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电子设计大赛论文大全11篇

时间:2023-03-21 17:08:54

绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇电子设计大赛论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。

电子设计大赛论文

篇(1)

[中图分类号] TN02-4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)14-0085-02

一、引言

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,目的在于按照紧密结合教学实际,着重基础、注重前沿的原则,促进电子信息类专业和课程的建设,引导高等学校在教学中注重培养大学生的创新能力、协作精神;加强学生动手能力的培养和工程实践的训练,提高学生针对实际问题进行电子设计、制作的综合能力;吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,为优秀人才脱颖而出创造条件。目前,全国大学生电子设计竞赛已经成为教育部主办的最有影响力的在校大学生竞赛活动之一。

2011年全国大学生电子设计竞赛广东赛区的组织工作由华南农业大学承办。实验室作为学生开展创新实践活动的主要场所,在培养学生创新实践能力方面发挥着不可替代的重要作用。通过大赛的组织与承办,进一步促进了我校电子类实践教学的建设与发展。

二、2011年电子设计大赛广东赛区赛事回顾

全国大学生电子设计竞赛的权威性受到全国各高校和企业的高度认可与赞同。2011年是广东省赛区参加该赛事的第10周年,也是华南农业大学参加该竞赛的第10周年。为了进一步推动这项赛事的健康有序进展,激发学生参赛的热情和积极性,华南农业大学十分重视大赛的参赛工作和本次承办工作。

截至2011年6月28日,广东赛区共收到来自广东省的80所高校(39所本科院校,41所高职院校)的报名参赛信息,共有593支参赛队伍、1779名学生报名参加比赛。比上届增加了11所高校,增加了62支参赛队伍,为历届参赛人数最多的一次赛事。为了使参赛学校和参赛队伍及时了解赛事的信息和通知,组委会于2011年6月28日及时开通了2011全国大学生电子设计竞赛广东赛区的官方网站(http:///),并陆续在此网站上了相关信息。

2011年全国大学生电子设计竞赛广东省赛区测评工作于9月9日-9月11日在华南农业大学进行。本次竞赛共有593支参赛队伍报名,573支参赛队伍参加测评,经过专家组测评、讨论决定,共评比出广东省一等奖57项,二等奖93项,三等奖123项,其他参加测评的参赛队伍为成功参赛奖,如表1所示。全国一等奖共6队,其中深圳职业技术学院的DG4810队伍(队员:满兴震,詹一挥,田宇,指导教师:熊建平)获“瑞萨杯”奖,全国二等奖共39队。

表1 广东赛区获奖情况统计表

为保证本次电子设计竞赛测评工作的公平性和评测质量,根据全国组委会的《全国大学生电子设计竞赛(2009-2012)专家工作守则》要求,本次竞赛对评审专家的组成采取了各校推荐和组委会遴选相结合的原则。各高校推选的专家必须具备副高级以上职称,在电子工程相关教学科研领域具有丰富的经验和一定的影响力。组委会确定了43位来自省内本科和高职高专院校的专家对学生的参赛作品进行评审,其中女性专家10名,专家合影如图1所示。

三、电子设计大赛促进实践教学改革

(一)激发学生对实践教学环节的学习主动性

高等教育由于受传统教育观念的影响,特别是受“重理论轻实践”观念影响,学生对实践教学环节往往并不十分重视。电子设计大赛命题往往是一个或几个学生就能够完成的、规模不太大的电子系统,没有现成的实验步骤,需要自己设计并完成,而且学生还要能够自行检验系统是否合理,是否达到要求,这就对学生的理论知识和实践技能都提出了较高的要求。在竞赛的促动下,学生对实践技能训练产生了很大的热情,使被动学习变为主动学习,激活了学生的创新思维。

(二)完善实践教学的软硬件条件

为了方便参赛学生开展实践技能训练和科研活动,学校建立了全天候实验室开放制度,设立了创新实验室,并自主开发了开放实验室管理软件专门用于南楼408创新实验室的管理。对参赛队员和测评专家来说,配备齐全的各级各类的实验设备,是保证学生顺利完成设计和专家顺利完成测评工作的前提条件。为此学校以承办电子设计大赛为契机,加大对实验设备的投入,更新设备,保障了我校学生参赛期间和为期4天的广东省竞赛作品测评以及综合测评期间的设备需求。本次广东赛区的现场测评均设在华南农业大学工程南楼电子工程系与自动化系实验室,共13个实验分室。共使用测评仪器251台套。测评仪器使用情况如表2所示。

表2 测评工作使用的设备台套

(三)发现不足进而深化实践教学内容改革

高校实践教学过于薄弱,实践教学内容过于教条,在一定程度上制约了学生创新实践能力的提高。中国工程院院士罗锡文教授在本次赛事总结会议中表示,非常支持这样的学术性比赛,并建议今后应当把实际科研与大型科技类比赛结合起来,把学生的积极性和创新思维充分调动起来,让学生在比赛中赛出更好的成绩。

电子竞赛选题的内容充分体现了实践能力和创新精神的培养。依托电子设计大赛,我校拓宽实践教学的思路,深化实践教学内容的改革;加强综合性实践教学,减少验证性实验;注意实践教学内容的更新,不断将新理论、新技术介绍给学生;注重考核方式的多样化,鼓励学生阅读相关电子刊物,并以论文、读书笔记、小产品设计等形式作为作业或考试的一部分。

(四)培养了学生的创新实践能力

电子设计大赛需要的理论知识涉及电子信息技术的各个方面。电子设计竞赛实质是学生专业综合素质技能的竞赛,是实际科研活动和实际生产过程的缩影。在知识考查方面具有广泛性和深入性,在综合设计能力考察方面也具有一定难度。这不仅要求学生要有扎实的理论功底,同时需具有熟练的实践技能,并且能够熟练查阅资料,充分利用网络资源,发扬团队精神,互相取长补短。在大赛的促动下,学生自发地进行技能训练,到实验室的次数和频率都大大增加。参加过大赛的学生普遍反映,在后续的学习中,解决问题的动手能力和解决问题的信心明显增强。目前,不少知名的企业如合众达电子、深圳华为、深圳中兴、金信通信等来学校招收毕业生时,都表示愿意对参加过电子大赛并获奖的学生以优惠条件优先录用。

四、结束语

全国大学生电子设计竞赛,其规模正在不断扩大,其作用、意义也得到了广泛的肯定。通过参与并承办2011年广东赛区的赛事,激发了学生的学习热情,加强了创新实践能力的培养,同时有效地检验了我校电子类实践教学的水平和质量,促进了实践教学内容的改革与发展。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 张育广,邓俊,李彦超,等.实验技能竞赛与创新实践能力培养的探索[J].实验室研究与探索,2010,(8):207-209.

[2] 于微波,姜长泓,刘珀.以电子设计大赛促进实践教学改革[J].当代教育论坛,2010,(6):40-41.

