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對(duì)電子設(shè)計(jì)培育方式探討論文
1、建設(shè)電子設(shè)計(jì)培訓(xùn)中心，搭建電子信息活動(dòng)平臺(tái)
作為近年來(lái)組織與引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展自主學(xué)習(xí)、科學(xué)研究與設(shè)計(jì)創(chuàng)新的第二課堂，大學(xué)生實(shí)踐培訓(xùn)基地已逐漸引起國(guó)內(nèi)各高校的關(guān)注，對(duì)于形成“課內(nèi)外結(jié)合、全方位、立體化”的科技活動(dòng)平臺(tái)，提升學(xué)生工程實(shí)踐能力起到了重要作用。
近年來(lái)，桂林電子科技大學(xué)投資過(guò)百萬(wàn)創(chuàng)建了電子設(shè)計(jì)培訓(xùn)中心，該中心既是電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的學(xué)生培訓(xùn)基地，也是廣西區(qū)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的測(cè)評(píng)場(chǎng)所，更是桂林電子科技大學(xué)的電子信息科技活動(dòng)平臺(tái)。其建設(shè)思路定義為：以全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為主線，整合電子信息類(lèi)教學(xué)資源，以學(xué)生為中心，以創(chuàng)新思維和實(shí)踐動(dòng)手能力的訓(xùn)練為核心，以培養(yǎng)創(chuàng)新務(wù)實(shí)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(shí)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(dòng)平臺(tái)。中心根據(jù)學(xué)生科技活動(dòng)特點(diǎn)及學(xué)科發(fā)展要求，除購(gòu)置了電腦、示波器、信號(hào)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(kāi)發(fā)系統(tǒng)、DSP開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、德國(guó)“樂(lè)普科”自動(dòng)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(yàn)收合格后，即可進(jìn)入中心學(xué)習(xí)。中心在時(shí)間、空間、資源、指導(dǎo)等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行開(kāi)放式管理，培養(yǎng)學(xué)生的自覺(jué)研究習(xí)慣。培訓(xùn)中心的主要功能包括：
1.1開(kāi)展一系列分項(xiàng)目、分層次的講座，包括有關(guān)電源、DDS信號(hào)源、掃頻儀的原理，設(shè)計(jì)思路，高頻電路，F(xiàn)PGA，單片機(jī)，控制理論，論文寫(xiě)作等專(zhuān)題以及電路調(diào)試中的實(shí)用方法和技巧。近三年來(lái)，電子設(shè)計(jì)培訓(xùn)中心在區(qū)內(nèi)開(kāi)出公開(kāi)講座2次，校內(nèi)講座10余次。
1.2編寫(xiě)《Protel設(shè)計(jì)與提高》、《FPGA實(shí)踐與應(yīng)用》等培訓(xùn)教材，面向電子設(shè)計(jì)愛(ài)好者組織經(jīng)常性的培訓(xùn)，通過(guò)訓(xùn)練考核促進(jìn)學(xué)生設(shè)計(jì)與制作能力的提高。同時(shí)，利用與電子行業(yè)相關(guān)企業(yè)建立的合作機(jī)制，由企業(yè)主動(dòng)提供新產(chǎn)品、新設(shè)備，對(duì)師生開(kāi)展進(jìn)校集中培訓(xùn)，介紹行業(yè)的新知識(shí)、新理論、新技術(shù)。
1.3為有較強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力的學(xué)生參與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、教師科研、畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)等提供技術(shù)指導(dǎo)及設(shè)備支持。“小功率數(shù)控交直流電流源”、“基于FPGA的RFID實(shí)訓(xùn)平臺(tái)”、“智能無(wú)線搜救系統(tǒng)”、“基于軟件無(wú)線電的數(shù)字SSB無(wú)線收發(fā)機(jī)”等一批學(xué)生項(xiàng)目相繼完成并通過(guò)測(cè)試。
1.4作為大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽廣西賽區(qū)的測(cè)評(píng)基地，為整個(gè)廣西賽區(qū)作品的測(cè)評(píng)提供全套設(shè)備和良好的測(cè)試環(huán)境。培訓(xùn)中心的管理采用教學(xué)改革項(xiàng)目模式，學(xué)校每年驗(yàn)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(fèi)。電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生通過(guò)中心的活動(dòng)擴(kuò)大了知識(shí)面，同時(shí)學(xué)校也遴選出了一批參加區(qū)級(jí)和國(guó)家級(jí)競(jìng)賽的種子選手。
2、注重興趣培養(yǎng)，夯實(shí)入門(mén)基礎(chǔ)
