|
|
摘要：“全国大学生电子设计大赛”是大学生课外创新活动的重要内容之一。根据山东农业大学近几年组队参赛的情况，结合指导学生参赛的经验体会，阐述了通过参加电子设计竞赛，锻炼同学们在理论联系实际和工程实践方面的能力，激发广大同学对于电子系统设计和开发的兴趣，进一步加强第二课堂在培养大学生综合素质方面的作用，对大学生创新意识和能力培养都起到积极的推动作用。
【关键词】：电子设计竞赛；创新意识；实践能力；团队精神
为了全面提高高等教育质量，大力提升人才培养水平，国家教委于2001年初正式启动实施了“高等学校本科教学质量与教学改革工程”，提出了“实践教学与人才培养模式改革创新”等六个方面的建设内容[1]。国家教委1993年提议在高等学校的相关专业中组织开展大学生电子设计竞赛，丰富大学生的课外生活，提高大学生的创新能力，培养大学生的协作精神和理论联系实际的能力。实践证明，这种普及性的课外设计竞赛，推动了我国高等学校大电类专业课程体系和课程内容的改革，已成为我国高等教育改革和发展的辅助手段。通过电子设计竞赛培养大学生针对实际问题进行工程设计与制作的能力，营造鼓励独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境，使学生创新智慧竞相迸发。
一、竞赛促进教学改革的推进
《电子技术基础》和《单片机原理与应用》是本科电类、近电类专业的必修课程。为了提高学生学习兴趣，激发学生创新意识，将电子设计大赛与课堂教学结合起来，将大赛作品融入到课堂教学中，活跃了课堂氛围，提高了学生的学习兴趣，巩固了学生对理论知识的理解和掌握。
1.电子竞赛促进了理论教学改革的推进。由于电子信息技术的迅猛发展，使得电子类专业课程内容更新快，而教材建设往往落后于科学技术的发展，只有把最新的技术和成果充实到教学中，才能使学生掌握本领域内的最新发展动态。在课程教学与实验实践中不断将先进的技术、器件及时引入，如我们将传统的分立元件教学内容作为学生自学章节，重点放在集成电路的应用、电子设计自动化（EDA）等方面的教学内容，这些内容接近工程实际，有利于学生动手能力的培养，并将Protel、Matlab、MAX-plus等软件开发工具穿插于各门相关课程或实践环节的教学中。在理论授课时通过实用设计性电子电路的例子，加深学生对理论知识的理解和掌握。模拟电子技术基础是一门理论性和实践性都很强的课程，在课程讲解时若及时给出与课程内容紧密结合的实例，不但有助于学生深入掌握理论内容，更有助于理论联系实际，培养学生分析问题、解决问题的能力，比如讲光敏器件的工作原理时，插入光控开关的实例，讲三极管工作原理时插入三极管在压力测量、遥控开关中的应用电路，讲功率放大器的工作原理时插入扩音器的实例等等。分析历届电子设计竞赛试题，每届一般是 ~8道设计题，其知识面涵盖了电子技术（模拟电子技术和数字电子技术）、单片微型计算机、雅线电技术、EDA、电力电子技术、FPGA等专业知识，而且设计指标逐年提高，难度逐年加大，新技术、新器件不断增多。我们针对不同的课程选取往年的竞赛内容作为教学案例，加深了对理论、概念的理解，增强了记忆，教学效果得到显著提高。学生通过对“数字电子钟”的设计，掌握了单片机的最小系统构成，放大电路的调试，单片机软件的编程等，达到全面提高学生理论知识和工程素养的目的。
2.电子竞赛促进了实践教学改革的推进[2]。理论教学和实验教学是高等教育两个不可缺少的组成部分，实验教学不但能加深对理论教学的理解，而且对学生的动手能力、创新意识和能力的培养至关重要。但目前的实验教学存在着诸多弊端，从实验内容上看，验证性实验过多，综合性、设计性实验偏少，先进的实验项目更少，从实际操作上看，学生多、设备少，学生动手的时间不足，这样的实验教学模式严重削弱了学生学习的主动性，阻碍了学生创新能力和实践动手能力的提高。大学生电子设计竞赛的举行为电子技术实验教学改革和实验内容的更新提供了千载难逢的良机。针对实验教学存在的弊端，我们对实验教学内容进行改革，将实验内容由易到难分为三个层次：①基础验证性实验。这部分实验用来验证课堂上所讲授的基本理论和方法，其目的是让学生理解基本电子器件的工作原理，其内容包括实验目的、实验电路、所用仪器设备、实验内容及步骤、思考题等。学生按照一定的流程完成验证实验之后，基本上具备调试和测量简单电路的能力。②提高性实验。这部分实验是已知实验电路和实验内容及要求，让学生独立完成实验步骤及测试方法的拟定，实验设备的选择等。这部分实验以简单的应用性、集成电路为主，使学生学会电子电路的测试方法。③综合设计性实验。这部分实验是提出实验题目、实验内容及要求，让学生独立完成电子电路设计、元器件选择、电路的安装和调试、拟定实验步骤和测试方法等，课题组将历届电子竞赛内容作为综合设计性实验，取得了可喜的成绩，以电子竞赛的内容为基本素材，设置了综合型、设计型、创新型实验。学生完成综合设计型实验后，基本上具有综合应用知识的能力以及解决实际问题的能力。
