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對電子設(shè)計培育方式探討論文
1、建設(shè)電子設(shè)計培訓中心，搭建電子信息活動平臺
作為近年來組織與引導學生開展自主學習、科學研究與設(shè)計創(chuàng)新的第二課堂，大學生實踐培訓基地已逐漸引起國內(nèi)各高校的關(guān)注，對于形成“課內(nèi)外結(jié)合、全方位、立體化”的科技活動平臺，提升學生工程實踐能力起到了重要作用。
近年來，桂林電子科技大學投資過百萬創(chuàng)建了電子設(shè)計培訓中心，該中心既是電子設(shè)計競賽的學生培訓基地，也是廣西區(qū)電子設(shè)計競賽的測評場所，更是桂林電子科技大學的電子信息科技活動平臺。其建設(shè)思路定義為：以全國大學生電子設(shè)計競賽為主線，整合電子信息類教學資源，以學生為中心，以創(chuàng)新思維和實踐動手能力的訓練為核心，以培養(yǎng)創(chuàng)新務實高素質(zhì)的應用型人才為宗旨，以創(chuàng)新思維、基本科研技能及知識綜合應用能力等多層次訓練為目標的電子信息科技文化活動平臺。中心根據(jù)學生科技活動特點及學科發(fā)展要求，除購置了電腦、示波器、信號發(fā)生器、穩(wěn)壓電源等常用儀器設(shè)備以外，還配置了EDA開發(fā)系統(tǒng)、DSP開發(fā)系統(tǒng)、單片機開發(fā)系統(tǒng)、德國“樂普科”自動制版系統(tǒng)等設(shè)備。中心網(wǎng)站定期公布一些題目，全校學生均可自愿參加制作，經(jīng)培訓中心指導教師驗收合格后，即可進入中心學習。中心在時間、空間、資源、指導等方面對學生進行開放式管理，培養(yǎng)學生的自覺研究習慣。培訓中心的主要功能包括：
1.1開展一系列分項目、分層次的講座，包括有關(guān)電源、DDS信號源、掃頻儀的原理，設(shè)計思路，高頻電路，F(xiàn)PGA，單片機，控制理論，論文寫作等專題以及電路調(diào)試中的實用方法和技巧。近三年來，電子設(shè)計培訓中心在區(qū)內(nèi)開出公開講座2次，校內(nèi)講座10余次。
1.2編寫《Protel設(shè)計與提高》、《FPGA實踐與應用》等培訓教材，面向電子設(shè)計愛好者組織經(jīng)常性的培訓，通過訓練考核促進學生設(shè)計與制作能力的提高。同時，利用與電子行業(yè)相關(guān)企業(yè)建立的合作機制，由企業(yè)主動提供新產(chǎn)品、新設(shè)備，對師生開展進校集中培訓，介紹行業(yè)的新知識、新理論、新技術(shù)。
1.3為有較強創(chuàng)新意識和實踐動手能力的學生參與創(chuàng)新性實驗項目、教師科研、畢業(yè)設(shè)計、課程設(shè)計等提供技術(shù)指導及設(shè)備支持�！靶」β蕯�(shù)控交直流電流源”、“基于FPGA的RFID實訓平臺”、“智能無線搜救系統(tǒng)”、“基于軟件無線電的數(shù)字SSB無線收發(fā)機”等一批學生項目相繼完成并通過測試。
1.4作為大學生電子設(shè)計競賽廣西賽區(qū)的測評基地，為整個廣西賽區(qū)作品的測評提供全套設(shè)備和良好的測試環(huán)境。培訓中心的管理采用教學改革項目模式，學校每年驗收一次，根據(jù)中心當年的培訓規(guī)模、參賽成果等劃撥下一年度經(jīng)費。電子信息類專業(yè)學生通過中心的活動擴大了知識面，同時學校也遴選出了一批參加區(qū)級和國家級競賽的種子選手。
2、注重興趣培養(yǎng)，夯實入門基礎(chǔ)
