時(shí)間:2022-04-25 09:22:57
導(dǎo)語:在電子設(shè)計(jì)論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
1教學(xué)特色
(1)電子設(shè)計(jì)實(shí)踐能力提高班的課程系列化、模塊化、層次化。(2)以實(shí)踐教學(xué)為主,突出實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)“玩中學(xué),學(xué)中玩”“做中學(xué),學(xué)中做”。(3)拓展學(xué)生的知識(shí)面,補(bǔ)充實(shí)踐學(xué)時(shí),豐富課余生活,形成學(xué)生的特長和個(gè)性。(4)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)、就業(yè)能力的提高。(5)全面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,培養(yǎng)企業(yè)需要的電氣信息類拔尖人才。
2教學(xué)計(jì)劃和內(nèi)容
電子設(shè)計(jì)實(shí)踐能力提高班的教學(xué)計(jì)劃分為三個(gè)階段,課內(nèi)總學(xué)時(shí)數(shù)108課時(shí),全年安排36周,每學(xué)期18周,周學(xué)時(shí)數(shù)為3課時(shí),教務(wù)處教學(xué)計(jì)劃單列組班。第一階段:電工電子認(rèn)知階段,完成12學(xué)時(shí)教學(xué)計(jì)劃內(nèi)容(見表1)。第二階段:集中實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ?xùn)練階段,完成42學(xué)時(shí)教學(xué)計(jì)劃內(nèi)容。集中實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ?xùn)練以AVR單片機(jī)為載體,通過編程實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的各種功能。AVR單片機(jī)是目前最新的單片機(jī)系列之一,擁有豐富的片內(nèi)硬件資源,功能強(qiáng)大,可靠性高,功耗低,在業(yè)界得到迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用。集中訓(xùn)練環(huán)節(jié)以ATMEGA128A芯片構(gòu)成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),完成21個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的訓(xùn)練(見表2)。第三階段:分組分項(xiàng)目綜合訓(xùn)練階段,完成54學(xué)時(shí)教學(xué)計(jì)劃內(nèi)容。學(xué)生分組,每組2~3人,自由組合,自由選擇項(xiàng)目類別,采用命題作文的形式完成一個(gè)典型電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、組裝、實(shí)驗(yàn)和調(diào)試(見表3)。
3組織方式
學(xué)校教務(wù)處每年下達(dá)單列教學(xué)計(jì)劃,電子設(shè)計(jì)實(shí)踐能力提高班招生名額為30人,招生工作在大一下學(xué)期進(jìn)行,全校理工類專業(yè)一年級(jí)本科生各科成績合格者均可報(bào)名參加考試。電工電子實(shí)驗(yàn)中心負(fù)責(zé)組織初試和復(fù)試,初試主要考查學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能,初試通過后,在網(wǎng)上公示名單;對(duì)初試合格學(xué)生進(jìn)行復(fù)試,復(fù)試采用面試形式,主要考查學(xué)生的非智力因素及合作溝通能力,確定最終錄取名單并在網(wǎng)上公示。電子設(shè)計(jì)實(shí)踐能力提高班的教學(xué)安排在大二上、下兩個(gè)學(xué)期,上學(xué)期完成基礎(chǔ)能力訓(xùn)練,下學(xué)期完成綜合能力培養(yǎng),總學(xué)時(shí)數(shù)為432課時(shí),其中課內(nèi)108課時(shí),課外324課時(shí),由電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)分階段分梯度完成。
4運(yùn)行管理機(jī)制
電子設(shè)計(jì)實(shí)踐能力提高班的學(xué)生來自學(xué)校不同學(xué)院、不同專業(yè),為方便教學(xué),同時(shí)不影響學(xué)生的正常學(xué)習(xí),提高班教學(xué)時(shí)間一般安排在18:00~21:00。要求教師具有良好的敬業(yè)態(tài)度和較強(qiáng)的奉獻(xiàn)精神;要求學(xué)生既有濃厚的電工電子實(shí)驗(yàn)興趣,又有強(qiáng)烈的責(zé)任心和擔(dān)當(dāng)力;為了不影響常規(guī)教學(xué),提高班的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)元器件、材料需單獨(dú)購置和準(zhǔn)備,不宜與常規(guī)教學(xué)設(shè)備共用;要求教師深入開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,采用自主研究式、探索式實(shí)驗(yàn)?zāi)J?,培養(yǎng)學(xué)生玩中學(xué)、做中學(xué)的能力;引入退出機(jī)制,允許不適應(yīng)這種教學(xué)模式的學(xué)生退出,學(xué)生退出后不能獲得相應(yīng)的學(xué)分;引入新的評(píng)價(jià)機(jī)制,學(xué)生的成績由綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告和電子作品綜合評(píng)定,所得學(xué)分與其他選修課學(xué)分價(jià)值相同。
5實(shí)踐效果
2013年5月,經(jīng)過報(bào)名、初試和復(fù)試,我們?cè)谌7秶鷥?nèi)選拔了40名學(xué)生進(jìn)入電子設(shè)計(jì)實(shí)踐能力提高班。在培養(yǎng)過程中,有4名學(xué)生不適應(yīng)提高班的教學(xué)模式和教學(xué)方法,申請(qǐng)退出,其余36名學(xué)生經(jīng)過近一年的培養(yǎng)和訓(xùn)練,從不適應(yīng)到適應(yīng),從被動(dòng)學(xué)習(xí)到主動(dòng)學(xué)習(xí),從孤立學(xué)習(xí)到相互啟發(fā)式學(xué)習(xí),學(xué)生發(fā)生了明顯的變化:(1)主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)明顯增強(qiáng),綜合實(shí)踐能力得到提高。(2)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)明顯增強(qiáng),文獻(xiàn)檢索和應(yīng)用能力得到訓(xùn)練。(3)學(xué)生自主參與、自主選擇、自主設(shè)計(jì)、自主實(shí)踐能力得到充分施展。(4)現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試、綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰υ鰪?qiáng),作品不斷增加。(5)學(xué)生參加電子科技創(chuàng)新活動(dòng)的熱情高漲,對(duì)自己的學(xué)習(xí)提出了更高的目標(biāo)。
6結(jié)束語
電子設(shè)計(jì)實(shí)踐能力提高班經(jīng)過近一年時(shí)間的實(shí)踐,探索構(gòu)建了提高學(xué)生電子設(shè)計(jì)實(shí)踐能力的教學(xué)新模式,在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容、組織方式、運(yùn)行管理機(jī)制等方面取得了有益的經(jīng)驗(yàn),為我校培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新型電氣信息類人才創(chuàng)建了一個(gè)新的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。
作者:彭珞麗彭端蔣力立梁遠(yuǎn)博陳安陳靈敏杜宇上單位:廣東工業(yè)大學(xué)
1學(xué)科競賽的組織
1.1確定賽事和參賽項(xiàng)目全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽是教育部倡導(dǎo)的四大學(xué)科競賽之一,權(quán)威性不言而喻。只有在這種211和985高校都參加的比賽中取得好成績,才能真正說明我校的人才培養(yǎng)質(zhì)量,才能真正做到與這些重點(diǎn)高校一起同臺(tái)競技。
1.2對(duì)學(xué)生的選拔與培養(yǎng)我院的賽前準(zhǔn)備工作分為基礎(chǔ)培訓(xùn)、模塊訓(xùn)練、真題訓(xùn)練三個(gè)階段。在組織管理、賽前指導(dǎo)、正式競賽等方面做了大量的工作。整個(gè)電子設(shè)計(jì)競賽的培訓(xùn)包含三個(gè)內(nèi)容。首先是選拔與基礎(chǔ)培訓(xùn),時(shí)間是2012年10月中旬到2013年5月。主要工作內(nèi)容是挑選有興趣的同學(xué)參加培訓(xùn),學(xué)生的熱情很高,共有70個(gè)多名學(xué)生報(bào)名,我們利用學(xué)生課余時(shí)間,給學(xué)生講解Multisim,proteus軟件仿真,MSP430單片機(jī),模擬電子電路和數(shù)字電子電路知識(shí)、各種常用的傳感器介紹等基礎(chǔ)知識(shí);并布置學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生相互學(xué)習(xí),相互促進(jìn)。第二個(gè)內(nèi)容是電路常用模塊訓(xùn)練。暑假集中訓(xùn)練。挑選出6組共18名較優(yōu)秀的學(xué)生,每組選好方向,分為控制組,高頻組,電源組等;利用暑期進(jìn)行嚴(yán)格的訓(xùn)練。電源模塊,單片機(jī)最小系統(tǒng),D/A與A/D,鍵盤與顯示,各種放大器模塊,傳感器模塊等進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作。第三個(gè)內(nèi)容是真題訓(xùn)練。對(duì)第二階段挑選出來的4組共12名秀學(xué)生,要求每組根據(jù)自己的方向做一兩個(gè)往屆的題目,邊做邊發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。漸漸熟悉大賽流程和一些應(yīng)對(duì)方法策略。在競賽的四天三夜里,學(xué)生廢寢忘食,承受了常人難以想象的壓力。所有的困難都必須是三人小組共同去面對(duì)、解決。他們靠的是扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和集體的力量,分工協(xié)作,相互支持,相互激勵(lì),攻克一個(gè)個(gè)技術(shù)難關(guān),完成作品。
1.3參賽的組織與管理獨(dú)立學(xué)院對(duì)學(xué)科競賽的重視程度,將直接影響到對(duì)學(xué)科競賽的管理及最后的比賽成績。學(xué)科競賽其實(shí)也是一項(xiàng)科研項(xiàng)目,需要必要的硬件經(jīng)費(fèi)來制作參賽作品,因此如果學(xué)校、系部領(lǐng)導(dǎo)如果充分重視學(xué)科競賽,那么在參賽經(jīng)費(fèi)上提供較充分的保障。目前獨(dú)立學(xué)院基本形成學(xué)科競賽項(xiàng)目負(fù)責(zé)人制,由學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,由院領(lǐng)導(dǎo)組織教師具體執(zhí)行學(xué)科競賽的日常組織工作。從前述的學(xué)科競賽組織中,我們可以看到,完成一項(xiàng)學(xué)科比賽的整個(gè)工作是一個(gè)系統(tǒng)工程,指導(dǎo)教師的實(shí)際工作量是非常大的。
2電子設(shè)計(jì)競賽方面的經(jīng)驗(yàn)與問題
我院此次參加競賽的學(xué)生,均是基礎(chǔ)相對(duì)較好,熱愛電子技術(shù)、喜歡動(dòng)手的學(xué)生,盡管如此也反映出了我院學(xué)生動(dòng)手能力較弱,理論基礎(chǔ)較差,綜合運(yùn)用知識(shí)(特別是獨(dú)立設(shè)計(jì)電路)的能力差的弱點(diǎn);同時(shí)也反映出我院教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足。由于目前荊州無專業(yè)的電子元器件市場,購買元器件只能到武漢購買,并且元器件要在多個(gè)門市才能購置齊,從荊州到武漢乘班車當(dāng)天往返難度很大,而且器件每次都要向?qū)嶒?yàn)中心和教務(wù)部門申請(qǐng),才能購買,機(jī)動(dòng)性不夠,很不方便,對(duì)競賽造成很大的影響。通過參加競賽我們總結(jié)和積累了一些經(jīng)驗(yàn):
2.1加強(qiáng)基礎(chǔ)工作在平時(shí)的教學(xué)中,加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)思想的培養(yǎng),廣泛利用課內(nèi)外時(shí)間培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,加大綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開設(shè),調(diào)整電子信息課程體系,注重各主干課程間的關(guān)聯(lián),特別加強(qiáng)電子技能與工藝的訓(xùn)練。加大經(jīng)費(fèi)和實(shí)踐條件的投入,擴(kuò)大開放實(shí)驗(yàn)室。
2.2強(qiáng)化相關(guān)實(shí)踐科目的學(xué)習(xí)電子設(shè)計(jì)競賽以應(yīng)用設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容,涉及電子工藝、模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)應(yīng)用、可編程邏輯器件、EDA工具軟件和PCB制作等相關(guān)科目。雖然參加電子設(shè)計(jì)競賽往往以大三、大四學(xué)生為主力軍,但是相關(guān)課程的學(xué)習(xí)從大二就已開始,所以應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生有的放矢地強(qiáng)化相關(guān)科目的學(xué)習(xí),夯實(shí)理論基礎(chǔ),積淀科技文化底蘊(yùn)。
2.3引導(dǎo)學(xué)生成立電子興趣小組有相當(dāng)一部分學(xué)生對(duì)電子設(shè)計(jì)是有興趣的,甚至部分學(xué)生在高中時(shí)就展現(xiàn)出這方面的天賦。學(xué)校應(yīng)提供場地和儀器,開展電器維修、儀器維護(hù)、院級(jí)電子設(shè)計(jì)競賽等小組活動(dòng),普及學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng),同時(shí)也為特長生展示個(gè)人才華提供了舞臺(tái),使他們中的骨干成為日后參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的主力軍。全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽已成為目前我國高等學(xué)校中規(guī)模最大的電子專業(yè)課外科技活動(dòng)之一,有較大的社會(huì)影響力。我院將在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),通過電子設(shè)計(jì)競賽來提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。但是獨(dú)立學(xué)院在學(xué)科競賽中畢竟是從低起點(diǎn)開始起步,參與時(shí)間不長。相比于其他高校仍有相當(dāng)大的差距,獨(dú)立學(xué)院仍需看清形勢,堅(jiān)持不懈的開展學(xué)科競賽的組織與管理工作,堅(jiān)持下去必會(huì)受益無窮。
作者:李相敏單位:長江大學(xué)文理學(xué)院機(jī)電與信息工程系
一、以競賽為契機(jī)推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
競賽時(shí)出現(xiàn)的問題,說明了傳統(tǒng)教學(xué)中還存在的很多問題,如重理論輕實(shí)踐、重分析輕綜合、重繼承輕創(chuàng)新等,學(xué)生以被動(dòng)的方式進(jìn)行學(xué)習(xí),這種模式已不適應(yīng)科技迅速發(fā)展的要求,不適應(yīng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求,為了加強(qiáng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力、綜合運(yùn)用知識(shí)能力和綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),我們應(yīng)該在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)方面進(jìn)行改革,以進(jìn)一步提高和改善實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。
