电子设计比赛培育学生能力
电子设计比赛培育学生能力 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，目的在于 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，有助于培养大学生的实践创新意识与创新能力、团队协 作的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。从1994年至2011年已连续举办10届，规模一届比一届大，在 2009年的竞赛中，参赛院校938所，参赛人数26298人，在今 年的竞赛中，报名人数又创历史新高，有1042所高校，10972 支代表队，共计32946名同学报名参赛。在历年的10届比赛 中，参赛学生受益匪浅，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。
一我校电子大赛的组织、培训和实施 (一)精心组织 参加大学生电子设计竞赛活动是反映一个学校教学水 平的重要窗口之一。竞赛活动搞得好，必将有利于带动学校 电子学科的发展，有利于提高学校的声望、鼓舞学生的学习 热情。这些对于我们这样一所普通本科商科院校来说尤为重 要。组织分为学校、学院、系室三级，学校领导高度重视， 确保电子设计竞赛基地实验设备、器材、培训经费、参赛经 费的到位;学院成立由学院领导牵头的竞赛活动组委会，全 面负责电子大赛的组织工作，选拔指导老师，选拔参赛学生，保障实验场地与参赛条件;系室具体组织老师指导，学生培 训，参加研讨等。我院已5次组队参加全国大学生电子设计 竞赛，获全国一等奖一项、二等奖一项，省级一等奖三项、 省级二等奖二项，省级三等奖四项。作为一所普通商科院校， 我校在参加全国性电子设计竞赛这样大规模、竞争非常激烈 的竞赛活动中，能取得这样的好成绩，精心组织是保障。
(二)科学培训 竞赛要求参赛者在4天内，每队完成从选择题目、论证 方案、设计硬件、软件、焊接元器件、调试程序、固化程序、 撰写文章等一系列的工作。必须经过科学严格的培训。我校 的做法是从寒假开始进行训练，整个训练分为4个阶段:基础 知识、基本技能培训阶段，模块训练阶段，综合训练阶段， 强化训练阶段。基础知识、基本技能培训阶段。基础知识训 练的目标是达到“六会一牢固”，即基本知识牢固，会看图， 会画PCB板，会焊接安装，会测量，会使用互联网进行查阅 资料，会写文档。为了使学生牢固掌握基础知识、基本技能， 指导教师必须精心的准备，通过翻阅大量资料，由于没有现 成的书籍，综合性强，必须是创造性的工作。通过教师不懈 的指导，学生的刻苦努力，使学生在电子元器件知识的应用， 焊接技术，通用电子设备的操作使用技巧，Protel绘制原理 图，PCB板图等方面达到质的飞跃。使学生在主流单片机系 列的工作原理及接口技术等方面得到全面的提高。
才能较好地完成了基础知识、基本技能培训阶段的任务。模块训练阶段，模块训练的内容和目标是由浅入深，循序渐 进，有计划地进行培训，独立完成电子电路模块设计与制作， 组织各种形式的学习讨论会，促进信息交流，优秀作品及时 整理归档，达到建立相关硬件、软件、资料的“共享资源库”。
结合电子设计竞赛常用到的模块，进行相应基本单元电路的 设计与制作，其内容包含有单片机最小系统、A/D与D/A电路、 集成直流稳压电源电路、信号放大电路、信号产生电路、信 号处理电路、声音报警电路、压力、光电等传感器应用电路、 功率驱动电路、显示电路等。模块训练分为三个阶段进行， 每个阶段都要举行学生作品展示，以小组为单位让学生讲解 作品的实现原理、方法和手段，调试过程中遇到的问题等， 指导老师进行点评，然后学生对点评后的作品进行性能改进。
综合训练阶段，综合训练的目标是将模块综合成某种系 统，培养学生电子设计的综合能力。我们的学生存在的主要 弱点是理论与实践结合不够，不具备综合运用所学知识进行 设计的能力，创新及独立工作的能力较差，新器件、新技术 应用能力差，因此在赛前训练中紧密结合各个模块功能设置 训练题目进行实训。训练题目为最初几届电子大赛题和指导 老师自己设计的一些题。对于同一个制作题目让学生采用不 同的设计方案实现，然后比较制作实物的性能参数，加深他 们对不同器件、不同模块特性的认识。比较各种不同类型的 解决方案，总结出最优，最成熟的解决方案。强化训练阶段， 训练目标是模拟实际竞赛。以近几年的全国竞赛题目和各省的竞赛题目为模板，设计一些题目。每周一个题目，全部训 练要求按照实际竞赛要求进行，采用“半封闭、相对集中” 的组织方式进行。在此阶段学生没休息，指导教师也得连续 作战，一直坚持到赛前。
