关于高职高专学生参加全国电子设计竞赛的思考-2019年教育文档

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关于高职高专学生参加全国电子设计竞赛的思考
# @3 \+ P) G& d# _. Q* f9 a9 E目前，每两年一届的全国大学生电子设计大赛在全国各省市
如火如荼地展开， 并引起了高职高专院校领导决策者的重视。要
想在激烈的竞赛中脱颖而出， 指导教师的水平、参赛学生的综合
素质和技能素质、院校的科研设备和科研氛围， 以及参赛前的训
$ o9 T. h, k* V# I! L  b2 N! i练内容、方法等因素非常重要。本文对高职高专学生参加全国电
. ^! I  Y. J8 ]- R9 G, ~子设计竞赛进行思考， 分析高职高专学生参加电子设计竞赛的意
义，探讨参赛学生的选拔方法、条件以及所需的知识结构，并提
出竞赛教学与实践训练方法。
6 P: D: o7 O3 E" T- _) h一、高职高专学生参加电子设计竞赛的意义
4 a/ G. q, k# ^高职高专学生参加电子设计竞赛具有重要意义，表现在：
( 一) 可以提高高职高专学生的综合素质
* Z. b. U4 ?7 Z  \  u高职高专学生在参加电子设计竞赛过程中， 既参加了培训又
+ }: F8 Q6 b4 A) B: a参加了竞赛，培训过程不但使他们已学过的基本知识得到巩固，
/ Q; C8 u$ M, \( J7 o5 r同时使他们学习了新知识， 掌握了实用技术。竞赛时通过诸多的
途径，如选题、分析、确定方案；查找资料、浏览文献、选择元
: B0 ]5 Z4 E  |" H5 v器件；电路板设计加工、安装、调试；论文撰写、参加答辩等过
程，等等，学生的能力与素质将得到综合提升。更重要的是，在
这短时间的培训和竞赛中， 指导教师的实际专业水平也能得到很
5 o+ ^3 l$ R  {- E) ]- q! @4 L: K大的提高，教师自身综合素质也能得到明显的改善。
/ z& ~% R; N! @. j+ s$ U( 二) 可以增强学生的就业竞争力
! `- W) d9 [+ Q" E参加竞赛有助于培养高职高专学生的实践动手能力， 而竞赛
' Z0 `/ s& l+ C* l# I" `; P# @成绩在学生的就业过程中也有一定助益。用人单位特别是产品设
; F6 @5 h& O2 c) L8 L计单位在招聘毕业生时， 往往会首选竞赛获奖的学生， 其次是参
% k7 W1 I3 O$ B0 u! S# E( i2 q( U加过竞赛的学生。因此， 可以说参加竞赛一定意义上有助于增强
学生的就业竞力。
( 三) 可以促进学校人才培养机制的改革
学生参加电子设计竞赛， 不但可以为自己赢得荣誉， 而且可
以为学校赢得荣誉。这就促进了学校在教学计划中设立创新能力
6 y4 B+ X2 f  V3 u的人才培养机制。例如， 有些学院将获奖学生的等次折算成一定
" u$ H/ G% {( O的学分， 代替专业必修课的学分， 超出教学计划规定的学分可以
替代公共选修课学分。这表明学校的人才评价机制已经发生重大
转变，具有较强的科研能力和创新能力的人才， 才是学校最终的
# G$ {: q% h* C5 V0 t) ?培养目标。因此，应变革原有人才评价模式，以适应社会发展的
需求。
% Y% @) K: N! I  ~6 @二、参赛学生的选拔条件
在参赛学生的选拔上，应遵循以下选拔条件：
6 N/ o2 I( q. N6 g0 F- V, M首先，学生思想应上进、有斗志、能吃苦耐劳、有极强的团
- ^2 T: {; n' i! p队精神。思想上进即是有想展示自我、超越他人的精神。有斗志
- [- z8 |" B7 q" g就是不轻易认输、不妥协、不到成功的彼岸不服气的韧劲。能吃
苦耐劳就是有能连续作战的精神( 因为一般竞赛要连续持续3 天
+ ]0 h7 b" R2 G$ \3 }4 夜) 。有极强的团队精神就是队员间要有真诚合作、相互包容，
, X6 Z% B/ p, ]- F7 _2 e# j* J  t# A不能因小事、琐事而相互刁难。
2 E+ w8 x/ g! ]& b. ?8 q其次，应考察学生的素质。素质包括知识素质、能力素质两