1、實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容改革從歷屆電子競賽試題看,其知識(shí)面涵蓋了無線通信、應(yīng)用電子、傳感器、儀器儀表和自動(dòng)控制等專業(yè)內(nèi)容,而且每一屆競賽的內(nèi)容也在不斷更新、設(shè)計(jì)指標(biāo)要求也越來越高。隨著電子工業(yè)的高速發(fā)展,其相應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)的更新?lián)Q代非常快,高校電子信息類實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)緊跟電子工業(yè)發(fā)展的趨勢,注意將新器件、新技術(shù)、新知識(shí)及時(shí)引入,時(shí)刻保持實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性,才能使學(xué)生知識(shí)面得到及時(shí)更新。因此,在實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容改革中,要以提高學(xué)生綜合能力為目的,教學(xué)內(nèi)容要注重機(jī)械電子、嵌入式系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制等方面的新技術(shù)、新方法的傳授與應(yīng)用,在教學(xué)中注重引入先進(jìn)的教學(xué)手段,提高教學(xué)效果。(1)將EDA技術(shù)滲透到模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)和電子工藝實(shí)習(xí)等課程的每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中,注意借助EDA技術(shù)開展理論、實(shí)驗(yàn)一體化教學(xué),進(jìn)一步豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。在模擬電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入MULTISIM、PROTEUS等軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真,可調(diào)用虛擬元器件和虛擬儀器儀表,搭建電路模型,仿真出真實(shí)電路的結(jié)果,同時(shí)還可以設(shè)置各種元件故障進(jìn)行仿真,從而觀察不同故障情況下的電路工作狀況,以論證設(shè)計(jì)的正確性。在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中引入支持硬件描述語言的可編程邏輯器件及其開發(fā)軟件,在EDA軟件平臺(tái)上用硬件描述語言HDL完成設(shè)計(jì),可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)硬件系統(tǒng)的編譯、仿真、編程下載等工作,盡管目標(biāo)系統(tǒng)是硬件,但整個(gè)設(shè)計(jì)和修改過程是在PC電腦端完成的,使復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化成為可能。電子工藝實(shí)習(xí)是我校繼模擬和數(shù)字電子技術(shù)理論課程和實(shí)驗(yàn)課程之后的重要實(shí)踐課程,在課程中引入AltiumDesigner電路板制板技術(shù),讓學(xué)生在2-3周的時(shí)間內(nèi)投入全部的精力完成典型電子電路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試,從而掌握電子制造工藝的基礎(chǔ)知識(shí)和電子產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。該課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力起到鞏固和促進(jìn)的作用。通過以上課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生具備電子設(shè)計(jì)的基本技能。(2)開設(shè)創(chuàng)新性開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,加強(qiáng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),全面培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)和創(chuàng)新能力。創(chuàng)新性開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是指在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)計(jì)劃之外,由學(xué)生自主選擇并在教師指導(dǎo)下,自己動(dòng)手進(jìn)行的具有較強(qiáng)實(shí)踐性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生以創(chuàng)新性和實(shí)踐性為選題原則,內(nèi)容涵蓋單片機(jī)、無線通信、傳感器、DSP、嵌入式系統(tǒng)、PC計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等方面技術(shù)的應(yīng)用,選題可來源于教師的科研課題或工業(yè)生產(chǎn)、生活實(shí)際中迫切需要解決的實(shí)際問題。整個(gè)項(xiàng)目訓(xùn)練過程中教師只作方向性指導(dǎo)和項(xiàng)目的驗(yàn)收答辯,從立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試完善到撰寫報(bào)告等均由學(xué)生自主完成,項(xiàng)目的完成能既可以充分地發(fā)揮學(xué)生實(shí)驗(yàn)的自主性,還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方法手段的多樣性、實(shí)驗(yàn)過程的探索性等,可以全面培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)和創(chuàng)新能力,使學(xué)生能獲得全面的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)技能,也使學(xué)生在訓(xùn)練的過程中能夠接觸到更多的新材料、新技術(shù)、新工藝、新方法,從而進(jìn)一步開拓學(xué)生的思維,促進(jìn)創(chuàng)新潛能的發(fā)揮。開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目訓(xùn)練既為學(xué)生參加大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽做好準(zhǔn)備,也為畢業(yè)后參加工作奠定良好基礎(chǔ)。
2、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革(1)建立開放實(shí)驗(yàn)室,將傳統(tǒng)的集中實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,改為開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。讓學(xué)生自由選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間,并根據(jù)自己的專業(yè)和愛好選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,做自己感興趣的實(shí)驗(yàn),這樣有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。在開放實(shí)驗(yàn)室除了配備信號(hào)源、示波器、萬用表等常規(guī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備外,還配備單片機(jī)開發(fā)板、DSP開發(fā)板、可編程邏輯器件開發(fā)板、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)板、邏輯分析儀等實(shí)驗(yàn)設(shè)備,為學(xué)生進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和開放創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)提供實(shí)驗(yàn)場地和儀器設(shè)備。成立電子課外創(chuàng)新興趣小組,吸收在電子設(shè)計(jì)方面有興趣和特長的同學(xué)加入到興趣小組中,興趣小組成員到開放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),不僅可以方便的使用實(shí)驗(yàn)室的儀器和設(shè)備,還可以擁有相對(duì)固定的實(shí)驗(yàn)場所,興趣小組的成立不僅方便了成員之間的交流和溝通,還能吸收個(gè)別同學(xué)參與到實(shí)驗(yàn)室的日常管理中來,協(xié)助開放實(shí)驗(yàn)室教師做好實(shí)驗(yàn)室管理。(2)通過網(wǎng)絡(luò)資源共享為學(xué)生遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件。遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)將是未來信息技術(shù)的重要發(fā)展方向,信息技術(shù)在推動(dòng)教育信息化的過程中有著重要作用。我們以電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)為契機(jī),建立中心網(wǎng)站,提供各種教學(xué)資源,如課程信息、多媒體教學(xué)課件、例程、參考書目、教學(xué)視頻等,部分教師還可建立個(gè)人教學(xué)主頁教學(xué)信息,學(xué)生可隨時(shí)隨地訪問中心網(wǎng)站,獲取需要的資源。學(xué)生還可以通過QQ、飛信等即時(shí)通信工具與教師雙向互動(dòng),及時(shí)解決實(shí)踐中遇到的問題。(3)舉辦校內(nèi)電子設(shè)計(jì)競賽,讓更多的學(xué)生參與課外創(chuàng)新活動(dòng)。借助校園科技文化節(jié)的大舞臺(tái),每年舉辦一次校內(nèi)電子設(shè)計(jì)競賽,為電子設(shè)計(jì)愛好者提供施展技能的平臺(tái),激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也為參加省、國家大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽選拔隊(duì)員做準(zhǔn)備。校內(nèi)競賽完全按照省或國家的競賽形式進(jìn)行,在校領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門的支持下,使校內(nèi)電子設(shè)計(jì)競賽成為我校科技文化節(jié)的特色項(xiàng)目,讓更多的學(xué)生參與到課外創(chuàng)新活動(dòng)中。
二、實(shí)際效果
1、近年來我校學(xué)生參加國家級(jí)、省級(jí)電子設(shè)計(jì)競賽中取得了豐碩的成果,獲獎(jiǎng)等級(jí)和獲獎(jiǎng)率在粵西地區(qū)參賽院校中名列前茅。①2010年9個(gè)參賽隊(duì)獲得廣東省大學(xué)生智能家居專題競賽二等獎(jiǎng)三項(xiàng),三等獎(jiǎng)兩項(xiàng)。②2011年9個(gè)參賽隊(duì)獲得全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽廣東賽區(qū)二等獎(jiǎng)四項(xiàng)、三等獎(jiǎng)兩項(xiàng)。③2012年10個(gè)參賽隊(duì)獲得廣東省大學(xué)生智能家居專題競賽一等獎(jiǎng)三項(xiàng),二等獎(jiǎng)二項(xiàng),三等獎(jiǎng)三項(xiàng)。1個(gè)參賽隊(duì)獲得全國大學(xué)生飛思卡爾智能車競賽華南賽區(qū)三等獎(jiǎng)一項(xiàng)。④2013年10個(gè)參賽隊(duì)獲得全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽廣東賽區(qū)二等獎(jiǎng)三項(xiàng)、三等獎(jiǎng)兩項(xiàng),3個(gè)參賽隊(duì)獲得全國大學(xué)生飛思卡爾智能車競賽獲華南賽區(qū)三等獎(jiǎng)三項(xiàng)。⑤2014年4個(gè)參賽隊(duì)伍獲得全國大學(xué)生飛思卡爾智能車競賽華南賽區(qū)二等獎(jiǎng)一項(xiàng),三等獎(jiǎng)一項(xiàng)。
2、促使學(xué)校學(xué)風(fēng)不斷好轉(zhuǎn)通過參加電子設(shè)計(jì)大賽,培養(yǎng)了學(xué)生們利用互聯(lián)網(wǎng)查閱資料的能力、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、實(shí)際動(dòng)手能力、表達(dá)能力等。使得原來不愛動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生,變得會(huì)學(xué)習(xí)會(huì)做。提高了學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的自覺性,許多學(xué)生由此戒掉了多年玩網(wǎng)絡(luò)游戲的陋習(xí),促使學(xué)風(fēng)不斷好轉(zhuǎn)。
3、以點(diǎn)帶面,全面發(fā)展選定以單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用作為突破口,使學(xué)生能夠通過單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)制作中,自主學(xué)到更多與系統(tǒng)相關(guān)的電路設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)和算法理論等多方面的知識(shí),同時(shí)也帶動(dòng)相關(guān)課程的學(xué)習(xí),起到以點(diǎn)帶面、全面發(fā)展的作用。
4、經(jīng)過電子設(shè)計(jì)大賽的鍛煉,指導(dǎo)教師的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)互相滲透和補(bǔ)充,業(yè)務(wù)素質(zhì)在科研能力和組織能力上都有了很大提高,尤其是工程實(shí)踐能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有了更大的提高,使他們能夠在日常的教學(xué)和科研中發(fā)揮更重要的作用。
三、結(jié)束語
總之,大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽為學(xué)生施展才能提供了機(jī)會(huì),同時(shí)也推動(dòng)了電子信息類實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的改革。隨著教學(xué)改革的深人開展,實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量將得到不斷的改善和提高,這又將競賽推至更高的層次。培養(yǎng)創(chuàng)新人才是高等學(xué)校的長期任務(wù),為此我們將不斷地探索不斷地研究,努力提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。
作者:莫琦單位:廣東石油化工學(xué)院
1項(xiàng)目設(shè)計(jì)案例化
培訓(xùn)內(nèi)容的確定,結(jié)合職業(yè)崗位定位,選擇與實(shí)際電路產(chǎn)品相關(guān)的案例,面向應(yīng)用,因用而學(xué),學(xué)以致用。以丙級(jí)為例,其具體案例如:(1)時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)與制作:設(shè)計(jì)制作一個(gè)數(shù)位電子鐘。(2)組合邏輯電路設(shè)計(jì)與操作:①半加減法器;②具有智能控制的2to4譯碼器;③具有優(yōu)先權(quán)的4to2編碼器;④4to1多任務(wù)數(shù)據(jù)選擇器;⑤1to4多任務(wù)數(shù)據(jù)分配器。(3)CPLD設(shè)計(jì)與應(yīng)用:①電子骰子控制;②二位數(shù)計(jì)時(shí)器;③紅綠燈控制。
2培訓(xùn)的組織實(shí)施
培訓(xùn)的實(shí)施采用面向職業(yè)崗位,以工作任務(wù)為引領(lǐng),教學(xué)做一體的項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行培訓(xùn)授課。如表2,即為實(shí)用丙級(jí)的實(shí)施方案示例。
3培訓(xùn)的鑒定認(rèn)證
培訓(xùn)的鑒定認(rèn)證,是參照臺(tái)灣嵌入式系統(tǒng)發(fā)展協(xié)會(huì)的職業(yè)能力認(rèn)證考核標(biāo)準(zhǔn),制定出包括PLD電子設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)和職業(yè)技能兼具的鑒定認(rèn)證系統(tǒng),從專業(yè)知識(shí)和工程實(shí)踐技能兩大模塊分別進(jìn)行考核鑒定。在實(shí)用丙級(jí)中,專業(yè)知識(shí)模塊由100道選擇題組成,由在線測試系統(tǒng)(OSTS)從題庫中以隨機(jī)方式產(chǎn)生,以考核學(xué)員對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握。而實(shí)踐技能的考評(píng),主要包括組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與操作、時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)與制作、綜合邏輯電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用以及數(shù)位邏輯功能的模擬與紀(jì)錄等四個(gè)項(xiàng)目,規(guī)劃為二個(gè)階段來進(jìn)行:第一階段主要考量學(xué)員對(duì)于傳統(tǒng)數(shù)位邏輯電路的設(shè)計(jì)及制作能力,其中包含邏輯化簡、電路設(shè)計(jì)、電路板規(guī)劃、組件辨識(shí)及焊接等能力;第二階段則考量有關(guān)CPLD的設(shè)計(jì)與應(yīng)用能力,包含功能分析、工具使用、電路設(shè)計(jì)、程序撰寫以及功能模擬紀(jì)錄等能力。
4結(jié)束語