篇(2)

理论上讲高校的创新实践教育内容应该涵盖该校的所有学科,但必须以高新技术为主导,这一点是必然的,否则就谈不上创新。而在高新科学技术中,电子信息学科则应是首当其冲的龙头学科,这也是毋庸置疑的,我校在开展创新实践教育中,无论是起步阶段,还是现已成立“大学生创新院”全面展开的今天,电子信息技术一直是创新实践教育的主导内容,以其为龙头学科带动其它相关学科,共同提高和发展。究其原因不外有两点:

第一,电子信息技术在诸多高新技术中是发展最快、最具活力、而且对自然科学的其它领域、对人类社会的发展乃至人们的日常生活影响最大的学科。作为在高校学习的大学生们,无论是电类的,还是非电类的,也无论理科的还是工科的,都必须对电子信息技术(包括模拟技术及数字技术、电子视听技术、电子测量技术、自动控制技术、近代通信技术、计算机科学及应用技术、光电技术等等)有一定程度的了解,都必须掌握和具有一定的电子信息技术方面的应用能力。我们所说的创新能力,当然而且必须包括电子信息方面的应用能力。

第二,21世纪既是电子信息时代,同时也是自然科学各个领域(学科)相互交叉渗透、相互融合的时代。这是当今科学技术发展最鲜明的特点之一。当前,电子信息学科已成学科相互交叉渗透的焦点,几乎找不到不采用电子信息技术为本学科服务的学科,这已是不争的事实和规律。很多非电学科都在大量采用电子信息技术来提高本学科的自动化程度,以电测技术来提高本学科的测量速度、范围和精度,从而促进本学科的发展。很多学科已把采不采用电子信息技术作为衡量其是否先进,是否接近现代化的尺度。因此,将其列为创新教育的主导内容也就是理所当然的事了。

经验证明,以电子信息技术为主导内容的创新实践教育对大学生有着强烈的吸引力,那些学有余力的非电专业学生大都渴望获取这方面的知识和能力。我校除各院系设有创新教育分中心外,还成立了面向全校的“大学生创新院”。在创新院下设的三个创新教育实践班中,其中两个属于电子信息学科,即“机电实践强化班”和“软件实践强化班”,而另一个“数模强化班”也以计算机为写作工具。而参加这三个中心活动的学生中,非电专业学生占65%,可见这些非电专业学生对学习电子信息技术的渴望程度。这些学生通过在中心的活动,创新实践能力显著提高。我院在2003年的全国大学生电子设计大赛中获得E题全国一等奖的三个学生,其中两个是校机械学院的学生。这些学生通过中心的培训,使本专业与电子信息技术紧密结合,从而显著地提高了创新实践能力。

2.全国电子设计竞赛活动为高校的创新实践教育活动提供了一个好平台

近年来,全国各地举办了很多大型的科技竞赛活动,如“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛和索尼杯全国电子设计大赛。我院的学生都积极参与了这些赛事。从效果看,确实起到了促进和深化创新教育实践活动的作用。笔者作为多次竞赛的指导教师,感受颇深。

(1)以竞赛为契机开展创新实践活动 自1994年始,全国电子设计竞赛已成功举办6届。从学生参赛就可看出电子设计大赛对创新实践教育的影响力,各高校均把参赛作为创新实践活动的重要内容。为参加竞赛,我校组成了多个技术专题组,围绕技术专题开展创新实践活动。学校主管部门则为这些活动提供各种条件,并举办校内的电子设计竞赛,参赛师生都显现出极大的热情,从而推动了创新实践教育活动。

(2)以竞赛来检验创新实践教育效果 开展创新实践教育,根本目的在于激发学生的创新实践意识并提高其创新实践能力。创新实践教育与学校传统的课内教育不同,不能通过一张考卷来评定其教学效果。但各种科技大赛,则是对学员创新实践能力的综合考评尺度。比如电子设计竞赛,从拿到考题后,选题、查阅资料、设计计算、备件、实际动手实施、调试、最后完成作品并写出论文,这些都要在短短的几天内完成,而且这期间可能还要不断修改方案,反复调试。这是对参赛者综合素质的全面检验和考核,是对学员的理论水平、理论联系实践能力、实际动手能力、软硬件综合应用能力、论文书写能力及品质意志、团结协作精神等的大测验。这些能力是实实在在的创新能力,来不得半点侥幸。这也是各高校为什么如此重视这个赛事的主要原因。

篇(3)

基金项目:安徽省示范实验实训中心《汽车技术实验实训中心》项目阶段性成果,项目编号:2013sxzx042

【文章摘要】

高职学生实践能力提升一直以来都是高职专业人才培养的重中之重, 也是高职教育教学改革的方向标。本文在对实践能力的涵义、形成机制分析的基础上,提出了基于电子设计大赛的学生主动实践能力培养模式为高职院校深化实践教学改革提供了参考。

【关键词】

电子设计大赛;主动实践能力;实践教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码: A 文章编号:

1 实践能力内涵特质

学术界往往更多强调学习者的认知能力,实践能力更多地被忽略。国外学者加德纳指出:“智力是在某种社会和文化环境的价值标准下,个体用以解决自己遇到的真正难题或产生及创造出某种产品所需要的能力。”,这一对智力概念的理解接近于我们所说的实践能力,在国内,傅维利、刘磊、吴志华等学者又进行了进一步的探索,他们认为:“实践能力是个体在生活和工作中解决 实际问题所显现的综合性能力,是个体生活、工作所必不可少的;它不是由书本传授而得到的,而是由生活经验和实践活动磨练习得的。”刘磊等人指出:“实践能力就是对个体解决问题的进程及方式上直接起稳定的调节控制作用的个体生理和心理特征的总和。

在国内外学者研究的基础上,实践能力可以理解为使用知识、技能解决现实问题的能力。这种理解可以从以下四个方面进行理解:一是它是能力的重要组成;二是它的活动对象包括工作、生活的各个领域;三是它是在实践中不断积累形成的; 四是它的基础是基本知识、技能的掌握, 创新意识和创造精神对实践能力的提升也很重要。

实践能力是在日常的工作、生活中通过日积月累的劳动积累形成的,不同职业形成不同实践能力。如机床操作员对机床的操作能力、工艺员对零件工艺的设计能力、管理人员的企业管理能力等。对于大学生而言,在没有职业活动的条件下,他们实践能力的形成主要依靠以下几种方式:

1)将已有知识转化为实际问题的解决技能

高职学生在专业知识、技能的学习的基础上,通过专周实训、顶岗实习等实践环节培养自己的实际操作能力和面对实际问题的解决能力,久而久之,这种实践不仅加深了对已有知识的掌握理解程度, 同时也具备了解决现实生产过程中实际问题的方法、步骤,实现了将已有知识转化为实际问题的解决技能。这种能力形成的关键是:实训实习岗位要与学习者的专业知识应用对接,同时有实践经验丰富的师傅进行指导。

2)长期运用,实践技能更为熟练

实际操作技能,在长期实际运用中, 不断强化,逐渐达到熟练。解决实际问题的方法、步骤,在不断进行各种问题的解决中,逐渐形成自己独有的思维方式和风格。这种能力形成的关键是:学习者必须自己参与实践,并能进行大量的训练,且实践经验丰富的师傅能及时得针对学习者的错误进行指导。

3)综合运用,形成解决综合问题的能力

在解决单一问题的基础上,通过对综合问题解决过程中多种知识、技能、方法等的综合应用,逐步形成综合问题的解决能力。这种能力形成的关键是:具备综合问题解决所需的各种知识、技能、方法,且能在实际问题中综合使用并加以总结。

学习者将已有知识转化为实际问题的解决技能、实践技能更为熟练、形成解决综合问题的能力这一过程即为其实际能力的形成过程。在这一过程中学习者的主动性就显得尤为重要。

2 基于电子设计大赛的学生主动实践能力培养

2.1 主动实践能力的涵义

学习者在教师制定的实践要求、步骤等规定框架下,按要求完成具体的实践任务,这种实践能力的形成往往被称为被动实践,这种实践只是对现有知识的一种掌握。这种实践学习者是在被动的状态下完成既定任务,往往缺乏对解决问题所需知识的主动理解、思考,当问题发生变化时往往又手足无措。要改变这一现状,关键是解决问题的方法、步骤必须有学习者自身通过思考,结合已有知识、技能去完成某一工作任务,这种实践往往被称之为主动实践。 建构主义的观点是:知识是学习者在特定的工作任务或工作情境中, 在教师或师傅的指导帮助下,通过主动学习和查阅资料,采用意义建构获取。建构主义教学理论对学习环境在知识掌握中的作用特别重视, 它的观点是学习环境的四大要素“情景”、“协作”、“会话”和“意义建构”对于知识的学习和掌握尤为重要。这一理论与主动实践能力对学习者的要求不谋而合。重视学生的主动性和参与性这一建构主义的思想,也为学生主动实践能力的培养提出了很好的理论基础。