强化训练阶段必须培养学生的工程意识和创新意识，必 须面对工程实际问题，具有解决工程实际问题的能力，必须 有针对性地进行赛前模拟训练，确保取得优秀的成绩。指导 教师要全面的培训学生各方面的知识，帮助学生解决实际工 程问题，还要把握方向，预测有可能出现的考题，这对指导 老师提出了更高的要求，既要有全面的专业基础知识、有解 决实际工程问题的能力，还要能把握学科前沿。在竟赛前， 学生应独立完成数控直流电源、实用信号源的设计和制作、 易智能电动车、液体点滴速度监控装置、悬挂运动控制系统、 消防智能电动车、智能搬运车、国旗自动升降系统、电梯控 制模型系统等课题的整套训练。
(三)具体实施 (1)竞赛题目的分析 竞赛题目在竞赛开始时(8:00)打开。参赛队员仔细阅读 所有的竞赛题目，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 分两部分，各占50分;设计与总结报告50分;总共150分。应注意的是基本部分的各项分值题目中是没有给出的，但在发 挥部分给出的各小项的分值。选择时要仔细分析各项要求。
确定竞赛题目的时间最好不要超过2小时。题目一旦选定， 原则上是应保证不要中途更改。
(2)方案的设计 确定竞赛题目后，参赛小组的3个队员应认真的讨论设 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的方案。应 尽快的拿出元器件清单，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的名称、型号及 规格(例如:电阻器RJ14－0．25W－510Ω±5%)、数量、替代 型号及规格。从时间上考虑，确定方案的时间不应该超过6 小时。
(3)元器件的采购 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。因为竞赛题目事先是不可能知道 的，学生作出的设计方案也是各有不同，需要的元器件也会 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，竞赛中采购是必需的。
(4)设计装配制作 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3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，一步一步的进行。3人之间要注意 多沟通，多交流。遇到问题，不要慌张，要冷静处理。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。
特别是到总装调试阶段，一定要格外的小心，通电前一定要 两人以上进行核对和检查。不要蒙蒙懂懂的，一通电，就烧 掉了。作品应该在第四天的下午全部完成。根据多次竞赛总 结的经验，到第四天的下午没有完成的功能和指标，也就不 要再做了。
负责设计总结报告写作的队员，要根据软件和硬件设计 队员提供的电路设计图纸、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。到第四天的上午，设计总结报 告应该可以全部完成，有缺省的应该是测试数据部分，因为 作品此时可能还在调试过程中。测试数据部分可以在作品调 试完毕，竞赛结束前补充到设计总结报告中去。竞赛第四天 20:00竞赛结束，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，作品要妥善包 装。包装要防振，要能够防止运输和搬运过程的冲击和振动。
电源有特殊要求的最好自带电源，一起打包。