隨著超大規(guī)模集成芯片的發(fā)展,PLD電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化應(yīng)用越來越廣泛,在減少電路板的體積,產(chǎn)品的更新速度方面顯示出極大的優(yōu)越性。目前將其運(yùn)用于設(shè)計(jì)電路產(chǎn)品已經(jīng)成為一個(gè)主流,掌握PLD技術(shù)也成為電子設(shè)計(jì)人員的迫切需要。我們研究的培訓(xùn)鑒定認(rèn)證方案,其創(chuàng)新之處在于:(1)系統(tǒng)方案是以行業(yè)協(xié)會(huì)的職業(yè)能力認(rèn)證為標(biāo)準(zhǔn),銜接行業(yè)最新技術(shù),直接面向企業(yè)的需求,凸顯了面向職業(yè)培訓(xùn)的所學(xué)即所需的特色。(2)臺(tái)灣的電子產(chǎn)業(yè)在業(yè)界比較領(lǐng)先,在長三角地區(qū)也有大量的投資?;谂_(tái)灣行業(yè)協(xié)會(huì)的培訓(xùn)認(rèn)證,在外資企業(yè),尤其是臺(tái)資企業(yè)有較高的認(rèn)可度。(3)數(shù)位邏輯設(shè)計(jì)能力認(rèn)證按照實(shí)用級(jí)、專業(yè)級(jí)、專家級(jí)逐次遞進(jìn),可分別面向不同的需求開展培訓(xùn)。
作者:湯朝霞單位:蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
1.電子類實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
電子設(shè)計(jì)競賽要求學(xué)生對(duì)電路設(shè)計(jì)、低頻、高頻、數(shù)字電路、單片機(jī)控制、通信、電源設(shè)計(jì)、PCB板制作等知識(shí)要熟練掌握,目前電子類實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀為[1-3]:(1)電子信息類課程設(shè)置不夠合理。我校參賽學(xué)生大多是二、三年級(jí)學(xué)生,他們中有一些專業(yè)課程開設(shè)滯后,學(xué)生專業(yè)知識(shí)缺乏,不少學(xué)生不能根據(jù)競賽題意準(zhǔn)確、合理地設(shè)計(jì)方案。(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容長期不變,業(yè)界流行的設(shè)計(jì)軟件、產(chǎn)品跟現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容部分脫節(jié)。(3)將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的能力較差。部分同學(xué)不能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題,不能運(yùn)用理論知識(shí)對(duì)系統(tǒng)電路進(jìn)行周密分析,在系統(tǒng)聯(lián)調(diào)中出現(xiàn)問題很難準(zhǔn)確地判斷故障點(diǎn),不能獨(dú)立解決問題。(4)部分學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐技能不扎實(shí)。在組裝連接電路時(shí),布局不太規(guī)范,電路走線隨意,考慮問題不全面。有些學(xué)生對(duì)儀器使用、焊接等操作不太熟練。(5)綜合能力較差。不會(huì)寫設(shè)計(jì)報(bào)告,對(duì)單元電路論證缺少系統(tǒng)分析,對(duì)系統(tǒng)電路論證缺乏邏輯性。報(bào)告格式、文檔編輯不規(guī)范。
2.電子類實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案
電子設(shè)計(jì)競賽不僅能夠反映學(xué)生綜合能力,也基本反映出一個(gè)學(xué)校的教學(xué)水平,特別是實(shí)踐教學(xué)水平。針對(duì)競賽中暴露的課程設(shè)置、實(shí)踐內(nèi)容、綜合能力等方面的問題,我們應(yīng)對(duì)電子類實(shí)踐課程體系、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式進(jìn)行改革與探索。
2.1電子類課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革方案大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽試題的內(nèi)容涉及電子、通信、傳感與測試、控制和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科類課程。對(duì)這類專業(yè)電子信息類課程應(yīng)分為5個(gè)模塊開設(shè):(1)電子信息類公共基礎(chǔ)課程模塊公共基礎(chǔ)模塊包括電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)課程,其中電子技術(shù)部分課程主要有:電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù);計(jì)算機(jī)部分課程主要有:C語言、微機(jī)原理、單片機(jī)原理等;通過加強(qiáng)這些課程的教學(xué),為學(xué)生以后相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ),也是學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競賽所必備的基礎(chǔ)知識(shí)。該部分課程的學(xué)習(xí)應(yīng)從第一、第二、第三學(xué)期開設(shè)。(2)現(xiàn)代電子技術(shù)課程模塊電子技術(shù)的快速發(fā)展主要體現(xiàn)器件的不斷更新,其中經(jīng)歷了從電子管到半導(dǎo)體晶體管、從晶體管到集成電路及超大規(guī)模集成電路、從線路連接關(guān)系固定的常規(guī)集成電路到連接關(guān)系可變可編程邏輯器件等幾個(gè)階段。我們應(yīng)將可編程邏輯器件、VHDL硬件描述語言和ARM控制器等課程構(gòu)成現(xiàn)代電子技術(shù)課程模塊。該部分課程的學(xué)習(xí)應(yīng)從第三、第四學(xué)期開設(shè)。(3)無線通信技術(shù)類課程模塊無線通信類題目基本每屆賽題中都有,也是IT界所必備的知識(shí)。該課程模塊主要包括信號(hào)與系統(tǒng)、高頻電子線路、通信原理等課程;該課程應(yīng)從第三、第四、第五學(xué)期開設(shè)。(4)測控技術(shù)類課程模塊測控技術(shù)類課程模塊主要包括傳感器及檢測技術(shù)。自動(dòng)控制原理、計(jì)算機(jī)控制等課程。該課程應(yīng)從第三、第四、第五學(xué)期開設(shè)。(5)電子電路仿真軟件課程模塊目前電子技術(shù)發(fā)展迅速,要借助先進(jìn)的虛擬仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)的電路先期進(jìn)行電路仿真,將對(duì)電路設(shè)計(jì)方案起到了至關(guān)重要的作用;該課程模塊主要有:CandencePCB制作軟件、Proteus、Multisim、TINA、Labview及電源設(shè)計(jì)軟件等。
2.2教學(xué)模式改革方案要想在短期內(nèi)完成上述課程的講授和實(shí)踐部分,我們必須要從學(xué)生選拔、教師選拔、學(xué)生學(xué)分認(rèn)定、教學(xué)內(nèi)容變革、教師工作量考核、學(xué)生管理等各個(gè)方面進(jìn)行一整套完整的改革方案,讓選拔出的學(xué)生要有很好的績點(diǎn),教師要有較高的教學(xué)業(yè)績點(diǎn),同時(shí)學(xué)生正真從競賽準(zhǔn)備中能力得到提高,將來就業(yè)社會(huì)認(rèn)可度高。要充分發(fā)揮大學(xué)生科技創(chuàng)新基地、校企共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等平臺(tái)作用,為創(chuàng)新性人才培養(yǎng)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.結(jié)束語
大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽在推動(dòng)電子信息類課程建設(shè)、引導(dǎo)高校在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、協(xié)作能力和工程實(shí)踐能力,提高學(xué)生根據(jù)具體設(shè)計(jì)任務(wù)指標(biāo)進(jìn)行電子設(shè)計(jì)制作的能力起到了非常重要的作用,在多年的實(shí)踐教學(xué)改革中,我校不斷提升對(duì)電子設(shè)計(jì)競賽的重視程度,并對(duì)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系進(jìn)行全面的改革,我校從首屆全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽開始參加,多年來取得了許多項(xiàng)全國一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng),并獲得過最高獎(jiǎng)“索尼杯”,獲獎(jiǎng)面廣、參與學(xué)生多,我校畢業(yè)生得到了社會(huì)的一直好評(píng)。
作者:杜月林王峰單位:南京郵電大學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與設(shè)備管理處
1實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍不穩(wěn)定,實(shí)踐技能有待提高
在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程中,教師每年工作量盡管很大但是重復(fù)的較多。隨著電子信息技術(shù)的飛快發(fā)展,電工電子設(shè)計(jì)的教學(xué)要求也在不斷變化。教學(xué)改革必須與時(shí)代同步才能滿足用人單位對(duì)學(xué)生的需求。這對(duì)教師和學(xué)生都提出了較高的要求。教師需要不斷的進(jìn)修學(xué)習(xí)才能適應(yīng)電工電子設(shè)計(jì)課程的教學(xué)要求。目前高校中實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍不穩(wěn)定,人員待遇不高,很難吸引高素質(zhì)人才。實(shí)驗(yàn)教師的業(yè)務(wù)水平和專業(yè)技能需要不斷的提高才能滿足日新月異的電子信息發(fā)展趨勢。穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍是實(shí)踐教學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ),只有在保障了教師的基本生活條件和社會(huì)地位前提下,才能使教學(xué)質(zhì)量得到穩(wěn)步提升。
2課程內(nèi)容增多和課時(shí)壓縮之間的矛盾
隨著國家中長期教育發(fā)展與改革綱要的落實(shí),高校的社會(huì)定位越來越明確。高校近年來不斷的擴(kuò)大招生人數(shù),我國的高等教育已經(jīng)從傳統(tǒng)的精英教育階段進(jìn)入大眾教育階段。學(xué)生的本科專業(yè)范圍越來越寬,需要開設(shè)的內(nèi)容范圍越來越廣,分配給各個(gè)課程的課時(shí)會(huì)減少,電工電子設(shè)計(jì)的課時(shí)也在不斷的壓縮。與此同時(shí)針對(duì)電子信息類專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容卻在不斷的增多,這對(duì)教學(xué)工作提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
3電工電子設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課教學(xué)改革的探討
3.1研制實(shí)訓(xùn)套件針對(duì)教學(xué)套件陳舊的問題,組織實(shí)驗(yàn)教師研制實(shí)驗(yàn)套件。每個(gè)實(shí)驗(yàn)教師帶三名學(xué)生,完成套件的設(shè)計(jì)、加工焊接和調(diào)試。鼓勵(lì)學(xué)生跨專業(yè)組隊(duì)。充分發(fā)揮不同專業(yè)的優(yōu)勢,設(shè)計(jì)出貼近生活的實(shí)用套件。通過采用研制的實(shí)訓(xùn)套件進(jìn)行教學(xué),提高了學(xué)生的參與積極性,取得了一定的教學(xué)效果。研制實(shí)驗(yàn)設(shè)備是針對(duì)電工電子設(shè)計(jì)課程教學(xué)需要的產(chǎn)物,在實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革過程中發(fā)揮了重要的作用。實(shí)驗(yàn)教師在套件研制的過程中學(xué)習(xí)了新的知識(shí),提高了自身的專業(yè)素質(zhì),同時(shí)也培養(yǎng)了一部分學(xué)生。
3.2提高實(shí)驗(yàn)教師技能電工電子設(shè)計(jì)課程要求實(shí)驗(yàn)老師既要具有完整的理論體系和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),還要求深入淺出的將理論和實(shí)踐結(jié)合起來。工程訓(xùn)練中心充分認(rèn)識(shí)到教師隊(duì)伍培養(yǎng)的重要性,不斷組織相關(guān)的學(xué)習(xí)培訓(xùn)活動(dòng),包括基本實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)、業(yè)務(wù)能力提升培訓(xùn)和科研能力培訓(xùn)。提高了實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的知識(shí)、技能,保持實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和發(fā)展的生機(jī)與活力。
3.3突出學(xué)生主體地位傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程課時(shí)不連續(xù),每節(jié)課必須完成對(duì)應(yīng)的操作,學(xué)生的自主時(shí)間非常少。電工電子設(shè)計(jì)課程課時(shí)連續(xù),時(shí)間集中在一兩周內(nèi)。要求突出學(xué)生的主體地位,壓縮教師的理論授課時(shí)間,增加討論答疑環(huán)節(jié)。在保證學(xué)生的自主時(shí)間的基礎(chǔ)上,教師在教學(xué)內(nèi)容上要適當(dāng)引導(dǎo)。首先選擇入門型的套件,讓學(xué)生先深入進(jìn)去,再適當(dāng)遞進(jìn)式的增加難度,使學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí)也獲得一定的成就感。最后學(xué)生可以根據(jù)個(gè)人興趣自主選擇提高性套件,既保證了教學(xué)受益面也讓優(yōu)秀的學(xué)生可以學(xué)到更多的知識(shí)。
3.4健全課程考核機(jī)制實(shí)訓(xùn)課程的考核不能僅僅依靠實(shí)訓(xùn)報(bào)告和一次的實(shí)訓(xùn)結(jié)果來進(jìn)行考核。把課程考核分為套件驗(yàn)收部分和設(shè)計(jì)答辯部分。可以使考核貫穿于整個(gè)教學(xué)過程,有利于優(yōu)秀的學(xué)生脫穎而出。課程考核的套件驗(yàn)收部分主要考查學(xué)生的焊接能力、對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況、對(duì)電子設(shè)計(jì)中遇到問題的解決方法的掌握程度和常用的調(diào)測儀器儀表的基礎(chǔ)知識(shí)。對(duì)于電子信息類專業(yè)學(xué)生的要求較高,需要了解基本原理和使用方法。答辯部分主要考核學(xué)生的表達(dá)能力和對(duì)作品的掌握程度,同時(shí)也是一個(gè)很好的交流學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。通過兩級(jí)考核模式可以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣。
4結(jié)論
在分析電工電子設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)基礎(chǔ)上,針對(duì)現(xiàn)行電工電子設(shè)計(jì)課教學(xué)中存在的教學(xué)套件陳舊、實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍不穩(wěn)定實(shí)踐技能有待提高、和課程內(nèi)容增多與課時(shí)壓縮之間的矛盾等問題,通過自制實(shí)訓(xùn)套件、提高實(shí)驗(yàn)教師技能、突出學(xué)生主體地位和健全課程考核機(jī)制,有效的提高了教學(xué)質(zhì)量,在實(shí)際教學(xué)中取得的較好的效果。今后在工作中還需要進(jìn)一步實(shí)踐探索。
作者:景寧波尚長春柴鈺單位:西安科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心
1EDA技術(shù)的概念
EDA技術(shù)的提出給整個(gè)電子設(shè)計(jì)行業(yè)帶來了巨大的沖擊,除了為行業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的依靠,更成為電子設(shè)計(jì)的巨大潮流。當(dāng)前世界電子設(shè)計(jì)發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)對(duì)于EDA技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍,EDA技術(shù)的應(yīng)用方式和領(lǐng)域正得到不斷地開發(fā)和擴(kuò)展,在電子設(shè)計(jì)行業(yè)方興未艾的我國更應(yīng)該將EDA技術(shù)作為一個(gè)突破口,通過對(duì)EDA技術(shù)的應(yīng)用研究和功能拓展來提升電子設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量,使電子設(shè)計(jì)工作找到更為系統(tǒng)和科學(xué)的技術(shù)體系支撐,在普及和推廣EDA技術(shù)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)向更深的層次和更廣的范圍發(fā)展。
