關(guān)于高職高專學(xué)生參加全國電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的思考

【摘要】本文對(duì)高職高專學(xué)生參加全國電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽進(jìn)行思考，分析了高職高專學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的意義，探討了參賽學(xué)生的選拔方法、條件以及所需的知識(shí)結(jié)構(gòu)，并提出了競(jìng)賽教學(xué)與實(shí)踐訓(xùn)練方法。

【關(guān)鍵詞】電子競(jìng)賽 培訓(xùn)內(nèi)容 方法 高職高專教育

目前，每?jī)赡暌粚玫娜珖髮W(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽在全國各省市如火如荼地展開，并引起了高職高專院校領(lǐng)導(dǎo)決策者的重視。要想在激烈的競(jìng)賽中脫穎而出，指導(dǎo)教師的水平、參賽學(xué)生的綜合素質(zhì)和技能素質(zhì)、院校的科研設(shè)備和科研氛圍，以及參賽前的訓(xùn)練內(nèi)容、方法等因素非常重要。本文對(duì)高職高專學(xué)生參加全國電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽進(jìn)行思考，分析高職高專學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的意義，探討參賽學(xué)生的選拔方法、條件以及所需的知識(shí)結(jié)構(gòu)，并提出競(jìng)賽教學(xué)與實(shí)踐訓(xùn)練方法。

一、高職高專學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的意義

高職高專學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽具有重要意義，表現(xiàn)在：

(一)可以提高高職高專學(xué)生的綜合素質(zhì)

高職高專學(xué)生在參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽過程中，既參加了培訓(xùn)又參加了競(jìng)賽，培訓(xùn)過程不但使他們已學(xué)過的基本知識(shí)得到鞏固，同時(shí)使他們學(xué)習(xí)了新知識(shí)，掌握了實(shí)用技術(shù)。競(jìng)賽時(shí)通過諸多的途徑，如選題、分析、確定方案；查找資料、瀏覽文獻(xiàn)、選擇元器件；電路板設(shè)計(jì)加工、安裝、調(diào)試；論文撰寫、參加答辯等過程，等等，學(xué)生的能力與素質(zhì)將得到綜合提升。更重要的是，在這短時(shí)間的培訓(xùn)和競(jìng)賽中，指導(dǎo)教師的實(shí)際專業(yè)水平也能得到很大的提高，教師自身綜合素質(zhì)也能得到明顯的改善。

(二)可以增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力

參加競(jìng)賽有助于培養(yǎng)高職高專學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，而競(jìng)賽成績(jī)?cè)趯W(xué)生的就業(yè)過程中也有一定助益。用人單位特別是產(chǎn)品設(shè)計(jì)單位在招聘畢業(yè)生時(shí)，往往會(huì)首選競(jìng)賽獲獎(jiǎng)的學(xué)生，其次是參加過競(jìng)賽的學(xué)生。因此，可以說參加競(jìng)賽一定意義上有助于增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)力。

(三)可以促進(jìn)學(xué)校人才培養(yǎng)機(jī)制的改革

學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，不但可以為自己贏得榮譽(yù)，而且可以為學(xué)校贏得榮譽(yù)。這就促進(jìn)了學(xué)校在教學(xué)計(jì)劃中設(shè)立創(chuàng)新能力的人才培養(yǎng)機(jī)制。例如，有些學(xué)院將獲獎(jiǎng)學(xué)生的等次折算成一定的學(xué)分，代替專業(yè)必修課的學(xué)分，超出教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的學(xué)分可以替代公共選修課學(xué)分。這表明學(xué)校的人才評(píng)價(jià)機(jī)制已經(jīng)發(fā)生重大轉(zhuǎn)變，具有較強(qiáng)的科研能力和創(chuàng)新能力的人才，才是學(xué)校最終的培養(yǎng)目標(biāo)。因此，應(yīng)變革原有人才評(píng)價(jià)模式，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。

二、參賽學(xué)生的選拔條件

在參賽學(xué)生的選拔上，應(yīng)遵循以下選拔條件：

首先，學(xué)生思想應(yīng)上進(jìn)、有斗志、能吃苦耐勞、有極強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)精神。思想上進(jìn)即是有想展示自我、超越他人的精神。有斗志就是不輕易認(rèn)輸、不妥協(xié)、不到成功的彼岸不服氣的韌勁。能吃苦耐勞就是有能連續(xù)作戰(zhàn)的精神(因?yàn)橐话愀?jìng)賽要連續(xù)持續(xù)3天4夜)。有極強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)精神就是隊(duì)員間要有真誠合作、相互包容，不能因小事、瑣事而相互刁難。

