重視大學生電子設計競賽，推進電子技術基礎課程教學改革

南華大學電氣工程學院 歐陽宏志 陳文光 董招輝 賓 斌

?

重視大學生電子設計競賽，推進電子技術基礎課程教學改革

南華大學電氣工程學院 歐陽宏志 陳文光 董招輝 賓 斌

【摘要】大學生電子設計競賽是高校教學質量的比武，是促進電類基礎課程改革的良機,也是培養電子信息人才的重要舉措。介紹了在教學理念改變、教學方法改進、師資力量培養、賽前培訓等方面的經驗和總結，提出了深化電子技術基礎課程改革的具體措施。

【關鍵詞】電子設計競賽；電子技術基礎課程；實踐教學；師資培養

全國大學生電子設計競賽是教育部倡導的大學生學科競賽之一，是面向大學生的群眾性科技活動，目的在于推動高等學校促進信息與電子類學科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。競賽已經過二十年，受到廣大高等院校師生的熱烈歡迎。通過競賽培養了大學生的創新意識，提高了他們的綜合素質，同時也極大地提高了設計能力和動手能力。圍繞競賽又編寫出版了一批新教材，新的教學體系正在形成，競賽對高校電子技術基礎課程教學改革的推動作用日漸顯現[1]。在卓越計劃、國際工程教育專業認證的大背景下，電子設計競賽應該得到足夠的重視，為國家建立電子信息類人才的后備庫。我們近年來狠抓電類基礎課程的教學改革，在電子設計競賽方面取得了一些成績，主要的做法介紹如下。

1　教學理念的改變

教學理念是體現在教學過程中，用以指導教學行為的教學思想觀念，是教師在對教學的本質和規律深刻理解和把握的基礎上進行的高度概括和系統化[2]。教學理念不僅揭示了教學的本質，也反映出教學活動的追求，可以說，教學理念在某種程度上制約著教學功能的充分發揮，影響著教學質量的高低，決定著學生的發展程度。先進的教學理念是培養高質量人才的靈魂，在教學中常常具有決定性作用。競賽的目的是培養大學生的創新能力和綜合素質，促進電工電子類課程教學內容和教學方法的改革，所以受益最多的應該是學生。

樹立以人為本，知識傳授、能力培養、素質提高、協凋發展的教育教學理念，以能力培養為核心的實驗教學觀念，以培養學生實踐能力、創新能力和提高教學質量為宗旨，進一步改變電子信息類學生知識結構和能力結構，使其具備“軟、硬、虛、實”的知識結構和軟、硬件綜合調試及設計能力[3]。對我院電類專業的教學計劃和學生的培養目標做了一些調整，對教學體系進行了一些大膽的改革，制定出了實踐教學不斷線、一條龍的實踐教學體系。我們提出“以賽促教”的創新教育思想，將競賽題目中所帶來的新知識、新技術、新器件經過研究、整理，滲透到實踐教學中，將在電子設計競賽中采用的培訓方法應用到實踐教學中，更新和擴充教學內容，探索各種靈活的教學方法和手段，將競賽和教學進行有機結合，切實提高教學質量和水平，以達到良好的效果[4]。

2　教學內容的更新

教學內容必須適應時代發展的需要。按照電子技術基礎課程教學大綱的基本精神，積極開展教材建設。現有的教材一般都具有內容典型、詳細、涵蓋面廣的特點，但也存在內容不夠新穎、與實踐結合較少的缺點。與國外相比，國內教材重視電路分析的各種方法及元器件特性，輕視完整的系統電路分析、現代電子工程的理念、全新的應用技術，缺乏針對于卓越工程師的教材。所以，除了合理安排培養計劃所要求的基本知識點以外，在能力培養上有所突破，增加基本理論知識與生產實際緊密融合的綜合應用。不斷將新理論、新技術介紹給學生.引導并鼓勵學生搜集最新的期刊文獻，充分利用互聯網資源，了解國內和國際上流行的新器件、新技術，與企業實際生產接軌[5-6]。除了基本教學內容外，加強運算放大器的應用和EDA的地位。電子技術基礎是工程設計性很強的課程，在教學改革中必須用系統的觀念重構課程體系，建議在“模擬電子技術”和“數字電子技術”課程學完后，再開設一門“電子系統設計”課程。