2EDA技術(shù)的優(yōu)勢
2.1EDA技術(shù)的應(yīng)用范圍廣
當(dāng)前電子設(shè)計(jì)中比較流行的編程方式是無線編程和在線編程,EDA技術(shù)可以很好地適應(yīng)電子設(shè)計(jì)發(fā)展的潮流,實(shí)現(xiàn)無障礙編程,同時(shí)也會(huì)使編程具有更高的保密性。
2.2EDA技術(shù)的可靠性高
EDA技術(shù)可以有效克服電子設(shè)計(jì)中復(fù)位障礙和跑飛缺陷,并可以通過集成和壓縮將電子產(chǎn)品的各系統(tǒng)集成在同一個(gè)芯片之中,便于在電子設(shè)計(jì)中進(jìn)行管理,有利于實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)中對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的有效控制,大大提升了電子設(shè)計(jì)的可靠性。
2.3EDA技術(shù)的普適性好
EDA技術(shù)可以在電子設(shè)計(jì)的升級(jí)和創(chuàng)新環(huán)節(jié)中得到有效應(yīng)用,并能發(fā)揮出EDA技術(shù)獨(dú)有的容量大、速度快、效率高的特點(diǎn),這對(duì)于設(shè)計(jì)通信類電子產(chǎn)品來講無疑是具有根本性的優(yōu)勢。
2.4EDA技術(shù)的效率高
EDA技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行,通過多種模塊的功能化EDA技術(shù)可以加快電子設(shè)計(jì)中速度和效率的提升,實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)電子設(shè)計(jì)的超越,達(dá)到了電子設(shè)計(jì)工作對(duì)信息化和市場化的適應(yīng)。
3EDA技術(shù)的流程
3.1EDA技術(shù)的源程序
EDA技術(shù)通過EDA工具對(duì)需要編輯的圖形或文本加以編譯,形成規(guī)范的VHDL格式文件,這有利于邏輯綜合過程之前對(duì)編輯的控制,在形成源程序的同時(shí)將其送入到仿真器中進(jìn)行處理,一般檢驗(yàn)圖形或文字編輯的錯(cuò)漏。
3.2EDA技術(shù)的邏輯綜合
通過綜合器把電路設(shè)計(jì)的高級(jí)語言描繪轉(zhuǎn)化成為低級(jí)的語言描繪,該過程就是邏輯綜合。在進(jìn)行邏輯綜合之后能夠?qū)HDL網(wǎng)表文件送到仿真器中進(jìn)行仿真操作,其結(jié)果與功能基本保持一致。
3.3EDA技術(shù)的目標(biāo)器件
邏輯適配是指對(duì)生成的網(wǎng)表文件針對(duì)某個(gè)具體的目標(biāo)器件進(jìn)行映射操作。這個(gè)過程包括器件配置、布線操作等,在指定的目標(biāo)器件中進(jìn)行配置,產(chǎn)生下載文件,之后可以進(jìn)行時(shí)序仿真操作。VHDL仿真器在運(yùn)行的過程中已經(jīng)對(duì)EDA器件的屬性特征進(jìn)行了全面充分的考慮,因此能夠保證時(shí)序結(jié)果的精確性。
4EDA技術(shù)的應(yīng)用
本研究以EDA技術(shù)在8255A芯片的設(shè)計(jì)工作為例,來闡述EDA技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)。
4.18255A端口及構(gòu)造體說明
該設(shè)計(jì)模塊中PPI端口一共定義了40個(gè)引腳,定義與8255A是相同的。端口的構(gòu)造體許多都是輸入輸出的雙向引腳,其端口是相互對(duì)應(yīng)的在芯片端口的構(gòu)造體內(nèi)部,都是通過EDA技術(shù)的bus-in和bus-out總線來實(shí)現(xiàn)。
4.2構(gòu)造體進(jìn)程
構(gòu)造體進(jìn)程主要包括如下兩個(gè):一是,讀進(jìn)程工作就是指在片選信號(hào)和讀信號(hào)都有效時(shí),從各個(gè)端口對(duì)外部設(shè)備提供的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行讀入。二是,寫進(jìn)程工作就是在片選信號(hào)和寫信號(hào)有效時(shí),將總線上的數(shù)據(jù)信息寫入到bus-out總線上,便于以后對(duì)使用方式的判別。在這兩項(xiàng)進(jìn)程中需要EDA技術(shù)作為系統(tǒng)支撐。
5結(jié)語
EDA技術(shù)的發(fā)展是電子設(shè)計(jì)工作的前提,在電子市場發(fā)展的大潮下,必須在電子設(shè)計(jì)中更加全面地運(yùn)用EDA技術(shù),使電子設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量得到提升,這樣才能確保電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)性、集成性目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),為電子設(shè)計(jì)工作的發(fā)展找到基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)。
作者:魏娜王慧瑩單位:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)成棟學(xué)院
1對(duì)電子設(shè)計(jì)競賽的認(rèn)識(shí)及我校取得的成績
競賽的特點(diǎn)在于努力與課程體系和課程內(nèi)容改革密切結(jié)合,與培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才緊密結(jié)合。全國電子設(shè)計(jì)競賽要求選手們有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力,同時(shí)還要積極創(chuàng)新。競賽題目要求既涉及理論設(shè)計(jì)、實(shí)際操作,又著重考核學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行理論計(jì)算和實(shí)際涉及制作的能力。因此電子設(shè)計(jì)競賽對(duì)促進(jìn)教育思想的轉(zhuǎn)變和電子類專業(yè)課程體系以及教學(xué)改革,特別是對(duì)完善與強(qiáng)化實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)工程能力起到了獨(dú)特的推動(dòng)作用。我校近幾年在該項(xiàng)賽事成績非常突出,連續(xù)第五年榮獲“優(yōu)秀組織學(xué)校”的榮譽(yù)。在2013年的大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽中我校學(xué)生在競賽中表現(xiàn)出色,獲得全國一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)3項(xiàng),北京賽區(qū)一等獎(jiǎng)5項(xiàng)、二等獎(jiǎng)15項(xiàng)、三等獎(jiǎng)10項(xiàng),在參賽的31所北京高校中,我校獲獎(jiǎng)總數(shù)名列第二。取得如此好的成績,和我們學(xué)校重視實(shí)踐環(huán)節(jié),以培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才為目標(biāo)是分不開的。
2培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才所采取的措施
我校作為一所非“211”高校之所以能取得如此優(yōu)異的的成績,和以下幾個(gè)方面是分不開的。
2.1制定政策,促進(jìn)競賽
近年來,我校先后制定了《本科生素質(zhì)拓展學(xué)分實(shí)施辦法》《本科生學(xué)科競賽管理辦法》等政策性文件,對(duì)在競賽活動(dòng)中取得優(yōu)秀成績的學(xué)生和指導(dǎo)教師進(jìn)行表彰和獎(jiǎng)勵(lì)。學(xué)生參加競賽獲獎(jiǎng)可以獲得素質(zhì)拓展學(xué)分,該學(xué)分是本科生獲得畢業(yè)資格的必要條件。同時(shí)所得學(xué)分可以替代公共選修課程、專業(yè)選修課程或集中實(shí)踐環(huán)節(jié)部分的學(xué)分。教師指導(dǎo)學(xué)生獲獎(jiǎng)后也可以得到表彰和獎(jiǎng)勵(lì),并且將其作為教師聘任、職稱晉升等方面的考核指標(biāo)。這些政策的實(shí)施,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生參加各類競賽活動(dòng)的積極性,激發(fā)了教師指導(dǎo)學(xué)生的熱情,推動(dòng)了我校大學(xué)生各類競賽活動(dòng)的蓬勃發(fā)展。因此我們學(xué)校在大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽中取得優(yōu)異的成績是水到渠成的。
2.2積極開放實(shí)驗(yàn)室,提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力
為了提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,學(xué)生有更多的時(shí)間待在實(shí)驗(yàn)室,教務(wù)處制定實(shí)施了《教學(xué)實(shí)驗(yàn)室開放管理辦法》,該辦法的實(shí)施為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,提高實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備、場地等資源的利用率,規(guī)范有序地做好教學(xué)實(shí)驗(yàn)室開放提供了強(qiáng)有力的支持。學(xué)生通過參加實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目可以獲得素質(zhì)拓展學(xué)分,通過學(xué)分的激勵(lì),促使更多的學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的動(dòng)手能力,為學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)提供寬廣的平臺(tái)。開放實(shí)驗(yàn)室使電子設(shè)計(jì)競賽與學(xué)生科研訓(xùn)練融為一體,使學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力得到鍛煉的同時(shí),也為參加電子設(shè)計(jì)競賽提前做好準(zhǔn)備。
2.3積極組織素質(zhì)拓展活動(dòng),造就實(shí)踐創(chuàng)新沃土
學(xué)校制定了《本科生素質(zhì)拓展學(xué)分實(shí)施辦法》(主要途徑:學(xué)科競賽、學(xué)術(shù)論文、專利或軟件著作權(quán)、各類認(rèn)證資格考試、實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目、科研訓(xùn)練等),并在教學(xué)計(jì)劃中列出每位學(xué)生在校期間都要完成4個(gè)學(xué)分。素質(zhì)拓展學(xué)分是必修學(xué)分,學(xué)生未能完成,不能畢業(yè)。在“辦法”中將大學(xué)生參加各級(jí)各類競賽列為學(xué)生獲得素質(zhì)拓展學(xué)分的重要途徑。每年學(xué)校都要組織學(xué)生競賽,如2013年我們就組織學(xué)生參加了80項(xiàng)競賽,取得了優(yōu)異的成績。其中獲獎(jiǎng)人數(shù)。由于學(xué)校積極組織課外創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),營造了大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐氛圍,每屆全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽學(xué)生都能夠積極參加。
2.4修訂本科生培養(yǎng)方案,突出實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
具有工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)模式核心是要培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和工程素養(yǎng)。要達(dá)到這個(gè)目標(biāo),就必須大力加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),建立與課程體系相配套的實(shí)踐教學(xué)體系。為了增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力,學(xué)校不斷修改教學(xué)大綱,修訂本科生培養(yǎng)方案,改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)體系,將課堂教學(xué)與實(shí)踐課程合理搭配,將綜合實(shí)踐課程、實(shí)踐能力培養(yǎng)和素質(zhì)拓展相結(jié)合,按層次、分階段實(shí)施實(shí)踐教學(xué)改革。目前,在工科專業(yè)中,實(shí)踐教學(xué)的比例已占到1/3。我們還建立了以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)的實(shí)踐教學(xué)理念,確立了以培養(yǎng)能力,提高素質(zhì)的實(shí)踐教學(xué)觀念。
3結(jié)語
大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽為學(xué)生施展才能提供了舞臺(tái),同時(shí)也推動(dòng)了“分層教學(xué)、分流培養(yǎng)、分類成才”的人才培養(yǎng)模式下實(shí)踐課程教學(xué)改革。組織學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽取得優(yōu)異的成績,檢驗(yàn)了我校在培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才所采取的措施是卓有成效的。但改革創(chuàng)新是永無止境,新技術(shù)、新知識(shí)不斷涌現(xiàn),如何適應(yīng)新的變化,培養(yǎng)出應(yīng)用型本科人才是擺在我們面前的長期任務(wù)。為此,我們將不斷地探索、努力提高管理水平和教學(xué)質(zhì)量。
作者:裴鵬斌單位:北方工業(yè)大學(xué)教務(wù)處
1.培養(yǎng)計(jì)劃的修訂
1.1集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)去消一些效果不好、由學(xué)生自主聯(lián)系、分散實(shí)習(xí)的課程或減少學(xué)分,減少一些效果不好的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)或改為完成設(shè)計(jì)作品學(xué)分制。為了讓學(xué)生擁有對(duì)一個(gè)電子產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、開發(fā)到成品的全過程能力,除一般的實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)外,可重點(diǎn)開設(shè)電路圖與PCB制作、C語言編程、單片機(jī)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)等綜合技能訓(xùn)練項(xiàng)目。
1.2形成系統(tǒng)教學(xué)將大學(xué)生學(xué)科競賽的培訓(xùn)與輔導(dǎo)教學(xué)內(nèi)容納入課程學(xué)分系統(tǒng)中,形成系統(tǒng)的教學(xué)計(jì)劃,為提高學(xué)生電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力及參加全國全省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽奠定基礎(chǔ)。
1.3學(xué)分的替代制度建立學(xué)分免修、替代制度,將學(xué)生專利、學(xué)術(shù)論文、競賽獲獎(jiǎng)等納入學(xué)分免修、替代等制度中,促進(jìn)學(xué)生參摘要:針對(duì)當(dāng)前高校電子信息類專業(yè)學(xué)生電子設(shè)計(jì)能力不強(qiáng)的現(xiàn)狀,提出了從課程體系、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的改進(jìn)方法,為培養(yǎng)提高大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力提供參考。與創(chuàng)新研究的積極性。
2.教材改革與建設(shè)
要鼓勵(lì)教師選用國內(nèi)外優(yōu)秀教材,鼓勵(lì)教師編寫有校本專業(yè)特色的教材,體現(xiàn)專業(yè)特色、行業(yè)特色和學(xué)校特色。對(duì)電子信息類專業(yè)來說,出版編寫一些實(shí)用性強(qiáng)、有工程項(xiàng)目應(yīng)用實(shí)例的實(shí)踐教材是非常有必要的,如電子綜合設(shè)計(jì)實(shí)例與輔導(dǎo)、電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)實(shí)例、單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例輔導(dǎo)等等。
3.課堂與實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
