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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(xùn)中心，搭建電子信息活動平臺
作為近年來組織與引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)、科學(xué)研究與設(shè)計創(chuàng)新的第二課堂，大學(xué)生實踐培訓(xùn)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(xué)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(xué)投資過百萬創(chuàng)建了電子設(shè)計培訓(xùn)中心，該中心既是電子設(shè)計競賽的學(xué)生培訓(xùn)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(xué)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(xué)生電子設(shè)計競賽為主線，整合電子信息類教學(xué)資源，以學(xué)生為中心，以創(chuàng)新思維和實踐動手能力的訓(xùn)練為核心，以培養(yǎng)創(chuàng)新務(wù)實高素質(zhì)的應(yīng)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(yīng)用能力等多層次訓(xùn)練為目標(biāo)的電子信息科技文化活動平臺。中心根據(jù)學(xué)生科技活動特點及學(xué)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(xué)生均可自愿參加制作，經(jīng)培訓(xùn)中心指導(dǎo)教師驗收合格后，即可進(jìn)入中心學(xué)習(xí)。中心在時間、空間、資源、指導(dǎo)等方面對學(xué)生進(jìn)行開放式管理，培養(yǎng)學(xué)生的自覺研究習(xí)慣。培訓(xùn)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(xùn)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(yīng)用》等培訓(xùn)教材，面向電子設(shè)計愛好者組織經(jīng)常性的培訓(xùn)，通過訓(xùn)練考核促進(jìn)學(xué)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(jìn)校集中培訓(xùn)，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(xué)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(dǎo)及設(shè)備支持�！靶」β蕯�(shù)控交直流電流源”、“基于FPGA的RFID實訓(xùn)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(xué)生項目相繼完成并通過測試。
1.4作為大學(xué)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(xùn)中心的管理采用教學(xué)改革項目模式，學(xué)校每年驗收一次，根據(jù)中心當(dāng)年的培訓(xùn)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(xué)生通過中心的活動擴大了知識面，同時學(xué)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(xué)生入校之初，就宣傳“先實踐、后理論、再實踐”的學(xué)習(xí)方式，鼓勵學(xué)生及早參與競賽培訓(xùn)、體驗實踐創(chuàng)新。通過獲獎學(xué)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(xué)生，會帶著大賽中的許多實踐問題學(xué)習(xí)理論課，迅速渡過認(rèn)知階段，加深對理論知識的理解。因此，并非要課程都學(xué)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(xùn)的學(xué)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(xué)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(xué)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(xùn)的學(xué)生，組織參觀演示性強的往屆學(xué)生獲獎作品，提高學(xué)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(jìn)行展示，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)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(xùn)練
全國大學(xué)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(yīng)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(xué)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(xì)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(yīng)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(xué)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(yīng)用型人才培養(yǎng)方案要求，開展層次化訓(xùn)練。
3.1分項訓(xùn)練對于具備一定設(shè)計制作基礎(chǔ)的學(xué)生，根據(jù)模擬電路、數(shù)字電路和單片機電路模塊分別進(jìn)行分項專題訓(xùn)練。模擬電路部分主要訓(xùn)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(xùn)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(xué)生建立起系統(tǒng)的概念并自主設(shè)計、制作作品。
3.3跨學(xué)科集成訓(xùn)練集中進(jìn)行涉及自動化、機械、光學(xué)等多方面、跨學(xué)科的綜合訓(xùn)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(dǎo)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(xué)生查閱資料、教師答疑和學(xué)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(xué)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(dǎo)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(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，使學(xué)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(xué)生電子設(shè)計制作的實際水平，當(dāng)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(xùn)中，則更需要加強對學(xué)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(xué)科競賽是考查學(xué)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(xué)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(xué)校電子信息類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，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(wù)于實踐�！癟I杯”模擬電子設(shè)計賽、“柯藍(lán)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(xué)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(xué)習(xí)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(xué)生的需求。針對低年級學(xué)生，定期舉辦實驗儀器操作技能大賽，鼓勵學(xué)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(xùn)練奠定堅實的基礎(chǔ)。
5、結(jié)束語
針對大學(xué)生電子設(shè)計競賽這一高參與性的學(xué)生科技活動，以電子設(shè)計培訓(xùn)中心為活動平臺，桂林電子科技大學(xué)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(xùn)練為核心、以校級學(xué)科競賽為促進(jìn)的電子競賽學(xué)生培訓(xùn)體系，取得了豐碩的競賽成果。自1997年組隊參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽以來，桂林電子科技大學(xué)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(xùn)的“點”帶動創(chuàng)新實踐的“面”，將培訓(xùn)中創(chuàng)新的指導(dǎo)方法和內(nèi)容形式，向?qū)嵺`教學(xué)改革與人才培養(yǎng)模式改革輻射，推動學(xué)生創(chuàng)新思維和實踐能力的培養(yǎng)，使更多的學(xué)生體驗到特色鮮明的電子競賽文化并從中受益。
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