大学生电子设计竞赛与电子信息类专业教学改革

王金庭

（湖北经济学院法商学院 电子工程系，湖北 武汉 430205）

一、前言

大学生电子设计竞赛是教育部高等教育司、工业和信息化部人事教育司共同主办的全国性大学生科技竞赛活动，目的在于促进电子信息类专业和课程的建设，引导高等学校在教学中注重培养大学生的创新能力、协作精神；加强学生动手能力的培养和工程实践的训练，提高学生针对实际问题进行电子设计、制作的综合能力。

大学生电子设计竞赛项目一直是我校重点资助的学科竞赛项目。多年来，电子工程系通过不断的学习、研究、探索和实践，已形成了较成熟的电子设计竞赛组织、培训和管理模式。经过多年实践，不仅在电子设计竞赛中取得了较好的成绩，而且通过竞赛促进了我校电子信息类专业课程体系和教学内容改革，促进了师资队伍建设，促进了实验室建设以及创新型人才培养，并收到很好的效果。

二、电子设计竞赛组织、培训和管理模式

大学生电子设计竞赛题目涉及知识面较宽，题目难度较大。不仅要求参赛学生具有扎实的专业知识，还要有很强的实践动力能力和很强的团队协作精神。要让学生具备参赛的能力，赛前科学、合理、规范的训练显得尤为重要。经过多年实践，大学生电子设计竞赛在我校已形成较成熟的组织、培训和管理模式，我校的竞赛组织、培训和参赛过程可分为以下几个阶段：

（一）成立电子设计兴趣小组阶段

成立电子设计兴趣小组的目的是为那些学有余力的同学提供一个拓展课程和专业知识场所，创造一个同学们进行电子设计交流的机会。兴趣小组活动以教师为主导，学生为主体，在老师的指导下采用高年级学生带低年级学生的方式，常年开展活动。对于一年级的同学，主要是提高他们程序设计能力；对于二年级同学，提高他们单元电路的设计、安装、调试以及单片机开发和应用的能力；对于三年级同学，主要提高他们系统电路的设计、安装和调试能力。电子设计兴趣小组对队员的进入和退出要求不作严格规定，有兴趣有毅力的学生会坚持下来并认真完成任务，跟不上的学生就会自动退出。

（二）中期培训阶段

在每年的3月初，正式启动参加全国或全省大学生电子设计竞赛相关工作。因成立电子设计兴趣小组的目的之一是为电子设计竞赛培训后备力量，所以参赛学生主要在电子设计兴趣小组中产生。这个阶段培训的主要内容是在电子设计兴趣小组活动项目的基础上，对单元电路、单片机小系统和EDA小系统应用进行设计、制作和调试。培训时间在每周的周末，每周培训结束后，指导教师会布置一些项目让学生做，并在下一次课前检查学生的完成情况。在6月底，教师根据每次任务的完成情况进行筛选，并最终确定暑期培训队员。

（三）暑期赛前培训阶段

经过中期培训以后，按照比赛要求让学生自愿组队。在队内，队员按负责单片机和EDA程序设计、硬件设计和报告撰写进行分工。指导教师根据我校在竞赛中擅长仪器仪表和通信两个方向，对学生进行系统电路设计培训。在培训的过程中着重培养学生检索资料的能力、系统设计能力、分析排除故障能力、设计报告撰写能力等。赛前培训每个题目一般安排8天左右时间，分资料查找、方案认证、单元电路设计、系统电路调试和测试这几个阶段。为了让学生适应比赛现场氛围，赛前半月进行模拟比赛演练，严格按照比赛时间和规则要求学生完成规定的任务。在竞赛组委会下达了竞赛所需仪器设备和器件后，准备好相关的仪器和器件，并让学生进行有针对性的准备。

（四）赛后工作

在学生完成参赛作品测试后，召集指导老师和参赛学生召开专门会议，对本届比赛的作赛后总结，总结本次比赛题目涉及的知识点，完成项目时的不足之处，以及今后努力的方向。最后，并把所有训练时和竞赛的技术资料归档保存，传承给下一届的学生作为参考。

三、大学生电子设计竞赛促进了我校电子信息类专业课程体系和教学内容的改革

通过组织学生参加大学生电子设计竞赛，发现我校电子信息类学生存在理论基础较好而动手能力较差、参与意识较强而工程素养不足等现象。这说明现有的教学内容和课程体系急需改革，如：在平时实验课中，验证性实验多而自主设计的实验少，单科性实验多而综合性实验少，采用传统的方法多而应用最新的技术少。针对这些问题，我们对现有的电子信息类课程体系进行了一些调整和改革。

