單片機實訓室中配置一定數量的編程器和可編程器件,使學生初步具有利用單片機進行電子工程設計開發的能力。
5 建立現代電子綜合實訓室
現代社會是信息的時代,電子技術、計算機技術、網絡技術正飛速向前發展并滲透到了各個領域,從而改變了傳統的實驗方法,應用先進的軟件將計算機技術與電子技術結合起來,在電子技術實踐中引入EDA技術。EDA技術是吸收了多學科最新成果而形成的一門新技術,它已成為電子工程設計的重要手段。采用EWB軟件對電路仿真,通過虛擬的電子元器件、虛擬的儀器儀表、利用計算機模擬的各種電路進行設計與調試,充分發揮學生的潛能,培養學生的自學能力,創新能力和綜合分析與設計能力。
電子設計競賽所需的知識面廣,需要運用多學科知識,客觀要求需建立現代電子綜合實訓室。同時電子綜合設計是電子類專業的綜合性實踐教學環節,學生綜合運用電子技術、計算機技術、EDA技術,針對實用的電子系統課題,進行理論設計、邏輯分析、仿真分析、模擬分析并設計出實際電路,利用單片機開發裝置、示波器、信號源、布線板和可編程器件等儀器設備,自主完成實際制作和系統調試,最后提出樣機和理論設計報告[3]。這一過程與電子設計競賽相似,為學生參加電子設計競賽提供了良好的實訓場地。
6 加強實訓室管理和實訓教師的培養
現代化的實訓室必須實行科學的管理,建立健全的規章制度,做到上下協調,統一管理,才能使實訓室為教學、科研及電子設計競賽等諸多方面發揮更大的效益。為了更好地培養學生的創新能力、電子設計與制作能力和提高實訓技能,滿足電子設計競賽的要求,實訓室應實行全方位的開放式教學,即實訓室時間、實訓內容、圖書資料、元器件、普通儀器設備對學生開放,這不僅加大了實訓室管理的難度,同時也對實訓技術人員提出了更高的要求。要管理好、使用好、維護好各類實訓設備,必須有計劃、有步驟地選派實訓技術人員外出進修學習,使實訓室技術人員掌握先進的實訓技能、實訓室管理方法,提高實訓技術人員的整體素質。在管理上還可以利用學生的人才優勢,讓優秀的學生參與實訓室管理與儀器設備的維護工作,使學生成為實訓室的主人。電子設計競賽的內容涉及電路分析、模擬電路、數字電路、通信技術、電子制版、單片機、可編程邏輯器件、電子工藝等多學科知識,要求參加電子設計競賽的輔導老師知識面要廣,實踐經驗豐富,為此參加電子設計競賽的輔導老師也應定期參加相應的培訓學習,掌握現代化儀器設備的使用方法,學習先進的檢測技術,新器件的使用等,以便更好地輔導學生參加電子設計競賽。
總之,現代電子技術的發展日新月異,新器件、新技術、新應用層出不窮,實訓室建設與管理是一項復雜的系統工程,它是電子設計競賽的實踐保證,而電子設計競賽能不斷促進實訓室的建設與管理,兩者互為聯系,相互促進。因此,我們要借電子設計競賽這股東風,逐步建設一批現代化的實訓室,并加強其管理,既為電子設計競賽服務,同時也為相關課程的實踐教學、科學研究提供良好的實踐平臺。
參考文獻
[1]侯曉云.電子設計競賽促進實踐教學改革[J]. 衡水學院學報,2014,2(1):82.