電子設計大賽對電子信息類課程教學的促進

李曉芳　余玉萍

【摘 要】以全國大學生電子設計競賽為出發點，嘗試在電子類課程教學中實行實踐到理論再到實踐的教學方法，并對教學內容重新進行了組織，取得良好的教學效果。

【關鍵詞】電子設計大賽 電子信息 教學

一、引言

全國大學生電子設計競賽參賽學生的人數從1994年第一屆600余名增加到今年第11屆14200余名。獲全國一等獎的學生隊從1994年的11個隊，增加到今年的127個隊。人數翻了24倍，獲獎的隊數也翻了11余倍。我們學校參賽的情況也是如此。大賽之所以受到越來越多的學校重視，吸引越來越多的學生參加，規模越來越大，關鍵在于：大賽開創了一個讓全國大學生都能參加的“展示電子設計能力”的巨大舞臺。也為高校提供了一個交流“教學改革研究與實踐”經驗的平臺。因此，大賽促進了高校的教學改革，調動了學生自主學習的積極性，讓一批優秀人才脫穎而出。

由此可見，學生參加電子設計大賽，既要熟練地掌握電子電路的基本理論和方法，還要具有選用新器件的能力。在電子設計大賽的促進下，課內教學與課外活動應進行有機的結合。我們在這方面做了一些探索性的工作。

二、實驗課教學模式的改革

我們將低頻、高頻、數字邏輯電路等實驗課的內容進行整合和優化，成為“電子線路設計與測試”課程，面向信息學院開課。該課程分為三個層次：基礎性實驗－綜合設計性實驗－設計研究性實驗”。各個層次的教學內容和教學方法是：（1）基礎性實驗：開設一定數量的驗證性實驗，包括模擬電路、數字電路以及高頻電路三門課程的基礎實驗。運用EDA進行仿真、比較實驗與仿真的結果。（2）綜合設計性實驗：以集成電路和可編程器件為主，由學生自行設計、裝調電子電路，培養學生工程設計能力，啟發學生創新設計思維。（3）設計研究性實驗：打破多門課程界線，進行綜合性、研究性課題設計，如電子系統的設計，CPLD/FPGA的數字應用系統設計，嵌入式系統設計，電子系統自動化設計與仿真。

采用“三開放”的教學方法，即（1）時間開放：學生可以通過上網預約實驗時間和實驗室，實驗儀器1人1組。（2）內容開放：學生完成基本的實驗后，可以擴展實驗內容。（3）元器件開放：與實驗相關的所有元器件發給學生，由學生保管。學生每做完一個實驗課題，教師收集學生實驗中的問題，組織同學課堂討論，還可以在課堂上提問，師生共同討論。理論與實踐相結合，學生以自學為主，實驗為主，教師現場指導的方法進行教學，同時還用多媒體課件給學生講授20學時的理論課，介紹電子線路的設計方案、設計思路，新器件和EDA技術的應用以及實驗測試方法等問題。

三、實踐到理論再到實踐的教學方法

1.先理論后實踐的缺點

電子類課程理論較難掌握，相當一部分學生成績較差，分析其原因，課程理論知識比較難只是一方面，最重要的是學生學習興趣不高，覺得理論知識沒有用處。而參加電子設計大賽的同學學習卻非常輕松。由于比賽的題目多數都是和實際應用相結合，甚至要求設計一種全新的產品，學生在制作過程中會深刻體會到理論知識在實際應用中的作用，實際問題的解決要靠理論知識來支撐。教師無數次地強調理論知識的重要性也沒有學生一次實際經歷給他們的印象深刻。

2.實踐到理論再到實踐的作用及效果

低年級的同學參賽前沒有學習電子類課程，相關的知識也只是中學階段和課外自學獲得的，并沒有系統性地學習。因此在實際制作過程中，會遇到很多問題無法解決，使他們帶著問題學習理論課程，問題解決后，也已掌握大部分的理論內容。因此，在電子課程的教學中，我們采用實踐到理論再到實踐的教學方法。具體實施如下：

教師在先實踐后理論的教學中要起主導作用。主要是調動學生的積極性和學習興趣。在指導實踐過程中，教師對電路原理只做簡單的講解，告知學生如何應用相關組件，并強調在后續的理論課程學習中會學習相關的理論知識。在理論課程教學中，以學生制作過的電路等為實例，結合課程內容詳細講解其工作原理，讓學生懂得電路為什么能實現相應的功能。在開始的實踐引導下掌握好理論知識，再將理論知識應用到實際中去，是我們的教學目的。理論后的實踐是學生自主應用理論知識的過程，這時我們給學生提供的只是場所，由他們自由發揮自己的想象力和創造力，目的明確地設計和制作小產品。

3.與項目教學法相結合

我們在先實踐后理論的教學中緊密聯系項目教學方法，以實現一定功能的機器人設計和組裝作為主要項目，結合電源設計、功放設計和收音機組裝等純電子線路設計，對學生進行基本的電子實踐訓練。教師全程參與到教學過程中去，從純粹的知識傳授者轉變為教學過程的組織者和指導者。

在初始階段，教師是學生學習的指導者，根據教學目標由教師或師生共同確定教學項目。教師要幫助學生完成信息的收集、計劃的制定與論證。由于我們是機電專業，強調機械電子相結合，我們給學生推薦的項目是機器人設計和組裝，機器人是典型的機械電子產品，既有機械設計部分，又有電子控制部分，能讓學生對機械電子結合有很深的感性認識，能夠很好地滿足教學要求。

設計制作過程中，教師對學生遇到的問題進行引導解決，對于部分自主學習能力較強的學生，可以鼓勵他們自主學習，自行解決問題。解決一個問題學習到的知識遠比純粹的理論講授印象深得多。

設計制作結束后的評價，以制作結果的性能可靠性作為主要的評價依據，還參考制作過程中對遇到問題的主動解決能力。這種實踐主要以激發學生興趣和學習主動性為目的，因此并不作為成績記錄，讓學生無須擔心最后的成績，可以盡情發揮自己的想象力，在教師總的要求下，做出有自己特色的產品來。

四、結語

在實際教學中采用實踐到理論再到實踐的方法，極大地提高了學生的學習興趣，開拓了學生視野，激發了學生的思維，使得理論教學變得比較容易，學生的成績有了顯著的提高。但是我們的教學目的不是僅僅為了掌握理論知識，先實踐后理論是為了提高學生學習效率，教學的最終目的還是為了實踐，因為學生工作后面對的就是對知識的實際應用。

參考文獻：

[1]曾文波.搞好電子設計競賽深化實踐教學改革.電氣電子教學學報，2005,（2）.

[2]楊錦.提高大學生創新能力的成功嘗試.實驗技術與管理，2006,（1）.