在學(xué)生入校之初，就宣傳“先實(shí)踐、后理論、再實(shí)踐”的學(xué)習(xí)方式，鼓勵(lì)學(xué)生及早參與競(jìng)賽培訓(xùn)、體驗(yàn)實(shí)踐創(chuàng)新。通過(guò)獲獎(jiǎng)學(xué)生經(jīng)驗(yàn)介紹會(huì)等形式，使新生深刻意識(shí)到：具有大賽經(jīng)歷的學(xué)生，會(huì)帶著大賽中的許多實(shí)踐問(wèn)題學(xué)習(xí)理論課，迅速渡過(guò)認(rèn)知階段，加深對(duì)理論知識(shí)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(duì)形式。組隊(duì)時(shí)，提倡專(zhuān)業(yè)搭配、學(xué)科交叉，具有電路制作、軟件仿真、單片機(jī)編程、機(jī)械設(shè)計(jì)等專(zhuān)長(zhǎng)的學(xué)生合理分工，優(yōu)劣互補(bǔ)。
組隊(duì)形式從一開(kāi)始便基本固定下來(lái)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)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(jī)奠定了基礎(chǔ)。對(duì)于剛接觸競(jìng)賽培訓(xùn)的學(xué)生，組織參觀演示性強(qiáng)的往屆學(xué)生獲獎(jiǎng)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(jī)、DSP及EDA等幾個(gè)方面介紹基礎(chǔ)理論知識(shí)，然后開(kāi)設(shè)一些簡(jiǎn)單的單元制作項(xiàng)目，具體內(nèi)容包括：信源電路、搶答器、計(jì)時(shí)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(dú)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(lèi)知識(shí)的熱情和自信心，初步體驗(yàn)電子設(shè)計(jì)制作的基本流程，邁出實(shí)踐創(chuàng)新的第一步。
3、研究競(jìng)賽選題，推行層次化訓(xùn)練
全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)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(jì)為主，可以涉及單片機(jī)、可編程器件及微機(jī)（微機(jī)主要作開(kāi)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(jìng)賽題目主要分為：
（1）無(wú)線收/發(fā)信機(jī)。
（2）數(shù)據(jù)采集、測(cè)量、傳輸與控制系統(tǒng)。
�。�3）高、低頻信號(hào)源。
（4）交、直流放大器。
細(xì)化到實(shí)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(jī)原理、單片機(jī)接口技術(shù)、PLD可編程技術(shù)、自動(dòng)控制原理等多門(mén)課程[5—7]131—148，415—420，130—132。根據(jù)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的題型和內(nèi)容傾向，針對(duì)需要掌握的基本知識(shí)、技術(shù)及技能，結(jié)合電子信息類(lèi)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案要求，開(kāi)展層次化訓(xùn)練。
3.1分項(xiàng)訓(xùn)練對(duì)于具備一定設(shè)計(jì)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(jī)電路模塊分別進(jìn)行分項(xiàng)專(zhuān)題訓(xùn)練。模擬電路部分主要訓(xùn)練項(xiàng)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(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘、方波的展寬與變窄、常規(guī)器件實(shí)現(xiàn)的頻率計(jì)；單片機(jī)電路部分包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)配合A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)數(shù)字電壓表、單片機(jī)與D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)的波形發(fā)生器、單片機(jī)對(duì)電機(jī)的控制。
3.2綜合訓(xùn)練融合基礎(chǔ)層次的多個(gè)模塊給出設(shè)計(jì)題目和參數(shù)要求，啟發(fā)性地講解設(shè)計(jì)要點(diǎn)，使學(xué)生建立起系統(tǒng)的概念并自主設(shè)計(jì)、制作作品。
3.3跨學(xué)科集成訓(xùn)練集中進(jìn)行涉及自動(dòng)化、機(jī)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(hào)發(fā)生器、無(wú)線收/發(fā)信機(jī)、信號(hào)檢測(cè)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(jì)和實(shí)施則通過(guò)學(xué)生查閱資料、教師答疑和學(xué)生自己的實(shí)踐來(lái)完成[8]154—156。
