時(shí)間:2023-05-29 18:01:08
開(kāi)篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)方案的要求從我校的具體實(shí)際情況來(lái)看,學(xué)生大多數(shù)比較注重理論上的學(xué)習(xí),對(duì)知識(shí)的系統(tǒng)性掌握,而忽視了實(shí)踐對(duì)自身學(xué)習(xí)的重要性,忽略了自己所學(xué)的專業(yè)對(duì)知識(shí)的具體要求。學(xué)生對(duì)課本上理論知識(shí)的學(xué)習(xí)較為樂(lè)觀,由于實(shí)驗(yàn)課、實(shí)習(xí)課涉及實(shí)際的電子應(yīng)用項(xiàng)目稀缺,因此在實(shí)驗(yàn)課、實(shí)習(xí)課上對(duì)器件、電路等的操作就相對(duì)薄弱,大多數(shù)課程都是為了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn),根本滿足不了當(dāng)代電子技術(shù)迅速發(fā)展的需求,學(xué)生自主性課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容比較少,這樣不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的養(yǎng)成。對(duì)此,為解決這樣的現(xiàn)象,需要對(duì)培養(yǎng)方案作出必要的改革。
1.1培養(yǎng)方案改革教學(xué)的初步改革是:作為加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新思維和應(yīng)用電子技術(shù)能力的單片機(jī)原理及接口技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)等理論課程體系,根據(jù)每門學(xué)科的特點(diǎn)以及相互的關(guān)聯(lián),制定一系列合適的教學(xué)計(jì)劃。因?yàn)橐陨纤拈T課程是學(xué)生參與電子設(shè)計(jì)類實(shí)踐活動(dòng)最基本的學(xué)科基礎(chǔ)課程,應(yīng)該對(duì)這四門課程的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)的比例進(jìn)行重新分配,實(shí)踐內(nèi)容不能低于整個(gè)室內(nèi)教學(xué)學(xué)時(shí)的45%,所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)項(xiàng)目必須緊貼理論,密切聯(lián)系實(shí)踐。
1.2對(duì)實(shí)踐部分的改革方案對(duì)學(xué)生在實(shí)踐方面的具體改革方式是:要求學(xué)生要熟練地掌握并完全理解具有驗(yàn)證性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,重點(diǎn)鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真投入到對(duì)實(shí)驗(yàn)的自主設(shè)計(jì),加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,這樣更能符合電子設(shè)計(jì)大賽的宗旨。在基礎(chǔ)的訓(xùn)練階段,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可以強(qiáng)化學(xué)生的理論知識(shí),還可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí),更好的掌握一般的實(shí)驗(yàn)方法和技巧。然而,僅僅要求學(xué)生依據(jù)已有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)操作是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,這樣對(duì)學(xué)生的自主發(fā)揮和創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識(shí)是無(wú)益的。對(duì)于非驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來(lái)講,則側(cè)重于學(xué)生的自主設(shè)計(jì)與對(duì)實(shí)驗(yàn)的展開(kāi)研究,這樣就可以提供廣泛的想象空間使學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)得到發(fā)揮,不斷提高學(xué)生的動(dòng)手能力及創(chuàng)新意識(shí)。在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中,我們需要針對(duì)某一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,可以設(shè)置問(wèn)題,讓學(xué)生參與到問(wèn)題的探討中,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題,以加強(qiáng)對(duì)學(xué)生探究性能力的培養(yǎng)。對(duì)于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中遇到的問(wèn)題,結(jié)合學(xué)生們已有的知識(shí),聯(lián)系到實(shí)際的電路,關(guān)聯(lián)到生活中的生產(chǎn)實(shí)踐,激勵(lì)學(xué)生在面對(duì)問(wèn)題時(shí)進(jìn)行自己的猜想、和團(tuán)隊(duì)一起討論、然后發(fā)表自己的獨(dú)特見(jiàn)解。經(jīng)過(guò)學(xué)生們的猜想,再進(jìn)一步的投入到實(shí)踐中去,這樣就會(huì)使問(wèn)題變得簡(jiǎn)單化,同時(shí)對(duì)學(xué)生探索能力也會(huì)有所提高。針對(duì)自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),再依據(jù)全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求,重點(diǎn)開(kāi)設(shè)如下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:AC-AD與AD-AC高頻電源變換電路,測(cè)量?jī)x器儀表電路、信號(hào)源電路、無(wú)線模擬與數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng),反饋與閉環(huán)控制電路等,使學(xué)生通過(guò)所學(xué)到的知識(shí)與積累到的經(jīng)驗(yàn),自主設(shè)計(jì)符合實(shí)驗(yàn)的電路,自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,從而達(dá)到動(dòng)手能力強(qiáng),高水平的設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新能力。
2通過(guò)教育教學(xué)內(nèi)容的改革
為了更好的符合電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求,依據(jù)課程講解的方法與規(guī)律,需要采取科學(xué)的、具有針對(duì)性的授課方法。
2.1直觀性教學(xué)通常在以往的授課中,老師們往往采用的教學(xué)方式是以本為綱,一切教學(xué)活動(dòng)都緊扣教材進(jìn)行,而達(dá)到完成教學(xué)任務(wù)。學(xué)生在課堂中對(duì)課程涉及到的一些元器件,在老師的講解過(guò)程中,對(duì)于元器件電路圖符號(hào)的認(rèn)知,使用參數(shù)的了解,其在電路中的工作原理以及使用方法沒(méi)有一個(gè)深刻的認(rèn)識(shí),并沒(méi)有與具體的實(shí)物聯(lián)系起來(lái),這樣學(xué)生就會(huì)缺乏對(duì)事物的感性的體驗(yàn)。所以,為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及探索的積極性,使學(xué)生對(duì)電子元器件及集成電路有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí),在授課時(shí),可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,準(zhǔn)備一些課程涉及到的元件或集成電路的應(yīng)用產(chǎn)品給學(xué)生講解,學(xué)生在觀察的同時(shí)可以加強(qiáng)對(duì)其理論上的理解與記憶,對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)有一定的定向了解,以便促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
2.2采用多媒體多媒體教學(xué)對(duì)學(xué)生的影響也是至關(guān)重要的,它能生動(dòng)形象地把需要講授的教學(xué)內(nèi)容完美的展示出來(lái),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)的內(nèi)容也能虛擬的在多媒體上充分顯示出來(lái)。這樣就如同使學(xué)生身臨其境,更好的受到感悟與啟發(fā),極大地引發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的積極性。對(duì)電路的組成也可以通過(guò)多媒體的演示來(lái)實(shí)現(xiàn),也可以將一些元件或模擬電路進(jìn)行直觀的演示,不僅節(jié)約了課堂上講課的時(shí)間,還能讓學(xué)生對(duì)所學(xué)習(xí)的知識(shí)有一個(gè)深刻直觀的了解,提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣進(jìn)而提高了學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)效率。
2.3注重應(yīng)用老師在用多媒體授課時(shí),需要掌握與其有關(guān)的工程應(yīng)用實(shí)例,以便可以引發(fā)學(xué)生積極地思考,提高學(xué)生的觀察能力和創(chuàng)新能力,并且需要理論與實(shí)際相互聯(lián)系,對(duì)積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性有很重要的影響,依據(jù)課堂的理論教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電子的實(shí)物制作。這樣,不僅在對(duì)理論的掌握方面有所提高,還提高了動(dòng)手操作的能力。例如:“三極管放大特性”的課程中,為了讓學(xué)生更好的了解三極管的放大作用,可先讓學(xué)生通過(guò)對(duì)音樂(lè)門鈴的制作,進(jìn)而驗(yàn)證在使用三極管時(shí)出現(xiàn)的效果與沒(méi)有使用三極管時(shí)的效果。從而來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
3創(chuàng)新思維的學(xué)習(xí)
從對(duì)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽理解來(lái)看,這次競(jìng)賽需要的不是單純的理論設(shè)計(jì)和單純的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。它需要通過(guò)查閱實(shí)驗(yàn)所需的相關(guān)資料,提取實(shí)驗(yàn)相關(guān)信息進(jìn)行理論設(shè)計(jì),確定方案,進(jìn)而動(dòng)手實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng),然后開(kāi)始調(diào)試系統(tǒng),分析并排除故障,指標(biāo)測(cè)試,最后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。從這些方面來(lái)看,就要求參賽的學(xué)生在平常的學(xué)習(xí)生活中要有良好的學(xué)習(xí)態(tài)度,有自主學(xué)習(xí)的能力,遇到問(wèn)題能夠通過(guò)查詢資料分析并解決。同時(shí)還需要學(xué)生有設(shè)計(jì),調(diào)試和寫科技論文等綜合能力。電子競(jìng)賽需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作共同完成,所以團(tuán)結(jié)協(xié)作能力是一個(gè)重要因素;培養(yǎng)學(xué)生們的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神是行之必然。而且競(jìng)賽學(xué)生們要有百分之百的態(tài)度和熱情并具有創(chuàng)新意識(shí);使學(xué)生們能夠理論和實(shí)踐相結(jié)合發(fā)展他們發(fā)散和聚合的思維方式。在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的培訓(xùn)過(guò)程中,要提前告知學(xué)生們做好相關(guān)資料的學(xué)習(xí)和查閱,并對(duì)整理好的資料進(jìn)行討論,研習(xí)。學(xué)生們通過(guò)對(duì)各種電子元器件和集成電路的討論進(jìn)一步掌握相關(guān)知識(shí),進(jìn)而設(shè)計(jì)電路,編程器件,再配合微控制器各類芯片等電子元件組成電路;應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件畫好電路板圖,再利用刻繪機(jī)制造印刷電路板,通過(guò)學(xué)生們的焊接,進(jìn)行裝配,之后通過(guò)測(cè)試調(diào)整進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng),培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手和思想創(chuàng)新能力和開(kāi)發(fā)電子產(chǎn)品的技能。
4結(jié)論
[關(guān)鍵詞] 電子競(jìng)賽;實(shí)踐教學(xué);創(chuàng)新能力
[中圖分類號(hào)] TN606 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-893X(2012)04?0075?02
全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是面向全國(guó)大專院校開(kāi)展的科技創(chuàng)新活動(dòng),挑戰(zhàn)杯、創(chuàng)新杯及大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)等項(xiàng)目規(guī)模已逐步加強(qiáng),在高校的影響力也越來(lái)越大。這不僅能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,更重要的是能為學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)[1]。
一、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的內(nèi)容與特點(diǎn)
全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽每?jī)赡昱e辦一屆[2], 幾乎在校的三四年級(jí)學(xué)生都有機(jī)會(huì)參加一次競(jìng)賽。競(jìng)賽的內(nèi)容主要就是通過(guò)模擬、數(shù)字電路專業(yè)課的學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn),參考有關(guān)資料設(shè)計(jì)與我們生活和學(xué)習(xí)密切相關(guān)的應(yīng)用電路。學(xué)生經(jīng)過(guò)對(duì)電路的設(shè)計(jì)、仿真、安裝、測(cè)試,進(jìn)行一次創(chuàng)新訓(xùn)練,從而展示自己的作品,最后評(píng)出一、二、三等獎(jiǎng)及部分優(yōu)秀獎(jiǎng)。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的主要特點(diǎn)是: 實(shí)踐性和綜合性強(qiáng),涉及的知識(shí)面廣, 不但包括模擬電路、數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識(shí),還涉及到一些專業(yè)選修課的內(nèi)容。[3]這樣就鼓勵(lì)了學(xué)生學(xué)習(xí)選修課的積極性,比如傳感器技術(shù)、電子測(cè)量、電子工藝、EDA仿真實(shí)驗(yàn)等專業(yè)的選修課[4]。設(shè)計(jì)手段可采用傳統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)手方法,也可以采用現(xiàn)代化的電子技術(shù)設(shè)計(jì)方法,如EDA輔助設(shè)計(jì),可大大促進(jìn)參賽學(xué)生理論知識(shí)的升華和實(shí)踐動(dòng)手能力的提高[5]。
二、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中的典型實(shí)例
1. 用電子技術(shù)開(kāi)發(fā)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)
基于普通中學(xué)物理器材的笨重、價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜、可靠性差、實(shí)驗(yàn)效果不明顯,難以引起學(xué)生的興趣這一缺陷,我們指導(dǎo)學(xué)生以LED發(fā)光器件為核心,將其低功耗、低成本、不易損壞、使用壽命長(zhǎng)的發(fā)光二極管應(yīng)用于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中。這樣,一方面能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)手能力,另一方面改進(jìn)了中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平[6]。
如圖1中的上圖是一個(gè)歐姆定理原理實(shí)驗(yàn)圖,下圖是一個(gè)多功能信號(hào)測(cè)試原理圖,圖2是測(cè)試歐姆定理的顯示效果圖。如果將上圖電路的輸出接入下圖直流輸入端M1、M3端,改變電源電壓的大小或者滑動(dòng)變阻器的大小時(shí),通過(guò)LED2一組兩只發(fā)光二極管的發(fā)光亮暗,可以觀察到電流、電壓以及電阻之間的關(guān)系,從而通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示驗(yàn)證了歐姆定律I=V/R的關(guān)系。
圖2的測(cè)試電路不但可以測(cè)試歐姆定理,還可以測(cè)試中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)所有信號(hào)的電路,比如進(jìn)行電磁感應(yīng)現(xiàn)象測(cè)試,交直流電信號(hào)的測(cè)試,音樂(lè)電平信號(hào)的測(cè)試;變壓器原理的測(cè)試等等。
2. 單雙向可控硅導(dǎo)通特性的模擬演示實(shí)驗(yàn)裝置
圖3是單雙向可控硅導(dǎo)通性能演示實(shí)驗(yàn)裝置原理設(shè)計(jì)圖,圖4是單雙向可控硅導(dǎo)通性能演示實(shí)驗(yàn)效果圖,每個(gè)圖的左半部分由電源、可調(diào)電阻及電容組成一個(gè)充電回路,右半部分的可調(diào)電阻、電容、雙向二極管、可控硅組成一個(gè)觸發(fā)電路及可控硅導(dǎo)通回路[7]。導(dǎo)通后的顯示效果是用555多諧振蕩器和CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器聯(lián)用,555用作時(shí)鐘脈沖發(fā)生器送到CD4017的CP端,使CD4017計(jì)數(shù)器的十個(gè)輸出端隨輸入時(shí)鐘的加入,依次出現(xiàn)高電平,故LED0——LED9依次點(diǎn)亮,則形成“單雙向可控硅導(dǎo)通”模擬顯示電路。它演示的動(dòng)態(tài)效果非常生動(dòng)地揭示了可控硅觸發(fā)導(dǎo)通的特性,很具有創(chuàng)新性及說(shuō)服力。
這種新穎獨(dú)特的演示教具一方面將理論知識(shí)和實(shí)際電路聯(lián)系起來(lái),便于學(xué)生理解其內(nèi)部特性,另一方面培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力,為激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[8]。另外,這種教具還可以很好地用于課堂教學(xué)的實(shí)驗(yàn)演示,便于教師進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)的講解。
