前言:中文期刊网精心挑选了电子设计竞赛范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
电子设计竞赛范文1
大学生电子设计竞赛命题一般是以电子电路(含模拟和数字电路)应用设计为主要内容,可以涉及模-数混合电路、单片机、可编程器件、EDA软件工具和PC机(主要用于开发)的应用。题目包括“理论设计”和“实际制作与调试”两部分,着重考核学生综合运用基础知识进行理论设计的能力,考核学生的创新精神和独立工作能力,考核学生的实验技能(制作、调试)。具体的竞赛试题一般具有特定工程背景,其涉及的专业知识面广,综合应用性强。在给定功能和性能参数要求的情况下,由一个参赛队在四天内共同设计、制作完成。起初在竞赛的选题上,高职院校的参赛选手与本科生没有什么区别,都是从同一组试题中进行选题,其竞赛的成绩与本科生差距明显,多数参赛队伍都难以按要求完成其中的理论设计部分。从2007年开始,组委会采用了本科生组(甲组)和高职高专学生组(乙组)分开的两组竞赛题目,高职组的题目相对本科组除难度小些,要求降低外,其他方面并没有多大区别,仍然是以电路的综合设计与制作为主,评分标准也大体相同。从今年9月份举办的竞赛来看,仍是这种情况,给人的感觉只是本科生试题要求的缩水。竞赛对高职生在理论设计上的要求分量显得过重,与当前高职教学改革的方向似乎有些偏离。
高职教育在我国经历了十多年的发展,全国各类高职院校成立之初,课程的设置与本科院校同类专业差别不大,许多课程只是本科课程的压缩。随着高职教学改革的深入开展,其培养目标和职业岗位定位越来越清晰。教育部对高职生的培养目标是要求学生具有较强的动手能力与实践能力,要求学生毕业后从事生产第一线的设备维护、维修、安装、调试等工作,这与就业市场对高职生的需求是相符的。高职的课程改革也逐渐走上了以就业为导向,校企合作、工学结合的道路。在这种趋势下,大学生电子竞赛对高职生在电路综合设计方面的要求则难以发挥导向作用,以至于一些院校为了应付竞赛而另外为参赛选手开设培训课程的情况。既然竞赛专门开设了高职高专组,在题目的设计和要求上是否能多考虑高职教育的特点和职业岗位的要求,不仅在难度上与本科组有所区别,在竞赛的侧重点和评分标准也应有所不同。例如本科组可侧重综合设计,高职组侧重制作和测试,这样更符合不同层次的高等院校对人才培养的定位要求。
2综合设计型人才难以成为高职教育的培养目标
虽然高职生也是从每年的高考中录取的,但是在入学分数上毕竟比本科生差了一个等次,这个差距反映出他们的中学知识基础和学习能力与本科生的差距。许多学生读高职是想学一门专业技术,希望在动手能力上强于本科生,在今后的就业市场上找到属于自己的位子。基础、能力和心理上的定位预期决定了他们中的大多数人难以在电子电路的综合设计上有所作为。电子信息技术是现代科学技术中的高新技术,其理论抽象、高深,初学者不容易理解和掌握。高职生由于中学的物理和数学基础较差,教学中他们普遍反映专业理论课程的学习难度大,感到内容抽象、难以掌握,理论考试不及格的情况在各高职院校都较为普遍。另外,高职生在校学习时间短,也制约了他们深入、全面地学习电子信息技术和相关知识。许多高职生实际在校学习时间为2年或2年半,最后一年或半年学校安排到企业实习。所以每届参赛的高职生,多以二年级的学生为主,以他们的课程安排来说,还只是学了一些基础理论,加上近年来的高职教学改革更侧重于培养学生的动手实操能力,许多理论课程被压缩,或降低要求,有设计要求的课程很少。在这种情况下,培养的高职生大多数不具备综合全面的设计能力。因此,课程难度与学习时间的限制决定了难以将高职生培养成为电子电路方面的设计型人才。就业市场对高职生的需求和定位也越来越清晰,多数电子企业并不要求高职生具备设计开发电子产品的能力。以我校应用电子技术专业多年来毕业生的就业情况来看,在电子行业工作的大多数毕业生都是从事电子产品的生产制造与维修工作,只有极个别的学生有机会从事电子产品的设计开发。因此,就业的导向也决定了高职电子信息类专业教学不能以培养设计开发型的人才为目标。
3以专业职业岗位技能要求为导向设计高职竞赛题目
高职院校的办学目标定位就是要培养出符合区域经济发展需求的高素质技能型人才,其核心任务就是要提高学生的职业技能与综合职业素质。在电子产品的设计、制造和服务领域,职业岗位对高职生技能的要求是能够从事更高级、更复杂、更精细的工作。如果考虑到目前高职教育的特点,以电子专业职业岗位技能要求为导向设计高职电子竞赛试题,可以从两方面考虑出题,一是以电子电路的制作与测试为主;二是以电子产品故障的分析与维修为主。这两方面是电子信息专业的高职生要掌握的主要职业技能,把这两方面的职业技能要求引入到竞赛中,通过赛项的设计将引导高职泛信息类相关专业课程设置和教学改革、人才培养模式改革与创新方向。大学生电子设计竞赛高职高专组的命题设计,可以侧重考核参赛者的电路制作与测试能力,降低对电路综合与程序设计要求,甚至不做要求,直接给出电路原理图和控制程序,变设计制作为分析、制作和测试为主。让高职生在识读电路原理功能、弄清信号流程、读懂程序设计的基础上,进行PCB电路板的设计制作;元器件的选择安装;程序的输入调试;电路功能的实现;整机性能参数的测量。以充分反映参赛的高职生对电路的理解和将图纸变为实物的技能水平。