2.2 基于电子设计大赛的学生主动实践能力培养

高职学生创新能力培养的关键是要主动实践,而电子设计竞赛则为学生主动实践能力培养提供了平台。电子设计竞赛的目的就在于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。从这个意义上说学生在参与电子设计竞赛的过程中,就必须从对竞赛题目的理解、分析到选题、具体方案设计、元器件的选择、设计装配制作、调试、最后完成作品并写出论文这一过程必须主动通过自己的思考来完成,且时间要求往往很紧。竞赛过程中对学生的理论运用能力、实践技能、软硬件结合能力、论文写作能力及意志品质、团队协作精神等都是一个很好的检验。

创新能力培养必须融入大学教学的每个环节、每个实验之中,探索基于项目研究的综合性课程设计、学生课外研学与自主创新的实验项目,拾级而上、循序渐进、渐次提升学生的主动实践能力。

2.2.1 开发基于项目研究的实验项目

在基础实验中,以项目为载体,通过教师的引导,在解决问题、完成任务的过程中让学生体验和掌握电工电子基础知识,并安排涵盖课程知识点、具有工程背景或实际应用价值的可实现多项功能及性能指标的综合设计性实验项目,在项目构思中,尽可能选择实现方法具有多样性,或实验结果随外部条件变化具有不确定性的内容,促进学生的主动探索与实践。可把电子设计大赛技能要求分解成具体的实验项目,探索、创新实验案例,例如交流控制电路设计、黑匣子电路结构与参数判定、多路抢答器设计步进电机转速控制系统设计、电磁式继电器的特征参数测量、R、L、C 网络频率特性测试与参数测量等。

2.2.2 开展综合型课程设计

在课程设计中,学生可根据所学专业和兴趣爱好选择具有工程背景的课题作为课程实践项目,自主制定课题的详细功能、规模和性能指标,经教师确认课题合理性、实现的可行性、知识广度、专业深度与工作量后,学生自主选择工作平台, 开始系统分析、研究设计、调试与工程实现,并进行项目总结,撰写设计报告,制定测试和演示方案,教师对项目作品进行验收、质询并分组进行演示。在整个课程设计中,突出学生主体、手脑并用及学生的研究探索,实现“知、情、意、能”复合培养, 提升学生的主动实践能力。例如依托电子设计大赛可开展简易逻辑分析仪设计、电能参数测试仪设计、高频调谐放大器设计、数字示波器设计等综合性课程设计。

2.2.3 实施以学生为中心的教学模式

在教学中积极倡导自主研学,着眼于学、思、知、行的有机结合,引导学生通过研究探索、信息查询、方案研讨、设计仿真、系统实现、调试测试等多种途径进行自主学习,精心安排实验内容,前期多以简单问题的提出,作为综合、复杂问题的铺垫,在问题发现和解决的过程中引导学生学会学习、学会思考、学会动手,后期设计综合实验项目,让学生很难找到现成答案,通过提出实验要求让学生必须经历“调查、研究、分析、规划、设计、实现、测试、总结”的研究过程,才能完成任务,通过设置考核内容调动学生关注实践过程中的各个环节,提升学生实践的乐趣及主动性。

2.2.4 优化集成创新实践环境

分层次按功能设置实验室,建设电子工艺、电工技术、电子技术及创新展示实验室等学科基础实验平台,优化电子系统设计、电气控制系统、高频电子电路等专业基础实验平台的仪器配置,拓展课外研学创新基地,以满足学习、研究、设计、分析、仿真、实验、制作、焊接、测试等不同环节的软硬件需求。建立网络信息化的教学管理制度,实施教师定时带班实验与学生自由开放实验相结合,同时加强实践项目管理与过程监控,保障教学质量。

“竞赛+ 项目”的教育教学改革模式的实质其实是将理论知识与实践技能分解成电子设计竞赛的各个模块化的工作任务,并通过竞赛加已完成。这种教育教学改革模式以现代职业教育理念为指导, 注重学生的职业发展需求,改变传统的单一的“填鸭式”教学,更多强调学习者学习的主动性、积极性,强调创新意识和团队精神的培养。在实践教学中通过合理的教学情景设计,实现教学做一体化,强化师生互动,充分发挥学生的主体作用。具体来说即是以电子设计竞赛的竞赛规程和竞赛任务为基础,将竞赛任务分解为一个个子任务,并将其转化为一个个实践教学情景,在日常教学中指导学生自主完成, 这种基于实际任务的教学情景设计能很好的激发学习者的学习积极性,契合建构主义理论。

基于电子设计大赛的学生主动实践能力培养为学生理论联系实际,解决实际问题提供了平台,提供了一种很好的技术技能型人才培养路径,这种强调大学生主动实践能力和创新意识的培养方式,必将为学生毕业后更好的适应企业工作岗位奠定基础。

【参考文献】

[1]GARDNER H.多元智能[M].北京: 新华出版社,1999:5.

[2] 吴志华,傅维利.实践能力含义及辨析[J].上海教育科研,2006 , (9):25.

[3] 刘磊,傅维利.实践能力:含义、结构及培养对策[J].教育科学, 2005,(2):2.

[4] 朱庆欢.开展大学生电子设计竞赛促进创新人才培养田.韶关学院学报,2006,27(9) :163—166.

篇(4)

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)11-0148-02

电子信息产业是一项新兴的高科技产业,产业前景十分广阔。随着信息科学技术的飞速发展,产业规模不断扩大,对电子信息类应用创新型人才的需求也愈来愈多。但是伴随高等教育大规模扩招,大学生就业竞争增大,就业难现象日渐凸显,同时企业为了生存和发展,对人才提出更高的要求,诸如具有2-3年工作经验、应用创新能力、快速学习能力及团队精神等等。这就要求普通高校以适应用人单位为实际需求,面向基层和生产第一线,强调实践能力和动手能力的培养,同时,要培养学生具有更宽广或者跨学科的知识视野,注重知识的有用性,具有创新精神和综合运用知识的能力。

第二课堂,特别是第二课堂的科技活动,作为高校教育教学活动的重要组成部分,具有很强的实践性和科技性,在培养学生的工程应用能力、创新意识和综合素质等方面体现了重要的作用和意义,一直受到社会认可和重视。大学生参与科研等实践活动最早可追溯到1969年美国麻省理工学院首倡的“本科生研究机会计划”(UROP),为本科生提供参加科研工作的机会,经过四十多年的发展和变革,成为国内外诸多知名高校普遍效仿的做法。国内以清华大学、浙江大学为代表的一批知名高校,从20世纪90年代初开始实施“大学生科研训练计划”(SRTP),取得了较好的成效,为其他高校开展大学生科技活动提供了许多宝贵的经验。[1] [2]

一、开展科技活动的指导思路

首先“以学生为主体,以教师为主导”,这是“一条主线”,贯穿于整个活动体系之中,即教师是科技活动的主导者和指导者,学生是主体,是执行人;突出“两个目标”的培养,既要“培养学生的工程应用能力和创新意识”,也要“培养学生的团队合作能力”,这是时展的需求;以“三种活动形式”来开展科技活动:技能培训、学科竞赛、科研训练,从基础知识、基本技能、基本应用的学习,到综合知识的运用,有计划分步实践;按学生个人能力有序地培养学生综合素质,分成“四个能力层次”阶段:基础技能层次、综合应用层次、系统设计层次、提高与创新层次。活动形式与能力层次相互交叉,有序进行,可持续发展。