在學生入校之初，就宣傳“先實踐、后理論、再實踐”的學習方式，鼓勵學生及早參與競賽培訓、體驗實踐創(chuàng)新。通過獲獎學生經(jīng)驗介紹會等形式，使新生深刻意識到：具有大賽經(jīng)歷的學生，會帶著大賽中的許多實踐問題學習理論課，迅速渡過認知階段，加深對理論知識的理解。因此，并非要課程都學完才能參加大賽，要提前介入，介入得越早越好[4]20—22。參與培訓的學生以自愿為基礎(chǔ)，采用三人組隊形式。組隊時，提倡專業(yè)搭配、學科交叉，具有電路制作、軟件仿真、單片機編程、機械設(shè)計等專長的學生合理分工，優(yōu)劣互補。
組隊形式從一開始便基本固定下來，經(jīng)過長期的磨合、磋商后，一旦有了賽事，小組成員之間即可默契配合、各司其職，為獲取佳績奠定了基礎(chǔ)。對于剛接觸競賽培訓的學生，組織參觀演示性強的往屆學生獲獎作品，提高學生的參與興趣。分別從數(shù)字電路、模擬電路、單片機、DSP及EDA等幾個方面介紹基礎(chǔ)理論知識，然后開設(shè)一些簡單的單元制作項目，具體內(nèi)容包括：信源電路、搶答器、計時器、放大器、傳感器、濾波器等。這些單元電路既是各種通用電路的基礎(chǔ)，又都具有趣味性和可欣賞性，可以作為獨立的成果進行展示，從而激發(fā)學生學習電子信息類知識的熱情和自信心，初步體驗電子設(shè)計制作的基本流程，邁出實踐創(chuàng)新的第一步。
3、研究競賽選題，推行層次化訓練
全國大學生電子設(shè)計競賽的選題范圍“以電子技術(shù)（包括模擬電路和數(shù)字電路）的應用設(shè)計為主，可以涉及單片機、可編程器件及微機（微機主要作開發(fā)用）。題目盡可能考慮到教學的基本要求，并兼顧新技術(shù)的發(fā)展�！睔v年競賽題目主要分為：
�。�1）無線收/發(fā)信機。
�。�2）數(shù)據(jù)采集、測量、傳輸與控制系統(tǒng)。
�。�3）高、低頻信號源。
�。�4）交、直流放大器。
細化到實際課程中，則涵蓋模擬電子電路、數(shù)字電子電路、高頻電路、傳感器技術(shù)及應用、微機原理、單片機接口技術(shù)、PLD可編程技術(shù)、自動控制原理等多門課程[5—7]131—148，415—420，130—132。根據(jù)大學生電子設(shè)計競賽的題型和內(nèi)容傾向，針對需要掌握的基本知識、技術(shù)及技能，結(jié)合電子信息類應用型人才培養(yǎng)方案要求，開展層次化訓練。
3.1分項訓練對于具備一定設(shè)計制作基礎(chǔ)的學生，根據(jù)模擬電路、數(shù)字電路和單片機電路模塊分別進行分項專題訓練。模擬電路部分主要訓練項目為：音頻功放（包括音調(diào)、功率放大）、電源（穩(wěn)壓、穩(wěn)流）、程控放大器；數(shù)字電路部分包括：常規(guī)器件實現(xiàn)數(shù)字鐘、方波的展寬與變窄、常規(guī)器件實現(xiàn)的頻率計；單片機電路部分包括：單片機配合A/D轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)數(shù)字電壓表、單片機與D/A轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)的波形發(fā)生器、單片機對電機的控制。
3.2綜合訓練融合基礎(chǔ)層次的多個模塊給出設(shè)計題目和參數(shù)要求，啟發(fā)性地講解設(shè)計要點，使學生建立起系統(tǒng)的概念并自主設(shè)計、制作作品。
3.3跨學科集成訓練集中進行涉及自動化、機械、光學等多方面、跨學科的綜合訓練，包括：直流穩(wěn)壓源、信號發(fā)生器、無線收/發(fā)信機、信號檢測與控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制等。指導教師給出參數(shù)要求和大致參考方案，具體的設(shè)計和實施則通過學生查閱資料、教師答疑和學生自己的實踐來完成[8]154—156。