（一）理论和实践并重，不断完善课程体系和教学内容

根据专业人才培养目标和大学生电子设计竞赛内容，我们对课程体系和教学内容进行了调整，调整主要内容有三个方面，第一，理顺各门课之间的衔接关系，做到教学内容知识宽但不重复。些外，为了让学生了解电子信息领域的新知识和新技术，我们在选修课中开设了《前沿技术讲座》课程，分别讲述各自研究方向的新知识、新技术和新应用。第二，在重视理论教学的同时，加强了实践教学。除了增加了实验学时和综合实验课程外，还在选修课中增加了《电子线路设计制作》、《电子系统综合设计》等两门综合设计性选修课，在实习环节增加了《综合设计》实践环节，让学生有更多的时间参与实践,提高了他们的实践动手能力和工程应用能力。第三，由于可编程器件的不断发展和应用，对电子信息类的程序设计能力提出了更高的要求。在课程体系中，我们增加《数据结构》等程序设计类课程，以加强对学生程序设计能力的培养。

（二）实践教学体系改革

根据大学生电子竞赛对学生实践能力、创新能力的要求。通过研究与探索，我们优化了实践教学体系,按照学生认识——训练——创新能力形成规律,整合实践教学内容,构建由专业认知、专业技能训练、课程实验、开放式实验、课程设计、电子系统综合设计、中期实验、毕业实习、毕业设计、科技竞赛组成的实践教学体系，实践教学的比例占总学时的27%左右。实践教学体系整合课程实验内容,按照基本实验、设计性实验、综合性实验创新性实验四个层次设计实验内容。

在实验教学内容设计方面，对于基础性和设计性实验，我们规定了必做内容和选做内容；对综合性和创新性实验，我规定了系统设计的基本要求和扩展要求。这样，对学生即达到某一实验目的的共性训练，又实现了对学生的个性化培养。

（三）不断丰富教学方法和教学手段，提高了教学的质量和效率

除了采用传统的板书和多媒体技术教学手段之外，我们尽可能将各种EDA仿真软件应用到理论教学和实验教学中。让学生很直观地认识到各种理论知识在实际中的应用及应用效果。在实验教学中，对于安装电路和焊接电路等一些技能性工作，我们要求学生在课外学时完成。采用这些教学方法和手段，不仅提高了教学质量和效率，而且节约实验成本和实验室的有效利用率。

四、电子设计竞赛促进了创新实验室的建设

大学生电子设计竞赛对实验仪器的功能、性能、类型及实验室的管理模式提出了更高的要求，原来实验室常规实验教学仪器和管理模式不能满足大学生电子设计竞赛、工程应用型人才以及创新型人才培养的要求。为了给学生创新型的实验项目和教师的科研创造一个良好的平台，我们建成了电子创新实验室。实验室建设以建设先进、实用、开放的现代化实验室为目标，建成了7个实验平台：高频电路实验平台、EDA实验平台、单片机实验平台、电子测量、综合电路实验平台、DSP实验平台和通信工程实验平台。电子创新实验室能满足综合课程设计、学生毕业设计、电子设计竞赛、教师科研和创新实践活动的需要。电子创新实验室以开放性建设模式为基础建立了较为完善的开放制度，为最大限度地发挥实验室的效能，除实验教学所安排的时间段外，其他时间段面向所有学生开放，这种管理方式，保障了多元化实践教学模式的正常运行。

五、大学生电子设计竞赛促进师资队伍的建设

大学生电子设计竞赛题目有类型较多，涉及的知识几乎涵盖到电子信息类专业的专业必修课和专业选修课的所有知识。在指导大学生电子设计竞赛的过程中，教师会接触到各种各样的知识和技术，在指导竞赛过程中，教师和教师、教师和学生之间的交流会更加拓宽教师的学术和专业视野，每一届比赛结束之后留下的技术资料更是教师最宝贵的资料。经过历届指导，教师在参与实践的过程中，不断积累经验，吸收前沿知识和技术。这不仅对他们提高教学水平有很大帮助，而且也会慢慢找到自己的研究方向，并充分运用以往的研究经验，形成清晰的学术观念，逐渐地提高自己的科研能力。因此，竞赛的指导过程也是中青年教师提高教学能力和增强科研能力的过程。

六、结语

多年参加大学生电子设计竞赛经历，推动完善了我校电子信息类专业课程体系和教学内容，增强了师资队伍工程应用能力和科研能力，促进了实验室建设以及创新型人才培养。近几年来，我校电子信息类专业人才培养质量的不断提高，充分说明了教学改革取得了很好效果。

（注：本文系湖北省教育科学“十二五”2012年度规划课题，课题名称：应用型本科院校电子信息类创新型人才培养研究，课题编号:2012B439）

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