二、开展科技活动的实践

(一)能力层次培养的多元化

1.基础技能:第一课堂很大程度上已经解决了基础知识和基本概念的学习问题,但是受到课堂教学内容和时间等因素的限制,在基本技能和基础应用的培养上还是不够完善,特别是在学习兴趣引导、持续培养上有很多不足之处。因此,我们在本科一年级就开展电子技术入门讲座与培训、EDA软件使用培训、常用仪器仪表使用、兴趣小制作等多项基础技能训练项目,来引导学生产生学习兴趣,培养学生的基本实践能力,为今后的学习打好基础。

2.综合应用能力:丰富的实验室各类资源,为我们开展技能应用能力培养提供了条件。结合实验室的建设和发展,多年来我们逐步形成三个工具型应用方向:430单片机类、FPGA类、DSP类。基于各类实验平台或者实验箱,进行指定的系统设计项目的认知、理解、实践和改进,逐步掌握当前主流系统设计芯片的使用。针对不同年级和专业的学生,我们每年都定期开设430单片机培训、FPGA应用培训、DSP(28XX系列为主)培训,学生根据自身兴趣或专业方向有选择的完成各类芯片的应用培训。

3.系统设计能力:系统设计能力反映了一个学生的综合素质,不仅要对所学知识内容良好地综合和灵活运用,还要具备一丝不苟的工作精神和良好的心理素质。在这个层次上,学生主要面对各类电子设计大赛的能力考验。如全国及江苏省大学生电子设计竞赛、“挑战杯”电子设计作品大赛、嵌入式系统设计大赛等,知识面广,技术含量高,不仅锻炼了学生的分析和解决问题的能力,还培养了他们吃苦耐劳、团队合作的探索精神。

4.提高与创新能力:通过科研训练以及参与教师科研,学生将受到严谨的治学态度和科学方法的良好训练,从而开阔视野,培养自身自学能力、组织能力、团队合作能力和想象能力,发挥创造力和潜能,激发创造精神。

(二)活动形式开展的多样化

1.技能培训:实践技能是基础,是解决问题的手段。第一课堂教学一般都偏重于理论教学,在实践技能讲授上不够深入,也不能充分激发学生的学习兴趣。所以,我们在开展第二课堂科技活动时,首先强调基本实践技能的掌握,基本软硬件工具的掌握。这些实践技能都是通过开展丰富的各项培训(专题学习)来逐步认识、学习和强化的。每年我们开展的专题培训有电子认知实训、电子制作、430单片机应用、DSP系统设计、FPGA应用开发(包括Verilog HDL建模训练)、ARM应用开发等等。我们每年对学生进行的培训多达5千人时数。

2.学科竞赛:学科竞赛是大学生用所学到的理论知识解决实际问题的有效载体。学生通过组织和参与学科竞赛,培养了创新性思维和创新能力、工程设计和动手能力、撰写科技论文能力以及团结协作能力。目前,我们开展的学科竞赛主要有全国及江苏省大学生电子设计竞赛、“博创杯”嵌入式系统设计大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、TI DSP创新挑战赛、Altera FPGA创新大赛等,每年我们指导学生至少完成5项作品。

3.科研训练:学生参与科研训练,能全方位地锻炼他们综合设计、应用和创新的能力。在科研活动中,学生将遇到一系列电子领域中最新发展的新理论、新技术、新手段、新材料,这将大大激发学生的创新意识,迫使学生突破原有的学习范围和模式,建立更为合理的知识结构,使学习变被动为主动。从2008年起,我校每年推出“本科生创新计划”活动,我们团队已立项20多项,每年指导将近30名学生参与其中。

(三)活动体系实践的步骤化

1.前期阶段:从学生入学至二年级上学期,一年半的时间。这是打基础的阶段。这期间学生主要面临着英语考级和高数等多门基础课程的学习压力,课外时间有限。所以这个阶段,以兴趣引导、培养为主,开展基本技能训练和能力培养。主要有专业介绍、电子技术入门、电子小制作等计划项目,此外还安排观摩电子设计等学科竞赛活动,引导和激发学生兴趣。

2.中期阶段:从二年级下学期至三年级下学期结束,一年半的时间。这是学生学习、掌握和实践的黄金阶段,是整个科技活动的核心阶段。这阶段主要培养学生各种专业技能和综合应用能力,如:从430单片机学习入门,逐步掌握电子系统设计的概念、方法和实践,再进一步延伸到DSP、FPGA、ARM的开发应用上。学生自身能力主要通过以上各类赛事来检验和锻炼。

3.后期阶段:四年级,一学年的时间。这是提高和创新的阶段。通过参与科研活动,进一步锻炼自身综合素质,培养团队协作能力和创新意识。我们每年度挑选合适的学生,5人组成一个课题小组,相互协作完成各项科研训练项目和教师科研项目。

三、实践成果和成效

自2008年以来,我们实践教学团队一直积极引导和培育学生对电子系统设计的兴趣和能力,有序有组织地开展科技讲座,开放项目研究,以及参加全国大学生电子设计竞赛、全国嵌入式设计大赛等活动,取得了良好的成绩。获得全国及江苏省电子设计竞赛奖项12项,其中江苏省一等奖2项,全国三等奖2项;“博创杯”全国嵌入式设计大赛奖项5项,其中全国三等奖1项,江苏省一等奖1项;校级大学生创新计划立项25项,校级教研教改项目立项3项。教师和学生的学习能力都得到了锻炼,成绩逐步上升。

通过第二课堂科技活动的设计和实践,取得了明显的教学成效。学生的综合素质和工程实践能力得到锻炼和提高,学生的自信心增强,分析问题和解决问题的能力明显比其他同学强,在专业课实验、毕业设计(论文)上依赖性很少,能独立出色地完成任务,成绩都是优良以上。此外由于知识面广、实践经验丰富,学生在面试和试用时占有较大优势,就业成功率比其他同学高很多。近年来通过第二课堂科技活动培养的学生,大部分都在上海、南京等城市的电子类相关公司的研发单位成功就业,很受欢迎。

第二课堂科技活动的成功实践,也吸引了更多教师积极参与其中,使教师对教育理念和人才培养目标有了新的认识,对能力培养和综合素质教育的重要性和必要性认识有了进一步提高,大大促进了我校教学研究的深化改革。

四、结束语

多年的实践证明,第二课堂科技活动将理论与实践、应用与创新紧密联系在一起,是第一课堂有益的补充和拓展,是挖掘和发挥学生自身潜能,促进学生个性发展的一项重要举措。今后我们将不断完善第二课堂科技活动,提高自身综合水平,营造科技文化氛围,树立科技创新和学术意识,让更多的学生积极参与其中,为培养创新型人才服务。

[ 注 释 ]

篇(5)

从元件清单已经能猜到题目的大体轮廓,电子设计大赛活动总结比如烟雾传感器热释电等可能是跟家居环境监测有关。万用电桥测电容电阻等。

经过3、4个小时的商讨我们决定做e题——三相多功能电表。任务是设计并制作一个能同时对三相工频交流电(频率波动范围为45-65hz)的三相电压、三相电流、三相有功功率、三相无功功率、总有功功率、总无功功率、功率因数、电网频率、有功电能和无功电能进行测量的数字式多用表。

