時間：2022-04-24 03:06:09
序論：在您撰寫電子設(shè)計論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
摘要：隨著當(dāng)今經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，一種電子設(shè)計自動化的技術(shù)又稱為EDA技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)計中并得到了全面的認(rèn)可。EDA技術(shù)成為了傳統(tǒng)的電子設(shè)計發(fā)展上的新機(jī)遇，為電子設(shè)計帶來了新的技術(shù)理念，對電子設(shè)計行業(yè)的影響是巨大的。EDA技術(shù)在電子設(shè)計的發(fā)展中憑借著獨特的靈活性和便利性占據(jù)著舉足輕重的地位，引領(lǐng)著電子技術(shù)發(fā)展的潮流。本文將針對以EDA技術(shù)的研究應(yīng)用工作，對EDA技術(shù)的概念進(jìn)行了簡單的闡述，并根據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢對設(shè)計流程進(jìn)行了步驟和環(huán)節(jié)的分析，在EDA技術(shù)的應(yīng)用中分析了它需要注意的問題，希望可以對電子行業(yè)中更深層次的利用提供幫助，為之后的電子設(shè)計系統(tǒng)化和現(xiàn)代化的工作提供技術(shù)方面的啟示。
關(guān)鍵詞：電子設(shè)計；EDA技術(shù)；應(yīng)用；注意事項
引言
EDA技術(shù)在電子設(shè)計中是基于網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)和眾多科技中的一種新型技術(shù)。目前，在很多西方發(fā)達(dá)國家中已經(jīng)將EDA這種先進(jìn)的技術(shù)廣泛的應(yīng)用于電子設(shè)計中，從在效率、速度和質(zhì)量上都取得了明顯的成效。EDA技術(shù)已經(jīng)全面的引領(lǐng)了電子設(shè)計發(fā)展的方向，所以，想要有效的利用EDA技術(shù)發(fā)展電子設(shè)計就要全面的去認(rèn)識它，正確的以EDA技術(shù)的含義為基礎(chǔ)了解它的優(yōu)勢，并熟練的掌握EDA技術(shù)的設(shè)計應(yīng)用流程。注意EDA技術(shù)在電子設(shè)計中實際操作中會出現(xiàn)的問題從而更好的實現(xiàn)它的技術(shù)價值，這樣才能在電子設(shè)計的發(fā)展中追趕發(fā)達(dá)國家的腳步，才能全面的提升我國電子設(shè)計行業(yè)的發(fā)展水平。
1.EDA技術(shù)概述
EDA（ElectricDesignAutomation）又被稱為電子設(shè)計自動化[1]，EDA技術(shù)作為電子技術(shù)和仿真模擬工作的技術(shù)基礎(chǔ)引領(lǐng)著電子技術(shù)發(fā)展的潮流。EDA技術(shù)在電子行業(yè)中的應(yīng)用為電子設(shè)計的工作提供了很大的技術(shù)依靠。當(dāng)前，EDA技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域正不斷地得到擴(kuò)展，許多電子設(shè)計行業(yè)發(fā)達(dá)的國家對EDA技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，我國也應(yīng)該在電子行業(yè)中以EDA技術(shù)為發(fā)展的突破口提高電子設(shè)計的質(zhì)量和水平，可以讓電子設(shè)計工作在更加系統(tǒng)和科學(xué)技術(shù)的支撐下實現(xiàn)更深層次和更廣泛的發(fā)展應(yīng)用。EDA技術(shù)在電子設(shè)計中是通過可編程邏輯器件PLD（ProgrammableLogicDevice）技術(shù)在數(shù)字系統(tǒng)上的應(yīng)用發(fā)展而來的。EDA技術(shù)通過計算機(jī)在PLD技術(shù)的基礎(chǔ)上利用硬件描述語言HDL（HardwareDescripitionLanguage）來實現(xiàn)目標(biāo)邏輯[2]。設(shè)計者可以在EDA技術(shù)的支持下完成軟件描述硬件的功能，然后通過現(xiàn)場可編程門陣列FPGA（FieldProgrammableGateArray）或者是復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice）來完成所要設(shè)計得結(jié)果。這個技術(shù)的應(yīng)用為電子設(shè)計工作帶來了極大的靈活性和便利性。
2.EDA技術(shù)的基本特征及優(yōu)勢
2.1EDA技術(shù)的基本特征
EDA技術(shù)的設(shè)計流程與傳統(tǒng)的電子設(shè)計流程恰好相反，它是自上而下的設(shè)計流程[3]。在傳統(tǒng)的電子設(shè)計中，它是先確定了集成電路的芯片后再根據(jù)各個模塊的功能進(jìn)行局部的設(shè)計，然后再完成整個的系統(tǒng)設(shè)計。這種電子設(shè)計的方法存在著很多的問題和缺陷，需要的器件太多，容易出現(xiàn)故障，對元件的消耗很大，設(shè)計的效率很低。而EDA技術(shù)在電子設(shè)計中采用相反的電子設(shè)計流程可以有效的克服傳統(tǒng)的電子設(shè)計中存在的問題和缺陷。它在設(shè)計之前就從電子設(shè)計的整體角度考慮將系統(tǒng)中的各部分結(jié)構(gòu)規(guī)劃好，在對方的框圖進(jìn)行劃分時對相關(guān)的工作進(jìn)行仿真和糾錯，利用HDL進(jìn)行描述高層次邏輯并結(jié)合綜合優(yōu)化的方法來完成所有的工作，在EDA技術(shù)的幫助下實現(xiàn)對任意一項硬件功能進(jìn)行系統(tǒng)描述。最后通過FPGA和CPLD來實現(xiàn)電子設(shè)計的結(jié)果。這樣的電子技術(shù)的應(yīng)用有效的避免了傳統(tǒng)電子設(shè)計中會出現(xiàn)的問題，降低了實際操作中可能出現(xiàn)的故障幾率，極大的提高了設(shè)計的效率。
2.2EDA技術(shù)的優(yōu)勢
1）應(yīng)用廣泛EDA技術(shù)具有應(yīng)用廣泛的優(yōu)點?，F(xiàn)階段，在電子設(shè)計中比較常用的編程方式酒紅色無線編程和在線編程，而EDA技術(shù)在電子設(shè)計中可以很好的適應(yīng)并實現(xiàn)無障礙編程，同時讓編程更加具有保密性的特征引領(lǐng)著電子設(shè)計的發(fā)展潮流。2）可靠性高EDA技術(shù)具有可靠性高的優(yōu)點。傳統(tǒng)的電子設(shè)計中具有復(fù)位障礙和跑飛缺陷，EDA技術(shù)不僅可以很好的克服這個缺陷還可以將電子產(chǎn)品中的各系統(tǒng)通過集成和壓縮在一個芯片中，在電子設(shè)計中便于被管理并有效的控制了風(fēng)險，提高了電子設(shè)計的可靠性。3）普適性好EDA技術(shù)具有普適性好的優(yōu)點。在電子設(shè)計的升級和創(chuàng)新環(huán)節(jié)中，EDA技術(shù)可以憑借其容量大、速度快和效率高的特征被得到有效的應(yīng)用[4]，這對于通信類的電子設(shè)計具有很大的優(yōu)勢。4）效率高EDA技術(shù)具有效率高的優(yōu)點。EDA技術(shù)在多種模塊的功能化下可以實現(xiàn)多任務(wù)的并行，大大的提高了電子設(shè)計中的速度和效率。超越了傳統(tǒng)的電子設(shè)計，滿足了電子設(shè)計對信息化和市場化適應(yīng)的需求。
3.EDA技術(shù)在電子設(shè)計中的流程
EDA技術(shù)在電子設(shè)計中的流程（如圖1EDA電子設(shè)計流程圖）首先是將設(shè)計的意圖通過EDA工具的文本或圖形編輯器用文本方式或圖形方式表達(dá)出來。在通過設(shè)計意圖完成設(shè)計的描述之后就可以進(jìn)行編譯，編譯主要是轉(zhuǎn)換格式和對一般性的語法及電路進(jìn)行排錯。為接下來的邏輯綜合和優(yōu)化做準(zhǔn)備。邏輯綜合是綜合器針對于FPGA/CPLD供應(yīng)商的具體產(chǎn)品對源文件進(jìn)行綜合，綜合后得結(jié)果具有硬件可實現(xiàn)性，這也是硬件電路從軟件轉(zhuǎn)化過來的關(guān)鍵一步。綜合的同時，還將設(shè)計中冗余邏輯進(jìn)行去除優(yōu)化，從而節(jié)省了資源，提高了效率。一般是對資源優(yōu)先或是速度優(yōu)先兩種方式進(jìn)行優(yōu)化。綜合優(yōu)化就是對軟件的設(shè)計和硬件的可實現(xiàn)性進(jìn)行結(jié)合，也就是對具體型號的芯片進(jìn)行布局、布線和適配。之后進(jìn)行功能的仿真和時序的仿真，在這個階段如果仿真沒有發(fā)現(xiàn)問題就可以通過編程器或者是下載電纜將適配器產(chǎn)生的配置文件下載到目標(biāo)芯片中。然后針對FPGA/CPLD直接應(yīng)用于系統(tǒng)中通過硬件測試進(jìn)行檢測[5]。4.EDA技術(shù)在電子設(shè)計中的應(yīng)用在電力的系統(tǒng)設(shè)計中，電力線主要是通過采用濾波器的低通功能進(jìn)行載波通訊，它是通過濾波器將高頻的信息過濾掉，使得工頻電流可以接地，阻抗可以變換。由于常見的數(shù)字濾波器在實際操作中有著計算速度低等缺陷常常使用模擬濾波器來滿足實際的操作需求，但是模擬的濾波器在應(yīng)用中還是有著很多的問題。比如。在實際的操作中，模擬的濾波器很難調(diào)試、系統(tǒng)的級數(shù)低、參數(shù)漂移等。所以為了解決這些問題，就會在電子設(shè)計中采用EDA技術(shù)。在EDA技術(shù)中的A/D轉(zhuǎn)換和濾波器可以很好的解決傳統(tǒng)的濾波器存在的問題。如圖2所示就是在電子設(shè)計中應(yīng)用EDA技術(shù)進(jìn)行設(shè)計的被遞歸型濾波器的模擬圖[6]。在現(xiàn)場可編程門列陣的內(nèi)容主要由六個部分組成，是以時序控制器為核心的非遞歸型濾波器的設(shè)計，在具體的工作過程中是由時序控制器為其余的五個模塊進(jìn)行控制信號的輸送。具體工作流程如下：1）A/D轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)換結(jié)束的信號EOC上升沿發(fā)送給時在這個階段如果仿真沒有發(fā)現(xiàn)問題就可以通過編程器或者是下載電纜將適配器產(chǎn)生的配置文件下載到目標(biāo)芯片中。然后針對FPGA/CPLD直接應(yīng)用于系統(tǒng)中通過硬件測試進(jìn)行檢測[5]。
4.EDA技術(shù)在電子設(shè)計中的應(yīng)用
在電力的系統(tǒng)設(shè)計中，電力線主要是通過采用濾波器的低通功能進(jìn)行載波通訊，它是通過濾波器將高頻的信息過濾掉，使得工頻電流可以接地，阻抗可以變換。由于常見的數(shù)字濾波器在實際操作中有著計算速度低等缺陷常常使用模擬濾波器來滿足實際的操作需求，但是模擬的濾波器在應(yīng)用中還是有著很多的問題。比如。在實際的操作中，模擬的濾波器很難調(diào)試、系統(tǒng)的級數(shù)低、參數(shù)漂移等。所以為了解決這些問題，就會在電子設(shè)計中采用EDA技術(shù)。在EDA技術(shù)中的A/D轉(zhuǎn)換和濾波器可以很好的解決傳統(tǒng)的濾波器存在的問題。如圖2所示就是在電子設(shè)計中應(yīng)用EDA技術(shù)進(jìn)行設(shè)計的被遞歸型濾波器的模擬圖[6]。在現(xiàn)場可編程門列陣的內(nèi)容主要由六個部分組成，是以時序控制器為核心的非遞歸型濾波器的設(shè)計，在具體的工作過程中是由時序控制器為其余的五個模塊進(jìn)行控制信號的輸送。具體工作流程如下：1）A/D轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)換結(jié)束的信號EOC上升沿發(fā)送給時序控制器，然后時序控制器接收到信號之后向并串轉(zhuǎn)換、串行延時、系數(shù)查表、位移相加、鎖存輸出五個模塊發(fā)送并串轉(zhuǎn)換信號、串行延時信號、系數(shù)查表信號、位移相加信號、鎖存輸出信號。2）并串轉(zhuǎn)換模塊、串行延時模塊、系數(shù)查表模塊、位移相加模塊、鎖存輸出模塊這五個模塊在按照到時序控制器發(fā)送來的信號依次進(jìn)行運行[7]。對各個模塊的描述語言采用的是VHDL語言，系數(shù)查表模塊在設(shè)計時元件使用的是ROM元件，把查找的內(nèi)容寫入MIF文件中，采樣的頻率要比截止的頻率小一級，芯片結(jié)構(gòu)在通過對算法的改進(jìn)過程中得到最佳的匹配[8]。從而運算的效率被提高，5.結(jié)論在我國的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的帶動下我國的科學(xué)技術(shù)也在不斷的進(jìn)步，在科學(xué)技術(shù)的支持下電子產(chǎn)品的設(shè)計水平也得到了大幅度的提升?，F(xiàn)如今EDA技術(shù)憑借著自身的優(yōu)勢儼然已經(jīng)成為電子設(shè)計過程中的核心技術(shù)，成為電子產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用的源動力。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷變革，EDA技術(shù)也將電子設(shè)計的水平推向新的高度。電子設(shè)計的工程師要熟練的運用和掌握EDA技術(shù)，將EDA技術(shù)在電子設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢得以凸顯出來，通過實際的實踐操作中不斷的完善和創(chuàng)新，有效的解決傳統(tǒng)電子設(shè)計中的弊端，減少實際中的故障幾率，使得設(shè)計效率大幅度的提高，讓EDA技術(shù)得到更好的推廣前景，提高電子產(chǎn)品的核心競爭力，進(jìn)一步促進(jìn)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
作者：陳衛(wèi)東 單位：廣東省新興中藥學(xué)校
摘要：全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽是大學(xué)生參與的重要科技活動之一。安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院在總結(jié)學(xué)生參加電子設(shè)計競賽經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，完善了以項目化為核心的模擬電子技術(shù)課程教學(xué)體系，革新了以仿真計算和自制教學(xué)設(shè)備相融合的教學(xué)手段。實踐表明，教學(xué)改革顯著提升了教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)效果以及學(xué)生的工程實踐能力，同時提高了學(xué)生在電子設(shè)計大賽中的成績。
關(guān)鍵詞：電子設(shè)計競賽；項目化；電子技術(shù)；仿真
電子設(shè)計競賽是非常重要的大學(xué)生學(xué)科競賽活動，推動了高等學(xué)校電子信息類專業(yè)課程體系和課程內(nèi)容的改革，不僅培養(yǎng)了大學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力和團(tuán)隊協(xié)作精神，而且提高了學(xué)生的工程實踐素質(zhì)。另外，大賽組委會還增加了全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽模擬電子系統(tǒng)專題邀請賽，命題以模擬電子系統(tǒng)設(shè)計為主題，內(nèi)容涉及模擬信號獲取、處理、轉(zhuǎn)換、產(chǎn)生以及變換技術(shù)等方面。由此可以看出模擬電子技術(shù)在電子信息類專業(yè)課程體系中的重要地位。模擬電子技術(shù)是電子信息類專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，對學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)有著舉足輕重的作用。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電路的應(yīng)用越來越普遍，使得部分學(xué)生產(chǎn)生了模擬電子電路不再重要的錯誤認(rèn)識。由于傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在著過分重視理論知識考核成績，重分析輕設(shè)計，驗證性實驗多綜合性實驗少等問題，加上課程學(xué)時數(shù)的不斷減少，使得模擬電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)效果不盡理想。綜上所述，進(jìn)行模擬電子技術(shù)課程教學(xué)改革已勢在必行。安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院在總結(jié)學(xué)生多年參加電子設(shè)計競賽經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，利用仿真計算和自制教學(xué)設(shè)備相結(jié)合的教學(xué)手段，建立了以項目化為核心的模擬電子技術(shù)課程教學(xué)體系，并取得了顯著的教學(xué)效果。
1以電子競賽題目為依托，設(shè)計項目化教學(xué)任務(wù)
全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的題目是在廣泛開展賽區(qū)征題的基礎(chǔ)上由專家統(tǒng)一進(jìn)行命題，具有較高的前瞻性。通過分析大賽命題所包含的知識點，結(jié)合模擬電子技術(shù)教學(xué)大綱中的內(nèi)容，建立項目化教學(xué)任務(wù)，實現(xiàn)該課程由重理論到重實踐的轉(zhuǎn)變[1~3]。電氣工程學(xué)院師生經(jīng)過多年的探索，結(jié)合電子競賽中用到的知識點，建立了若干個綜合性的實驗項目，實現(xiàn)模塊化教學(xué)[4~6]。通過這些項目，學(xué)生可以很輕松得將理論和實踐聯(lián)系起來，加深對所學(xué)知識的理解。這里以其中的一個實驗項目“差動變壓器式位移傳感器的調(diào)理電路設(shè)計和制作”為例進(jìn)行說明。圖1所示的是差動變壓器式位移傳感器調(diào)理電路原理框圖。圖中正弦波或方波產(chǎn)生電路的功能是產(chǎn)生一定頻率的正弦波或方波，用來激勵傳感器的初級線圈；檢波電路的功能是將差動變壓器次級線圈輸出的電壓轉(zhuǎn)換成一個既能反映位移大小，又能反映位移方向的電壓信號；放大電路的功能是將檢波電路得到的小信號放大成合適的大信號；濾波電路的功能是將放大信號的高頻分量濾掉，獲得一個純凈的直流電壓信號；轉(zhuǎn)換電路的功能是將電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號，以便適應(yīng)信號的遠(yuǎn)距離傳輸；直流電源電路的功能是對整個電路進(jìn)行供電，一般情況下供電電壓為24VDC。該電路通常用來檢測物件移動的位移量，在電子設(shè)計競賽中的應(yīng)用非常普遍，同時整個調(diào)理電路基本上包含了模擬電子技術(shù)課程的所有知識點。表1為調(diào)理電路包含的單元電路和教學(xué)大綱的對應(yīng)關(guān)系。
2仿真計算和自制教學(xué)設(shè)備相互融合
隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，仿真計算在學(xué)習(xí)和研究工作中的地位日益提高[7~8]。仿真計算已經(jīng)與理論分析、科學(xué)實驗成為當(dāng)代科學(xué)研究的三大支柱。在電路板制作之前未能發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷可能延遲計劃，從而顯著增加成本，仿真則有助于這類問題的及時發(fā)現(xiàn)。在模擬電子技術(shù)教學(xué)過程中，支持“理論分析仿真計算實驗驗證”的完整流程。目前，在計算機(jī)上搭建仿真計算的平臺非常容易，這就為課程教學(xué)實現(xiàn)理論和實踐結(jié)合提供了極大的便利。全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽考查參賽者的一項重要能力就是設(shè)計并制作電路板。我校電氣工程學(xué)院師生結(jié)合歷年電子設(shè)計競賽的題目，先用PSpice軟件進(jìn)行仿真，然后自行設(shè)計制作了多套實驗裝置，并用于實驗教學(xué)。其中，2013年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽綜合測評題要求利用綜合測試板上的555芯片和四運放324芯片，設(shè)計制作一個頻率可變的同時輸出脈沖波、鋸齒波、正弦波I、正弦波II的波形產(chǎn)生電路。圖2是其中一個單元電路即方波和鋸齒波產(chǎn)生電路的仿真計算，（a）圖為方波和鋸齒波產(chǎn)生的電路原理圖，（b）圖為uo1端輸出的方波波形，（c）圖為uo2端輸出為鋸齒波波形。同樣，可以利用PSpice軟件對其它單元電路進(jìn)行仿真計算。圖3為自制的2013年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽綜合測評題的PCB圖和實物圖。
3教學(xué)改革的效果
以項目化教學(xué)任務(wù)為載體，結(jié)合大學(xué)生電子設(shè)計競賽，優(yōu)化了模擬電子電路課程的教學(xué)內(nèi)容，并采用最新的教學(xué)手段，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊協(xié)作精神。
3.1學(xué)生理論基礎(chǔ)明顯扎實
以前學(xué)生在學(xué)習(xí)模擬電子電路時，很多概念學(xué)得不是很扎實，自從課堂教學(xué)中使用了仿真計算后，特別是我校電子電氣類專業(yè)開設(shè)了仿真軟件學(xué)習(xí)課程，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯提高。學(xué)生可以利用仿真軟件對學(xué)習(xí)的每一個電路都進(jìn)行仿真計算，這樣可以很好地檢驗理論學(xué)習(xí)的效果。
3.2學(xué)生競賽成績顯著提高
自從教學(xué)改革以來，參加電子設(shè)計大賽的人數(shù)大幅度提高，同時取得了很好的成績。截止到2017年，我校電氣工程學(xué)院學(xué)生參加大學(xué)生電子設(shè)計競賽，共獲得國家級一等獎3個，國家級二等獎2個，2014年和2015年蟬聯(lián)安徽省TI杯，成績喜人。
4結(jié)語
在總結(jié)電子競賽經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，運用仿真軟件進(jìn)行項目化教學(xué)，對模擬電子技術(shù)課程教學(xué)進(jìn)行了全方位的改革，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，革新教學(xué)手段，形成了完善的課程體系。通過多年的教學(xué)實踐，該體系能夠有效地調(diào)動學(xué)生的主動性，在最近幾年模擬電子技術(shù)課程考試中，學(xué)生的不及格率明顯下降。同時，教學(xué)改革的各項措施，提高了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，教學(xué)效果顯著。
作者：王冠凌 柏受軍 王正剛 單位：安徽工程大學(xué) 電氣工程學(xué)院
【摘要】電子設(shè)計競賽是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的重要方法。本文以新時期下電子設(shè)計競賽與實踐教學(xué)改革作為此次討論的重點。
【關(guān)鍵詞】電子設(shè)計競賽；新時期；實踐教學(xué)；創(chuàng)新
1前言
電子設(shè)計競賽是有教育部和信息產(chǎn)業(yè)部組織的學(xué)科型競賽，它是一項面向?qū)W生開展的科技型活動，主要目的是通過對高校的電子信息學(xué)科課程的內(nèi)容進(jìn)行改革，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實踐的能力，最終解決實際問題，同時它還對學(xué)生協(xié)作能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到積極的推動作用。
2新時期下組織電子設(shè)計競賽的意義
由于當(dāng)今建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，促使協(xié)作型人才和創(chuàng)新型人才受到人們越來越多的青睞，也正是因為傳統(tǒng)的教育方式使得學(xué)生不能掌握最新的技術(shù)，即使做實驗也是僅對一些理論知識進(jìn)行簡單的驗證，從而不能有效的培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力和創(chuàng)造能力。因此為了培養(yǎng)全方位的社會型人才，進(jìn)行電子設(shè)計競賽是很有必要的。電子設(shè)計大賽是國家相關(guān)協(xié)會和一些知名企業(yè)聯(lián)合組織起來的學(xué)科型競賽，它不僅對協(xié)作能力、操作能力和創(chuàng)新能力的綜合檢驗提出了要求，還要求參賽的學(xué)生能熟練完成搜集相關(guān)資料、分析論證、選擇器件、設(shè)備調(diào)試、撰寫報告等具體過程，而且競賽的題目涉及到的內(nèi)容還多、專業(yè)性強(qiáng)、理論技術(shù)新，這就促進(jìn)了電子技術(shù)課程的實踐教學(xué)改革。參賽的學(xué)生還要進(jìn)行競賽前的專業(yè)培訓(xùn)，通過相關(guān)培訓(xùn)不僅鞏固了基礎(chǔ)理論知識，而且還對學(xué)生的動手能力提到了提升的作用，從而促進(jìn)了創(chuàng)新能力的進(jìn)一步提高。不管能否在設(shè)計大賽中取得名次，只要是參加過專業(yè)培訓(xùn)和電子設(shè)計大賽的學(xué)生，都能在系統(tǒng)設(shè)計、合作精神、創(chuàng)新能力等方面有不同程度的提升，在設(shè)計大賽中表現(xiàn)突出的學(xué)生能表現(xiàn)出較好的協(xié)作能力、競爭意識與創(chuàng)新精神，從而得到用人單位的一致好評，有效提升了就業(yè)能力。
3舉例說明新時期下電子設(shè)計競賽的收獲
在國家相關(guān)部門的大力支持下，電子技術(shù)學(xué)校將電子設(shè)計競賽當(dāng)做重點任務(wù)來抓，在老師的及時指導(dǎo)和學(xué)生的不斷努力下，電子設(shè)計競賽在近幾年取得了非常好的成績。比如說陜西省的一所電子技術(shù)學(xué)校曾多次獲得“優(yōu)秀組織先進(jìn)單位”的光榮稱號，在2012年，在全國舉辦的技能大賽中，獲得陜西省一等獎的學(xué)生就有8名，二等獎的有15名，三等獎的21名;國家級二等獎的有3名，在2014年的專業(yè)人才技能大賽中，這所電子技術(shù)學(xué)校獲得陜西省比賽一等獎的有4名，二等獎的有8名，三等獎的15名;獲得國家一等獎的有2名，二等獎的有5名。這些成績?yōu)樵撔５膸熒峁┝艘欢ǖ木駝恿Α?
4電子設(shè)計競賽對實踐教學(xué)改革起到推動的作用
電子設(shè)計大賽的特點是努力讓課程內(nèi)容和電子技術(shù)課程體系相結(jié)合，并與學(xué)生綜合素養(yǎng)的提高結(jié)合起來。在電子設(shè)計競賽中，不僅要求參賽的學(xué)生有較扎實的基本功，還要具有較強(qiáng)的實踐能力和創(chuàng)新能力。它是以電子技術(shù)的設(shè)計為主，同時還涉及到可編程器件、微機(jī)等專業(yè)，尤其要注意關(guān)于新技術(shù)、新儀器等應(yīng)用方面的導(dǎo)向作用。因此將電子設(shè)計競賽中的新知識、新技術(shù)積極滲透到實踐教學(xué)中，通過采用靈活的教學(xué)方法實現(xiàn)電子設(shè)計競賽和實踐教學(xué)的有機(jī)結(jié)合。
5實踐教學(xué)改革的內(nèi)容以及方法
通過將電子設(shè)計競賽培訓(xùn)階段的整合，對應(yīng)到相關(guān)的實踐教學(xué)中。即:基礎(chǔ)階段對應(yīng)感性的認(rèn)知、驗證原理階段、專題訓(xùn)練階段、測試階段對應(yīng)電子設(shè)計、創(chuàng)新研究階段。
5．1基礎(chǔ)訓(xùn)練階段
首先要求熟悉掌握電子設(shè)計課程內(nèi)容的常用儀器，使用的方法以及測試的方法，接下來進(jìn)行專業(yè)的配套電子系統(tǒng)訓(xùn)練，即設(shè)計實驗、驗證實驗、系統(tǒng)實驗、創(chuàng)新實驗等主要訓(xùn)練環(huán)節(jié)。緊接著進(jìn)行電子設(shè)計實踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練，即電子知識相關(guān)復(fù)習(xí)、電子設(shè)計課程從而進(jìn)一步完善數(shù)字電路、電子線路、通信系統(tǒng)、單片機(jī)數(shù)據(jù)搜集系統(tǒng)等相關(guān)內(nèi)容的制作與設(shè)計。在此過程中增加了高頻線路、EDA技術(shù)等方面的內(nèi)容。采用這種基礎(chǔ)訓(xùn)練法，需要采購統(tǒng)一的器件、集體訓(xùn)練，從而進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計與制作，師生間加強(qiáng)交流來一起解決遇到的難題。
5．2專題訓(xùn)練階段
通過對以往的電子設(shè)計競賽題目的了解和深層次的研究，及時掌握同行業(yè)之間電子技術(shù)發(fā)展情況的動態(tài)信息，也可以通過互聯(lián)網(wǎng)來關(guān)注各種有關(guān)的信息，并將電子設(shè)計競賽的范圍總結(jié)歸納為信號源、放大器、先進(jìn)儀器、數(shù)據(jù)信息采集、接受系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等六大類型;此項競賽涉及到的課程有通信電路原理、電子技術(shù)、單片機(jī)的理論原理和實際應(yīng)用、邏輯器件、輔助設(shè)計工具、電子測量等;涉及到的內(nèi)容包括電路設(shè)計與應(yīng)用、最新電路的設(shè)計方法、電子仿真電路、以及靈活應(yīng)用設(shè)計工具。并由電子行業(yè)專家和相關(guān)老師進(jìn)行討論和深層次的研究、探討，結(jié)合每期情況從而設(shè)計出與之相關(guān)的訓(xùn)練題目。但是這些題目不僅要有理論計算，關(guān)鍵是還要有實際操作的環(huán)節(jié)，例如對電子儀器的調(diào)試、測試等;涉及的知識面要廣，不僅有基礎(chǔ)知識，還應(yīng)該有專業(yè)知識，同樣要有新技術(shù)、新儀器的應(yīng)用。
5．3對實踐教學(xué)改革測試與考核的分析
根據(jù)電子設(shè)計體系中不同階段的不同特點，參考電子設(shè)計競賽評分的標(biāo)準(zhǔn)和流程，并按照競賽題目基本功能指標(biāo)進(jìn)行必要的測試和考核。在此過程中要求學(xué)生結(jié)合實際題目從相關(guān)工藝、制作水平、功能價格等方面寫出電子技術(shù)實踐教學(xué)的總結(jié)報告并進(jìn)行答辯。并由教師組對學(xué)生的總結(jié)報告、制作的水平、學(xué)生演講、應(yīng)變的能力等作出客觀的評定并打分。在這個過程中是培養(yǎng)學(xué)生自我管理能力、邏輯思維能力、決策能力和控制能力的好機(jī)會，同時對學(xué)生綜合素質(zhì)和整體教學(xué)水平的提升都有積極的促進(jìn)作用。
6結(jié)語
綜上所述，電子設(shè)計競賽為電子信息技術(shù)相關(guān)知識的廣泛應(yīng)用提供了一個很好的機(jī)會，通過開展電子設(shè)計競賽活動、實踐交流不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還提高了學(xué)生的實踐能力、綜合能力，通過在實踐中增加系統(tǒng)設(shè)計和制作的環(huán)節(jié)，有效提升了學(xué)生的合作能力和創(chuàng)新能力。
作者：李耐根 單位：新余學(xué)院
摘要：本文以電子設(shè)計大賽下的高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)為切入點，從教師輔導(dǎo)與學(xué)生教育兩個方面，細(xì)致探討具體的應(yīng)用型人才培養(yǎng)思路與方案，期望以電子設(shè)計大賽為契機(jī)，推動各高校人才培養(yǎng)工作的優(yōu)化發(fā)展，實現(xiàn)教育處創(chuàng)新與實踐能力更為出色的高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，提供有益的參考。
關(guān)鍵詞：電子設(shè)計大賽；應(yīng)用型人才；培養(yǎng)方案；教師輔導(dǎo)
高校的主要教育任務(wù)在于為社會培養(yǎng)、提供具備創(chuàng)新意識與實踐能力的專業(yè)、應(yīng)用型人才，為社會經(jīng)濟(jì)、技術(shù)以及文化的發(fā)展帶來相應(yīng)的人才資源與作用。近年來國家為培養(yǎng)具備相應(yīng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才組織、創(chuàng)辦了多項工作活動。這其中全國的大學(xué)生電子設(shè)計大賽，就是專門面向高校學(xué)生所舉辦的科技活動，為促進(jìn)高等院校電子信息相應(yīng)課程的改革發(fā)展，并推動大學(xué)生創(chuàng)新意識、實踐能力以及團(tuán)隊精神的提升鍛煉。有助于高校進(jìn)一步教育培養(yǎng)出社會所需的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，實現(xiàn)社會的高效發(fā)展建設(shè)。
一發(fā)揮教師的輔導(dǎo)作用，做好學(xué)生參賽的準(zhǔn)備工作
要提升高校學(xué)生參與電子設(shè)計大賽熱情與力度，不僅需對其做教育引導(dǎo)，還應(yīng)積極調(diào)動教師的力量，發(fā)揮出各個教師的專業(yè)特長與表率、輔導(dǎo)作用，將電子設(shè)計的參賽題目劃分為多項專題，由不同專業(yè)的教師做專題教育與輔導(dǎo)。通過開設(shè)專題輔導(dǎo)課程等方式，令學(xué)生能接受系統(tǒng)的電子設(shè)計賽前輔導(dǎo)與各專題的講解教育。以便充分發(fā)揮高校教師的力量，在提升學(xué)生參賽水平的同時，促進(jìn)其創(chuàng)新思維與實踐能力的發(fā)展進(jìn)步。賽前的輔導(dǎo)、指引工作是高校學(xué)生參與電子設(shè)計大賽極為關(guān)鍵的階段。絕大部分參與競賽的大學(xué)生只有兩到三年的高校學(xué)習(xí)經(jīng)驗，對于電子設(shè)計大賽的相應(yīng)題目進(jìn)行理解與探究，還存在一定的困難。這一方面是因為電子設(shè)計大賽的題目本身就是對專業(yè)知識的系統(tǒng)總結(jié)與囊括，相應(yīng)會檢驗大學(xué)生在校期間的學(xué)習(xí)情況與成果。另一方面理論知識學(xué)習(xí)與實踐運作也是存在差異的，許多學(xué)生基礎(chǔ)知識掌握較為牢固熟練，但對于電子設(shè)計大賽的實踐題目就會顯得無所適從，不知從何下手。對此就需要高校教師在賽前為學(xué)生做系統(tǒng)、具體的專業(yè)輔導(dǎo)工作，經(jīng)由各專題環(huán)節(jié)的講解教育，幫助學(xué)生有效理清題目的考查思路與范圍，明確自身工作重點，在教師的指引下正確進(jìn)行相關(guān)實驗操作與研究，以盡可能降低學(xué)生出現(xiàn)思維誤區(qū)與“走彎路”等情況的概率。并且也能在賽前輔導(dǎo)進(jìn)程中，相應(yīng)培養(yǎng)強(qiáng)化高校學(xué)生的實踐創(chuàng)造能力，能基于自身所學(xué)知識，在題目的要求與引導(dǎo)之下，懂得從哪方面入手，怎樣操作實踐。以此發(fā)展學(xué)生將自身思維、學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)成果的能力。此外高校也應(yīng)高度重視電子設(shè)計大賽的賽前輔導(dǎo)工作，制定每一年度的賽前輔導(dǎo)、培訓(xùn)規(guī)劃與具體工作安排，確保大學(xué)生能在參與競賽之前得到各專業(yè)教師具體、系統(tǒng)的知識輔導(dǎo)與實踐教育。以此在保證高校學(xué)生參賽成績的同時，高效推動發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新意識與實踐能力的培養(yǎng)發(fā)展。
二以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)實施學(xué)生素質(zhì)能力發(fā)展方案
（一）對學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)發(fā)展方案
電子設(shè)計大賽相比其他的大學(xué)生專業(yè)競賽活動，在注重考查學(xué)生知識基礎(chǔ)的同時也更為強(qiáng)調(diào)其創(chuàng)新意識的運用。創(chuàng)新本身是高校學(xué)生教育培養(yǎng)的能力之一，而電子設(shè)計大賽的每一道題目都含有基本題與發(fā)揮題兩部分，以此即完成對高校學(xué)生基礎(chǔ)專業(yè)知識的檢驗工作過，又能相應(yīng)考查評估學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。學(xué)生在參與電子設(shè)計大賽的培訓(xùn)以及實踐訓(xùn)練過程中，也能相應(yīng)鍛煉自身的創(chuàng)新思維。電子設(shè)計大賽題目不是傳統(tǒng)的驗證性實驗，本身具備多種實現(xiàn)手段，以此指引學(xué)生從題目不同角度、方向與思路上尋求更為全面與多樣的實現(xiàn)方法，進(jìn)而帶動高校學(xué)生思維的開拓延伸，并進(jìn)而培養(yǎng)其主動進(jìn)行創(chuàng)新探究的思維習(xí)慣，在促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力與意識發(fā)展的同時，為其今后步入社會工作打下堅實的能力基礎(chǔ)。對此高校在電子設(shè)計大賽的賽前輔導(dǎo)以及平時訓(xùn)練進(jìn)程中，也應(yīng)重視相應(yīng)的創(chuàng)新意識培養(yǎng)目標(biāo)，注意在訓(xùn)練試題上給予學(xué)生更多的思維自由與實施空間。令其脫離固有思維模式的限制，充分展現(xiàn)、發(fā)揮出學(xué)生自身的思維創(chuàng)造力與想象力，以此提出、實踐不同角度與層次的題目實現(xiàn)手段，帶動學(xué)生創(chuàng)新思維能力的進(jìn)步發(fā)展。
（二）對學(xué)生實踐能力水平的培養(yǎng)鍛煉方案
