关键词：
电子大赛；理论培养；焊接工艺
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，堵国樑，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.
[2]龚仁喜，孟小碧，秦钢年.创新型人才培养与实验教学改革的探索与实践[J].实验技术与管理，2006.
0.引言
作为全国最高规格的学生电子类竞赛，全国大学生电子设计竞赛一直引导高校在实验教学中注重培养大学生创新能力、协作精神和理论联系实际的学风。[1]每一届的竞赛都涌现出许多优秀的、动手能力强的电子人才，但另一方面，也暴露了现今高校电子类本科教学的许多不足之处。
在全国大学生电子设计竞赛中，参赛的大多是每所高校最具动手能力的学生。但从交作品的情况看，即便是优秀学生，某些学生的电子设计水平还是明显不足：有的学生拿不出一点成果，既没有硬件电路，也没有软件程序，甚至没有设计论文；有的参赛学生虽然把一些硬件电路板做出来了，却因为程序调试不通过，即使设计论文写得再好，也没有达到题目的基本要求。而从这些学生的参赛过程，可以分析其在电子设计方面存在的主要问题。
1.知识面窄
面对竞赛题目，方案选型、实际产品制作，学生表现出知识面非常狭窄，思维不够活跃，不能够提出多种设计方案来选择。根本原因在于学生甚至个别教师，在教与学过程中都过于注重教科书的个别经典案例，而对实际应用、设计思路却知之甚少，导致面对设计题目时不知所措。论文大全。
因此，电子专业教学中就要加入大量的关于电子设计、应用的内容。应该在保证基础知识的前提下，适当剔除对实际应用意义不大而偏重理论研究的内容，将这些内容留给考研学生或研究生学习。另外，集成技术和芯片封装飞速发展，要求我们在教学过程中强调基本原理、基本分析方法的同时，增加新器件和专用集成电路内容，使基本原理和实际应用有机结合，进而着重分析由功能单元构成的通用集成电路的应用。因此，应该根据社会的需求和电子设计竞赛的内容增加介绍一些新集成电路和可编程器件等教学内容。同时，还可以组织开展一些跟电子设计有关的选修课、讲座以及技能训练活动，以提高学生的专业水平、开拓学生的专业视野。
2.实践动手能力较弱
部分学生虽然做过相关课程的实验、实习，但制作实际产品时却不知从何做起，基本的电子制作技能较差，不能做到布线规范、焊接牢固、懂得排除故障等等。若一个电子设计者不掌握这些技能，那么他不可能把自己的设计成果做成实物来调试，也就不能验证其设计的合理性。论文大全。因此，这些都是把电子产品付诸实际的基础技能。而部分学生缺乏技能锻炼，能力亟待提高。
要解决这个问题，建议压缩纯理论的教学内容，把时间留给学生多做实验、多做实习、多做电子产品的设计，而且学生要有足够的时间把这些实践练习仔细做、重复做。譬如电子工艺实习时，制作电子产品的每一步骤都应该让学生操作：从电子元器件（包括贴片元件）的识别与检测，到印制电路板的设计、制作，再到电子元器件的安装、焊接（包括拆焊），整机调试、测试，最后写出总结报告。整个过程缺一不可，而且应该在实习中安排若干件电子产品，让学生通过这几件产品把每个步骤都重复几遍。只有这样，学生才会练就制作电子产品的功底，在真正设计电路的时候，就会减少因为制作上的失误而导致调试失败、产品完成不了的机会。
3.综合运用知识能力差
一个电子产品的开发，包括方案论证、器件选取、单元电路调试、电路图的设计、电路板的制作、程序编写、调试及系统测试等内容。这一方面要求设计者有很强的系统概念，对整个方案的选取有宏观的把握；另一方面，又要求设计者对每个单元电路有相当的把握。在电子系统的设计中，部分学生会因一个很小的细节问题而导致整个系统最终失败或开发停滞不前。而另外一些学生，虽然对每个知识点都熟悉，但是多个知识点结合起来，关系错综复杂，多个模块组合成一个系统的时候，驾驭能力明显力不从心，综合应用所学知识的能力不强。论文大全。
学生出现此问题，归根结底是因为他们缺乏电子设计的锻炼。所以，可以改变以理论带动教学的传统思维，尝试以典型产品来带动电子技术理论课程的教学，能使理论与实践结合，提高教学效果。譬如以电子时钟作为主题，当学生学习数字电子技术时，教师引导学生利用数字集成电路芯片设计一款电子时钟；当学生学习单片机技术时，教师引导学生采用软件和硬件相结合的思想重新设计一款电子时钟，用与之前完全不同的电路结构实现同样的功能；随着课程的继续，在基本的电子时钟的基础上逐步加入闹钟、整点报时、语音报时等等功能。用这种方法推广到以多个典型产品来带动教学，学生就既能掌握到理论知识，又能掌握到设计技术，更对基本的电子产品烂熟于胸，这不止对其比赛，对其以后的工作或深造也是极为有利的。
4.眼高手低
全国大学生电子设计竞赛极能检测学生的电子设计功底。若学生在课外不花大量时间浸淫在电子设计的世界中，很难锻炼出设计实际产品的能力。很多学生在校学习过程中，老师布置的作业、实验、实习、小设计等都能很好地完成，考试也能高分通过，就觉得自己能自如地参与竞赛。但实际上，在有限的四天三夜的竞赛时间里，真正能踏踏实实做出实物，调试成功的却凤毛麟角。这反映出学生缺乏对自身能力的审视，眼高手低。
针对此情况，可以开展校内电子设计大赛，这样既可形成学习气氛，提高学生的实际动手能力，让学生有审视自身能力的机会，也可为学生提供施展才能的空间，为更多的优秀学生脱颖而出创造条件，更能为全国大学生电子设计竞赛选拔优秀学生。其次，建立电子设计竞赛训练中心，定时开展课外活动，让学生在教师的指导下根据自己的兴趣，自己或组队选题、设计，进行电子制作，培养学生自主学习和合作能力。
5.结束语
“重理论轻实践”一直是高等教育中的问题。[2]大学生电子设计竞赛再一次证实了问题的存在，也正在促进各大高校的教学改革。而教学改革又会提高竞赛的水平。竞赛与教改，必将互相要求、互相促进，共同为培养优秀的电子人才而持续发展。
【参考文献】
[1]侯蕊,刘国通.电子设计竞赛对高职实践教学改革的启发[J].中国电力教育,2009，（147:145-146
中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1671-489X（2013）12-0018-03
教育部有关“办出特色、争创一流”的指示中提到：“各高校要以需求为导向，推动新一轮高等教育改革。各类院校都要合理定位，努力形成自己的办学理念和风格，在不同层次、不同领域办出特色、争创一流。各地教育部门要大力开展就业实习实训，建立稳定的、能满足教学和就业需要的实习实训基地。”
为了贯彻落实教育部指示精神和具体实施华中科技大学文华学院“2012版本科专业人才培养方案”，以培养学生实践能力、创新能力和提高教学质量为宗旨，以实践教学改革为核心，以实验资源开放共享为基础，以高素质实验教学队伍和完备的实验条件为保障，创新管理机制，全面提高实验教学水平和实验室使用效益，改革人才培养模式，成立“电工电子创新人才培训中心”。
“电工电子创新人才培训中心”的培养模式是：实施“2012版本科专业人才培养方案”，在学生自愿的基础上利用课余时间（安排在相应学期第3～16周的周六和周日，以及部分暑假时间）补充实施“创新人才培养方案”，实施个性化特色教育。“创新人才培养方案”是以提高学生的综合素质和社会实践能力、以提高学生就业技能和就业竞争力为目的，采用先进的教育理念、实践教学观念和管理体制；构建先进的实践教学体系、内容和方法、先进的创新型实践教学团队，配置先进的仪器设备；以参加全国性和省级“电子设计大赛”和“IT创新设计大赛”等各类学科竞赛的成果作为对实践教学效果的检验，以“电工电子创新人才培训中心”毕业学生的创新能力和就业能力的提高作为实践教学的特色。
1 “中心”设立的目的、意义及指导思想原则
“电工电子创新人才培训中心”培养学生在机电一体化、电气自动化、自动控制、电子科学、电子信息、光电信息、通信、仪器仪表与数字控制等1～2个领域内具备硬件、软件的理论基础及专业知识和技能。“中心”着重实践能力、学习能力和综合素质的培养，以适应21世纪信息科学与技术的发展需要，能在相应领域内从事各种元器件、部件的制造和应用，能从事系统设计和系统集成等工作，以及对新产品、新技术、新工艺的研究、开发和管理的工作。培养“合格+特色”的一线工程技术专业人才，提高学生的工程系统创新能力，拓展学生就业领域，同时提升学院在同类院校中的竞争力，打响学院品牌。
“中心”设立的指导思想原则是以全国大学生电子设计大赛为主线，以常态化运行为管理方式；以提高学生的实践技能为目标，以“理论、设计、实验、技能”四位一体的教学方法为手段，旨在提升学院在各级电子设计大赛中的竞争力和影响力。
2 “中心”的运作模式
2.1 稳定队伍，固定场地，规范管理
变突击集训为常态培养，改变原带队教师临时召集，场地临时借用的松散型管理方式，建立有着稳定的师资队伍、固定的培养场所、明确的培养目标、系统的培养计划、优质的参赛梯队的规范化运作机构。
从目前已有的师资力量来看，总体满足“中心”的运作要求，但在师资队伍的稳定性、年龄结构的合理性、专业的匹配性等问题上难以满足“中心”中长期发展目标；从场所来看，开出理论课程的场所已解决，而系统培训，开出设计、实验、技能等课程的场所不足；从管理来看，规范师资、安排教学计划、配备场地、调用实验器材、控制参赛队的数量和质量等，已有相应的管理办法和考核标准。
目前采取的实施方法为：1）对师资的培养建立“传帮带”的机制，通过搭班子，以老带新、中带青、强帮弱，提高师资的水平；做好“中心”教师资源规划，以年龄、职称、专业方向、协作能力作为依据，解决师资长远发展问题；2）“中心”理论培训纳入日常教学安排，教务统筹排课，解决理论课教室的问题；落实学部实验中心统筹管理职能，协调实验室安排，提高实验室利用效率，解决实验、专题训练、强化训练场地不足的问题；3）以2013年湖北省电子设计竞赛为切入点，在实践中摸索，逐步完善各项管理制度，最终达到创建“电工电子创新人才培训中心”管理体系的目标。
2.2 建立阶梯式淘汰机制，不断优化参赛队伍