制作這種教具的方法是:選擇一大小合適的盒子,將控制電路圖按比例大小安排在盒內(nèi),使整個(gè)所需電路圖都能附在盒內(nèi),然后在需要安裝元件的地方鉆孔安裝元件,把焊接好的流水燈電路板安放在盒內(nèi),再把輸出的每只發(fā)光二極管按照點(diǎn)亮的順序用引線安排在單雙向可控硅電路的導(dǎo)通回路,內(nèi)部安裝好后,蓋上盒蓋,在發(fā)光二極管相對(duì)應(yīng)的盒面位置畫上可控硅的導(dǎo)通原理示意圖,安裝好控制開(kāi)關(guān)及電源就可以演示。
三、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)上面的實(shí)例,充分說(shuō)明了電子競(jìng)賽不單單是一次競(jìng)賽活動(dòng),而是和我們學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)緊密相關(guān)。它是檢驗(yàn)學(xué)生理論知識(shí)的量度尺,是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的必要措施[9],能讓學(xué)生在自主設(shè)計(jì)、動(dòng)手動(dòng)腦的過(guò)程中,體驗(yàn)到創(chuàng)新的樂(lè)趣,從而增強(qiáng)了他們學(xué)習(xí)的興趣。通過(guò)競(jìng)賽促進(jìn)了教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué),反之,實(shí)驗(yàn)教學(xué)又加強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神[10]。學(xué)生們可以借助EDA技術(shù),首先進(jìn)行電路的仿真,然后進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝、測(cè)試,虛實(shí)結(jié)合,環(huán)環(huán)緊扣,通過(guò)自主創(chuàng)新,可以創(chuàng)作出各種電路,為他們畢業(yè)后的就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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1.全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的意義
1.1有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)踐課的興趣
傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)的輔助,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多數(shù)是驗(yàn)證理論知識(shí),學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的方法和步驟就可完成實(shí)驗(yàn),整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程學(xué)生完全是被動(dòng)的[1]。這樣的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)不能實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),難以激發(fā)學(xué)生的對(duì)實(shí)踐教學(xué)的興趣。全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽要求參賽學(xué)生在四天內(nèi)完成從選題、搜集資料、設(shè)計(jì)方案、分析論證、元器件選擇、硬軟件設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試、測(cè)試、排除故障、做出成品和撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告的全過(guò)程,并且要求三人組隊(duì)參賽,是對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面考核,具有極大的挑戰(zhàn)性[2]。比賽中既要?jiǎng)邮植僮?,又要理論分析。?jīng)過(guò)培訓(xùn)和參加競(jìng)賽的學(xué)生,其實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力都得到很大的提高,同時(shí)激發(fā)了學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)的興趣。
1.2有利于增強(qiáng)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和就業(yè)能力
在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中能脫穎而出的都是理論知識(shí)扎實(shí),動(dòng)手能力強(qiáng),經(jīng)過(guò)嚴(yán)格訓(xùn)練,具有創(chuàng)新意識(shí)和協(xié)作精神的優(yōu)秀學(xué)生。無(wú)論獲獎(jiǎng)與否,參加過(guò)培訓(xùn)和電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的學(xué)生,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、方案論證、合作精神與創(chuàng)新能力等方面都有很大的提高,在畢業(yè)設(shè)計(jì)中受到老師的青睞,在實(shí)際工作中,表現(xiàn)出較好的獨(dú)立性,創(chuàng)新精神、協(xié)作能力與競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),得到社會(huì)及用人單位一致的肯定和好評(píng),增強(qiáng)了就業(yè)能力[3]。
1.3有利于推動(dòng)電子技術(shù)類課程的教學(xué)改革
電子競(jìng)賽題目是一批高水平的教授、專家根據(jù)電子技術(shù)發(fā)展的最新信息擬出的。選題涵蓋了模擬電路、數(shù)字電路、高頻電路、單片機(jī)應(yīng)用、可編程器件、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和EDA等課程的內(nèi)容[4],競(jìng)賽中既要考察學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,又要考察學(xué)生的理論知識(shí)和創(chuàng)新能力;既有涉及知識(shí)面廣、功能多的系統(tǒng)設(shè)計(jì),又有單一功能的電路設(shè)計(jì);既有以指標(biāo)性設(shè)計(jì)為目的的題目,又有以功能性設(shè)計(jì)為目的的題目;既有基本要求,又有發(fā)揮部分,同時(shí)在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中又鼓勵(lì)學(xué)生使用新技術(shù)、新器件和新電路,以滿足先進(jìn)的技術(shù)指標(biāo)。所以,對(duì)電子技術(shù)類課程的教學(xué)改革具有指導(dǎo)和推動(dòng)作用。
2.對(duì)參賽學(xué)生的能力要求
參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的學(xué)生應(yīng)具備的實(shí)踐能力包括[5]:電子元器件的識(shí)別及使用方法、印制電路板設(shè)計(jì)與制作等電子設(shè)計(jì)制作基礎(chǔ);集成直流穩(wěn)壓電源、運(yùn)算放大器電路、信號(hào)產(chǎn)生電路和處理電路、顯示電路和A/D轉(zhuǎn)換器等單元電路設(shè)計(jì);通用鍵盤及顯示電路、單片機(jī)與液晶顯示接口電路、單片機(jī)與D/A和A/D轉(zhuǎn)換電路等單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì);FPGA最小系統(tǒng)和配置電路的設(shè)計(jì)及FPGA的最小系統(tǒng)板下載等可編程邏輯器件系統(tǒng)設(shè)計(jì),以及資料查閱、綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)和撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告等。
3.電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中反映的問(wèn)題
我校歷屆培訓(xùn)及競(jìng)賽現(xiàn)場(chǎng),主要表現(xiàn)出以下一些問(wèn)題[6]。
(1)查閱參考資料的能力差。在拿到競(jìng)賽題目后,學(xué)生都是先翻教科書,不去查找具有最新技術(shù)的期刊文獻(xiàn),特別是上網(wǎng)搜集資料的能力差。
(2)對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力不強(qiáng)。對(duì)一個(gè)制作項(xiàng)目能夠提出的設(shè)計(jì)方案很少,不能對(duì)方案進(jìn)行充分的論證和比較,生搬硬套參考電路,不能設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單先進(jìn)的電路,綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力較差。反映我們的實(shí)踐教學(xué)缺少綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練。
(3)新技術(shù)、新器件的應(yīng)用能力差。有的制作項(xiàng)目如能采用新技術(shù)、新器件,如FPGA、CPLD等實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì),不僅性能指標(biāo)優(yōu)于傳統(tǒng)電路,而且電路簡(jiǎn)單。反映我們的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容陳舊,不能緊跟電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。
(4)不適應(yīng)工程設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)要求。競(jìng)賽中學(xué)生對(duì)競(jìng)賽題目的各類技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和改善上感到無(wú)從下手。
(5)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力不強(qiáng)。競(jìng)賽過(guò)程中,一部分同學(xué)在安裝、焊接、電路調(diào)試、故障查找和排除等過(guò)程中操作不熟練,不能適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格,不能通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的歸納、總結(jié)去分析、解決問(wèn)題。反映我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多,綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)少,學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合運(yùn)用能力沒(méi)有得到應(yīng)有的訓(xùn)練。
(6)單片機(jī)知識(shí)的應(yīng)用能力有限。很多競(jìng)賽題要用到單片機(jī)的知識(shí)去完成設(shè)計(jì),部分參賽同學(xué)因單片機(jī)知識(shí)與應(yīng)用能力不夠,未能取得較好的競(jìng)賽成績(jī)。
(7)設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫的質(zhì)量不高。設(shè)計(jì)報(bào)告的格式與內(nèi)容存在很多缺陷,方案論證不夠充分,理論分析不夠嚴(yán)謹(jǐn)。反映我們的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)忽視了實(shí)驗(yàn)報(bào)告這個(gè)重要環(huán)節(jié)。
4.電子技術(shù)類課程的實(shí)踐教學(xué)改革
根據(jù)全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的內(nèi)容及要求,針對(duì)學(xué)生在培訓(xùn)和競(jìng)賽過(guò)程中暴露的問(wèn)題,我們對(duì)電子技術(shù)類課程的實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了如下改革。
4.1改革實(shí)踐教學(xué)體系
依據(jù)學(xué)科專業(yè)特點(diǎn),結(jié)合我校實(shí)際,將實(shí)踐教學(xué)從理論教學(xué)中分離出來(lái),單獨(dú)設(shè)課、單獨(dú)考核,構(gòu)建起一個(gè)與理論教學(xué)體系相互匹配,相互聯(lián)系、相互補(bǔ)充,相對(duì)獨(dú)立、科學(xué)優(yōu)化的實(shí)踐教學(xué)體系。將實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)劃分為三個(gè)層次[7]。
(1)基本技能訓(xùn)練層:以電子工藝實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)為教學(xué)內(nèi)容,掌握萬(wàn)用表的使用,電子元器件識(shí)別、檢測(cè),印制板制作、焊接,直流穩(wěn)壓電源組裝,收音機(jī)安裝調(diào)試等基本操作技能。以電路分析、電子測(cè)量、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn)為教學(xué)內(nèi)容,掌握信號(hào)發(fā)生器和示波器等常用儀器的使用方法,培養(yǎng)正確記錄、處理數(shù)據(jù)及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。
(2)課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)層:以電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、EDA技術(shù)等課程的實(shí)驗(yàn)為教學(xué)的主要內(nèi)容。通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)單電路的設(shè)計(jì),熟悉常用電子元器件,學(xué)會(huì)查閱元器件手冊(cè)及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)尋找所需資料的方法,讓學(xué)生通過(guò)安裝調(diào)試,學(xué)會(huì)通過(guò)調(diào)整元件參數(shù),滿足實(shí)驗(yàn)指標(biāo)要求。
(3)綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐層:以傳感器技術(shù)及應(yīng)用、單片機(jī)技術(shù)、EDA技術(shù)、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)等課程實(shí)驗(yàn)、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等課外活動(dòng)為實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),掌握用最先進(jìn)的設(shè)計(jì)平臺(tái)和最新的工具進(jìn)行高效的綜合設(shè)計(jì),用組裝的系統(tǒng)電路板,用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化仿真軟件Matlab、Muhisim等工具,進(jìn)行“虛、實(shí)、軟、硬”相結(jié)合的現(xiàn)代電子技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐。要求學(xué)生能獨(dú)立完成從設(shè)計(jì)到制作的全過(guò)程,提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行電路級(jí)的綜合設(shè)計(jì)能力以及系統(tǒng)級(jí)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用和創(chuàng)新能力。
4.2更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
實(shí)踐教學(xué)改革的關(guān)鍵是教學(xué)內(nèi)容的改革,要根據(jù)認(rèn)知規(guī)律、學(xué)科特點(diǎn)、實(shí)踐教學(xué)自身的規(guī)律和學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求,更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
(1)減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加應(yīng)用性、設(shè)計(jì)性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。增加DSP、PLD、FPGA、嵌入式系統(tǒng)和虛擬儀器等先進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容[8]。增加單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)課時(shí),加強(qiáng)其實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)應(yīng)用,增加EDA技術(shù)和Protel課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)課時(shí),加強(qiáng)Protel電路設(shè)計(jì)軟件和EDA電路設(shè)計(jì)仿真軟件的實(shí)踐應(yīng)用;增加電子實(shí)習(xí)課時(shí),增加和競(jìng)賽有關(guān)電路的制作內(nèi)容。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)最新的科技成果,反映運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果的新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和新的實(shí)驗(yàn)方法,實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的與時(shí)俱進(jìn)。
(2)增加能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力的工藝性操作實(shí)踐。注重電子元器件特別是新型元器件的使用[9]。元器件選擇方面,除個(gè)別驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)仍保留部分分立器件外,其余均采用集成化,數(shù)字化,模塊化的器件,如集成穩(wěn)壓電源、集成運(yùn)放、集成功放、集成A/D,D/A等器件,RAM、EPROM集成電路,以及ASIC可編程控制器。對(duì)于綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)學(xué)生選擇最新器件來(lái)完成設(shè)計(jì)。
(3)對(duì)整個(gè)課程體系的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整體優(yōu)化組合,將同類課程體系或同類學(xué)科的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目合并,創(chuàng)建新的綜合實(shí)驗(yàn)課程,實(shí)現(xiàn)學(xué)科之間實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的互相交叉滲透。修改綜合設(shè)計(jì)內(nèi)容,把本專業(yè)的理論知識(shí)同單片機(jī)技術(shù)和PLC技術(shù)更多地結(jié)合應(yīng)用,并把電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽知識(shí)結(jié)合其中。