理論與實踐是相互存在差異又互為結(jié)合的關(guān)系，高校學(xué)生的理論知識所學(xué)，并需經(jīng)由相應(yīng)的實踐操作才能轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)成果，其實踐能力也是高素質(zhì)應(yīng)用型人才的基本要求之一。而電子設(shè)計大賽作為注重實踐運用的大學(xué)生競賽活動，就是專門考查學(xué)生將題目理論轉(zhuǎn)化為實際實驗、設(shè)計成果的能力水平。整個競賽活動從賽前訓(xùn)練到最終參賽，都需要學(xué)生全程進(jìn)行動手實踐，以此驗證、檢查自身實驗設(shè)計的進(jìn)度、成果以及測試情況，可以說電子設(shè)計大賽中學(xué)生就是在進(jìn)行一場沒有停歇的“實踐競賽”。在整個參與動手進(jìn)程中，學(xué)生需要基于大賽題目的要求，將自身要實現(xiàn)什么以及怎樣實現(xiàn)作為研究操作的核心目標(biāo)。以此進(jìn)行實物的設(shè)計制作，并在整個操作進(jìn)程中相應(yīng)逐步鍛煉學(xué)生的自主實踐水平，其也會在不斷的研究、操作中逐漸掌握到發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)，以及如何解決問題的技巧能力。學(xué)生將從一開始參加競賽時滿腹經(jīng)綸，但是理論與實踐卻相脫離窘境，到最后發(fā)展為參賽階段高效進(jìn)行動手操作的狀態(tài)，以此推動高校學(xué)生實踐運用水平的不斷發(fā)展提高。學(xué)生也能在自主動手實踐中培養(yǎng)建立起良好的自信心與對實踐工作的參與熱情，在優(yōu)化高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)成效的同時，也能相應(yīng)為其今后參與社會崗位的實踐運用工作奠定堅實的經(jīng)驗基礎(chǔ)。
（三）對學(xué)生團(tuán)隊精神的培養(yǎng)創(chuàng)建方案
人類社會自古以來就是合作發(fā)展的社會，人在社會中進(jìn)行工作都離不開與集體和團(tuán)隊成員的協(xié)作活動。團(tuán)隊精神也是當(dāng)今社會與企業(yè)對人才的重要能力要求之一，也是高校進(jìn)行應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重點。電子設(shè)計大賽的參賽設(shè)置，是以三人為一組組隊參賽，進(jìn)行小組間的對抗競賽，同時其大賽還規(guī)定了時間限制，這就要求同一小組內(nèi)的學(xué)生必須具備團(tuán)隊合作精神與能力，進(jìn)行電子設(shè)計的合作分工，并能默契配合。否則不但難以與其他小組做競爭，本小組的設(shè)計任務(wù)也較難完成。因此電子設(shè)計大賽的競賽重點，就在于小組團(tuán)隊的合作效率高低，具備競爭力的小組團(tuán)隊一定是團(tuán)隊精神優(yōu)異，并且善于配合分工的隊伍，以此才能有效克服電子設(shè)計中的各類問題困難以及時間限制?？梢哉f電子設(shè)計大賽的成績，取決于小組團(tuán)隊中三個人之間的團(tuán)隊協(xié)作與分工情況，小組的設(shè)計成果也是三人集體合作的體現(xiàn)。因此高校在進(jìn)行學(xué)生教育與賽前訓(xùn)練進(jìn)程中，就應(yīng)針對性注重對學(xué)生團(tuán)隊精神、協(xié)作能力的培養(yǎng)發(fā)展，在保證學(xué)生個性發(fā)揮的同時，令組內(nèi)成員之間做充分的溝通交流，并彼此建立互信關(guān)系。以此強(qiáng)化組內(nèi)學(xué)生間的合作意識與協(xié)作水平，在電子設(shè)計大賽的參賽進(jìn)程中，推動高校學(xué)生自身團(tuán)隊協(xié)作水平的發(fā)展提高。
（四）對學(xué)生求真務(wù)實作風(fēng)的培養(yǎng)引導(dǎo)
在電子設(shè)計大賽的參與、訓(xùn)練進(jìn)程中，高校學(xué)生也能在不斷的探究、學(xué)習(xí)與實踐中，了解到務(wù)實作風(fēng)的重要性。如果學(xué)生缺乏務(wù)實精神，凡事眼高手低、不踏實努力，所設(shè)計的作品不但難以符合大賽題目要求，更難以解決實踐運用中的各類突發(fā)問題與困境。由于電子設(shè)計大賽的題目囊括了多方面的專業(yè)學(xué)識與技能，具備較強(qiáng)的實踐性與專業(yè)性。學(xué)生對此進(jìn)行學(xué)習(xí)、參賽，若缺乏相應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的作風(fēng)精神，不能扎實一步一個腳印的打下知識基礎(chǔ)，就無法設(shè)計出合格的產(chǎn)品成果，同時電子設(shè)計大賽僅有四天的競爭期限，也必須要求學(xué)生放棄投機(jī)取巧的僥幸心理，必須具備扎實的專業(yè)知識基礎(chǔ)與能力，才能在如此短的時間內(nèi)設(shè)計出高質(zhì)量的成果。因此也需要高校教師在平時的教育與訓(xùn)練工作中，強(qiáng)化對學(xué)生求真務(wù)實作風(fēng)的培養(yǎng)力度，令其及時認(rèn)知到，只有平時的努力積累與嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)習(xí)，所打下的能力基礎(chǔ)才能幫助學(xué)生取得好的競賽成績。任何投機(jī)、浮躁的心理與想法都不能幫助學(xué)生提高競賽成績，反而會對其設(shè)計水平與應(yīng)用型能力發(fā)展造成不利影響。
三結(jié)語
讓高校學(xué)生參與電子設(shè)計大賽這類競賽活動，能在高效培養(yǎng)其創(chuàng)新意識與實踐能力的同時，極大促進(jìn)學(xué)生團(tuán)隊精神、綜合素質(zhì)的成長發(fā)展。各高校的應(yīng)用型人才培養(yǎng)規(guī)劃，也應(yīng)結(jié)合電子設(shè)計大賽做專門的培養(yǎng)方案設(shè)計，以促進(jìn)參賽學(xué)生在學(xué)習(xí)、培訓(xùn)進(jìn)程中，獲得各方面能力素質(zhì)的高效發(fā)展培養(yǎng)。以此帶動整個院校學(xué)風(fēng)的轉(zhuǎn)變優(yōu)化，推動高校高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)成效的提升。
作者：朱洪杰 單位：廣州工商學(xué)院
【摘要】作為高職院校中的一門重要課程，電子設(shè)計自動化教學(xué)質(zhì)量的高低嚴(yán)重影響著高職院校的進(jìn)一步發(fā)展，所以，根據(jù)教學(xué)模式，不斷提高教學(xué)的質(zhì)量，逐漸受到高職院校的重視。本文通過簡要分析高職院校電子設(shè)計自動化教學(xué)中存在的問題，指出高職院校電子設(shè)計自動化課程改革的合理策略。
【關(guān)鍵詞】高職院校；電子設(shè)計；自動化；問題；策略
近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷增長，電子設(shè)計自動化教學(xué)逐漸受到社會的普遍關(guān)注和重視，但是，由于教育理念、教學(xué)模式以及評價方式的不合理，電子設(shè)計自動化教學(xué)的效果較差，所以，了解電子設(shè)計自動化教學(xué)的現(xiàn)狀，合理開展電子設(shè)計自動化教學(xué)活動，成為高職院校教育教學(xué)工作中的重點問題。
1高職院校電子設(shè)計自動化教學(xué)中存在的問題
1.1電子設(shè)計自動化教學(xué)的內(nèi)容安排不合理
傳統(tǒng)的高職院校電子設(shè)計自動化課程設(shè)置以及教學(xué)主要以學(xué)科本位為指導(dǎo)，按照教材的章節(jié)結(jié)構(gòu)，依次介紹可編程邏輯器件、EDA開發(fā)工具和硬件描述語言等內(nèi)容，系統(tǒng)性和整體性比較強(qiáng)，能夠幫助學(xué)生建立扎實的理論基礎(chǔ)，但是，忽視了學(xué)生實際操作能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致電子設(shè)計自動化教學(xué)的質(zhì)量很低[1]。在學(xué)習(xí)過程中，由于沒有有效整合教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生只是單獨地學(xué)習(xí)工具、器件和語言等理論知識，沒有通過實踐活動，驗證和檢測理論知識，導(dǎo)致學(xué)生的實踐能力不強(qiáng)。
1.2學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的積極性和主動性
電子設(shè)計自動化教學(xué)不僅僅需要扎實的理論知識，而且需要一定的實際操作能力，但是，在實際的教學(xué)過程中，很多教師主要通過語言，講解硬件的特點和用途，沒有根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，適當(dāng)展示相關(guān)的器件或者讓學(xué)生親自動手操作，未能讓學(xué)生充分理解和掌握理論知識，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高。另外，在教學(xué)過程中，一些教師一直采用統(tǒng)一的教學(xué)模式，講解教材內(nèi)容，沒有充分考慮不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和理解能力，未能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效率低下、學(xué)習(xí)興趣不足。
1.3沒有有效融合理論與實踐
雖然在傳統(tǒng)的教學(xué)中，一些高職院校會開展實踐教學(xué)活動，但是，在實踐教學(xué)中，一些教師把大部分時間放在理論知識的分析和講解上，沒有給學(xué)生留夠?qū)嵺`的機(jī)會，難以讓學(xué)生有效做到理論與實踐相結(jié)合，從而導(dǎo)致電子設(shè)計自動化教學(xué)的質(zhì)量不高[2]。另外，電子設(shè)計自動化的實踐性較強(qiáng)，需要一定的教學(xué)設(shè)備和實踐場地，然而，一些高職院校的教學(xué)條件有限，不能為師生提供合適的教學(xué)條件，使得電子設(shè)計自動化教學(xué)難以有效開展。
1.4教學(xué)模式和評價方式不科學(xué)
在電子設(shè)計自動化教學(xué)中，一些教師經(jīng)常采用灌輸式的教學(xué)模式，講解理論知識，忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，沒有給學(xué)生提供合適的學(xué)習(xí)機(jī)會，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不明顯。另外，進(jìn)行評價時，很多高職院校主要通過理論考試的方式，檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，沒有適當(dāng)考察學(xué)生的實踐能力，導(dǎo)致學(xué)生重視理論知識的學(xué)習(xí)，忽視實踐能力的鍛煉，進(jìn)而制約了學(xué)生綜合能力的提高。
2高職院校電子設(shè)計自動化課程改革的合理策略
2.1根據(jù)自身情況，合理制定教學(xué)大綱
高職院校主要以學(xué)生的實踐能力作為培養(yǎng)目標(biāo)，所以，在實際的教育教學(xué)工作中，高職院校需要根據(jù)教育部的要求，合理制定教學(xué)大綱，把電子設(shè)計自動化作為電子信息類專業(yè)的核心課程，并且把使用設(shè)計軟件設(shè)計電路作為主要的教學(xué)內(nèi)容，要求學(xué)生熟練掌握應(yīng)用軟件工具，以鞏固學(xué)生的理論知識[3]。同時，在教學(xué)過程中，高職院?？梢约訌?qiáng)專業(yè)課程之間的聯(lián)系，不斷拓寬學(xué)生的專業(yè)知識，要求學(xué)生掌握設(shè)計知識和技能，加強(qiáng)學(xué)生對電路的理解，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。另外，高職院校應(yīng)該充分重視電子設(shè)計自動化教學(xué)的技能性和應(yīng)用性，以提高學(xué)生的綜合能力，實現(xiàn)學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展。
2.2合理選擇教材，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情
目前，在科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的情況下，現(xiàn)有的教材已經(jīng)不能適應(yīng)電子設(shè)計自動化教學(xué)的需求，所以，在具體的教學(xué)過程中，高職院校應(yīng)該根據(jù)電子設(shè)計自動化專業(yè)的實際情況，合理選擇教材，不斷增強(qiáng)電子設(shè)計自動化教學(xué)的科學(xué)性和時代性，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)的效果[4]。高職院校可以適當(dāng)省略一些理論知識，詳細(xì)講解PCB知識、封裝知識、原理圖元器件知識和制版知識，促使學(xué)生具有扎實的理論基礎(chǔ)。同時，高職院?？梢赃m當(dāng)引入典型性的項目，讓學(xué)生通過親自操作，掌握電路的設(shè)計流程，引導(dǎo)學(xué)生做到理論與實踐相結(jié)合，以提高學(xué)生的專業(yè)水平。另外，高職院校應(yīng)該重視實踐制作，讓學(xué)生通過實踐制作，掌握電路設(shè)計的技能，了解工作流程，實現(xiàn)理論與實踐的有效融合。
2.3有效融合理論教學(xué)與實踐教學(xué)，提高學(xué)生的專業(yè)能力
理論與實踐相結(jié)合是高職院校教學(xué)中的重點，所以，在平時的教學(xué)過程中，高職院校應(yīng)該根據(jù)自身的教學(xué)特色，合理安排電子設(shè)計自動化教學(xué)課程，不斷增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，以實現(xiàn)電子設(shè)計自動化教學(xué)的目標(biāo)。高職院校可以把電子設(shè)計自動化課程與綜合實訓(xùn)、模擬、數(shù)字、畢業(yè)設(shè)計等活動有效結(jié)合起來，讓學(xué)生根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，學(xué)習(xí)理論知識，掌握實際操作技巧，以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力。同時，在實踐教學(xué)活動中，高職院?？梢赃m當(dāng)增加教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生自己動手制作實物，以增強(qiáng)電子設(shè)計自動化教學(xué)的趣味性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。例如，在教學(xué)過程中，高職院校的教師可以根據(jù)學(xué)生的實際情況，采用任務(wù)驅(qū)動法，讓學(xué)生按照設(shè)計主題，自行設(shè)計電路，以強(qiáng)化學(xué)生對理論知識的記憶，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。另外，在平時的教學(xué)過程中，高職院校的教師應(yīng)該重視學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒，根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)安排學(xué)習(xí)任務(wù)，以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高電子設(shè)計自動化教學(xué)的有效性。
2.4積極改進(jìn)教學(xué)模式，合理制定評價方式
在以往的教學(xué)中，高職院校通常采用考試的方式，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，然而，雖然書面考試成績能夠反映出學(xué)生的理論知識掌握情況，但忽視了學(xué)生實際操作能力的考察，導(dǎo)致學(xué)生的專業(yè)能力不高，所以，在新課改的背景下，高職院校應(yīng)該根據(jù)電子設(shè)計自動化專業(yè)的實際情況，合理制定評價方式，不斷提高電子設(shè)計自動化教學(xué)的質(zhì)量，以提升學(xué)生的專業(yè)水平，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。在教學(xué)過程中，高職院校的教師應(yīng)該重視學(xué)生實踐操作能力的培養(yǎng)，盡可能多地為學(xué)生提供實踐的機(jī)會，要求學(xué)生結(jié)合理論知識，設(shè)計、制作電路，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高電子設(shè)計自動化教學(xué)的效果。同時，在考試過程中，高職院校可以采用書面考試與和實際操作相結(jié)合的方式，讓學(xué)生根據(jù)考試要求進(jìn)行設(shè)計和制作，并且根據(jù)學(xué)生的具體情況，合理進(jìn)行評價，以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的專業(yè)水平。
3總結(jié)
總而言之，電子設(shè)計自動化教學(xué)是理論性和實踐性較強(qiáng)的學(xué)科，對學(xué)生的專業(yè)要求較高，所以，在教育教學(xué)過程中，高職院校應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的發(fā)展需求，合理安排電子設(shè)計自動化教學(xué)課程，積極改進(jìn)教學(xué)模式和評價方式，努力創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，不斷增強(qiáng)電子設(shè)計自動化教學(xué)的吸引力，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的綜合能力。
作者：劉薇 單位：永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院
摘要：模型套裝主要以單片機(jī)等智能芯片的學(xué)習(xí)和應(yīng)用為基礎(chǔ)，可以實現(xiàn)使用者搭建外圍框架結(jié)構(gòu)。模型套裝所使用的模塊可以根據(jù)使用者的需要自由組合，構(gòu)造出不同結(jié)構(gòu)，并配以專用模塊連接固定大小的元器件，完成整體設(shè)計，具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、可設(shè)計性強(qiáng)等優(yōu)點，非常適合電學(xué)的初學(xué)者學(xué)習(xí)和使用。
關(guān)鍵詞：模型套裝；單片機(jī)；結(jié)構(gòu)模塊
現(xiàn)在許多電子設(shè)計愛好者和單片機(jī)初學(xué)者，在學(xué)習(xí)的初期都需要購買單片機(jī)類開發(fā)板。對于這種類型的開發(fā)板僅僅適合前期的學(xué)習(xí)，而不適合后期的進(jìn)階學(xué)習(xí)及做實際的工程項目，當(dāng)學(xué)有所成后真正需要制作一個屬于自己的作品時，又會對外圍的結(jié)構(gòu)框架不知所措。目前市面上大多數(shù)模型都適合小學(xué)生和DIY愛好者，為了解決這種中后期的學(xué)習(xí)和設(shè)計的難題，特此設(shè)計了萬用模型套裝，此套裝不僅可以搭建幾十種模型，還可以根據(jù)自己的實際項目需要任意搭建自己的模型，對后期學(xué)習(xí)和項目的制作有重要的意義。
1總體的設(shè)計方案