改变以前精英强化训练方式，建立大一、大二、大三阶梯式的逐级淘汰机制，不断优化参赛队伍，保证参赛队伍的相对稳定性。总结3年以来的电子设计大赛培训经验，多方听取学院领导的意见，根据学生自身的兴趣和条件，结合学院实行“潜能导师”个性化教育理念，初步计划只在信息学部和机电学部各专业招收电子设计竞赛培训生源，大一招收120人，大二招收80人，大三招收45人。而实际报名人数达到702人之多，其中大一（2012级）384人、大二（2011级）203人、大三（2010级）115人。考虑到学部的师资、场地、经费等诸多因素，学院做出决定：对大一（2012级）的384人进行选拔赛，最终录取138人，编成4个班，保证两学部各专业都有人参加。
综合计划招生和实际招生情况，按3：2：1的比例控制，以创新学分、潜能兴趣方向及晋级考试等方式，建立大一、大二、大三阶梯式的逐级淘汰机制，保证稳定培训生源，优化参赛队伍。
2.3 以常规学科教育为主，在优中选优，锻造实践人才
常规的学科教育是正常按专业教学计划进行的培养，而“人才创新培训中心”是按个性化教育理念，以电子设计竞赛为主线，对有潜能的电工电子人才的强化培训。在师资安排、学生课程安排上，以常规学科教育为主，以培训中心为辅；在满足正常教学的前提下，兼顾中心的教学；如果正常上课时间与培训课程时间冲突，以正常上课为主。
在此，有一点除外：大三的暑期正是电子设计竞赛强化训练时间，部分专业的暑期生产实习和电子设计竞赛开赛时间冲突。这时考虑学生意愿，是选择生产实习还是电子设计竞赛，若选择电子设计竞赛，则可以用电子设计竞赛的培训替代生产实习的学分，与此同时，“创新人才培训中心”出具相应的证明材料。这样，一方面作为学生替代生产实习学分的依据，另一方面为实际参赛队伍的稳定提供有力的保障。以上这些措施是锻造实践人才的基石，也是培训中心健康发展的保障。
2.4 个性化培养模式，强化大赛技能技巧
为了落实个性化的教育理念和学院人才潜能的挖掘，成立“电工电子创新人才培训中心”，有组织、有计划地推动个性化的培养模式。
1）科研创新培养模式：在培训中心的运作模式下，在大一、大二和大三的学生中，若发现有科研潜质的学生，则单列出来，进行一对一的指导，另外通过申请“大学生创新设计”专项经费予以资助；若发现有理论和工程素养的学生，则提前进行指导，指导学生发表科研论文，或者引导学生进行发明创造。
2）课题培养模式：在学院的组织与管理下，有课题的教师把课题放到“中心”，组织“中心”师生进行课题的开发，特别是学院立项的课题纳入“中心”平台中来，一方面让“中心”优秀学生得到锻炼，另一方面让课题得以完成，最终为学院发展科研打下基础。
3）引进“企业+中心”共同培养模式：通过学院引进校外企业，按照企业用人单位的要求进行培养，简称订单式的培养，这是高职院校一贯的成功做法。另外可以设法把公司的岗前培训、生产培训、技能培训和高级技能资格证等都嵌入到“培训中心”来。
2.5 在大赛中锻炼队伍，向着以赛养赛的目标不断发展
通过不断的培养、在大赛实践中的磨练，形成科学的、个性化的创新人才培养模式和强大的师资力量，创造品牌效益和经济效益的双丰收。以大赛为主线的培训模式，如果运作取得实效，可以考虑以赛养赛的想法，一些大赛配有奖金，获得的奖金可以按比例反哺到“中心”日常运营中来，还可以通过和外单位的科研协作、校外企业的资助等方法来维持“中心”的运作。
3 培训安排
“中心”为成功参加2013年全国电子设计竞赛，特将培训课程分为3个阶段，即电子设计竞赛基础培训课程阶段、专题训练阶段和强化培训阶段。
3.1 建立较完善的电子设计竞赛培训课程教学体系，为培养创新人才端出丰富的知识套餐
为了巩固和加深理论和实验环节，基本解决“四位一体”综合教学中的“两位一面”的问题，研究推出具有培养、选拔功能的三段式集训课程教学体系，即电子实用技能、电子技术应用、实用电子系统设计与创新。共有8门课程，分别是电工电子工程基础、单片机原理及应用、电力电子技术、集成电路应用、高频技术及通信系统设计、CPLD与仪器仪表设计、数字控制系统设计、电子系统案例设计（理论与实践并重，实践学时远多于理论课时），加上一个强化训练（根据各人兴趣不同，可做多个自选课题，包括独立设计的创新性课题）。
由于集训课程在设计上具有很强的知识集成性与旨在应用的工程实践特性，它是相关课内教学通向应用的桥梁，因此，并不主张用它来替换相关课程的课内教学，只有这样，才能保证培养的创新型人才具有更厚实的理论基础和更强的创新能力。
3.2 专题训练阶段
专题训练主要是针对历年全真试题进行培训，共分成4个专题：交直流稳压、稳流电源设计；通信系统设计；仪器仪表设计；数控系统设计。每个专题初步定为32学时，共计128学时，主要针对大三的学生进行培训，通过全真题认真剖析，让学生对电子设计竞赛有一个全面的了解，让学生掌握全部单元电路的设计，熟练掌握基本软件的使用技能以及培养快速编程的能力，完成基本单元电路和基本程序模块的储备，为开赛时增添自信心。
3.3 强化训练阶段
1）强化训练重要性。电子设计竞赛基础课程培训第一阶段形成“理论”和“实验”一个面，构成参加电子设计竞赛学生的基础知识平面，有了这知识的平面，使其构成知识体成为可能；再通过第二阶段的专题训练，能让电子设计竞赛学生的电路“设计”和编程“技能”形成另外一个新的知识平面。
若这两个知识平面是平行的，则电子设计竞赛学生没有经过第三个阶段，这样掌握的知识是相对独立的知识平面，只有经过第三阶段的强化训练，才能让两个独立的知识平面相交，就构成电子设计竞赛学生一个完整的知识体。以“理论、设计、实验、技能”四位一体的综合教学方法才能让个性化教学理念更进一步得到升化。
2）强化训练的计划。强化训练历时超2个月，共计64天，所有16位参加电子设计竞赛的指导教师要轮班指导，完成64×16=1024学时的指导任务。竞赛前两周，明确带队教师及参赛队员，形成参赛组队。每一个参赛选手、每位指导教师要全面备课，有目的地去解决每一位学生的具体问题，让每位学生都要完成1～2个功能完整的设计作品，至少掌握2个方向的竞赛内容，以一个方向为主，另一方向为辅，以不变应万变。
4 创新人才培养模式探索总结
毋庸讳言，独立学院的办学条件与学生实力和一般本科院校相比，有一定差距，而且对“大三下”的学生而言，面临考研压力，对参加电子设计竞赛既抱有希望，又有顾虑，怕得不偿失。然而，文华学院以培养应用型本科人才为主，从2006年开始进行电子设计竞赛方面的教学改革，容太平老师的“依托电子通信实训基地建设充分发展学生潜能的实践性教学环节的研究”从2006年开始进行教学改革，推进素质教育的理念，鼓舞学生参与电子设计竞赛竞争。
到目前为止，文华学院的电子设计大赛参赛经验已经有6年了，取得优异成绩：2008年共有6人获得湖北省二等奖；2009年共有3人获湖北省三等奖，3人获“天华杯”全国电子专业人才设计与技能大赛二等奖等；2012年3人获毕RIGOL杯全国电子创新设计大赛全国一等奖等。学生通过电子设计竞赛，获得了宝贵的人生历练的勇气和信心，知道了从集训中获取知识、历练意志，将知识转化为自身能力才是关键中的关键，也才是对电子设计竞赛宗旨的本意回归。
所以，把电子设计竞赛和教学改革统一起来，也是领导和教师激励学生参赛的重要指导思想和提高电子设计竞赛集训质量的一种有效办法。电子设计竞赛作为一个契机，推动了课程体系、教学内容、实验模式的改革，这些教学改革的深入又必将把竞赛推向更广泛的参与和更高的层次。
作者简介：符运良（1964-），男，海南临高人，海南师范大学物理与电子工程学院，教授；羊大立（1974-），男，海南儋州人，海南师范大学物理与电子工程学院，讲师。（海南 海口 571158）
基金项目：本文系海南师范大学实践教育基地建设研究项目“物理与电子工程学院电子学实践教育基地”（项目编号：201215）的研究成果。
中图分类号：G482?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）34-0112-02
高校实验室在培养学生实验、实践能力，提高大学生的创新能力和创新意识方面具有重要的不可替代的作用，因此，在高等教育教学改革中，创新实验室的建设以及如何发挥其应有的作用，是当前高校普遍探索的问题。[1-5]另外，为了推动大学生创新实践活动的广泛开展，教育部每年都会举办各类设计竞赛实践活动，如大学生挑战杯竞赛、数学建模竞赛、大学生电子设计竞赛、大学生智能汽车设计竞赛等。此外，各地区部门也会举办各种竞赛活动，如计算机应用设计竞赛等。海南师范大学从2000年起一直参加全国大学生电子设计竞赛，2006年起参加全国大学生智能汽车设计竞赛。在参加竞赛的过程中，建设了创新实验室。学院不断总结实践活动经验，积极开展电子课程体系实验教学内容的改革，学生不但可以利用创新实验室进行电子设计竞赛、智能汽车设计竞赛的准备工作，还可以进行电子类单独开设的课程设计，进行国家大学生创新计划项目的研究，进行教师科研课题的研究。实践证明，创新实验室建设有效推动了海南师范大学电子设计竞赛活动的开展，建立了学生自主学习和自主管理的模式，营造了学生独立思考、自由探索、勇于创新的良好学习环境，创新实验室已成为学生自主向往的地方。
一、电子设计创新实验室的建设
在传统实验室进行的实验项目基本上是验证性的实验项目，是基础性的实验。而要系统地培养创新型人才，必须建立起良好的实验环境，为此，学院投入100多万元，建设了电子创新开放实验室，实验室里有新的实验仪器设备，如通用的直流电源、信号发生器、数字存储示波器、万用表、电脑、打印机、小型电钻机、电烙铁、制板机、电子设计实验箱等。此外，实验室里的木柜还放置了多年来电子设计竞赛和智能汽车设计竞赛中学生制作的实物，以提供给低年级学生参观学习。创新实验室实行的是开放的教学模式和管理模式，学生在传统的实验室完成了教学大纲规定的实验项目后，如果学有余力，还可利用开放实验室的仪器和设备，进行更深一步的实验研究或电路设计，而且实验研究不受时间限制。
二、电子设计创新实验室完善了创新人才培养体系
1.促进校内实践基地的建设
在海南，由于电子工业基础较薄弱，电子及相关工厂企业较少，因此，电子信息专业学生要找到对口的工厂、企业进行实习较困难。为此，电子设计创新实验室也成为学院重要的校内实践基地。学生在校外实习之前，已在实验室经过了2～3年的技能和工程训练，学生的实践动手能力、分析和解决问题的能力都已有所提高，同时学生也养成了严格、细致、实事求是的科学作风以及爱护公物的品质，养成了讲究科学实验方法、遵守操作规则、注意安全的良好习惯，为到校外顺利实习提供了保证。
2.促进电子专业学科建设