全国职业院校技能大赛高职电子信息类的选题,可以以电子产品故障的分析与维修为主。今年全国职业院校技能大赛高职组的“芯片级检测维修与信息服务”试题,就是按照完整的芯片级维修工作过程设计竞赛题目,竞赛内容体现实际工作过程的真实性。今后的竞赛若能以电子产品整机的维修作为竞赛项目(如数字电视、手机、电脑、数码产品等),在一个产品上设置多种故障,能涉及更多更全面的维修知识和技能。对高职生的维修技能要求应与经验型维修有所区别,应重点要求能从硬件和软件原理分析,仪器检测等分析复杂故障,写出故障分析报告。对于一般的维修技能也应有所要求,如根据电路板绘出局部电路图、软件的擦写、芯片的拆焊、元器件的代换、维修工具的使用等。
4高职电子信息专业培养的能力目标定位
电子设计竞赛范文2
关键词:电子设计竞赛;团队合作;常见问题
时处社会大发展的今天,对于大学生而言,如果只会学习书本知识而不懂得理论联系实际,无疑是一种实践能力的缺失。因此为了更好地培养大学生的实践创新意识和团队协作精神,教育部颁发了《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》,其中明确要求“着力提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力,全面推进素质教育”。①为此各大高校积极响应并开展了多元化的学科竞赛。其中大学生电子设计便是一项较为行之有效的学科竞赛。
下面将针对大学生电子设计竞赛的开展情况做一简单的介绍,并就一些常见的问题做出解答。
1.各大高校重视,创造良好的条件
为了更好地开展电子设计竞赛,各大高校不仅在制度和硬件设施上给予学生支持,还定期开展各种校级竞赛,为同学们提供平台和机会,鼓励大家积极参与竞赛,培养自己的创新能力、动手能力和协作精神。为了帮助同学们解决这样的困惑,学校都会很合时宜地为大家开展一些基础性的电子设计讲座,老师们通过浅显易懂的讲解带领大家走进电子设计的殿堂。
2.勇于参与,摆正心态
很多同学在第一次参加电子设计竞赛时都抱着一种试试看的心态。首先,这是值得肯定的,因为至少你迈出了第一步。但是,很多同学的参与也仅仅停滞在了报名这一步,对于自己,你没有得到任何进步。当你报名参加竞赛后,应迅速改变自己的心态,端正态度。你可以时刻告诫自己既然参与了,不管结果如何,你都要努力学、用心学,坚持到底就是胜利。参与电子设计竞赛的意义不在于获得如何高的奖项,而是在于参与的过程、学习的过程、动手的过程。在我们身边就经常有这样的情况出现:当学校组织一次电子设计竞赛时,往往报名参赛的有很多同学。但是最后能坚持一直做下去的同学却只有一小部分。这样的情况可能在你或者你周围同学的身上发生过。但是这些有没有引起你的足够重视呢?你需要做的就是克服自己的惰性,更加端正态度、坚定决心。最终你能得到能力的提升,意志品质的锻炼。
3.积极备战,循序渐进
诚然,第一次参加电子设计竞赛存在着各种各样的问题,但是你必须迈出第一步。不要忧虑依靠自己现有的知识究竟能否去完成电子设计。因为就算是参加过很多次的同学,在面对不同的电子设计题目时,也需要去查阅各种资料,学习新知识,并将其通过动手实践应用到实际中来;其次,你可以向一些参加过多次电子设计竞赛的同学询问相关事宜。当你了解了电子设计竞赛的流程后,你可以制定一个相对详细的计划,以此来敦促自己按照计划充实地度过每一天,避免懒散。
一千个读者,一千个哈姆雷特。同样的道理,电子设计在不同的人眼里,代表着很多不同的含义。可是最中心、最深层的思想不外乎就是“自主学习,动手实践”。做电子设计竞赛的过程就是一个学习的过程。在这样的过程中,你不难发现,理论知识在实践中将会遇到种种意想不到的问题。下面将针对几个常见的问题进行解答。
3.1 如何正确地实现双电源供电运算放大器AC耦合的输入
在地与运算放大器的输入端之间接一个电阻器,为输入的偏置电流提供对地回路。为了使输入的偏置电流造成的失调电压最小,在使用双极性运算放大器时,应使其两个输入端的偏置电流相等。
3.2解决方案如何避免高频干扰
避免高频干扰的基本思路是降低高频信号电磁场的干扰。可用拉大模拟信号和高速信号之间的距离,或加ground guard/shunt traces 在模拟信号旁边。还应考虑数字地对模拟地的噪声干扰。