方面。知识素质就是要有比较全面的理论知识， 即从典型单元电
路常用电子功能模块、传感技术及测量电路到单片机原理及编
- F! c( ]+ y9 I9 X- T- \0 n程、PLC原理及编程等方面都要有一定的了解，同时要能相互联
, V1 X! N2 u+ G6 w4 a1 S7 }系、相互贯通且融为一体。因此，一般来说，最好从大二以上学
生中挑选参赛队员。
1 X' v4 M6 Q% R2 g7 Z! G三、参赛学生所需的知识结构
纵观这几年大学生电子设计所竞赛的参赛题目可知， 竞赛内
容逐渐往基本知识的拓展应用及创新的方向发展， 这对学生的参
赛要求也越来越高。根据历年来参赛题目的知识要求， 参赛学生
所必须掌握的知识大致如下。
3 ]; ?3 k1 r9 r4 d* R需要掌握的光电技术电路有： 光电开关电路、光电隔离电路、
5 P5 u& z3 r$ G9 V$ }/ c- `光电报警电路、光电接口电路、光电探头电路、光电放大电路、
/ @0 m, z' U8 M光栅电路，光放大器、光电音乐电路、光电探测器电路、光电发
1 {8 z$ g6 {" f+ Q; B( b射及调阳电路、光电检测电路、光电温度计电路、液晶显示电路、
) ~( B3 {7 x6 w7 RCGD应用电路、光电控制电路、光电测量电路、光电闪光电路、
2 m  z& V' C  w. Y光电时钟及定时电路、光电接收电路、光电驱动电路、光电玩具
0 P* I$ p! f5 \1 k电路、光电振荡电路、光电照明电路、光电传输电路、光电池充
电电路、光电频率计电路、数显表电路、光电触摸电路、光电计
数电路等。
4 y5 ?% w" }7 M( J需要掌握的信号产生实用电路有： 振荡电路、函数信号产生
电路、文氏信号产生电路、高频信号产生电路、压控振荡电路、
; C( ?( P3 b. m4 l. o: t$ ^可编程信号产生电路、频率合成器、其他信号产生电路等。
3 D8 k: c/ p: b# e6 I8 d- S需要掌握的555 电路专集电路有： 555- 自动控制电路、555-
* H! o! C! @! U) _" t1 h3 t* s, F照明、彩灯电路、555- 电源变换电路、555- 计量检测电路、555-
) K% R0 {4 v- L9 Q) i2 F# o+ ?) O' f延时定时电路、555- 时基电路、555- 触发开关电路、555- 保护电
6 u& C. d% h- K# n5 D1 a' B" d$ S8 C路、555- 红外遥控器、555- 通讯遥控电路、555- 单稳态电路、555-
+ d# `1 P2 l6 }! q8 O# z6 g: n2 _无态电路等。
! k8 Q( ~& X8 K) Q4 t1 l& ]8 e需要掌握的电源电路有：集成稳压电源、晶体管稳压电源、
) c/ x' e9 v) R& j' t5 b3 o# Z( N线性稳压电源、开关型交流转直流(Ac-De) 、开关型直流转交流
(DC-AC)、恒流源、脉冲电源、IGBT 应用电路、开关稳压电源、
: X+ m/ U* b( f' z6 H  J逆变电源等。需要掌握的控制电路有：电机控制电路、自动控
制电路、晶闸管控制电路、报警控制电路、超声波遥控控制电路：
6 C" T2 ?+ g) _" U! `7 P继电器开关控制电路、红外线热释遥控电路、温控调速电路等。
; J, F/ y+ ~$ J6 Q1 ~& I* H需要掌握的通信电路有：无线发射电路、无线接收电路、有
线通信、USB电，路等。
需要掌握的微机单片机有：单片机制作、接口电路制作、信
; ?: L' g1 f# b, O号采集电路制作、电平转换电路制作等。
- [$ r# ^. z  d& j. g- B需要熟练掌握protel软件(99se 版，或DXP)：会用它画电
& u% Q- a* l1 E/ [' S/ n路原理图，制作封装库，画出电路板，合理快速布线。
; V" T9 E" @% l: T" I) c9 k四、竞赛教学与实践训练方法
大学生电子设计竞赛的试题涉及的主要内容有： 模拟、数字
5 W) v3 s6 M" C8 z. |. ^! U. @5 ?电子技术、低频、高频电路、传感器技术应用、单片机原理及应