创新实验室建设目的在于培养学生的实践动手能力、分析和解决问题的能力，培养学生的信息收集和处理能力、团结协作和创新思维能力。为此，实验室的仪器设备不但要满足单一性质的实验，更重要的是满足电子综合实验、设计性实验。由此，学院在硬件建设方面，投入100多万元，用于购买电子仪器设备，如电源、信号源、示波器、万用表、逻辑分析仪、电路仿真设备、单片机、PCB板制作工具等。学生在实验室可进行电路设计、仿真实验、制板、焊接、编程、调试，最后制作出电子器件。另外，学生利用实验室的仪器设备直接参与科研活动，完成国家大学生创新计划项目、完成教师课题的子课题、完成企业的攻关项目，促进了电子专业学科的发展。
3.促进学生学科竞赛活动的开展
创新实验室促进了学生学科竞赛活动的开展，学科竞赛活动培养了学生的实践能力和创新思维。[6-7]多年来，学院积极利用创新实验室开展校级电子设计竞赛和智能汽车设计竞赛活动，通过选拔成绩好的学生参加全国大学生电子竞赛海南赛区的比赛，以及全国智能汽车竞赛华南赛区的比赛，学生利用创新实验室的优越条件，在竞赛中，均设计出性能优良的电子实物，曾获得海南赛区的一、二、三等奖和智能汽车设计竞赛华南赛区的二、三等奖。对于在电子设计竞赛中获奖的学生，可以让其免修电子课程设计，期末成绩直接定为优秀。
4.促进教学特色形成
在创新实验室的实践教学活动中，要求大一新生可随时进入实验室，由高年级的学生对一年级的学生传授技术和知识，以对一年级学生在做人、团队合作等方面进行言身传教。一年级的学生在高年级学生和教师的传授下，辩识各种类型电子元器件，购买、焊接、设计和制作简单功能电路。在这种互相帮助、互相带动的良好氛围中，培养了学生的综合素质，培养了同学之间的感情，提高了学生的实践能力，为今后的一年级学生参加电子竞赛、毕业论文设计或参加教师的研究课题等打下了坚实的基础。
5.促进实践课程培养体系的建设
在培养计划的修订中，在总课时不变的情况下，要增加创新实验及其所占课时的比例，增加课程设计的门数及选修实验的项目。选修实验是设计性实验、综合性实验，通过选修实验可以让学生有更多的机会参加实践活动。如电子专业在新的培养计划中，增加了“单片机原理与应用”课程设计、“传感器技术”课程设计、“PLC原理与应用”课程设计等。在课程设计的教学中，让学生自己选择题目，独立思考、独立设计电路、独立完成实验、独立解决碰到的实际问题，教师只起着引导作用。这种自主学习模式，调动了学生的学习主动性、积极性，提高了实践教学效率以及学生独立分析和解决问题的能力。[8-12]而对于学生毕业论文（设计）实践教学，也可由校外相关企业出题，校外工程师也可作为学生的论文指导教师，与校内教师共同指导学生。学生利用创新实验室的优越条件完成毕业论文。通过对实践教学培养方式的改革，培养学生的专业技能、动手能力和创新开发能力。
6.促进教师队伍的建设
学生在参加创新实践活动或智能汽车设计竞赛活动时，学院都安排相关的教师定期给参赛学生进行辅导，而辅导学生实践活动的教师，要求具有较高的工程实践能力和创新实践能力。为此，为了提高这部分教师的理论水平和工程实践能力，学院定期安排相关教师在省内参加电子或相关学科的学术交流活动，或到国内名校参加工程实践的培训等。
7.提高毕业论文（设计）的水平
毕业论文（设计）是高等学校培养学生把知识与实际应用相结合，检验学生实践能力的一个重要的实践环节，是学生综合运用所学知识进行科学研究和工程设计、解决实际问题的重要环节。往年的论文题目由教师出题，学生根据自己的能力水平选择题目，学生可选择指导教师，指导教师也可以根据学生的实际能力，以及能否完成毕业论文任务而选择学生，但学生用于做毕业论文（设计）的时间较少，论文的质量难以提高。而利用创新实验室，学生或参加教师的科研，或参加大学生创新计划项目，或参与校外企业的科研项目，或参加各种竞赛活动，实际上也相当于为毕业论文（设计）工作进行了较早的准备。学生的论文可以是其参加教师科研项目的一部分研究工作，也可以是参加竞赛活动时设计制作研究的部分工作，这样，学生用于毕业论文的研究时间较充足，可以做出更高质量的毕业论文。
三、电子设计创新开放实验室的管理方法
1.制订规章制度
制订创新实验室管理各项规章制度，以保障创新实验室的正常运行，管理制度有日常卫生管理制度、安全管理制度、仪器设备使用管理制度、图书资料使用管理制度和电子元器件使用申请制度等。
2.以学生自主管理为主、教师管理为辅的管理模式
创新实验室建立了教师与学生共同管理的模式，以学生自主管理为主，教师管理为辅，教师为专职实验管理人员，主要负责实验室的日常管理，而学生主要开展自主管理。实验室的卫生和安全由学生负责，实验室建立值日生制度，值日生负责当日实验室的卫生。最后离开实验室的学生要关好门窗、电源、水龙头，以避免出现安全事故。
3.对实验室实行监控
创新实验室内有各种仪器设备，如实验箱、万用表、示波器、信号源、电脑、打印机等，还配有手电钻、台钻、小砂轮机等，且实验室实行24小时开放，由学生自己掌握钥匙，学生自由进入实验室，进行各种电路的设计与制作。因此，实验室内应安装监控视频设备，对实验室内的电子设备进行全面的监控。
4.创新实验室的电子元器件使用管理
学院在创新开放实验室内建立了一个电子元器件仓库，存放各种常用的电阻、二极管、三极管、集成块等，学院每年均从教学维持费中拿出近十万元，用于购进各种电子元件，供给学生进行各种实践活动。另外，器件仓库存放的都是在海口市难以买到的，而在本地易于买到且价格便宜的电子器件，由学生自己去选择购买，然后拿回发票，集中在学院报帐。为了规范学生使用仓库中的电子元器件，以避免出现浪费器件的现象，学院开设了电子元器件选用申请网上管理系统，[13]网上管理主要由学生自主管理，管理员为学生。进行课程设计、竞赛活动或课题研究等实践活动所需要的电子元器件，如二极管、三极管、各种型号的集成电路等，学生先上电子元器件管理库网进行查询，申请登记所需的电子元器件的种类、型号、数量等，而后经过指导教师确认同意，由元器件使用管理小组到仓库进行领取，并进行登记。这种元器件使用网上管理的目的是在统计各种电子元器件使用的频率，同时也避免学生随意使用电子元器件，出现浪费器件的现象。
四、结束语
创新实验室建设以来，学院成功地申报了1项省级教学改革项目，5项大学生创新计划项目，1项校级教学成果奖。学生利用创新实验室，开展电子实践设计活动，发表学术论文20篇，实验室浓厚的学习氛围和良好的条件，使得学院每年举办的电子设计竞赛和智能汽车设计竞赛，吸引了大批的电子和自动化专业的学生参加。越来越多的学生通过创新实践活动，得到了创新能力的培养，在各种学科竞赛中获得了优异的成绩，如在全国大学生电子设计竞赛中，学院电子和自动化专业学生连续十年获得海南省赛区的一、二、三等奖，在全国大学生智能汽车设计竞赛中，学院学生连续三年获得华南赛区的二等奖。学生经过创新实践活动，综合能力得到了明显的提高，多数学生毕业后，进入国内知名企业工作。另外，通过创新实践活动的自主学习和自主管理模式，不仅培养了学生的创新实践能力，也推动了学院的学风建设和发展。
参考文献：
[1]尹仕.大学生科技创新基地育人模式的探索[J].实验技术与管理，2008，25（4）：28-31.
[2]郑春龙.实验室层次开放的思考与探索[J].实验室研究与探索，2005，24（1）：78-80.
[3]滕红丽，林爱英.创新实验教学模式的研究与实践[J].中国电力教育，2010，（25）：135-136.
[4]赵亮方，周学君.电子设计与创新实验室的管理[J].中国电力教育，2011，（3）：200-201.
[5]田裕康，罗维平.创新实验室自主管理和自主学习模式探析[J].实验技术与管理，2012，29（2）：30-32.
[6]初福民，李明弟，张普庆.充分发挥实践教学在素质教育中的作用[J].实验室研究与探索，2002，21（4）：31-33.
[7]李耀刚，石国英，王宏志.改革实验教学培养创新能力[J].实验室研究与探索，2007，26（1）：92-94.
[8]严薇，袁云松. 加强实验室开放为培养创新人才提供良好支撑[J].实验室研究与探索，2009，28（5）：16-17.
[9]陈斌，张晓华.开放式实验教学的实践[J].实验室研究与探索，2005，24（1）：110-113.
[10]黄沃才.开放实验室建设与管理探究[J].中国现代教育装备，2008，（3）：13-14.
2高校电子设计竞赛的组织
全国大学生电子设计竞赛由教育部高等教育司和信息产业部人事司共同主办，负责领导全国范围内的竞赛工作.各地竞赛事宜由地方教委（厅、局）统一领导.为保证竞赛顺利开展，组建全国及各赛区竞赛组织委员会和专家组.以高等学校为基本参赛单位，参赛学校应成立电子竞赛工作领导小组，负责本校学生的参赛事宜，包括组队、报名、赛前准备、赛期管理和赛后总结等.高校在组建成立电子竞赛工作领导小组时，如果学校电类专业单一，可设常设机构，由具体电类专业所在院系负责、教务处、学生处、团委、后勤集团等单位参与；若学校电类专业较多，可由电类专业相关院系轮流担任理事，按届组织，其它院系积极参与，教务处、学生处、团委、后勤集团等单位参加，适当引入竞争机制.在参赛小组的选拔中，首先由学生自由组队报名，要求组队后的3个队员各自具有较强的能力且队员之间能配合默契，在单片机系统设计与应用，模拟和数字电路的应用，硬件焊接与调试，计算机编程以及撰写设计报告论文等方面要有所分工；然后组织报名参赛队进行选拔考试，内容包括模拟电路、数字电路、单片机、传感器等方面的基本知识及应用，典型测量系统的设计方案，对电子竞赛的了解，参加竞赛的优势自述等；最后指导教师根据各参赛队成员选拔考试的结果、面试表现以及综合考虑各参赛队在团队合作、硬件制作、软件编程、报告撰写能力等方面的实力，确定参加竞赛的组数和各组成员.电子设计竞赛的命题范围广,涉及到电子技术(模拟电路、数字电路)、高频电子线路、通信原理、单片机技术、可编程器件等多门课程,并鼓励新技术的应用.这就要求赛前指导老师要有更宽的知识面和更丰富的实践经验.年青教师对新技术、新软件上手快,但实践经验缺乏,老教师经验丰富但计算机应用和新技术的掌握上又有不足.为了发挥特长,实现互补,在赛前指导上成立赛前指导小组,在小组中注意年龄和特长的结合,注意学科的结合.教师在指导学生的过程中相互学习,共同提高.知识和经验的相互渗透和补充促进指导老师的业务素质的提高,这使教师能够在日常的教学和科研中发挥更大的作用,推动师资队伍建设.
