电子设计大赛促进教学改革

尹　仕　谢自美

编者按：华中科技大学在今年的全国大学生电子设计竞赛中取得不俗的战绩，这个成绩的取得与他们平时扎实的基础实验是分不开的，本刊“校园电子”栏目特邀请华中科技大学电子与信息工程系的教师谈谈他们的经验，以期使“校园电子”栏目成为电子设计大赛促进教学改革的窗口，成为电子设计大赛一个交流窗口，同时，在本刊的论坛上专门开辟了“校园电子”专栏，欢迎各位老师、同学到那里去交流。

全国大学生电子设计竞赛参赛学生的人数从1994年第一届600余名增加到今年第六届9 600余名。获全国一等奖的学生队从1994年的11个队，增加到今年的119个队。人数翻了16倍，获奖的队数也翻了10余倍。我们学校参赛的情况也是如此。1995年的第二届我校首次参加，获全国一等奖1个队，今年获全国一等奖7个队，并且喜捧SONY杯。我们为学生高兴，我们再次祝贺全国大学生电子设计竞赛的圆满成功！大赛之所以受到越来越多的学校重视，吸引越来越多的学生参加，规模越来越大，关键在于：大赛开创了一个让全国大学生都能参加的“展示电子设计能力”的巨大舞台。也为高校提供了一个交流“教学改革研究与实践”经验的平台。因此，大赛促进了高校的教学改革，调动了学生自主学习的积极性，让一批优秀人才脱颖而出。

仔细分析大赛试题不难发现，每一届试题的知识面在拓宽，难度在提高，而从学生完成的情况来看越来越好。例如：今年大赛的低频数字相位测量仪（C题）和简易逻辑分析仪（D题），如果作为上几届的试题，采用中规模数字逻辑器件实现，其难度是相当大的。而现在随着教学改革的深入，EDA工具、数字可编程逻辑器件已经普遍地引入到教学中，学生实现这2道题，比以前要容易多了。再如宽带放大器（B题）这道题的难度是比较大的，要求不仅熟练掌握电子电路的基本理论、基本方法、基本技术指标而且还要具有综合设计能力。但是，学生选用了一个带宽为90MHz具有AGC控制的集成电路芯片，使得前端电路实现起来就容易多了。而在宽带放大器（B题）的输出部分，学生巧妙地运用晶体管组成互补对称功率放大器电路实现高频功率放大。他们将所学的知识进行灵活应用，正是大赛所强调的创新设计能力。

由此可见，学生参加电子设计大赛，既要熟练地掌握电子电路的基本理论和方法，还要具有选用新器件的能力。在电子设计大赛的促进下，课内教学与课外活动应进行有机的结合。我们在这方面做了一些探索性的工作。

实验课教学模式的改革

我们将低频、高频、数字逻辑电路等实验课的内容进行整合和优化，成为“电子线路设计与测试”课程，面向信息学院开课。该课程分为三个层次：基础性实验－综合设计性实验－设计研究性实验”。各个层次的教学内容和教学方法是：（1）基础性实验：开设一定数量的验证性实验，包括模拟电路、数字电路以及高频电路三门课程的基础实验。运用EDA进行仿真、比较实验与仿真的结果。（2）综合设计性实验：以集成电路和可编程器件为主，由学生自行设计、装调电子电路，培养学生工程设计能力，启发学生创新设计思维。（3）设计研究性实验：打破多门课程界线，进行综合性、研究性课题设计，如电子系统的设计，CPLD/FPGA的数字应用系统设计，嵌入式系统设计，电子系统自动化设计与仿真。

采用“三开放”的教学方法，即（1）时间开放：学生可以通过上网预约实验时间和实验室，实验仪器1人1组。（2）内容开放：学生完成基本的实验后，可以扩展实验内容。（3）元器件开放：与实验相关的所有元器件发给学生，由学生保管。学生每做完一个实验课题，教师收集学生实验中的问题，组织同学课堂讨论，还可以在课堂上提问，师生共同讨论。理论与实践相结合，学生以自学为主，实验为主，教师现场指导的方法进行教学，同时还用多媒体课件给学生讲授20学时的理论课，介绍电子线路的设计方案、设计思路，新器件和EDA技术的应用以及实验测试方法等问题。

课外科技活动模式的改革

成立电子课外科技活动中心，探索开展科技创新活动的模式，为学有余力的学生提供创新设计的舞台，培养和提高学生的创新实践能力，课外活动的成绩计入学分。我们的做法是：

1.全校招聘、择优录取活动中心学生应是学校的精英，接受培训的学生必须是品德好、实践动手能力强、学有余力、具有团队意识的优秀学生。培训过程中严格实行淘汰制，并随时吸收优秀的学生加入培训。

2.培养电子设计综合能力培养检索资料的能力、电子系统设计能力、实际动手能力、分析排除故障能力、表达能力等。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。

3.资源共享优秀作品及时整理归档，举行优秀作品展示会，组织专家进行点评。组织各种形式的学习讨论会，促进信息交流。建立网站，开展网上答疑，网上交流，实现资源共享。

4.培养团队精神电子设计竞赛要求三人组成一个队，互相配合、分工合作、需要团队精神。在顺境时要相互提醒保持冷静，逆境时要相互鼓励共度难关，出现问题时不能相互埋怨，这与课堂教学强调独立性是有明显区别的。

5.锻炼心理素质、提高应变能力电子设计竞赛的结果会有很大的不确定性，一个偶然的失误都会导致最终失败，因此需要参赛者具备良好的心理素质，全心全意投入紧张激烈的比赛。遇到挫折不要放弃，坚持下去。

综上所述：课内教学是通识教育，是面向每一个大学生的，课外活动也是一种教育，是精英教育。二者具有相互补充和促进的作用。在全国电子设计大赛的促进下，我们应该重视课内课外的教学，并且将二者进行有机结合。