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
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
. D1 O3 P; [  @, Q5 [: L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
* T' @0 w) U! V5 V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
3 S5 A: V/ {0 k1 C& W! F. t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
; o( g9 v  @: s7 P出竞赛教学与实践训练方法。
( A! P5 i1 F. u" F: G' ^一、高职高专学生参加电子设计竞赛的意义
高职高专学生参加电子设计竞赛具有重要意义，表现在：
" L2 A& O2 d7 b3 C4 E5 \8 u( 一) 可以提高高职高专学生的综合素质
% t$ m2 O$ t, H7 z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
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，
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
4 i( P- }. G( u途径，如选题、分析、确定方案；查找资料、浏览文献、选择元
: ?: V; I% ]* i5 P$ Y5 L器件；电路板设计加工、安装、调试；论文撰写、参加答辩等过
9 A! N: G' V' `# O4 ]* ]6 m程，等等，学生的能力与素质将得到综合提升。更重要的是，在
! E. s  Q3 x  X! I7 w6 [( p4 O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
/ e( i- M/ l# c* [3 {5 u  T$ Y大的提高，教师自身综合素质也能得到明显的改善。
. j8 {0 G0 I6 z0 d) W( O( 二) 可以增强学生的就业竞争力
; d' ~! f. I! g6 A5 G+ [' Y4 z+ g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
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
, e4 ?2 [; E& [3 d0 T+ A. u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
; W% A7 G& z8 G, k2 ?' ?. [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
4 @: G& D. r0 B: `/ Y( O5 a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
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
' D7 v! c$ x0 j" B  D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
8 g7 Y/ ]$ v$ e8 N9 F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
* v6 F5 D9 A9 N( S6 i/ {需求。
二、参赛学生的选拔条件
, U# T. @$ K, {) {3 h在参赛学生的选拔上，应遵循以下选拔条件：
首先，学生思想应上进、有斗志、能吃苦耐劳、有极强的团
% o9 d7 @" d8 o/ t) \0 B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
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
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，
- j7 Q# n+ m! J! N不能因小事、琐事而相互刁难。
% ]/ \7 v) g( c, S4 o) L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
  `* N- L. P2 c: H# T1 a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
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
9 t4 A* |  d# e6 H- Q; M8 B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。
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
7 v% O4 H% {' {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。
需要掌握的光电技术电路有： 光电开关电路、光电隔离电路、
光电报警电路、光电接口电路、光电探头电路、光电放大电路、
8 p! |1 [" l  {光栅电路，光放大器、光电音乐电路、光电探测器电路、光电发
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、
4 O$ l1 ]5 h. S/ {/ P. fCGD应用电路、光电控制电路、光电测量电路、光电闪光电路、
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
+ l- N. N9 M) o( R+ A% [0 r电路、光电振荡电路、光电照明电路、光电传输电路、光电池充
7 E5 j+ T! K6 r0 T/ q电电路、光电频率计电路、数显表电路、光电触摸电路、光电计
8 {9 M* p& p" |4 M7 g数电路等。
6 H+ h1 |# W9 _! G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、
3 m3 O  t0 l. l3 p1 T. ~可编程信号产生电路、频率合成器、其他信号产生电路等。
. E" U. a' ?: f5 A: G7 k需要掌握的555 电路专集电路有： 555- 自动控制电路、555-
照明、彩灯电路、555- 电源变换电路、555- 计量检测电路、555-
- M! Q- R: z  F% ]延时定时电路、555- 时基电路、555- 触发开关电路、555- 保护电
& c+ _7 t4 ~4 d/ T9 ~2 c7 {5 A5 Q路、555- 红外遥控器、555- 通讯遥控电路、555- 单稳态电路、555-
无态电路等。
5 N& ^% W+ X* }+ z  N1 b+ q需要掌握的电源电路有：集成稳压电源、晶体管稳压电源、
$ ?8 o$ p# n& h" Z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、
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：
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。
需要掌握的通信电路有：无线发射电路、无线接收电路、有
+ @0 l' o: C3 Q! K2 c' f+ v3 l6 W线通信、USB电，路等。
6 m  C& U7 [% f) x7 M: ?+ D1 w9 K需要掌握的微机单片机有：单片机制作、接口电路制作、信
号采集电路制作、电平转换电路制作等。
需要熟练掌握protel软件(99se 版，或DXP)：会用它画电
/ G% j$ w1 W8 j6 j8 I7 D路原理图，制作封装库，画出电路板，合理快速布线。
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
电子技术、低频、高频电路、传感器技术应用、单片机原理及应
2 N$ I6 o- C( S8 x4 J" M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
5 P. W! C. d+ N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。
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
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
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。
6 o- h1 ?# k. W( j6 }& T0 u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
. ]* O; j% H2 K, {" K点，可对参赛学生进行以下方面的训练：
一是基础知识训练。基础知识训练的目标是达到“七会
一牢固”，即基本知识要牢固，会看图，会画PCB板，会焊接安
装，会测量，会分析测量数据、会查资料，会写论文。由于高职
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
" w1 W, O1 d( \; r  C: a/ t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
; H- U5 W: }- d# L) }4 g1 Y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
# v$ v7 j5 o: j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
* y! U7 U8 l5 c$ @" E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
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
想等。
5 {: ], K, Y# m3 C" N7 s; @+ Z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
& O0 X7 b! k: |& l* W6 f, i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
9 l( b) I5 U) c7 \/ Z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
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
文档写作的培训。
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
4 w. G# @" g8 W" w5 y! x0 b) U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
0 o1 }+ i6 R8 H! U$ Q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、
; D( [. g1 W% E, N' C" ]" z7 vMD与D／A电路、集成直流稳压电源电路、信号放大电路、信号
产生电路、信号处理电路、声音报警电路、压力、光电等传感器
5 a% M$ m' o( U" G8 J$ B  i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
, K, G+ ]) z/ h( B  ^+ w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
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
( _; G! H5 i5 i+ N! Q: F# X) {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
' V  Y$ l8 C, q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
! m7 n$ }9 o4 D, Z3 R6 h: D/ [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
5 x8 I# f% C8 L3 y模块特性的认识。从而提高学生的综合素质。
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