3参赛学生的培训
3.1参赛学生的现状
参加电子设计竞赛的学生一般是大学二、三年级的学生，已学习了很多相关课程的理论知识，也具有一定的实践能力，特别是在外语能力、计算机能力、单片机编程能力、查阅文献能力方面.但是在模拟电路，单片机硬件，电路安装工艺，如何根据系统性能指标设计电路方案和确定单元电路的性能指标，单元电路调试排错能力，系统的联调方面却存在着一定的不足.学生在此前的课程中，虽然学习过一些电子设计制作中常用的软件，如Protel电子原理图的设计，印刷电路板设计绘制，以及电子逻辑分析仿真等，但是缺乏一定的深度，其熟练程度需加强.常规电子仪器（如示波器、信号发生器、仿真器、扫频仪、万用表等）的使用不够熟练.虽然学生在电工电子、电子线路等实验课中使用过常规电子仪器，但是往往更换型号后就不能很快地熟练使用，影响电路的调试速度.另外学生的“单片机原理与技术”课程实验通常采用普通的51单片机，而电子竞赛往往会使用一些功能强大的单片机，因此在开发工具和仿真器方面存在差异.学生在培训期间，要加强理论与实践的结合，使学生在电子竞赛中涉及的知识点的深度和实践动手能力方面能得到很快的提升，这样才能确保在电子竞赛期间顺利完成竞赛的设计任务.为了鼓励电类大学生积极参加电子设计竞赛培训全部过程（包括前期课程与后期竞赛培训），可在完成竞赛训练作品设计与设计报告后，由指导教师给出相应成绩，可替代相应一门课程或实践环节的成绩，如“电子系统设计”、“认识实习”、“电子技术课程设计”等.
3.2培训内容选择、方案讨论及实际制作
如何在一个相对短的时间内尽快地提高参赛学生的设计开发和实践动手能力是培训阶段要解决的关键问题，在辅导中采用实战训练的方法，即模拟进行一次次的竞赛过程.包括给各组布置不同的设计题目、限时提交设计方案、全体队员集中由各组分别介绍设计方案并进行交流讨论、指导教师点评、各组分别实际制作、撰写设计总结报告，最后进行实物演示和总结答辩，这样尽管每个组只具体设计制作了一个系统，但是通过互相交流，对其它组所涉及的技术也有较系统的了解，在以后类似技术的实际设计制作过程中能起到事半功倍的效果.在培训开始时，向参赛学生详细介绍大学生电子竞赛的竞赛规则、竞赛命题、评审和评奖等方面的情况，邀请已参加过电子竞赛的高年级学生介绍参赛期间的注意事项及参赛体会；对历年的大学生电子竞赛题目、实现的方案、获奖小组的总结报告等进行深入的破析和讨论；让参赛学生对竞赛及要求有一个全面的了解.引导学生既要重视困难又不能畏惧困难，在充分认识本小组的优势与弱势的情况下，心理上充分地做好艰苦训练的准备.组织责任心强、具有相当专业技术水平和经验丰富的老师，针对电子竞赛的特点，在模拟电路、数字电路、单片机应用技术方面进行讲解，讲解中对基本电路的原理，实现的方法，相关电路的主要性能指标及测试方法、设计及调试中需要注意的事项作简明的介绍，对涉及的电子元件进行实物展示，对一些辅助设计软件、查阅科技论文的方法及常用的电子元器件及应用的网站作一些推荐性的介绍.
从历年的竞赛题目中确定各参赛小组的第一次训练题目，尽量做到各参赛小组选择不同的训练题目，按照电子竞赛的要求，规定在一个适当的时间内完成实物的制作、性能指标的测试、总结报告的撰写.然后由各小组对训练情况进行详细的介绍，各小组之间展开广泛的讨论，商讨是否有更好的实现方案，设计的电路及测试的结果是否合理，撰写的报告是否严谨，尽可能地发现训练中的不足之处，辅导老师根据各组的完成情况进行讲评.要求各小组根据讨论情况在1～2天时间内完善制作的实物及报告，同时要求各小组对另外小组的实物进行测试，通过相互交流在相对短的时间内能掌握更多的知识.在第一个实际系统设计后，协商电子设计竞赛第二次训练题目，要求尽可能多地涉及未曾接触的知识点，在规定的时间内完成设计任务，然后各小组演示实物的功能，测试电子系统的各项指标，注重测试方法是否正确，测试性能指标是否符合设计要求，对于差异较大的需要认真分析其原因，找出合理的解决方案并实施.最后，要求各参赛小组认真整理前一阶段培训完成的实物，单元电路要求注明电源要求、详细且清楚的输入输出接口信息，达到的性能指标并形成文字，软件要求有整体的说明，需要占用的资源说明、语句有详细的注释.辅导老师对培训中出现的问题向学生做详细的介绍，对竞赛中容易出现的问题也需要提醒学生.在参赛的前一天不安排具体的工作，保证学生能休息好，以极佳的状态参加电子设计竞赛.
4竞赛过程中的注意事项
4.1注意竞赛纪律
全国电子设计竞赛采用全国统一命题、分赛区，“半封闭、相对集中”的组织方式.竞赛题目在竞赛开始时打开（如2009年全国大学生电子设计竞赛是9月2日8:00正式开始）.每支参赛队限定在提供的A、B、C、D、E、F等题中任选一题；要求认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》由赛场巡视员暂时保存.参赛者必须是有正式学籍的全日制在校大学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）供随时备查.每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员.竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地以外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须回避，对违纪参赛队取消评审资格.竞赛开始后，为保证竞赛工作顺利进行，参赛学校应组织专人负责提供竞赛所需设备、元器件、后勤保障等工作.竞赛结束后（如2009年全国大学生电子设计竞赛是9月5日20:00竞赛结束），上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存，并在指定时间前送到指定地点.
4.2竞赛题目分析及方案设计
参赛队员应仔细阅读所有竞赛题目，根据自己组3个队员的训练情况，选择相应的题目进行参赛制作.选择题目应注意题目中不应该有知识盲点，即要能够看懂题目要求.如果不能看懂题目要求，原则上该题目是不可选择的.设计制作分基本要求和发挥部分，一般各占50分，设计总结报告30-50分（2009年30分，以前50分）.应注意的是基本要求的各项分值题目中没有给出，但在发挥部分给出了各小项的分值，选择题目时应仔细分析各项要求.确定竞赛题目的时间原则上不要超过两小时，题目一旦选定，中途不要随意更改.确定竞赛题目后，参赛小组的3个队员应认真讨论设计方案，设计方案应考虑制作的可行性，包括元器件是否能够采购到都必须考虑.设计方案可以提出一到两个，或者确定一个方案，对有些部分作出两个或者两个以上方案.同时应尽快提出元器件清单，确定元器件库中没有的元器件，提出采购清单.元器件采购清单应提供元器件名称、型号、规格、数量、替代型号及规格.确定方案的时间应不超过6小时.