此設(shè)計主要是將現(xiàn)有的大部分模型模塊化，通過改變其外形，使其能更好的和其他模塊以及主控搭配，完成整體的設(shè)計。系統(tǒng)主要分為三部分。第一部分為主控模塊。主控模塊采用的主控芯片是15單片機(jī)和stm32芯片。針對兩種芯片設(shè)計對應(yīng)的基本電路，將電路最小化，引出IO口，并將外形設(shè)計成適合拼接的形狀。第二部分為專用模塊。專用模塊主要用于固定直流電機(jī)、舵機(jī)、各種傳感器等固定大小和形狀的器件。第三部分為連接板。連接板主要用于搭建主框架和分支結(jié)構(gòu)等起到支撐作用的部分。連接板同時還包括一些特殊形狀版，例如：六邊形板、機(jī)械手等，用于一些特殊結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。
2模塊設(shè)計
2.1主控模塊。主控模塊將主控芯片設(shè)計在固定的PCB板上，PCB板集成主控工作時需要的最小系統(tǒng)器件。同時將主控制芯片的所有IO口全部引出，方便設(shè)計者使用，再用模型將主控制芯片固定，方便和外圍器件進(jìn)行連接，主控的固定板如圖1所示。主控固定板尺寸：寬40mm，小孔孔徑3mm，打孔孔徑5mm，厚度2mm。2.2專用模塊2.2.1舵機(jī)模塊。根據(jù)舵機(jī)的大小確定舵機(jī)模塊尺寸，使其能牢牢固定舵機(jī)，同時可以和不同的零件從上下側(cè)面都能和其他零件的拼接，并進(jìn)行傳動，舵機(jī)模塊分為凹槽和直角兩種結(jié)構(gòu)，分別如圖2和圖3所示。凹槽模塊具體尺寸：孔直徑3mm，長32mm，寬14.5mm，高23mm，厚度2mm。直角模塊尺寸：寬23mm，高20.5mm，寬18mm，厚度2mm，大孔徑3mm，小孔徑1mm。2.2.2直流電機(jī)模塊。由于直流電機(jī)的使用沒有舵機(jī)靈活，所有直流電機(jī)的連接板只設(shè)計了與舵機(jī)模塊同尺寸的直角模塊，如圖4所示，效果圖如圖5所示。直角連接板具體尺寸：寬度20mm，長度24.5mm，高度19.5mm，厚度2mm。2.3連接板模塊2.3.1雪糕板模塊。雪糕板的主要功能就是搭建模型需要的主體框架，需要能方便固定，能隨意連接。雪糕板有兩種尺寸，使用者可以根據(jù)設(shè)計的需要自由選擇合適的尺寸。雪糕板模塊如圖6所示。雪糕板的兩邊采用三孔一組的設(shè)計，主要功能是連接其它功能模塊，中間采用多個五孔的組合設(shè)計，這樣的設(shè)計是為了保證在多個雪糕板連的接穩(wěn)定。連接板模塊具體尺寸：長250mm，寬18mm，小孔孔徑3mm，大孔孔徑5mm。2.3.2特殊用板。在設(shè)計模型時，大多數(shù)都是根據(jù)自己的需要去設(shè)計模型，在設(shè)計一些常用但是特殊的器件時，需要一些特殊的模型，比如一個簡單的機(jī)械手、蜘蛛六角模型等一些基本的但特殊的模型，如圖7和圖8所示。2.4設(shè)計展示。模塊與模塊之間通過Φ5mm的螺絲相互連接，連接位置可以根據(jù)設(shè)計者的需要而改變，操作簡單，安裝方便。套裝的設(shè)計非常有創(chuàng)意，比如仿生六腳蜘蛛、兩足機(jī)器人、四輪小車等模型，如圖9、圖10、圖11所示。結(jié)束語萬用模型套裝可以讓使用者拼湊出自己想要的各種結(jié)構(gòu)模型，為初學(xué)者在學(xué)習(xí)單片機(jī)和STM32智能芯片時提供極大的便利。同時此套裝系統(tǒng)還具有成本低、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便等優(yōu)點，具有啟發(fā)使用者想象力的作用，充分突出了其實用性，有較好的推廣前景。
作者：陳浩 張勁松 王艷春 張婷 單位：齊齊哈爾大學(xué)通信與電子工程學(xué)院
摘要：電子設(shè)計競賽有助于優(yōu)化信息與電子類專業(yè)的課程結(jié)構(gòu)，及時更新課程的理論內(nèi)容；提升教師的專業(yè)水平；挖掘?qū)W生的創(chuàng)造力，使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)和工作態(tài)度，提高實踐動手能力，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作意識，在實踐中做到理論和應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合；有助于高校培養(yǎng)出能力型、創(chuàng)新型的優(yōu)秀人才。因此，本文主要從高?，F(xiàn)狀分析、電子設(shè)計競賽的重要性，提出培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)實踐應(yīng)用能力的措施。
關(guān)鍵詞：電子設(shè)計競賽；學(xué)生；實踐應(yīng)用能力
一、引言
電子設(shè)計競賽是面向廣大高等學(xué)校在校生舉辦的具有群眾性質(zhì)的科技活動，是教育部、信息產(chǎn)業(yè)部組織的學(xué)科競賽。其目的從學(xué)校層面上講，有利于高等學(xué)校信息與電子類專業(yè)課程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及其內(nèi)容的豐富，樹立理論和實際相結(jié)合的學(xué)風(fēng)，加快在大學(xué)開展素質(zhì)教育的步伐；從學(xué)生的角度出發(fā)，有助于開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新和實際操作能力，提升他們的團(tuán)隊意識，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決實際問題的能力；支持廣大學(xué)生積極參加課外科技活動，為有知識、有能力的優(yōu)秀學(xué)生提供一個展現(xiàn)自己的舞臺。競賽往往圍繞相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點和前沿技術(shù)，通過全國或者指定區(qū)域內(nèi)的高校相互競爭比賽，大學(xué)生在綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識的基礎(chǔ)上，解決相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用問題或者完成主辦方設(shè)定的比賽項目。電子設(shè)計競賽對提高大學(xué)生實踐能力并激發(fā)創(chuàng)新精神，尤其對參賽者運用所學(xué)知識分析問題和解決問題的綜合能力的提高具有重要意義。
二、高校培養(yǎng)學(xué)生實踐應(yīng)用能力現(xiàn)狀
1.基礎(chǔ)實驗為主的實踐教學(xué)不能滿足學(xué)生發(fā)展。目前，我國大多數(shù)高校的實踐教學(xué)仍采用基礎(chǔ)實驗教學(xué)的方法，以講授為主，輔助簡單的驗證性實驗，加深學(xué)生對理論知識的理解程度。科學(xué)技術(shù)日新月異、快速發(fā)展的今天，社會不斷對學(xué)生提出新的要求，他們在以后的工作和發(fā)展中需要具備良好的獨立思考能力和獨立實踐能力，簡單的驗證性實驗教學(xué)已經(jīng)不能滿足學(xué)生的發(fā)展和社會需求。因此，如何有效地培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生獨立思考和獨立實踐的能力是我們急需解決的問題。2.對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)重視不夠。部分高校忽視對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，特別是學(xué)生設(shè)計能力和實踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實際的能力較差，主要表現(xiàn)在：不會寫設(shè)計報告，報告格式不規(guī)范，計算機(jī)應(yīng)用不熟練，對系統(tǒng)電路缺乏邏輯性，不能對系統(tǒng)電路進(jìn)行周密分析，調(diào)試中很難準(zhǔn)確判斷故障點并獨立解決問題，儀器使用、焊接等操作不熟練，缺乏將所學(xué)理論知識運用到分析和解決問題中去的能力。3.校內(nèi)課外實踐活動和校外實踐基地建設(shè)相對滯后。校內(nèi)課外實踐活動不夠成熟完善，校外實踐基地建設(shè)滯后，學(xué)生綜合開發(fā)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)缺乏相應(yīng)的環(huán)境和條件。很多高校缺乏引導(dǎo)學(xué)生利用這些第二課堂提高專業(yè)能力的有效方法和手段。4.實驗條件和師資力量有限。對于很多普通高校來講，開放創(chuàng)新性實驗室的建設(shè)和管理模式不夠完善，指導(dǎo)教師隊伍有待擴(kuò)大，水平有待提高。創(chuàng)新實驗和普通實驗室在建設(shè)和管理方面都有很大區(qū)別，學(xué)生在創(chuàng)新實驗室花費大量的時間和精力學(xué)習(xí)和研究，這需要實驗室具備良好的實驗條件以及寬松的研究環(huán)境。因此，高校應(yīng)不斷完善開放性創(chuàng)新實驗室建設(shè)，加強(qiáng)對指導(dǎo)教師的培養(yǎng)。
三、電子設(shè)計競賽在培養(yǎng)學(xué)生實踐應(yīng)用能力中的重要性
1.電子設(shè)計競賽能深入改革課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)方法。電子設(shè)計競賽能深入優(yōu)化信息與電子類專業(yè)課程的基本結(jié)構(gòu)、及時更新調(diào)整課程內(nèi)容、深層次地改革教學(xué)的基本方法。電子設(shè)計競賽的舉行為優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，及時更新課程內(nèi)容提供機(jī)會。很多參賽高校在總結(jié)分析了相關(guān)的參賽經(jīng)驗后都不同程度地優(yōu)化了自己的課程結(jié)構(gòu)，在日常的教學(xué)過程中，將計算機(jī)原理等基本理論課程，提前安排學(xué)習(xí)；將以往單純地驗證性實驗逐漸轉(zhuǎn)換成分析、系統(tǒng)驗證等綜合性實驗，在整合以往實驗課程的基礎(chǔ)上，相繼開設(shè)電子設(shè)計相關(guān)的選修課、專門的綜合實驗課。電子設(shè)計競賽的任務(wù)所涉及技術(shù)的深度和知識面的廣度，不僅檢驗參賽選手的理論知識和創(chuàng)新綜合能力，同時對參賽隊伍的指導(dǎo)教師，更是提出高層次的要求。2.電子設(shè)計競賽激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊精神。大學(xué)生電子設(shè)計競賽是面向全國的信息與電子類專業(yè)在校大學(xué)生的群眾性競賽活動，能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識。其積極作用是傳統(tǒng)課堂的理論教學(xué)模式無法相提并論的。電子設(shè)計大賽不僅是一項簡單的實驗考核，它更要求參賽選手們能綜合、靈活運用所學(xué)理論知識，并把這些知識和實踐操作有機(jī)結(jié)合，無論是專業(yè)知識的深奧程度、涉及學(xué)科的廣泛程度、各學(xué)科知識的綜合運用能力、實踐動手操作能力，電子設(shè)計競賽對參賽學(xué)生都提出了很高要求。大學(xué)生是朝氣蓬勃、思想靈活、獨具創(chuàng)造能力的，電子設(shè)計競賽這一途徑可以有效地激發(fā)他們的潛力，提高他們分析問題、解決問題、實踐動手等能力，使他們養(yǎng)成更科學(xué)、更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，培養(yǎng)他們理論和實踐有機(jī)結(jié)合的學(xué)習(xí)習(xí)慣，讓他們的團(tuán)隊協(xié)作意識更強(qiáng)，為日后步入社會打下堅實基礎(chǔ)。實踐證明，參加競賽并且獲得獎項的選手，因為他們自身的創(chuàng)造意識、動手能力有著較為顯著的優(yōu)勢，他們被很多用人單位看好，在激烈的就業(yè)形勢下，他們能更早地得到用人單位和社會的認(rèn)可。
四、培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)實踐應(yīng)用能力的措施
電子設(shè)計競賽不僅能反映學(xué)生綜合能力，還能反映學(xué)校的教學(xué)水平，特別是實踐教學(xué)水平。針對目前高校在學(xué)生實踐能力培養(yǎng)中存在的問題，我們對信息與電子類學(xué)生相應(yīng)實踐能力的培養(yǎng)進(jìn)行探索。1.切實加強(qiáng)指導(dǎo)教師隊伍建設(shè)。電子設(shè)計競賽對指導(dǎo)教師隊伍的素質(zhì)有著很高要求。在當(dāng)今信息、知識、技術(shù)不斷更新的時代，高校的師資建設(shè)要與時俱進(jìn)，教師的知識面要不斷擴(kuò)展、不斷更新，在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實踐活動的過程中，不斷提升自己的專業(yè)知識水平和綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)，才能更好地指引學(xué)生完成實踐課程、參加電子設(shè)計競賽之類的課外活動。因此，學(xué)校要求指導(dǎo)教師閱讀大量文獻(xiàn)，擁有清晰的思路，能為學(xué)生指明方向，幫助學(xué)生解決實驗中的各種困難；擁有奉獻(xiàn)精神，在學(xué)生遇到失敗時給予心理上的支持和鼓勵。學(xué)校應(yīng)合理安排指導(dǎo)教師進(jìn)修，全方位提高教師的教學(xué)能力、心理素質(zhì)和職業(yè)道德。2.建立開放性創(chuàng)新實驗室，舉辦校內(nèi)電子設(shè)計競賽。開放性創(chuàng)新實驗室為學(xué)生提供了電子設(shè)計輔導(dǎo)和電子設(shè)計競賽培訓(xùn)的場地，是學(xué)生激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高動手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力的平臺，同時為信息與電子類專業(yè)學(xué)生開展課外實踐活動提供了條件。隨著開放性創(chuàng)新實驗室的完善，學(xué)校可以依托實驗室舉辦校內(nèi)電子設(shè)計競賽等信息與電子類專業(yè)學(xué)生的課外實踐活動。學(xué)生可以自發(fā)組織成創(chuàng)新小組、發(fā)明小組等，讓學(xué)生們有更多的時間走進(jìn)實驗室，展現(xiàn)自己的才能。校內(nèi)電子設(shè)計競賽等課外實踐活動可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和團(tuán)隊協(xié)作精神，為國家級、省級競賽提供技術(shù)支持，人才選拔。3.鼓勵學(xué)生參加電子類學(xué)科競賽。學(xué)科競賽是檢驗學(xué)生用所學(xué)基本理論知識解決實際問題能力的有效途徑，能激發(fā)學(xué)生的興趣和潛能，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和團(tuán)隊合作精神。指導(dǎo)教師通過設(shè)計基本技能訓(xùn)練與單元電路、EDA軟件系統(tǒng)訓(xùn)練、綜合系統(tǒng)訓(xùn)練與檢驗幾個層次的對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，以提高學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。鼓勵學(xué)生參加學(xué)科競賽，為參賽學(xué)生提供實驗條件和專業(yè)指導(dǎo)是學(xué)校義不容辭的責(zé)任和義務(wù)。通過組織和指導(dǎo)學(xué)生比賽，學(xué)校能發(fā)現(xiàn)課程與實踐之間的差距，及時對學(xué)校進(jìn)行課程結(jié)構(gòu)、課程具體內(nèi)容的調(diào)整與改革。4.重視校企合作實習(xí)基地的建設(shè)。實習(xí)基地是實踐教學(xué)的載體，加強(qiáng)實習(xí)基地建設(shè)，既能培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力，彌補(bǔ)教學(xué)實驗設(shè)備的嚴(yán)重不足，又可以加強(qiáng)與企業(yè)、科研院所的聯(lián)系，擴(kuò)大學(xué)院的知名度，為畢業(yè)生就業(yè)增加新的渠道，同時對于了解社會對人才素質(zhì)的要求，制定學(xué)科專業(yè)發(fā)展規(guī)劃，培養(yǎng)學(xué)生的實際工作能力等都具有重要的現(xiàn)實意義。
五、結(jié)束語
綜上所述，電子設(shè)計競賽無論是對高校，還是對在校教師和學(xué)生產(chǎn)生的影響是積極而長遠(yuǎn)的，是非常符合我國關(guān)于培養(yǎng)實用型人才的總目標(biāo)的。競賽可以讓教學(xué)更有實效，教學(xué)的實效性又使競賽層次更深入，涉及學(xué)科更廣泛，這一良性互動的方法值得我們長久地發(fā)展下去。
作者：嚴(yán)茜 孫麗娜 單位：河南大學(xué)民生學(xué)院
【文章摘要】電子設(shè)計自動化技術(shù)，是以強(qiáng)大的計算機(jī)功能為基礎(chǔ)，通過與相應(yīng)的計算機(jī)輔助設(shè)計、計算機(jī)輔助制造、計算機(jī)輔助測試與計算機(jī)輔助工程結(jié)合而研究發(fā)展過來的，主要是采取計算機(jī)工具將計算機(jī)信息技術(shù)、電路理論、信息分析與信號處理結(jié)合而形成的，在一定程度上，可以大大提高電子設(shè)計的性能與效率。因此，本文將從電子設(shè)計自動化技術(shù)的概念出發(fā)，淺談了電子設(shè)計自動化技術(shù)的發(fā)展過程，有針對性地概括了電子設(shè)計自動化技術(shù)的發(fā)展前景。
【關(guān)鍵詞】電子設(shè)計；自動化技術(shù)；電子工程
引言
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，電子工程新來了發(fā)展的新時代，通過合理應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)，電子設(shè)計開始向自動化與智能化方向發(fā)展，極大程度促進(jìn)了電子設(shè)計系統(tǒng)自動化的發(fā)展。因此，關(guān)于電子設(shè)計自動化技術(shù)的研究，必須了解電子設(shè)計自動化技術(shù)的基本概念，與電子設(shè)計系統(tǒng)中存在的問題，切實根據(jù)實際情況完善電子的自動化設(shè)計，讓電子設(shè)計自動化技術(shù)在現(xiàn)代工程科學(xué)技術(shù)中發(fā)揮著作用，切實促進(jìn)電子設(shè)計向現(xiàn)代化和科技化方向發(fā)展。當(dāng)然，電子設(shè)計自動化技術(shù)，主要是指以計算機(jī)強(qiáng)大的功能系統(tǒng)為工作平臺，在一定程度上，加強(qiáng)了電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)與智能化技術(shù)等的有機(jī)結(jié)合，通過充分發(fā)揮各技術(shù)的優(yōu)勢資源作用，形成了電子設(shè)計的自動化技術(shù)。一般來說，電子設(shè)計自動化技術(shù)，主要是采取和利用電子設(shè)計自動化工具，通過電子工程師的構(gòu)圖與設(shè)計，將電子產(chǎn)品設(shè)計納入電子設(shè)計自動化技術(shù)的戰(zhàn)略性任務(wù)研究中，從而通過合理的電路設(shè)計，合理分析電子各性能，從而借助計算機(jī)系統(tǒng)自動處理和完成電子工程工作各方面的需求。