(4)設(shè)立學(xué)生科研基金,資助運(yùn)用新技術(shù)、新器件、新思想的電子設(shè)計(jì)與制作的學(xué)生課題[10]。把科研引進(jìn)教學(xué)過(guò)程,鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研工作和生產(chǎn)中急需解決或探索的實(shí)際問(wèn)題的研究,培養(yǎng)學(xué)生的方案論證、裝配、調(diào)整、檢測(cè),數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、總結(jié)歸納,撰寫科研論文等能力。
4.3改革實(shí)踐教學(xué)方法
(1)實(shí)施開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)
在實(shí)踐內(nèi)容、實(shí)踐時(shí)間、實(shí)踐方法、組織形式等方面實(shí)行開(kāi)放式教學(xué),打破時(shí)間、空間的限制,提供給學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造的環(huán)境,讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體[11]。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上,設(shè)定必做實(shí)驗(yàn)、選做實(shí)驗(yàn)和自主實(shí)驗(yàn)的比例,前者保證教學(xué)基本要求和基本技能訓(xùn)練,后者則由學(xué)生根據(jù)自身的條件與興趣,在眾多的實(shí)驗(yàn)課題中選擇,以達(dá)到因材施教的目的。課程設(shè)計(jì)、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),教師只提出設(shè)計(jì)的總體要求和要達(dá)到的效果,不制定統(tǒng)一的參數(shù)指標(biāo),設(shè)計(jì)步驟,給學(xué)生一個(gè)較大的創(chuàng)造空間。提倡方案的多樣性,給學(xué)生充分的創(chuàng)新機(jī)會(huì)。由學(xué)生完成從方案制定、電路設(shè)計(jì)、元件篩選、焊接組裝、程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試到設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫、答辯等全部過(guò)程,教師變指導(dǎo)為引導(dǎo),充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性。
(2)增大實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的力度
在安排好課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上,充分利用實(shí)驗(yàn)室資源,制訂實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放項(xiàng)目、開(kāi)放計(jì)劃。在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間里,為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的同時(shí),還為學(xué)生提供萬(wàn)用表、信號(hào)源、示波器、電類實(shí)驗(yàn)箱、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱等設(shè)備,還安排教師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。建立現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)預(yù)約與管理系統(tǒng),在開(kāi)放的平臺(tái)上,選做實(shí)驗(yàn)和自主實(shí)驗(yàn)學(xué)生可以個(gè)人預(yù)約,預(yù)約的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)時(shí)間、場(chǎng)地、內(nèi)容、指導(dǎo)教師等,這種“集中”和“自由”相結(jié)合的開(kāi)放管理方式,提高了實(shí)驗(yàn)室和儀器設(shè)備的利用率。
(3)開(kāi)設(shè)電子技術(shù)實(shí)踐選修課
根據(jù)現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的情況,我們?yōu)殡婎悓I(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)了如“電子制作”、“電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)”等選修實(shí)踐課,內(nèi)容包括簡(jiǎn)單電路、系統(tǒng)電路和有創(chuàng)新特色的電子電路等的設(shè)計(jì)與制作等,為愛(ài)好電子設(shè)計(jì)的學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。
(4)舉辦校內(nèi)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
我校每年舉行的全校大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,按照全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的方式進(jìn)行,在為電子設(shè)計(jì)愛(ài)好者提供施展才能機(jī)會(huì)的同時(shí),也為參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽選拔了隊(duì)員。在校領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門的支持及全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的影響下,參賽人數(shù)逐年增多,大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽已成為我校學(xué)生最喜愛(ài)的科技活動(dòng)。
(5)認(rèn)真組織學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽
我校是專升本不久的本科院校,電子類專業(yè)的辦學(xué)時(shí)間不長(zhǎng),基礎(chǔ)薄弱,參加全國(guó)性的電子設(shè)計(jì)大賽的經(jīng)驗(yàn)更少,我們把參賽作為學(xué)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、取經(jīng)、提高的過(guò)程,參賽成績(jī)逐年提高。
電路原理是我校電氣工程及其自動(dòng)化的一門重要的基礎(chǔ)課,教材中所講述的電路模型和基本定律比較抽象,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中往往只會(huì)利用理論知識(shí)分析電路圖,本文以大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為導(dǎo)向,對(duì)電路原理課程進(jìn)行教學(xué)改革,通過(guò)競(jìng)賽中的一個(gè)具體任務(wù)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力,不僅有利于教學(xué)和科研的相互促進(jìn),同時(shí)也讓學(xué)生充分了解電氣工程專業(yè)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)。
1引言
全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽(趙妮娜,競(jìng)賽式教學(xué)在電工電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].電子設(shè)計(jì)工程,2013(15):44-46)作為四大競(jìng)賽之一,是教育部和工業(yè)和信息化部共同發(fā)起的大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽之一,競(jìng)賽的主要特點(diǎn)是與高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的課程體系和課程內(nèi)容改革密切結(jié)合,從而推動(dòng)課程教學(xué)、教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等相關(guān)工作。蘇州大學(xué)建校歷史悠久,機(jī)電工程學(xué)院自2003年以來(lái)組隊(duì)參加了歷年的大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的積累和沉淀,近年來(lái)取得了質(zhì)的突破,取得了多個(gè)江蘇省一、二等獎(jiǎng)的好成績(jī),該比賽有助于電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)科教學(xué)內(nèi)容的改革以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),對(duì)專任教師提出了更高的要求,同時(shí)也提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。
2大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽任務(wù)和要求
全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽每年8月份舉辦,賽期四天三夜,早上8點(diǎn)在網(wǎng)站統(tǒng)一公布題目,主要分為7大類,涉及電源類、信號(hào)源類、高頻無(wú)線電類、放大器類、儀器儀表類、數(shù)據(jù)采集與處理類以及控制類。為了更好的說(shuō)明電子競(jìng)賽(陳東,謝發(fā)琴,電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽與深化實(shí)踐教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2005:86-88)對(duì)電路理論教學(xué)的促進(jìn)作用,我們經(jīng)過(guò)仔細(xì)對(duì)比,選取了一道典型的無(wú)線電腦傳輸裝置題目。該題目的任務(wù)是設(shè)計(jì)并制作一個(gè)磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸裝置(趙爭(zhēng)鳴,張藝明,陳凱楠,磁耦合諧振無(wú)線電能傳輸技術(shù)新進(jìn)展[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2013,33(3):1-13),具體要求分為四部分,一二部分為基本要求。第三部分為自主發(fā)揮,第四部分為最終的設(shè)計(jì)報(bào)告。該競(jìng)賽題目和電路知識(shí)密切聯(lián)系,同時(shí)也是當(dāng)下的一個(gè)熱點(diǎn),無(wú)線電能傳輸將進(jìn)一步得到普及。
3以競(jìng)賽任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的課程設(shè)計(jì)教學(xué)的實(shí)施
3.1系統(tǒng)方案。根據(jù)所學(xué)電路理論知識(shí),我們選擇了電磁感應(yīng)方案,諧振式強(qiáng)磁耦合方案以及電磁波輻射方案。就題目來(lái)說(shuō),電磁感應(yīng)方案最大的缺點(diǎn)是它的傳輸效率低,而電磁波輻射方案對(duì)設(shè)備的要求很高。因此綜合來(lái)說(shuō),諧振式強(qiáng)磁耦合方案(吳嘉迅,吳俊勇,張寧,等.基于磁耦合諧振的無(wú)線能量傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)研究[J].現(xiàn)代電力,2012,29(1):24-28)最合理。在此方案中有三大難點(diǎn)需要解決:(1)傳輸效率很難提高。距離越大,傳輸功率越低。(2)系統(tǒng)諧振頻率難達(dá)到期望值。(3)諧振頻率和RC振蕩電路的固有頻率難匹配。3.2系統(tǒng)總體框圖。在對(duì)題目要求進(jìn)行理論分析與計(jì)算后,我們將學(xué)生分成八個(gè)小組,提出各自的方案,其中具有代表性的系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。為了充分體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新能力,我們采取了兩種方案去完成。一個(gè)典型方案是由MSP430F149單片機(jī)輸出3.3V高頻PWM方波信號(hào),控制驅(qū)動(dòng)電路,產(chǎn)生15V高頻方波信號(hào)。經(jīng)LC振蕩電路,將電能傳輸出去。在諧振點(diǎn),能量效率最高。經(jīng)過(guò)橋式整流穩(wěn)壓,得到8V穩(wěn)定的直流電壓。另外一個(gè)方案由純電路來(lái)完成,主要分為發(fā)射端電路、接收端電路以及測(cè)試用的LED燈,由于我們的課程應(yīng)用對(duì)象是電路原理,因此我們重點(diǎn)介紹這個(gè)方案。3.3發(fā)射端電路原理圖。發(fā)射端是Royer振蕩器回路,具有自啟動(dòng)功能,取決于輸入的直流電壓,接通電源后,考慮到兩個(gè)晶體管的特性的差異性,我們做如下分析,如果Q1先導(dǎo)通,此時(shí)電感線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),通過(guò)一組線圈產(chǎn)生反饋,從而Q1處于導(dǎo)通狀態(tài),Q2處于截止?fàn)顟B(tài),當(dāng)電感磁芯達(dá)到飽和時(shí),電動(dòng)勢(shì)為零,Q1變成截止?fàn)顟B(tài),于是電動(dòng)勢(shì)反向,從而導(dǎo)致Q2導(dǎo)通。由于逆變震蕩器產(chǎn)生正弦信號(hào),通過(guò)線圈將能量發(fā)送出去。高頻輸出級(jí)用大功率場(chǎng)效應(yīng)管時(shí)需加上面積足夠大的散熱器。輸入端采用場(chǎng)效應(yīng)管Rover高頻逆變?cè)?,逆變震蕩器產(chǎn)生正弦信號(hào),并用線圈將能量發(fā)送出去,雙管推挽電流饋電,當(dāng)發(fā)射和接收線圈處于同一頻率時(shí)會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象,從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線電能的傳輸。電容組成的并聯(lián)諧振回路輻射出去.發(fā)射機(jī)是一級(jí)振蕩一對(duì)推挽輸出的電磁波感應(yīng)發(fā)射器,將直流電變成脈沖交流用電感線圈幅射出去,為接收部分提供能量。具體電路如圖2所示。3.4接收端電路原理圖。LA為發(fā)射線圈、LB為接收線圈、fr是電容調(diào)諧后達(dá)到一致的固有頻率,其中需要注意的問(wèn)題是高頻傳輸(1~20M)。具體電路圖如圖3所示:圖3接收端電路原理圖其中的輸出整流濾波電路選用了全波整流電路,全波整流變壓器輸出功率的利用率為100%,輸出直流電壓中的紋波較低。具體選擇輸出整流二極管時(shí)和電容要充分考慮其特性值,其中重點(diǎn)需要留意的是耐壓值。3.5系統(tǒng)測(cè)試。利用可變電源作為輸入端的輸入電源,從9V電源開(kāi)始增加一直到15V,在增加電壓的過(guò)程中首先保證兩個(gè)串聯(lián)的1W的LED燈能夠保持一定的亮度,然后在增加距離的時(shí)候找一個(gè)大概超過(guò)十厘米的位置進(jìn)行測(cè)試,在輸入直流電壓為15V時(shí),測(cè)量接收端的直流電流I的大小。再測(cè)量直流電壓。然后在輸入直流電壓15V的條件下,不斷加大LED燈與發(fā)射端的距離,然后測(cè)量燈直到不亮?xí)r的距離。測(cè)試結(jié)果,我們初步測(cè)得最大的距離為50厘米左右,此時(shí)燈都是亮的,輸出的電流可達(dá)到505毫安,電壓超過(guò)8V。
4結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)從競(jìng)賽的選題到理論分析,再到具體的電路設(shè)計(jì)以及元器件選購(gòu),直到完成最終的調(diào)試,并寫成相應(yīng)的競(jìng)賽式課程設(shè)計(jì)報(bào)告(徐振方,孟艷花,王艷,從電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽看電子信息類專業(yè)的教學(xué)改革[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2010,27(I):35-36),為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了很好的素材。同時(shí)我們將抽象的書本知識(shí)應(yīng)用于具體的任務(wù),為后續(xù)的專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),電路原理課程的教學(xué)改革還需要不斷的探索和研究,與大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽相結(jié)合提供了一條切實(shí)可行的思路,在此基礎(chǔ)上我們可以進(jìn)一步改革相關(guān)課程(王越,韓力,大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的開(kāi)展與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2005,10:4-6)的教學(xué),讓學(xué)生學(xué)以致用,更好的適應(yīng)社會(huì)的需要。
作者:呂勇余雷羅力恒葉萍單位:蘇州大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
1著力提高實(shí)驗(yàn)教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)和實(shí)踐能力
教師的實(shí)驗(yàn)操作、分析、設(shè)計(jì)和解決問(wèn)題的能力水平直接決定著大學(xué)生的相關(guān)能力培養(yǎng),著力提高實(shí)驗(yàn)老師的業(yè)務(wù)素質(zhì)和實(shí)踐能力是提高學(xué)生創(chuàng)造力的前提條件。我校曾以師范類專業(yè)教學(xué)為主,電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教學(xué)一度延習(xí)了師范類教學(xué)“重理論、輕實(shí)踐”的教育觀念,把實(shí)驗(yàn)課教學(xué)當(dāng)作一個(gè)輔環(huán)節(jié),認(rèn)為教師只要會(huì)使用示波器、信號(hào)源等通用儀表就可勝任實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)任務(wù)。實(shí)際上許多實(shí)驗(yàn)課教師并不具備排查解決問(wèn)題的正確思維,也不習(xí)慣于引導(dǎo)學(xué)生自主思考產(chǎn)生問(wèn)題的原因及解決問(wèn)題的思路,實(shí)驗(yàn)課教師的安排很隨意。通過(guò)初期組織學(xué)生參加全國(guó)電子競(jìng)賽實(shí)踐遭遇挫折后,認(rèn)識(shí)到這種理念在實(shí)踐性極強(qiáng)的電子技術(shù)教學(xué)領(lǐng)域不可行。實(shí)驗(yàn)課不僅僅是讓學(xué)生學(xué)會(huì)儀器儀表的使用和滿足于測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),更要緊的是要引導(dǎo)學(xué)生形成一種系統(tǒng)的概念,培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)地分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維習(xí)慣,以提高學(xué)生的自主工程實(shí)踐能力。所有這些都不但要求實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)具備好的理論基礎(chǔ),科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)思維,還要具備扎實(shí)的業(yè)務(wù)實(shí)踐技能。為此,近年來(lái)我院加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè),努力讓盡可能多的教師都參與實(shí)驗(yàn)教學(xué),項(xiàng)目設(shè)計(jì),參與指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì),參與指導(dǎo)大學(xué)生設(shè)計(jì)競(jìng)賽等,切實(shí)提高了實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的綜合素質(zhì)及業(yè)務(wù)能力。