3.3基础元件的使用方法及限制
在制作电路前,仔细查阅各种基础元器件的使用手册,正确使用器件避免不必要的损坏。
以上列举的仅仅是电子设计中可能遇到的问题的冰山一角,在你实际的制作过程中往往会出现各种无法预期的问题。在这里,笔者推荐一种逐级检测电路的验证方法。即当你的设计方案无法实现预期的目标时,你可以沿电路走势,一级一级检测、分析,得到出问题的具体电路位置,然后查阅相关资料,总结出发生问题的原因及解决方法。通过逐级排查的方法,来实现电路的调试,是十分高效、方便、合理的。
当然大家也可以按照自己的想法来调试电路,但总的一点就是必须要有耐心。
4.合理分工, 团结协作
电力设计竞赛不仅可以锻炼动手实践能力,还能培养大学生团队合作精神。因此各大高校在组织电子设计竞赛时,一般会要求2至3人组队参赛,这就使得初期组建队伍变得很重要。队友间需要相互信任、相互配合。在得到电子设计竞赛的题目后,应该协同队友一起认真讨论初步的设计方案,并分析方案的可行性。②通过大家精诚团结,共同合作,一定能高效、合理的完成设计方案。
在后续竞赛过程中,各队学生应进行合理的分工,按照硬件制作,软件编程两部分分头进行,每个队员着重于自己的任务,注重分工合作,培养协作精神。
5.结语
电子设计竞赛既能检阅一个学生的素质和科研能力,也为深化实践教学改革提供了一个平台。通过电子设计,能有效推动学生科研活动的开展,提高大学生的创新、实践能力以及综合科研能力。③总的来说,电子设计竞赛是深化实践教学改革、全面提高学生综合素质的一个有效途径。希望更多的大学生敢于迈出第一步,坚定信念,持之以恒。让自己得到各方面的提升。
参考文献:
[1] 刘长宏, 张恒庆,王刚.电子设计竞赛与创新能力培养.成都:实验科学与技术[J]. 2006.2: 70~72.
[2] 李桂梅,倪文志,付永红.电子设计竞赛培养学生创新能力.当代教育理论与实践.2011.11:38~39.
电子设计竞赛范文3
关键词:选拔;培训计划;培训方法
中图分类号:TM615 文献标识码:A
引言
全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生四大学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动,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;可以全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。
武昌理工学院2009年初电子设计创新实验室基本筹建完成,并进行电子设计培训活动,近五年竞赛成绩在民办院校中名列前茅。在培训与竞赛过程中,学校积极向其他高校学习、取经,并认真总结、积累经验与教训,希望与各民办高校一起探讨,使民办高校学生在电子设计培训与竞赛中得到更大的收获。
1. 参加培训学生及竞赛队伍的选拔
1.1 参训学生自由报名
目前,由于民办高校参加电子设计大赛培训的学生基础比较薄弱,动手能力也比较差,大多数民办高校会对参加培训的学生进行筛选,选拔的途径基本有如下几种方式:
⑴通过笔试进行培训前的摸底选拔;
⑵各专业教师的推荐、指定;
⑶按专业成绩的高低;
⑷从学校的电子协会等相关组织中进行筛选。
这些选拔方式有其合理与科学性,但也有其局限性,人为主观的因素偏大,学生缺乏自主性,对于一些本身理论基础较差,但喜欢电子设计实践、肯于吃苦的学生来说,可能就会失去一个努力证明自己的机会。
武昌理工学院电子设计创新培训招生中,尝试如下措施:面向全校工科专业有电子设计兴趣和爱好的学生,所有在校学生均可自由报名参加培训。2009年到2013招收了五届电子设计创新实践特色班,每一届人数近200名,这样就扩大了电子设计培训的受益面,也提高了学生参加电子设计的自主性,从而也扩大了电子设计的影响面。
1.2 参训学生的自然淘汰
每一届近200名的参训学生,在培训过程中,只要按时参训、跟上培训进度并遵守实验室的各项规章制度,原则上不主动对学生淘汰,学生的淘汰采取自然淘汰。
虽然学生基础参差不齐,只要对电子设计有浓厚兴趣,肯下功夫投入精力与时间,按照培训进度完全是可以跟上的。而实际培训中,自然淘汰随时在进行着,其原因有这几方面:
⑴随着培训课程难度不断加深,有的学生知难而退,缺乏继续学习的毅力与勇气,由此选择退出的人数占了大部分。
⑵学习兴趣的转移,有的学生在培训中期想考研,感觉时间兼顾不过来。
⑶其他活动的干扰,有一些学生干部学校活动或其他活动过多导致投入时间过少,逐渐跟不上培训进度而放弃。
经过一轮轮自然淘汰之后,一年的培训能坚持到暑假赛前强训的学生一般只余20到30人左右,而这些人的坚持源于对电子设计的浓厚兴趣,异于常人的吃苦耐劳精神。
1.3 参赛队伍的选拔
