电子设计比赛对电类专业学生学习启发
电子设计比赛对电类专业学生学习启发 1引言 高校电类本科专业指通信工程专业、电子与信息工程专 业、电子科学与技术专业、电子信息科学与技术专业、计算 机科学与技术专业、自动化专业、电气工程和自动化专业等. 这些电类专业在专业基础理论课、实践教学体系方面有许多 共同之处，是参加电子设计竞赛的主力军.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，是面向大学 生的群众性科技活动，目的在于推动高等学校促进信息与电 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；
有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动， 为优秀人才的脱颖而出创造条件. 2高校电子设计竞赛的组织 全国大学生电子设计竞赛由教育部高等教育司和信息 产业部人事司共同主办，负责领导全国范围内的竞赛工作. 各地竞赛事宜由地方教委（厅、局）统一领导.为保证竞赛 顺利开展，组建全国及各赛区竞赛组织委员会和专家组.以 高等学校为基本参赛单位，参赛学校应成立电子竞赛工作领 导小组，负责本校学生的参赛事宜，包括组队、报名、赛前 准备、赛期管理和赛后总结等.高校在组建成立电子竞赛工作领导小组时，如果学校电类专业单一，可设常设机构，由 具体电类专业所在院系负责、教务处、学生处、团委、后勤 集团等单位参与；
若学校电类专业较多，可由电类专业相关 院系轮流担任理事，按届组织，其它院系积极参与，教务处、 学生处、团委、后勤集团等单位参加，适当引入竞争机制. 在参赛小组的选拔中，首先由学生自由组队报名，要求组队 后的3个队员各自具有较强的能力且队员之间能配合默契， 在单片机系统设计与应用，模拟和数字电路的应用，硬件焊 接与调试，计算机编程以及撰写设计报告论文等方面要有所 分工；
然后组织报名参赛队进行选拔考试，内容包括模拟电 路、数字电路、单片机、传感器等方面的基本知识及应用， 典型测量系统的设计方案，对电子竞赛的了解，参加竞赛的 优势自述等；
最后指导教师根据各参赛队成员选拔考试的结 果、面试表现以及综合考虑各参赛队在团队合作、硬件制作、 软件编程、报告撰写能力等方面的实力，确定参加竞赛的组 数和各组成员.电子设计竞赛的命题范围广,涉及到电子技 术(模拟电路、数字电路)、高频电子线路、通信原理、单片 机技术、可编程器件等多门课程,并鼓励新技术的应用.这就 要求赛前指导老师要有更宽的知识面和更丰富的实践经验. 年青教师对新技术、新软件上手快,但实践经验缺乏,老教师 经验丰富但计算机应用和新技术的掌握上又有不足.为了发 挥特长,实现互补,在赛前指导上成立赛前指导小组,在小组 中注意年龄和特长的结合,注意学科的结合.教师在指导学生的过程中相互学习,共同提高.知识和经验的相互渗透和 补充促进指导老师的业务素质的提高,这使教师能够在日常 的教学和科研中发挥更大的作用,推动师资队伍建设. 3参赛学生的培训 3.1参赛学生的现状 参加电子设计竞赛的学生一般是大学二、三年级的学生， 已学习了很多相关课程的理论知识，也具有一定的实践能力， 特别是在外语能力、计算机能力、单片机编程能力、查阅文 献能力方面.但是在模拟电路，单片机硬件，电路安装工艺， 如何根据系统性能指标设计电路方案和确定单元电路的性 能指标，单元电路调试排错能力，系统的联调方面却存在着 一定的不足.学生在此前的课程中，虽然学习过一些电子设 计制作中常用的软件，如Protel电子原理图的设计，印刷电 路板设计绘制，以及电子逻辑分析仿真等，但是缺乏一定的 深度，其熟练程度需加强.常规电子仪器（如示波器、信号 发生器、仿真器、扫频仪、万用表等）的使用不够熟练.虽 然学生在电工电子、电子线路等实验课中使用过常规电子仪 器，但是往往更换型号后就不能很快地熟练使用，影响电路 的调试速度.另外学生的“单片机原理与技术”课程实验通 常采用普通的51单片机，而电子竞赛往往会使用一些功能强 大的单片机，因此在开发工具和仿真器方面存在差异.