3　教學方法的改進

根據教學需求不斷改進教學方法和教學手段。針對電子技術基礎課程理論性和實踐性均較強的特點，應注重教學內容的精選，著重講清“問題是什么”、“問題的背景是什么”、“問題的性質是什么”、“問題的解決方法是什么”等內容，給學生留有一定的思維空間，活躍學生的學術思想，注重系統的觀念，講清楚電路之間的聯系。在教學實踐中強調手腦并用，有好的思路和想法就立即實現，始終突出“在做中學”的教學理念[7-8]。課堂教學中采用多媒體與板書結合，但以板書為主，復雜的電子器件和工作瞬態可以借助于動畫。在課堂上做一些演示實驗和驗證性實驗，提升課堂氛圍，減少實驗的課時壓力。可以及早地引入電路仿真軟件，一方面可以激發學生的學習興趣，培養其實踐能力；另一方面，可以彌補實物實驗的不足，節省時間和經濟成本。

4　實踐教學環節的改革

實踐教學改革是本科人才培養的關鍵環節，要引起足夠重視。我們將模擬電路實驗和數字電路實驗從相關理論課程中獨立出來，重新組合，成為一門獨立開設的“電子技術實驗課程”，并將原課程實驗按照通識基礎性、綜合與應用性、設計與提高的層次進行分級規劃實驗項目。開發一些實驗設備先進、實驗水平高、與生產實踐結合緊密的新實驗項目，以滿足課程建設的實際需要。在夏季學期開放實驗室，讓學有余力的學生有更多機會學習[9]。

電子技術課程設計是一門綜合實踐課程，各個環節都能培養學生的能力。首先建立新穎、有實用價值的題庫，大膽引入新器件，可以將歷年電子競賽的題目截取部分或者改編進庫。方案設計時鼓勵學生用模塊化的方法，并進行仿真實驗。安裝調試時多引導，培養其故障分析和診斷的能力。總結報告按照規定的格式書寫，盡量接近電子競賽的要求。成績評定應覆蓋課程設計的全部實施過程，使學生在任一環節都能認真對待。

促進實驗室建設也是競賽的一個目的。目前還有很多高校的實驗設備不能適應競賽高頻化的趨勢，這必然要影響比賽的成績。為了適應電子競賽各種題目的要求，近年來，我們添置了PCB制板設備、頻譜分析儀、失真度測量儀和500MHz帶寬的示波器等，為競賽培訓的順利開展提供了有力保障。

5　考核方式的變革

考核方式的變革應與教學內容、教學方法改革相適應。在考試內容上，應逐漸向注重分析和綜合應用方面轉移，除了考查學生對基本理論、基本知識和基本技能的掌握情況，還要考查學生獨立分析問題和解決問題的能力，以培養學生的創新能力；在考試形式上，引入信息化技術，利用計算機仿真功能出一些設計型考題，考查學生對本學科知識的綜合掌握能力，避免死記硬背、全班雷同的弊端；在成績評定上，應增加設計性作業（大作業）、科技論文、隨堂測試、期中考試、答辯等環節，按加權方式與期末考試成績進行綜合評定，作為學生該門課程的最終成績[10]。考核方式的變革促進了公平和公正，也提升了教學效果。