二、电子竞赛提高了毕业设计的水平[3]
毕业设计是高等院校培养学生创新精神和实际动手能力的一个重要教学环节，是学生综合运用所学知识进行科学研究和工程设计的初步训练。由于学生数量多、指导教师少、毕业实习场地少，毕业设计（论文）的题目陈旧，学生能动性的发挥和独立思考创新的空间受到限制。为此，将历届电子设计竞赛中的创新设计的内容进行延伸，适当增加内容提高难度，使学生对自己构思的作品进一步深化，独立完成作品。在这一过程中，要求学生利用专业知识对原有方案进行分析论证，设计出改进方案。整个过程是以学生为主题，指导教师起到画龙点睛的作用。经过最近几年的尝试，收到了明显的效果：①提高了学生毕业实习的兴趣。结合竞赛内容安排毕业实习，克服了指导教师指定题目，学生被动接受，发挥空间狭小的弊端；②毕业设计时间有了保证。学生在大三期间结束比赛后，即可提前进行毕业设计，将比赛内容进行延伸，充足的时间是高质量论文的必要条件；③学生得到了综合锻炼。学生在以往竞赛的基础上，将自己的作品继续完善，不仅巩固了理论知识，而且还利用了目前相关领域中先进的研究成果。
三、在科技竞赛中培养学生的创新意识和实践能力
通过参加各类竞赛及科技制作，对学生在综合应用知识、发挥个人潜能、提高分析问题和解决问题的能力等方面都起到了很好的促进作用，而且培养了学生的创新精神、实践能力和协作精神。课题组以此为目标，尝试以竞赛为实践载体培养学生创新能力的实践方法，取得了良好的效果。①营造了创新的氛围。坚持从新生入校起就接受科技创新良好氛围的熏陶，通过大学生课外科技作品展示和经验交流来激发学生的热情；通过介绍学院雄厚的师资力量和科研成果来激发学生的自信；通过“高科技与现代电子”系列科技讲座来激发学生的创新精神和科研动力，为学生创造了良好的创新氛围。②搭建了创新平台。依托学校学科和师资队伍优势为科技竞赛的实施提供支持。其次，依托学校广阔的科研平台为学生科技创新提供支持。再次，依托组织优势为学生科技创新提供支持。学校成立了大学生电子综合创新活动室、课外科技活动室等，保证了学生科技创新活动健康、有效地开展。③将学生的创新活动与申请专利相结合，积极引导学生申请专利。目前，部分学生在课外科技活动中成绩突出，将作品转化为专利，部分专利已经转化为生产力。学生在这一过程中，体会到了科技带来的乐趣。
大学生综合能力的提高和创新能力的培养是一个长期的过程，科技竞赛的实施是这种能力培养与提高的有效途径。实践证明，将课程、竞赛、实验、课程设计、毕业设计、专利申请等有机融合有利于创新人才的脱颖而出，此外，配合电子设计课程的教学与电子竞赛的开展，创建了山东农业大学电子设计竞赛网站，创办了大学生“机电之光”大学生课外科技活动协会，形成了一定的辐射效果。
参考文献：
[1]教育部财政部.关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见[Z].教高[2001]1号.
[2]郭云林.重视电子竞赛推进教学改革，电气电子教学学报，2003，（2）.
[3]刘力红，张东速.以设计竞赛为载体，促进学生综合素质提高[J].安徽理工大学学报（社会科学版），2010，（ ）.
资助项目：国家人才培养模式创新实验区项目资助项目――“农业工程类专业创新型人才培养模式实验区”（高教（2009）21号）。2010年度山东省高等学校省级精品课程――模拟电子技术，鲁教高字〔2010〕15号）
作者简介：侯加林（19 3-），男，教授，博士生导师，主要从事农业电气化及其自动化的教学与科研工作。
转载注明来源:http://www.ybaotk.com |
上一篇：一个好的班主任能够带好一个班下一篇：小学数学合作交流中学会自主学习
|
发表于 2020-7-29 14:43:52
中发现Ni：
中发现Ni：
中发现Ni：
中发现Ni：
中发现Ni：
中发现Ni：
发表于 2020-7-29 14:44:06
QQ登录