对于这题首先要把很多概念性的东西搞懂,然后进行设计。我和大头感觉选这题真的很幸运,每当在某个技术问题上卡住的时候,我们总能有意或无意间解决问题,就像《人在囧途》中的那位——福将(“猴哥”,我是福将吧,硬件我可是没有出现问题哈,还算满意吧?哈哈)

从早上7、8点起来,到晚上2、3点睡觉,就这样8、9天始终是这样的作息时间。饭的问题,由“海夫卡卡”解决,他每天到饭点就去帮我们买饭,这次海夫卡卡做的真不错,论文写的很有质量,我们基本没有修改,在制作过程中也帮了很多。睡觉就在隔壁实验室,有人问道睡在哪里?我说在试验台上,哈哈。我们真是睡在试验台上的,那种比较大的试验台。

在这些天感觉快乐要大于辛苦,“男人海洋”的搞笑头像以及言谈,我和大头(猴哥),在说话的时候,当提到他的时候,总是很难想到他的真实名字,而是他的网名——男人海洋。当大头调程序出现问题的时候,我会说“找男人(海洋)问问去”。猴哥也很搞笑,看着猴哥,你不得不开心,他脸上分明就写着一个字“笑”。与猴哥合作那么多次了,每一次,感觉都是很成功,即使有些时候成绩不是很好,但是总是收获很多快乐。

言归正传,说说我们的设计制作——我们采用att7026c作为电能采集及数据处理芯片,由继电器组成控制电路对3个电压等级(100v/220v/380v)进行切换,对att7026输出数据由58单片机构成的主机进行处理,实现掉电存储、液晶显示、键盘控制以及485通信和红外传输等功能控制,从机负责信号的接收,实现远程抄表。

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一、传统教学的内容、方法及其弊端

随着计算机技术、嵌入式技术的发展,计算机基础技术的内容也在逐步地产生变化,当前《C语言程序设计》教学内容、教学方法必须依据专业特点、技术热点、企业的技术要求、发展趋势进行改革,以适应新的形势和要求。传统的教学内容和方法存在很大的弊端,主要有下面几点:

(1)以普通PC机作为C语言运行的主要硬件平台

对于电子电气类专业的学生,毕业后从事开发PC机的C语言程序的情况是非常少的,C语言功能的强大及广泛应用在于它既是高级语言又接近底层,所以被称为“中级语言”。它不同于目前流行的C#、Java等语言,它主要活跃于单片机、嵌入式微处理器、DSP等嵌入式系统,这些也正是电子设计大赛主要考核的内容。以PC为平台,学生不理解C语言有什么用,缺乏学习的动力,因为当前所接触到的PC上林林总总、令人眼花缭乱的软件基本不是用C语言直接开发的,学生产生了很大的疑惑。另外,以PC为平台编写的例子程序一般比较抽象,由于X86体系的处理器比较复杂,内存的映射关系不容易理解,造成学生难以理解指针等C语言的重要概念。

(2)教学内容过于注重语法细节,忽视语言应用

教学内容重点放在语言要素讲解上,过于重视语法细节,现有教材提供的例子只重视语法讲解,不注重风格,在变量名称、注释、习惯用法上不符合规范,代码质量不高。作为模块化编程基础的函数、C语言的精髓指针、文件的组织与安排等重要内容的引入过慢。另外在一些习题上出现一些或许是正确的但是却不可能出现或很少有这种用法的程序表达,误导了学生。还有一些基于项目教学法所引入的项目,由于基于PC平台,而C语言不擅长做windows程序界面设计,以DOS界面为主,学生认为知识过时,提不起兴趣。

(3)教学方法单调,手段不多

教学方法主要采用讲授法和实验法,近年来也开始推广采用项目教学法。对于讲授法和实验法,学生只是被动接受,缺乏主动参与,他们更多地关注计算机等级考试,不能切实体会C语言在实际应用中的强大。对于项目教学法,关键在于选择合适的项目,但是由于以PC为运行平台,难以设计一个同时具备实用性、趣味性、新颖性、可操作性并覆盖了大多数知识要点的题目。电子设计大赛中,单片机或各种嵌入式微处理器的使用是非常重要的知识点,由于比赛时间短、题目灵活,对单片机的开发必须要采用C语言编程。因此,为了取得更好的成绩,优秀的队伍还必须在比赛准备期间做好各个基本模块,采用模块化编程、考虑程序的移植性,以企业项目开发的标准来做准备。而由于以上几点弊端,学生在参加电子设计大赛的过程中,感觉学与用之间鸿沟很大,指导教师需要给他们补充很多内容。比如:课堂上C语言和单片机的课程是分开独立的,而单片机的教学为强调对计算机原理的理解,课堂上主要运用的是汇编语言,而C语言课堂也没有很好地结合单片机来讲解,造成了衔接上的困难。

二、硬件平台的选择与教学内容的改革

上面的分析中知道,C语言运行的平台是一个关键的选择,针对专业上需求的特点及目前电子设计大赛的要求,选择了以单片机或嵌入式处理器为主、PC机为辅的平台方案。通过分析比较了51、AVR、stm32、ARM7微处理器等几个常见微控制器,从处理器的结构、对标准C支持的程度、易学易用性、是否满足电子大赛要求等几个方面考虑,最终确定了AVR单片机作为C语言运行平台。在教学内容上,重点放在模块化编程、常见控制程序分析、指针的操作等内容,强调编程良好的风格,一开始就要求学生写规范的代码。由于引入了AVR单片机,而学时上是不增加的,经过我们教学实践发现,即使没有对AVR单片机这部分做详细的讲解,学生也能够理解并应用,这个跟学C语言而不需要知道PC机的原理是一样的。只需要告诉学生,如何通过指针操作单片机的寄存器,而不同的寄存器有什么功能或效应,学生就可以快速应用。

1.教学方法的改进

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面对新形势下高等教育面临的挑战,地方高校本科生毕业设计(论文)工作也遇到了新问题,出现了新情况。

1.学生方面存在的问题

(1)学生规模增加过快。近年来,地方高校扩招严重,学生人数增加较快,整体素质参差不齐。虽然目前各高校对本科教学投入增加较大,办学条件有了不同程度的改善,但与现代教育发展要求之间还存在一定距离。学生人数的大幅增加与教师人数、实验室资源等增加还不成比例。

(2)就业压力、考研和公务员热影响大。我国毕业分配制度已从包分配转变为面向市场的自主择业,随着招生人数的增加,加上世界性的金融危机的影响,就业难度也越来越大,尤其是一些基础学科,与企业需求间有一定差距,学生就业压力一般比较大。绝大多数高校都将毕业设计(论文)工作安排在本科教学计划的第八学期,而此时正是学生忙于参加各种招聘会的应聘、面试、笔试上。招聘会越来越多,学生的期望值越来越高,而现在的就业形势越来越严峻,学校又有就业率指标要求,所以毕业设计的客观环境也变得越来越不理想。另外,现在许多学生忙于考研及复试、调剂、司法考试、公务员考试等,这些都会导致毕业设计(论文)时间投入不足,准备不充分,草草收场,质量不高。

2.指导教师方面的问题

(1)师资力量匮乏,教师精力不够。教师资源紧缺是影响毕业设计(论文)水平提高的另一个主要因素。对地方高校各专业进行调查,发现由于扩招大部分专业教师与毕业生的师生比例都在1:15以上。高级职称老师指导毕业生人数基本都有十几人甚至更多,造成毕业设计(论文)工作负担过重,很难对每个学生进行充分的指导。

(2)一些指导教师水平不高,责任心不强。在毕业设计(论文)指导上,由于责任心不强等主观因素和科研任务较重及指导学生数较多等客观因素的影响,指导教师很少与学生见面,缺乏指导,学生遇到问题得不到及时解决,没有阶段性的检查验收和改进要求,使做设计(论文)过程出现无谓的偏差而后再修正。个别教师责任心不强,对学生的进展不闻不问。对论文写作没有认真指导,初稿上交后,教师没有真正花点时间认真审阅论文的结构、规范性等,甚至有的根本不看,导致草草装订。