在課堂教學(xué)中要積極推動(dòng)課程教學(xué)范式的根本性轉(zhuǎn)變,在基礎(chǔ)課程中可探索包班制、分級(jí)制、分層制、掛牌上課等基礎(chǔ)課程綜合改革,逐步實(shí)行教考分離。在學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)課中實(shí)施任務(wù)驅(qū)動(dòng)、基于問題、合作學(xué)習(xí)、案例教學(xué)等研究性教學(xué)方法,積極探索各種理論與實(shí)踐互動(dòng)的教學(xué)方式,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、研究能力、合作能力。對(duì)一些與電子設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)關(guān)系密切的課程的課堂與實(shí)驗(yàn)教學(xué)可作以下一些償試。
3.1將與計(jì)算機(jī)操作關(guān)系密切的如“單片機(jī)原理及應(yīng)用”、“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”等理論課放在電子交互教室(機(jī)房)上課,在教學(xué)中將理論教學(xué)與上機(jī)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容交替進(jìn)行,強(qiáng)化教學(xué)效果。
3.2探索慕課等網(wǎng)絡(luò)助學(xué)平臺(tái)教學(xué)方式。分清教師講與學(xué)生學(xué)的內(nèi)容,在網(wǎng)上可布置課外學(xué)生個(gè)人學(xué)習(xí)內(nèi)容、探究式學(xué)習(xí)內(nèi)容、拓展性學(xué)習(xí)內(nèi)容,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。一些選修課、方向課可借助網(wǎng)絡(luò)課堂等形式開設(shè)。
3.3實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目盡量與實(shí)際電子設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目結(jié)合起來,真題真做,促進(jìn)“教、學(xué)、做”相結(jié)合的“理論實(shí)際一體化”教學(xué)模式。
3.4實(shí)施教考分離,以機(jī)考替代紙質(zhì)考試,或?qū)嵤┮栽O(shè)計(jì)作品為主的課程成績?cè)u(píng)分制度,促進(jìn)實(shí)踐動(dòng)手能力的提高。
4.實(shí)踐環(huán)節(jié)的改革
通過對(duì)電子信息類大學(xué)生就業(yè)崗位能力要求的調(diào)研,合理制定學(xué)生的專業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn),明確職業(yè)技能考證要求,優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),提高實(shí)踐學(xué)分,從基本素質(zhì)、基礎(chǔ)技能、專業(yè)技能、綜合訓(xùn)練四個(gè)步驟及素質(zhì)拓展、基礎(chǔ)技能、專業(yè)技能、專業(yè)綜合能力、綜合實(shí)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)踐六個(gè)模塊構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系。對(duì)一些效果不好的課程設(shè)計(jì)報(bào)告、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文學(xué)分評(píng)定制,可改成以課程設(shè)計(jì)實(shí)物作品、畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)物作品、發(fā)表的科技論文、獲得的知識(shí)產(chǎn)權(quán)(專利)證書、學(xué)科競賽獲獎(jiǎng)證書等為主的成果學(xué)分評(píng)定制;一些分散的學(xué)生自主生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)可改為教師帶隊(duì)制的集中實(shí)習(xí);有條件的高??山ㄔO(shè)校內(nèi)電子焊接加工生產(chǎn)線,使之成為具備電子路線設(shè)計(jì)、加工、生產(chǎn)、測試全過程功能的電子設(shè)備校內(nèi)生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地。
5.課外學(xué)科競賽教學(xué)
大學(xué)生學(xué)科競賽是促進(jìn)提高創(chuàng)新實(shí)踐能力的重要載體,要建立一套與教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃相輔助的學(xué)科競賽教學(xué)體系,適當(dāng)開設(shè)一些電子設(shè)計(jì)類知識(shí)的公選課、必修課,成立學(xué)生電子設(shè)計(jì)興趣小組(社團(tuán)),提供開放的活動(dòng)場地,在教師指導(dǎo)下開展日常的電子設(shè)計(jì)活動(dòng),鼓勵(lì)并輔導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科技、知識(shí)產(chǎn)權(quán)申請(qǐng)等學(xué)術(shù)研究活動(dòng),活躍校園學(xué)術(shù)研究氣氛,也為大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽打下基礎(chǔ)。
6.職業(yè)證書考證教學(xué)
職業(yè)技能證書是為了適應(yīng)用人單位工作的客觀需求。在教學(xué)上一定要強(qiáng)化與職業(yè)考證相關(guān)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)??蓪⒙殬I(yè)技能考證培訓(xùn)內(nèi)容整合到相關(guān)教學(xué)課程及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中,減少課外考證輔導(dǎo)的教學(xué)學(xué)時(shí)。建立校內(nèi)電子工程師考證、電工考證、電子CAD考證點(diǎn)并設(shè)立網(wǎng)上輔導(dǎo)平臺(tái),開放考證訓(xùn)練的實(shí)訓(xùn)場地,提高電子工程師、板級(jí)工程師、電工等考證學(xué)生的持證率。
7.小結(jié)
電子信息技術(shù)具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用實(shí)踐性,培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才是高校的社會(huì)責(zé)任,通過構(gòu)建人才培養(yǎng)模式、優(yōu)化實(shí)踐能力培養(yǎng)方案,改進(jìn)教學(xué)方式,強(qiáng)化創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué),提高大學(xué)生的教育教學(xué)質(zhì)量,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。
作者:樓然苗單位:浙江海洋學(xué)院
1研究思路與方法
1.1隊(duì)伍建設(shè)充分調(diào)研成績好的兄弟院校的實(shí)際做法,結(jié)合我校實(shí)際,成立了校競賽組委會(huì)和校教練組,并由主管教學(xué)副校長給校聘教練頒發(fā)教練證書。組委會(huì)主任由主管教學(xué)副校長擔(dān)任,副主任由教務(wù)處處長和實(shí)驗(yàn)中心副主任擔(dān)任,教練組組長由熱衷實(shí)踐教學(xué)、長期擔(dān)任競賽教練的教師擔(dān)任,組織歷屆電子設(shè)計(jì)校聘教練及各學(xué)院教練以及有關(guān)實(shí)驗(yàn)課程老師,成立研究小組。研究教練隊(duì)伍建設(shè)的可行性、可操作性方案,使教練隊(duì)伍可持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展,使學(xué)科競賽良性運(yùn)行。
1.2成立校學(xué)科競賽實(shí)訓(xùn)基地為進(jìn)一步推動(dòng)學(xué)??萍紝?shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)的有效開展,本著解放思想、敢于創(chuàng)新的精神,加大研討,深入研究,探索加強(qiáng)學(xué)科競賽等實(shí)踐教學(xué)相關(guān)工作的新思路、新舉措和新制度,切實(shí)落實(shí)本科人才培養(yǎng)根本任務(wù),成立了校學(xué)科競賽實(shí)訓(xùn)基地,設(shè)立研究基金及改革研究項(xiàng)目,以全校本科教學(xué)大討論為契機(jī),以項(xiàng)目研究為驅(qū)動(dòng),將學(xué)生的科技實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)納入日常教學(xué)工作中,與課堂教學(xué)有機(jī)融合,與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容緊密結(jié)合,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,形成學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)的長效機(jī)制,保障學(xué)生大面積受益。
1.3自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室及題庫建設(shè)依托與國際知名公司聯(lián)合的實(shí)驗(yàn)室成立了3個(gè)大學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,成立了13個(gè)俱樂部,5~8組/個(gè)俱樂部,3人/組。針對(duì)歷屆電子設(shè)計(jì)競賽題目以及我校培訓(xùn)題目、內(nèi)容等,與時(shí)俱進(jìn),緊跟各類題目技術(shù)發(fā)展方向,建設(shè)各類題目題庫及設(shè)計(jì)方案指南,并將題目題庫及設(shè)計(jì)方案指南在學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)中應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,擴(kuò)大受益面,做到電子設(shè)計(jì)競賽活動(dòng)不斷線。學(xué)生在競賽基地及自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)的部分場面如圖1所示。
1.4參賽學(xué)生選拔機(jī)制改革歷屆參賽學(xué)生選拔是通過理論考試與面試相結(jié)合的方式,這種方法帶來的弊端很多,主要表現(xiàn)在選人不準(zhǔn)、意志力看不清、半途逃避等,給競賽培訓(xùn)帶來了困難,浪費(fèi)了其他同學(xué)鍛煉的機(jī)會(huì)。在總結(jié)歷屆電子設(shè)計(jì)競賽組織過程中出現(xiàn)的這些關(guān)鍵問題的基礎(chǔ)上,對(duì)組織、選拔、組隊(duì)培訓(xùn)、參賽等過程與管理體制進(jìn)行了完善,要求各實(shí)驗(yàn)室結(jié)合課改、課外興趣小組等形式對(duì)有興趣的學(xué)生進(jìn)行課外科技創(chuàng)新訓(xùn)練,記2學(xué)分,形成長效機(jī)制,對(duì)創(chuàng)新能力強(qiáng)、能吃苦耐勞且意志力堅(jiān)強(qiáng)的學(xué)生推薦到校競賽實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練,取得了明顯的效果,其具體選撥參賽學(xué)生機(jī)制如圖2所示。
1.5培訓(xùn)指導(dǎo)思想與方法教練隊(duì)伍、競賽基地、題目題庫等健全后,重點(diǎn)應(yīng)落在學(xué)生課外的培訓(xùn)中,其培訓(xùn)指導(dǎo)思想為積極認(rèn)真參與,豐富學(xué)生科技活動(dòng),推動(dòng)教學(xué)改革與課程建設(shè)。建立科學(xué)有效的培訓(xùn)體系,培養(yǎng)學(xué)生提高專業(yè)理論水平、工程素質(zhì)及創(chuàng)新能力,鍛煉學(xué)生意志品德,樹立協(xié)作精神。方法路線為:(1)培訓(xùn)內(nèi)容有針對(duì)性、繼承性和前瞻性。(2)培訓(xùn)分階段進(jìn)行,兼顧知識(shí)梯度與受眾面。(3)注重基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能的培養(yǎng)。(4)強(qiáng)化綜合技能培養(yǎng),激發(fā)創(chuàng)新能力。(5)注意培養(yǎng)協(xié)作精神與競爭意識(shí)。
2實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與競賽知識(shí)點(diǎn)融合,建設(shè)實(shí)踐教學(xué)體系
針對(duì)學(xué)科競賽特點(diǎn)及知識(shí)點(diǎn),在學(xué)校實(shí)踐教學(xué)體系總框架下,對(duì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革,研究、探索實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與電子設(shè)計(jì)競賽有機(jī)結(jié)合的新的實(shí)踐教學(xué)體系。其中面向本科生開設(shè)了電源設(shè)計(jì)、功率電子設(shè)計(jì)、自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等選修課程,在電路實(shí)驗(yàn)中增加了電阻、電容、電感元件的簡單測量,模擬電子線路實(shí)驗(yàn)中增加了程控增益放大器的設(shè)計(jì),射頻電子線路實(shí)驗(yàn)中增加諧振放大器的設(shè)計(jì),數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中增加FPGA設(shè)計(jì),微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)要與單片機(jī)有機(jī)結(jié)合,增加DDS信號(hào)產(chǎn)生設(shè)計(jì)、輸入輸出控制設(shè)計(jì)等內(nèi)容。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與電子設(shè)計(jì)競賽有機(jī)結(jié)合實(shí)踐教學(xué)體系初探如圖3所示。
3結(jié)合改革內(nèi)容具體培訓(xùn)及發(fā)現(xiàn)的問題
經(jīng)有關(guān)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容改革實(shí)施,加之各實(shí)驗(yàn)室教師選拔,推薦到競賽實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行培訓(xùn)的學(xué)生,經(jīng)一個(gè)月單人單組基本知識(shí)點(diǎn)強(qiáng)化培訓(xùn)與實(shí)踐,結(jié)合每個(gè)學(xué)生硬件、軟件設(shè)計(jì)能力特長,3人一組組隊(duì),每隊(duì)再根據(jù)3人綜合特長,選擇1-2個(gè)競賽題目方向,進(jìn)行系統(tǒng)訓(xùn)練,訓(xùn)練題目難度、技術(shù)要求、設(shè)計(jì)步驟與方法等嚴(yán)格按照國家競賽要求進(jìn)行。訓(xùn)練作品之一如圖4所示;組隊(duì)培訓(xùn)的具體內(nèi)容與培訓(xùn)中發(fā)現(xiàn)的問題如表2所示。
4成效
4.1實(shí)驗(yàn)課受益面學(xué)生從認(rèn)知到研究、從單元到系統(tǒng),對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和模式給予高度評(píng)價(jià),認(rèn)為在電工電子實(shí)驗(yàn)中心真能學(xué)到很多知識(shí),知識(shí)和能力得到全面提升。全校80%以上專業(yè)和90%的近萬名/年學(xué)生四年中均受益。實(shí)現(xiàn)了“大面積成才,強(qiáng)化優(yōu)秀生培養(yǎng),促進(jìn)拔尖生脫穎而出”分類培養(yǎng)目標(biāo)。
4.2競賽實(shí)訓(xùn)基地受益面在實(shí)訓(xùn)基地,學(xué)生自由組成科技興趣俱樂部更加活躍了創(chuàng)新氛圍,常年在俱樂部參加課外自主創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)達(dá)500余人,出現(xiàn)了課外實(shí)驗(yàn)室的場地難求局面,寒暑假“俱樂部”也是燈火通明。涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的本科生及其科技作品,低年級(jí)學(xué)生被高年級(jí)的創(chuàng)新作品深深吸引,90%學(xué)生參加各類競賽和科技活動(dòng),把競賽實(shí)訓(xùn)基地、俱樂部及自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室作為第二課堂。
4.3參賽成績我校選拔了25支隊(duì)伍參加了2013年的全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽,其中獲全國一等獎(jiǎng)7個(gè),二等獎(jiǎng)3個(gè),獲陜西省一等獎(jiǎng)14個(gè),二等獎(jiǎng)7個(gè),三等獎(jiǎng)3個(gè)。全國一等獎(jiǎng)成績名列第四,其中一人獲瑞薩特別獎(jiǎng)。2013年競賽成績與2011年相比有了明顯的提高,如表3所示。
5結(jié)語
經(jīng)過一年多將大學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、電子設(shè)計(jì)競賽內(nèi)容與實(shí)踐課程內(nèi)容有機(jī)融合,以及競賽實(shí)訓(xùn)基地的創(chuàng)建與競賽機(jī)制的改革,取得了一定的成績,但這些成績與兄弟院校如華中科大、電子科大、東南大學(xué)等相比,還存在較大差距,還需要不斷地向兄弟院校學(xué)習(xí),找差距、探方法,使大學(xué)生各種創(chuàng)新設(shè)計(jì)及競賽活動(dòng)持續(xù)發(fā)展,擴(kuò)大受益面,力爭成績?cè)偕弦粚印?