2課程體系的調(diào)整與改革
為了適應(yīng)國(guó)家關(guān)于我校向應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)的轉(zhuǎn)型要求,建立能適應(yīng)市場(chǎng)需要的電子信息科學(xué)教學(xué)體系,必須重新審視課堂理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)之間的關(guān)系,以期在學(xué)時(shí)分配,教師配置及教學(xué)設(shè)施配備方面達(dá)成最佳平衡。課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相輔相成,作為學(xué)生學(xué)習(xí)與掌握知識(shí)的重要手段,二者不可偏廢。大學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程,是一個(gè)從認(rèn)識(shí)到實(shí)踐和再認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐的復(fù)雜過(guò)程。課堂和實(shí)驗(yàn)室是獲得認(rèn)識(shí)和實(shí)踐驗(yàn)證的兩個(gè)最重要場(chǎng)所。由于多媒體教學(xué)設(shè)施和仿真軟件的普及應(yīng)用,教室和實(shí)驗(yàn)室的界限正在趨于模糊。課程科目及內(nèi)容的設(shè)置,無(wú)須按部就班,目的是向?qū)W生高效地傳授知識(shí),手段完全可以靈活多樣。無(wú)論在教室、實(shí)驗(yàn)室、在工廠、在網(wǎng)絡(luò)上,只要能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)他們積極思考、主動(dòng)探究、努力解決問(wèn)題,從而變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),這就是我們想要的結(jié)果。鑒于大多電子技術(shù)的知識(shí)要通過(guò)反復(fù)的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐過(guò)程才能提高和掌握,我院將《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)與邏輯設(shè)計(jì)》、《單片機(jī)原理及應(yīng)用》、《電路設(shè)計(jì)與PCB制板》、《EDA工具開(kāi)發(fā)及應(yīng)用》等實(shí)踐性較強(qiáng)的技能課程的開(kāi)設(shè)學(xué)期前移,以使學(xué)生盡快進(jìn)入專業(yè)實(shí)踐類課程學(xué)習(xí)的進(jìn)程。通過(guò)這些課程的學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn),學(xué)生初步掌握了電子技術(shù)的一些基本知識(shí),但在完成一個(gè)電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)還存在很多需要解決的難題,知識(shí)結(jié)構(gòu)還不夠完備,有些知識(shí)沒(méi)有完全理解,理論知識(shí)解決電路問(wèn)題缺少歷練。這就促使學(xué)生帶著問(wèn)題主動(dòng)尋找答案,更加積極地學(xué)習(xí)后續(xù)理論課程,形成了踏實(shí)的學(xué)風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)踐操作規(guī)范,增加知識(shí)量的同時(shí)積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。舉一反三,觸類旁通,初步培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造能力。
參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的主要是大三的學(xué)生,之前他們比較系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)主要課程并接受了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)和操作實(shí)踐練習(xí),具備一定的理論知識(shí)儲(chǔ)備和較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力。即便如此,參賽學(xué)生還是普遍缺乏系統(tǒng)性設(shè)計(jì)和制作一個(gè)大的電路系統(tǒng)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和訓(xùn)練,面對(duì)實(shí)際工程設(shè)計(jì)問(wèn)題顧此失彼。為此,我們及時(shí)調(diào)整了培養(yǎng)方案,學(xué)生從大一就開(kāi)始識(shí)別電子元器件、使用常用的電子儀器儀表。從大二開(kāi)始,開(kāi)設(shè)《電子線路綜合設(shè)計(jì)》實(shí)訓(xùn)課,結(jié)合學(xué)生的興趣,鼓勵(lì)學(xué)生自主動(dòng)手制作小的電路系統(tǒng),提供專門的實(shí)驗(yàn)室及器件,有專業(yè)教師輔導(dǎo),開(kāi)闊了學(xué)生的視野,也激發(fā)了學(xué)習(xí)電路知識(shí)的興趣,由簡(jiǎn)入繁。第四學(xué)期開(kāi)設(shè)《EDA電路設(shè)計(jì)》課程,學(xué)生開(kāi)始接觸到最新的電路設(shè)計(jì)軟件、新器件及電路設(shè)計(jì)方法,同步設(shè)置了設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目,初步建立起學(xué)生的工程概念。在該課程的設(shè)計(jì)制作環(huán)節(jié)中,我們按照電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求將學(xué)生分組,從較簡(jiǎn)單的應(yīng)用電路開(kāi)始,要求每組學(xué)生完成數(shù)個(gè)難度遞增的電路設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試項(xiàng)目,并寫出詳細(xì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生思考用不同的方案來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)同一個(gè)電路功能,以開(kāi)闊學(xué)生思維,學(xué)習(xí)探索新的電路知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
3實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式及內(nèi)容的調(diào)整
教學(xué)模式是保證教學(xué)內(nèi)容有效實(shí)施的必要形式。全面修改了以往的教學(xué)培養(yǎng)方案,調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo)。從夯實(shí)基本知識(shí)技能和提高應(yīng)用設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā),以能力培養(yǎng)為主線,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。建立起分層次、多模塊相互銜接的科學(xué)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。改造傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法,精選驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,加強(qiáng)綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)置。開(kāi)展新型的適應(yīng)學(xué)生能力培養(yǎng)、以教師為主,學(xué)生參與的科研課題。學(xué)生直接參與研究性課題,能對(duì)科研全過(guò)程有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí),能夠增強(qiáng)科研能力,同時(shí)也能激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐能力。鼓勵(lì)教師實(shí)行多種實(shí)驗(yàn)考核方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的形式,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、協(xié)作精神及探究性思維習(xí)慣。改變傳統(tǒng)的不同課程各自設(shè)置實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式,將實(shí)驗(yàn)課程優(yōu)化整合為“基本型實(shí)驗(yàn)”、“綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)”、“專業(yè)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)”三個(gè)層次。根據(jù)這三個(gè)層次,整合實(shí)驗(yàn)資源,制定新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和大綱,選定或編寫新的實(shí)驗(yàn)教材等。使實(shí)驗(yàn)真正體現(xiàn)“基礎(chǔ)性、綜合性、實(shí)踐性、創(chuàng)新性”的特點(diǎn),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)和造就創(chuàng)新性人才。
4創(chuàng)新教育環(huán)節(jié)
緊扣學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),電子信息科學(xué)專業(yè)開(kāi)設(shè)了“電子技能實(shí)訓(xùn)類”實(shí)訓(xùn)課,包括七個(gè)模塊。設(shè)置了開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室供學(xué)生自主學(xué)習(xí)實(shí)踐。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室除了配備通用性實(shí)驗(yàn)設(shè)備外,還配備了計(jì)算機(jī)、單片機(jī)開(kāi)發(fā)箱、DSP實(shí)驗(yàn)板等設(shè)備。學(xué)生自主選擇一個(gè)有新意的電子系統(tǒng)制作課題,在教師的指導(dǎo)下完成設(shè)計(jì)、制作過(guò)程,最終提供規(guī)范的開(kāi)題報(bào)告、設(shè)計(jì)報(bào)告及制作實(shí)物。實(shí)訓(xùn)課以學(xué)生為主體,課堂形式靈活多樣,討論、交流、講座、答疑等。項(xiàng)目下達(dá)后,興趣引領(lǐng)著學(xué)生學(xué)生充分利用課余時(shí)間,努力學(xué)習(xí)鉆研,排障解難。除了利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題外,還能自主搜尋查閱相親相關(guān)資料,觸類旁通,選擇最佳解決方案。從模仿到創(chuàng)造,從依賴到獨(dú)立,從被動(dòng)接受項(xiàng)目到主動(dòng)提出項(xiàng)目,很好地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
5以電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽要求為導(dǎo)向,整合教學(xué)體系、培養(yǎng)學(xué)生綜合的電路設(shè)計(jì)實(shí)踐能力
我校自2005年開(kāi)始參加全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽本科組的競(jìng)賽以來(lái),初期成績(jī)很不理想。通過(guò)及時(shí)調(diào)整教學(xué)體系,以全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽對(duì)學(xué)生技能素質(zhì)的要求為導(dǎo)向,有針對(duì)性地調(diào)整了理論教學(xué)及實(shí)踐教學(xué)體系。在系統(tǒng)進(jìn)行電子技術(shù)課程教學(xué)的同時(shí),結(jié)合學(xué)生興趣引導(dǎo)部分學(xué)生側(cè)重于某些實(shí)踐性強(qiáng)的電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作訓(xùn)練,夯實(shí)各個(gè)設(shè)計(jì)制作環(huán)節(jié)的知識(shí)儲(chǔ)備,明顯提高了學(xué)生主動(dòng)探索的學(xué)習(xí)精神和學(xué)習(xí)動(dòng)力,使部分學(xué)生的制作實(shí)踐能力迅速提高。與之相應(yīng),近年來(lái)我院學(xué)生有2個(gè)隊(duì)獲得了省級(jí)特等獎(jiǎng),1個(gè)隊(duì)獲得了省級(jí)一等獎(jiǎng),1個(gè)隊(duì)獲得了全省二等獎(jiǎng)。在全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”課外科技作品大賽中,我院選送的作品獲得了甘肅賽區(qū)一等獎(jiǎng),國(guó)家二等獎(jiǎng)的好成績(jī)。
6結(jié)論
全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是面向全國(guó)電子類專業(yè)大學(xué)生的課外科技競(jìng)賽活動(dòng),具有較高的權(quán)威性和很大的影響力。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽不僅是對(duì)學(xué)生理論知識(shí)的考核,更是對(duì)學(xué)生動(dòng)手操作能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的綜合檢驗(yàn)。競(jìng)賽通常要求參賽學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成資料的搜集、方案的設(shè)計(jì)與論證、元器件的選擇、產(chǎn)品的制作與調(diào)試、技術(shù)文件的撰寫以及答辯等環(huán)節(jié),比賽難度大,時(shí)間緊,對(duì)參賽選手能力要求非常高,并且賽題一般涵蓋內(nèi)容廣、理論技術(shù)新、系統(tǒng)綜合性強(qiáng)。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽促進(jìn)了高校電子類課程的理論與實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革[1],同時(shí)也進(jìn)一步推動(dòng)了高校實(shí)訓(xùn)室建設(shè)。
經(jīng)過(guò)賽前培訓(xùn)和競(jìng)賽鍛煉的學(xué)生,其理論知識(shí)得到了鞏固,學(xué)習(xí)興趣得到了培養(yǎng),系統(tǒng)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力得到了很大提高。無(wú)論獲獎(jiǎng)與否,參加過(guò)電子設(shè)計(jì)培訓(xùn)與競(jìng)賽的學(xué)生,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、方案論證、產(chǎn)品制作、合作精神與創(chuàng)新能力等方面都有了明顯提高,在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中受到老師的青睞,在實(shí)際工作中,表現(xiàn)出較好的獨(dú)立性、創(chuàng)新精神、協(xié)作能力與競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),得到社會(huì)及用人單位一致的肯定和好評(píng),增加了就業(yè)能力[2]。
二 加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的重要意義
高校的教學(xué)包括理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué),而實(shí)踐教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的操作技能、創(chuàng)新精神和實(shí)際工作能力等方面起著至關(guān)重要的作用。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)是人類的基本實(shí)踐活動(dòng),它是產(chǎn)生科學(xué)理論的基礎(chǔ)。高校實(shí)訓(xùn)室是傳播科學(xué)知識(shí)、進(jìn)行教學(xué)實(shí)習(xí)、開(kāi)展科學(xué)研究等方面的重要基地。實(shí)訓(xùn)室的重要性再?gòu)?qiáng)調(diào)也不過(guò)分。一流的大學(xué)必須要有一流的學(xué)科,一流的學(xué)科必須要建設(shè)一流的實(shí)訓(xùn)室,這些日益成為高校教師的共識(shí)。加強(qiáng)高校實(shí)訓(xùn)室建設(shè),不僅對(duì)于當(dāng)前創(chuàng)新型人才培養(yǎng)具有積極的意義,而且對(duì)于高校專業(yè)的自身發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用。
當(dāng)今社會(huì)要求大學(xué)生不僅要有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí),還應(yīng)具有較寬的知識(shí)面、較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。為了培養(yǎng)大量適應(yīng)社會(huì)要求的復(fù)合型、創(chuàng)新性人才,我國(guó)各高校已開(kāi)始全面推進(jìn)素質(zhì)教育,注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。實(shí)踐證明,實(shí)踐教學(xué)具有理論學(xué)習(xí)不可替代的教育作用,為了提高學(xué)生的專業(yè)應(yīng)用技能和社會(huì)適應(yīng)能力,必須建立相關(guān)的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所,以訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力,縮短學(xué)生從學(xué)校到社會(huì)的對(duì)接過(guò)程。通過(guò)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培養(yǎng)出的人才更能適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的要求。
三 電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽與實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的關(guān)系
實(shí)踐教學(xué)是高校教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要一環(huán),它不僅能驗(yàn)證學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的操作技能,根據(jù)所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題,使學(xué)生初步具有工程設(shè)計(jì)與制作的能力。實(shí)訓(xùn)室在培養(yǎng)學(xué)生操作技能、制作能力方面起到了至關(guān)重要的作用。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽要求學(xué)生根據(jù)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試,這不僅要求學(xué)生必須掌握一定的理論知識(shí),同時(shí)也要求學(xué)生具有較強(qiáng)的綜合設(shè)計(jì)、制作與創(chuàng)新能力?,F(xiàn)代化的實(shí)訓(xùn)室能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,更好地培養(yǎng)學(xué)生操作技能和創(chuàng)新意識(shí),為學(xué)生的電子設(shè)計(jì)與制作提供良好的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所,使同學(xué)們的設(shè)計(jì)與制作由立意、構(gòu)想乃至化為現(xiàn)實(shí)提供條件,并逐步使電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的水平不斷得以提高。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽通常大量采用新器件、新技術(shù)、新設(shè)備,這就迫切需要不斷加強(qiáng)相關(guān)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)。反過(guò)來(lái),不斷充實(shí)和發(fā)展實(shí)訓(xùn)室,不僅能保障電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽有效的進(jìn)行,而且可以為相關(guān)課程的實(shí)踐操作提供強(qiáng)有力的保障。
