電子設計競賽促進我院的實踐教學改革

魏 霞

（西安外事學院信息工程實驗中心，陜西 西安 710077）

0 引言

全國大學生電子設計競賽由教育部高等教育司和信息產業部人事司共同主辦，是面向大學生的群眾性科技活動，目的在于推動全國普通高等學校促進信息與電子類學科面向21世紀課程體系和課程內容的改革。競賽的特點是與高等學校相關專業的課程體系和課程內容改革密切結合，以推動其課程教學、教學改革和實驗室建設工作。競賽的特色是與理論聯系實際學風建設緊密結合，競賽內容既有理論設計，又有實際制作，以全面檢驗和加強參賽學生的理論基礎和實踐創新能力。競賽的組織運行模式為：“政府主辦、專家主導、學生主體、社會參與”十六字方針，以充分調動各方面的參與積極性。

1 我院參賽獲獎情況

我校做為民辦院校于2007年首次派出4個代表隊參賽，取得2個賽區三等獎；2009年派出8個代表隊參賽，取得了1個全國二等獎、1個賽區一等獎、3個賽區三等獎，實現了全國獎零的突破；2011年陜西賽區共有38 所省內高校的410 支參賽隊伍，我校是獲得國家級獎項的唯一一所民辦本科高校。我院參賽隊取得了1個國家二等獎、1個賽區一等獎、2個賽區二等獎、2個賽區三等獎；2013年我院共有四個代表隊參賽，取得1個全國二等獎、1個賽區二等獎、1個賽區三等獎。這些成績的取得，凝聚了學院領導、老師和學生的心血和汗水，體現了我院近幾年來，在人才培養模式、實踐教學改革方面達到的效果是好的，尤其是在實踐教學改革方面，改革管理體制、實踐教學內容，實踐教學方法和加強師資力量等，充分調動學生學習的積極性，吸引學生參加校內外競賽和課外科技活動，完成對具有創新精神和實踐能力的高級應用型人才培養的目的。

2 傳統實踐教學模式存在的主要問題

通過組織和指導學生參加全國電子設計競賽和陜西省大學生TI杯模數混合電子設計大賽，我發現存在以下問題：

2.1 學生掌握的知識面窄

學生選定一個項目后，根據給定要求提出的設計方案很少，只能將典型電路進行生搬硬套。對理論的基本知識和技能掌握的不夠全面，對器件的了解和閱讀的文獻資料較少。

2.2 學生對儀器儀表設備使用不熟練

學生在進行調試電路時，對部分儀器的使用不夠熟練，從而導致在測試電路時出現錯誤，觀察不到正確的實驗現象和實驗結果。這樣，既延誤了時間，又對實驗項目的方案得不到有效論證。

2.3 學生應用計算機知識的能力有限

電子設計競賽中很多題目都要求使用單片機才能完成相應的設計要求，但是部分學生對使用單片機編程技巧掌握的太差，對一些功能要求不能夠通過計算機編程而達到相應要求，從而導致成績不理想。還有部分同學不會使用計算機軟件進行電路的設計和仿真測試，導致方案論證和書寫設計報告論文時出現問題。

2.4 對新型器件和技術的了解及應用能力較差

電子設計競賽中的一些題目如果能夠采用一些新型器件和技術，將會使得設計電路簡單，性能等各項指標均高于傳統的電路。我們的學生在這方面獲得的知識和技術有限，與大學生電子設計競賽的要求還有一定的差距。

3 電子設計競賽對我院實踐教學改革的促進作用

3.1 減少驗證性實驗，增加設計性創新性實驗

在課內實踐教學中要增加綜合性和設計性實驗項目。如：在《數字電子技術》實驗教學中根據“循序漸進”的原則先開設基礎實驗，再開設綜合實驗，最后開設設計性創新性實驗。要求學生運用數字電路的知識實現八位流水燈循環顯示電路，內容包括了譯碼器、計數器、移位寄存器和555 集成定時器等知識的綜合運用。學生通過任務要求首先會選擇合適的器件，其次根據電路的設計要求提出設計方案，設計出電路圖，最后連接電路調試完成設計任務，寫出實驗報告。這樣的實驗訓練了學生用所學知識解決實際問題的能力，為學生以后設計電路打下良好的基礎。