6　指導教師的培養

在電子信息行業，新的知識、技術和方法不斷涌現，對電子競賽的培訓教師要求很高。我們成立了教師指導小組，分為電源類、控制類、儀器儀表類和通信類四個小組，實行指導教師責任制。在人員配備上，考慮軟硬兼顧，新老結合的原則。師資隊伍中，青年教師和老教師各有長處。青年教師對新技術、新軟件接受快，但工程實踐經驗缺乏；老教師實踐經驗豐富，但計算機應用和新技術的掌握上是弱項。在需要的時候聘請有專長的教師和專家講課和指導，盡最大可能爭取得到最佳的效果。選派部分教師參加新知識、新技術的培訓與學習，同時，教師經過學習和對學生長期的指導，可以有針對性地提出教改思想，并編寫了在全國有較強影響力的針對電子設計競賽的培訓教材[11]。這樣使得我們在電子設計競賽中，形成合力，指導教師的力量大大加強。通過對電類專業電子技術基礎課程的改革，促進了教師隊伍教學水平和自身專業素質的提高。

7　賽前的培訓

賽前培訓是競賽取得成績的關鍵，一般提前一年開始準備。我們按照四個階段開展訓練，即理論課程培訓-實踐培訓-系統訓練-強化訓練。理論課程主要是針對傳感器、模擬電路、單片機和可編程邏輯器件，以專題的形式開展，注重應用。實踐培訓可以按照基礎訓練、儀器儀表使用、單元電路訓練、單片機系統訓練、可編程邏輯器件系統訓練逐步進行，以實際動手能力的培訓為主。系統訓練的目標是模擬電子設計競賽的全過程，進行系統訓練。訓練以歷年典型的競賽題目為模板，適當進行一些調整。每周一個題目，全部訓練要求模擬實際競賽要求進行[12]。最后用4天3晚的時間完成若干個預測題，進行強化訓練，找出存在的問題。另外，賽后的測試和綜合測評環節也要引起重視。

8　結束語

大學生電子設計競賽為大學生施展才華提供了良機，同時也推動了電類基礎課程的教學改革。通過近幾年電子技術基礎課程的改革，我校取得了一些成績，獲得國家一等獎3項，國家二等獎4項，省級獎多項。但改革也需要與時俱進，將新技術、新知識融入到教學中，從而提高學生自主學習、自主創新、自主設計的能力。培養基礎扎實、知識面寬、富有創新精神和競爭意識的人才是高等學校的長期任務，為此，我們將以電子競賽為抓手，不斷地探索、不斷地研究，努力提高教學水平和教學質量。

參考文獻

[1]黃智偉.全國大學生電子設計競賽技能訓練[M].北京航空航天大學出版社,2011.1.

[2]高吉祥.全國大學生電子設計競賽培訓經驗交流[J].電子制作,2008,02:51-52.

[3]黃正瑾.對全國大學生電子設計競賽的思考[J].電氣電子教學學報,2002,02:8-10.

[4]謝東,王敏.基于“卓越計劃”的電類專業電子技術基礎課程教學研究[J].中國電力教育,2011,28:80-81.

[5]徐振方,孟艷花,王艷.從電子設計競賽看電子信息類專業的教學改革[J].安徽工業大學學報(社會科學版),2010,01: 135-136.

[6]何莉,張里.電子實踐教學與電子設計競賽改革探索[J].實驗科學與技術,2013,05:275-277.

[7]劉潤華.全國大學生電子設計競賽后的思考[J].電氣電子教學學報,1999,02:95-97.

[8]鄧德迎,唐曉輝,趙中華.基于大學生電子設計競賽的實踐教學改革思考[J].桂林航天工業學院學報,2013,01: 54-55+72.

[9]郭云林.重視電子競賽 推進教學改革——談參加全國大學生電子設計競賽的體會[J].電氣電子教學學報,2003,01: 63-66.

[10]王建盛,樓然苗.大學生電子設計競賽對課程教學改革的啟示[J].浙江海洋學院學報(自然科學版),2004,01:91-93.

[11]刁鳴,王松武,李海波.大學生電子設計競賽的實施與思考[J].實驗技術與管理,2010,09:127-129.

[12]夏春華.大學生電子設計競賽與電子類專業教學改革[J].武漢科技學院學報,2005,11:227-229.

歐陽宏志（1982－），男，湖南衡陽人，南華大學電氣工程學院副教授。

作者簡介：

基金項目：本文系南華大學教改項目（2014XJG-YB02）和南華大學2015年網絡教育資源項目的研究成果。