四 加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)與管理
既然實(shí)訓(xùn)室的作用如此重要,那么應(yīng)該從哪些方面著重加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)與管理呢?具體而言,需從以下幾方面進(jìn)行。
1 爭(zhēng)取學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的高度重視,大力加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)室的投入
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,電子技術(shù)的發(fā)展日新月異,集成電路不斷替代分立元件電路,同時(shí)集成電路的集成度也越來(lái)越高,規(guī)模也越來(lái)越大,使電子電路的檢測(cè)技術(shù)不斷地向前發(fā)展。學(xué)生只有了解了新器件的功能,新器件的典型應(yīng)用電路,掌握了新的檢測(cè)手段,才能在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和今后的工作中運(yùn)用自如。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽在很大程度上可以用來(lái)衡量高校理論與實(shí)踐教學(xué)的效果,同時(shí)可以在不同程度上提高一個(gè)學(xué)校的知名度。為此,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)高度重視電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽工作,要把它作為一項(xiàng)重要的工作來(lái)抓,并指派專人負(fù)責(zé),不斷加大實(shí)訓(xùn)室的投入,及時(shí)更新元器件,增加現(xiàn)代化的儀器設(shè)備。只有這樣,才能滿足電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求,也才能滿足現(xiàn)代企業(yè)對(duì)技術(shù)技能型人才的需求。
2 加強(qiáng)電子基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)
電子基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)室主要完成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),促使學(xué)生加深對(duì)科學(xué)理論的理解,重在培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能,熟練掌握常用儀器設(shè)備的使用方法、常用電子元器件的選擇與檢測(cè)方法、電子電路中常用的測(cè)量技術(shù)、電子電路的正確安裝及常見(jiàn)故障的檢修方法。同時(shí),可以讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)報(bào)告的正確撰寫方法,可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的科學(xué)態(tài)度和良好的操作習(xí)慣,為學(xué)生進(jìn)入更高層次的綜合性科學(xué)實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),為此,必須加強(qiáng)電子基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)。
3 建立現(xiàn)代電子制作實(shí)訓(xùn)室
為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)與制作能力,需要建立現(xiàn)代化的電子制作實(shí)訓(xùn)室。在電子制作實(shí)訓(xùn)室中必須配備一定數(shù)量的計(jì)算機(jī)、電路板制作設(shè)備、數(shù)字存儲(chǔ)示波器、信號(hào)源、無(wú)線電綜合測(cè)試儀等,通過(guò)培訓(xùn)使學(xué)生熟練掌握電路板制作軟件的正確使用和電子設(shè)計(jì)與制作的基本方法和基本的操作技能,以便參賽學(xué)生在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽過(guò)程中能得心應(yīng)手。
4 建設(shè)高性能的單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室
電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽具有很強(qiáng)的綜合性,其控制、計(jì)算、顯示等電路比較復(fù)雜,單片機(jī)在電子設(shè)計(jì)中起著非常重要的作用,因此必須建設(shè)高性能的單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室,使學(xué)生掌握單片機(jī)的性能、控制原理與基本的操作技能,并在單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室中配置一定數(shù)量的編程器和可編程器件,使學(xué)生初步具有利用單片機(jī)進(jìn)行電子工程設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的能力。
5 建立現(xiàn)代電子綜合實(shí)訓(xùn)室
現(xiàn)代社會(huì)是信息的時(shí)代,電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正飛速向前發(fā)展并滲透到了各個(gè)領(lǐng)域,從而改變了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法,應(yīng)用先進(jìn)的軟件將計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子技術(shù)結(jié)合起來(lái),在電子技術(shù)實(shí)踐中引入EDA技術(shù)。EDA技術(shù)是吸收了多學(xué)科最新成果而形成的一門新技術(shù),它已成為電子工程設(shè)計(jì)的重要手段。采用EWB軟件對(duì)電路仿真,通過(guò)虛擬的電子元器件、虛擬的儀器儀表、利用計(jì)算機(jī)模擬的各種電路進(jìn)行設(shè)計(jì)與調(diào)試,充分發(fā)揮學(xué)生的潛能,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,創(chuàng)新能力和綜合分析與設(shè)計(jì)能力。
電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽所需的知識(shí)面廣,需要運(yùn)用多學(xué)科知識(shí),客觀要求需建立現(xiàn)代電子綜合實(shí)訓(xùn)室。同時(shí)電子綜合設(shè)計(jì)是電子類專業(yè)的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生綜合運(yùn)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、EDA技術(shù),針對(duì)實(shí)用的電子系統(tǒng)課題,進(jìn)行理論設(shè)計(jì)、邏輯分析、仿真分析、模擬分析并設(shè)計(jì)出實(shí)際電路,利用單片機(jī)開(kāi)發(fā)裝置、示波器、信號(hào)源、布線板和可編程器件等儀器設(shè)備,自主完成實(shí)際制作和系統(tǒng)調(diào)試,最后提出樣機(jī)和理論設(shè)計(jì)報(bào)告[3]。這一過(guò)程與電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽相似,為學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽提供了良好的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地。
6 加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)室管理和實(shí)訓(xùn)教師的培養(yǎng)
現(xiàn)代化的實(shí)訓(xùn)室必須實(shí)行科學(xué)的管理,建立健全的規(guī)章制度,做到上下協(xié)調(diào),統(tǒng)一管理,才能使實(shí)訓(xùn)室為教學(xué)、科研及電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等諸多方面發(fā)揮更大的效益。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、電子設(shè)計(jì)與制作能力和提高實(shí)訓(xùn)技能,滿足電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求,實(shí)訓(xùn)室應(yīng)實(shí)行全方位的開(kāi)放式教學(xué),即實(shí)訓(xùn)室時(shí)間、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、圖書資料、元器件、普通儀器設(shè)備對(duì)學(xué)生開(kāi)放,這不僅加大了實(shí)訓(xùn)室管理的難度,同時(shí)也對(duì)實(shí)訓(xùn)技術(shù)人員提出了更高的要求。要管理好、使用好、維護(hù)好各類實(shí)訓(xùn)設(shè)備,必須有計(jì)劃、有步驟地選派實(shí)訓(xùn)技術(shù)人員外出進(jìn)修學(xué)習(xí),使實(shí)訓(xùn)室技術(shù)人員掌握先進(jìn)的實(shí)訓(xùn)技能、實(shí)訓(xùn)室管理方法,提高實(shí)訓(xùn)技術(shù)人員的整體素質(zhì)。在管理上還可以利用學(xué)生的人才優(yōu)勢(shì),讓優(yōu)秀的學(xué)生參與實(shí)訓(xùn)室管理與儀器設(shè)備的維護(hù)工作,使學(xué)生成為實(shí)訓(xùn)室的主人。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的內(nèi)容涉及電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、通信技術(shù)、電子制版、單片機(jī)、可編程邏輯器件、電子工藝等多學(xué)科知識(shí),要求參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的輔導(dǎo)老師知識(shí)面要廣,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富,為此參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的輔導(dǎo)老師也應(yīng)定期參加相應(yīng)的培訓(xùn)學(xué)習(xí),掌握現(xiàn)代化儀器設(shè)備的使用方法,學(xué)習(xí)先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù),新器件的使用等,以便更好地輔導(dǎo)學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽。
總之,現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展日新月異,新器件、新技術(shù)、新應(yīng)用層出不窮,實(shí)訓(xùn)室建設(shè)與管理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,它是電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的實(shí)踐保證,而電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽能不斷促進(jìn)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)與管理,兩者互為聯(lián)系,相互促進(jìn)。因此,我們要借電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽這股東風(fēng),逐步建設(shè)一批現(xiàn)代化的實(shí)訓(xùn)室,并加強(qiáng)其管理,既為電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽服務(wù),同時(shí)也為相關(guān)課程的實(shí)踐教學(xué)、科學(xué)研究提供良好的實(shí)踐平臺(tái)。
參考文獻(xiàn)
[1]侯曉云.電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革[J]. 衡水學(xué)院學(xué)報(bào),2014,2(1):82.
1.學(xué)校重視,為參賽創(chuàng)造良好條件
為了使競(jìng)賽的各項(xiàng)工作高效率進(jìn)行,我校在每次競(jìng)賽前都成立領(lǐng)導(dǎo)小組。其職責(zé)是對(duì)競(jìng)賽活動(dòng)進(jìn)行整體協(xié)調(diào)以及制定相關(guān)政策,組建教師指導(dǎo)組,選拔優(yōu)秀參賽隊(duì)員,制定并實(shí)施競(jìng)賽培訓(xùn)計(jì)劃等。在組織競(jìng)賽方面,從學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)到各部門領(lǐng)導(dǎo)都十分重視大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽。每次都會(huì)撥出??钣糜陔娮釉O(shè)計(jì)競(jìng)賽,同時(shí)還制定了相應(yīng)鼓勵(lì)政策,以調(diào)動(dòng)師生的參與積極性。各職能部門都積極配合電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽工作,為學(xué)生提供一切可能的條件。
2.電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽促進(jìn)實(shí)踐能力的培養(yǎng)
電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力的一次綜合測(cè)試。它不同于學(xué)校傳統(tǒng)的課程考試,不是單憑一張考卷來(lái)評(píng)定一個(gè)人的綜合素質(zhì)。對(duì)參賽學(xué)生來(lái)說(shuō),他們是電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽最直接的考驗(yàn)者,從對(duì)題目的分析到選題、方案設(shè)計(jì)、元器件的確定、設(shè)計(jì)裝配制作、調(diào)試、最后完成作品并寫出論文。這對(duì)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、軟硬件綜合應(yīng)用能力、論文書寫能力是一個(gè)很好的考驗(yàn)。參加比賽的學(xué)生都有這樣的感慨,通過(guò)這樣的比賽,自己的動(dòng)手能力得到了很大的提高,對(duì)原來(lái)書本上的知識(shí)點(diǎn)有了更深入的理解,也發(fā)現(xiàn)自己的知識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,需要大面積的充電。競(jìng)賽同時(shí)也提高了學(xué)生解決、分析問(wèn)題的能力。學(xué)生事先的設(shè)計(jì)方案并非是最優(yōu)的,也并非完全正確,在實(shí)踐的檢驗(yàn)中,大部分學(xué)生都會(huì)碰到這樣那樣的問(wèn)題,器件的參數(shù)選擇不對(duì)、連錯(cuò)一個(gè)管腳、一根導(dǎo)線走錯(cuò),都會(huì)影響整個(gè)電路。這就要求學(xué)生在競(jìng)賽中必須有耐心,時(shí)刻保持清醒的頭腦,對(duì)故障原因加以分析,找出故障點(diǎn),有的學(xué)生方案設(shè)計(jì)不合理,要經(jīng)過(guò)多次的改動(dòng),在反復(fù)的實(shí)踐中,他們?nèi)〉昧俗詈蟮某晒?,積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)競(jìng)賽,每一位參賽隊(duì)員都從中學(xué)到了許多知識(shí),受益匪淺。
3.電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培養(yǎng)學(xué)生市場(chǎng)及工程意識(shí)
3.1注重團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)
團(tuán)隊(duì)精神對(duì)于企業(yè)而言具有相當(dāng)重要的作用,可以說(shuō),在一定程度上,它決定了企業(yè)的前途,因此,企業(yè)在招人時(shí)也很注重人員的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的培訓(xùn)過(guò)程中,我們很注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,在比賽中,三人一組,分工明確,一人負(fù)責(zé)硬件的搭建,一人負(fù)責(zé)軟件程序的編寫,一人負(fù)責(zé)整理和書寫設(shè)計(jì)報(bào)告,對(duì)全局要有所把握,三個(gè)人需要緊密團(tuán)結(jié)、相互合作、齊心協(xié)力,這是最后獲得成功的重要因素,任何的不協(xié)調(diào)都將導(dǎo)致功敗垂成。學(xué)校采取自愿搭配的原則。由于培訓(xùn)學(xué)生來(lái)自不同專業(yè),不同班級(jí),每個(gè)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、學(xué)業(yè)特長(zhǎng)、個(gè)性特征差別較大,不宜盲目地強(qiáng)行組合;而大學(xué)生往往具有獨(dú)立意識(shí),所以采取讓他們自愿搭配,自由組合的辦法,并在培訓(xùn)過(guò)程中注意觀察、適時(shí)調(diào)整,最終確定小組成員。
3.2借鑒公司項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的管理模式組織培訓(xùn),采用工程概念進(jìn)行設(shè)計(jì)制作
在學(xué)習(xí)了一定的基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,采用項(xiàng)目導(dǎo)向的培訓(xùn)模式。這需要指導(dǎo)教師根據(jù)歷年電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的出題類型,結(jié)合本學(xué)校的實(shí)際情況,為學(xué)生選擇合適的項(xiàng)目,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生完成規(guī)定的任務(wù)。讓學(xué)生從分析題目,去圖書館、上網(wǎng)查找資料,確定幾套方案,到實(shí)踐解決問(wèn)題有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。引入模塊化的概念,硬件模塊化、軟件模塊化等,比如,電源模塊、單片機(jī)最小系統(tǒng)、顯示模塊、A/D、D/A模塊等等,事先都可以做好備用。在培訓(xùn)過(guò)程中關(guān)注新器件的使用,申請(qǐng)一些樣片嘗試其使用情況。
4.給學(xué)生帶來(lái)積極的“副作用”