作者:周佳社任愛鋒蘇濤王新懷郭濤閆衛(wèi)利單位:西安電子科技大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心
一、電子設(shè)計(jì)競賽組織、培訓(xùn)和管理模式
(一)暑期賽前培訓(xùn)階段經(jīng)過中期培訓(xùn)以后,按照比賽要求讓學(xué)生自愿組隊(duì)。在隊(duì)內(nèi),隊(duì)員按負(fù)責(zé)單片機(jī)和EDA程序設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)和報(bào)告撰寫進(jìn)行分工。指導(dǎo)教師根據(jù)我校在競賽中擅長儀器儀表和通信兩個(gè)方向,對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)培訓(xùn)。在培訓(xùn)的過程中著重培養(yǎng)學(xué)生檢索資料的能力、系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、分析排除故障能力、設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫能力等。賽前培訓(xùn)每個(gè)題目一般安排8天左右時(shí)間,分資料查找、方案認(rèn)證、單元電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)電路調(diào)試和測試這幾個(gè)階段。為了讓學(xué)生適應(yīng)比賽現(xiàn)場氛圍,賽前半月進(jìn)行模擬比賽演練,嚴(yán)格按照比賽時(shí)間和規(guī)則要求學(xué)生完成規(guī)定的任務(wù)。在競賽組委會(huì)下達(dá)了競賽所需儀器設(shè)備和器件后,準(zhǔn)備好相關(guān)的儀器和器件,并讓學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的準(zhǔn)備。
(二)賽后工作在學(xué)生完成參賽作品測試后,召集指導(dǎo)老師和參賽學(xué)生召開專門會(huì)議,對(duì)本屆比賽的作賽后總結(jié),總結(jié)本次比賽題目涉及的知識(shí)點(diǎn),完成項(xiàng)目時(shí)的不足之處,以及今后努力的方向。最后,并把所有訓(xùn)練時(shí)和競賽的技術(shù)資料歸檔保存,傳承給下一屆的學(xué)生作為參考。
二、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽促進(jìn)了我校電子信息類專業(yè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革
通過組織學(xué)生參加大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽,發(fā)現(xiàn)我校電子信息類學(xué)生存在理論基礎(chǔ)較好而動(dòng)手能力較差、參與意識(shí)較強(qiáng)而工程素養(yǎng)不足等現(xiàn)象。這說明現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容和課程體系急需改革,如:在平時(shí)實(shí)驗(yàn)課中,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多而自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)少,單科性實(shí)驗(yàn)多而綜合性實(shí)驗(yàn)少,采用傳統(tǒng)的方法多而應(yīng)用最新的技術(shù)少。針對(duì)這些問題,我們對(duì)現(xiàn)有的電子信息類課程體系進(jìn)行了一些調(diào)整和改革。
(一)理論和實(shí)踐并重,不斷完善課程體系和教學(xué)內(nèi)容根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽內(nèi)容,我們對(duì)課程體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整,調(diào)整主要內(nèi)容有三個(gè)方面,第一,理順各門課之間的銜接關(guān)系,做到教學(xué)內(nèi)容知識(shí)寬但不重復(fù)。些外,為了讓學(xué)生了解電子信息領(lǐng)域的新知識(shí)和新技術(shù),我們?cè)谶x修課中開設(shè)了《前沿技術(shù)講座》課程,分別講述各自研究方向的新知識(shí)、新技術(shù)和新應(yīng)用。第二,在重視理論教學(xué)的同時(shí),加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)。除了增加了實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和綜合實(shí)驗(yàn)課程外,還在選修課中增加了《電子線路設(shè)計(jì)制作》、《電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)》等兩門綜合設(shè)計(jì)性選修課,在實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)增加了《綜合設(shè)計(jì)》實(shí)踐環(huán)節(jié),讓學(xué)生有更多的時(shí)間參與實(shí)踐,提高了他們的實(shí)踐動(dòng)手能力和工程應(yīng)用能力。第三,由于可編程器件的不斷發(fā)展和應(yīng)用,對(duì)電子信息類的程序設(shè)計(jì)能力提出了更高的要求。在課程體系中,我們?cè)黾印稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等程序設(shè)計(jì)類課程,以加強(qiáng)對(duì)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。
(二)實(shí)踐教學(xué)體系改革根據(jù)大學(xué)生電子競賽對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的要求。通過研究與探索,我們優(yōu)化了實(shí)踐教學(xué)體系,按照學(xué)生認(rèn)識(shí)———訓(xùn)練———?jiǎng)?chuàng)新能力形成規(guī)律,整合實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建由專業(yè)認(rèn)知、專業(yè)技能訓(xùn)練、課程實(shí)驗(yàn)、開放式實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、中期實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、科技競賽組成的實(shí)踐教學(xué)體系,實(shí)踐教學(xué)的比例占總學(xué)時(shí)的27%左右。實(shí)踐教學(xué)體系整合課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,按照基本實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)四個(gè)層次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)方面,對(duì)于基礎(chǔ)性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),我們規(guī)定了必做內(nèi)容和選做內(nèi)容;對(duì)綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),我規(guī)定了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求和擴(kuò)展要求。這樣,對(duì)學(xué)生即達(dá)到某一實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡墓残杂?xùn)練,又實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)。
(三)不斷豐富教學(xué)方法和教學(xué)手段,提高了教學(xué)的質(zhì)量和效率除了采用傳統(tǒng)的板書和多媒體技術(shù)教學(xué)手段之外,我們盡可能將各種EDA仿真軟件應(yīng)用到理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。讓學(xué)生很直觀地認(rèn)識(shí)到各種理論知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用及應(yīng)用效果。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,對(duì)于安裝電路和焊接電路等一些技能性工作,我們要求學(xué)生在課外學(xué)時(shí)完成。采用這些教學(xué)方法和手段,不僅提高了教學(xué)質(zhì)量和效率,而且節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本和實(shí)驗(yàn)室的有效利用率。
三、電子設(shè)計(jì)競賽促進(jìn)了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)
大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的功能、性能、類型及實(shí)驗(yàn)室的管理模式提出了更高的要求,原來實(shí)驗(yàn)室常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器和管理模式不能滿足大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、工程應(yīng)用型人才以及創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。為了給學(xué)生創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和教師的科研創(chuàng)造一個(gè)良好的平臺(tái),我們建成了電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以建設(shè)先進(jìn)、實(shí)用、開放的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室為目標(biāo),建成了7個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái):高頻電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、EDA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、電子測量、綜合電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、DSP實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和通信工程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室能滿足綜合課程設(shè)計(jì)、學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)競賽、教師科研和創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的需要。電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室以開放性建設(shè)模式為基礎(chǔ)建立了較為完善的開放制度,為最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的效能,除實(shí)驗(yàn)教學(xué)所安排的時(shí)間段外,其他時(shí)間段面向所有學(xué)生開放,這種管理方式,保障了多元化實(shí)踐教學(xué)模式的正常運(yùn)行。
四、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽促進(jìn)師資隊(duì)伍的建設(shè)
大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽題目有類型較多,涉及的知識(shí)幾乎涵蓋到電子信息類專業(yè)的專業(yè)必修課和專業(yè)選修課的所有知識(shí)。在指導(dǎo)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的過程中,教師會(huì)接觸到各種各樣的知識(shí)和技術(shù),在指導(dǎo)競賽過程中,教師和教師、教師和學(xué)生之間的交流會(huì)更加拓寬教師的學(xué)術(shù)和專業(yè)視野,每一屆比賽結(jié)束之后留下的技術(shù)資料更是教師最寶貴的資料。經(jīng)過歷屆指導(dǎo),教師在參與實(shí)踐的過程中,不斷積累經(jīng)驗(yàn),吸收前沿知識(shí)和技術(shù)。這不僅對(duì)他們提高教學(xué)水平有很大幫助,而且也會(huì)慢慢找到自己的研究方向,并充分運(yùn)用以往的研究經(jīng)驗(yàn),形成清晰的學(xué)術(shù)觀念,逐漸地提高自己的科研能力。因此,競賽的指導(dǎo)過程也是中青年教師提高教學(xué)能力和增強(qiáng)科研能力的過程。
五、結(jié)語
多年參加大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽經(jīng)歷,推動(dòng)完善了我校電子信息類專業(yè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)了師資隊(duì)伍工程應(yīng)用能力和科研能力,促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以及創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。近幾年來,我校電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的不斷提高,充分說明了教學(xué)改革取得了很好效果。
作者:王金庭單位:湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院法商學(xué)院電子工程系
1什么是創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室
創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)目的就是為學(xué)生提供一個(gè)平臺(tái),讓學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的同時(shí),還能得到實(shí)踐能力的鍛煉,同時(shí),通過將課堂所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際之中,使學(xué)生能更好的理解書本所傳頌的理論知識(shí),可以避免傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)而造成的“高分低能”現(xiàn)象。創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室絕不僅僅是課堂教學(xué)的輔助或從屬,而是理論學(xué)習(xí)的開拓和升華,是現(xiàn)代化教育培養(yǎng)高素質(zhì)人才的至關(guān)重要的一環(huán)。電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室主要針對(duì)電子技術(shù)、信息工程技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和數(shù)字控制技術(shù)等實(shí)踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)的專業(yè),面向企業(yè)需求提供滿足行業(yè)實(shí)際需要的技術(shù)型和專業(yè)型人才,其特點(diǎn)就是理論知識(shí)和實(shí)踐能力結(jié)合緊密,在教學(xué)、管理、實(shí)踐的過程中,重視學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。近幾年,有部分高校開始探索新的教育方法。廣泛開展各種創(chuàng)新科技活動(dòng)和電子設(shè)計(jì)比賽,不僅充分利用實(shí)驗(yàn)室資源,發(fā)揮了電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的重要作用,還加強(qiáng)了學(xué)校與學(xué)生、學(xué)校與企業(yè)、企業(yè)與學(xué)生之間的交流,讓學(xué)生得到了更好的鍛煉,真正體現(xiàn)了素質(zhì)教育的理念。
2創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室存在的主要問題
2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后
電子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室對(duì)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、應(yīng)用知識(shí)能力、開發(fā)設(shè)計(jì)能力和實(shí)際操作能力具有非常重要的作用,而實(shí)驗(yàn)設(shè)備是發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室教學(xué)功能的基本保障。然而,有部分高校對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的重視不足,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室中儀器設(shè)備沒能得到及時(shí)的更換,儀器陳舊、落后,部分甚至損壞卻沒有專人來維修。落后的儀器設(shè)備根本無法滿足教學(xué)的需要,延誤實(shí)驗(yàn)進(jìn)程,大大影響了實(shí)驗(yàn)室發(fā)揮其本來價(jià)值。此外,電子設(shè)計(jì)的有關(guān)實(shí)驗(yàn)存在一定危險(xiǎn)性,陳舊落后的實(shí)驗(yàn)設(shè)備也是安全隱患之一,可能會(huì)威脅到教師和學(xué)生的人身安全。
2.2缺乏有效的管理
目前,創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室正處在邊探索邊建設(shè)的階段,很多高校都存在著實(shí)驗(yàn)室管理不到位的問題。根據(jù)調(diào)查,有部分高校的實(shí)驗(yàn)室平均使用率不足60%,而大型電子儀器設(shè)備的利用率更低。這就說明我們的實(shí)驗(yàn)室資源沒有得到有效的利用。究其根本,儀器設(shè)備的購置計(jì)劃不合理、教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)的安排脫節(jié)、及其儀器設(shè)備的管理模式與方法落后是主要原因。此外,實(shí)驗(yàn)室和相應(yīng)院系之間的工作不連貫也是常見問題之一。不到位的管理工作會(huì)導(dǎo)致各實(shí)驗(yàn)室不能進(jìn)行有效的動(dòng)態(tài)化管理,工作缺乏條理,還會(huì)出現(xiàn)人員編制混亂,資金周轉(zhuǎn)出現(xiàn)紕漏等一系列失誤,最終將影響實(shí)驗(yàn)室發(fā)揮其的本來功能。
3有效的建設(shè)措施
3.1加強(qiáng)硬件建設(shè)
要想學(xué)生能夠快速提升實(shí)踐能力,除了學(xué)生努力學(xué)習(xí)之外,實(shí)驗(yàn)室的硬件條件也是必須配備齊全的。為了讓學(xué)生能夠有更好的學(xué)習(xí)環(huán)境,應(yīng)專門劃分出一處建筑作為實(shí)驗(yàn)室,室內(nèi)學(xué)習(xí)用具齊全,網(wǎng)絡(luò)等多媒體設(shè)備完整。同時(shí),根據(jù)電子設(shè)計(jì)的專業(yè)要求,應(yīng)購置常用電子儀器等專業(yè)設(shè)備。另外,為了保證各實(shí)驗(yàn)室能夠正常運(yùn)行,實(shí)驗(yàn)設(shè)備要有專人定期維護(hù)和管理,從而保證各儀器設(shè)備能夠正常的運(yùn)行,提高其有效利用率。在實(shí)際的工作中,為了有效的開展對(duì)電子儀器設(shè)備的維修工作,并避免在維修中造成不必要的損失和時(shí)間的浪費(fèi),要求維修人員要熟悉相關(guān)電子儀器設(shè)備的基本工作原理,并掌握一定的維修技巧。教師在教學(xué)過程中也應(yīng)該要求學(xué)生仔細(xì)了解、分析儀器設(shè)備發(fā)生故障時(shí)的現(xiàn)象和使用情況。只有這樣,才能保證實(shí)驗(yàn)室能夠充分發(fā)揮其價(jià)值,為學(xué)生提供鍛煉的平臺(tái),也減少因?qū)嶒?yàn)操作錯(cuò)誤而造成的人身傷害。
3.2嚴(yán)格管理制度
為了實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室制度的有效落實(shí)與監(jiān)督,必須組建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室管理隊(duì)伍,保障創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間及學(xué)生日常管理。為了讓學(xué)生得到充分的鍛煉,可以在開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生中選拔具有優(yōu)秀組織能力和領(lǐng)導(dǎo)能力的高年級(jí)學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)室主管,低年級(jí)學(xué)生作為助管,共同對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行日常管理。不僅避免了實(shí)驗(yàn)室和相應(yīng)院系之間的工作脫節(jié),還提高了學(xué)生的綜合水平。
4建設(shè)創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室的重要意義
電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室是電子信息專業(yè)重要的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生組織,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力具有重大作用,設(shè)立實(shí)驗(yàn)室的核心環(huán)節(jié)是實(shí)踐教學(xué),致力于培養(yǎng)具有較強(qiáng)社會(huì)適應(yīng)能力和競爭能力的高端技術(shù)技能型人才,是探索新的教育方法,真正實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的重要一步。
5結(jié)語
電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室可為電子專業(yè)的學(xué)生提供實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)的空間,有助于理論教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合,促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)水平再上一個(gè)臺(tái)階。我們?cè)趧?chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室方面的建設(shè)起步較晚,還有很多不足。只有對(duì)實(shí)驗(yàn)室及學(xué)生進(jìn)行合理的建設(shè),才能達(dá)到預(yù)想的目標(biāo),相信在各方努力下,必定能將實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作推向嶄新的階段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,挖掘?qū)W生的創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。
作者:周春陽單位:沈陽工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院
一、電子設(shè)計(jì)競賽組織、培訓(xùn)和管理模式
(一)成立電子設(shè)計(jì)興趣小組階段
成立電子設(shè)計(jì)興趣小組的目的是為那些學(xué)有余力的同學(xué)提供一個(gè)拓展課程和專業(yè)知識(shí)場所,創(chuàng)造一個(gè)同學(xué)們進(jìn)行電子設(shè)計(jì)交流的機(jī)會(huì)。興趣小組活動(dòng)以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,在老師的指導(dǎo)下采用高年級(jí)學(xué)生帶低年級(jí)學(xué)生的方式,常年開展活動(dòng)。對(duì)于一年級(jí)的同學(xué),主要是提高他們程序設(shè)計(jì)能力;對(duì)于二年級(jí)同學(xué),提高他們單元電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試以及單片機(jī)開發(fā)和應(yīng)用的能力;對(duì)于三年級(jí)同學(xué),主要提高他們系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試能力。電子設(shè)計(jì)興趣小組對(duì)隊(duì)員的進(jìn)入和退出要求不作嚴(yán)格規(guī)定,有興趣有毅力的學(xué)生會(huì)堅(jiān)持下來并認(rèn)真完成任務(wù),跟不上的學(xué)生就會(huì)自動(dòng)退出。
(二)中期培訓(xùn)階段
