借電子大賽東風　促學生技能培訓

陳吹信

[摘 要]:筆者從全國電子大賽入手,分析了競賽的性能特點以及所帶來的益處,通過闡述自己以往的競賽項目,提出了比較詳細的技能培養內容,這對于理論和實踐教學都有一定的

參考價值。

[關鍵詞]:全國電子大賽 技能培養 實踐教學

2009年9月初,即將舉行全國大學生電子設計大賽,我院電氣工程系經過前兩屆國家和廣東省電子大賽試運行后,獲得較好的結果。通過這些大賽,有利于提高對實踐環節的重視程度,對于促進學生的技能培養提供了重要途徑。

一、組織常規培訓,建立良好系風

1.全國電子大賽是在群眾性的電子科技活動的基礎上進行的,這一活動的目的是提高學生的電子技術方面的實踐動手能力。活動中可以培養學生理論聯系實際的能力、創新能力;選擇線路時,要有較深厚的電子線路理論基礎;初步決定方案時,要對課題有深入了解、要有工程能力,或者說這是一個小型的模擬科研團隊,在集體工作時可以進行團隊精神的培養,而且可以在工作認識自己,哪些是自己的強項及不足,在團隊中自己應居于何種位置才能更好地完成任務,對自己團隊的能力有準確的判斷,用何種方法可以完成任務,因此可以培養職業的綜合判斷能力。在比賽中還可以培養科技寫作能力,以及在競賽中承受壓力的能力,這些都是在課堂學習中不可能得到的,在應用型本科中急需培養的重要的職業能力。

2.任何競技項目必需有廣泛的群眾基礎,有大量的積極參與者,形成一種氛圍,一種奮發向上的精神,在比、學、趕、幫、超的良性競爭的環境中,才能不斷培養出對理論孜孜不倦的求索,對技術精益求精的鉆研,逐漸形成一種文化積淀,形成我們要提倡和培養的良好的學風和校風。如果只是培養幾個尖子生,獲得幾個獎狀,對于提高學生學習熱情也會有一些激勵作用,但由于因人成事,將沒有發展的后勁,難于長期維持。

3.通過全國性的電子大賽,可以了解電子技術發展的動向,了解教學內容和教學手段的改革方向,以提高教學質量。

4.可以提高教師的實踐動手能力,提高教師的技能,培養“雙師型”素質的教師。因此,我們認為,對學生的培訓過程要重于名次的獲得,今后希望通過常規化的培訓,提高學生的綜合職業技術能力,建立良好的系風。

二、回顧參賽過程,溫故才能知新

2007年,我院首次參加全國大學生電子設計大賽,只有一個隊參加高職高專組,本次大賽分有本科組及高職高專組,二者題目有所區別;高職高專組可選本科題目,而本科不可選高職組題目。

我系參賽學生選取的課題是信號發生器的制作,經過四天三夜的努力奮斗,圓滿完成了下面的工作流程。

1.設計方案

這是整個過程中最主要的環節,根據題目要求,學生設計了五個方案:

方案1 LC振蕩器,實現比較容易,但L制作困難,數據難以測試,調試困難。

方案2 RC振蕩器,實現比較容易,但信號產生的頻率低,滿足不了題目的要求。

方案3 單片機控制產生,參賽隊員對單片機不熟悉,編程不熟悉。

方案4 DDS數字鎖相頻率技術,但參賽隊員不會編程。

方案5 選擇ICL8038為主芯片的電路,能滿足題目的基本要求部分。

以上幾種方案,需要判斷自身能力,根據學生本身的實際情況,決定采用方案5進行實施操作。

2.制作過程

(1)設計出電路;

(2)畫出電路原理圖;

(3)把原理圖轉化成PCB圖;

(4)用激光打印機把PCB圖打印在硫酸紙上;

(5)曝光(太陽光照射8分鐘或小太陽燈照射13分鐘);

(6)顯影,把PCB圖顯示在感光板上;

(7)腐蝕,去掉多余的銅皮,只剩下電路圖;

(8)鉆孔,手工鉆孔,便于插元件;

(9)插元件;

(10)焊接元件,在制作過程中不能出現錯誤,否則會給調試帶來很大麻煩,且很難更改。

3.調試過程

使用示波器、穩壓電源、晶體管毫伏表、萬用表等進行檢測,

4.設計報告寫作

(1)設計思路(為什么要選擇這樣的電路);

(2)系統的工作原理。要求原理圖和文字完美結合;

(3)調試過程和結果。最后作品順利完成,獲得廣東省賽區二等獎。我們總結經驗,對教學計劃進行了修定,增加了“單片機技術”的課程學時,在2008年廣東省電子大賽中使用單片機制作的作品獲三等獎。