全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽極大地激發(fā)了參賽學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,無(wú)論成績(jī)?nèi)绾危瑓①愓叨几杏|頗多,收獲很大。學(xué)生普遍認(rèn)為工程實(shí)踐能力得到了極大的提高,對(duì)電子制作的興趣更濃,自愿從虛擬的網(wǎng)絡(luò)游戲中回到了實(shí)驗(yàn)室,針對(duì)參賽的學(xué)生,實(shí)驗(yàn)室是開(kāi)放的,只要是沒(méi)課時(shí)間,學(xué)生們都愿意在實(shí)驗(yàn)室里,從被動(dòng)學(xué)習(xí)變成了主動(dòng)尋求方法解決實(shí)際問(wèn)題。因此,我們?cè)谶x拔參賽人員時(shí)也從原來(lái)的主要是大三的學(xué)生擴(kuò)展到大一、大二優(yōu)秀的學(xué)生也可參加比賽,或與大三的學(xué)生進(jìn)行組合成隊(duì),激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,為以后的比賽培養(yǎng)好的苗子。參加過(guò)競(jìng)賽的同學(xué)在后續(xù)的課程中都表現(xiàn)出特有的專注和投入,也有了很多想法,開(kāi)始認(rèn)真思考今后的人生打算。這也正是競(jìng)賽精神的延續(xù)與擴(kuò)展,筆者覺(jué)得也是最有意義的一點(diǎn)。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的參與有利于學(xué)生的就業(yè),很多用人單位提出將參加過(guò)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽作為選擇條件之一,對(duì)參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽并獲獎(jiǎng)的學(xué)生優(yōu)先錄用。我校參賽的學(xué)生目前在上海、廈門、深圳等地都有非常好的工作及豐厚的薪水,比有些本科學(xué)校的學(xué)生體現(xiàn)出更強(qiáng)的動(dòng)手能力。
關(guān)鍵詞:電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽;實(shí)踐性教學(xué)
中圖分類號(hào):TM1-4
近年來(lái),我校學(xué)生分別參加了“全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽”、“全國(guó)職業(yè)院校技能大賽”、等多項(xiàng)比賽。經(jīng)過(guò)我們努力,我們?nèi)〉昧丝上驳某煽?jī)。通過(guò)比賽,我們深刻認(rèn)識(shí)到參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽不但提高了學(xué)生的水平,同時(shí)也是對(duì)我系電子專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)工作的檢驗(yàn)。為了全面提升電子專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和綜合創(chuàng)新能力來(lái)適應(yīng)各類電子設(shè)計(jì)大賽對(duì)高職學(xué)生的要求,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的實(shí)踐性教學(xué)體系改革刻不容緩。
1 改革傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式
我校應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)于1999年開(kāi)始進(jìn)行招生,在早期的教學(xué)過(guò)程中,我們專業(yè)教師就根據(jù)本專業(yè)的特點(diǎn)和實(shí)際需要,對(duì)教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈⒄{(diào)。2006年,我校電子專業(yè)成功申報(bào)河南省教學(xué)改革省級(jí)試點(diǎn)專業(yè),我們對(duì)“應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)計(jì)劃與大綱”進(jìn)行了大范圍的調(diào)整。
根據(jù)“以提高人才質(zhì)量為宗旨,以培養(yǎng)綜合能力為目標(biāo),以強(qiáng)化職業(yè)技能為核心,以就業(yè)為導(dǎo)向”的高等職業(yè)教育改革指導(dǎo)思想,適時(shí)對(duì)教學(xué)計(jì)劃做出微調(diào)以適應(yīng)電子信息技術(shù)的快速發(fā)展。如:2008年,對(duì)電子課程設(shè)計(jì)課程進(jìn)行了重訂,由原來(lái)的純理論教學(xué)變?yōu)槔碚摷訉?shí)踐操作的教學(xué),使學(xué)生要通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),對(duì)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程有個(gè)系統(tǒng)的了解,即:理論設(shè)計(jì)、繪制原理圖、制造電路板、焊接元器件、調(diào)試電路以及完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。從改革的總體效果看,學(xué)生也從實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中學(xué)到了“實(shí)實(shí)在在”的知識(shí),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。
在教學(xué)模式上將理論知識(shí)和實(shí)際操作緊密結(jié)合起來(lái),使枯燥的理論知識(shí)變得易于接受和理解,大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。要求各門專業(yè)課盡量安排在相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所上課,利用實(shí)物教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué),力爭(zhēng)教學(xué)方案的最佳化,從根本上改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式。比如單片機(jī)、可編程序控制器完全安排在實(shí)驗(yàn)室中,隨講隨做,對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練。極大地增強(qiáng)了理論與實(shí)踐教學(xué)的直觀性和生動(dòng)性,提高了課堂教學(xué)的效益,吸引了更多學(xué)生的主動(dòng)參與,活躍課堂氣氛,取得了較好的教學(xué)效果,顯著提高了教學(xué)質(zhì)量。
通過(guò)以上三個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)綜合提高學(xué)生的生產(chǎn)勞動(dòng)技能,取得了良好的教學(xué)效果。除此之外,我們還開(kāi)設(shè)了綜合開(kāi)發(fā)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)選修課來(lái)鍛煉一部分動(dòng)手能力比較強(qiáng)的學(xué)生,提高他們的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性。
通過(guò)這些改革,學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和工程設(shè)計(jì)能力明顯提高,畢業(yè)生受到了社會(huì)的歡迎和好評(píng)。參加過(guò)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的學(xué)生,他們?cè)谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)、方案論證、整機(jī)裝調(diào)、選用新器件及創(chuàng)新能力與合作精神等方面得到了全面提高,他們的自信心增強(qiáng)了。他們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)和科研中,獨(dú)立工作的能力較強(qiáng),受到了教師的歡迎和好評(píng)。
2 “五環(huán)”實(shí)踐教學(xué)體系
按傳統(tǒng)教學(xué)方法培養(yǎng)的學(xué)生,在實(shí)踐性環(huán)節(jié)上發(fā)生諸多的問(wèn)題,比如:?jiǎn)卧娐氛_卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)調(diào);理論設(shè)計(jì)正確卻無(wú)法在工程上實(shí)現(xiàn)功能等等。這種問(wèn)題的癥結(jié)點(diǎn)在于電子設(shè)計(jì)既不是單純的理論設(shè)計(jì)也不僅僅是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),而是實(shí)踐性很強(qiáng)的有特定工程背景的項(xiàng)目。
根據(jù)認(rèn)識(shí)規(guī)律和學(xué)科規(guī)律而設(shè)計(jì)的“五環(huán)”實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系。“五環(huán)”指的是五個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)(基本技能訓(xùn)練、專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)、專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)、頂崗實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì))?!拔瀛h(huán)”教學(xué)體系環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)。
(1)基本技能訓(xùn)練:重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生讀圖能力,電子元器件的識(shí)別、檢測(cè)技能,儀器儀表的使用技能,電子元器件的焊接與拆卸技能。
(2)專業(yè)技能實(shí)訓(xùn):通過(guò)EDA電路設(shè)計(jì)、電工學(xué)、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、單片機(jī)、可編程控制器等課程的實(shí)訓(xùn),培養(yǎng)學(xué)生按原理圖組裝功能電路的能力,選擇正確儀器、儀表獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)、波形的技能,進(jìn)行電路參數(shù)調(diào)整、完成電路整體調(diào)試的能力。
(3)專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn):安排一個(gè)月的專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn),主要培訓(xùn)學(xué)生分析和解決系統(tǒng)問(wèn)題的能力,整機(jī)電路的組裝和調(diào)試技能,維護(hù)、維修技能。
(4)頂崗實(shí)習(xí):本專業(yè)安排了10個(gè)月的頂崗實(shí)習(xí),重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)綜合能力。
(5)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文):要求學(xué)生從生產(chǎn)、工程和實(shí)際生活中尋找設(shè)計(jì)題目,獨(dú)立完成電路設(shè)計(jì)、元器件選擇、印刷電路版制作、元器件焊接、整機(jī)調(diào)試等環(huán)節(jié)。本專業(yè)安排了三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、獨(dú)立工作能力。
實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在整個(gè)教學(xué)時(shí)數(shù)中所占的比重較大。應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)授課學(xué)時(shí)總量為2600學(xué)時(shí),理論授課學(xué)時(shí)數(shù)為1158學(xué)時(shí),占學(xué)時(shí)總數(shù)的46%;實(shí)踐教學(xué)(實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等)多達(dá)1405學(xué)時(shí),占學(xué)時(shí)總數(shù)的54%。整個(gè)課程體系的設(shè)置中體現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)的重要性,為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和應(yīng)用技能提供了保障。
3 引入虛擬仿真技術(shù)
眾所周知,現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展為計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ),計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展又為電子信息技術(shù)的發(fā)展提供了前進(jìn)的動(dòng)力,二者是相互促進(jìn)、相互滲透、共同發(fā)展的。
為了將可編程技術(shù)及系統(tǒng)模擬仿真技術(shù)應(yīng)用引入教學(xué),我們開(kāi)設(shè)了追蹤電子技術(shù)發(fā)展前沿的“在線系統(tǒng)可編程技術(shù)”及“虛擬與仿真技術(shù)”等課程;同時(shí),盡可能將各種EDA軟件穿插于各門相關(guān)課程中,如Protel、Workbench、QuartusⅡ、MATLAB、labview等軟件的應(yīng)用,大大開(kāi)闊了學(xué)生的視野,提高了學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力,提高了設(shè)計(jì)效率。
4 實(shí)踐教學(xué)與電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽緊密結(jié)合
全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是面向大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng),推動(dòng)高等學(xué)校信息與電子類學(xué)科課程體系和課程內(nèi)容的改革,有助于高等學(xué)校實(shí)施素質(zhì)教育,培養(yǎng)大學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)與基本能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的人文精神和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng);有助于學(xué)生工程實(shí)踐素質(zhì)的培養(yǎng)、提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行電子設(shè)計(jì)制作的能力。[4]
電子設(shè)計(jì)大賽,積極推動(dòng)了我系對(duì)電子專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)改革。在平時(shí)的實(shí)踐教學(xué)中綜合設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,引入電子設(shè)計(jì)大賽的賽題,電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題具有實(shí)用性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)、技術(shù)水平發(fā)揮余地大的特點(diǎn);所涉及的電類專業(yè)的課程有:模擬電路、數(shù)字電路、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)原理、電子設(shè)計(jì)、EDA技術(shù)等;
電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽成績(jī)作為檢驗(yàn)教學(xué)改革是否成功的標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)近幾年的比賽,我們?nèi)〉昧丝上驳某煽?jī),2011年,獲得參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽河南賽區(qū)二等獎(jiǎng)1個(gè)、三等獎(jiǎng)3個(gè),獲得全國(guó)職業(yè)院校技能大賽河南賽區(qū)二等獎(jiǎng)1個(gè),三等獎(jiǎng)1個(gè);2012年,獲“畢杯”全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽全國(guó)一等獎(jiǎng),獲全國(guó)職業(yè)院校技能大賽電子產(chǎn)品檢測(cè)與維修項(xiàng)目全國(guó)第三名;從獲獎(jiǎng)情況不難看出,專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革的效果在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中得到了檢驗(yàn),切實(shí)提高了學(xué)生的實(shí)踐水平。
我們將不斷的調(diào)整專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系以適應(yīng)電子設(shè)計(jì)大賽對(duì)學(xué)生知識(shí)水平的要求,從而滿足不斷發(fā)展的信息化時(shí)代對(duì)畢業(yè)生的更高需求。
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[3]成永林,黃克孝.職業(yè)模式實(shí)驗(yàn)研究[M].北京:科學(xué)普及出版社,1999.
一、相關(guān)課程的開(kāi)設(shè)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)
我校組織參賽的對(duì)象主要是三年級(jí)以及二年級(jí)的本科生,根據(jù)學(xué)校課程設(shè)置和學(xué)習(xí)安排,有的課程需要到三年級(jí)或是四年級(jí)才開(kāi)始學(xué)習(xí),根本沒(méi)有開(kāi)設(shè)與競(jìng)賽相關(guān)的理論課程。為了保證學(xué)生具有相關(guān)的理論基礎(chǔ),所以與比賽相關(guān)課程的培訓(xùn)就顯得非常必要。考慮相關(guān)競(jìng)賽所涉及到的基礎(chǔ)理論,我們把相關(guān)課程進(jìn)行綜合,主要包括:開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、Protel制圖、單片機(jī)原理、傳感器檢測(cè)技術(shù)、數(shù)字圖像數(shù)據(jù)采集與處理等,合并稱為智能控制應(yīng)用技術(shù),面向全校學(xué)生供選修學(xué)習(xí),計(jì)三個(gè)學(xué)分。這樣調(diào)動(dòng)學(xué)生選修該課程的積極性,為后續(xù)的培訓(xùn)打下廣泛的人才儲(chǔ)備基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)智能控制應(yīng)用技術(shù)的學(xué)習(xí),使參賽學(xué)生具有相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。為保證相關(guān)賽事實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)正常進(jìn)行,就必須要有正常的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所,以及相應(yīng)的電子元器件和工具。經(jīng)過(guò)幾年的投入和建設(shè),學(xué)校為相關(guān)賽事提供了一定的比賽場(chǎng)所和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。主要有:信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、傳感器與檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、模擬電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、電路實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等,同時(shí)兼顧應(yīng)用技術(shù)潮流的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。另外,學(xué)校與飛思卡爾公司聯(lián)合組建了飛思卡爾單片機(jī)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室以及智能車模訓(xùn)練中心等。