4.3元器件的采购和设计装配制作
（一）赛前的宣传动员。
从大一学生进校开始，学校利用专业教育、历届电子设计竞赛参赛概况、历届学生获奖情况、举办专题讲座、参观实验室、结合第二课堂活动等机会，做好大赛宣传动员工作，培养竞赛氛围，提高学生参加电子设计竞赛的意识和兴趣。同时也可以通过已参赛学生介绍学习经验、获奖情况、个人发展等，着力渲染参加电子设计竞赛对提高个人创新意识、强化动手能力、提升就业竞争力的帮助，以激发学生的兴趣和激情，踊跃参加训练和竞赛。同时通过校内的无线电协会、电子协会等学生社团组织，吸引一部分对电子竞赛类感兴趣的学生；通过举办“科技节”等日常科技类活动，使其中的骨干成为日后大学生电子设计竞赛的主力军。
（二）人员选拔及组队。
电子设计竞赛的参赛队员一般以三、四年级学生为主力，一、二年级优秀学生作为后备力量参与团队集训。在选拔方式上，立足于早发现、早培养，尤其是学生技术骨干队伍的储备。从现有的在各级各类科技创新活动中获奖的学生和其他主动要求热情参与科技创新活动的学生中进行选拔，建立“学生科技创新技术骨干储备库”，将那些“有兴趣，基础强，肯吃苦，善钻研”的学生作为大学生科技创新活动的主要培养对象，在日常的科技创新活动中给予场地和设备的支持，积极为这些学生提供参与学校各种科技创新活动的机会，有针对性地推荐各个层次的学生进行相应层次的科技创新活动。同时，积极鼓励科技创新能力较强的学生传帮带刚刚加入团队的学生，保持队伍的连续性和稳定性。参赛队伍可根据学生自身特点，综合理论水平、动手能力、实践能力等各方面因素按照梯队原则、合理搭配组队，每队所配的一、二年级学生可作为将来竞赛主力队员进行锻炼和培养。
二、竞赛前的筹备与训练
结合多年组织和参赛经验，我们发现参赛初期学生大都存在以下不足：知识面不够广和宽，自学及查阅资料的能力不足；电子技术、微机原理等理论基础不够牢固；分析问题，解决问题及创新能力欠缺，知识的综合运用能力不强，科研技能的掌握不够牢固，缺乏从事科学研究的综合能力。主要表现为：在设计方案的论证中，抓不住重点，不能从不同层次进行方案的对比论证，总体设计思路混乱；相关知识与技能的掌握很死板，相关仪器仪表的熟悉程度与应用意义的概念不够。因此，在组织培训阶段对学生基本知识技能的培训显得尤为重要，需要指导教师精心设计，整合培训内容，从知识的整体性、系统性出发，对培训内容进行整合设计。
一般赛前训练应从基础理论，技能训练，综合训练三个阶段对学生进行培训，以提升参赛学生的工程能力和科技创新能力，培养论文的写作技能、团结协作精神、良好的竞赛心理和严谨的科学作风等为目标，提高学生的应赛能力。
（一）基础理论培训阶段。
该阶段安排在大二下学期，培训目标为：巩固学生的电子技术理论基础，锻炼基本的电子制作技能。选拔一批基础好、自学能力强、上进心强、潜力大的学生。培训内容主要有模拟电子技术、数字电子技术、单片机系统等；常用计算机应用软件及EDA软件的熟悉及焊接技能的初步培养等。
（二）技能培训阶段。
安排在大三上学期，培训内容为：电子设计综述，科技论文写作，软件工程技术，无线电技术；常用EDA软件使用技巧，VHDL语言及编程，单片机系统设计；常用仪器仪表使用，以及相应的实验和设计。培训目标：使学生熟练掌握常用EDA软件与单片机编程环境、各类仿真编程设备和常用仪器仪表的使用。采取设计方案写作、模块电路制作、设计与制作报告相结合进行考核和选拔，决出略多于参赛人数的学生进级下一阶段。
（三）综合训练阶段。
安排在大三下学期暑假期间，这阶段将确定重点培养对象即最终参加比赛的学生，每个参赛队由3名队员组成，确定核心队员，确定主攻方向。要求队员既能独立工作，又有较强的团队协作能力。对于重点培养对象，竞赛领导小组要制定个性化培养方案和辅导计划。该阶段以系统综合训练和竞赛实战模拟训练为主，并开始在导师指导下分组设计、制作、调试，完成实物。提升学生的竞赛能力。该阶段培训目标为：让学生通过一到三个完整的实际设计课题的综合训练（包括系统及软硬件设计与调试、资料查找与论文写作、答辩），将模块综合成某种功能的系统，以系统综合训练和竞赛实战模拟训练为主，提升学生的竞赛能力。
三、制定并完善有效的组织与过程管理办法
对参赛进行有效的组织与管理，是保障电子设计竞赛有序开展的必要环节，通常包括建立健全组织机构、建立激励机制、宣传、引导与动员及日常管理等内容。尤其是建立灵活、富有弹性、特色鲜明的组织管理制度，大力培养学生的“三自”能力，可以激发学生的个性，让学生成为“主动竞赛”的主力军，营造更为宽松的科技创新人才成长的环境和空间。
为确保竞赛组织各项工作有序进行，必须建立相应的组织管理机构，对参赛进行统筹管理。一般应以竞赛领导小组为首，下设日常管理组、导师组、器件组、加工组、资料组、外联组。由其是由学院领导牵头成立竞赛领导小组对整个备赛进行统一协调管理。负责审定电子设计竞赛的培养计划和集训方案；审定电子设计竞赛经费预算方案，并负责筹集和管理工作；听取各专业小组的汇报，并解决实际问题；聘请和考核专业导师；负责联系竞赛所需环境条件及资料建设；有关电子设计竞赛的工作安排及其他信息；负责竞赛的联络和组织工作；负责制定竞赛经费的具体管理办法和花费项目的审查工作。在参赛期间，更是要动员校内各方面力量全力做好后勤服务保障工作。
四、加强指导教师队伍建设
大学生科技创新活动的开展，离不开教师的引导和带动，只有提高指导教师的水平和能力，学生的科技活动才能得以顺利开展。教师的科技水平在很大程度上制约着学生的科技活动水平，要使学生的科技水平上档次，必须建立一支高水平的指导教师队伍。结合我校参赛经验，在培训中根据指导教师的情况，成立博士导师团，老年经验团，年轻创新团，按照不同的分工对学生进行有效的培训，使得培训效果更加明显。
（一）赛前教师的准备工作。
指导教师要尽快根据学生的技术准备情况确定题目，并及时与学生进行交流和沟通，主要内容有：所选题目的关键技术与指标分析；确定竞赛完成目标；提出总体设计方案和关键技术解决思路与实现路线；提出软硬件实现界面关系，进行任务分工和人员协调。
（二）对学生的训练过程进行阶段性评估。
作者简介：罗勇（1977-），男，湖南桃源人，郑州大学电气学院，副教授；陈树伟（1977-），男，河南新乡人，郑州大学电气学院，讲师。（河南
郑州450001）
基金项目：本文系郑州大学研究生教育研究项目（项目编号：YJSJY201132）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）10-0031-02
为解决高校工科教育重理论、轻实践、毕业生工程能力缺乏的现实问题，培养一批适应产业发展的创新型工程人才，教育部于2010年6月启动了“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）。卓越计划拟用10年时间培养数百万高质量的各类型工程技术人才，为建设创新型国家，实现工业化和现代化奠定人力资源优势。卓越计划具有三个特点：一是行业企业深度参与培养过程，二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才，三是强化培养学生的工程能力和创新能力。[1]目前，教育部已在全国65所高校中开展了卓越计划的试点工作，郑州大学名列其中。
在当前高校学生普遍缺少工程实践环节、动手能力较差的情况下，如何突出专业特色，培养创新精神，提升学生的工程实践能力，造就社会所需的卓越工程师将是卓越计划实施的关键问题，也是工科高等教育发展需要探索的重要课题。
对于高校工科电子类学科来说，参加大学生电子竞赛，利用电子竞赛改革课程教学体系、完善实验设备、培养学生的专业兴趣、工程实践能力和创新能力，改变学生的工作方式、工作思维、工作效率、协作能力将是实施卓越计划的重要途径。
全国大学生电子设计竞赛是1993年由原国家教委倡导的在全国普通高校组织开展的四大学科竞赛之一，是培养学生创新能力和提升就业能力的一个有效手段和途径。[2]在历年的比赛中，参赛学生数量巨大，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。[3]
一、大学生电子竞赛概述
全国大学生电子设计竞赛每逢单数年的9月份举办，赛期4天，目前已主办九届。竞赛采用全国统一命题、分赛区组织，通过“半封闭、相对集中”的方式进行。竞赛以三人作为一队，以队为基本单位独立完成竞赛任务。
每届电子竞赛包括6～8道题。内容以模电和数电设计为主，涉及模-数混合电路、单片机、DSP、ARM、可编程器件、EDA软件和PC应用。题目包括理论设计和实际制作调试两部分，一般具有工程应用背景，实践性强、综合性强、技术水平发挥余地大。所涉及的专业课程包括：电路原理、模拟、数字电子技术、单片机原理、可编程器件设计、电子测量、计算机控制等；实践性教学有：电子线路实验课、单片机原理实验课、课程设计、生产实习、实训等；可选用器件有晶体管、集成电路、大规模集成电路、可编程逻辑器件等；设计手段可采用传统，也可采用现代电子设计工具。[3]电子设计竞赛反映了电子技术的先进水平，注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力。而这正是卓越工程师培养过程中所必需的内容。
二、大学生电子竞赛实战
大学生电子竞赛需要在四天三夜的短暂时间内完成一套符合功能要求的电子设备。竞赛过程一般包括如下几步：题目选择、系统分析及整体方案设计、子系统设计与制作、系统综合、制版与装配、调试与测量、完成作品和设计报告等。
各部分完成的具体任务如下：
1.题目选择
主要是明确题目的设计任务、系统功能和指标，在此基础上选择最熟悉和最有条件完成的题目。题目选择需对题意仔细分析，主要包括题目需完成的任务、系统功能、性能指标等方面。
2.系统分析及整体方案设计
根据题目的具体功能需要对系统进行整体构建，采用层次分析法和模块化方法，划分系统的功能子模块。同时对各子模块之间的数据关系和接口进行定义、设计。在进行模块划分时，强度模块内部高的内聚性，模块之间低的耦合性。
3.子系统设计与制作
对每个子系统进行分析和设计。先通过查阅资料提出几种不同原理的方案；然后再从功能、技术指标、元器件、完成时间等几个方面进行综合，选择一个最优的方案。在方案确定以后，画出子系统的硬件设计电路图，并完成子系统的相应程序。
4.系统综合
在完成各个子系统的设计后，对系统整体进行综合实现，包括各个模块及其数据接口。绘制系统整体的硬件电路图，完成系统整体软件的编制。