1.電子設(shè)計自動化技術(shù)的概念
電子設(shè)計自動化技術(shù)，簡稱EDA技術(shù)，是由“ElectronicDesignAutomation”簡化而來的，一般來說，主要是將計算機(jī)科學(xué)與微電子技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為發(fā)展先導(dǎo)，在一定程度上，融合了電子設(shè)計與計算機(jī)圖形學(xué)、拓?fù)溥壿媽W(xué)、微電子結(jié)構(gòu)學(xué)等，通過充分發(fā)揮和利用計算機(jī)強(qiáng)大的功能，提高計算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域所取得的最新成果，切實提高電子設(shè)計過程中的自動化，以引進(jìn)和創(chuàng)新電子設(shè)計過程中的先進(jìn)技術(shù)，以計算機(jī)工作平臺為基礎(chǔ)，專門用于電子工程而開發(fā)出的電子系統(tǒng)軟件設(shè)計工具，極大范圍內(nèi)融入了強(qiáng)大的計算機(jī)功能。
2.電子設(shè)計自動化技術(shù)的發(fā)展過程
2.1初期階段
根據(jù)相關(guān)資料顯示，電子設(shè)計自動化技術(shù)的初期階段大約在20世紀(jì)70年代，人們改變了傳統(tǒng)的手工操作與繪圖設(shè)計，逐漸開始利用計算機(jī)輔助系統(tǒng)，對電子設(shè)計的IC圖進(jìn)行相關(guān)的編輯和PCB布局布線。這個階段，計算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展還在探索階段，初步形成了中小規(guī)模的集成電路，傳統(tǒng)的手工設(shè)計方法已經(jīng)不能滿足人們生產(chǎn)工藝的需求，因此，必須加強(qiáng)電子制圖的設(shè)計與印刷，充分發(fā)揮計算機(jī)輔助功能與電路板和集成電路的方法，不斷增大電子設(shè)計自動化技術(shù)的效率，切實降低整個設(shè)計過程中的花費成本，適當(dāng)減少整個設(shè)計與制造周期，這樣利用二維平面圖形，通過計算機(jī)加強(qiáng)電子設(shè)計的編輯與分析，形成電子版圖設(shè)計、布局布線等一系列基礎(chǔ)的自動化技術(shù)。
2.2發(fā)展階段
電子設(shè)計自動化技術(shù)的發(fā)展階段開始于20世紀(jì)80年代，此時也是在純粹的圖形繪制以外，加強(qiáng)了計算機(jī)功能中電路功能設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而加強(qiáng)計算機(jī)原理圖輸入、邏輯仿真、電路分析等一系列的功能發(fā)揮，從實際情況出發(fā)加強(qiáng)電子設(shè)計自動化技術(shù)的發(fā)展和完善，通過逐漸擴(kuò)大集成電路規(guī)模，堅持以電子系統(tǒng)為背景、以生產(chǎn)工藝為要求開發(fā)和設(shè)計各類軟件，促使電子設(shè)計工具形成巨大的電路功能和結(jié)構(gòu)設(shè)計，以編程半導(dǎo)體芯片提高電子設(shè)計的自動化。
2.3成熟階段
電子設(shè)計自動化技術(shù)的成熟階段始于20世紀(jì)90年代，隨著微電子技術(shù)迅速發(fā)展，極大程度上促進(jìn)了電子設(shè)計自動化技術(shù)的發(fā)展，主要是加強(qiáng)了電子設(shè)計過程中的高級語言描述，切實進(jìn)行電子系統(tǒng)級仿真，綜合作用各種現(xiàn)代化技術(shù)，力爭把人們從繁重的設(shè)計工作中解放出來，但是這個階段電子設(shè)計的自動化和智能化程度還有待加強(qiáng)，缺乏統(tǒng)一的電子設(shè)計自動化軟件界面，由于系統(tǒng)的復(fù)雜性大大增加了其技術(shù)的學(xué)習(xí)與使用的難度，甚至嚴(yán)重影響到電子設(shè)計環(huán)節(jié)間各項工作的銜接，因此，必須加強(qiáng)電子設(shè)計自動化技術(shù)的研究，促進(jìn)其向智能化方向發(fā)展。
3.電子設(shè)計自動化技術(shù)的發(fā)展前景
加強(qiáng)電子設(shè)計自動化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，一方面為電子設(shè)計方案提供了明確的方向，增大了計算機(jī)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的語言描述范圍，切實促進(jìn)電子設(shè)計與生產(chǎn)工藝要求結(jié)合，整體性、系統(tǒng)性地進(jìn)行編程，從而在電子設(shè)計過程中促進(jìn)了自動化技術(shù)語言的交流、保存與修改；另一方面，大大提高了電子設(shè)計的自動化程度，通過各級的仿真、糾錯和調(diào)試，切實避免設(shè)計者及時發(fā)現(xiàn)并改正在電子結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的錯誤，為電子設(shè)計的具體細(xì)節(jié)問題提供了良好的保證，從而充分發(fā)揮電子設(shè)計自動化技術(shù)的功能，提高設(shè)計效率的同時降低了設(shè)計過程中所花費的成本，合理加強(qiáng)了電子設(shè)計自動化技術(shù)的應(yīng)用，通過現(xiàn)代EDA技術(shù)自身為當(dāng)代社會、經(jīng)濟(jì)、政治發(fā)展創(chuàng)造了良好的框架工作環(huán)境，通過不斷發(fā)展，切實應(yīng)用到人們生活與工作的方方面面中，為人們生活與工作質(zhì)量的提高提供了良好的基礎(chǔ)。
4.結(jié)論
總而言之，從基本概念、發(fā)展歷程與發(fā)展前景三個方面切實加強(qiáng)電子設(shè)計自動化技術(shù)的研究，有利于充分利用電子設(shè)計自動化技術(shù)，為人們生活與工作需求創(chuàng)造良好的條件。
作者：顏海燕 單位：湖南永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【文章摘要】虛擬場景中角色的三維模型，是用來描模型內(nèi)部的幾何性質(zhì)的抽象模型，這些模型被計算機(jī)以特定的信息格式將模型存儲起來，這種存儲過程被稱為三維建模。三維建模主要處理角色的三維信息和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。三維信息是指角色在三維空間中的形體、方位和尺寸，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是物體各分量方向的數(shù)值及其相互之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。當(dāng)今，常用的三維建模系統(tǒng)一般常用三種建模方式，即線框建模，表皮建模和實物建模。
【關(guān)鍵詞】三維建模；骨骼動畫；人物模型
1引言
三維建模的過程涉及到表示三維信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及操縱該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。三模型的建模，需要從描述角色的形狀和外觀兩方面開始入手。角色的形狀由構(gòu)造角色的N邊形、圓和頂點等來確定，角色的外觀由角色表面紋理、色彩、照明等因素來確定。同時，還要滿足建模技術(shù)的三個指標(biāo)：即交互顯示能力、交互操做能力、容易建構(gòu)的能力對虛擬角色模型的需要。通過對平臺的環(huán)境以及虛擬人物進(jìn)行歸類，把平臺中的模型歸為兩類：靜態(tài)對象和虛擬人物。靜態(tài)對象是指三維模型中不隨著時間改變而改變的不動的對象，平臺中主要指沒有運動的實體，例如模型中的大樓、礦井、樹木等；動態(tài)對象是虛擬人物通過行走模擬真實礦工的動作，是虛擬礦井通風(fēng)環(huán)境構(gòu)建的基礎(chǔ)，也是虛擬礦井創(chuàng)建的一項重要步驟。
2人物建模
虛擬人物的構(gòu)建，第一步，要作的是對骨骼系統(tǒng)模型的三維建模。三維人物建模工作是整個平臺的基礎(chǔ)工作，制作的人物模型不但要真實逼真，還要滿足平臺瀏覽即時性的特點。下面是整個平臺設(shè)計中虛擬人物建模的實現(xiàn)過程。在3D中，人物模型的建模是很困難的，要求用戶熟練掌握常用的建模方法和步驟，為了省去復(fù)雜的建模過程，也可通過其他人物模型來建模，隨后再將改建好的人物模型導(dǎo)入到3D場景中，例如提供角色建模軟件Poser，如下圖1所示。圖2是POSER軟件的起始界面截圖。它是弗朗科公司出品的一個三維人物生成模型工具，可輔助設(shè)計者生成各類角色的圖像、視頻和角色模型。該軟件提供了各類男模類型、女模類型和小孩模型和木偶形狀的骨骼。如對自有的骨骼特征不滿足，還可利用工具欄中的修改工具進(jìn)行重組。（1）在POSER軟件中建立人物模型人物模型的創(chuàng)建是本平臺的重要技術(shù)，人物模型可以表現(xiàn)整個人物的形象程度及特色。筆者采用POSER5.0版本對人物進(jìn)行模型的創(chuàng)建。在人物模型庫中找到適合本平臺的人物身體模型，再找到恰當(dāng)?shù)哪槻亢兔l(fā)模型，將每個模型進(jìn)行整體的拼接。利用縮放，拼接，刪除等工具改變模型的原始狀態(tài)。因為POSER人物模型庫三維資源有限，需要通過適當(dāng)調(diào)整才能獲得合適的模型。在該軟件中調(diào)整比在3D中調(diào)整要簡單一些，也為后面的蒙皮操作提供了方便。將調(diào)好的人物模型導(dǎo)出為3DMAX格式，導(dǎo)入到3D軟件中進(jìn)行調(diào)節(jié)，為了適用于特定的場合，從蒙皮插件中建好的人物模型需要在3D軟件中進(jìn)行模型單位的調(diào)節(jié)。本模型不必做單位縮放，隨后要用在VT軟件中可直接進(jìn)行模型的縮放操作。從蒙皮插件中導(dǎo)出的人物模型是以材質(zhì)而不是貼圖的格式進(jìn)行導(dǎo)出的。因此從蒙皮插件中導(dǎo)出的模型在3D軟件中不能進(jìn)行貼圖展開，因此本設(shè)計用到了兩個模型，如圖3所示：一個是臉部比較清晰的人臉模型，第二個是衣服毛發(fā)完整的人物模型。在3D中將一個人物模型的下半身刪除，只留下頭部模型，與第二個模型進(jìn)行附加，就可以拼合形成了一個完整的人物模型。如圖4所示。需要特別指出的是由于在VIRTOOLS中不能導(dǎo)入高級模型，即模型面數(shù)多的模型。因此要減少模型面數(shù)，筆者在這里用到兩類方法。一類是利用3D自帶的編輯器進(jìn)行自動面數(shù)修改，該功能可減少的面數(shù)百分比為：40%。參數(shù)設(shè)置下圖5所示。另一類減少面數(shù)的途徑就是手動調(diào)節(jié)，對模型的頂點與線條的刪除合并操作。（2）在3D中建立人物骨骼人物的骨骼是利用3D的插件CAT建立的。該插件比3D自帶的骨骼系統(tǒng)相比，能更好的模仿人體的行動。
只要直接拖動就可建立人體骨骼。若想要增減人物骨骼的數(shù)量，可直接刪除或復(fù)制原有的骨骼部分，改變其數(shù)量即可，骨骼建模如圖6所示。為設(shè)計人物骨骼動作與人物蒙皮，要將人物骨骼與已建好的模型進(jìn)行匹配調(diào)整，為以后的蒙皮操作做好準(zhǔn)備。主要步驟是將人物骨骼大小調(diào)整，使其與人物模型對齊。（3）對人物骨骼進(jìn)行蒙皮對人物骨骼蒙皮用到的是3D的編輯器。選擇工具面板上的圖標(biāo)，選擇人物骨骼的根節(jié)點。對人物骨骼上的封套進(jìn)行調(diào)節(jié)。封套調(diào)整是人物骨骼蒙皮過程中經(jīng)常出現(xiàn)差錯的環(huán)節(jié)，調(diào)節(jié)時要把整個封套包裹到自身骨骼而又不涉及其他骨骼，否則人物模型在行走過程中就會發(fā)生破面或粘連現(xiàn)象。在調(diào)整好之后，給骨骼設(shè)置一個大幅度的動作，看模型能否露骨，系統(tǒng)平臺中的骨骼蒙皮出現(xiàn)錯誤的機(jī)率多。在使用3D中自帶的修改器后，找出發(fā)生錯誤的骨骼，進(jìn)行細(xì)心調(diào)整，終因為露骨點過多調(diào)整頻繁而放棄使用。經(jīng)多次試驗，選用了3D技術(shù)的另一蒙皮插件進(jìn)行蒙皮。見圖7。打開此蒙皮插件，在修改器菜單中出現(xiàn)此修改器。選擇面板上的將人物骨骼全部選中，細(xì)心調(diào)整。（4）骨骼動畫在三維建模的基礎(chǔ)上引入人物的運動建模，可以增加虛擬場景中三維模型動作表現(xiàn)的多樣性。筆者平常立足于通過控制人物模型來完成虛擬教學(xué)的任務(wù)，因此骨骼動作是核心技術(shù)。在人物模型動畫中，三維模型的動作路徑由運動計算模型來控制。在平臺中運用關(guān)鍵幀手段來生成人物的動畫。第一步，確定人物角色的動作，第二步，根據(jù)需求確定關(guān)鍵幀數(shù)，第三步，調(diào)節(jié)關(guān)鍵幀的每一幀姿勢，動畫模塊根據(jù)關(guān)鍵幀，生成動畫圖像序列。人是一個錯綜復(fù)雜的實體。用生理解剖的醫(yī)學(xué)角度來分類：人體可以分為骨骼、肌肉和皮膚三部分。人體骨骼是由關(guān)節(jié)鏈聯(lián)接而成，骨骼相對動作來說，變形小。人體骨骼的運動主要是由人的肌肉收縮并拉動附骨骼產(chǎn)生的。骨骼決定了角色的姿態(tài)。這里面只需要對人體骨骼制作關(guān)鍵幀動畫即可。見圖8。
由于人體運動復(fù)雜且虛擬角色是較常見的二足動物，筆者運用3D插件CAT進(jìn)行骨骼的建構(gòu)。直接通過參數(shù)的調(diào)節(jié)來確定人體骨骼的基本形狀。動作生成運用“關(guān)鍵幀”技術(shù)。打開人體骨骼模型的時間軸，調(diào)節(jié)每一幀骨骼的關(guān)鍵動作。通過此方法建立虛擬角色的動作是比較耗費時間的，需要逐幀來調(diào)節(jié)人體骨骼模型的每一個動作，需要認(rèn)真細(xì)致的觀察人體模型的運動過程。這樣才能使虛擬人物的骨骼模型動畫在場景中始終保持一致，看起來更加真實美觀。為了讓人體骨骼模型的動作看起來更加的穩(wěn)定和流暢，筆者利用了3D中提供的拷貝工具對對稱的動作進(jìn)行拷貝。此方式減少了人體骨骼模型動畫的制作工作量。筆者用到手動設(shè)置關(guān)鍵幀的行為，逐幀動畫的制作是本平臺里面最耗時最難控制的模塊。具體步驟，就是在時間軸關(guān)鍵幀打開的前提下，調(diào)整骨骼關(guān)鍵幀的位置，此步驟全憑個人經(jīng)驗來做。技巧是在還沒完成幀數(shù)時，建立一層保存幀，保證層與層的動作不沖突，相互獨立。動畫中具體動作效果如圖9所示。
作者：呂闖 單位：重慶工商大學(xué)派斯學(xué)院
為讓學(xué)員更好的學(xué)好《電子技術(shù)》課程，夯實學(xué)員的實踐能力基礎(chǔ)。我們利用課余時間設(shè)置了“第二課堂”———“電工電子俱樂部”。經(jīng)過兩期活動的開展，我們總結(jié)了經(jīng)驗，也引發(fā)了對俱樂部建設(shè)的進(jìn)一步思考。
1電子設(shè)計俱樂部的實施與收益
1.1俱樂部活動分兩個階段
第一階段：學(xué)員培訓(xùn)階段。學(xué)員隊抽選電工電子技術(shù)實踐基礎(chǔ)較好的學(xué)員（約20%），參加由學(xué)院統(tǒng)一計劃安排的培訓(xùn)課程（設(shè)mutilsim10和protel99軟件以及電子裝配設(shè)計課程）。培訓(xùn)場地為電工電子實驗室與學(xué)院機(jī)房，時間三個月。第二階段：學(xué)院組織競賽階段。對所有經(jīng)過培訓(xùn)的學(xué)員進(jìn)行測試，測試題目由教員參考全國電子技術(shù)競賽與山東電工技能考試試題進(jìn)行出題，在電工電子實驗室與學(xué)院機(jī)房進(jìn)行考試。根據(jù)成績推薦進(jìn)入?yún)⒓尤珖娮蛹夹g(shù)競賽的名單。
1.2俱樂部活動收益
課題組成員積極地將本成果推廣應(yīng)用到實際教學(xué)中，歸納起來取得了以下幾方面的效果：1.2.1充分調(diào)動了學(xué)員主動性，促進(jìn)其實踐能力素養(yǎng)的提高俱樂部的實訓(xùn)項目要求三人一組、合作完成，注重培養(yǎng)學(xué)員善于觀察、勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、沉著有序的工作作風(fēng)及團(tuán)隊協(xié)作精神。在實驗操作過程中，學(xué)員從每個實驗項目的細(xì)小處做起，認(rèn)真對待每個問題，記錄每個實驗數(shù)據(jù)或指標(biāo)改進(jìn)的方法，養(yǎng)成了良好的實驗習(xí)慣，使得學(xué)員的認(rèn)真、細(xì)致和耐心都有了很大提高。通過俱樂部培訓(xùn)活動，給學(xué)員帶來了較大的自由空間，激發(fā)了學(xué)員的學(xué)習(xí)熱情與自信，使其能夠更加積極主動地去學(xué)習(xí)理論知識，促進(jìn)了學(xué)員自主分析問題、解決問題能力的形成。對科研意識和工程能力的培養(yǎng)起到了一定的促進(jìn)作用，有效的促進(jìn)了學(xué)員的成才。1.2.2充分提升教員的業(yè)務(wù)水平，促進(jìn)了雙師型人才隊伍建設(shè)一方面，任課教員通過與俱樂部教學(xué)活動的設(shè)計、組織、實踐，促進(jìn)了電工電子課堂教學(xué)方法手段的創(chuàng)新。任課教員在俱樂部創(chuàng)新實訓(xùn)的基礎(chǔ)上，注重突出了職業(yè)教育特色，借助實驗創(chuàng)新、虛擬仿真探究等手段促進(jìn)了一系列的教學(xué)實踐研究，于2014至2015年度，俱樂部相關(guān)教員分別取得了教學(xué)競賽的一、二、三等獎。另一方面，俱樂部電子競賽活動的開展，對教員的實踐能力提出了更高的要求。一句話，教員是精英，學(xué)員才能成才。俱樂部活動的開展，使教員能夠自覺加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)電子產(chǎn)品的新工藝、新技能、新技術(shù)，包括仿真、電子設(shè)計等軟件的運用，從而加強(qiáng)了教員實踐能力提升。另外，根據(jù)學(xué)院要求，課題組有計劃的組織調(diào)研及培訓(xùn)活動，并對教員的專業(yè)技術(shù)能力進(jìn)行定期組織考核，從而有效的促進(jìn)了教員人才隊伍建設(shè)。
2俱樂部建設(shè)思考
2.1應(yīng)重點加強(qiáng)實驗室的硬件建設(shè)
在俱樂部活動中，我們發(fā)現(xiàn)俱樂部的高效運行必然離不開有力的實訓(xùn)保障條件與科學(xué)的管理模式，所以也必須在實驗室建設(shè)方面加大投入力度。2014年10月建成的電工電子實驗室現(xiàn)擁有4個實驗室，占地320平方米。實驗室共配備了新研制的一體化實驗臺80臺。實驗臺裝有LDS21010數(shù)字存儲示波器、YB32020任意波形發(fā)生器、YB1732A直流穩(wěn)壓電源、UT803數(shù)字萬用表以及晶體管特性測試儀等設(shè)備。經(jīng)過近一年時間的適用，廣大教員反映實驗教學(xué)設(shè)備功能強(qiáng)大，數(shù)據(jù)精確，能夠提高電子技術(shù)教學(xué)的有效性。
2.2實驗應(yīng)科學(xué)管理
一方面，將學(xué)員的實驗完成情況、實訓(xùn)報告提交及教員評閱情況以及進(jìn)入實訓(xùn)室的時間等分類歸檔管理，既方便教員檢查學(xué)員的學(xué)習(xí)情況，又方便學(xué)員掌握自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度。另一方面，在網(wǎng)上建立試題庫，供學(xué)員對照實訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行檢查并調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度。教員也可定期在網(wǎng)上測試題，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)員學(xué)習(xí)中的問題，適時舉辦講座答疑。