3.4賽前沖刺在開(kāi)賽前期，參照電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽模式，采用模擬試題，要求學(xué)生以2—3人組隊(duì)的形式，在設(shè)定的時(shí)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(wèn)題排查、論文寫(xiě)作等一系列工作，體驗(yàn)競(jìng)賽氛圍和工作模式。同時(shí)，邀請(qǐng)有豐富競(jìng)賽經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)教師或企業(yè)工程師開(kāi)設(shè)專(zhuān)題講座，講評(píng)電子制作作品，補(bǔ)充競(jìng)賽方法和技巧，開(kāi)拓學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，使學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)能力得到快速提高[9]120—123。為了能更真實(shí)地反映出學(xué)生電子設(shè)計(jì)制作的實(shí)際水平，當(dāng)前在區(qū)級(jí)賽和國(guó)家級(jí)賽中，逐漸加設(shè)了全封閉式的制作類(lèi)專(zhuān)項(xiàng)競(jìng)賽。由組委會(huì)提供儀器設(shè)備、電路元件、萬(wàn)能板等硬件設(shè)備，各參賽隊(duì)只能攜帶參考書(shū)籍和未寫(xiě)入程序的單片機(jī)小系統(tǒng)板入場(chǎng)。參賽隊(duì)員需自行查閱資料、設(shè)計(jì)電路方案、列出元件清單并領(lǐng)用元件、在萬(wàn)能板上布設(shè)元件、焊接電路、調(diào)試并測(cè)量數(shù)據(jù)。針對(duì)這一競(jìng)賽形式，反饋到賽前培訓(xùn)中，則更需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、獨(dú)立工作能力和拼搏精神的培養(yǎng)和鍛煉。
4、開(kāi)展校級(jí)競(jìng)賽，提供練兵舞臺(tái)
學(xué)科競(jìng)賽是考查學(xué)生基本理論知識(shí)和提高解決實(shí)際問(wèn)題能力的重要途徑，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)和良好心理素質(zhì)，從而在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中獲取佳績(jī)的重要保障。參照電子競(jìng)賽的題型設(shè)置和考核方式，結(jié)合學(xué)校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，定期舉辦多項(xiàng)校級(jí)競(jìng)賽。競(jìng)賽依托豐富的校企合作資源，多采用企業(yè)提供競(jìng)賽經(jīng)費(fèi)或器件設(shè)備的形式，在題目中引入企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際問(wèn)題，使競(jìng)賽來(lái)源于實(shí)踐、服務(wù)于實(shí)踐�！癟I杯”模擬電子設(shè)計(jì)賽、“柯藍(lán)杯”電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽等各類(lèi)賽事為學(xué)生提供了真刀真槍比能力的練兵平臺(tái)，同時(shí)極大地豐富了校園科技文化的內(nèi)容，營(yíng)造出濃厚的創(chuàng)新實(shí)踐學(xué)習(xí)氛圍。在競(jìng)賽種類(lèi)的安排上，貫徹“高低年級(jí)并行、基礎(chǔ)與提高并重”的方針，注意涵蓋各年級(jí)學(xué)生的需求。針對(duì)低年級(jí)學(xué)生，定期舉辦實(shí)驗(yàn)儀器操作技能大賽，鼓勵(lì)學(xué)生熟練掌握儀器設(shè)備使用、數(shù)據(jù)讀取及常見(jiàn)故障處理技能，為之后的電子設(shè)計(jì)制作訓(xùn)練奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
5、結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽這一高參與性的學(xué)生科技活動(dòng)，以電子設(shè)計(jì)培訓(xùn)中心為活動(dòng)平臺(tái)，桂林電子科技大學(xué)逐步構(gòu)建起以趣味性簡(jiǎn)單電路為入門(mén)、以層次化系統(tǒng)訓(xùn)練為核心、以校級(jí)學(xué)科競(jìng)賽為促進(jìn)的電子競(jìng)賽學(xué)生培訓(xùn)體系，取得了豐碩的競(jìng)賽成果。自1997年組隊(duì)參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽以來(lái)，桂林電子科技大學(xué)共獲全國(guó)一等獎(jiǎng)25項(xiàng)，二等獎(jiǎng)17項(xiàng)。其中，2001年獲最高榮譽(yù)獎(jiǎng)“索尼杯”；2009年和2011年均獲全國(guó)一等獎(jiǎng)5項(xiàng)，一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)數(shù)在全國(guó)參賽高校中名列前茅。同時(shí)，以競(jìng)賽培訓(xùn)的“點(diǎn)”帶動(dòng)創(chuàng)新實(shí)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(dòng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使更多的學(xué)生體驗(yàn)到特色鮮明的電子競(jìng)賽文化并從中受益。
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