5.制版与装配
即实际硬件的制作，包括绘制电路板图、腐蚀电路板，并进行装配等工作。对于模拟部分，特别是高频部分，制版时要考虑电磁干扰。因此，需通过覆铜、模地和数地分离等方法降低电磁干扰的影响。对于高频数电部分也要采取覆铜、避免环路等方法降低干扰。
6.调试与测量
先进行外观检查，用万用表检查是否短路，再进行通电检查。调试时应先调试各部件，然后整机调试，最后测试技术指标。先测部件或分机指标，再测整体指标。
三、电子竞赛对学生能力的培养
1.提升学生工程实践能力
目前，高等工科院校的教学以理论为主，一般采取先理论后实验的方式。实验以演示实验和简单连线居多，对学生实践能力提高帮助甚微。很多学生几乎未接触过任何专业电子设备。因此，工科学生不会用电烙铁和万用表等基本设备也就是很正常的事情。而参加电子竞赛必须要制作实际的电子设备，因此，要求学生能够使用常用的电子仪器设备进行元器件选型、电路板制作调试等各种复杂的工程实践。从某种意义上来说，电子设计竞赛可看作是高校电子类学科真正的工程实训。通过电子竞赛，学生对实际元器件和电子设备制作方法均有深刻认识，其动手能力明显提升，从而解决了卓越工程师培养过程中工程实践能力缺乏的难题。
2.加强学生创新能力培养
由于电子学科是实践性非常强的学科，其与生产生活紧密结合。参加大学生电子竞赛将促使学生加深对本专业知识和技能的理解。同时，由于大学生电子竞赛题目均具有一定的复杂性和创新性，将促使学生迎难而上，开拓思维，不断创新。学生只有通过在现有知识基础上的不断创新，才有可能突破竞赛题目的瓶颈，取得满意的竞赛效果。因此，从某种意义上来说，大学生电子竞赛并不是简单的电子制作竞赛，而是对学生动手能力和创新能力的一次集中强化训练。其成功开展将极大激发学生的创新热情和能力，为卓越工程师培养提供取之不尽的创新源泉。
3.加强学生对专业知识和技能的掌握
目前，学生对所学理论普遍缺乏深刻的认识和理解，对理论的实际应用缺少直观的了解，学习积极性和兴趣一般不高。而大学生电子竞赛的准备和实战过程中将涵盖高校电子类专业的大部分专业基础课和专业课，是一次理论的集中运用，也是学生学以致用、检验所学知识的绝佳场合。电子竞赛也使学生加深了对专业知识的理解和认识，并提高了深入学习专业知识的积极性。即学生对专业知识的态度由无兴趣到有兴趣，发生了根本的改变。通过往届对参加电子竞赛学生的跟踪调查发现，参加电子竞赛的学生，其专业技能的熟练掌握程度明显高于未参加电子竞赛的学生，并且普遍成为本专业领域的技术能手。
4.加强理论联系实际的学风
目前，我国高等工科教育的教与学两方面均存在重理论轻实践的风气。老师以理论讲解为主，对理论的实际应用只是简单描述。而学生学习以掌握理论、获得高分为目的，因此高分低能现象比较普遍。很多学生学完了单片机却连基本的“跑马灯”实验也不会，理论与实践严重脱节。而大学生电子竞赛试题内容涵盖了电子学科主要的专业课程，参赛者必须将所学理论全部应用到实际设计过程中才能圆满完成竞赛试题。理论与实际的紧密结合对于解决竞赛中的瓶颈问题将起到关键作用。
四、电子竞赛对卓越工程师培养的影响
1.工作效率
大学生电子竞赛将提高学生的工作学习效率。由于电子竞赛需在短短的4天3晚完成一套具有一定功能指标的设备，因此需要参赛者夜以继日、争分夺秒的工作。有些学生甚至每天只睡2个小时。而这种惜时如金的工作方式在高校的其他学科竞赛及教学活动中几乎没有，这对于提高学生工作效率、改变拖拉懒散的工作作风具有促进作用。众所周知，随着市场竞争日趋激烈，追求效率已成为各企业提高竞争力的重要手段。实际工程项目工期一般较短，客观上要求工程设计人员具有较强的时间观念和较高的效率。而参加大学生电子竞赛将提高学生的时间观念和工作效率，使学生更好地融入工程实践中，为培养高效率的卓越工程师提供保障。
2.工作方式
学生通过参加大学生电子竞赛，将完成第二节所述竞赛实战全过程。而以上过程是电子信息领域实际工程项目的一个简单浓缩。通过以上过程的锻炼，学生不仅设计了符合功能要求的电子设备，也学习到电子信息领域的工程设计方法和实际工程的开展方式。这种竞赛驱动下的实践，相对于教科书枯燥的理论说教具有更深刻的意义，能够极大地提高学生的实际电子工程设计能力。参加过电子竞赛的学生到企业，只需简单培训即可上岗工作，这一点已被各高校和广大企业实践所证实。以至于有些企业在招聘中直接把参加大学生电子竞赛作为一个重要的聘用条件。因此，电子竞赛将改变学生工作设计方式，为造就卓越工程师提供技术保障。
3.工作思维
大学生电子竞赛试题不仅有基本功能，还有扩展功能。而扩展功能一般带有一定的性能指标。要想获得较高级别奖励，需要完成扩展的指标。这种竞赛方式改变了高校电子类学科实验一般只重功能而忽略技术指标的现状。在真正的工业电子产品中，功能只是基本，而稳定性、误差、精度等指标才是决定产品质量的真正因素。因此，电子竞赛以技术指标来要求竞赛者，将与电子行业的工程实际标准相吻合，使得学生的竞赛设计行为与未来的工程实际设计相符，将扭转电子类学生普遍重功能、忽略性能指标的现状，使得学生在未来的电子设计活动中更多地考虑性能指标，与实际工程接轨。大学生电子竞赛将改变学生的工作思维方式，使其与卓越工程师的培养目标相一致。
4.团队协作
大学生电子竞赛是以3人作为一个团队参加比赛。每一个参赛队就好比是一个工程项目组。因此，参赛选手需要紧密团结、共同努力、分工合作、互相协助才能较好地完成电子竞赛任务。在每个团队内部，需根据队员的特点和优势进行合理分工，包括总体软硬件设计者、分模块设计者等。总体软硬件设计者实际上相当于项目负责人，技术上需要具有项目的整体设计能力，同时要有团队的组织和领导能力。而其他两名队员将作为团队的技术骨干，配合负责人完成整个制作任务。这种团队协作的开发模式本质上与实际工程的项目团队制完全吻合。实际工程中，每个项目建立一个项目组，由项目经理领导并负责，按照既定的计划和分工开展项目实施工作。因此，以团队的形式参加大学生电子竞赛将改变学生以自我为中心的学习和工作模式，使学生提前适应未来的团队工作模式。因此，参加大学生电子竞赛将为卓越工程师的培养提供组织上的保障。
五、结束语
通过本院对多届参加大学生电子设计竞赛的学生进行跟踪调查发现，参赛学生普遍具有较强的工程实践能力和创新能力，已成为各用人单位和研究生培养的青睐对象。大学生电子竞赛已经为高校电子类卓越工程师的培养提供了一条重要途径。因此，需要在高校电子学科中大力开展大学生电子竞赛，以满足未来创新性工程技术人才培养需要。
参考文献：
一、引言
“全国大学生电子设计竞赛”是我国教育部提出的一种竞赛活动。竞赛面对全体在校大学生开放，其目的是为了提高大学生电子设计方面的动手能力，加速高校信息与电子科技专业的课程变革。这一活动的主要特点是：紧密结合高校信息与电子专业的内容，带动高校课程变革和实验室的建设。但是，随着活动的开展，大学生身上的很多问题也逐渐显现出来。例如大学生基本知识不够全面，参赛准备工作做的不好，设计作品缺乏新意，设计理念和比赛要求有出入等，这些都会导致参赛学生在比赛中失利。本文的平台设计正是在这种背景下提出的，其目的是为了整合学校的专业课程设置，提高学生的实践动手能力，加速电子电路模块的建设。有了这样的平台，学生可以很好的巩固学过的知识，提高自身的创新能力，大大提高自己的作品在竞赛中的竞争力，最终在竞赛中脱颖而出，获得评委的认可。
二、现状
大学生电子设计大赛的举办目的主要是为了考察学生把理论转化为实践的能力。所以，在竞赛中学生需要综合利用课程中学习到的知识，团结同伴，搜集设计需要的资料并对这些资料进行处理。从94年第一界大学生电子设计大赛举办至今，这一比赛已经举办了11界。从第8界开始，这一比赛开始分组进行：高校组和本科组。而本文研究的主要是高校组。这一比赛的现状是：比赛项目主要有电子开关类、仪器仪表类、数据收集整理类等。学生在比赛过程中出现的问题逐渐显露了我国高校在教育过程中存在的问题：当前高校更加注重对学生技能的培养，导致学生学习的知识缺少一定的系统性。学生对理论知识的理解过于呆板，不能完成实践过程中的灵活运用。
三、对策
（一）因材施教，鼓励创新，强化课程体系
由于学生来源不同，高校在校生的素质有很大的差距。在教育资源多样化的今天，我们提倡因材施教，实施差异化教学。针对电子技术过硬的学生，我们可以提出更高的要求，提升他们的动手能力；而在电子技术和电子CAD技术等方面知识比较丰富、思维比较活跃的学生，可以让他们跳过日常实验，给他们安排难度较高或者是让他们自己选择实验课题，学校为他们提供实验器材的支持。对实验中成绩突出的，学校可以考虑以不同形式给予奖励。同时，学校也要对开设的课程进行整合。特别是一些基础课程，比如数字电路、单片机等，这些课程都是电子设计专业的基础课程，和学生的理论基础有很大关系。所以，在教授这些课程的时候，教师要注重教学方法的改革；在实验教学的过程中，要做到理论和实践相结合，在理论知识结束之后对学生的实践动手能力给予提高。
（二）鼓励个性化发展的同时培养团队合作能力
当今社会，知识更新换代非常快。个人能力再突出，也会存在一定的知识缺陷。所以，面对一项系统的工程，我们必须要组建团队，依靠团体的力量。“大学生电子设计大赛”的比赛设计时间是四天三夜。参赛人员需要在要求时间内完成参赛作品从设计到调试的一系列工作。这全部的工作要一个人完成是不可能的。所以，就要组织多位学生，根据他们的特长，对他们进行合理的分工。作品设计、作品制作、作品调试，文案写作都有明确的人员跟进。这样合理分工之后，才能把团队工作的效率最大化。在分工合作的过程中，不但学生的特长得到了发挥，学生的团结能力也得到了锻炼。
（三）建立开放的现代电子创新设计实验室
为了增加学生的动手能力和设计创新能力，增加实验室的设备并对相应的学生开放是必不可少的。对于学生来说，很多的想法都需要进行相应的实验，这些想法才有存在的意义。从这个角度来说，增加学校实验室的现代化设备、并对有实验需求的学生开放是提高学生实验创新能力的必由之路。
（四）以电路单元模块和历年的案例培训