3.2 實驗手段的更新

開展EDA 應用技術，以計算機輔助分析和設計為核心的虛擬實驗環境和現實實驗環境相結合的實驗教學平臺。通過虛擬實驗環境對一個完整項目的設計和實現，使學生迅速掌握電子設計的理論、方法和技能。在現有的實踐教學中舍棄了過時陳舊的內容，如模擬電路中過多的分立元件電路實驗，數字電路中過多的小規模集成電路實驗；引入新的內容，如集成運放的各種應用，電子線路系統設計等。增加了電子線路軟件仿真的內容，使硬件軟件相結合，豐富了實驗手段。并將虛擬仿真實驗教學融入到實踐教學中去。

3.3 促進實踐教學方法的改革

我們在原來的集中課內實驗教學方法上增加了開放式實驗教學。開放主要是在時間和內容上開放。學生可自主選擇時間進入開放實驗室，在開放時間內由開放實驗室管理員參與管理，指導老師每周對開放實驗室管理人員和參與開放人員進行相應的培訓和指導。讓學生管理員參與日常的管理和維護，這樣鍛煉了學生自主學習、自我管理、發揮潛能的能力。在開放內容上，學生根據自己的情況選擇各開放實驗室提供的開放實驗項目，也可根據自己的專業和愛好選擇規定以外的其他實驗項目。我負責開放的實驗室有電工電子實驗室和電子測量與智能儀器實驗室，學生通過具體的實踐操作，學會了儀器儀表的使用和測量方法、常用工具的使用和基本的焊接技術，掌握了典型電路的連接和故障處理方法，從而提高了電路的分析和設計能力。同時，實驗室的開放加強了學生動手能力的培養和工程實踐的訓練，提高學生針對實際問題進行電子設計、制作的綜合能力，也為電子設計競賽的選拔輸送了大量的人才。

3.4 促進教師的教學水平

電子設計競賽，是對學生掌握電子理論知識和實踐操作水平的檢驗，同時也是對高校教師師資水平、實驗室硬件條件及高校實踐教學質量水平的檢驗。例如我院的電工電子、單片機、EDA 等課程實驗基本是單獨負責授課，這樣，教師對所負責的這一門實驗內容非常熟悉，但是時間長了對其它方面的內容缺乏聯系。但是教師通過組織和指導學生參加電子競賽的培訓的過程中，可以將多方面的知識融合在一起，提高綜合能力。我們做為教師只有在不斷學習新知識、新技術和開展教研室活動中，不斷拓寬知識領域和提高自身的業務能力，才能更好地指導電子設計競賽工作。

4 結束語

電子設計競賽作為實踐教學的重要環節，有著特殊的創新教育功能，對學生團隊精神的培養與實踐動手能力的提高具有重要意義，從多方面促進了高校實踐教學改革，激發了學生學習和參與實踐的積極性和主動性，是大學生展現自我的一個良好平臺。我院在全國電子設計競賽中取得的好成績，也得益于我院近幾年來重視實踐教學，深化實踐教學改革的結果。

［1］苗志全.從全國電子設計競賽看如何深化實踐教學改革[J].華北科技學院學報，2004.

［2］劉佳，魯楊，鮑敏.談電子設計競賽對實踐教學改革的促進作用[J].現代教育教學導刊，2012.

［3］雷煒.開展大學生電子設計競賽促進高校教學改革[OL].凌陽科技大學計劃網站電子雜志，2005.

［4］吳蔚.全國大學生電子設計競賽對實驗教學改革的啟示[J].實驗室研究與探索，2007.