经过10个月的电子设计培训,参训学生的自然淘汰,大赛前两个月(暑假),电子创新实验室选拔受训学生组成参赛队,经过两个月的赛前强化训练以后,参加全国(省)电子设计设计竞赛。
参加完一届竞赛的同学绝大部分还会继续进行第二年度的培训,参加第二年的全国(省)电子设计竞赛。
2. 培训目标与计划实施
2.1 培训目标
参加培训的学生在经过一年的培养后达到以下目标:
⑴专业基础扎实,知识面较宽,对所学知识掌握牢靠,理解深刻,能灵活运用。
⑵有较强的创新能力,能够产生新的思路、新的方法,敢于提出前人没有提出的新意。
⑶有较强的研究开发能力,根据方案,能够研究开发出新的系统。有很强的实际动手能力,既能设计,又能进行试验,也能制作和调试。
⑷有不怕困难、敢于拼搏的精神,有团队协作精神,具有团队意识,善于团结他人一道工作。
2.2 详细的培训计划
凡事预则立,不预则废。要达到培训目标,制定详细、切实可行的电子设计创新实践学生培养方案与培训计划尤其重要。
培训计划需根据培训目标、电子设计特点,结合民办高校学生特点制定(例如表1所示)。
2.3 循序渐进的培训过程
民办高校生源普遍较差,学生的基础差、底子薄,自学能力较差。在培训过程中如何让学生克服困难,提升学习兴趣是一个重要的问题。
在电子设计竞赛的赛前培训中,实验室需制定详细培训计划,循序渐进,从易到难,从模仿到设计、创新。
培训从简单必要的单片机知识开始,到单片机最小系统的实际制作,然后是模拟单元电路的理论学习、焊接与调试,进一步到利用单片机系统完成的语音存储与回放系统,最后是FPGA的学习与小作品的开发,至此完成电子设计基础专业知识与最基本模块的制作。在此学习与制作过程中,一步一个脚印,学生通过实践,自己动手学习、模仿做出相关的小作品,学生能够看得到自己努力的成果,对自己所学知识的认知得到提升,对自已所学专业有了深入了解,从而对自己选择的电子设计充满喜爱,并树立起学习的自信心,保持持之以恒的努力。
随着学生学习、实践能力的提高,自信心的提升,基础课程与基本模块制作完成之后,就进入到系统作品的制作,此时学生学习的积极性已经被调动起来。
3. 培训方法
电子设计培训作为第二课堂,教师的精力与时间的投入毕竟有限,因此实验室教师必须提高教学效率,提高学生的学习兴趣、培养学生的自学能力。自学能力的培养与提高也将使学生终生受益。
3.1 培养学生的兴趣
兴趣是最积极的学习动机,是促进求知欲的强大动力。在电子设计培训的初始阶段,调动学生的学习兴趣是首要任务。
电子设计培训的培训系统以及每一门课程的教学设计都是以实用为主,从易到难,从模仿到设计、创新,以此来减弱学生的畏难情绪。
以FPGA的教学为例,教学内容包括可编程器件与软件实现。硬件需要讲授可编器件的工作原理,软件包括编程语言与编程环境。教学中须做到以下几点:
⑴FPGA教学的内容以够用为准。FPGA对学生来说是一门新的技术,新技术不是拿来学习的,是拿来使用的。因此教学中只需要讲授该课程基本的轮廓与必须掌握的知识点,以及使用中的注意事项。
⑵以工程实例教学为主,理论课程中穿插实例演示,以具体所做的作品来引导学生的学习方向与学习兴趣。
⑶对学生在作品制作中的问题进行细心指导。
3.2 培养学生的自学能力
随着学生学习兴趣的提高,需侧重培养学生的自学能力,直到设计、创新能力成为理所当然的方向。
在刚开始的培训过程中,绝大多数学生沿袭了他们中学时代的学习方法,随时等着老师的填鸭式教学,不知自己应该要学习什么,不知如何利用所学知识去解决实际问题,遇到难题时不懂得如何去寻求知识的帮助解决问题。
在学生自学能力的培养中,实验室做到以下几点:
⑴授课内容以够用为主。讲授该课程基本的轮廓与必须掌握的知识点,以及使用中的注意事项。每门课程的教学学时都很少,如单片机只有20学时,FPGA理论学时只有14学时,学生必须在课后用大量的时间来消化教学内容,消化的过程也就是一个自主学习的过程。
⑵采用教学任务驱动法,每门具体的课程都有最终的实践制作。单片机的理论课程完成后有单片机最小系统的制作,模电有若干个小模块的制作。在制作的过程中同学们一定会碰到各种问题,这些问题需要他们利用所学知识解决。学生们必须学会如何利用知识来解决实际问题,学会以点带面,在实践过程中进行相应知识的扩充。
⑶提高学生阅读英文技术文献的能力。由于一些公司推出的最新的高性能芯片只有英文技术手册,这些芯片对于提高项目的数据精度,制作出高质量的作品功不可没;另外,世界上的一些新技术都是英文文献,因此新技术科技英语阅读的能力是学生设计创新的坚实基础。实验室要求学生加强英语的学习,要求学习制作过程中芯片手册尽量查阅英文手册,对使用的重要芯片英文资料进行翻译。
参考文献:
[1] 李春艳.电子设计大赛对激发学生学习兴趣的研究[J].科技信息,2009(29).