二、參賽學(xué)生選拔與實(shí)踐素質(zhì)培養(yǎng)
一是認(rèn)真選拔參賽學(xué)生(選拔參賽學(xué)生的一般流程見(jiàn)圖1所示)。賽前動(dòng)員時(shí),積極響應(yīng)的學(xué)生非常多,但并不是所有的都愿意參加比賽,也不是所有的學(xué)生都能夠堅(jiān)持?jǐn)?shù)個(gè)月的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。為此,指導(dǎo)老師要選擇對(duì)電子設(shè)計(jì)感興趣的學(xué)生,如果對(duì)電子設(shè)計(jì)和競(jìng)賽不感興趣,則很難堅(jiān)持下來(lái)。
二是要選拔有耐心與良好心理素質(zhì)的學(xué)生參賽。從動(dòng)員到選拔,經(jīng)歷實(shí)訓(xùn),到最后參加比賽這個(gè)過(guò)程有幾個(gè)月時(shí)間,比賽之前的訓(xùn)練也有近兩個(gè)月時(shí)間。每天面臨枯燥的練習(xí),經(jīng)過(guò)兩三星期有的學(xué)生就退縮了。所以每年動(dòng)員時(shí)報(bào)名的學(xué)生非常多,但是到了比賽前人數(shù)就會(huì)大大減少。另外,競(jìng)賽的賽制決定了競(jìng)賽結(jié)果會(huì)有很大的不確定性,一個(gè)極其偶然的失誤都會(huì)導(dǎo)致失敗。因此參賽者要具備良好的心理素質(zhì),既要全心全意地投入比賽,還要以一顆平常心面對(duì)最終的結(jié)果。曾經(jīng)有一個(gè)學(xué)生,平時(shí)的設(shè)計(jì)經(jīng)測(cè)試,各方面的性能指標(biāo)都非常得好,可是連續(xù)參加的兩次賽事,成績(jī)都不理想。這個(gè)事例反映了平時(shí)和比賽,過(guò)程和結(jié)果是有很大差異的。參加競(jìng)賽重在培養(yǎng)學(xué)生參與的過(guò)程,要求學(xué)生在過(guò)程中學(xué)習(xí),在過(guò)程中進(jìn)步,在過(guò)程中收獲,在過(guò)程中獲得自信。
三是培養(yǎng)參賽學(xué)生扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和團(tuán)結(jié)合作的精神。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽要求3人組隊(duì)參賽,集體計(jì)算成績(jī),這就要求3個(gè)人必須互相信任、互相配合、分工合作??筛鶕?jù)各人的長(zhǎng)處與小組任務(wù)進(jìn)行分工,有意識(shí)地重點(diǎn)選修智能控制應(yīng)用技術(shù)課程的相關(guān)理論。如果每個(gè)人每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都要學(xué)習(xí)和掌握,就沒(méi)有那么多的精力和時(shí)間。
四是把握競(jìng)賽過(guò)程。競(jìng)賽要經(jīng)歷數(shù)個(gè)月的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中又要經(jīng)歷不知、困惑、探索、求證等環(huán)節(jié),而且要反復(fù)進(jìn)行,所以要給參賽的學(xué)生多多激勵(lì)。要求他們能夠經(jīng)受得住考驗(yàn),需要一種勤勉、務(wù)實(shí)、堅(jiān)持不解的態(tài)度,承受住單調(diào)與枯燥的重復(fù)。筆者曾經(jīng)告之學(xué)生:衛(wèi)星上天了,嫦娥奔月了,完成這樣浩瀚工程,工作人員達(dá)到幾百萬(wàn)人,但是落實(shí)到每個(gè)人頭上的也許就是簡(jiǎn)單枯燥,周而復(fù)始的小事。但不能因?yàn)槭切∈拢筒粓?jiān)持,就否定自己參與其中的神圣性。因此,要求學(xué)生應(yīng)把握過(guò)程,從過(guò)程中收獲、積累競(jìng)賽經(jīng)驗(yàn)。
三、著重綜合能力的培養(yǎng)
經(jīng)過(guò)選拔、實(shí)踐素質(zhì)的考核后,參賽選手可以留在實(shí)驗(yàn)室接受系統(tǒng)培訓(xùn)和專門的老師指導(dǎo)。為了保證訓(xùn)練場(chǎng)所不被擠占,為此,我們?cè)O(shè)立了專門的培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室,配備必要的儀器設(shè)備。為保證學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)順利進(jìn)行,我們的做法如下:
一是先自由組合,后優(yōu)化整合。首先讓學(xué)生根據(jù)個(gè)人的興趣愛(ài)好和特長(zhǎng)及彼此之間的熟悉程度進(jìn)行組隊(duì),然后指導(dǎo)老師進(jìn)行科學(xué)調(diào)配。擅長(zhǎng)軟件編寫的學(xué)生、硬件電路設(shè)計(jì)感興趣的學(xué)生和協(xié)調(diào)能力強(qiáng)、具有一定感染力的學(xué)生組合一組,這樣可以保證學(xué)生合作有序,協(xié)同工作。對(duì)于文筆不錯(cuò)善于表達(dá)的學(xué)生,負(fù)責(zé)繪制電路圖和書寫理論報(bào)告。每個(gè)小組實(shí)訓(xùn)過(guò)程中成員一般為4人,參賽為3人,意味著臨參賽前要淘汰一名選手。這樣既能保證一定的競(jìng)爭(zhēng)性,同時(shí)也使更多的學(xué)生得到鍛煉,對(duì)小組積極進(jìn)取起到推動(dòng)作用。[1]
二是模塊練習(xí),掌握各自特點(diǎn)。模塊練習(xí)是非常關(guān)鍵的,而且要確保每個(gè)環(huán)節(jié)不折不扣地認(rèn)真對(duì)待,以把握每個(gè)環(huán)節(jié)的要點(diǎn),做到比賽時(shí)臨危不亂,胸有成竹。成功完成一個(gè)小小的集成電路一般要經(jīng)過(guò)幾個(gè)步驟:電路原理圖的設(shè)計(jì)、PCB圖的繪制、電子元件的布局、焊接,整機(jī)調(diào)試等。模塊的訓(xùn)練主要包括鍵盤模塊、電源模塊、D/A模塊、A/D模塊、顯示模塊、交通燈模塊還有一些傳感器的應(yīng)用等。為了保證訓(xùn)練質(zhì)量,要求學(xué)生提交原理圖、PCB版圖、程序流程圖、程序清單、設(shè)計(jì)文檔及相關(guān)操作說(shuō)明。只有讓學(xué)生把這些基本模塊弄得很熟練,才可以在訓(xùn)練較復(fù)雜集成電路或完成一個(gè)系統(tǒng)時(shí),就會(huì)覺(jué)得脈絡(luò)清晰,出現(xiàn)問(wèn)題也知道如何查找。同時(shí)加強(qiáng)賽事流程的訓(xùn)練。如果一開(kāi)始就讓學(xué)生作較大的系統(tǒng),在基本模塊尚不熟練的情況下就會(huì)感覺(jué)無(wú)從下手,就是硬件做出來(lái)了,出現(xiàn)故障也很難查找。在這一階段要著重培養(yǎng)學(xué)生良好的習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。
三是切實(shí)訓(xùn)練歷年真題,積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)訓(xùn)練歷年真題,可以基本把握完成一個(gè)系統(tǒng)(題目)組成環(huán)節(jié),以及題目難易程度、基本思路、訓(xùn)練規(guī)律等,做到心中有數(shù)。練習(xí)歷年真題關(guān)鍵要注重以下兩個(gè)方面的結(jié)果:一是聯(lián)機(jī)調(diào)試。既然是系統(tǒng)就要保證系統(tǒng)的各個(gè)組成部分要協(xié)調(diào)工作。多年參賽結(jié)果表明,大部分的競(jìng)賽隊(duì)往往失敗在最后的系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試。二是總結(jié)出每年競(jìng)賽出題規(guī)律。其實(shí)每年的競(jìng)賽試題都有很多相似的地方,大多為控制類題目,包括數(shù)據(jù)采集,無(wú)線傳輸系統(tǒng),電源設(shè)計(jì),簡(jiǎn)單儀器、儀表設(shè)計(jì)。[2]根據(jù)競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢(shì),確定選題方向,并準(zhǔn)備相應(yīng)的元器件和模塊,重點(diǎn)加強(qiáng)該方面的練習(xí)。練習(xí)過(guò)程中,要注重加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng),還要確定團(tuán)隊(duì)核心人物。
四是賽前模擬演練,師生相互質(zhì)疑。一個(gè)完整的系統(tǒng)開(kāi)發(fā),包括方案論證、電路的設(shè)計(jì)、電路板的制作到器件選取、單元電路調(diào)試、程序編寫和最后系統(tǒng)測(cè)試等諸多內(nèi)容,參賽學(xué)生想法往往不全面,師生互相置疑可彌補(bǔ)這方面的不足。通過(guò)師生相互質(zhì)疑環(huán)節(jié),學(xué)生對(duì)整個(gè)方案的選取、整體把握、單元電路設(shè)計(jì)調(diào)試可以在較短時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)領(lǐng)會(huì)。小組成員也要相互質(zhì)疑,這樣保證在比賽氛圍中,有著平常心態(tài)、嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)、務(wù)實(shí)的態(tài)度、一絲不茍的精神(賽前訓(xùn)練流程見(jiàn)圖2所示)。
大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是教育部倡導(dǎo)的大學(xué)生四大賽事之一,通過(guò)學(xué)生參與競(jìng)技,有效調(diào)動(dòng)了高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)技能的積極性,凸顯了職業(yè)技能在高職教育中的地位。筆者近年來(lái)在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽與職業(yè)技能培養(yǎng)相結(jié)合方面,進(jìn)行了一系列有益嘗試,取得了滿意的效果。
1.與課程改革結(jié)合,整合專業(yè)課程
高職院校要轉(zhuǎn)變觀念,重視參加競(jìng)賽的同時(shí),也要認(rèn)識(shí)到競(jìng)賽僅僅是培養(yǎng)學(xué)生的一個(gè)手段,它應(yīng)該通過(guò)教學(xué)改革融入到高職院校專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)和課外活動(dòng)等人才培養(yǎng)過(guò)程中去。通過(guò)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,高職院校在技能型人才培養(yǎng)定位的前提下,按照競(jìng)賽標(biāo)準(zhǔn)要求,整合相關(guān)專業(yè)的課程,建構(gòu)科學(xué),并契合企業(yè)技術(shù)崗位需要的課程體系。筆者所在學(xué)院通過(guò)組織專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)認(rèn)真分析歷年競(jìng)賽題目、技術(shù)走向等手段,將專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中與競(jìng)賽相關(guān)的多門課程進(jìn)行整合,選取競(jìng)賽內(nèi)容并結(jié)合崗位技能要求進(jìn)行改造,開(kāi)發(fā)教學(xué)項(xiàng)目。
2.與專業(yè)協(xié)會(huì)結(jié)合,競(jìng)賽培訓(xùn)日常化
職業(yè)教育要緊密結(jié)合行業(yè)對(duì)從業(yè)人員的要求標(biāo)準(zhǔn),以培養(yǎng)學(xué)生綜合職業(yè)能力為主線,加強(qiáng)專業(yè)技能訓(xùn)練[3]。實(shí)踐證明,為參與競(jìng)賽突擊培訓(xùn),最終往往難以取得理想的成績(jī),借助專業(yè)協(xié)會(huì)開(kāi)展學(xué)生職業(yè)技能日常培訓(xùn),才是競(jìng)賽與技能培養(yǎng)結(jié)合的有效途徑。2007年筆者主持成立電子協(xié)會(huì),由專業(yè)教師對(duì)協(xié)會(huì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化培養(yǎng),學(xué)生自主管理,協(xié)會(huì)定期組織專業(yè)技能強(qiáng)化訓(xùn)練和行業(yè)、企業(yè)專家講座,使學(xué)生專業(yè)技能快速提升。
3.與職業(yè)資格鑒定結(jié)合,技能培訓(xùn)規(guī)范化
筆者還嘗試將電子競(jìng)賽與職業(yè)資格鑒定相結(jié)合,獲取競(jìng)賽成績(jī)的同學(xué)可以免試獲得相對(duì)應(yīng)的職業(yè)資格證書,并將電子競(jìng)賽內(nèi)容引入到日常職業(yè)資格鑒定實(shí)踐培訓(xùn)中,并以此為契機(jī),提升職業(yè)技能培訓(xùn)效果。2009年學(xué)院引入中國(guó)電子學(xué)會(huì)倡導(dǎo)的電子設(shè)計(jì)工程師認(rèn)證體系,將競(jìng)賽要求與認(rèn)證大綱相結(jié)合,增加實(shí)際競(jìng)賽題目中典型電路設(shè)計(jì)內(nèi)容,強(qiáng)化學(xué)生實(shí)際動(dòng)手訓(xùn)練。
4.與校園文化建設(shè)結(jié)合,構(gòu)建競(jìng)技文化氛圍
競(jìng)技文化是高職院校校園文化的重要組成部分,將電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的組織、管理過(guò)程作為校園競(jìng)技文化建設(shè)的重要支撐平臺(tái),實(shí)現(xiàn)其與校園文化建設(shè)緊密結(jié)合的目標(biāo)。通過(guò)競(jìng)賽的組織,在校園內(nèi)營(yíng)造健康、積極、向上的氛圍,對(duì)于提高學(xué)生的職業(yè)道德素養(yǎng),拓寬專業(yè)視野具有十分重要的意義。筆者每年組織學(xué)院電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,通過(guò)宣傳條幅、展板、海報(bào)等形式大力宣傳,僅2012年初賽人數(shù)就高達(dá)233人,學(xué)生參與熱情逐年高漲。
通過(guò)以上改革舉措,學(xué)院近三年在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中的成績(jī)突飛猛進(jìn),在省內(nèi)同類院校中處于領(lǐng)先地位。參賽學(xué)生受到實(shí)習(xí)、就業(yè)企業(yè)的青睞,并有部分學(xué)生走上研發(fā)設(shè)計(jì)的工作崗位,這讓學(xué)院更加堅(jiān)定了將競(jìng)賽與職業(yè)技能相結(jié)合的信心。
電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽近年來(lái)越來(lái)越多的受到高職院校的高度關(guān)注。圍繞競(jìng)賽走創(chuàng)新創(chuàng)優(yōu)發(fā)展道路,堅(jiān)持將電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽與職業(yè)技能相結(jié)合的發(fā)展思路,并根據(jù)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型引導(dǎo)和激勵(lì),高職院校一定會(huì)向著發(fā)展目標(biāo)大步邁進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 國(guó)家教育部.教育部關(guān)于以就業(yè)為導(dǎo)向深化高等職業(yè)教育改革的若干意見(jiàn)[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育.2004(19):6-7.
【關(guān)鍵詞】電子設(shè)計(jì);培訓(xùn);系統(tǒng)化;實(shí)踐
我校自1997年組隊(duì)參加第三屆全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽以來(lái),屢獲佳績(jī),曾獲得全國(guó)最高獎(jiǎng)項(xiàng)“索尼杯”和江蘇賽區(qū)最高獎(jiǎng)項(xiàng)“TI杯”。電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心承擔(dān)了歷屆電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的組織參賽活動(dòng),已經(jīng)形成了較為完整的學(xué)生選拔、培訓(xùn)、篩選體系。但隨著近年來(lái)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的知識(shí)面不斷擴(kuò)展、難度不斷升高,現(xiàn)有的我校電賽培訓(xùn)體系突顯出一些不足:
(1)現(xiàn)有培訓(xùn)課程涉及知識(shí)面覆蓋廣,但均缺乏實(shí)踐考核標(biāo)準(zhǔn);
(2)訓(xùn)練受益覆蓋面窄,深層次培訓(xùn)內(nèi)容比重小;
(3)未形成立體化的多層次訓(xùn)練結(jié)構(gòu),僅依靠電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心統(tǒng)一組織相關(guān)課程。
本文針對(duì)現(xiàn)有的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)體系中的不足,通過(guò)重構(gòu)優(yōu)化課程內(nèi)容、充分利用學(xué)校多層次創(chuàng)新平臺(tái)、形成更優(yōu)的系統(tǒng)化選拔體制、更全面的學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)與訓(xùn)練課程體系,并能夠?yàn)槲倚4髮W(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)提供多樣化的培訓(xùn)平臺(tái)和技術(shù)基礎(chǔ)。
一、構(gòu)建全面完整的基礎(chǔ)培訓(xùn)課程,強(qiáng)化階段性考核方式
構(gòu)建的培訓(xùn)課程涵蓋了如表1中的教學(xué)模塊內(nèi)容:
表1 系統(tǒng)化的培訓(xùn)課程內(nèi)容
序號(hào) 教學(xué)模塊 考核方法
1 電子電路理論強(qiáng)化 理論考核
2 電子電路理論強(qiáng)化 理論考核
3 單片機(jī)應(yīng)用和PROTEUS仿真 實(shí)物制作考核
4 自動(dòng)控制原理 實(shí)物制作考核
5 交直流放大和AGC、振蕩及應(yīng)用、有源濾波器設(shè)計(jì) 實(shí)物制作考核
6 調(diào)制/解調(diào),無(wú)線收發(fā) 實(shí)物制作考核
7 A/D 、D/A、音頻采集,功放 實(shí)物制作考核
8 聲光磁溫等類、飛行器平臺(tái) 實(shí)物制作考核
9 CPLD/FPGA設(shè)計(jì)及應(yīng)用 實(shí)物制作考核
10 PCB設(shè)計(jì)工具與設(shè)計(jì)技巧 實(shí)物制作考核
11 調(diào)壓和開(kāi)關(guān) 實(shí)物制作考核
各模塊的教學(xué)內(nèi)容均由經(jīng)驗(yàn)豐富的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽教練團(tuán)隊(duì)成員承擔(dān),設(shè)計(jì)各模塊的考核要點(diǎn)和實(shí)物指標(biāo)內(nèi)容,既鍛煉了學(xué)生多方面的綜合應(yīng)用能力,也為實(shí)際競(jìng)賽積累了多個(gè)功能子模塊。
二、建立合理的系統(tǒng)化周期性學(xué)生選拔體制