2.3鼓勵探究實驗與俱樂部活動相結(jié)合
俱樂部活動雖然規(guī)定的項目和培訓(xùn)、競賽進(jìn)程，但只有將探究實訓(xùn)活動和俱樂部的相關(guān)培訓(xùn)活動有機(jī)融合才能更好的發(fā)揮人才培養(yǎng)的效益。學(xué)員可根據(jù)自己的俱樂部講授內(nèi)容或理論課的學(xué)習(xí)情況、以及感興趣的領(lǐng)域選擇合適的時間從事創(chuàng)新探索和設(shè)計。也就是學(xué)員可以根據(jù)自身實驗內(nèi)容的預(yù)習(xí)情況和準(zhǔn)備情況，自主選擇實驗場地和實驗器材。在實施過程中，實訓(xùn)室只是提供必要的實驗條件，安排實驗教員以提供必要的指導(dǎo)和管理?？傊?，俱樂部建設(shè)應(yīng)在人力、物力以及科學(xué)的管理運行模式上加大投入，是一個長期教學(xué)實踐的過程，需要師生的不斷探索和創(chuàng)新，才能使學(xué)員在“寬松、和諧、給力”的學(xué)習(xí)氛圍中自覺自愿的提高自己，從而收到較為滿意的教學(xué)效果，有效的促進(jìn)教學(xué)相長。
作者：高明 單位：火箭軍工程大學(xué)士官學(xué)院
摘要:該文以筆者多年參與大學(xué)生電子設(shè)計競賽賽前培訓(xùn)和競賽指導(dǎo)工作為背景,根據(jù)每年大學(xué)生電子設(shè)計競賽的總結(jié)經(jīng)驗,從學(xué)生選拔、賽前培訓(xùn)、平臺建設(shè)等多個方面對學(xué)生競賽隊伍培養(yǎng)模式進(jìn)行探索,總結(jié)出一系列的培養(yǎng)模式。
關(guān)鍵詞:電子設(shè)計競賽；培訓(xùn)；選拔；創(chuàng)新性
實驗項目全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽是國家教育部、信息產(chǎn)業(yè)部組織的四大學(xué)科競賽之一,目前已經(jīng)成為高校電子、電氣等專業(yè)必參加的學(xué)生專業(yè)競賽。大賽從1994年開始每兩年舉辦一次,參與學(xué)校和人數(shù)逐年增加,規(guī)模不斷擴(kuò)大,逐漸演變出其他省市級、地區(qū)級以及企業(yè)贊助等形式的電子設(shè)計競賽。此類電子設(shè)計競賽涉及到的專業(yè)知識面廣泛,電子、電氣、機(jī)械、計算機(jī)等多個學(xué)科之間的交叉,要求學(xué)生即要掌握硬件電路的設(shè)計與分析又要具備程序的編寫能力。通過電子設(shè)計競賽最終實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)助能力、創(chuàng)新能力,提高大學(xué)生針對實際問題進(jìn)行電子設(shè)計的能力。筆者作為學(xué)生參加了2005年的全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽,同時作為指導(dǎo)教師參與了2009年以后的各類電子設(shè)計競賽,現(xiàn)結(jié)合該院電子設(shè)計競賽情況談?wù)剬W(xué)生隊伍培養(yǎng)方面的幾點改革。
1該院電子設(shè)計競賽學(xué)生隊伍現(xiàn)狀
目前該院參加的市級以上電子競賽主要有全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽和重慶市“合泰”杯單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計大賽,從歷年參賽情況來看,主要存在以下幾個問題。(1)學(xué)生對電子設(shè)計競賽的認(rèn)識不夠,積極性不高,來參與培訓(xùn)和競賽的學(xué)員不多,造成這種局面主要存在兩個誤區(qū):一個是部分學(xué)習(xí)成績好的同學(xué)認(rèn)為考研更重要,參加培訓(xùn)和比賽會占用大部分時間;還有一個是學(xué)習(xí)成績中等以下的同學(xué)認(rèn)為自己理論知識沒有學(xué)好,電子競賽相關(guān)的知識也學(xué)不好。(2)學(xué)生儲備競賽相關(guān)知識不夠。目前該院參與培訓(xùn)的學(xué)生主要來自二年級和三年級,對模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)原理、DSP、自動控制原理等理論知識掌握不夠熟練,且二年級同學(xué)還有部分課程沒有開設(shè),常用儀器儀表操作不熟悉,電路焊接基本功不扎實,沒有親自制作過PCB電路板,更缺少相應(yīng)的工程實踐環(huán)節(jié)。(3)賽前集中培訓(xùn)時間過短。電子設(shè)計競賽是在8月中旬開始,該院對選拔出來的二、三年級的學(xué)員一般是從7月放假開始,只有短短的一個月時間,學(xué)員要在這么短的時間內(nèi)把電子設(shè)計競賽的電源類、儀表類、控制類、飛行類題目都進(jìn)行練習(xí),掌握各類題目的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計方法,無論對于老師還是學(xué)生老師都不容易做到。(4)學(xué)生隊伍沒有延續(xù)性。由于學(xué)校目前對于參加電子設(shè)計競賽學(xué)生,只在創(chuàng)新學(xué)分上給與了一定學(xué)分的認(rèn)定,導(dǎo)致部分同學(xué)參加完比賽拿到創(chuàng)新學(xué)分后就不再參與相關(guān)電子設(shè)計競賽,從而導(dǎo)致部分優(yōu)秀的參賽隊員流失。
2多渠道、多元化培養(yǎng)電子設(shè)計人才
電子設(shè)計競賽不僅能夠體現(xiàn)一個參賽學(xué)員應(yīng)用知識的能力,更能體現(xiàn)參賽學(xué)員的工程實踐能力,同時也能培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新精神,協(xié)助能力,提高學(xué)員電子設(shè)計的綜合能力,一個優(yōu)秀的學(xué)員需要經(jīng)過長時間的系統(tǒng)的培訓(xùn)才能具備電子設(shè)計所需的相關(guān)知識和能力。針對該院學(xué)員隊伍的實際情況,進(jìn)行了一系列的實踐探索。
2.1以學(xué)院電子科協(xié)為載體,廣泛宣傳
學(xué)院電子科技協(xié)會每年9月新學(xué)期開學(xué)都會招收一年級新生為會員,然后開展一系列的科普活動。協(xié)會采用作品展示的方式進(jìn)行宣傳,將高年級學(xué)長制作的一些電子作品,如：光立方、遙控小車、智能臺燈、無線話筒等有一定科學(xué)趣味的作品進(jìn)行逐一展示,并對其相關(guān)功能進(jìn)行講解,現(xiàn)場解答疑問。通過這樣的方式,發(fā)現(xiàn)很多新同學(xué)對電子專業(yè)產(chǎn)生了極大興趣,并且愿意加入到電子科協(xié)這個團(tuán)體中,學(xué)習(xí)更多的知識。
2.2合理選拔,分散基礎(chǔ)培訓(xùn)
學(xué)生作為比賽的主體,那么他的專業(yè)知識、素質(zhì)以及學(xué)習(xí)態(tài)度就成為了比賽成績的關(guān)鍵因素。如何才能選拔出優(yōu)秀的學(xué)員參與比賽環(huán)節(jié)呢。可以通過先培訓(xùn)再考核,分階段逐步挑選。在這一階段,由于全是一年級新生,在培訓(xùn)的時候應(yīng)該注重基礎(chǔ)知識、基本技能方面的培訓(xùn)?？梢詫⑴嘤?xùn)集中在常用電子元件認(rèn)知和電路板焊接基本功上,學(xué)生通過焊接實驗,學(xué)習(xí)和了解常用電阻,電容,二極管,集成電路正確使用方法,以及使用萬用表檢測電路的一般方法,逐步掌握焊接技能。同時,還應(yīng)該注重培訓(xùn)學(xué)生艱苦奮斗的精神。由于很多同學(xué)在剛開始的時候興趣濃厚、滿腔熱情,但是隨著培訓(xùn)的強(qiáng)調(diào)和難道增加,部分學(xué)生開始失去心情,嚴(yán)重影響整個培訓(xùn)隊伍的穩(wěn)定。因此，選拔隊員時除了要考慮學(xué)員專業(yè)知識外還應(yīng)該要充分考慮學(xué)生的毅力和精神。
2.3分年級,開展暑假集中培訓(xùn)
通過前期選拔,將集訓(xùn)隊伍分為二、三年級正式參賽組,以及一年級預(yù)備組。針對不同組別,合理安排,統(tǒng)籌計劃,開展相應(yīng)的培訓(xùn)工作。一年級作為下一屆比賽的預(yù)備隊,主要進(jìn)行以下內(nèi)容的培訓(xùn):電路原理圖與PCB電路板制作設(shè)計;常用電子電路設(shè)計;單片機(jī)編程設(shè)計;通過這一階段的集中培訓(xùn),學(xué)員能掌握用Altiumde-signer進(jìn)行原理圖和PCB圖的設(shè)計;掌握用分立元件設(shè)計基本的模擬電路和數(shù)字電路;熟悉常用傳感器的應(yīng)用以及單片機(jī)內(nèi)部資源,掌握單片機(jī)開發(fā)技術(shù),能應(yīng)用單片機(jī)解決工程實踐問題,具備一定的電子產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計能力。二、三年級作為參賽隊伍,培訓(xùn)前期先進(jìn)行PID編程技術(shù)、EDA技術(shù)、DSP技術(shù)相關(guān)知識培訓(xùn)。然后按照大賽統(tǒng)一模式,三人為一小組,針對大賽題目命題規(guī)則,按照電源類、信號類、儀器儀表類、控制類進(jìn)行分組,以4天3晚為時間段做針對性的模擬實戰(zhàn)。并要求在規(guī)定時間內(nèi)完成從電路設(shè)計、程序編寫、電路搭建、系統(tǒng)調(diào)試、指標(biāo)測試以及報告撰寫全部任務(wù)。通過這樣的模擬練習(xí),能夠很快地提升學(xué)生的協(xié)作能力,掌握每個學(xué)生的長處,為正式比賽打下堅實基礎(chǔ)。
2.4依托校級比賽和創(chuàng)新性實驗項目開展培訓(xùn)
為了拓展學(xué)生的專業(yè)技能,學(xué)院從2012年開始舉辦校級單片機(jī)設(shè)計競賽,采用與“合泰”杯單片機(jī)設(shè)計大賽相同的模式。即首先要求參賽學(xué)生提交作品創(chuàng)意書；其次專業(yè)教師根據(jù)作品創(chuàng)意書確定公布參賽名單,并要求學(xué)生在兩個月內(nèi)完成作品設(shè)計和報告撰寫；最后采用現(xiàn)場答辯的方式評審出獎項。通過這個比賽可以很好的激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力,提升學(xué)生的電子產(chǎn)品設(shè)計能力,單片機(jī)編程能力,同時也可以通過比賽發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀學(xué)生,達(dá)到以賽促賽的目的。創(chuàng)新性實驗計劃項目是以3～5名本科生團(tuán)隊,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,自主選題設(shè)計、獨立組織實施并進(jìn)行信息分析處理和撰寫總結(jié)報等工作,以培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析和解決問題的興趣和能力的項目。要求申請項目的學(xué)生具有一定的電子設(shè)計基礎(chǔ)。學(xué)院要求參加過電子設(shè)計競賽的同學(xué)必須申請,從近幾年的統(tǒng)計情況來看,申請創(chuàng)新性實驗項目達(dá)到了50多項。通過創(chuàng)新性實驗項目的實施,充分調(diào)動了學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性,促進(jìn)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊協(xié)作能力的培養(yǎng),同時為電子設(shè)計競賽積累的大量的知識。
2.5建設(shè)創(chuàng)學(xué)生科技新實驗室,營造自主學(xué)習(xí)氛圍
為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力,方便優(yōu)秀學(xué)生開展實踐技能訓(xùn)練和科研活動,學(xué)院建設(shè)了學(xué)生科技創(chuàng)新實驗室。整個實驗室包括一個元器件室、一個電子設(shè)計室以及一個實訓(xùn)室,并購置了常用的電子元器件,并為實驗室配置了示波器、電源、信號源、頻譜分析儀等常用儀器設(shè)備以及計算機(jī)。創(chuàng)新實驗室以學(xué)生自我管理為主,教師指導(dǎo)為輔,主要成員是參加過電子設(shè)計競賽的高年級學(xué)生。整個創(chuàng)新實驗室制定了詳細(xì)的開放計劃和開放項目,低年級同學(xué)只需要申請相應(yīng)的開放實驗項目,填寫元器件申請表,便可以在開發(fā)時間進(jìn)行項目實驗。在實驗過程中會有高年級的學(xué)長進(jìn)行指導(dǎo),極大地提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。
3結(jié)語
電子設(shè)計競賽的最終目的是以競賽為平臺,培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、創(chuàng)新精神、團(tuán)隊協(xié)作能力。如何才能培養(yǎng)出具備參與電子設(shè)計競賽的優(yōu)秀人才,通過近幾年的實踐探索,在學(xué)員選拔、培訓(xùn)、自主學(xué)習(xí)以及平臺建設(shè)方面取得了一些成績。同時也發(fā)現(xiàn)了自身的問題和不足之處,將繼續(xù)努力、不斷探索和改進(jìn)。
作者：邱剛 單位：重慶三峽學(xué)院信號與信息處理重點實驗室
［摘要］學(xué)生電子設(shè)計制作能力是在大學(xué)階段對理論知識學(xué)習(xí)的實踐與提升，較強(qiáng)的動手能力會使學(xué)生在就業(yè)與考研升學(xué)過程中占有較大優(yōu)勢。為此，希望建立一種比較完備的零起點電子動手能力的實訓(xùn)過程，時間上力求調(diào)動學(xué)生的課外時間，形式上似于一種電子手作虛擬工作室的形式?；谌舾呻y度階梯式過渡訓(xùn)練項目，使得工科學(xué)生在大一期間就培養(yǎng)出電子手作熱情，并隨著專業(yè)課與理論課的不斷豐富，循序漸進(jìn)地提高。
［關(guān)鍵詞］電子手作；虛擬工作室；階梯式訓(xùn)練
理工類學(xué)生應(yīng)該掌握一些常用的電子類手工制作的能力，通過親力親為的實際制作可以輔助學(xué)生加深對課堂理論知識的理解。同時電子類手工制作還會涉及許多課堂上理論知識學(xué)習(xí)不到的實際問題，這對學(xué)生日后無論是工作還是考研都有很大的幫助。在實際的工作中，越來越多的學(xué)生渴望加入到電子類手作中來。
一、學(xué)生在學(xué)習(xí)電子設(shè)計制作方面遇到的問題
首先，多數(shù)喜歡電子制作的初學(xué)者，沒有一個快速高效的學(xué)習(xí)渠道，學(xué)生們彼此沒有交流溝通的平臺，導(dǎo)致初學(xué)者無法很快的入門學(xué)習(xí)。其次，電子手作中使用的工具元件類繁多，初學(xué)者不清楚應(yīng)該買什么、用什么，一個人也無法購買齊全，這也限制了學(xué)生們在電子手作方面的學(xué)習(xí)熱情。最后，在組織學(xué)生參加比賽時，往往是比賽前臨時組隊，這導(dǎo)致參賽隊伍水平參差不齊，隊友配合不夠默契，選題方向不明確，對學(xué)校整體參賽水平有很大影響。因此，現(xiàn)階段急需一套完備的學(xué)生電子設(shè)計能力培養(yǎng)實訓(xùn)方案，以提高學(xué)生的整體水平與應(yīng)賽能力。
二、培養(yǎng)方案擬解決的主要問題與意義
擬解決的主要問題：1.給喜愛電子設(shè)計的學(xué)生提供一個廣闊完善的交流平臺；2.初學(xué)者如何快速入門；3.如何引導(dǎo)更多的學(xué)生加入到電子手作中來。本文詳細(xì)闡述了階梯式的大學(xué)生電子設(shè)計能力培養(yǎng)方案的具體內(nèi)容與實施注意事項，并在實際教學(xué)與課外活動中積極實踐。這樣做的目的是給喜愛電子設(shè)計的學(xué)生一個更廣闊更完善的交流平臺，對喜歡電子手作的學(xué)生在學(xué)習(xí)方向、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)技巧上給予指導(dǎo)，引導(dǎo)更多的學(xué)生加入到電子手作中來，達(dá)到從快速入門到自我提高再到互動交流的步步提升。同時，也為各類電子設(shè)計類比賽提供后備人才，讓整個專業(yè)的參賽水平得到廣泛的提高。
三、具體實施過程
（一）具體實施步驟
1．建立移動互聯(lián)交流平臺通過組建虛擬工作室的形式為廣大學(xué)生提供在線實時交流平臺。主要是基于微信、微信訂閱號、QQ群等網(wǎng)絡(luò)社交平臺，使學(xué)生能不受時間和地域的限制進(jìn)行技術(shù)交流、資源共享等，方便定期的集體活動召集、日常比賽章程等工作的進(jìn)行。2．零起點實訓(xùn)項目方案通過多年的教學(xué)與競賽經(jīng)驗總結(jié)，學(xué)生應(yīng)具備的基本電子設(shè)計動手能力是需要一個循序漸進(jìn)的階梯式的訓(xùn)練過程培養(yǎng)出來的，沒有辦法一步到位，需要一個系統(tǒng)體系的培養(yǎng)過程。為此我們提出一種基于項目驅(qū)動的零起點學(xué)生電子手作能力培養(yǎng)流程，具體方案見表1.3．定期展開活動圍繞著以下三個方面展開活動：（1）開展團(tuán)做活動，讓學(xué)生們以小組為單位制作電子手作作品，并一起演示講解，以達(dá)到培養(yǎng)團(tuán)隊合作，加強(qiáng)學(xué)習(xí)熱情，分享經(jīng)驗的目的；（2）定期進(jìn)行分享，通過PPT等方式講解自己擅長的某方面，以達(dá)到取長補(bǔ)短，互相學(xué)習(xí)的目的；（3）制作PPT，flash等作品需要演示自己的手作作品過程，在實物演示中發(fā)現(xiàn)自己作品需要改進(jìn)的地方。4．培養(yǎng)電子設(shè)計大賽預(yù)備團(tuán)隊對學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊配合訓(xùn)練，定期布置制作內(nèi)容，學(xué)生們自行組織制作，在日常的制作中找到適合自己的團(tuán)隊伙伴，并在一次次的合作中增強(qiáng)默契程度，形成優(yōu)勢互補(bǔ)，有理性、有知識、有競爭力的參賽團(tuán)隊。電子大賽預(yù)備團(tuán)隊也是在日常生活中需要重視的問題。如果日常沒有預(yù)備團(tuán)隊的賽前準(zhǔn)備，遇到比賽就臨時突擊組隊參賽的話，有可能遇到以下問題：第一就是團(tuán)隊成員之間合作度不好，第二是團(tuán)隊成員的水平參差不齊，第三是團(tuán)隊成員對大賽過程不了解。這一系列問題會導(dǎo)致團(tuán)員參賽過程盲目而沒有效果，這樣不利于學(xué)生整體能力的提升與培養(yǎng)，也失去了利用比賽促進(jìn)學(xué)生能力培養(yǎng)的初衷。5．依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)程度與水平，不定期地請專業(yè)教師進(jìn)行指導(dǎo)從多年來組織學(xué)生比賽的經(jīng)驗來看，學(xué)生能否順利參加省級以及全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽，需要具有一定指導(dǎo)比賽經(jīng)驗的教師給予足夠的賽前指導(dǎo)。專業(yè)知識是參賽之前必須打好的基礎(chǔ)，除了這一塊內(nèi)容外，參賽的流程、制作作品的時間安排、參賽過程的心理調(diào)適、參賽學(xué)生的整體協(xié)作分工也是需要教師給予指導(dǎo)的。有了專業(yè)指導(dǎo)教師的幫助，學(xué)生才有可能在4到5天的時間內(nèi)發(fā)揮出自己的水平，順利完成比賽。為此，我們會依據(jù)不同類型比賽的時間節(jié)點，分批次、分重點的對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。