在每年的3月初,正式啟動(dòng)參加全國或全省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽相關(guān)工作。因成立電子設(shè)計(jì)興趣小組的目的之一是為電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)后備力量,所以參賽學(xué)生主要在電子設(shè)計(jì)興趣小組中產(chǎn)生。這個(gè)階段培訓(xùn)的主要內(nèi)容是在電子設(shè)計(jì)興趣小組活動(dòng)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,對(duì)單元電路、單片機(jī)小系統(tǒng)和EDA小系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試。培訓(xùn)時(shí)間在每周的周末,每周培訓(xùn)結(jié)束后,指導(dǎo)教師會(huì)布置一些項(xiàng)目讓學(xué)生做,并在下一次課前檢查學(xué)生的完成情況。在6月底,教師根據(jù)每次任務(wù)的完成情況進(jìn)行篩選,并最終確定暑期培訓(xùn)隊(duì)員。
(三)暑期賽前培訓(xùn)階段
經(jīng)過中期培訓(xùn)以后,按照比賽要求讓學(xué)生自愿組隊(duì)。在隊(duì)內(nèi),隊(duì)員按負(fù)責(zé)單片機(jī)和EDA程序設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)和報(bào)告撰寫進(jìn)行分工。指導(dǎo)教師根據(jù)我校在競賽中擅長儀器儀表和通信兩個(gè)方向,對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)培訓(xùn)。在培訓(xùn)的過程中著重培養(yǎng)學(xué)生檢索資料的能力、系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、分析排除故障能力、設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫能力等。賽前培訓(xùn)每個(gè)題目一般安排8天左右時(shí)間,分資料查找、方案認(rèn)證、單元電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)電路調(diào)試和測試這幾個(gè)階段。為了讓學(xué)生適應(yīng)比賽現(xiàn)場氛圍,賽前半月進(jìn)行模擬比賽演練,嚴(yán)格按照比賽時(shí)間和規(guī)則要求學(xué)生完成規(guī)定的任務(wù)。在競賽組委會(huì)下達(dá)了競賽所需儀器設(shè)備和器件后,準(zhǔn)備好相關(guān)的儀器和器件,并讓學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的準(zhǔn)備。
(四)賽后工作
在學(xué)生完成參賽作品測試后,召集指導(dǎo)老師和參賽學(xué)生召開專門會(huì)議,對(duì)本屆比賽的作賽后總結(jié),總結(jié)本次比賽題目涉及的知識(shí)點(diǎn),完成項(xiàng)目時(shí)的不足之處,以及今后努力的方向。最后,并把所有訓(xùn)練時(shí)和競賽的技術(shù)資料歸檔保存,傳承給下一屆的學(xué)生作為參考。
二、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽促進(jìn)了我校電子信息類專業(yè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革
通過組織學(xué)生參加大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽,發(fā)現(xiàn)我校電子信息類學(xué)生存在理論基礎(chǔ)較好而動(dòng)手能力較差、參與意識(shí)較強(qiáng)而工程素養(yǎng)不足等現(xiàn)象。這說明現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容和課程體系急需改革,如:在平時(shí)實(shí)驗(yàn)課中,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多而自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)少,單科性實(shí)驗(yàn)多而綜合性實(shí)驗(yàn)少,采用傳統(tǒng)的方法多而應(yīng)用最新的技術(shù)少。針對(duì)這些問題,我們對(duì)現(xiàn)有的電子信息類課程體系進(jìn)行了一些調(diào)整和改革。
(一)理論和實(shí)踐并重,不斷完善課程體系和教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽內(nèi)容,我們對(duì)課程體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整,調(diào)整主要內(nèi)容有三個(gè)方面,第一,理順各門課之間的銜接關(guān)系,做到教學(xué)內(nèi)容知識(shí)寬但不重復(fù)。些外,為了讓學(xué)生了解電子信息領(lǐng)域的新知識(shí)和新技術(shù),我們?cè)谶x修課中開設(shè)了《前沿技術(shù)講座》課程,分別講述各自研究方向的新知識(shí)、新技術(shù)和新應(yīng)用。第二,在重視理論教學(xué)的同時(shí),加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)。除了增加了實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和綜合實(shí)驗(yàn)課程外,還在選修課中增加了《電子線路設(shè)計(jì)制作》、《電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)》等兩門綜合設(shè)計(jì)性選修課,在實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)增加了《綜合設(shè)計(jì)》實(shí)踐環(huán)節(jié),讓學(xué)生有更多的時(shí)間參與實(shí)踐,提高了他們的實(shí)踐動(dòng)手能力和工程應(yīng)用能力。第三,由于可編程器件的不斷發(fā)展和應(yīng)用,對(duì)電子信息類的程序設(shè)計(jì)能力提出了更高的要求。在課程體系中,我們?cè)黾印稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等程序設(shè)計(jì)類課程,以加強(qiáng)對(duì)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。
(二)實(shí)踐教學(xué)體系改革
根據(jù)大學(xué)生電子競賽對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的要求。通過研究與探索,我們優(yōu)化了實(shí)踐教學(xué)體系,按照學(xué)生認(rèn)識(shí)———訓(xùn)練———?jiǎng)?chuàng)新能力形成規(guī)律,整合實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建由專業(yè)認(rèn)知、專業(yè)技能訓(xùn)練、課程實(shí)驗(yàn)、開放式實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、中期實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、科技競賽組成的實(shí)踐教學(xué)體系,實(shí)踐教學(xué)的比例占總學(xué)時(shí)的27%左右。實(shí)踐教學(xué)體系整合課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,按照基本實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)四個(gè)層次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)方面,對(duì)于基礎(chǔ)性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),我們規(guī)定了必做內(nèi)容和選做內(nèi)容;對(duì)綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),我規(guī)定了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求和擴(kuò)展要求。這樣,對(duì)學(xué)生即達(dá)到某一實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡墓残杂?xùn)練,又實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)。
(三)不斷豐富教學(xué)方法和教學(xué)手段,提高了教學(xué)的質(zhì)量和效率
除了采用傳統(tǒng)的板書和多媒體技術(shù)教學(xué)手段之外,我們盡可能將各種EDA仿真軟件應(yīng)用到理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。讓學(xué)生很直觀地認(rèn)識(shí)到各種理論知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用及應(yīng)用效果。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,對(duì)于安裝電路和焊接電路等一些技能性工作,我們要求學(xué)生在課外學(xué)時(shí)完成。采用這些教學(xué)方法和手段,不僅提高了教學(xué)質(zhì)量和效率,而且節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本和實(shí)驗(yàn)室的有效利用率。
三、電子設(shè)計(jì)競賽促進(jìn)了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)
大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的功能、性能、類型及實(shí)驗(yàn)室的管理模式提出了更高的要求,原來實(shí)驗(yàn)室常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器和管理模式不能滿足大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、工程應(yīng)用型人才以及創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。為了給學(xué)生創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和教師的科研創(chuàng)造一個(gè)良好的平臺(tái),我們建成了電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以建設(shè)先進(jìn)、實(shí)用、開放的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室為目標(biāo),建成了7個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái):高頻電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、EDA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、電子測量、綜合電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、DSP實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和通信工程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室能滿足綜合課程設(shè)計(jì)、學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)競賽、教師科研和創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的需要。電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室以開放性建設(shè)模式為基礎(chǔ)建立了較為完善的開放制度,為最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的效能,除實(shí)驗(yàn)教學(xué)所安排的時(shí)間段外,其他時(shí)間段面向所有學(xué)生開放,這種管理方式,保障了多元化實(shí)踐教學(xué)模式的正常運(yùn)行。
四、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽促進(jìn)師資隊(duì)伍的建設(shè)
大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽題目有類型較多,涉及的知識(shí)幾乎涵蓋到電子信息類專業(yè)的專業(yè)必修課和專業(yè)選修課的所有知識(shí)。在指導(dǎo)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的過程中,教師會(huì)接觸到各種各樣的知識(shí)和技術(shù),在指導(dǎo)競賽過程中,教師和教師、教師和學(xué)生之間的交流會(huì)更加拓寬教師的學(xué)術(shù)和專業(yè)視野,每一屆比賽結(jié)束之后留下的技術(shù)資料更是教師最寶貴的資料。經(jīng)過歷屆指導(dǎo),教師在參與實(shí)踐的過程中,不斷積累經(jīng)驗(yàn),吸收前沿知識(shí)和技術(shù)。這不僅對(duì)他們提高教學(xué)水平有很大幫助,而且也會(huì)慢慢找到自己的研究方向,并充分運(yùn)用以往的研究經(jīng)驗(yàn),形成清晰的學(xué)術(shù)觀念,逐漸地提高自己的科研能力。因此,競賽的指導(dǎo)過程也是中青年教師提高教學(xué)能力和增強(qiáng)科研能力的過程。
五、結(jié)語
多年參加大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽經(jīng)歷,推動(dòng)完善了我校電子信息類專業(yè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)了師資隊(duì)伍工程應(yīng)用能力和科研能力,促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以及創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。近幾年來,我校電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的不斷提高,充分說明了教學(xué)改革取得了很好效果。
作者:王金庭單位:湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院法商學(xué)院電子工程系
1賽前準(zhǔn)備
統(tǒng)一思想,明確目的.大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽是考察在校大學(xué)生專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐能力的綜合型競賽,是檢驗(yàn)學(xué)校辦學(xué)能力的高水平競賽,同時(shí)保證參加大賽的同學(xué)能通過大賽這一平臺(tái)有所收獲和進(jìn)步.指導(dǎo)教師通過比賽積累經(jīng)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)比賽在學(xué)??沙掷m(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)以賽促管、以賽促學(xué)、以賽促改.大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽組織過程分為宣傳、動(dòng)員、報(bào)名、培訓(xùn)、篩選、強(qiáng)化、競賽、獎(jiǎng)勵(lì)、總結(jié).賽前準(zhǔn)備包含賽前組織和賽前培訓(xùn).賽前組織包括人員組織、經(jīng)費(fèi)組織、設(shè)備與耗材組織,賽前培訓(xùn)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性高強(qiáng)度模擬訓(xùn)練,賽前精心準(zhǔn)備是競賽成功的一半,讓每位指導(dǎo)老師和同學(xué)在電子設(shè)計(jì)大賽賽前、賽中、賽后都有所收獲.
1.1賽前組織
1.1.1人員組織
學(xué)校成立電子設(shè)計(jì)大賽領(lǐng)導(dǎo)小組.全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽和省級(jí)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽輪流隔年舉辦一次,領(lǐng)導(dǎo)小組是常設(shè)機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)電子競賽組織、管理、協(xié)調(diào)工作.電子設(shè)計(jì)大賽領(lǐng)導(dǎo)小組組長一般由主管教學(xué)副校長擔(dān)任,副組長由學(xué)校教務(wù)處處長和相關(guān)學(xué)院院長共同擔(dān)任,辦公室主任由電工電子實(shí)驗(yàn)中心主任擔(dān)任.辦公室設(shè)在實(shí)驗(yàn)中心,負(fù)責(zé)處理大賽日常事務(wù),成員包括指導(dǎo)老師、實(shí)驗(yàn)員及大賽相關(guān)人員.電子設(shè)計(jì)大賽領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)相關(guān)部門協(xié)調(diào)和政策落實(shí)和大賽組織和宣傳,負(fù)責(zé)參賽人員管理和學(xué)生培訓(xùn),負(fù)責(zé)賽前制定培訓(xùn)計(jì)劃收集整理資料,負(fù)責(zé)與賽區(qū)組委會(huì)聯(lián)絡(luò)和大賽專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)管理,負(fù)責(zé)元器件及耗材保管、整理、發(fā)放、采購和培訓(xùn)競賽場地管理,負(fù)責(zé)培訓(xùn)競賽后勤保障和學(xué)生管理.電子設(shè)計(jì)大賽人員組織包含指導(dǎo)老師的組織和參賽學(xué)生的組織.強(qiáng)有力的指導(dǎo)老師團(tuán)隊(duì)是電子設(shè)計(jì)大賽取得成功的基礎(chǔ).隨著技術(shù)發(fā)展,大賽專業(yè)知識(shí)廣度和深度不斷加深,題目更加新穎貼近生活,包括電源類、控制類、無線收發(fā)類、儀器儀表類等,涉及電子技術(shù)各領(lǐng)域和方向,對(duì)指導(dǎo)老師綜合素質(zhì)和能力提出了更高要求.指導(dǎo)老師需要精通模擬電路、數(shù)字電路、高頻電路,精通51單片機(jī)和熟練運(yùn)用CORTEX-M3嵌入式系統(tǒng)、CPLD/FPGA可編程邏輯器件、DSP數(shù)字信號(hào)處理器等,有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和極強(qiáng)攻堅(jiān)能力.根據(jù)實(shí)際情況組建指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)給學(xué)生全方位的指導(dǎo),充分發(fā)揮指導(dǎo)教師特長,取長補(bǔ)短,相互學(xué)習(xí),共同提高.參賽學(xué)生是大賽主體,加強(qiáng)宣傳,吸引更多同學(xué)參與大賽,同時(shí)保證競賽質(zhì)量和水平,經(jīng)選拔合格或任課老師推薦才能正式報(bào)名參加.大三學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)踐能力強(qiáng)于大二學(xué)生,選拔時(shí)以大三學(xué)生為主,適當(dāng)選取大一、大二學(xué)生保證后備力量,組成電子設(shè)計(jì)大賽參賽隊(duì)伍.通過學(xué)校宣傳、領(lǐng)導(dǎo)小組動(dòng)員、輔導(dǎo)員講解,使參賽同學(xué)全方位多角度了解電子設(shè)計(jì)大賽的意義和目的,對(duì)就業(yè)和成長的幫助,調(diào)動(dòng)學(xué)生競賽積極性和熱情.
1.1.2經(jīng)費(fèi)組織
電子設(shè)計(jì)大賽經(jīng)費(fèi)使用原則:預(yù)算清晰,專人管理,??顚S?,合理使用,厲行節(jié)約,保證運(yùn)行,各項(xiàng)開支在預(yù)算內(nèi)完成,開支與預(yù)算一致.經(jīng)費(fèi)來源分為學(xué)校年度預(yù)算和校內(nèi)部門籌集,用于電子設(shè)計(jì)大賽基本運(yùn)行和指導(dǎo)教師課時(shí)補(bǔ)貼.基本運(yùn)行包含報(bào)名費(fèi)、管理費(fèi)、電子元器件及耗材采購添置、競賽期間餐費(fèi)及其他雜費(fèi).指導(dǎo)教師課時(shí)補(bǔ)貼指賽前教師培訓(xùn)課時(shí)費(fèi)、競賽期間指導(dǎo)教師補(bǔ)貼.電子設(shè)計(jì)大賽經(jīng)費(fèi)不含教師差旅費(fèi)和競賽獲獎(jiǎng)后學(xué)校發(fā)放獎(jiǎng)金,賽后根據(jù)政策另行撥付.
1.1.3設(shè)備耗材組織
大賽設(shè)備耗材專人管理,專人采購,統(tǒng)一分配;培訓(xùn)類耗材由培訓(xùn)教師提出計(jì)劃統(tǒng)一采購.
1.2賽前培訓(xùn)
電子設(shè)計(jì)大賽賽前對(duì)學(xué)生的培訓(xùn)是學(xué)生提高的重要過程,很大程度上決定了比賽成績.指導(dǎo)教師根據(jù)歷年競賽內(nèi)容和特點(diǎn),結(jié)合自身特長制定詳盡的培訓(xùn)計(jì)劃和方案.大三學(xué)生知識(shí)相對(duì)全面但實(shí)踐應(yīng)用能力較差,沒有系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),知識(shí)點(diǎn)孤立難以將各門課程融合到一起,大二學(xué)生專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)不完整,認(rèn)識(shí)片面,指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況因材施教做出個(gè)性化的培訓(xùn)與輔導(dǎo),使培訓(xùn)效果達(dá)到最佳.培訓(xùn)分兩個(gè)階段,時(shí)間5~6周.第一階段(3~4周)采用集中授課與實(shí)際制作相結(jié)合的方式,第二階段(2~3周)采用三人一組半開放自主設(shè)計(jì)的方式.第一階段包含模塊電路分析、設(shè)計(jì)、調(diào)試、制作、參數(shù)測試、基本儀器使用及報(bào)告書寫,對(duì)往屆比賽重點(diǎn)模塊電路進(jìn)行有針對(duì)性專題講座和制作.重點(diǎn)模塊有電源電路、信號(hào)調(diào)理與運(yùn)算放大電路、傳感器與微弱信號(hào)檢測電路、信號(hào)發(fā)生電路、通信電路、電壓與頻率轉(zhuǎn)換電路,單片機(jī)最小系統(tǒng)、人機(jī)交互電路、數(shù)據(jù)采集電路、驅(qū)動(dòng)電路等.設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容包含:摘要,敘述核心技術(shù)、實(shí)現(xiàn)方法與發(fā)揮;系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,敘述方案選擇、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)方法;硬件電路設(shè)計(jì)與分析計(jì)算,敘述硬件電路原理、計(jì)算、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn);軟件設(shè)計(jì),敘述軟件程序思想、流程、實(shí)現(xiàn)方法與重點(diǎn)程序;測試結(jié)果與分析,敘述測試儀器、測試方法、測試結(jié)果、數(shù)據(jù)分析;總結(jié)與展望,總結(jié)題目完成情況、存在問題與展望.第一階段使學(xué)生掌握基本模塊電路,對(duì)電子設(shè)計(jì)進(jìn)一步了解和認(rèn)識(shí),優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出,具備沖擊獎(jiǎng)項(xiàng)實(shí)力,指導(dǎo)教師對(duì)這部分同學(xué)重點(diǎn)關(guān)注,畢竟指導(dǎo)教師精力有限,不可能面面俱到,拿獎(jiǎng)也是一項(xiàng)重要而艱巨的任務(wù).第二階段3人一隊(duì)進(jìn)行賽前熱身.按比賽要求自主設(shè)計(jì),鍛煉同學(xué)們系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試、參數(shù)測試、團(tuán)隊(duì)分工與協(xié)作能力.每隊(duì)由3名同學(xué)自愿組合組成,1名同學(xué)負(fù)責(zé)軟件編寫,1名同學(xué)負(fù)責(zé)硬件制作,1名同學(xué)負(fù)責(zé)報(bào)告撰寫.實(shí)際比賽有很多突發(fā)情況需共同討論、共同參與、共同應(yīng)對(duì)、共同解決.指導(dǎo)教師可以根據(jù)以往題目特點(diǎn)、內(nèi)容和難度自行設(shè)計(jì)題目,也可以直接選擇往屆典型題目.第二階段模擬訓(xùn)練展現(xiàn)了各隊(duì)水平和能力,也暴露存在的問題,指導(dǎo)教師根據(jù)每隊(duì)實(shí)際情況進(jìn)行賽前輔導(dǎo).