其次，應(yīng)考察學(xué)生的素質(zhì)。素質(zhì)包括知識(shí)素質(zhì)、能力素質(zhì)兩方面。知識(shí)素質(zhì)就是要有比較全面的理論知識(shí)，即從典型單元電路常用電子功能模塊、傳感技術(shù)及測(cè)量電路到單片機(jī)原理及編程、PLC原理及編程等方面都要有一定的了解，同時(shí)要能相互聯(lián)系、相互貫通且融為一體。因此，一般來說，最好從大二以上學(xué)生中挑選參賽隊(duì)員。

三、參賽學(xué)生所需的知識(shí)結(jié)構(gòu)

縱觀這幾年大學(xué)生電子設(shè)計(jì)所競(jìng)賽的參賽題目可知，競(jìng)賽內(nèi)容逐漸往基本知識(shí)的拓展應(yīng)用及創(chuàng)新的方向發(fā)展，這對(duì)學(xué)生的參賽要求也越來越高。根據(jù)歷年來參賽題目的知識(shí)要求，參賽學(xué)生所必須掌握的知識(shí)大致如下。

需要掌握的光電技術(shù)電路有：光電開關(guān)電路、光電隔離電路、光電報(bào)警電路、光電接口電路、光電探頭電路、光電放大電路、光柵電路，光放大器、光電音樂電路、光電探測(cè)器電路、光電發(fā)射及調(diào)陽電路、光電檢測(cè)電路、光電溫度計(jì)電路、液晶顯示電路、CGD應(yīng)用電路、光電控制電路、光電測(cè)量電路、光電閃光電路、光電時(shí)鐘及定時(shí)電路、光電接收電路、光電驅(qū)動(dòng)電路、光電玩具電路、光電振蕩電路、光電照明電路、光電傳輸電路、光電池充電電路、光電頻率計(jì)電路、數(shù)顯表電路、光電觸摸電路、光電計(jì)數(shù)電路等。

需要掌握的信號(hào)產(chǎn)生實(shí)用電路有：振蕩電路、函數(shù)信號(hào)產(chǎn)生電路、文氏信號(hào)產(chǎn)生電路、高頻信號(hào)產(chǎn)生電路、壓控振蕩電路、可編程信號(hào)產(chǎn)生電路、頻率合成器、其他信號(hào)產(chǎn)生電路等。

需要掌握的555電路專集電路有：555-自動(dòng)控制電路、555-照明、彩燈電路、555-電源變換電路、555-計(jì)量檢測(cè)電路、555-延時(shí)定時(shí)電路、555-時(shí)基電路、555-觸發(fā)開關(guān)電路、555-保護(hù)電路、555-紅外遙控器、555-通訊遙控電路、555-單穩(wěn)態(tài)電路、555-無態(tài)電路等。

需要掌握的電源電路有：集成穩(wěn)壓電源、晶體管穩(wěn)壓電源、線性穩(wěn)壓電源、開關(guān)型交流轉(zhuǎn)直流(Ac-De)、開關(guān)型直流轉(zhuǎn)交流(DC-AC)、恒流源、脈沖電源、IGBT應(yīng)用電路、開關(guān)穩(wěn)壓電源、逆變電源等。 需要掌握的控制電路有：電機(jī)控制電路、自動(dòng)控制電路、晶閘管控制電路、報(bào)警控制電路、超聲波遙控控制電路：繼電器開關(guān)控制電路、紅外線熱釋遙控電路、溫控調(diào)速電路等。

需要掌握的通信電路有：無線發(fā)射電路、無線接收電路、有線通信、USB電，路等。

需要掌握的微機(jī)單片機(jī)有：?jiǎn)纹瑱C(jī)制作、接口電路制作、信號(hào)采集電路制作、電平轉(zhuǎn)換電路制作等。

需要熟練掌握PROTEL軟件(99se版，或DXP)：會(huì)用它畫電路原理圖，制作封裝庫，畫出電路板，合理快速布線。

四、競(jìng)賽教學(xué)與實(shí)踐訓(xùn)練方法

大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的試題涉及的主要內(nèi)容有：模擬、數(shù)字電子技術(shù)、低頻、高頻電路、傳感器技術(shù)應(yīng)用、單片機(jī)原理及應(yīng)用、電子測(cè)量技術(shù)、可編程控制器、通信原理、自動(dòng)控制原理等。試題涉及的主要實(shí)踐環(huán)節(jié)有：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與PCB板制作、電子焊接工藝、電設(shè)路計(jì)、安裝及調(diào)試、測(cè)試數(shù)據(jù)的分析和利用；新型器件選擇與應(yīng)用，等等。