（二）實踐過程需要注意的關(guān)鍵問題
1．如何利用并擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)溝通平臺應(yīng)充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)社交平臺的實時性、便捷性，給電子愛好者們提供一個更好的交流學(xué)習(xí)平臺，力爭帶動更多學(xué)生加入電子設(shè)計學(xué)習(xí)的團(tuán)隊。在實際操作中，我們主要的網(wǎng)絡(luò)平臺有QQ群、微信群、微信訂閱號等。新興的訂閱號的好處主要是讓對電子手作、電子競賽感興趣的學(xué)生主動關(guān)注訂閱號。訂閱號就可以依據(jù)各類比賽的比賽時間節(jié)點統(tǒng)一關(guān)于比賽的相關(guān)內(nèi)容。QQ群的應(yīng)用主要是便于集中的對參賽學(xué)生的管理，方便傳達(dá)比賽的相關(guān)信息。同時QQ群強(qiáng)大的文件上傳功能可以為學(xué)生提供大量的學(xué)習(xí)資源與資料，對于新加入的學(xué)生，可以由群成員以老帶新引領(lǐng)其學(xué)習(xí)，這樣學(xué)生可以更好地互動交流。2．如何合理構(gòu)建訓(xùn)練項目通過對已經(jīng)掌握電子手作技能學(xué)生的學(xué)習(xí)過程的分析，形成一套健全科學(xué)、有效的電子手作學(xué)習(xí)步驟，幫助學(xué)生們更快地掌握知識技能，打破以往參賽的匆忙，在課余學(xué)習(xí)中形成參賽團(tuán)隊，提高團(tuán)隊整體競賽水平。多年的實踐經(jīng)驗告訴我們，需要形成一套完善的訓(xùn)練體系來幫助學(xué)生完成從零基礎(chǔ)到基本運用再到實際項目提高這樣一個訓(xùn)練過程。合理的訓(xùn)練項目可以使學(xué)生快速入門與提高，實戰(zhàn)可以讓學(xué)生檢驗自己的能力水平，同時也可以提高教師帶隊參賽的工作效率。
四、結(jié)束語
通過多年來的實際實踐積累，本專業(yè)已經(jīng)建立了一個具有不同年齡梯度的學(xué)生參與的學(xué)習(xí)小組，定期不定期的組織各種形式的宣講與講座，團(tuán)隊學(xué)生也已經(jīng)參加過若干不同類型的電子類設(shè)計比賽，并取得了一些不錯的成績。團(tuán)隊中的學(xué)生在參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目方面也比較積極，獲得過多個省級及校級大創(chuàng)項目。以后還要繼續(xù)完善團(tuán)隊成員招新、日?；顒印㈦娮邮肿鲗W(xué)習(xí)的系統(tǒng)規(guī)程，形成一套規(guī)范體系，使每年新生入學(xué)后都有比較順暢的參與流程，并且讓學(xué)生通過我們制訂的能力訓(xùn)練流程高效率的參與學(xué)習(xí)，快速提升能力，以應(yīng)對各種大賽的考驗以及社會企業(yè)的需求。
作者：楊慧英 高宏偉 于洋 趙亞威 宋建輝 單位：沈陽理工大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院
【摘要】針對電子信息與通信類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，電子設(shè)計應(yīng)用軟件訓(xùn)練是保證實踐教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)，以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能，提高學(xué)生實踐能力為目的，軟件訓(xùn)練平臺的建設(shè)對鍛煉學(xué)生動手能力，啟發(fā)創(chuàng)新思維具有重要意義。從軟件訓(xùn)練平臺的設(shè)計組織，實施到考核機(jī)制的安排都做了較為深入地探討，在實踐教學(xué)改革中是一項有益的嘗試，對于積累教學(xué)經(jīng)驗，探索培養(yǎng)人才模式乃至教育創(chuàng)新具有一定的現(xiàn)實意義。
【關(guān)鍵詞】電子設(shè)計應(yīng)用軟件訓(xùn)練平臺；實踐能力；教學(xué)改革
一、引言
高等教育是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的搖籃。因此如何培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力是建設(shè)創(chuàng)新型國家對我國高等教育提出的新要求。電子設(shè)計應(yīng)用軟件訓(xùn)練是電類專業(yè)學(xué)生不可或缺的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生不僅具備基礎(chǔ)理論知識，還需要培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、動手能力、獨立分析解決問題的能力。往屆學(xué)生開展軟件訓(xùn)練過程中存在的一些現(xiàn)象：（1）照貓畫虎、不求甚解大多指導(dǎo)老師仍沿用傳統(tǒng)的課程設(shè)計的指導(dǎo)方法，即以教師為主導(dǎo)，學(xué)生被動地按教師的演示方法或相關(guān)步驟進(jìn)行電路設(shè)計，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主觀能動性、實際動手能力以及獨立分析問題、處理問題等綜合素質(zhì)必然會受到扼制和打擊。（2）固步自封，缺乏創(chuàng)新從過往題目設(shè)置來看，缺乏與實際應(yīng)用的結(jié)合，譬如：學(xué)生在電路設(shè)計中，依據(jù)任務(wù)書繪制電路圖，對元器件的相關(guān)原理不求甚解，在實施軟件設(shè)計時，大部分內(nèi)容借鑒了網(wǎng)上查閱的資料，并未深入理解。單純?yōu)榱送瓿绍浖?xùn)練而敷衍應(yīng)付。電子設(shè)計應(yīng)用軟件訓(xùn)練實踐平臺的設(shè)計相信會有效克服這些困難，為我院學(xué)生提供創(chuàng)新能力培養(yǎng)和鍛煉的機(jī)會。“軟件訓(xùn)練實踐平臺”將有效整合軟件訓(xùn)練實踐內(nèi)容、軟件訓(xùn)練電子資源以及訓(xùn)練考核模式。
二、電子設(shè)計軟件訓(xùn)練平臺實施方案
開展“電子設(shè)計應(yīng)用軟件訓(xùn)練“平臺設(shè)計要經(jīng)歷以下幾個階段，主要任務(wù)描述如下：（1）軟件訓(xùn)練環(huán)境及開放的教學(xué)資源開放性綜合實驗室為電子設(shè)計應(yīng)用軟件訓(xùn)練提供必要的教學(xué)場地。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維需要現(xiàn)代化的教學(xué)手段。而基于校園網(wǎng)的“電子設(shè)計軟件訓(xùn)練”教學(xué)資源將通過大量多媒體資源的呈現(xiàn)為學(xué)生更直觀、生動地反映軟件訓(xùn)練的各個環(huán)節(jié)，提高學(xué)生對軟件訓(xùn)練項目的興趣。（2）電子設(shè)計軟件訓(xùn)練指導(dǎo)教師隊伍配備軟件訓(xùn)練的主導(dǎo)是教師，成立教師指導(dǎo)小組，在師資隊伍中,年輕教師和老教師各有長處，這無疑要求教師對本學(xué)科的技術(shù)及交叉學(xué)科的理論和實踐方法有較為廣泛的涉獵。（3）電子設(shè)計應(yīng)用軟件訓(xùn)練的題目甄選軟件訓(xùn)練題目既要體現(xiàn)電子信息及通信技術(shù)的特點，又能反映目前這一領(lǐng)域前沿發(fā)展方向，并具備一定的實際價值。題目范圍廣,涉及多門課程，包括數(shù)字信號處理、模擬電子線路、單片機(jī)、微機(jī)原理等，涉及的仿真設(shè)計工具不僅局限于Protel，Proteus，DXP等,這就要求指導(dǎo)教師要有更寬的知識面和更豐富的實踐經(jīng)驗。（4）網(wǎng)絡(luò)成為輔助軟件訓(xùn)練的主要利器鼓勵他們在相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源中找到靈感，瀏覽電子網(wǎng)站及相關(guān)的學(xué)習(xí)論壇,如21IC網(wǎng)、電子工程師網(wǎng)等。通過這些網(wǎng)絡(luò)資源,學(xué)生不僅能夠?qū)W會查閱芯片資料,而且能找到解決問題的思路。（5）資源整合的“流程化”實施體系以基本素質(zhì)培養(yǎng)為根本，創(chuàng)新研究能力拓展為外延，有層次的設(shè)置軟件訓(xùn)練題目，并力求使題目覆蓋主要知識點，并與實際需求銜接。
三、考核體系的設(shè)計
隨著軟件訓(xùn)練平臺的不斷完善，基于軟件訓(xùn)練平臺的考評與以往的考核標(biāo)準(zhǔn)相比更為高效、科學(xué)。學(xué)生根據(jù)所選題目的層次，提交不同形式的訓(xùn)練報告。以綜合設(shè)計性題目為例，設(shè)計完成后，各組除應(yīng)提交分析報告、可運行的源程序或電路原理圖還要有完備的仿真結(jié)果，都可以在訓(xùn)練平臺上通過不同的ID，上傳到相應(yīng)入口，由指導(dǎo)老師進(jìn)行審閱。此外，考核機(jī)制還需逐步修正，并在一定程度上側(cè)重學(xué)生科技論文寫作能力。其中，軟件訓(xùn)練報告的格式要求思路清晰，內(nèi)容上針對項目的核心原理及實現(xiàn)步驟作簡要說明，包括硬件及軟件部分的結(jié)構(gòu)圖、流程圖、電路原理，各電路元器件的參數(shù)設(shè)置等，突出創(chuàng)新發(fā)揮及收獲體會等部分，為學(xué)術(shù)論文的撰寫打下基礎(chǔ)。
四、結(jié)語
電子設(shè)計軟件訓(xùn)練在提高學(xué)生綜合素質(zhì)方面發(fā)揮了重要作用。它不僅改變以往學(xué)生被動參與軟件訓(xùn)練的模式，完成學(xué)生的角色轉(zhuǎn)換，而且促進(jìn)了學(xué)生軟件技能方面的發(fā)展。目前，我院與中興通訊在產(chǎn)學(xué)研合作方面保持了良好的互動，建立與企業(yè)的緊密交流，對實現(xiàn)我院課程、實訓(xùn)內(nèi)容和教學(xué)平臺緊跟行業(yè)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展都大有裨益。從學(xué)科的教學(xué)改革及發(fā)展上著手，建立新的人才培養(yǎng)模式，從能力、素質(zhì)等方面對學(xué)生進(jìn)行“工程化”、“應(yīng)用化”教育，把創(chuàng)新教育滲透在軟件訓(xùn)練中，貫穿于整個實踐教育環(huán)節(jié)的方方面面。
作者：趙晨光 張麗麗 白玉 單位：沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院
摘要:SPOC將優(yōu)質(zhì)MOOCs資源與傳統(tǒng)課堂面對面教學(xué)的優(yōu)勢有機(jī)融合，具有小規(guī)模、私有定制、線上MOOC、線下課堂上接受導(dǎo)師輔導(dǎo)的特點。針對當(dāng)前航天電子設(shè)計課程教學(xué)存在的問題，闡明建設(shè)該門課程SPOC課堂的必要性，逐步建設(shè)基于SPOC的航天電子設(shè)計MOOC課程，提出實現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)的具體措施，努力提高航天電子設(shè)計課程的教學(xué)質(zhì)量。借鑒SPOC，能夠?qū)崿F(xiàn)航天電子設(shè)計課程教學(xué)流程的重構(gòu)與創(chuàng)新，賦予學(xué)生完整、深度和有效地學(xué)習(xí)體驗，全面提升學(xué)生的設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞:翻轉(zhuǎn)課堂;SPOC;MOOC;航天電子設(shè)計;教學(xué)模式
航天電子設(shè)計課程是為我校空間工程專業(yè)專門設(shè)立的、基于小班教學(xué)(人數(shù)在30人左右)的本科專業(yè)選修課程，理論與實踐結(jié)合較強(qiáng)。隨著學(xué)校新的本科生培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱的頒布，該課程的學(xué)時進(jìn)一步壓縮。為了保證學(xué)生在更短的學(xué)時內(nèi)更好地掌握航天電子設(shè)計的技能，解決現(xiàn)有教學(xué)模式和手段的不足，考慮將SPOC教學(xué)理念引入課堂，實現(xiàn)航天電子設(shè)計課程翻轉(zhuǎn)，提高教師講授和學(xué)員聽課的效果［1］。
一、航天電子設(shè)計課程性質(zhì)與特點
(一)課程性質(zhì)地位
航天電子設(shè)計課程安排在大四上學(xué)期。課程的任務(wù)是培養(yǎng)空間工程專業(yè)學(xué)員航天電子系統(tǒng)設(shè)計的基本技能，使學(xué)員熟悉航天器電子系統(tǒng)的組成、常用單元設(shè)計、電路開發(fā)流程，初步具備開展航天電子設(shè)計的實踐能力，為從事航天工程實踐打下基礎(chǔ)。課程以航天電子系統(tǒng)為主線，系統(tǒng)地闡述航天電子設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)和開發(fā)流程，包括電路原理圖設(shè)計、印刷電路板繪制、電路板焊接調(diào)試、星載計算機(jī)、航天電源系統(tǒng)等內(nèi)容。
(二)課程基本理念
課程采用以實踐引導(dǎo)課程教學(xué)，講授與實踐相結(jié)合的指導(dǎo)思想。隨課堂安排作業(yè)和專題實驗?zāi)K，利用實驗加深課程理解，并銜接后續(xù)課程設(shè)計，讓學(xué)員在基于理論和動手實驗的轉(zhuǎn)換中體會航天電子設(shè)計的樂趣，充分調(diào)動其學(xué)習(xí)和實踐的積極性。課程內(nèi)容安排上，突出重點的同時兼顧內(nèi)容的完整性，在有限課時內(nèi)使學(xué)員對航天電子設(shè)計既有全面認(rèn)識，又熟練掌握實踐必需的基礎(chǔ)知識和必備技能。
(三)課程設(shè)計思路
課程設(shè)計為理論講授、現(xiàn)場實驗、課程設(shè)計三個環(huán)節(jié)。三個環(huán)節(jié)同步穿插進(jìn)行。理論講授環(huán)節(jié)包括電子設(shè)計基礎(chǔ)、PCB設(shè)計制作技術(shù)和航天電子系統(tǒng)等基本內(nèi)容;現(xiàn)場實驗環(huán)節(jié)以課堂講授內(nèi)容為依托，主要完成電路原理圖設(shè)計、印刷電路板繪制、電路板焊接調(diào)試等應(yīng)用實驗;課程設(shè)計環(huán)節(jié)需要完成航天器電子系統(tǒng)的幾個專題實驗任務(wù)，拓展學(xué)員航天電子設(shè)計的實踐能力。
二、當(dāng)前航天電子設(shè)計課程教學(xué)中存在的主要問題
該課程設(shè)立已有三年，教材為授課組集中編寫，內(nèi)容根據(jù)授課效果在逐年更新。在課程教學(xué)上，目前還存在一些問題。
(一)教學(xué)主體“以教為主”，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性和創(chuàng)造性
當(dāng)前教學(xué)過程中，主體為老師，這種方式節(jié)省時間，效率高，可以滿足多數(shù)學(xué)生的需求。從教學(xué)實踐上看，理論教學(xué)環(huán)節(jié)，老師講授時間超過15分鐘，部分學(xué)生注意力就會發(fā)散，影響授課效果;實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，一般采用老師示范，學(xué)生重復(fù)操作的模式，許多學(xué)生為追求快速完成實驗，死記硬背，缺乏思考，不求甚解，一段時間不用，就忘得一干二凈。因此，這種單一的“以教為主”、單向廣播的教學(xué)模式，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性和創(chuàng)造性不高，效果不佳。
(二)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力
經(jīng)過連續(xù)幾年的航天電子設(shè)計課程教學(xué)，學(xué)生們普遍反映該門課程實踐性很強(qiáng)。往往是學(xué)生們興趣高、意猶未盡，但是實驗時間已經(jīng)用完，經(jīng)常是老師聯(lián)系學(xué)生補(bǔ)課，因此實踐環(huán)節(jié)仍然顯得薄弱。現(xiàn)有教學(xué)模式中，理論授課占據(jù)了60%的時間，主要采用先理論后實驗的教學(xué)方式，實踐教學(xué)僅限于幾次課內(nèi)實驗，并且也多為驗證性實驗，只能起到使學(xué)生了解基本實驗操作過程的作用。這種實驗僅能使學(xué)生掌握比較簡單的實驗操作技能，難以形成航天電子應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計的能力。
(三)完全依賴課堂教學(xué)，課前預(yù)習(xí)和課后練習(xí)得不到保障
目前的實踐教學(xué)主要采用課內(nèi)實驗的方式，利用實驗開發(fā)板和系統(tǒng)開發(fā)軟件進(jìn)行。課堂時間有限，實驗過程中，學(xué)生只需按老師的操作規(guī)范要求來接線，再在軟件中輸入既定程序，然后下載到實驗板就可以從中觀察到實驗結(jié)果。課堂上如果部分操作不熟悉，課后沒有條件來補(bǔ)課。部分學(xué)生希望完成復(fù)雜的實驗項目開發(fā)與設(shè)計的愿望也不能實現(xiàn)。因此，完全依賴課堂的實驗教學(xué)教學(xué)效果就不能得到保障。
(四)以考代評，缺乏對實踐教學(xué)真實考核與評價的環(huán)節(jié)
目前，對航天電子設(shè)計課程教學(xué)效果的考核方式以筆試為主，采用“4+6”的模式，即平時的課程實驗成績是40分，期末考試的成績占60分。實驗成績多是以學(xué)生完成實驗報告的情況來進(jìn)行評定的，而老師不能一一具體了解每個學(xué)生的工作量和實踐水平?？梢钥闯?，此種考核與評價方式，體現(xiàn)不出實踐教學(xué)的重要性，不能較客觀公正地考查學(xué)生的實踐能力。
三、建立航天電子設(shè)計課程SPOC課堂的必要性