电子设计竞赛范文4
全国大学生电子设计竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合,其本身目的也是为了全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。将电子设计竞赛所涉及的培养理念、培养方式、实验手段融入本科生的实验教学中,使本科实践教学改革及课程建设与电子设计竞赛的开展相辅相成,才能建立和完善科学、完整的创新型人才培养的实验教学体系。将电子设计竞赛与本科实验教学相融合主要应对实验教学理念、实验教学体系、实验教学内容、实验教学方法(手段)及实验教学环境进行改革。
1打破原有实验教学理念,注重课程的融会贯通
要将电子设计竞赛与本科实验教学相融合,必须在实验教学理念上打破原有实验教学模式。传统的实验教学中各门实验独立设置,实验课程所涉及知识点不能相互融合。电子设计竞赛的开展让各科知识贯穿起来,形成新的教学理念,从而打破了各门实验课程教学不相干的限制,将各门课程融为一体,有效地引导学生产生创新思维、求寻思维,并提高学生对前沿知识的洞察力。
2跟踪技术发展,创新实验教学内容
将竞赛题目有关学科的知识点和实验方法引入本科教学中,促进教学实验内容的更新。增加设计性、综合性实验,既要考虑与前面教学内容相延续又要考虑与后续课程能有效地衔接。在训练和竞赛过程中,由于广泛地了解、使用新技术、新器件,能更清楚地认识到当前电子技术的飞速发展,这对实验教学提出了新的要求。要培养21世纪的科技人才,必须不断改进教学内容,编写新的实验教材。在新教材中,要舍弃过时陈旧的内容,引入新的内容,如集成运放的各种应用、CPLD和FPGA的应用等。在教学内容中增加了大量的简单设计性和综合设计性实验内容,并注意教学内容的多样性,满足不同程度学生的学习需要。实验内容的综合性、系统性要求学生在实验的同时需要自行学习和补充一些知识,这一点对于一部分学生是可以做到的,并取得了好的效果;对另一部分学生来说仍存在很大困难。在这种类型的实验中,对老师的引导作用也提出了更高要求。本科学生的实验不像电子设计竞赛一样在几天时间内可以集中全部精力去在做同一件事情,在实验的时间和空间上受到了一定的约束。需要教师在实践过程中根据实验教学效果不断修改实验内容,在适应共性教学的同时,加强个性培养,并与新的教学方法、教学手段相适应。
3改进实验教学方法,完善现代化实验教学手段
相同的实验教学内容,不同的教学方法,将收到不同的教学效果,因此通过电子设计竞赛和实验教学的融合使教学方法和教学手段具有灵活性和创新性。改变传统的教学方式,将讨论、互动教学、探索引入实验课堂。根据实验内容的需要,教师可事先布置学生讨论内容,由学生通过文献检索、资料整理自行对实验内容进行学习,而在课堂上教师和学生的角色发生转变,学生成为实验课堂的主体,教师仅为辅助,从而提高学生的能动性。在实验中引入先进的教学手段,采用现代电子设计工具,如Multisim、Pspice辅助分析和ISP在系统可编程等,将实验仿真与实测相结合。学生通过完成实验仿真对实验原理有了初步认识,结合具体实验要求,在仿真过程中完成相应实验内容,并不断修改完善,通过模拟、分析、验证,对多种实验方案进行比较和优化,选择最佳的实验方案。在实测过程中又能对其实验内容有感性认识,解决实际操作中遇到的问题,从而培养学生的实践工程能力。
4改善实验教学环境,为学生创造良好的实验平台
将电子竞赛培养方式融入本科实验教学同样也促进了教学环境的改善。创新能力的培养同时也体现在突出个性培养上,在完成课内实验教学的基础上,可以为有能力的学生提供选作内容以及相应的实验条件,以激发学生的兴趣。通过建设开放实验室,将课内与课外相结合,才能做到“优化课内,强化课外”的实验效果。为了给学生的创新实验提供了很好的环境和条件,根据教学内容调整实验用房,适当增加开放实验室,建立创新实验室,增加实验室高精仪器设备。实行开放的运行机制,建立了一套规范的实验室开放管理制度,做到了实验项目、实验内容开放,仪器设备开放。为保障开放实验室的高效性,学生可通过电话或网络进行预约实验,满足学生个性实验与创新实验要求。
二、融合式实验教学模式的实践