2賽期管理
比賽前2~3周,組委會(huì)發(fā)放比賽用單片機(jī)和開發(fā)平臺(tái),提前讓參賽隊(duì)熟悉開發(fā)環(huán)境,賽前一周公布本屆電子設(shè)計(jì)大賽可能用到的元器件測試儀器,指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)根據(jù)公布元器件清單估計(jì)本屆比賽可能出現(xiàn)的題目和用到的模塊.指導(dǎo)教師對(duì)器件進(jìn)行分析,列出本次大賽可能用到元器件詳細(xì)清單,交器件管理員清理匯總,不足部分立即準(zhǔn)備和采購,采購應(yīng)確保器件質(zhì)量,排除器件質(zhì)量問題帶來的故障和干擾.參賽隊(duì)在賽前調(diào)試好競賽場地儀器設(shè)備,查看元器件清單結(jié)合指導(dǎo)老師分析對(duì)新器件和不熟悉模塊進(jìn)行搭建與調(diào)試,為比賽正式開始做好準(zhǔn)備.4天3夜的電子設(shè)計(jì)大賽開始后,第一天選擇題目、設(shè)計(jì)方案與具體電路,領(lǐng)取元器件及耗材,不足的元器件匯總立即采購.第二天完成軟件編寫和部分模塊電路搭建.第三天完成軟硬件聯(lián)調(diào)和報(bào)告書寫.第四天完成參數(shù)測試,有能力的同學(xué)完成發(fā)揮部分設(shè)計(jì).
3賽后總結(jié)
大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽推動(dòng)了教學(xué)改革,提高了教學(xué)水平,促進(jìn)了教學(xué)的科學(xué)管理,但也存在很多難以解決的問題.例如很多高校以拿獎(jiǎng)為目的,重視結(jié)果而忽視過程,學(xué)生受益面太窄;指導(dǎo)教師綜合素質(zhì)和能力要求高,壓力大,有能力的教師愿意搞科研不愿意搞競賽,缺乏制度上的規(guī)范和鼓勵(lì);大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽成了學(xué)校與學(xué)校指導(dǎo)老師的比賽,甚至指導(dǎo)老師直接代替了學(xué)生直接參與比賽;但無論如何最終學(xué)生是比賽的最大受益者.
作者:晏勇單位:阿壩師范高等??茖W(xué)校物理與電子科學(xué)系
一、目前電子設(shè)計(jì)大賽教學(xué)中存在的問題
(1)學(xué)生掌握的專業(yè)知識(shí)參差不齊,而電子設(shè)計(jì)所用的集成芯片種類型號(hào)繁多,學(xué)生必須學(xué)會(huì)自己查閱資料,尤其要會(huì)查閱英文資料。
(2)學(xué)生雖有一定的動(dòng)手能力,但容易僅憑經(jīng)驗(yàn)?zāi)玫皆骷苯釉陔娐钒迳线M(jìn)行焊接,往往導(dǎo)致功能測試時(shí)糾錯(cuò)困難。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,學(xué)生利用計(jì)算機(jī)仿真軟件進(jìn)行硬件原理圖的設(shè)計(jì)是發(fā)展的必然趨勢。
(3)學(xué)生制作出的電子作品外觀布局多樣,如何將設(shè)計(jì)好的電路進(jìn)行科學(xué)PCB制板能力制板,才能方便焊接,且減少相互干擾,是設(shè)計(jì)最終成功的關(guān)鍵。
(4)學(xué)生在焊接技術(shù)不夠嫻熟,使得電子作品調(diào)試不能完全達(dá)到要求,焊接的好壞,直接關(guān)系到電子產(chǎn)品或制作的質(zhì)量。為了取得好的賽績,必須著力培養(yǎng)學(xué)生電子設(shè)計(jì)制作的綜合能力,即查閱資料、硬件原理圖的設(shè)計(jì)、電路板的布線與制作、焊接功能測試能力。其中硬件原理圖的設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)是教學(xué)中的突出難點(diǎn)。
二、Proteus硬件仿真技術(shù)改革電子設(shè)計(jì)大賽教學(xué)內(nèi)容
電子設(shè)計(jì)大賽采取理論教學(xué)與制作訓(xùn)練結(jié)合的集訓(xùn)思路對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。理論部分進(jìn)行模塊化分解包括:基本元件;傳感器;集成芯片部分。教師按此分類進(jìn)行模塊化理論教學(xué),學(xué)生通過模塊來構(gòu)建自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),形成個(gè)體獨(dú)特的知識(shí)體系。制作訓(xùn)練部分包括:電子儀器和Proteus仿真軟件的使用;常用的基本單元模塊的設(shè)計(jì)和制作;綜合電子制作訓(xùn)練。理論教學(xué)和制作訓(xùn)練在時(shí)間安排上遵循交替進(jìn)行原則,并增加了Proteus硬件仿真技術(shù)的應(yīng)用。Proteus是英國Lab-centerelectronics公司于1989年開發(fā)的一款電路仿真軟件,擁有豐富的元器件、各種虛擬儀器、圖形化的分析功能,現(xiàn)已在全球50多個(gè)國家得到應(yīng)用,廣泛應(yīng)用于高校的大學(xué)生或研究生電子學(xué)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)以及公司實(shí)際電路設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。Proteus主要由兩部分組成:ISIS原理圖設(shè)計(jì)仿真系統(tǒng);ARES印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)。硬件原理圖的設(shè)計(jì)能力是困擾學(xué)生的突出難題,也是保障電子設(shè)計(jì)制作成功的重要前提。因此,在電子設(shè)計(jì)大賽中將主要應(yīng)用Proteus軟件的ISIS原理圖設(shè)計(jì)仿真系統(tǒng)輔助教學(xué)。Proteus軟件硬件原理圖設(shè)計(jì)及仿真的具體步驟為:新建設(shè)計(jì)文件并設(shè)置圖紙參數(shù)和相關(guān)信息;放置元器件;對(duì)原理圖進(jìn)行布線;利用ISIS提供的電氣規(guī)則檢查命令檢查原理圖,調(diào)整原理圖布局;電路運(yùn)行調(diào)試。
三、Proteus硬件仿真技術(shù)在電子設(shè)計(jì)大賽中的教學(xué)實(shí)施
Proteus硬件仿真技術(shù)作為一種先進(jìn)的教學(xué)手段,貫穿應(yīng)用于電子設(shè)計(jì)大賽的理論教學(xué)和制作訓(xùn)練教學(xué)全過程。
1.Proteus硬件仿真技術(shù)在理論教學(xué)中應(yīng)用Proteus軟件提供了很多種類的虛擬仿真工具,包括探針、虛擬儀器、信號(hào)發(fā)生器、仿真圖表等。Proteus軟件的虛擬仿真模式包括交互式動(dòng)態(tài)仿真和基于圖表的靜態(tài)仿真。采用虛擬演示實(shí)驗(yàn)的方法,將Proteus仿真技術(shù)引入電子設(shè)計(jì)大賽理論教學(xué)環(huán)節(jié),教師可以通過多媒體展示電路的仿真情況,形象地講解電路理論及原理,使學(xué)生清晰觀察到電路運(yùn)行的現(xiàn)象、信號(hào)波形以及各種參數(shù)曲線,從感性上加深對(duì)電路原理與性能的理解,直觀地掌握教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)的效果與效率。以非門電路組成非對(duì)稱型振蕩電路為例,電路的基本工作原理是利用電容器的充放電。當(dāng)輸入電壓達(dá)到非門的閥值電壓Vth時(shí),非門的輸出狀態(tài)發(fā)生變化。因此,電路輸出地脈沖波形參數(shù)直接取決于電路中阻容元件的數(shù)值。通過Proteus軟件的交互式動(dòng)態(tài)仿真方式,采用虛擬示波器輸出電路中的四處節(jié)點(diǎn)波形,從波形結(jié)果發(fā)現(xiàn):非對(duì)稱型多諧振蕩器的輸出波形是不對(duì)稱的,輸出脈沖寬度tw1=RC,tw2=1.2RC,T=2.2RC。通過調(diào)節(jié)R和C值,可改變輸出信號(hào)的振蕩頻率,改變C實(shí)現(xiàn)輸出頻率的粗調(diào),改變R實(shí)現(xiàn)輸出頻率的細(xì)調(diào)。
2.Proteus硬件仿真技術(shù)在制作訓(xùn)練中應(yīng)用
制作訓(xùn)練采用循序漸進(jìn)的方式進(jìn)行,制作訓(xùn)練初期主要是電子儀器和Proteus軟件的使用;從制作訓(xùn)練中期開始,需針對(duì)常用的基本單元模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作;制作訓(xùn)練后期,以往屆賽題和模擬賽題為訓(xùn)練內(nèi)容進(jìn)行綜合電子制作。通過分析往屆賽題發(fā)現(xiàn),計(jì)數(shù)顯示電路的設(shè)計(jì)訓(xùn)練是賽前培訓(xùn)的重點(diǎn)之一?,F(xiàn)以一款數(shù)字顯示倒計(jì)時(shí)定時(shí)基本單元電路的設(shè)計(jì)為例,該電路適用于各種需要定時(shí)的場合,如電話定時(shí)、路燈定時(shí)、某一種狀態(tài)或過程控制定時(shí)等。按照Proteus硬件原理圖設(shè)計(jì)步驟,電路主要由計(jì)數(shù)脈沖產(chǎn)生電路、減法計(jì)數(shù)與數(shù)字顯示電路組成。其中計(jì)數(shù)脈沖產(chǎn)生電路可以由NE555芯片按照多諧振蕩電路進(jìn)行接線,也可以由簡單的門電路產(chǎn)生,還可以由運(yùn)放電路產(chǎn)生,此處簡要地用矩形波信號(hào)源表示計(jì)數(shù)脈沖輸入信號(hào)。減法計(jì)數(shù)與數(shù)字顯示電路主要由可預(yù)置4位二進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器U1(74HC193)、U2(譯碼/驅(qū)動(dòng)CD4511)、U3共陰極七段數(shù)碼管組成。R2與C1組成預(yù)置數(shù)電路,在通電瞬間對(duì)U1(74HC193)進(jìn)行預(yù)置數(shù)9。之后,U1的4腳每接收到一個(gè)負(fù)脈沖,U1計(jì)數(shù)一次并減一,數(shù)碼顯示由9變成8,當(dāng)定時(shí)時(shí)間一到,顯示器顯示0,并且U1的13腳TCD輸出一負(fù)脈沖,由該信號(hào)驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行元件,如晶體管、晶閘管、繼電器、光耦合器等。本電路作為一款通用基本電路,只需稍作改動(dòng)就可實(shí)現(xiàn)多種功能,例如需要進(jìn)行兩位數(shù)顯示,只需改用兩片74HC193分別對(duì)個(gè)位和十位進(jìn)行計(jì)數(shù),再用兩片CD4511驅(qū)動(dòng)兩位數(shù)字顯示即可;如果需要實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)定時(shí)報(bào)警功能,只需利用U1(74HC193)的13腳TCD作為觸發(fā)信號(hào)連接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的執(zhí)行電路即可。采用Proteus硬件仿真技術(shù),在原理圖設(shè)計(jì)階段就可以進(jìn)行評(píng)估,驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的電路是否達(dá)到要求的技術(shù)指標(biāo),還可以通過改變?cè)骷?shù)使整個(gè)電路的性能最優(yōu)化,大大節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間與經(jīng)費(fèi),提高了設(shè)計(jì)效果和質(zhì)量。
四、Proteus硬件仿真技術(shù)在電子設(shè)計(jì)大賽中實(shí)施的效果評(píng)價(jià)
1.Proteus為電子設(shè)計(jì)大賽提供了多媒體教學(xué)平臺(tái)
Proteus軟件為理論教學(xué)提供了先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)、演示和電路分析。教師可以在多媒體教室中深入淺出地分析各種電路的特性,講解各種參數(shù)改變對(duì)電路的影響,幫助學(xué)生突破抽象的難點(diǎn)知識(shí)的理解,形成扎實(shí)系統(tǒng)的知識(shí)體系。
2.Proteus為電子設(shè)計(jì)大賽提供了虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)
Proteus軟件所提供的一系列元件庫,既能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)箱固定模塊的驗(yàn)證功能,還能根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,整個(gè)過程不受時(shí)間、空間限制,突破了傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室的局限性,克服了學(xué)校經(jīng)費(fèi)不足和儀器設(shè)備不足對(duì)教學(xué)指導(dǎo)的困擾。
3.Proteus為電子設(shè)計(jì)大賽提供了創(chuàng)新平臺(tái)
Proteus軟件提供的硬件仿真功能,為電子設(shè)計(jì)大賽注入了活力,培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的電子設(shè)計(jì)方法,有效地提高了學(xué)生針對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行電子設(shè)計(jì)制作的能力以及創(chuàng)新發(fā)揮的能力。
五、結(jié)語
Proteus以其強(qiáng)大的互動(dòng)硬件仿真功能,給電子設(shè)計(jì)大賽提供了一個(gè)電子設(shè)計(jì)的教學(xué)平臺(tái)、實(shí)訓(xùn)平臺(tái)和創(chuàng)新平臺(tái),提高了電子設(shè)計(jì)大賽指導(dǎo)的效率,為當(dāng)今電子類專業(yè)的教學(xué)改革提供了強(qiáng)有力的手段,但在教學(xué)實(shí)施過程中仍需明確:堅(jiān)持Proteus虛擬演示為手段,深層理解電子理論為目的;堅(jiān)持Pro-teus硬件仿真技術(shù)為手段,實(shí)際制作為目的。
作者:謝富珍單位:新余學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院