  G+ H& ?! Y1 e9 T. J9 r用、电子测量技术、可编程控制器、通信原理、自动控制原理等。
试题涉及的主要实践环节有： 计算机辅助设计与PCB板制作、电
$ A9 A0 U! U/ f  e3 @) o子焊接工艺、电设路计、安装及调试、测试数据的分析和利用；
新型器件选择与应用，等等。
% n7 A( K, Q# b8 v/ r5 d3 w电子竞赛的内容分为基本部分和发挥部分两个部分。基本部
* |: J' j* Q3 \分是测试学生运用基础知识能力、设计能力和独立制作与调试能
; R. z$ S0 P% w% u' i2 _力。绝大多数参赛学生能在规定的时间内完成基本部分要求。发
挥部分使优秀学生能有发挥与创新的余地，是基础部分的拓展。
' V4 Y$ A- T# C# J- V- P! k学生进行整体方案设计时， 既应考虑基础部分的要求， 又应兼顾
发挥部分的要求。要求学生具备综合设计、分析能力，学生之间
的相互配合与协作能力等。针对电子设计竞赛的内容、要求和特
点，可对参赛学生进行以下方面的训练：
& \# B2 x/ i% e1 f$ @2 R, R+ L一是基础知识训练。基础知识训练的目标是达到“七会
5 P) K  E/ W! O2 e3 e一牢固”，即基本知识要牢固，会看图，会画PCB板，会焊接安
/ F0 Z0 J' ?. A  ?装，会测量，会分析测量数据、会查资料，会写论文。由于高职
' N( t* S3 E1 S4 ]0 c4 K, E- b高专参赛队员基本是大三的学生， 竞赛涉及的知识已经提前一个
学期修过，因此，在暑假集中培训阶段，可要求他们巩固已学过
的知识，同时注意与应用密切相关的基础知识。例如，对于模拟
电路要求学生在懂得基本的半导体知识后着重掌握各种基本放
" b/ x7 U. O* a0 s- R: a大器的工作原理及应用，运算放大器、比较器的原理及应用，各
种振荡器的应用，功放、电源等；对于数字电路则要求学生切实
# Y) q; W+ F; G+ u1 m巩固各种组合逻辑电路和时序逻辑电路的应用与基本的设计思
+ N4 Z. X' M4 q2 D  g, Y想等。
重视对参赛队员焊接知识的培训， 学会使用常见的各种测量
仪器，学会使用互联网进行查阅资料， 最后要强调设计总结报告
) _. z0 [7 |$ x6 R3 t& K/ O0 W, {4 Z的写作， 这一点往往被参赛队员忽视。设计总结报告是竞赛作品
+ {6 I* J! ]- l的一个重要组成部分， 其内容体现参赛队员的设计思想、实现手
1 x) @8 n  y2 J! q2 n$ Y段以及测试结果等方面。设计总结报告质量的高低反映参赛队员
的写作能力优秀与否， 同时也关系作品成功与否， 因此要重视对
3 b$ W" l  N+ |文档写作的培训。
6 g! G0 b& x; w3 F+ S  v二是模块训练。模块训练的内容和目标是由浅入深， 循序渐
进，有计划地进行培训，独立完成电子电路模块设计与制作，组
织各种形式的学习讨论会， 促进信息交流， 优秀作品及时整理归
档，达到建立相关硬件、软件、资料的“共享资源库”。结合电
子设计竞赛常用到的模块，进行相应基本单元电路的设计与制
作，其内容包含有单片机最小系统、可编程逻辑器件最小系统、
MD与D／A电路、集成直流稳压电源电路、信号放大电路、信号
6 o# C. E& T1 e4 v* E" z* i产生电路、信号处理电路、声音报警电路、压力、光电等传感器
应用电路、功率驱动电路、显示电路等。
三是综合训练。综合训练的目标是将模块综合成某种功能系
统，培养学生电子设计的综合能力。参赛队员存在的普遍弱点是
3 H8 S( k) y/ B7 N! s理论与实践结合不够， 不具备综合运用所学知识进行系统设计的
能力，创新及独立工作的能力较差，新器件、新技术应用能力也
较差，因此对参赛学生的赛前训练中尽可能结合各个模块功能进
行实训。让学生自己设计或由指导教师根据模块功能制定设计方
案。对于同一个制作题目让两组参赛队员采用不同的设计方案实
+ z" W6 W  X$ G; [! G8 k现，然后比较制作实物的性能参数，加深他们对不同器件、不同
模块特性的认识。从而提高学生的综合素质。
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