3.管理方面存在问题

尽管一般学校都有针对本科毕业设计(论文)制定的规章制度条例,但许多院校在执行中不够严格、不规范,缺乏可操作性,对该工作疏于检查、监督,实施不力。缺乏对毕业设计(论文)全过程的有效监控,指导工作缺乏有效的绩效考核,缺乏质量评价体系,缺乏对指导教师真正有效的监督机制和奖惩措施。

二、完善本科毕业设计(论文)管理体系,开展多元化模式改革与实践

1.学生层面的改革与实践

(1)提高思想认识,端正学习态度。加强对学生的思想教育,帮助学生树立正确的学习态度,提升学生对于毕业设计(论文)重要性的认识,培养学生良好的学习习惯,提高学生的诚信度。在毕业设计(论文)工作开始时,要求各学院召开毕业设计(论文)动员与宣传会,向学生讲解做好毕业设计(论文)工作是就业和考研的前提,如果没有做好毕业设计(论文)将会导致不能按时毕业,则就业和考研只能是空中楼阁和水中明月。

(2)鼓励学生积极参加各种科研活动和科技竞赛。鼓励学生自己开展科技研究,组织学生参与教师从事的课题研究,尽早参与到科学研究的过程中来。在学校层面上组织和鼓励学生积极参加国家、省、市和大学主办的各类科技文化竞赛活动,如挑战杯、数学建模、电子设计大赛、结构设计大赛、机械创新设计大赛、创业设计大赛、化工设计大赛、文科类征文比赛、外语类短剧大赛、艺术类汇演和创作竞赛等。通过这些活动可以锻炼学生实践动手能力,将所学基本知识、基本技能进行综合应用和消化吸收,提高学生毕业设计(论文)能力和质量。

2.指导教师层面改革与实践

(1)建立完善的导师负责制。毕业设计(论文)教学实行导师负责制,指导教师应对整个毕业设计(论文)阶段的教学活动全面负责。指导教师负责培养学生独立分析问题、解决问题能力和创新精神,注重启发、调动和发挥学生的主动性和积极性。指导教师要重视对学生进行思想政治教育,注重教书育人,以严谨的治学态度与高尚的职业道德影响学生。指导教师应组织学生认真学习毕业设计(论文)工作手册、大纲及指导书,认真指导学生制定出详细的工作进程计划。

(2)加强资格审查,严格限制指导学生数,灵活选聘导师。规定毕业设计(论文)指导教师必须由中级以上职称的教师担任。提倡校内外指导教师相结合,可以根据需要选聘校外企事业单位符合条件的专业人员做指导教师,特别是当学生在校外进行毕业设计(论文)工作时,尤为必要,同时,有效地解决了由于扩招学生人数多,指导教师数量不足的问题。同时,严格限制每名教师指导学生人数。

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2实践课程内容的设计思想

通信工程专业自第四学期进入专业课程阶段,专业阶段实践类课程(除课程当中的实验课以外)包括:单片机原理课程设计、信号与系统课程设计、高频电子线路课程设计、生产实习、通信原理与系统课程设计、专业方向课程设计和创新性实验。由于单片机原理课程设计和信号与系统课程设计属于基础课,因此本次规划只涉及其余的5门课程。原先这5门课程设计的内容主要有:(1)高频电子线路:等幅调制发射电路仿真设计以及收音机组装与调试;(2)生产实习:电视机组装与调试;(3)通信原理与系统课程设计:MATLAB仿真验证编码和调制原理;(4)专业方向课程设计:通信系统方案设计;(5)创新性实验3个,分别在第4、5、6学期,内容由指导教师自选。在专业实践教学的调整和构建中,设计了分层次渐进的体系结构,遵循“基础理论知识学习—电路设计能力培养—系统设计能力培养”的实践教学培养思路,同时基于一体化的考虑,规划了统一的设计任务,即设计一个完整通信系统:多个无线传输站点构成的多点对多点的基本通信网络。各课程在这一统一的任务下,承担不同的子任务,如无线收发模块设计、纠错编码、网络协议设计等。对所涉及课程任务进行统一设计的好处如下:(1)完整系统的设计。经历由细节到整体,由电路单元到功能系统的设计过程,使学生了解针对不同层次的功能实现需要不同的设计思路。(2)节省实验经费。一体化任务设计,使前期课程的设计成果,可用于后续的设计,如无线收发信机,可以用于构建数字编码通信系统。(3)避免知识的重复。以前的课程设计在内容上出现不同程度的重复,去掉重复部分后可节省时间学习其他新知识。

3一体化课程规划和层次化内容设计

按照课程时间计划,课程设计和生产实习按时间先后依次是:高频电子线路课程设计、生产实习、通信原理与系统课程设计、专业方向课程设计,其时间顺序和所属的层次如图1所示。创新性实验分3个阶段,分别设在第4、第5、第6三个学期,完成不同的任务。调整后高频电子线路课程设计主要是验证上变频、下变频以及振荡器的工作机理,用MultiSim构建电路,并进行仿真;生产实习是让学生学会电路图纸和PCB版图制作,设计和制成无线收/发信机电路板;通信原理与系统课程设计的目的是实现点对点通信系统,任务是调试收/发信机、信道纠错编码设计等;专业方向课程设计的目的是用收/发信机模块和控制终端构建RS-485总线结构的网络或是简单的ALOHA网络。

4课程体系改革措施

为保证一体化实践课程教学任务的顺利实施,采取了以下措施:(1)打破课程界限,设立可分解的综合任务。将整个实践课程内容设计为一个统一任务,即建设一个通信网络系统,但各个课程的任务又是相对独立和完整的一个子任务,前期课程的设计成果用于后期课程的任务系统的建设。(2)专业实验室全面向学生开放。由于课程设计环环相扣,前期设计的成果就是后续设计内容的基础,因此本次课程设计必须成功才能进行下次的设计,而且性能越好下一级课程设计成功的可能性越大。为了保证设计任务顺利进行,开放有关实验室为学生提供实验场所。(3)设立专门的团队从头至尾全程负责。整个课程体系设置成一个大的综合任务,前后之间紧密联系,因此,指导教师必须要对此次设计之前和之后的任务非常清楚,这样才能保证整个设计任务的顺利实施,为此成立专门的实践课程教学团队负责整个任务的实施,每位教师都要熟悉流程中所有任务内容。

5课程内容改革实施效果

通过对2009、2010、2011级本科生的实施效果来看,学生的学习成绩和能力获取方面有明显改善。(1)拓宽了学生对专业知识和专业领域的认知视野,加深了他们对专业课程之间以及课程与具体工程实际之间关系的理解,激发了学生对本专业知识的学习兴趣,他们在信息论与编码、通信原理等理论课程的成绩都有明显的提升。(2)提高了学生的工程实践能力和科研素质。改革后的课程体系和内容,对学生掌握学以致用的能力的提升作用颇为明显。学生在进入毕业论文阶段,其动手能力表现得到导师们的一致认可。(3)弥合了通信技术理论和工程实践的裂隙。通过改革实践课程,可以一定程度上弥合课程的课本知识是与工程实践相脱节的裂隙,与工程实际的衔接也激发了许多同学课外实践的兴趣,近年来,越来越多的通信专业学生利用课余时间或暑假进入实验室进一步拓展学习。(4)多名学生在近几年参加山东省大学生电子设计竞赛、全国电子专业人才设计大赛、全国大学生电子设计大赛、“挑战杯”创业大赛、全国信息技术大赛、山东省机器人大赛等各级电子设计竞赛、创新性项目中获得优异的成绩。(5)毕业生就业岗位层次有了很大提升。实施教学改革后,除去考上研究生的同学外,有一批学生进入通信设备公司,从事技术含量较高的研发或设备技术支持工作,就业工作岗位层次明显提升。

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中图分类号:G642.423 文献标志码:B 文章编号:1674-9324(2016)03-0094-02

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:

[1]汤勇明,堵国牛贺晋,等.大学生竞赛组织和创新能力培养的探索[J].电气电子教学学报,2009,31(4):76-77.