三、進行全面培訓,促職業能力提高

根據前兩次比賽試運行的經驗,將上述課題分解,得出我們大賽培訓的技能分別如下。

1.熟練使用各種工具及儀器儀表。這是作為電子或電氣工程師最基本的技能,工具是我們的手,儀器儀表是我們的眼。

(1)儀器儀表類。萬用表、示波器(模擬/數字)、信號發生器、毫伏表、電流表、電壓表、掃頻儀等,這是調試、尋找故障時必不可少的工具。

(2)工具類。電烙鐵、螺絲刀、各種鉗子、激光打印機、曝光、顯影,腐蝕工具、手電鉆等,是制作電路板及焊接的主要用具。

2.熟練使用和測量常見重要的元器件。晶體管(二極管、三極管、場效應管、可控硅)、光電耦合器、變壓器、三端穩壓塊、繼電器、晶體、數字電路常用的芯片(A/D、D/A、觸發器、計數器、編碼器、譯碼器)、單片機芯片(51/52系列)、常用的傳感器,如霍爾傳感器、溫度傳感器等。

我們的學生對上述元件有些比較熟悉,有些只是在實驗中草草而過,并沒有完全掌握,更不能活學活用,通過強化訓練,將對這些元件有較深刻的了解,做到在相應的電路中想到它們的作用,并能比較其性能、價格方面的優、缺點。

3.熟練使用繪圖軟件(protel dxp 2004)。該軟件用于畫原理圖和PCB圖,而且能夠根據實際需要對PCB圖進行手工調整,以適應線路需要。另外,能至少使用一個仿真軟件,用于檢測電路的正確性。

4.熟練使用單片機,能編程,燒寫、調試、仿真。目前單片機是使用最多的電子元件,其安裝、編程、調試都十分重要,同樣燒寫、仿真,對于單片機也是必不可少的重要環節,這些過程是電子設計的一個重要的內容。

5.分析掌握重要的單元電路。必需對以下電路的組成、工作原理和構成線路的指導思想都應有所了解,以便擴展思路以組成其它的電路,或對這些單元電路進行組合,以構成完整的整機電路,具有工程能力,并形成創造性思維。

差分放大、寬帶放大、功率放大、乘法器、數字電位器、調制和解調、傳感器電路、測量電路、顯示電路、電源電路、驅動電路、采集電路、A/D、D/A轉換電路。

6.熟悉電路系統的設計。要根據課程理論或深于課程的理論進行單元線路設計,其中包括:電源系統設計、信號發生器設計、無線發射接收系統設計、放大器系統設計、儀器儀表系統設計、數據采集與處理系統設計、控制系統設計。

5、6兩項是和課程理論聯系最緊密的環節,電子設計、制作、調試都必需有相應的理論指導,沒有理論的實踐是盲目的實踐,只根據實踐經驗進行電子設備維修尚可,而進行設計、制作、調試基本上是不可能的,所以鄙薄理論只重視實踐也是不對的,但是沒有實踐的理論是空洞的理論,所以必需理論和實踐相結合。

7.掌握制作電路板的全套過程。畫原理圖、把原理圖轉化成PCB、打印、曝光、顯影、腐蝕、鉆孔、焊接。這些技能要熟練掌握,不但要會做,而且要做的漂亮,才能在競賽中取勝。

8.掌握調試方法和技巧。作品做出來以后,不一定能完全滿足題目的要求,這就要求使用各種儀器儀表進行測量和調試,學會故障的排除方法。

9.熟練寫出設計報告。包括設計方案,系統運行的基本原理,調試和測量的過程和結果。這部分內容是大賽的必須內容,但卻是我們學生最薄弱的環節,因此,我們要給予重視。

10.應急處理。時間不夠、元器件不夠、經驗不夠怎么辦?通過這次培訓,我們將會從多個方面給予應急考慮。

總之,這類訓練是對以前所學過的知識的全面復習和總結,在很大程度上是提高和加深,這種訓練是理論和實踐的有效結合,同時也是訓練大家的心里素質和團隊精神的一種有效途徑,更重要的,這是大家繼續深造的一次非常難得的機會。

參考文獻:

[1]黃智偉.全國大學生電子設計競賽技能訓練.北京航空航天大學出版社.

[2]黃云鵬.強化實踐教學與服務體系建設培養高素質技術應用型人才.中國林業教育,2008,(1).

[3]王奮前.提高學生綜合素質,早就就業競爭力.甘肅高師學報,2003,(4).