為了能對(duì)學(xué)生進(jìn)行長(zhǎng)期的,深入的知識(shí)培養(yǎng),本訓(xùn)練體系將兩年作為一個(gè)培養(yǎng)周期,以實(shí)現(xiàn)“人才選拔―培養(yǎng)―參賽―再選拔―再培養(yǎng)―再參賽”雙周期培養(yǎng)模式,并使培養(yǎng)過(guò)程常態(tài)化,保證我校參加全國(guó)電子大賽的人才質(zhì)量。雙周期培養(yǎng)模式的具體做法是:每周期從雙年的1月開(kāi)始到當(dāng)年的8月為第一周期,從二年級(jí)學(xué)生中選拔出有能力、感興趣的學(xué)生為培養(yǎng)對(duì)象,進(jìn)行常規(guī)技術(shù)訓(xùn)練,培養(yǎng)和學(xué)習(xí)基本技術(shù)和技能,經(jīng)過(guò)多次選拔和培訓(xùn),從中選拔出計(jì)劃要求的隊(duì)伍為參加省級(jí)大賽的預(yù)備隊(duì),再經(jīng)過(guò)暑假的強(qiáng)化訓(xùn)練后參加當(dāng)年的省級(jí)大學(xué)生電子競(jìng)賽,這為第一階段;賽后年的半年時(shí)間為提高訓(xùn)練期。對(duì)于參加省賽的學(xué)生隊(duì),無(wú)論是否獲獎(jiǎng),只要愿意,可以參加為期半年的提高性技能訓(xùn)練,包括專業(yè)技術(shù)訓(xùn)練,如FPGA、DSP、ARM等。第二階段是在第二年(單年)的1月份采用同樣的方法對(duì)二年級(jí)(即下一屆)學(xué)生再進(jìn)行一次選拔和基礎(chǔ)培訓(xùn),選拔出的優(yōu)秀學(xué)生補(bǔ)充三年級(jí)流失的學(xué)生隊(duì),培養(yǎng)方法同上一屆,使總的參賽隊(duì)數(shù)符合當(dāng)年的計(jì)劃參賽隊(duì)數(shù),這樣既保證了參賽隊(duì)伍的質(zhì)量,又使每個(gè)年級(jí)的學(xué)生都有了參加全國(guó)電子大賽的機(jī)會(huì)。兩種隊(duì)伍再經(jīng)過(guò)一學(xué)期不同層次的培訓(xùn)和選拔,最終在暑假前選拔出參加全國(guó)電子大賽的最終學(xué)生隊(duì)。
具體的學(xué)生選拔步驟包括:
初次選拔:寒假學(xué)期結(jié)束前,以二年級(jí)為選拔對(duì)象,通過(guò)自由報(bào)名和卷面考試形式選拔,內(nèi)容以簡(jiǎn)單的模電、數(shù)電等基本技術(shù)為考察點(diǎn),加上學(xué)生的自我技能和經(jīng)歷介紹等選拔出一定數(shù)量的學(xué)生為初級(jí)生。
寒假作業(yè):向初次選拔出的學(xué)生布置寒假作業(yè),主要是軟件工具的自學(xué)和應(yīng)用,如PROTEUS、Cadence、Tina、FilterPro等軟件的應(yīng)用學(xué)習(xí)。
二次選拔:開(kāi)學(xué)第一周進(jìn)行二次選拔,主要是軟件應(yīng)用操作考試,其主要目的是一方面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,其二是考察學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,再則是觀察學(xué)生的知識(shí)水平,從中選出有培養(yǎng)前途的學(xué)生,而學(xué)生的數(shù)量還要考慮實(shí)驗(yàn)的人力、物力條件。
單人單組參賽選手選拔:對(duì)二次選的學(xué)生進(jìn)行為期一個(gè)月的基礎(chǔ)培訓(xùn)后,進(jìn)行再次選拔,賽題不分方向,主要是通用技能比賽,包括放大器、振蕩器、濾波器、比較器,單片機(jī)控制等基本技能的考核,選拔出有一定技能水平的學(xué)生,然后進(jìn)行組隊(duì)。
參賽隊(duì)選拔:對(duì)選拔出的學(xué)生進(jìn)行自由組隊(duì),并進(jìn)行為期一個(gè)多月的提高技能培訓(xùn)后進(jìn)行參賽隊(duì)選拔,考題分方向,如電源、通信、自控、儀器儀表和模擬類等,按方向選拔,決定出參加暑期強(qiáng)化訓(xùn)練的代表隊(duì)。
暑期模擬賽:在大賽前一星期左右行一次模擬賽。
三、完善階段化訓(xùn)練體系,擴(kuò)大電賽訓(xùn)練受益覆蓋面
我校大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)體系將訓(xùn)練過(guò)程分為6個(gè)階段,其中二年級(jí)三個(gè)階段,三年級(jí)三個(gè)階段:
基本技能培訓(xùn)階段:采用目前電工電子實(shí)驗(yàn)中心所具有的力量,開(kāi)設(shè)以實(shí)驗(yàn)為主的單元實(shí)驗(yàn)培訓(xùn),包括模擬、數(shù)字、模數(shù)和單片機(jī)技術(shù),最后以多單元或綜合的方法考核選拔。
比賽技能培訓(xùn)階段:學(xué)生已自由組隊(duì),明確主攻和副攻方向,有選擇地培訓(xùn)一至二門專業(yè)技能,并為選拔賽準(zhǔn)備。建議成立培訓(xùn)教師團(tuán)隊(duì),以電工電子實(shí)驗(yàn)中心為核心,包括各學(xué)院有專業(yè)特長(zhǎng)、熱衷于學(xué)生課外科技活動(dòng)的教師,每方向配置兩名以上教師,有電工電子實(shí)驗(yàn)中心負(fù)責(zé)管理。本階段培訓(xùn),學(xué)生隊(duì)不配備專門教練,技能培訓(xùn)由教師團(tuán)隊(duì)集體負(fù)責(zé)。包括訓(xùn)練內(nèi)容和題目由相應(yīng)方向的培訓(xùn)教師負(fù)責(zé)。
強(qiáng)化比賽訓(xùn)練階段:暑假比賽前的強(qiáng)化訓(xùn)練每個(gè)學(xué)生隊(duì)由專門的教練負(fù)責(zé),每個(gè)學(xué)生隊(duì)只配一個(gè)教練,每個(gè)教練最好只帶一個(gè)學(xué)生隊(duì)伍,原則上最多不能超過(guò)兩個(gè)。強(qiáng)化訓(xùn)練主要由各學(xué)院管理,學(xué)校負(fù)責(zé)監(jiān)督和部分后勤保障。
高級(jí)技能培訓(xùn)階段:通過(guò)省級(jí)比賽鍛煉,并愿意繼續(xù)參加全國(guó)電子大賽的學(xué)生隊(duì),可以參加高級(jí)技能培訓(xùn),高級(jí)技能主要包括:可編程邏輯技術(shù)(如FPGA等)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)(如DSP的應(yīng)用)、嵌入式系統(tǒng)顯示技術(shù)(如ARM應(yīng)用等),掌握這些技術(shù)的功能、使用范圍和相互關(guān)系等,能根據(jù)課題需求合理選擇。高級(jí)訓(xùn)練可以采用集中培訓(xùn)制。
專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)階段:結(jié)合當(dāng)前專用技術(shù),學(xué)習(xí)采用上述功能實(shí)現(xiàn)的每種專業(yè)應(yīng)用,如FFT、DDS、語(yǔ)音壓縮、語(yǔ)音識(shí)別、圖象壓縮、圖象識(shí)別、高速A/D、D/A、數(shù)字鎖相、數(shù)字調(diào)制/解調(diào)等軟硬件知識(shí)積累。并具備采用相關(guān)技術(shù)構(gòu)建綜合應(yīng)用系統(tǒng)的能力。專業(yè)訓(xùn)練采用導(dǎo)師負(fù)責(zé)制。
二次比賽強(qiáng)化階段:運(yùn)用前面所有已掌握的技術(shù),按照全國(guó)電子大賽的要求(或更高的要求),綜合練習(xí),步步提高,并進(jìn)一步積累比賽的軟硬件基礎(chǔ),爭(zhēng)取比賽取得更好的成績(jī)。
四、拓展校、院、個(gè)人多層次培訓(xùn)平臺(tái)與多元化參賽方式
受限于我校參賽隊(duì)伍和各項(xiàng)資源限制,由校教務(wù)處經(jīng)費(fèi)支持的隊(duì)伍目前維持在35支隊(duì)伍左右。此外,各學(xué)院對(duì)本院未通過(guò)校級(jí)選拔的優(yōu)秀學(xué)生采取了鼓勵(lì)政策,部分或全額補(bǔ)貼參賽經(jīng)費(fèi),組建院“自費(fèi)隊(duì)”參賽。但在2011年獲得國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)的3支隊(duì)伍中,有2支隊(duì)伍是“自費(fèi)隊(duì)”形式參賽。由此可見(jiàn),自費(fèi)隊(duì)同學(xué)對(duì)參賽資格更為珍惜,更容易激發(fā)個(gè)人潛力。從提高學(xué)生參賽積極性的角度出發(fā),提出多元化的參賽方式:弱化原校公費(fèi)隊(duì)概念,以培訓(xùn)過(guò)程表現(xiàn)和參賽最終成績(jī)作為校經(jīng)費(fèi)資助參考,避免了僅一次校選拔賽定隊(duì)伍資助力度的傳統(tǒng)方式帶來(lái)的弊端;并鼓勵(lì)未受任何公費(fèi)資助的學(xué)生以個(gè)人方式參加競(jìng)賽,在獲取獎(jiǎng)項(xiàng)后以公費(fèi)隊(duì)待遇補(bǔ)貼。多元化的參賽方式是最大程度激發(fā)學(xué)生參賽積極性的有效方式,但對(duì)賽培訓(xùn)過(guò)程中的階段性考核提出了更高更細(xì)致的要求。
經(jīng)過(guò)近3年的大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)系統(tǒng)的調(diào)整與完善,本文提出的系統(tǒng)化的培訓(xùn)體系初見(jiàn)成效。2013年,我校獲得全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)2組、國(guó)家級(jí)二等獎(jiǎng)2組、省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)26組;2014年我校獲得江蘇省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽省級(jí)一等獎(jiǎng)8組,二等獎(jiǎng)14組的成績(jī)。與此同時(shí),電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)體系也為大學(xué)生課外創(chuàng)新、其他電類學(xué)科競(jìng)賽提供了較好的技術(shù)訓(xùn)練基礎(chǔ)平臺(tái)。在今后的培訓(xùn)課程中,我們將在選拔篩選方式上進(jìn)一步做細(xì)做深,不斷優(yōu)化我校電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)課程體系。
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一、目前存在的問(wèn)題。
1.1教學(xué)理論過(guò)于生硬,教學(xué)手段有待提高。
目前,很多工科高校都設(shè)置了單片機(jī)課程,并且該課程在專業(yè)建設(shè)中占有重要地位。首先,傳統(tǒng)理論教學(xué)大多數(shù)對(duì)單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、指令系統(tǒng)、軟件設(shè)計(jì)等進(jìn)行詳細(xì)概述,但缺乏對(duì)應(yīng)用部件的講解,造成學(xué)生感到枯燥,缺乏熱情。同時(shí)由于計(jì)算機(jī)課程內(nèi)容更新較快,理論教學(xué)落后于實(shí)踐應(yīng)用的矛盾日漸加深,理論教學(xué)占據(jù)了絕大多數(shù)的教學(xué)時(shí)間,缺乏必要的綜合與集成。其次,隨著單片機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,集成芯片的不斷更新,仿真軟件的大量涌現(xiàn),單純的多媒體教學(xué)已不能滿足教學(xué)需要。
1.2實(shí)踐環(huán)節(jié)重視不夠,忽視能力培養(yǎng)。
傳統(tǒng)教學(xué)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),大量實(shí)驗(yàn)均是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書完成,這樣使學(xué)生獨(dú)立思考,動(dòng)手動(dòng)腦的機(jī)會(huì)變少,未使學(xué)生掌握單片機(jī)的設(shè)計(jì)方法,學(xué)生的實(shí)踐操作能力也沒(méi)有提高,而且目前的單片機(jī)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),往往使學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)教師給出的簡(jiǎn)單連線操作,然后燒錄程序。在此期間學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作產(chǎn)生的問(wèn)題得不到解決和鞏固,使做實(shí)驗(yàn)變成生搬硬套的完成任務(wù)。學(xué)完后實(shí)際問(wèn)題的處理能力差,對(duì)后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)和就業(yè)工作的幫助不大。二、依托電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,推進(jìn)專業(yè)課程改革。大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的目的在于推動(dòng)電子信息類的課程建設(shè),引導(dǎo)高等學(xué)校在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、協(xié)作能力和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng),培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐素質(zhì)、提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行電子設(shè)計(jì)制作的能力;吸引、鼓勵(lì)廣大青年學(xué)生踴躍參加課外科技活動(dòng),為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。通過(guò)參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,我們對(duì)電子競(jìng)賽有了新的認(rèn)識(shí),并依托電子競(jìng)賽對(duì)專業(yè)課程進(jìn)行了改革和探索,基本原則有兩個(gè),一是堅(jiān)持和貫徹理論與實(shí)際相結(jié)合的教學(xué)理念;二是重視對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
2.1理論教學(xué)模式的改革
建立以任務(wù)或項(xiàng)目為教學(xué)主線,教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體的理論教學(xué)模式。制定教學(xué)大綱時(shí)應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整學(xué)時(shí)以順應(yīng)單片機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)現(xiàn)有的教材進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑鰷p,刪除一些課本中的老化的,無(wú)關(guān)緊要的,過(guò)于理論化或抽象化的內(nèi)容,增加一些在生產(chǎn)生活中可能運(yùn)用到的真實(shí)案例和最新的單片機(jī)理論知識(shí),尤其對(duì)目前社會(huì)中應(yīng)用廣泛的AT89S51和AT89S52,通過(guò)實(shí)際案例將抽象的理論具體化。在教學(xué)中,適當(dāng)加強(qiáng)C語(yǔ)言的學(xué)習(xí),讓學(xué)生既能看懂匯編語(yǔ)言,也能夠運(yùn)用C語(yǔ)言將復(fù)雜的程序簡(jiǎn)單化。同時(shí),對(duì)于學(xué)?,F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行共享,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)讓學(xué)生了解單片機(jī)的應(yīng)用介紹,最新技術(shù)等內(nèi)容,激起學(xué)生對(duì)單片機(jī)課程的興趣。
2.2結(jié)合電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,制定合理的實(shí)踐教學(xué)方案
強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主進(jìn)行實(shí)踐教學(xué),使課堂教學(xué)為實(shí)踐教學(xué)而服務(wù),實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)為課堂理論知識(shí)服務(wù),在學(xué)生最初接觸單片機(jī)課程時(shí)。將單片機(jī)在實(shí)踐生產(chǎn)的應(yīng)用介紹給學(xué)生,并將科研項(xiàng)目或往屆電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的作品(如信號(hào)發(fā)生器、智能電動(dòng)車等)帶進(jìn)課堂,激發(fā)學(xué)生對(duì)單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)興趣,將原理式教學(xué)轉(zhuǎn)型應(yīng)用式教學(xué)。通過(guò)實(shí)踐的操作,帶領(lǐng)學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中完成理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。在教學(xué)環(huán)節(jié)中,為培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手創(chuàng)新能力,將實(shí)驗(yàn)分為三類:驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要是學(xué)生按照一直操作再現(xiàn)所學(xué)的理論知識(shí),深化理論內(nèi)容。綜合性實(shí)驗(yàn)不僅是對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證和綜合,對(duì)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力提出了一定要求。設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)則是學(xué)生根據(jù)相關(guān)知識(shí),針對(duì)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽要求方向設(shè)計(jì)具有實(shí)際意義的電路,教師主要對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)和指導(dǎo),設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是對(duì)學(xué)生綜合能力的提升,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的同時(shí)養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣。參與大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽讓更多的學(xué)生主動(dòng)走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,將單片機(jī)的學(xué)習(xí)當(dāng)作課余生活的重要組成部分。我校為學(xué)生成立了開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生通過(guò)大量的電路板的繪制,編程仿真,調(diào)試等練習(xí)將動(dòng)手操作能力不斷地提到新的高度。在整個(gè)競(jìng)賽的準(zhǔn)備過(guò)程中,學(xué)生本身表現(xiàn)出極大的熱情,每次項(xiàng)目完成后,教會(huì)學(xué)生做好總結(jié)和鞏固工作并鼓勵(lì)他們探索新的任務(wù)通過(guò)親身實(shí)踐獲得實(shí)際經(jīng)驗(yàn),養(yǎng)成科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度,掌握基本的科學(xué)方法,綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。
2.3考核方式的改革
目前我國(guó)教育領(lǐng)域使用的最普遍的考核方式仍是閉卷考試,閉卷考試對(duì)于考核學(xué)生的知識(shí)掌握情況是不可替代的,但對(duì)于單片機(jī)這門技術(shù)性實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程,單純的閉卷考試對(duì)學(xué)生能力的考察是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,對(duì)于復(fù)雜的硬件和靈活的程序設(shè)計(jì)的考核應(yīng)該與理論知識(shí)分離開(kāi)來(lái),將單片機(jī)課程的考試設(shè)置為兩個(gè)部分,理論閉卷考試和實(shí)踐設(shè)計(jì)考試,處理進(jìn)行正常的理論考試外,學(xué)生要將自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真演示或者實(shí)物演示,所得分?jǐn)?shù)根據(jù)學(xué)生作品的完整性、創(chuàng)新性和實(shí)用性來(lái)評(píng)定。并將分值乘以60%與理論的40%綜合后得到總成績(jī)。