学生 在培训期间，要加强理论与实践的结合，使学生在电子竞赛 中涉及的知识点的深度和实践动手能力方面能得到很快的提升，这样才能确保在电子竞赛期间顺利完成竞赛的设计任 务.为了鼓励电类大学生积极参加电子设计竞赛培训全部过 程（包括前期课程与后期竞赛培训），可在完成竞赛训练作 品设计与设计报告后，由指导教师给出相应成绩，可替代相 应一门课程或实践环节的成绩，如“电子系统设计”、“认 识实习”、“电子技术课程设计”等. 3.2培训内容选择、方案讨论及实际制作 如何在一个相对短的时间内尽快地提高参赛学生的设 计开发和实践动手能力是培训阶段要解决的关键问题，在辅 导中采用实战训练的方法，即模拟进行一次次的竞赛过程. 包括给各组布置不同的设计题目、限时提交设计方案、全体 队员集中由各组分别介绍设计方案并进行交流讨论、指导教 师点评、各组分别实际制作、撰写设计总结报告，最后进行 实物演示和总结答辩，这样尽管每个组只具体设计制作了一 个系统，但是通过互相交流，对其它组所涉及的技术也有较 系统的了解，在以后类似技术的实际设计制作过程中能起到 事半功倍的效果.在培训开始时，向参赛学生详细介绍大学 生电子竞赛的竞赛规则、竞赛命题、评审和评奖等方面的情 况，邀请已参加过电子竞赛的高年级学生介绍参赛期间的注 意事项及参赛体会；
对历年的大学生电子竞赛题目、实现的 方案、获奖小组的总结报告等进行深入的破析和讨论；
让参 赛学生对竞赛及要求有一个全面的了解.引导学生既要重视 困难又不能畏惧困难，在充分认识本小组的优势与弱势的情况下，心理上充分地做好艰苦训练的准备.组织责任心强、 具有相当专业技术水平和经验丰富的老师，针对电子竞赛的 特点，在模拟电路、数字电路、单片机应用技术方面进行讲 解，讲解中对基本电路的原理，实现的方法，相关电路的主 要性能指标及测试方法、设计及调试中需要注意的事项作简 明的介绍，对涉及的电子元件进行实物展示，对一些辅助设 计软件、查阅科技论文的方法及常用的电子元器件及应用的 网站作一些推荐性的介绍. 从历年的竞赛题目中确定各参赛小组的第一次训练题 目，尽量做到各参赛小组选择不同的训练题目，按照电子竞 赛的要求，规定在一个适当的时间内完成实物的制作、性能 指标的测试、总结报告的撰写.然后由各小组对训练情况进 行详细的介绍，各小组之间展开广泛的讨论，商讨是否有更 好的实现方案，设计的电路及测试的结果是否合理，撰写的 报告是否严谨，尽可能地发现训练中的不足之处，辅导老师 根据各组的完成情况进行讲评.要求各小组根据讨论情况在 1～2天时间内完善制作的实物及报告，同时要求各小组对另 外小组的实物进行测试，通过相互交流在相对短的时间内能 掌握更多的知识.在第一个实际系统设计后，协商电子设计 竞赛第二次训练题目，要求尽可能多地涉及未曾接触的知识 点，在规定的时间内完成设计任务，然后各小组演示实物的 功能，测试电子系统的各项指标，注重测试方法是否正确， 测试性能指标是否符合设计要求，对于差异较大的需要认真分析其原因，找出合理的解决方案并实施.最后，要求各参 赛小组认真整理前一阶段培训完成的实物，单元电路要求注 明电源要求、详细且清楚的输入输出接口信息，达到的性能 指标并形成文字，软件要求有整体的说明，需要占用的资源 说明、语句有详细的注释.辅导老师对培训中出现的问题向 学生做详细的介绍，对竞赛中容易出现的问题也需要提醒学 生.在参赛的前一天不安排具体的工作，保证学生能休息好， 以极佳的状态参加电子设计竞赛. 4竞赛过程中的注意事项 4.1注意竞赛纪律 全国电子设计竞赛采用全国统一命题、分赛区，“半封 闭、相对集中”的组织方式.竞赛题目在竞赛开始时打开（如 2009年全国大学生电子设计竞赛是9月2日8:00正式开始）. 每支参赛队限定在提供的A、B、C、D、E、F等题中任选一题；