由于比赛的时间非常短，所以做好赛前准备工作就显得非常重要。任何电子器件都是由一些电路单元构成的。假如在比赛前准备的电路单元可以在比赛中派上用场，那么无疑可以节省不少时间，让参赛人员把主要精力放在提高作品的性能上，让自己的作品更加的优秀。而想要让比赛前的准备工作做的充分，就要在一些最常见的模块上做功夫，因为常见的模块一般都是一些基础的模块。在任何的电子器件设计中都有用武之地。比如，A/D和D/A模块，传感器检测电路等。同时，拆分一些典型的电子原件，让学生对这些电子原件有充分的认知，可以对他们进行熟练的拆分与组装。对往年参赛的作品进行详细的观摩和分析。这些内容网络上一般都有，学生非常容易就能够找到。那些成功的作品往往都是智慧的结晶。教师可以根据整理好的这些作品的资料，模拟比赛现场，对学生进行初步的选拔。同时，教师也可以通过这样的模拟，增加对学生的锻炼，减轻学生对比赛恐惧感。大学生电子大赛平台对学生来说是一项非常有意义的设计。不但可以提高学生的实践能力，而且可以锻炼学生的团结能力，同时还可以增强学生的心理承受能力。总之，对学生来说是一举多得。而在大赛前对学生进行培训，不但可以提高学生在比赛中胜出的几率，而且可以增加学生学习生活的趣味性，提高学生学习过程中的积极性和主动性。通过，电子大赛的种种福利也可以增加其他学生进行实验设计的动力，在学生中形成一股设计的潮流。
四、结论
通过大学生电子设计大赛，不但能锻炼学生的动手能力，而且可以提高学生整合资料的能力，提升学生的团结精神。同时，经过这样的比赛，教师的教学能力也会有一定程度的提升。所以，建立一个针对大学生电子设计大赛的电子竞技平台，对教师和学生进行锻炼，不但可以提高学生的创新能力，帮助学生获得更多的奖项，而且也可以优化学校的课程设置，让竞赛带动学校的课程改革，以课程变革推动竞赛发展，形成这样一个良性循环。这才是学校建立电子大赛竞技平台的最终目的。
参考文献：
[1]席新铭，胡刚刚，杨志平.以创新能力培养为目标的实验教学体制改革研究[J].中国电力教育.2009（12）
课程体系和教学内容改革
依托电子设计竞赛平台,推进课程体系和教学内容的改革。从历届电子设计竞赛的试题来看,可以归纳成5类,即电源类;信号源类;无线电类;仪器类和数据采集与控制类。试题的特点是:实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大。所涉及的电子信息类专业的课程有:低频电路、高频电路、数字电路、单片机原理、电子测量等;实践性教学环节有:电子电路实验课、单片机原理实验课、课程实训等;可选用的器件有:晶体管、集成电路、大规模集成电路、可编程逻辑器件等;设计手段可以采用传统的,也可以采用现代电子设计工具,如mutisum辅助分析和ISP在系统可编程等。不难看出,电子设计竞赛的试题既反映了电子技术的先进水平,又引导高校在教学改革中,应注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力。高职的课程体系和教学内容的改革思路也应反映这些特点,使学生的知识和能力达到电子设计竞赛的水平。为此,结合我校实际情况,在课程体系、教学内容的改革方面需进行以下几方面工作:
(1）以电子信息学科为依托,进行机构调整与课程的整合与优化
将电子信息工程系通信技术专业、电子信息工程技术专业和电气自动化技术专业的管理进行合并划分,成立基础课程教学研究室和专业课程教学研究室。基础课程教研室主要负责系部:电路分析、模拟电子电路、高频电子电路、数字电路等课程的理论和实验教学。专业课程教研室根据课程相近性主要负责系部:电力电子、单片机原理机应用、FPGA、传感器与测试技术等课程的理论和实验教学。
从参赛同学的情况看,参加竞赛的同学大多数已系统完成基础理论课和实验课的学习,并学习了部分专业课程的知识,有一定的理论知识基础和动手能力。但是,由于所学各门课比较独立,同学们普遍缺乏面对实际工程问题,设计制作较大规模应用电路的工作经验。因此,我们在大学二年级的下学期为学生开设“电路综合设计应用”选修课,为同学们提供了进一步锻炼提高的机会。在这门课程中,为同学们介绍当今最先进的电子器件的应用、各类电路的设计方法和最新电路设计手段,开阔同学们的视野,强化同学们的工程概念,并给出多种设计制作的题目供同学们练习。
受电子设计竞赛的启发,我们在课程的实际设计制作环节中,仿照竞赛的要求将同学分组,从较简单的应用电路开始,要求每组学生完成数个难度递增的实验电路设计、制作与调试,并写出详细总结报告。在制作每个电路的训练过程中,鼓励学生用不同的方案实现,以锻炼学生的思维的广阔性,培养其创新能力。
(2）调整与合并电子技术实验系列课程,建立现代电子技术实验课程教学体系
可以通过专业课程的相关性把专业课结合起来,像传感器与测试技术这门课程和单片机课程都安排有实训,如果把两门课程结合起来进行实训,不仅内容丰富而且学生也很容易将各专业课结合起来。
(3）改善实验室硬件水平
电子设计竞赛的场地是由参赛学校自己提供的。能否适应电子设计竞赛各种题目的要求,体现了该实验室的应变能力和综合适应能力。长期以来,由于学生电子技术的各类实验室装置基本上是老三样（电压表、信号源、示波器）,学生在实验中接触不到先进的实验手段和先进的仪器设备,这个缺陷在常规实验中的表现并不明显,但在电子设计竞赛惜时如金的场合下就的非常突出。谁采用的仪器工具先进、自动化程度高,谁就会在其它条件相同的情况下赢得更多的时间,从而取得更好的成绩。因此我们在新实验室建设中应配备一些较先进的设备,比如10年广西区电子设计竞赛测量电源的指标是三位半,需要用四位或以上的万用表来矫正,当时实验室没有高精度万用表以至于影响了比赛成绩,通过比赛的教训现在实验室升级了硬件配备了多台高精度万用表,同时也让学生能接触到精度较高的设备。
(4）建立四个层次的实验教学模式
现代电子技术实验课程的教学模式[3]为:基础实验->综合设计性实验->综合设计性实验->设计研究性实验。
① 基础实验目的是加深学生对电子技术基本理论的理解,提高学生对基础实验的兴趣。
② 设计性实验培养学生理论联系实际的能力与书写设计性实验报告的能力。
③ 综合设计性实验培养学生进行低频、高频和数字电路综合设计、装调与测试的能力,强调各种设计方案的实现与创造性思维能力的发挥,鼓励创新与突破。要求书写综合性实验报告。
④ 设计研究性实验培养学生创新设计能力,科学研究能力与新技术、新器件应用的能力,并要求学生发表研究论文。
教学方式的改革
传统的电子信息类专业教学内容,重理论、轻实践;重分析、轻综合;重个体、轻协作。按传统方法培养的学生,在参加电子设计竞赛时,就会发生诸多的问题。如:理论设计正确却无法在工程上实现;单元电路正确却无法实现系统联调;个人能力很强却各自为政,不能实现强强联合等等。这是因为电子竞赛既不是单纯的理论设计竞赛也不仅仅是实验竞赛,而是由一个参赛队共同设计、制作完成一个有特定工程背景的题目的优劣与快慢的竞赛。它既强调理论设计,更强调系统实现。它考核了学生综合运用基础知识的能力,更注重考察学生的创新意识。题目涉及的内容是一个课程群而非单一的一门课程。因此竞赛的形式与内容基本上符合面向21世纪人才培养的目标和需求,是对传统教学方法的一个挑战,如不改革传统的教学内容和教学方法,建立一个新的教学课程体系,就无法适应现代高职教育的需要。
采用基于工作过程的项目教学法,改变以往教师为主教授的方式,学生成为课堂的主体,教师在教学活动中起引导作用。学生具有更多的发挥空间,有利于提高学习的兴趣、加强主动性。项目计划已经在单片机课程教学中进行项目式教学,项目任务的教学过程分为以下环节:布置工作任务——选定设计方案——利用仿真软件完成硬件设计和软件设计——仿真系统功能——通用板焊接制作——调试——修改设计——设计文件归档。
教学方法改革是与教学内容的改革相辅相成的。竞赛促进教学内容的更新,新的内容迫使有相应的教学方法与之适应,达到理想的教学效果。为了给学生更多独立学习、独立思考的空间,教学方法上也应留给学生更多时间,因此,将原来的集中实验教学方法,改为开放式实验教学。
开放式教学[4]包含两方面的含义,即时间开放和内容开放。时间上的开放即在规定了学生的实验内容以后,学生可以在相当大范围内选择完成实验的时间,这样学生可以在时间上有较大的灵活性,提高学生学习的主动性。
内容上的开放是指学生们在实验里除了可以进行规定的实验内容,还可以根据自己的专业和爱好,选择规定以外的实验内容,这样有助于学生创新能力的培养和提高。
此外,还应设立了专门的开放实验室,在开放实验室除了配备信号源、示波器、万用表等常规实验设备外,还配备了单片机开发器、FPGA实验板、计算机等实验设备,为学生课外科技活动,进行设计性和综合性实验提供实验场地和仪器设备。
建立起高校科技创新平台,鼓励课外科技活动的开展
为了培养学生的创新设计能力,给优秀学生提供一个良好的学习与研究的环境,展现新思维、新设计的舞台,建立了现代电子创新设计实验室。实验室的建设与管理纳入全校实验室的建设中。可以共享教学基地的资源,提高资源利用率。
（1）因材施教,鼓励创新,培养拔尖人才
在电子电路实验课和课程设计等实践教学环节中,对有创新设计思想,能力较强的优秀学生,可以免做普通实验的内容,安排难度较大的实验课题或学生自定课题,要求他们自拟设计方案,实验室提供所需的特殊器件。对实验课题完成较好的学生可以免考,并给予较高的成绩。
（2）成立电子课外科技活动中心
电子课外科技活动中心主要由课外科技活动积极分子和优秀学生干部组成。活动中心的仪器设备由系实验室资助,由学生管理。他们利用课余时间和节假日到为学校职工和同学进行电子设备维修,运用所学的知识为社会服务。
（3）设立创新设计基金,制定奖励政策
学校出台政策,设立了校创新设计基金,制定了多项奖励政策。创新设计基金主要资助运用新思想,新技术,新器件的电子设计（电子类）与制作的课题,学生每年都可以申请。为调动师生的积极性,制定多项奖励政策,如:对获得（电子大赛）全国一等奖的学生免试升本。鼓励学生进行课外科技活动,将课外科技活动取得的成果纳入学分。设立主讲教授和主讲教师岗位,安排教学效果好的教师多讲课并提高课酬。设立校、系教学改革课题基金,计入工作量。教学改革成果、教学研究论文与科研成果、科研论文同等对待。
结 语
高职院校以电子设计竞赛为依托,进行技能竞赛与课程群建设之间良性互动机制的建立和运作,对于培养符合目前高职教育的发展需要专业综合素质人才,加强双师型队伍建设,推动专业教学的改革等方面发挥着不可代替的作用,可以实现课内第一课堂教学与课外第二课堂教学、实践教学基地建设与教学实施、学生与教师等方面的多赢。
参考文献:
[1] 范唯,吴爱华. 对高等职业教育发展的思考和建议[J].中国高等教育,2006年Z3期.
[2] 吴国辉,付丽苑,李彩云等. 推动高职电信类专业教改探讨[J].教育研究,2011（5）,18:270-271.