依托辽宁大学电工电子实验教学中心(辽宁省省级实验教学示范中心建设单位),对电子设计竞赛与本科实验教学的融合模式进行了研究。经过3年的探索和实践,构建了以培养学生动手能力、创新能力为目标的实验教学体系。(1)对实验教学体系进行修改,调整实验课程开设的科目和时间,增设独立设课的设计性、综合性实验课程。尤其是在低年级引入综合实验,利用学生概念的建立,培养学生的动手能力和实践能力。在高年级增设与工程相关的复杂系统设计,注重综合能力和工程实践能力的培养。(2)跟踪国内外技术发展的前沿以及新器件的使用,更新实验内容。将近年来在电子设计竞赛中常用的EDA技术、DSP技术、电子测量方法融入“课程设计”“现代电子学实验”等综合性、设计性实验中,增设“多媒体处理”“数据域测量”“EDA系统设计”“可编程控制器”等实验题目。重新编写相关的实验教材,力求更新的内容贴近学生的实际应用,将实践技能和理论知识有机结合,激发学生的学习主动性和创造性,体现实践教学的实用性。(3)将先进的教学手段引入基础实验中,在基础实验中,增加仿真内容,利用先进的仿真软件,完成电路的设计、分析,加深学生对电子技术基本理论的理解,提高学生对基础实验的兴趣。(4)对整体实验环境进行改造,引进网络分析仪、频谱分析仪等高端设备,更新现有仪器设备,建立多专业交叉实验平台。建设现有网络平台,细化网络平台功能,尤其是加强了实验教学管理体系和教学资源共享。
三、结束语
电子设计竞赛范文5
(1)理论讲解
模拟电子技术是一门理论性很强的学科,导致不少教师在授课时仅仅是做到了“知识的传授者”。在课堂教学中,教材大多偏重理论,繁琐的公式推导和大篇幅的分析,实践示例不高,学生很难对此产生探究的兴趣。
(2)定理验证
在传统教学环节中,定理的验证往往多于实际应用。很多教师花相当长的时间执着于怎样一步步推导出这个定理,满黑板的数学公式或是一页又一页的PPT讲解。精确的推导固然能完善学生的理性思维,加强学生对定理的理解,但无形中却弱化了其实际效能,以至于在遇到问题时,往往脑子中一堆定理,却不知该运用哪一个来简化和解决实际问题。
(3)教学实验
在所开设的实验课程中,大多是讲完一章节的内容,安排一次实验,各个章节自成体系,没有考虑到实验的综合联系。而在做实验的过程中,现有的实验模式也往往忽略学生的主体作用,一味的验证理论内容,不利于学生独立思考,不利于学生动手能力的提高,不利于学生创新能力的培养。综合性或者系统性实验所占比例较少。
模拟电子技术的教学改革思考
(1)分析功能模块、完善系统概念
电子设计竞赛是综合知识的运用,通常是一个设计各功能模块的系统,与常规教学中注重的分立知识点不同,需要在教学方法以及教学内容上进行改革,在有限的教学课时内,不削弱基础功能电路的分析设计,弱化器件内部特征,引入系统与模块的概念,并借助EDA软件,提高学生的认知性。其知识都是由一些重点前后呼应、衔接而成。教师的一个很重要的作用就是引导学生把看似零散、分离的知识模块组合成一个整体。例如在讲解功率放大电路相关内容时,可以从学生熟悉的扩音系统入手,提出问题:为什么经过扩音系统的声音会变大,又是系统中的何种模块发挥了怎样的功能才使得声音变大,让学生首先有一个系统的概念。在这个基础上引入功率放大的概念,放在扩音系统这个具体的整体中阐述其组成元件、工作原理、主要技术指标等相关内容。这样不仅能加深对功率放大电路的认识,更是让学生对扩音系统有了深入的了解:信号提取电压放大功率放大(如图2所示),每个模块各司其职,最后实现声音变大的目标。逐步引导学生将所学的知识融会贯通,接触并完善系统的概念,这一点在电子设计竞赛中显得尤为重要。
(2)参照竞赛命题、扩充芯片知识
《电子技术基础(模拟部分)》中介绍了场效应管放大电路、反馈放大电路、功率放大电路等多种放大电路,历年电子设计竞赛中也有不少题目涉及到“放大”的问题:从最早的1995年的实用低频功率放大器的设计到2001年的高效率音频功率放大器、2003年的宽带放大器、2007年的程控滤波器再到2009年的宽带直流放大器。但教材中涉及到放大电路的地方,都只是针对某个单独的简化的特定电路模型进行分析(如图3所示的基本互补功率放大电路),以分立元件和单元电路为主,侧重理论的分析、公式的推导,缺乏一定的专业背景和系统的综合应用,学生普遍感受似懂非懂,往往造成会解题,但无法做到学以致用。目前普遍使用的模拟电子技术教材以分立元件为主,模拟集成电路元件为辅,介绍了部分典型集成芯片,对常用芯片或是新型芯片涉及较少。学生在实践环节,设计电路时也往往首先想到分立器件,忽略集成器件,在完成电路设计上走了一些不必要的弯路。授课时,可以根据实际需要,扩充部分芯片知识,启发学生在遇到问题时,知道用哪一类的芯片可以简化问题;知道怎样查找资料、分析比较,在同类中选择出最合适芯片;知道针对某个特定芯片的具体研究设计。如图4所示是由3片THS3091并联构成的后级功率放大电路,±15V供电时,最大输出电压峰值可达20V(根据器件数据资料,THS3091输出电流最大可达350mA,可选择多个器件并联以达到具体要求),该电路可以作为宽带直流放大器的后级功放实现放大信号的作用,并能在教学中巩固电流与电压反馈的内容。同时,还可以将集成单运放的THS3091与集成双运放的THS3092做对比,熟悉常见的放大器件并灵活选取。通过教材原理图的传统分析,结合芯片的应用讲解,延伸拓展,既加深了学生对理论知识的理解,又培养了解决实际问题的实践能力,提高了教学质量。