要求认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》由赛场 巡视员暂时保存.参赛者必须是有正式学籍的全日制在校大 学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生 证）供随时备查.每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队 员.竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在 学校指定竞赛场地以外进行设计制作，不得以任何方式与他 人交流，包括教师在内的非参赛队员必须回避，对违纪参赛 队取消评审资格.竞赛开始后，为保证竞赛工作顺利进行， 参赛学校应组织专人负责提供竞赛所需设备、元器件、后勤保障等工作.竞赛结束后（如2009年全国大学生电子设计竞 赛是9月5日20:00竞赛结束），上交设计报告、制作实物及 《登记表》，由专人封存，并在指定时间前送到指定地点. 4.2竞赛题目分析及方案设计 参赛队员应仔细阅读所有竞赛题目，根据自己组3个队 员的训练情况，选择相应的题目进行参赛制作.选择题目应 注意题目中不应该有知识盲点，即要能够看懂题目要求.如 果不能看懂题目要求，原则上该题目是不可选择的.设计制 作分基本要求和发挥部分，一般各占50分，设计总结报告 30-50分（2009年30分，以前50分）.应注意的是基本要求的 各项分值题目中没有给出，但在发挥部分给出了各小项的分 值，选择题目时应仔细分析各项要求.确定竞赛题目的时间 原则上不要超过两小时，题目一旦选定，中途不要随意更改. 确定竞赛题目后，参赛小组的3个队员应认真讨论设计方案， 设计方案应考虑制作的可行性，包括元器件是否能够采购到 都必须考虑.设计方案可以提出一到两个，或者确定一个方 案，对有些部分作出两个或者两个以上方案.同时应尽快提 出元器件清单，确定元器件库中没有的元器件，提出采购清 单.元器件采购清单应提供元器件名称、型号、规格、数量、 替代型号及规格.确定方案的时间应不超过6小时. 4.3元器件的采购和设计装配制作 元器件采购是保证竞赛顺利进行的基础，没有元器件， 作品是不可能制作成功的.因为竞赛题目事先不知道，学生作出的设计方案也是各不相同，需要的元器件也是多种多样 的，可以事先准备一些元器件，但不可能完全备齐.竞赛中 采购是必须的.不同的院校在不同的城市，要保证能够采购 到竞赛所需要的元器件，应在竞赛开始前两天，派1-2名老 师到比较大的电子市场去采购，找好元器件供应商.竞赛开 始后，竞赛学生不断的提出需要的元器件清单，由教师去购 买，并以最快的速度运送给竞赛学生.在竞赛中，各队学生 可以按照在训练中的分工，按照软件编程、硬件制作、设计 总结报告写作三部分分头进行，每个队员各有侧重，注意分 工合作.设计制作过程中，可以分模块设计、安装、调试， 一步一步进行.3人之间要注意多沟通，多交流.遇到问题， 要冷静处理，不要慌张.在设计、安装、调试的每一步，都 需要两人以上进行核对和检查.特别是到总调试阶段，一定 要格外小心，通电前一定要两人以上进行核对和检查，不要 急于通电，否则通电烧掉作品而前功尽弃.作品应该在第四 天的下午全部完成，到第四天下午没有完成的功能和指标， 也就不要再做了.很有可能的是，为了追求更好的指标和功 能，结果将已完成的部分弄坏了.负责设计总结报告写作的 队员，要根据软件和硬件设计队员提供的电路图纸、程序清 单等设计资料，按照设计总结报告写作要求进行整理.到第 四天上午，除测试数据外，应全部完成.测试数据可以在作 品调试完毕，竞赛结束前补充到设计总结报告中去.竞赛一 般在第四天下午8点结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由赛场巡视员封存.封存时应注意文件完整，符合 竞赛要求.作品要妥善包装，要能防止运输和搬运过程中的 冲击和振动.整个竞赛时间是四天三夜，要注意竞赛时间的 合理安排，注意休息和饮食，参赛学校应组织专人负责提供 饮食后勤保障，使参赛学生保持充沛的精力，圆满完成竞赛. 5结论 我校已连续多年参加全国大学生电子设计竞赛，年年组 织学生进行电子竞赛培训，参加培训学生的反映较好，参赛 小组每届获奖.实践表明我们采取的参赛学生选拔方式，培 训内容的选择，培训方式在大学生电子设计竞赛培训辅导过 程中收到很好的成效，竞赛过程中的注意事项对学生参赛有 很好的指导作用，在较短的时间内使学生的工程实践能力和 创新意识能得到很大的提高.