1.1开展一系列分项目、分层次的讲座,包括有关电源、DDS信号源、扫频仪的原理,设计思路,高频电路,FPGA,单片机,控制理论,论文写作等专题以及电路调试中的实用方法和技巧。近三年来,电子设计培训中心在区内开出公开讲座2次,校内讲座10余次。
1.2编写《Protel设计与提高》、《FPGA实践与应用》等培训教材,面向电子设计爱好者组织经常性的培训,通过训练考核促进学生设计与制作能力的提高。同时,利用与电子行业相关企业建立的合作机制,由企业主动提供新产品、新设备,对师生开展进校集中培训,介绍行业的新知识、新理论、新技术。
1.3为有较强创新意识和实践动手能力的学生参与创新性实验项目、教师科研、毕业设计、课程设计等提供技术指导及设备支持。“小功率数控交直流电流源”、“基于FPGA的RFID实训平台”、“智能无线搜救系统”、“基于软件无线电的数字SSB无线收发机”等一批学生项目相继完成并通过测试。
1.4作为大学生电子设计竞赛广西赛区的测评基地,为整个广西赛区作品的测评提供全套设备和良好的测试环境。培训中心的管理采用教学改革项目模式,学校每年验收一次,根据中心当年的培训规模、参赛成果等划拨下一年度经费。电子信息类专业学生通过中心的活动扩大了知识面,同时学校也遴选出了一批参加区级和部级竞赛的种子选手。
2注重兴趣培养,夯实入门基础
在学生入校之初,就宣传“先实践、后理论、再实践”的学习方式,鼓励学生及早参与竞赛培训、体验实践创新。通过获奖学生经验介绍会等形式,使新生深刻意识到:具有大赛经历的学生,会带着大赛中的许多实践问题学习理论课,迅速渡过认知阶段,加深对理论知识的理解。因此,并非要课程都学完才能参加大赛,要提前介入,介入得越早越好[4]20-22。参与培训的学生以自愿为基础,采用三人组队形式。组队时,提倡专业搭配、学科交叉,具有电路制作、软件仿真、单片机编程、机械设计等专长的学生合理分工,优劣互补。组队形式从一开始便基本固定下来,经过长期的磨合、磋商后,一旦有了赛事,小组成员之间即可默契配合、各司其职,为获取佳绩奠定了基础。对于刚接触竞赛培训的学生,组织参观演示性强的往届学生获奖作品,提高学生的参与兴趣。分别从数字电路、模拟电路、单片机、DSP及EDA等几个方面介绍基础理论知识,然后开设一些简单的单元制作项目,具体内容包括:信源电路、抢答器、计时器、放大器、传感器、滤波器等。这些单元电路既是各种通用电路的基础,又都具有趣味性和可欣赏性,可以作为独立的成果进行展示,从而激发学生学习电子信息类知识的热情和自信心,初步体验电子设计制作的基本流程,迈出实践创新的第一步。
3研究竞赛选题,推行层次化训练
全国大学生电子设计竞赛的选题范围“以电子技术(包括模拟电路和数字电路)的应用设计为主,可以涉及单片机、可编程器件及微机(微机主要作开发用)。题目尽可能考虑到教学的基本要求,并兼顾新技术的发展。”历年竞赛题目主要分为:(1)无线收/发信机;(2)数据采集、测量、传输与控制系统;(3)高、低频信号源;(4)交、直流放大器。细化到实际课程中,则涵盖模拟电子电路、数字电子电路、高频电路、传感器技术及应用、微机原理、单片机接口技术、PLD可编程技术、自动控制原理等多门课程[5-7]131-148,415-420,130-132。根据大学生电子设计竞赛的题型和内容倾向,针对需要掌握的基本知识、技术及技能,结合电子信息类应用型人才培养方案要求,开展层次化训练。
3.1分项训练对于具备一定设计制作基础的学生,根据模拟电路、数字电路和单片机电路模块分别进行分项专题训练。模拟电路部分主要训练项目为:音频功放(包括音调、功率放大)、电源(稳压、稳流)、程控放大器;数字电路部分包括:常规器件实现数字钟、方波的展宽与变窄、常规器件实现的频率计;单片机电路部分包括:单 片机配合A/D转换器实现数字电压表、单片机与D/A转换器实现的波形发生器、单片机对电机的控制。
3.2综合训练融合基础层次的多个模块给出设计题目和参数要求,启发性地讲解设计要点,使学生建立起系统的概念并自主设计、制作作品。
3.3跨学科集成训练集中进行涉及自动化、机械、光学等多方面、跨学科的综合训练,包括:直流稳压源、信号发生器、无线收/发信机、信号检测与控制系统、数据采集与控制等。指导教师给出参数要求和大致参考方案,具体的设计和实施则通过学生查阅资料、教师答疑和学生自己的实践来完成[8]154-156。
3.4赛前冲刺在开赛前期,参照电子设计竞赛模式,采用模拟试题,要求学生以2-3人组队的形式,在设定的时间限度内完成资料查阅、方案选择、电路制作、程序调试、问题排查、论文写作等一系列工作,体验竞赛氛围和工作模式。同时,邀请有丰富竞赛经验的指导教师或企业工程师开设专题讲座,讲评电子制作作品,补充竞赛方法和技巧,开拓学生的知识结构,使学生的实战能力得到快速提高[9]120-123。为了能更真实地反映出学生电子设计制作的实际水平,当前在区级赛和部级赛中,逐渐加设了全封闭式的制作类专项竞赛。由组委会提供仪器设备、电路元件、万能板等硬件设备,各参赛队只能携带参考书籍和未写入程序的单片机小系统板入场。参赛队员需自行查阅资料、设计电路方案、列出元件清单并领用元件、在万能板上布设元件、焊接电路、调试并测量数据。针对这一竞赛形式,反馈到赛前培训中,则更需要加强对学生基础知识、独立工作能力和拼搏精神的培养和锻炼。
4开展校级竞赛,提供练兵舞台
大学生电子设计竞赛赛期为四天三夜，在竞赛期间参赛学生要完成:选题立项、理论设计、器件选择、方案比较、实际制作、调试、测试、技术报告写作等诸多工程环节，在为参赛学生提供了综合运用所学知识、充分发挥想象力和创造力的空间同时，尤其突出工程实践中的自主性和创新性特点，填补了工程实践教育的空白，使参赛学生的工程实践能力得到了切实的提高［5］。我校是应用型本科院校，人才培养目标定位在以应用型人才培养为主，注重培养学生的综合素质，在确保具备专业知识能力的同时，强调实践、创新。自2001年第一次参加全国大学生电子设计竞赛至今已10年了，学校和系里十分重视全国大学生电子设计竞赛工作，在上下共同努力下取得了较好的成绩，历届学生的工程实践能力、创新实践能力得到的很大的提高。而在电子设计竞赛的集训、参赛过程中对教学改革的促进，特别是CDIO教育模式的改革起到了积极的作用。
1结合电子设计竞赛，制定符合CDIO教育模式的专业培养计划
大学生电子设计竞赛于每年的九月份举行，分为全国赛与省赛，其中奇数年是全国大学生电子设计竞赛，偶数年是福建省大学生电子设计竞赛，由于电子设计竞赛的时间安排在每学年的期初举行，使得参加竞赛的学生主体是刚进入大四的学生，过去的培养计划中四年级上学期才安排主要的专业方向课程，参加竞赛的学生往往还没有接受专业课程的学习和训练，若是刚进入三年级的学生参加竞赛，他们所学习的专业课程及受到的训练就更少了，这种按部就班的培养模式无法适应电子竞赛的要求，更不用说是以工程项目设计为导向的CDIO的教学模式了［7－8］。因此，针对电子设计竞赛及应用型人才培养的要求，我系从人才培养方案的变革上做了大胆的尝试，主要有以下几个方面:
(1)专业基础必修课中专业核心课程基本不变，只对部分课程中进行整合及增减，调整如下:①“电路”课程的授课内容进行整合，“电路(下)”中增加“复变函数与积分变换”的内容，课时由48学时增加到56学时，取消系级选修课“复变函数与积分变换”，增设针对电子设计竞赛的“电子系统设计与实现”系级选修课，分别在三、五、七学期的暑假进行。②增设“电机及应用技术”课程，该课程与电气专业的电机原理课程有很大的不同，电气专业的电机原理课程，课时较多，但内容以交、直流电机为主要对象，电子信息工程专业所开设的电机及应用技术，课时少，但介绍的电机种类较多，以电机基本原理学习为主，将其作为电子控制的元件来学习，以扩大学生的知识面，提高竞争力。③“PIC单片机技术”课程提前至第四学期，和“电路(下)”、“模拟电子技术”同步开设，确保暑期参加电子设计竞赛的二年级学生初步掌握单片机应用技术，为暑期集训打下基础，这门课程以CDIO模式进行教学，以工程项目设计为目的，引导学生自主学习相关知识，先建立工程概念，了解单片机的基本应用技术，边做边学。
(2)重视专项实践能力的培养，实践环节的设置做了如下调整:①原电子工艺与整机安装的项目内容改为PIC单片机工艺及安装，配合第4学期的PIC单片机技术课程，在PIC单片机技术课程中，可以直接使用学生自己安装的单片机开发板进行实验，通过自己安装调试的单片机开发板学习单片机技术，可以激发学生的学习兴趣，理论联系实际。②近年来，DSP技术的应用越来越广，具备DSP的应用能力是电子信息工程专业学生的必备能力之一，在实践教学中，增设2周的DSP应用技术的实践环节，希望通过实践课程的训练，提高学生应用该项技术的能力。
2以课题项目为基础的竞赛培训，培养学生的工程能力
每年暑期的竞赛培训阶段，根据历年来全国大学生电子设计竞赛的课题方向，如:电源类、电路类、无线电类、机电一体化类等，设计一些综合性项目供学生选择，要求学生自行组队，在规定的时间内完成软硬件设计，制作作品，并提交报告。在暑期培训过程中根据学生年级的高低采取不同的培养方法，一年级的学生以基本技能培训为主，指导教师提供基础技能的讲义，引导学生学习相关专业知识及技能，掌握手工印刷电路板的制作工艺，自主学习protel等EDA工具，要求学生在集训中掌握简单电子系统设计的硬件设计及制作能力。二、三年级的学生以项目培训为主，按照电子竞赛模式引导学生根据历届电子竞赛的课题方向，自主选项，完成立项、方案论证、电路设计与实现、安装调试、测试，到最终的总结报告等过程。在培训过程中，教师起指导作用，不直接参与项目设计，而是培养学生正确地查找资料、分析问题、解决问题的综合能力，鼓励学生小组独立讨论，互相交流，充分激发学生学习的主动性、积极性和创造性，同时在项目实践中逐渐掌握思考问题、解决问题的方法，提高其创新实践能力。
3电子设计竞赛为工程教育改革打下良好基础
(1)促进教师业务水平提高，为CDIO的项目管理积累经验
在电子设计竞赛指导过程中需要指导教师具有扎实的理论知识和丰富的实践经验，通过指导竞赛，对教师业务水平的提高也有很大的促进作用。由于竞赛命题范围广，涉及多门课程内容，并且与新技术的应用紧密结合，要求指导教师要有很宽的知识面。刚走上工作岗位不久的青年教师往往只承担一两门课程教学，知识结构较单一，动手能力较薄弱，实践经验比较缺乏，但对新技术、前沿技术的接触较多;老教师经验丰富，但新技术的掌握上又略有不足。为发挥特长实现互补，指导教师队伍也进行整合，在指导小组中考虑学科互补，年龄和特长互补，教师在指导学生竞赛过程中相互学习，共同提高，知识和经验的相互渗透补充使指导教师的业务素质有了很大的提高。通过承担学生的电子设计竞赛培训任务，指导教师队伍特别是青年教师们在新技术新方法的应用上得到了很快的提高，动手能力得到了锻炼，知识结构和专业技术水平也更加全面［9］。另一方面，电子设计竞赛是一个系统工程，教师不仅仅要指导竞赛项目，四天三夜的竞赛时间中，还涉及到后勤保障、元器件采购、学生管理等方面工作，这些都为教师参与CDIO的项目管理积累了宝贵经验。
(2)促进实验室、实训中心硬件条件的改善为
满足电子竞赛需要，实验室、实训中心设立了开放的电子设计竞赛专用实践基地，并提供相关仪器设备。近年来，陆续购置了PCB制版设备、频谱分析仪、数字扫频仪、数字电桥、功率开关电源、失真度测试仪等仪器，为拓宽学生的知识面，增强其动手能力和运用知识的能力提供了良好的条件。
(3)电子竞赛促进了人才综合能力的培养