二电子设计竞赛对学生创新能力培养 (一)竞赛活动推动了教学创新 全国大学生电子设计竞赛推动了高等学校的教学改革， 尤其是实践教学改革和实验室建设，能更好的培养了学生的创新意识和综合素质。从赛前培训及竞赛中暴露出一些问题， 如学生理论知识薄弱，理论根本无法指导实践，遇到任何一 个小问题和小故障均无法用所学的理论知识解决实际问题;
学生的工程意识与实际动手能力较弱，普遍存在不敢动手、 不能动手、不会动手的现象;学生都存在对新知识和新器件 应用的获取能力不足。为了提高学生的综合素质和动手能力， 有必要对教学内容和课程体系进行改革:(1)以系统设计为 中心，组织专业技术课教学。在教学过程中，注重整体概念 的建立和集成方法的灌输，注重新电子技术的应用;(2)建立 四个层次的实验教学模式，即基础实验、设计性实验、综合 设计性实验和设计研究性实验;(3)成立以电子科技小组为 主的第二课堂，激发学生积极性与主动性。为获得经费支持 和条件保障，可以向学校申报“创新研究项目”;(4)建立开 放型实验室，为学生课外实践创造良好的外部环境;(5)把最 新的开发工具和应用技术引入到实践教学中，如将新技术、 新器件和先进的实验平台软件引入，强化在线可编程器件 (ISPLD)、硬件描述语言(VHDL)等方面的教学内容，将Pspice、 MAX－Plus、Protel和Protus等软件开发工具穿插于课程的 实践教学环节中。
(二)竞赛活动促进教师教学能力的提高 竞赛不仅对参赛学生的实践能力进行检验，同时也对指 导教师提出了更高的要求。指导教师需要不断学习、更新知 识，才能从容面对指导任务。赛前的培训过程中，只有老师具备了很强的实践动手能力，才能够应对自如地指导学生。
因此，竞赛对教师的实践能力、教学能力的促进作用是不言 而喻的。教师的水平提高了，教师在实践活动中有意识地去 引导、培养学生的创造性思维，进一步促进教学质量提升。
(三)培养了学生的团队合作精神和创新能力 (1)培养学生团队合作精神 高等院校不但要对学生进行知识、技能、能力的培养， 还要对其进行严谨、坚韧、合作等非智力因素的培养。电子 设计竞赛要求3人组队参赛，集体计算成绩，这就使得3个人 必须具有团结协作精神。第一天早上8点竞赛开始时，参赛 队员应仔细阅读所有的竞赛题目，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。确定竞赛题目后， 参赛小组的3个队员应认真的讨论设计方案，设计方案应考 虑制作的可行性。这些都需要大家精诚团结，共同合作完成。
在竞赛中，各队学生要进行合理的分工，按照硬件制作、软 件编程、设计总结报告写作3部分分头进行，每个队员各有 侧重，注重分工合作，培养协作精神。
(2)培养学生的创新能力 全国大学生电子设计竞赛竞赛命题范围广，涉及多门课 程，并鼓励新技术的应用，竞赛题目涉及的内容涵盖了电子 信息类大学本科的大部分课程，竞赛主要考察学生的创新意 识。竞赛的每一道选题都经过千挑万选，题目的解决方法往 往具有多样性，既能采用常规方法达到目的，又可用新方法新手段来实现，这为学生提供了足够的发挥空间。竞赛题目 的这种特点，促使学生充分发挥主观能动性，广开思路，促 进了学生创新意识和创新能力的形成。比赛中涉及到不少新 技术、新器件，促使学生不断学习新知识，提高自己的知识 水平和获取知识的能力。电子设计竞赛的操作性很强，促使 学生不断实践、不断磨练，提高学生的动手操作能力。电子 元器件不断更新，种类层出不穷，不可能全部在书本找到， 必须上网查询，培养学生获取知识的能力。通过参加竞赛， 学生的实践能力大幅度加强，综合素质有很大提高，创新能 力得到培养。
三结语 本文依托湖南省教育厅教研教改课题“商科院校电子信 息工程专业创新人才培养研究与实践”和湖南省教育科学 “十二五”规划课题，结合湖南商学院参加全国电子设计竞 赛情况，探讨了大学生电子设计竞赛对学生创新能力的培养。
多年实践表明，电子设计竞赛有利于推动电子、信息类专业 教学创新;有利于促进教师教学能力的提高;有利于激发学 生的创新思维，培养学生的实际动手能力和团结合作精神;
有利于造就高素质创新人才。我们应当以电子设计竞赛为契 机，不断探索教学改革，不断总结经验，使我们专业的创新 实践教育更上一个新台阶，为社会培养更多的创新型人才。