只有便捷、舒適、高效、滿足學(xué)生需求的課程教學(xué)才具備強(qiáng)大的生命力?，F(xiàn)代先進(jìn)教育技術(shù)大量涌現(xiàn)、實際課堂教學(xué)的不足、學(xué)生們求知的渴望，促使我們積極尋求有效提升實際航天電子設(shè)計課程教學(xué)效果的授課模式。當(dāng)今MOOC的興起，給大學(xué)教育帶來了新機(jī)遇、新挑戰(zhàn)［2］。然而，伴隨著MOOC平臺、上線課程和學(xué)生注冊數(shù)的巨量增長，數(shù)量的急劇加速引發(fā)了質(zhì)量危機(jī)。近幾年的研究與實踐表明，由于不設(shè)先修條件，學(xué)生知識基礎(chǔ)參差不齊，缺乏面授，互動性差，教學(xué)過程缺乏監(jiān)督和教學(xué)模式不具普遍性等，不僅損害了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，也影響了教師教學(xué)的積極性，成為MOOC注冊率高、完成率低的重要原因［3］。MOOC的發(fā)展是大勢所趨，我們借助MOOC實現(xiàn)航天電子設(shè)計課程教學(xué)效果提升的重要出路就是:轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂教學(xué)工具，進(jìn)入SPOC時代，將傳統(tǒng)的“堂上聽課堂下答疑”翻轉(zhuǎn)為“堂上討論線上學(xué)習(xí)”。SPOC是英文SmallPrivateonlineCourse的簡稱，顧名思義為“小眾私密在線課程”［4－5］。SPOC的核心理念是實行私有的、定制的、高質(zhì)量導(dǎo)師制教學(xué)，其基本形式是線上MOOC、線下享受教師的導(dǎo)師制單獨指導(dǎo)，在傳統(tǒng)校園課堂上則可引導(dǎo)學(xué)生討論和解決問題［6－7］。航天電子設(shè)計課程SPOC建設(shè)有一定基礎(chǔ)，其必要性在于:1.人數(shù)規(guī)模合適:學(xué)生規(guī)模一般在30人左右，符合小班制教學(xué)，即Small的標(biāo)準(zhǔn);2.學(xué)生層次差異不大:作為校內(nèi)同專業(yè)學(xué)生，他們的學(xué)科基礎(chǔ)、知識結(jié)構(gòu)、上課時間等基本相同，符合限制性、私有的和定制的教學(xué)模式，即Private的標(biāo)準(zhǔn);3.授課時間安排合理:每周一次課，每次3個學(xué)時，充分保證了理論教學(xué)、分組實驗的開展;4.課程專題性強(qiáng)，知識點突出:前期課件基礎(chǔ)積累豐富，知識點容易索引，章節(jié)高度有序，適合MOOC課程專題建設(shè);5.學(xué)校教學(xué)網(wǎng)平臺可以利用:現(xiàn)有教學(xué)網(wǎng)較為成熟，適合在線課程資料(電子書、短視頻、練習(xí)題等)的上傳和下載，論壇維護(hù)便利;6.教師團(tuán)隊實踐經(jīng)驗豐富，容易實現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn):先后有多名骨干教員參與課程建設(shè)、理論授課和實驗輔助教學(xué)，對課程流程熟悉，同時親身承擔(dān)了大量科研任務(wù)，特別是對衛(wèi)星電子系統(tǒng)研制經(jīng)驗豐富，具備翻轉(zhuǎn)課堂的能力。
四、基于SPOC的航天電子設(shè)計MOOC課程建設(shè)內(nèi)容
航天電子設(shè)計課程是實踐性要求很高的一門專業(yè)課?，F(xiàn)有的教學(xué)模式雖有SPOC教育模式的理念，卻離SPOC之實相距甚遠(yuǎn)。因此，如何應(yīng)用MOOC的成果和SPOC的先進(jìn)教學(xué)管理模式，逐步改革航天電子設(shè)計課程教學(xué)，是當(dāng)前本課程教學(xué)改革的關(guān)鍵。借助MOOC，實現(xiàn)航天電子設(shè)計課程SPOC建設(shè)，需要完成以下工作［8］:1.制作高度有序的PPT課件，按照章、節(jié)、點、條，精確編號。2.錄制講解精煉、透徹的視頻，建立與知識點同名的視頻文件，能夠圍繞知識點索引。3.提供與知識點同名的電子文檔，能夠圍繞知識點索引。4.編寫典型的練習(xí)題，客觀性要強(qiáng)，題目與知識點同名，能夠圍繞知識點索引。5.完成課程設(shè)計題目、典型實驗代碼編寫，對初學(xué)者在關(guān)鍵代碼段預(yù)留中文注釋，學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充和調(diào)試。6.借助教學(xué)網(wǎng)等網(wǎng)站，完成上述資料的上傳。7.積極進(jìn)行網(wǎng)站建設(shè)，及時回答線上學(xué)生提問，能夠隨時觀察學(xué)生學(xué)情。這樣，圍繞一個知識單元，就囊括了短視頻、電子書、練習(xí)題和討論題等重要元素，為實現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)提供了條件。圖1為航天電子設(shè)計MOOC課程建設(shè)示例。
五、基于SPOC的航天電子設(shè)計課程課堂翻轉(zhuǎn)步驟
航天電子設(shè)計課程翻轉(zhuǎn)課堂的目的在于，使學(xué)生成為課堂學(xué)習(xí)的積極主動參與者。對于航天電子設(shè)計這門實踐性要求較高的課程，翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生動手能力。例如，在程序代碼編寫環(huán)節(jié)，利用電子教室軟件，老師可在屏幕上實時掌控每位學(xué)員的調(diào)試過程，隨時讓某位學(xué)員進(jìn)行屏幕共享、課堂示范講解，老師及時引導(dǎo)并解答學(xué)生存在的共性問題，效果非常好。課堂翻轉(zhuǎn)的步驟分為以下幾個方面:1.提前陸續(xù)釋放相關(guān)知識點的課程講解和閱讀資料，讓學(xué)生有的放矢的，提前自由自主的完成高效的預(yù)習(xí)。例如:授課視頻和參考資料課前全部放在網(wǎng)上，24小時隨時可以在線讀取;精確到知識點的視頻和電子書;教師根據(jù)計劃設(shè)定階段性學(xué)習(xí)內(nèi)容和期限;學(xué)生自主決定在這個期限內(nèi)如何自由完成。2.課前學(xué)生學(xué)習(xí)高度清醒，知己知彼。學(xué)習(xí)時，可瀏覽個人進(jìn)度、作業(yè)完成情況、學(xué)習(xí)時間;掌握每天進(jìn)度排名和耗時排名;了解論壇熱點信息;自建同步筆記和討論等。3.課堂上實行小班化教學(xué)，任務(wù)驅(qū)動，分組講解，學(xué)生與老師的角色互換。具體操作時，把班級分成幾個小組，每組布置不同的教學(xué)任務(wù)，完成翻轉(zhuǎn)任務(wù)書;課堂上各組擔(dān)任教師角色，向其他組教授相應(yīng)內(nèi)容;教師點評、提問、參與討論;其他組同學(xué)一并參與即時討論。4.后臺大數(shù)據(jù)讓教師全程對課程知識點，對學(xué)生個體情況了如指掌。教師可以定時布置階段性學(xué)習(xí)任務(wù);看到各章節(jié)任務(wù)總體完成情況，個人完成情況;看到各個知識點完成情況，耗時情況;看到學(xué)生總耗時，視頻耗時;看到學(xué)生個人各個知識點耗時等;看到個人學(xué)習(xí)日志;把握課程重點和改進(jìn)難點講授方式等。圖2為航天電子設(shè)計課程課堂翻轉(zhuǎn)過程示意圖。SPOC的基本流程是:教師把MOOC的豐富視頻材料當(dāng)作家庭作業(yè)布置給學(xué)生預(yù)習(xí)和自學(xué)，然后在實際的課堂教學(xué)中回答學(xué)生問題，了解學(xué)生已經(jīng)吸收的知識、存在的問題，在課上與學(xué)生一起處理作業(yè)或其他任務(wù)?？傊?，教師可以根據(jù)自己的偏好和學(xué)生的需求，自由設(shè)置和調(diào)控課程的進(jìn)度、節(jié)奏和評分系統(tǒng)［9］。
六、基于SPOC實現(xiàn)航天電子設(shè)計課程課堂翻轉(zhuǎn)的案例實踐
按照上述理念，選擇航天電子設(shè)計課程的部分專題進(jìn)行課堂翻轉(zhuǎn)的實踐。這里，以《星載計算機(jī)串行通信》專題進(jìn)行示例，這節(jié)課的特點是素材準(zhǔn)備比較充分、知識點突出、實踐性要求比較高。下面按照時間順序進(jìn)行介紹。課前兩周:通過校內(nèi)局域網(wǎng)郵箱、教學(xué)網(wǎng)向?qū)W生投送視頻、設(shè)計實例、虛擬開發(fā)軟件。包括串行通信基本概念、星載計算機(jī)通信接口等。視頻8分鐘左右，實例演示7分鐘，可重復(fù)播放。課前:要求學(xué)生自主觀看視頻、觀摩實例;安裝虛擬開發(fā)軟件，參考設(shè)計實例完成模擬環(huán)境下的開發(fā);在教學(xué)網(wǎng)或郵箱提出遇到的問題，等待課堂解決。老師在課前一天關(guān)注學(xué)生在概念理解、程序開發(fā)等方面提出的問題，重點做好備課。課堂翻轉(zhuǎn)時間:課堂上，設(shè)置不同的翻轉(zhuǎn)任務(wù)，包括基本概念講解、常用通信接口介紹、實例演示等。隨機(jī)抽取不同小組進(jìn)行課堂翻轉(zhuǎn)，由學(xué)生講解，老師或?qū)W生隨時發(fā)問。講解完畢，老師進(jìn)行點評，學(xué)生一起討論問題。該環(huán)節(jié)學(xué)生主導(dǎo)，教師引導(dǎo)。課堂練習(xí)時間:布置隨堂實驗任務(wù)，進(jìn)行單機(jī)串行通信接口實驗。這不同于課前模擬環(huán)境下的開發(fā)，而是基于星載計算機(jī)的程序開發(fā)。為突出知識點，提高學(xué)生成就感，提供特定波特率下的串行通信參考程序，而對要完成的程序段進(jìn)行留白，學(xué)生課堂完成編寫、調(diào)試。該環(huán)節(jié)教師布置任務(wù)，學(xué)生隨堂完成。課堂驗收時間:驗收的整個過程可通過專用電子課堂軟件，對待驗收的學(xué)生屏幕同步投影到教室大屏幕，使得每個學(xué)生都能看到待驗收同學(xué)的演示過程。首先，待驗收同學(xué)通過單機(jī)和模擬通訊軟件進(jìn)行自發(fā)自收，對程序質(zhì)量進(jìn)行演示;然后，通過第一步演示的兩個同學(xué)進(jìn)行雙機(jī)通訊，確?；ヂ?lián)互通;最后，大家對每個學(xué)生遇到的共性問題一起解決，共同做出評價。該環(huán)節(jié)前兩步學(xué)生主導(dǎo)，最后一步教師主持。課后:根據(jù)課堂授課效果，進(jìn)一步把握課程重點，改進(jìn)難點講授方式。整理教學(xué)素材，使得知識點講解更簡明扼要，演示更清晰到位，預(yù)留問題更有啟發(fā)性。
七、基于SPOC的航天電子設(shè)計課
程課堂翻轉(zhuǎn)效果問卷調(diào)查本文采用問卷調(diào)查的研究方法，利用校園教學(xué)網(wǎng)，對來自四個專業(yè)三個班，學(xué)習(xí)航天電子設(shè)計課程的76名學(xué)員進(jìn)行了在線郵件問卷調(diào)查。調(diào)查執(zhí)行時間是2015年9月至10月。共收回有效樣本75個，回收率為98.68%。調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生們積極評價了基于SPOC的課程課堂翻轉(zhuǎn)效果。“相對傳統(tǒng)教學(xué)方式，采用SPOC方式學(xué)習(xí)效果更好”(88%)、“知識點集中，重點突出”(92%)、“師生互動增強(qiáng)，學(xué)生參與程度加強(qiáng)”(76%)、“可以自由安排時間預(yù)習(xí)，可反復(fù)學(xué)習(xí)，效率提高”(96%)、“學(xué)生自控能力、表達(dá)能力、思辨能力、合作能力等得到全面鍛煉，綜合能力得到提升”(92%)、“習(xí)題與測驗量少、精確、高效”(80%)。影響課程的原因主要表現(xiàn)在以下幾個方面:“平時可以投入的時間有限”(61%)、“缺乏自控力和毅力”(43%)、“課程內(nèi)容與預(yù)期不符”(19%)、“很難找到學(xué)習(xí)伙伴交流”(21%)、“課前視頻或電子書選用不好用或網(wǎng)絡(luò)不暢”(24%)、“課程難度太高”(16%)、“課程內(nèi)容沒有吸引力”(13%)、“老師教學(xué)方式?jīng)]有吸引力”(11%)、“不習(xí)慣考試方式”(8%)、“不喜歡在線學(xué)習(xí)的方式”(3%)。因此，基于SPOC的課程課堂翻轉(zhuǎn)模式仍然有許多問題值得探討。從教師角度而言，教師自己建設(shè)課程，管理課程，需要耗費大量精力;課堂研討的工作量加大，指導(dǎo)學(xué)生的力度增強(qiáng)，對教師的學(xué)術(shù)能力和知識面有了更高要求;定期布置階段性面授任務(wù)，使得學(xué)生全程保持緊密學(xué)習(xí)狀態(tài)。簡而言之，教師少講、精講，努力節(jié)約講授的時間，重點放在引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生思路，重點解決共性難題方面。八、結(jié)束語SPOC的核心理念是實行私有的、定制的、高質(zhì)量導(dǎo)師制教學(xué)，實現(xiàn)這一理念的有效方法是線上MOOC(對應(yīng)傳統(tǒng)的課堂下)、線下享受教師的導(dǎo)師制單獨指導(dǎo)(對應(yīng)傳統(tǒng)的課堂上)。要保證SPOC有效實施，不僅要完成MOOC所需要的優(yōu)質(zhì)視頻、知識單元化、學(xué)習(xí)管理規(guī)范化等條件，還要有知識面廣、教學(xué)經(jīng)驗豐富、計算機(jī)水平相當(dāng)?shù)慕虒W(xué)團(tuán)隊，即:既要有內(nèi)容可翻轉(zhuǎn)，還要有能力翻得動。因此，從理論上說SPOC可有效解決航天電子設(shè)計課程現(xiàn)有的所有問題，但實際中還需要做大量的準(zhǔn)備工作并加快改革步伐。前期積累越充分，后續(xù)全面實現(xiàn)航天電子設(shè)計課程“翻轉(zhuǎn)課堂”的效果越好。
作者：張志洲 劉昆 肖凱 謝燕 單位：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 航天科學(xué)與工程學(xué)院
1培訓(xùn)中存在的問題及原因分析
1.1認(rèn)識不到位
隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，對高等教育提出了更高的要求.而培養(yǎng)具有工程實踐和應(yīng)用能力的學(xué)生已成為高校、企業(yè)以及社會都關(guān)注的重點[9].因此我國各部門，社團(tuán)、企業(yè)每年都舉辦大量的比賽，以此鍛煉、培養(yǎng)和選拔人才.各種比賽層次參差不平，而獨立學(xué)院對各類比賽沒有具體規(guī)劃，沒有針對性的培養(yǎng)目標(biāo)和計劃，導(dǎo)致了電子設(shè)計大賽不被學(xué)生和教師重視.往往都是在接到比賽報名通知后，才開始組織部分尖子生進(jìn)行集訓(xùn)，而電子設(shè)計大賽是一項對學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識和動手能力要求較高的賽事，臨時的集訓(xùn)，往往效果非常差，也不符合通過電子設(shè)計競賽讓盡可能多的學(xué)生從中獲益的目的[8].
1.2師資力量，實驗設(shè)備不足
獨立學(xué)院是近十幾年來才發(fā)展起來的一種新興的教育模式[9]，其師資力量、教學(xué)資源、實驗設(shè)備很大程度上任然依賴大校，沒有一只屬于本院的的高水平，教學(xué)實踐豐富的師資隊伍.本校的年輕專業(yè)教師，實戰(zhàn)經(jīng)驗不足缺乏工程意識，對電子類學(xué)科的知識掌握任停留在傳統(tǒng)的數(shù)字和模擬電路教學(xué)水平[10]，導(dǎo)致的電賽集訓(xùn)期間教師還需要和參賽學(xué)生一起學(xué)習(xí)和練習(xí)，沒辦法針對性的指導(dǎo)學(xué)生.實驗設(shè)備更是嚴(yán)重不足，很多學(xué)校所有的實驗設(shè)備任然是“老三樣”，示波器，萬用表和信號源，而這些傳統(tǒng)設(shè)備已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電子設(shè)計競賽的對電路系統(tǒng)的設(shè)計要求.
1.3激勵不到位
電子設(shè)計大賽通常在每年的9月舉行，其培訓(xùn)主要在課余時間以及寒暑假進(jìn)行，需要占用教師和學(xué)生大量的業(yè)余時間，同時電子設(shè)計競賽是以電子技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計為主的比賽，要求學(xué)生具有一定的專業(yè)知識和技能，因此每年參賽的學(xué)生大部分都是大三的學(xué)生，而大三的學(xué)生往課業(yè)壓力比較大，寒暑假期間又面臨考研復(fù)習(xí)的問題，無法做到學(xué)業(yè)，考研，比賽三種兼顧，導(dǎo)致很多優(yōu)秀的學(xué)生因為考研和學(xué)業(yè)壓力往往放棄比賽.另外擔(dān)任電子設(shè)計競賽培訓(xùn)課程的指導(dǎo)教師，因為科研壓力，往往需要在寒暑假期間從事手頭的科研項目，更何況完成電賽的培訓(xùn)和指導(dǎo)工作所花的精力遠(yuǎn)比普通教學(xué)和科研工作要大得多，但得到的認(rèn)可和激勵往往還不如日常教學(xué)和科研工作，導(dǎo)致了很多教師不愿意從事比賽的培訓(xùn)和指導(dǎo)工作，即使參加了競賽指導(dǎo)工作也存在不好好干以及干不好的問題.
2賽前培訓(xùn)的思路與舉措
2.1整合人才資源
打破身份限制，吸引已畢業(yè)并從事相關(guān)電子類產(chǎn)品研發(fā)的學(xué)生參與到電賽的培訓(xùn)中來，這些學(xué)生對培訓(xùn)工作有興趣，具備較強(qiáng)的實踐能力和工程意識，同時更了解參賽學(xué)生的情況；打破學(xué)科限制，吸引不同專業(yè)領(lǐng)域的教師參與培訓(xùn)，電子類專業(yè)的教師往往僅掌握自己專業(yè)學(xué)科的系統(tǒng)知識，因此吸引不同專業(yè)領(lǐng)域有意愿有能力的教師參與競賽的培訓(xùn)，接受來自不同領(lǐng)域的實踐挑戰(zhàn)，可以進(jìn)一步推進(jìn)培訓(xùn)工作的開展；還可以組織往屆參加電賽并獲獎的學(xué)生，利于課余時間和參賽學(xué)生一起分析歷年電賽題目，分享心得經(jīng)驗，幫助參賽學(xué)生.
2.2項目帶動培訓(xùn)
項目可以是教師已完成的科研項目，也可以是已畢業(yè)學(xué)生承接的特定的工業(yè)產(chǎn)品.教師首先將項目細(xì)分成許多的具體任務(wù)，參加電賽培訓(xùn)的學(xué)生可以從中任意的選擇一兩項自己感興趣的任務(wù)，同一個任務(wù)可以由多個學(xué)生選擇，學(xué)生可利用所掌握的知識提出不同的解決方案，并通過討論確定最合理的方案，在規(guī)定的時間內(nèi)加以實現(xiàn)，通過做中學(xué)，學(xué)中做，商量的做，可以大大提高學(xué)生的實踐動手和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)團(tuán)隊精神和團(tuán)隊意識.
2.3配套政策和激勵機(jī)制
對參加電賽并順利提交作品的學(xué)生，學(xué)校可以通過對培訓(xùn)期間的表現(xiàn)和競賽的獲獎情況加以評定，作為素質(zhì)教育學(xué)分，代替實踐環(huán)節(jié)的一些課程，像電子工藝實訓(xùn)和數(shù)字系統(tǒng)課程設(shè)計等；若參加電賽并獲省級以上項目獎項的學(xué)生，除了可以申請學(xué)校的學(xué)術(shù)科技獎之外，還可以申請用其參賽作品按照畢業(yè)論文的格式和要求加以修改作為畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行評定.這樣可以減輕學(xué)生的學(xué)業(yè)壓力，從而吸引更多的學(xué)生參加比賽，讓更多的學(xué)生從競賽中獲益，帶動電類學(xué)科教學(xué)內(nèi)容和方法的改革.設(shè)立專項獎勵機(jī)制制度或在現(xiàn)有獎項中單設(shè)名額，對于參加電賽培訓(xùn)的教師，可以按照競賽的層次獎勵相應(yīng)的科研工作量；對于參加電賽培訓(xùn)，其指導(dǎo)的參賽隊若獲得省級以上項目獎勵，另外獎勵相應(yīng)的工作量，同時在當(dāng)年崗位評級時進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬A斜，使得競賽指導(dǎo)教師所做的工作能得到認(rèn)可，以更大的熱情投入競賽的工作，并將競賽中所取得的成果引入教學(xué)，進(jìn)一步提高電類學(xué)科的教學(xué)水平和質(zhì)量.
3結(jié)束語
通過幾年的探索和實踐，我校在電子設(shè)計競賽的培訓(xùn)工作上，取得了一定成績.但電子設(shè)計競賽的目的是培養(yǎng)盡可能多的大學(xué)生的創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)[11]，進(jìn)而促進(jìn)高校的實踐教學(xué)改革，提高電子類實踐教學(xué)水平，是一項長期而艱巨的任務(wù)，還有許多工作需要做.我們將繼續(xù)逐步探索適合自身發(fā)展的道路.
作者：方淼 李雙東 單位：安徽大學(xué)江淮學(xué)院 計算機(jī)科學(xué)與電子技術(shù)系