(3)倡导软件仿真、强调动手能力
目前模拟电子技术的教学方式多采用多媒体教学,通过动画、视频、元件展示等多种手段,一定程度上提高了教学效率。但作为一门综合性很强的实践性学科,仅仅认真上课是不够的。目前,我们在教学中已经普遍采用Multisim仿真,课堂上所讲的理论内容,利用虚拟仪器与器件,随即就能看到直观的效果,令学生对电路运行过程有更加形象的认识。沿用图2扩音系统的例子,通过输入信号和经过功率放大后的输出信号的对比,再结合教材已有的原理图,教师就可以阐述整个功率放大电路的形象化过程。这样可以减少实验课程中子模块实验的比重,相对增加了系统实验的数量,促进学生提高系统模块的认识与动手能力。除此以外,我们在实验中心设立了开放实验室,学生可以在自己空余的时间进入开放实验室,探究、摸索自己感兴趣的实验设计,把实验室作为学习和研究的基地。同时实验室也安排了值班老师,可以和学生一起进行实验讨论与改进,让更多感兴趣的学生能够体会到自主动手的成果与乐趣。
(4)开展知识讲座、激发学生兴趣
课堂中所能讲解的知识总是有限的,而各种知识讲座在丰富学生课余生活的同时又是对课堂教学的补充。随着全国电子设计大赛的普及和学生对其认知度的提高,越来越多的学生对电子设计大赛满怀期待,我们定期开展一些与其相关的讲座,如试题分析、专业辅导、写作培训等,激发学生的兴趣,做到竞赛促进教学。
总结
电子设计竞赛范文6
全国大学生电子设计竞赛是面向全国电子类专业大学生的课外科技竞赛活动,具有较高的权威性和很大的影响力。电子设计竞赛不仅是对学生理论知识的考核,更是对学生动手操作能力、创新能力和团队协作能力的综合检验。竞赛通常要求参赛学生在规定的时间内完成资料的搜集、方案的设计与论证、元器件的选择、产品的制作与调试、技术文件的撰写以及答辩等环节,比赛难度大,时间紧,对参赛选手能力要求非常高,并且赛题一般涵盖内容广、理论技术新、系统综合性强。电子设计竞赛促进了高校电子类课程的理论与实训教学改革[1],同时也进一步推动了高校实训室建设。
经过赛前培训和竞赛锻炼的学生,其理论知识得到了巩固,学习兴趣得到了培养,系统设计与创新能力得到了很大提高。无论获奖与否,参加过电子设计培训与竞赛的学生,在系统设计、方案论证、产品制作、合作精神与创新能力等方面都有了明显提高,在毕业设计过程中受到老师的青睐,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,增加了就业能力[2]。
二 加强实训室建设的重要意义
高校的教学包括理论教学与实践教学,而实践教学对培养学生的操作技能、创新精神和实际工作能力等方面起着至关重要的作用。
科学实验是人类的基本实践活动,它是产生科学理论的基础。高校实训室是传播科学知识、进行教学实习、开展科学研究等方面的重要基地。实训室的重要性再强调也不过分。一流的大学必须要有一流的学科,一流的学科必须要建设一流的实训室,这些日益成为高校教师的共识。加强高校实训室建设,不仅对于当前创新型人才培养具有积极的意义,而且对于高校专业的自身发展有着重要的推动作用。
当今社会要求大学生不仅要有扎实的专业知识,还应具有较宽的知识面、较强的实践动手能力和创新意识。为了培养大量适应社会要求的复合型、创新性人才,我国各高校已开始全面推进素质教育,注重对学生实践能力和创新精神的培养。实践证明,实践教学具有理论学习不可替代的教育作用,为了提高学生的专业应用技能和社会适应能力,必须建立相关的实训场所,以训练学生的专业实践能力,缩短学生从学校到社会的对接过程。通过电子设计竞赛培养出的人才更能适应社会对人才的要求。
三 电子设计竞赛与实训室建设的关系
实践教学是高校教学环节中的重要一环,它不仅能验证学生所学的理论知识,更重要的是培养学生的操作技能,根据所学知识分析实际问题和解决实际问题,使学生初步具有工程设计与制作的能力。实训室在培养学生操作技能、制作能力方面起到了至关重要的作用。电子设计竞赛要求学生根据实际问题进行设计、制作与调试,这不仅要求学生必须掌握一定的理论知识,同时也要求学生具有较强的综合设计、制作与创新能力。现代化的实训室能激发学生学习的兴趣,更好地培养学生操作技能和创新意识,为学生的电子设计与制作提供良好的实训场所,使同学们的设计与制作由立意、构想乃至化为现实提供条件,并逐步使电子设计竞赛的水平不断得以提高。电子设计竞赛通常大量采用新器件、新技术、新设备,这就迫切需要不断加强相关实训室的建设。反过来,不断充实和发展实训室,不仅能保障电子设计竞赛有效的进行,而且可以为相关课程的实践操作提供强有力的保障。
四 加强实训室建设与管理
既然实训室的作用如此重要,那么应该从哪些方面着重加强实训室的建设与管理呢?具体而言,需从以下几方面进行。
1 争取学校领导的高度重视,大力加强实训室的投入