篇(10)

引言

全国大学生电子设计大赛是国家教育部国家教育部、信息产业部主办的,从1994年开始每两年举办一次,江西省大学生电子设计竞赛是省教育厅主办的大学生竞赛科目之一,每年五月份举办一次,目的在于推动高职院校电子类专业的教学改革,进而提高教学质量。

1.通过竞赛,不断提升“双师素质”和实训环境建设。

我院电子专业从2007年开始积极参加国家、省电子设计竞赛以来,获取国家一等奖1项,二等奖2项,省级奖项100余项。目前我院电子系共有13位电子专业老师,2位教授,1位高级工程师,4位副教授,5位讲师,形成一个结构合理、优秀的教学团队,“电子设计与制作”教学团队2010年评为江西省优秀教学团队,其中吴国辉老师获“江西省教学名师”称号。我系通过积极申报,获批2011年中央财政支持的电子实训基地建设项目,教学硬件设施已经有非常大的改善。

2.电子设计竞赛推动实践教学改革。

我系教师以赛促学,以赛促教,形成了一系列的围绕竞赛组织的学习活动,获得了一定的成绩。教师相继在省级刊物发表相关竞赛类论文20余篇,并获批省级精品课程4项,研发专利20余个。围绕竞赛对课程进行改革,对应用电子技术专业进行了针对性的课改,让“竞赛内容进课堂”,将相关的课程编写成教材,从趣味性,学生思考方面入手,在引导学生的兴趣的前提下,对学生的动手能力有了很大的提升。以学生能力发展为指标。以赛代考,通过学生参赛的选拔,对学生进行全面的考核!

3.以赛促学

竞赛为学生搭建了一个实践平台,由于现在上课的目标明确,学生的积极性提高了,每次课都能很好的完成一个小制作,并能很好的解答老师提出的引导性的扩展。我系积极开展第二课堂,如电子协会,电子免费维修点,并在老师的带领下向校外接受各种业务。学校也建立了相关的机制,每学期定期请名师及企业工程师对学生开展知识讲座,以拓展学生思路,获取更多的知识,同时参加过竞赛的毕业生均受到用人单位的青睐。

4.竞赛在学生中以点带面的积极作用

篇(11)

作者简介:王泱(1972-),女,江苏铜山人,华北电力大学教务处,高级工程师;王秀梅(1965-),女,河北邯郸人,华北电力大学教务处副处长,研究员。(河北保定071003)

中图分类号:G642.44     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)09-0050-02

近年来,华北电力大学学生在各类创新竞赛中取得了优异成绩,特别是在2011年第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛中取得了总成绩排名第一的佳绩,同年华电学生又在“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中摘得特等奖1项。而在2010年全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛中,华电学生一举获得一等奖4项、二等奖1项、三等奖5项,在该竞赛全部奖项中每8块奖牌就有1块被华电学子摘得。华北电力大学“厚基础、重实践、强能力”的人才培养特色[1]在大学生创新竞赛中再次得到彰显。大学生创新实践能力是学校加强教学建设、深化教学改革、促进创新教育的综合体现。本文从加强创新实践基地建设的角度,介绍华北电力大学在培养学生创新实践能力方面所做的工作。

一、创新实践基地初具规模[2]

从1998年开始,学校利用校企合作基地捐赠的设备,在校办工厂建立电工实践基地,开出了具有学校特色的高、低压系列电工实践训练项目30多项,制定了《电工实践基地开放管理办法》,率先向本科生开放。2000年以后,学校充分利用国家级、省级实验教学示范中心陆续建设了数模、电子技术、仿真技术、物理、机器人、自动化、机械设计等一批创新实践基地,并出台了《仿真创新实践基地开放管理办法》、《电子设计自动化(EDA)创新实践基地开放管理办法》、《物理实践创新基地开放管理办法》等措施,使一批依托于实验室的创新实践基地陆续开放。为了全面推行学校各类实验室开放工作,学校出台了《实验室开放管理办法》,要求各类教学实验室、科研实验室、实践基地,都要努力创造条件对全校本科学生开放。目前,学校共有创新实践基地10个,涵盖了基础、技术基础、专业领域和工程实践。各创新基地根据自己的特点拟定了数百项不同层次、不同系列的设计性和创新性项目,学生可根据兴趣和爱好自主申请到基地进行创新实践。学校还设立了“课外能力・素质学分”,只要按要求完成实践项目,即可获得相应学分。创新基地的建立,有力地推动了工程教育人才培养模式改革,极大地激发了学生参与科技创新的积极性,营造了良好的学术氛围,给广大学生参加科研和创新实践活动创造了有利条件。

二、创新实践活动丰富多彩[3-4]

1.电工创新实践基地

电工创新实践基地是依托于国家级工程训练中心建立起来的,定位在培养掌握职业技术操作的基本技能和创新技能,熟悉电力行业设备运行过程,具有一定的解决现场问题的智力技能型人才。基地能够开展“高低压成套开关设备系列设计性实验”、“机电拖动与控制系列设计性实验”等近30个设计性实验,这些项目全部是工程实际项目,面向不同专业、不同层次学生开放,进行设计性、综合性工程实践。学生选修电工实践课程后,可利用自己的空余时间,如双休日、寒暑假以及晚自习的时间进行实践活动。这样学生可以有独立进行计划工作的机会,在一定时间范围内可以自行组织、安排自己的学习行为。学校将基地开出的课程作为公共选修课,将学分纳入毕业基本学分要求,并计入学生成绩档案。这一制度大大激励和调动了学生参与工程实践的积极性、主动性,使得学生的电工技术动手实践能力锻炼成为必修项目。

2.机械设计创新实践基地

机械设计创新实践基地采用项目教学法,学生通过自己设计、动手组装和建造有一定功能的项目作品,可以掌握各种机械结构的原理和使用方法,常用电子元器件作用、原理、使用技巧,常用的编程方法与串口通讯方法等。自2006年9月开始,基地利用慧鱼创新系统平台开设科技创新实验课程,已经有650余人完成课程项目的制作与开发;基地还开设了“机器人制作与开发”课程的培训,已经有200余人完成课程项目的制作与开发,并组织学生参加了亚太大学生机器人大赛。基地目前已经成功组织两届校内大学生机械创新设计大赛,选拔优秀学生参加了全国大学生机械创新设计大赛,取得了较好的成绩。近三年有10多个国家级大学生创新性实验计划资助的项目在该基地设计制作,他们设计的作品多次代表学校登上全国大学生科技创新论坛的舞台。

3.电子技术创新实践基地

电子技术创新实践基地作为河北省实验教学示范中心,负责全校学生各类电子设计竞赛等创新活动的指导。基地实施电子技术实践能力分级培养方案,分级培养在保留并规范应知应会的基础训练,丰富和完善设计型实验项目的基础上,将传统实验与现代技术相结合,增加综合设计型、创新型实验教学内容,构建“基础设计型、综合设计型、创新型”的三级式分层次实践教学体系。学生可以在教师的指导下根据实际兴趣自选实验项目并完成相应的实验任务,或者直接参与教师的工程项目。基地教师负责指导3项国家级大学生创新行动计划项目,5项校级大学生创新行动计划项目。基地在开展创新实践的同时,举办了五届校内电子设计大赛。而学生们在基地经过动手实践后,设计、制作电子作品的能力大大增强,多次获得全国大学生电子设计竞赛一等奖。