3.4賽前沖刺在開賽前期，參照電子設(shè)計競賽模式，采用模擬試題，要求學生以2—3人組隊的形式，在設(shè)定的時間限度內(nèi)完成資料查閱、方案選擇、電路制作、程序調(diào)試、問題排查、論文寫作等一系列工作，體驗競賽氛圍和工作模式。同時，邀請有豐富競賽經(jīng)驗的指導教師或企業(yè)工程師開設(shè)專題講座，講評電子制作作品，補充競賽方法和技巧，開拓學生的知識結(jié)構(gòu)，使學生的實戰(zhàn)能力得到快速提高[9]120—123。為了能更真實地反映出學生電子設(shè)計制作的實際水平，當前在區(qū)級賽和國家級賽中，逐漸加設(shè)了全封閉式的制作類專項競賽。由組委會提供儀器設(shè)備、電路元件、萬能板等硬件設(shè)備，各參賽隊只能攜帶參考書籍和未寫入程序的單片機小系統(tǒng)板入場。參賽隊員需自行查閱資料、設(shè)計電路方案、列出元件清單并領(lǐng)用元件、在萬能板上布設(shè)元件、焊接電路、調(diào)試并測量數(shù)據(jù)。針對這一競賽形式，反饋到賽前培訓中，則更需要加強對學生基礎(chǔ)知識、獨立工作能力和拼搏精神的培養(yǎng)和鍛煉。
4、開展校級競賽，提供練兵舞臺
學科競賽是考查學生基本理論知識和提高解決實際問題能力的重要途徑，同時也是培養(yǎng)學生實戰(zhàn)經(jīng)驗和良好心理素質(zhì)，從而在電子設(shè)計競賽中獲取佳績的重要保障。參照電子競賽的題型設(shè)置和考核方式，結(jié)合學校電子信息類專業(yè)培養(yǎng)目標，定期舉辦多項校級競賽。競賽依托豐富的校企合作資源，多采用企業(yè)提供競賽經(jīng)費或器件設(shè)備的形式，在題目中引入企業(yè)生產(chǎn)的實際問題，使競賽來源于實踐、服務于實踐�！癟I杯”模擬電子設(shè)計賽、“柯藍杯”電子設(shè)計競賽、ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計競賽等各類賽事為學生提供了真刀真槍比能力的練兵平臺，同時極大地豐富了校園科技文化的內(nèi)容，營造出濃厚的創(chuàng)新實踐學習氛圍。在競賽種類的安排上，貫徹“高低年級并行、基礎(chǔ)與提高并重”的方針，注意涵蓋各年級學生的需求。針對低年級學生，定期舉辦實驗儀器操作技能大賽，鼓勵學生熟練掌握儀器設(shè)備使用、數(shù)據(jù)讀取及常見故障處理技能，為之后的電子設(shè)計制作訓練奠定堅實的基礎(chǔ)。
5、結(jié)束語
針對大學生電子設(shè)計競賽這一高參與性的學生科技活動，以電子設(shè)計培訓中心為活動平臺，桂林電子科技大學逐步構(gòu)建起以趣味性簡單電路為入門、以層次化系統(tǒng)訓練為核心、以校級學科競賽為促進的電子競賽學生培訓體系，取得了豐碩的競賽成果。自1997年組隊參加全國大學生電子設(shè)計競賽以來，桂林電子科技大學共獲全國一等獎25項，二等獎17項。其中，2001年獲最高榮譽獎“索尼杯”；2009年和2011年均獲全國一等獎5項，一等獎獲獎數(shù)在全國參賽高校中名列前茅。同時，以競賽培訓的“點”帶動創(chuàng)新實踐的“面”，將培訓中創(chuàng)新的指導方法和內(nèi)容形式，向?qū)嵺`教學改革與人才培養(yǎng)模式改革輻射，推動學生創(chuàng)新思維和實踐能力的培養(yǎng)，使更多的學生體驗到特色鮮明的電子競賽文化并從中受益。
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