现代科学技术飞速发展,电子技术的发展日新月异,集成电路不断替代分立元件电路,同时集成电路的集成度也越来越高,规模也越来越大,使电子电路的检测技术不断地向前发展。学生只有了解了新器件的功能,新器件的典型应用电路,掌握了新的检测手段,才能在电子设计竞赛和今后的工作中运用自如。电子设计竞赛在很大程度上可以用来衡量高校理论与实践教学的效果,同时可以在不同程度上提高一个学校的知名度。为此,学校领导应高度重视电子设计竞赛工作,要把它作为一项重要的工作来抓,并指派专人负责,不断加大实训室的投入,及时更新元器件,增加现代化的仪器设备。只有这样,才能满足电子设计竞赛的要求,也才能满足现代企业对技术技能型人才的需求。
2 加强电子基础实训室的建设
电子基础实训室主要完成验证性实验,促使学生加深对科学理论的理解,重在培养学生的基本操作技能,熟练掌握常用仪器设备的使用方法、常用电子元器件的选择与检测方法、电子电路中常用的测量技术、电子电路的正确安装及常见故障的检修方法。同时,可以让学生掌握实验报告的正确撰写方法,可以培养学生实验的科学态度和良好的操作习惯,为学生进入更高层次的综合性科学实验打下坚实的基础,为此,必须加强电子基础实训室的建设。
3 建立现代电子制作实训室
为了培养学生的综合设计与制作能力,需要建立现代化的电子制作实训室。在电子制作实训室中必须配备一定数量的计算机、电路板制作设备、数字存储示波器、信号源、无线电综合测试仪等,通过培训使学生熟练掌握电路板制作软件的正确使用和电子设计与制作的基本方法和基本的操作技能,以便参赛学生在电子设计竞赛过程中能得心应手。
4 建设高性能的单片机实训室
电子设计竞赛具有很强的综合性,其控制、计算、显示等电路比较复杂,单片机在电子设计中起着非常重要的作用,因此必须建设高性能的单片机实训室,使学生掌握单片机的性能、控制原理与基本的操作技能,并在单片机实训室中配置一定数量的编程器和可编程器件,使学生初步具有利用单片机进行电子工程设计开发的能力。
5 建立现代电子综合实训室
现代社会是信息的时代,电子技术、计算机技术、网络技术正飞速向前发展并渗透到了各个领域,从而改变了传统的实验方法,应用先进的软件将计算机技术与电子技术结合起来,在电子技术实践中引入EDA技术。EDA技术是吸收了多学科最新成果而形成的一门新技术,它已成为电子工程设计的重要手段。采用EWB软件对电路仿真,通过虚拟的电子元器件、虚拟的仪器仪表、利用计算机模拟的各种电路进行设计与调试,充分发挥学生的潜能,培养学生的自学能力,创新能力和综合分析与设计能力。
电子设计竞赛所需的知识面广,需要运用多学科知识,客观要求需建立现代电子综合实训室。同时电子综合设计是电子类专业的综合性实践教学环节,学生综合运用电子技术、计算机技术、EDA技术,针对实用的电子系统课题,进行理论设计、逻辑分析、仿真分析、模拟分析并设计出实际电路,利用单片机开发装置、示波器、信号源、布线板和可编程器件等仪器设备,自主完成实际制作和系统调试,最后提出样机和理论设计报告[3]。这一过程与电子设计竞赛相似,为学生参加电子设计竞赛提供了良好的实训场地。
6 加强实训室管理和实训教师的培养
现代化的实训室必须实行科学的管理,建立健全的规章制度,做到上下协调,统一管理,才能使实训室为教学、科研及电子设计竞赛等诸多方面发挥更大的效益。为了更好地培养学生的创新能力、电子设计与制作能力和提高实训技能,满足电子设计竞赛的要求,实训室应实行全方位的开放式教学,即实训室时间、实训内容、图书资料、元器件、普通仪器设备对学生开放,这不仅加大了实训室管理的难度,同时也对实训技术人员提出了更高的要求。要管理好、使用好、维护好各类实训设备,必须有计划、有步骤地选派实训技术人员外出进修学习,使实训室技术人员掌握先进的实训技能、实训室管理方法,提高实训技术人员的整体素质。在管理上还可以利用学生的人才优势,让优秀的学生参与实训室管理与仪器设备的维护工作,使学生成为实训室的主人。电子设计竞赛的内容涉及电路分析、模拟电路、数字电路、通信技术、电子制版、单片机、可编程逻辑器件、电子工艺等多学科知识,要求参加电子设计竞赛的辅导老师知识面要广,实践经验丰富,为此参加电子设计竞赛的辅导老师也应定期参加相应的培训学习,掌握现代化仪器设备的使用方法,学习先进的检测技术,新器件的使用等,以便更好地辅导学生参加电子设计竞赛。
总之,现代电子技术的发展日新月异,新器件、新技术、新应用层出不穷,实训室建设与管理是一项复杂的系统工程,它是电子设计竞赛的实践保证,而电子设计竞赛能不断促进实训室的建设与管理,两者互为联系,相互促进。因此,我们要借电子设计竞赛这股东风,逐步建设一批现代化的实训室,并加强其管理,既为电子设计竞赛服务,同时也为相关课程的实践教学、科学研究提供良好的实践平台。
参考文献
[1]侯晓云.电子设计竞赛促进实践教学改革[J]. 衡水学院学报,2014,2(1):82.