4.仿真创新实践基地

仿真创新实践基地是依托于原电力部“电力生产仿真与优化控制重点实验室”建立起来的大学生创新实践基地,除承担着学校不同专业的实践教学活动――热能工程、热能工程(集控方向)、电气工程专业的“火电厂运行仿真实践”、“发电厂仿真实习”外,还面向学生开展“分散控制系统(DCS)综合实践”等,组织学生参加“火电厂运行综合实践”实践创新项目,既提高学生的实际操作能力,又可使学生获得相应证书,对学生的就业和分配大有裨益。通过仿真训练之后,大大提高学生操控电力生产大型系统的能力,提高分析解决其中实际问题的实践能力。通过实践训练,学生在校期间就可以申请中国电力企业联合会颁发的“火电厂集控运行值班员”资格证书,这很受学生欢迎。基地教师负责指导4项国家级大学生创新行动计划项目,3项校级大学生创新行动计划项目。除此之外,基地面向全校学生组织了两届校内智能汽车大赛,智能汽车大赛不仅使学生了解了智能车的目标要求、硬件结构、软件系统,而且还使学生能够综合运用自动控制原理、计算机控制、控制装置和仪表等各科知识。学生通过校内训练,参加四届全国大学生智能汽车大赛,均取得了一、二等奖的好成绩。

5.数学建模创新实践基地

数学建模创新实践基地依托学校的数学建模试验中心建立,是大学生进行数学研究和开展数学建模创新活动的重要基地。基地自行开发了高等数学实验系统、数值分析实验系统,建立了局域网络体系,形成了应用数学、计算科学和信息科学领域的稳定的研究方向。基地开设了“数学建模与数学实验”、“高等数学J”、“线性代数J”、“数学建模选修课”、“数学建模课程设计”等课程,还为学生搭建了数学实验、数学建模等多个创新平台,以选修课、课程设计、竞赛活动等形式,面向全校学生开放,指导学生开展数学研究与创新活动。多年来,基地以全国大学生数学建模竞赛等创新大赛为契机,以培养带动竞赛,以竞赛促进培养,充分调动大学生的积极性。主动参与培养学生创新能力的过程,使大学生在动手实践能力方面取得长足进步,也使具有特长的学生脱颖而出。基地已举办了八届校内大学生数学建模竞赛,近年来在全国乃至国际性的数学建模竞赛中连年取得一、二等奖的优异成绩。

6.物理创新实践基地

物理创新实践基地至今已指导学生完成教学演示仪器、科技作品100余项,部分学生创新实践完成后撰写的小论文,已在公开刊物上发表多篇。自制的演示仪器和科技作品都充实到了物理现象探索研究厅中,成为物理演示实验项目的重要组成部分。学生在基地制作的作品参加了各种各样的科技活动,如制作的校园魔术秀系列作品先后参加了中央电视台《异想天开》、《走进科学》节目录制。特别值得一提的是,学生在飞行器的制作方面构思新颖、制作精良,多次参加过全国无动力高台飞行大赛,均取得优异成绩,被中央电视台、新华网、新浪网、《北京晨报》、《辽宁日报》、《航空知识》等多家媒体报道。现在,华电学子在全国无动力高台飞行大赛上的优异表现已经成为该项赛事的一道亮丽的风景线,华北电力大学已经成为该赛事不可或缺的成员之一。

三、创新实践成效显著

1.全国性的各类竞赛中屡获佳绩

多年来,学校建设的一批示范性、开放式的创新实践基地,为提高学生的创新实践能力提供了有力的保障,大批学生在创新实践基地进行了工程实践训练和各级各类创新实践活动,不仅提高了动手能力,分析问题和解决问题的能力,而且使学生的创新精神和实践能力得到了充分锻炼,有力地促进了学生全面素质的提高。2008以来,通过创新实践基地培训的学生在全国大学生数学建模竞赛、全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生机械创新设计大赛等竞赛中,共获得国家、国际竞赛特等奖和一等奖105项,二等奖215项,三等奖388项。

2.颁发“实践能力”等级证书

为提高学生的实践能力和综合素质,学校试行学生实践能力的分层次培养,对达到相应层次、经考核合格者,发放相应等级证书,目前已在仿真与控制技术实验室、电子技术实验中心试点实施。

(1)电力行业仿真培训证书。仿真与控制技术实验室是经过中国电力企业联合会培训中心认证的电力行业仿真运行培训基地,具有发放电力行业仿真培训证书的资格,并得到国家劳动部认可。学校充分利用这一优势,将电力行业仿真运行培训基地向全体学生开放,接纳学生自主参加综合实践。学生通过完成相关课程学习和进行上机操作,考试成绩合格后,可通过申请,获得中国电力联合会下发的电力行业仿真培训证书,已有30多名学生获得这一证书。

(2)电子技术实践能力等级证书。首批成为河北省实验教学示范中心的电子技术实验中心,对电子技术实验教学进行进一步改革,将教学内容分为基础型、综合型、研究型三个类型,以加强学生动手操作能力、知识综合应用能力、创新能力培养。采用全开放的形式,学生根据课题要求在课外独立完成实验内容,经考核合格后,已有近200名学生获得电子技术实践能力的等级证书。

(3)电工实践训练证书。学校将电工实践基地开出的课程作为公共选修课,将学分纳入校内任选课课程学分,并计入学生成绩档案。课外实践项目的开设,极大地调动了学生的积极性,学生报名踊跃,参与性强。每年都有相关年级10%左右的学生在基地自主进行工程实践,已有3000多人获得电工实践训练证书。

3.提升毕业生的就业竞争力

学校制定了《关于实施创新教育加强学生创新精神和实践能力培养的若干意见》、《大学生科技创新行动计划》,建立有利于学生创新能力培养的激励机制,如在学生年度评优中设立“科技创新能力优秀奖”单项奖;在推荐免试研究生中,将学生的创新能力作为重要考察条件,并规定有特殊学术专长的学生可不拘一格加以推荐;对获得国家级或省部级创新成果的学生,规定可申请免修与之相关的课程学分等。这些措施极大地激发了学生参与科技创新的积极性,在大学生创新实践基地有过实践经历和大赛锻炼的毕业生发展走势非常好,业内企业非常认可学生的创新素质。参加过各类竞赛并获得国家级奖项的学生毕业后绝大多数被保送或考取了国内一流大学的研究生,有的已经在IBM、微软中国、摩托罗拉、谷歌等国际知名的大公司工作。参加创新实践活动所学到的知识和经历使他们在科研、工作中都发挥了重要的作用。一直以来,华北电力大学的毕业生以基础扎实、实践能力强受到用人单位的普遍好评,毕业生一次就业率稳定在96%以上。

创新实践基地是培养学生创新实践能力的重要场所。学校抓好实践基地建设,是培养高水平创新人才的关键。当前创新实践基地在培养学生创新精神和实践能力方面发挥出越来越重要的作用,在创新人才培养中取得了显著的成效。今后,我们在总结创新实践基地建设过程中各方面经验的同时,还应在实践方式、实践内容、指导方式等方面做更深层次的研究和改革,以期在创新人才培养中发挥出更大的作用。

参考文献:

[1]安连锁,米增强,王秀梅,等.以学生为本 积极推进人才培养模式的改革与创新[J].中国大学教学,2004,(8):14-16.