電子競(jìng)賽的內(nèi)容分為基本部分和發(fā)揮部分兩個(gè)部分。基本部分是測(cè)試學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)能力、設(shè)計(jì)能力和獨(dú)立制作與調(diào)試能力。絕大多數(shù)參賽學(xué)生能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成基本部分要求。發(fā)揮部分使優(yōu)秀學(xué)生能有發(fā)揮與創(chuàng)新的余地，是基礎(chǔ)部分的拓展。學(xué)生進(jìn)行整體方案設(shè)計(jì)時(shí)，既應(yīng)考慮基礎(chǔ)部分的要求，又應(yīng)兼顧發(fā)揮部分的要求。要求學(xué)生具備綜合設(shè)計(jì)、分析能力，學(xué)生之間的相互配合與協(xié)作能力等。針對(duì)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的內(nèi)容、要求和特點(diǎn)，可對(duì)參賽學(xué)生進(jìn)行以下方面的訓(xùn)練：

一是基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練。基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練的目標(biāo)是達(dá)到“七會(huì)一牢固”，即基本知識(shí)要牢固，會(huì)看圖，會(huì)畫PCB板，會(huì)焊接安裝，會(huì)測(cè)量，會(huì)分析測(cè)量數(shù)據(jù)、會(huì)查資料，會(huì)寫論文。由于高職高專參賽隊(duì)員基本是大三的學(xué)生，競(jìng)賽涉及的知識(shí)已經(jīng)提前一個(gè)學(xué)期修過，因此，在暑假集中培訓(xùn)階段，可要求他們鞏固已學(xué)過的知識(shí)，同時(shí)注意與應(yīng)用密切相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)。例如，對(duì)于模擬電路要求學(xué)生在懂得基本的半導(dǎo)體知識(shí)后著重掌握各種基本放大器的工作原理及應(yīng)用，運(yùn)算放大器、比較器的原理及應(yīng)用，各種振蕩器的應(yīng)用，功放、電源等；對(duì)于數(shù)字電路則要求學(xué)生切實(shí)鞏固各種組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路的應(yīng)用與基本的設(shè)計(jì)思想等。

重視對(duì)參賽隊(duì)員焊接知識(shí)的培訓(xùn)，學(xué)會(huì)使用常見的各種測(cè)量?jī)x器，學(xué)會(huì)使用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行查閱資料，最后要強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告的寫作，這一點(diǎn)往往被參賽隊(duì)員忽視。設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告是競(jìng)賽作品的一個(gè)重要組成部分，其內(nèi)容體現(xiàn)參賽隊(duì)員的設(shè)計(jì)思想、實(shí)現(xiàn)手段以及測(cè)試結(jié)果等方面。設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告質(zhì)量的高低反映參賽隊(duì)員的寫作能力優(yōu)秀與否，同時(shí)也關(guān)系作品成功與否，因此要重視對(duì)文檔寫作的培訓(xùn)。

二是模塊訓(xùn)練。模塊訓(xùn)練的內(nèi)容和目標(biāo)是由淺入深，循序漸進(jìn)，有計(jì)劃地進(jìn)行培訓(xùn)，獨(dú)立完成電子電路模塊設(shè)計(jì)與制作，組織各種形式的學(xué)習(xí)討論會(huì)，促進(jìn)信息交流，優(yōu)秀作品及時(shí)整理歸檔，達(dá)到建立相關(guān)硬件、軟件、資料的“共享資源庫”。結(jié)合電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽常用到的模塊，進(jìn)行相應(yīng)基本單元電路的設(shè)計(jì)與制作，其內(nèi)容包含有單片機(jī)最小系統(tǒng)、可編程邏輯器件最小系統(tǒng)、MD與D／A電路、集成直流穩(wěn)壓電源電路、信號(hào)放大電路、信號(hào)產(chǎn)生電路、信號(hào)處理電路、聲音報(bào)警電路、壓力、光電等傳感器應(yīng)用電路、功率驅(qū)動(dòng)電路、顯示電路等。

三是綜合訓(xùn)練。綜合訓(xùn)練的目標(biāo)是將模塊綜合成某種功能系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生電子設(shè)計(jì)的綜合能力。參賽隊(duì)員存在的普遍弱點(diǎn)是理論與實(shí)踐結(jié)合不夠，不具備綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力，創(chuàng)新及獨(dú)立工作的能力較差，新器件、新技術(shù)應(yīng)用能力也較差，因此對(duì)參賽學(xué)生的賽前訓(xùn)練中盡可能結(jié)合各個(gè)模塊功能進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)或由指導(dǎo)教師根據(jù)模塊功能制定設(shè)計(jì)方案。對(duì)于同一個(gè)制作題目讓兩組參賽隊(duì)員采用不同的設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)，然后比較制作實(shí)物的性能參數(shù)，加深他們對(duì)不同器件、不同模塊特性的認(rèn)識(shí)。從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。