开展电子设计竞赛 加强实践教学改革*

李玉东

河南理工大学 河南焦作 454003

开展电子设计竞赛 加强实践教学改革*

李玉东

河南理工大学 河南焦作 454003

文章介绍了全国大学生电子设计竞赛开展的基本情况，结合河南理工大学在电子设计竞赛中取得的经验与教训，论述了电子设计竞赛对加强实验室建设和实践教学改革的影响，对加强大学生课外科技活动开展的引导作用、对培养学生实践能力和创新能力的促进作用。

电子设计竞赛；实践教学改革；实践能力；创新能力

创新是时代发展的主题，创新是一个民族进步的灵魂。胡锦涛同志提出，要坚持走中国特色自主创新道路，用15年左右的时间把我国建设成为创新型国家。2007年1月中央财政斥资25亿元实施高等教育“质量工程”，指出将大力加强实践教学与人才培养模式改革和创新，实施大学生创新性实验计划，资助有较大影响的大学生竞赛活动，不断激发大学生的兴趣和潜能，培养大学生的团队协作意识和创新精神。培养创新人才是社会发展的需求,更是当前高等学校的首要任务。

实践证明,学科竞赛是培养学生创新精神、提高学生实践能力和创新能力的有效形式。全国大学生电子设计竞赛为我们提供了一个深化教学内容和教学方式改革,培养学生创新精神和实践能力,提高学生综合素质的契机。

一、电子设计竞赛的特点

全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的4大学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动。竞赛的组织运行模式概括为：政府主办，专家主导，学生主体，社会参与，竞赛的原则为：校为基础、一次竞赛，两级评奖。竞赛的目的在于推动全国普通高等学校促进信息与电子类学科面向21世纪课程体系和课程内容的改革,有助于大学生工程实践素质的培养,提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力；有助于高等学校实施素质教育，培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风；有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动,为优秀人才脱颖而出创造条件。竞赛的特点与特色是:努力与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合,与培养学生全面素质紧密结合, 与理论联系实际学风建设紧密结合。竞赛内容既有理论设计又有实际制作,可全面检验和促进参赛学生的理论素养和实践动手能力。

全国大学生电子设计竞赛每逢单数年的9月份举办，赛期为4天。竞赛采用全国统一命题、分赛区组织的方式，竞赛采用“半封闭、相对集中”的组织方式进行,竞赛采用两套题目，即本科生组题目和高职高专学生组题目，竞赛题目以电子电路应用设计为主要内容，可以涉及模-数混合电路、单片机、CPLD、EDA软件工具和PC机（主要用于开发）的应用。学生以3人为1队组队参赛,从4～7道竞赛题中任选1题完成。竞赛期间学生可以查阅有关文献资料, 队内学生集体商讨、分工协作, 以队为基本单位独立完成竞赛任务。竞赛期间不允许任何教师和其他人员进行任何形式的辅导或引导，竞赛期间参赛学生不得与队外任何人员讨论商量。每道竞赛题目的任务都包括理论设计和实际制作与调试，既有基本要求，又有独立发挥。满分为150分:基本要求部分100分,其中设计与总结报告(包括方案设计与论证、理论分析与计算、电路图及有关设计文件、测试方案与仪器、测试数据及测试结果分析等)50分；基本要求部分实际完成情况50分；发挥部分完成情况50分。

二、电子设计竞赛有效促进了实践教学改革

全国大学生电子设计竞赛自1994年开始,已经举办了9届,竞赛的规模也逐届扩大。1994年首届试点，当时仅涉及三省市，44所院校，220支参赛队伍，660名参赛学生。而到了2009年第九届，共有29个省、自治区和直辖市的914所高校参赛，参赛队伍达到8934支，参赛人数达到26802人。我校自1999年参赛以来,迄今为止, 共获得了国家二等奖2项，河南赛区一等奖11项，二等奖11项，三等奖9项，取得了骄人的成绩。实践证明,电子设计竞赛有效推动了实践教学改革和创新人才的培养。主要体现在四个方面。

1.促进了实验室建设

学校近年来加大了实验室建设力度, 每年投入大量经费建设高水平、开放性实验室。电工电子实验中心总面积4000m2，拥有实验仪器设备总值1500余万元。实验中心下设实验室20个，其中技术基础实验室5个，新技术及综合设计、创新实验室13个，有开放实验室8个，能同时容纳900名学生进行实验。

学校高度重视实验中心队伍和条件建设，仪器设备全面更新，实验教师队伍发展迅速，实验教学质量明显提高，实现了中心建设与学校发展规模同步的目标要求。实验中心新建和改建了双面印刷板制作系统、SOPC系统、微机控制实验装置、多功能电子综合设计开发平台实验装置、嵌入式单片机实验装置等10个实验室。此外，实验中心还建设了大学生创新实验室，配备数字存储示波器、可编程信号发生器、频谱分析仪、可控硅参数测试仪、集成电路测试仪、传感器系统综合实验装置等先进的设备。实验中心建设了实验教学资源丰富的网络信息平台和开放刷卡管理信息平台，极大地提高了实验中心信息化管理水平。

实验中心是组织实践教学环节的重要阵地。为了加强电子信息类实验课程教学,学校进一步强化了电工电子实验中心的建设与管理,并在2006年成功申报国家级电工电子实验教学示范中心,为创新型人才的培养创造了良好的条件。

2.重构实践教学培养方案, 突出实践能力和培养创新能力

借鉴电子设计竞赛理念，加大课程的教育技能性课程、教育实践类课程结构的比重。注重实验教学内容的改革,更新或增加新的实验项目。电工电子实验中心把“三电”基础课程实验设为独立开课的实验课,将部分验证性实验逐步转向综合性、设计性实验,努力提高学生的实际动手能力和创新能力；增开了电子设计竞赛基本技能训练与单元电路设计和电子设计竞赛典型系统设计与制作选修课程,由指导历届全国大学生电子设计竞赛的资深教师担任主讲,详细讲解电子竞赛制作的基础训练、直流稳压电源、传感器及其应用电路、放大器电路、功率驱动电路、发射与接收模块等电路的设计与制作,功能程序模块设计,以及典型单片机最小系统、CPLD/FPGA系统、键盘/显示系统等设计与制作调试；以培养学生认识事物所需要的观察能力、分析能力、动手实践能力和初步科研能力为教学目标,打破课程之间的界限, 以教学方法为主线,重新组合实验教学内容, 加大综合设计性和研究性实验项目的比例，添加前沿性和新颖性的电子新技术知识点，编写了高等学校“十一五”规划教材《电工电子实践系列新教程》,包括《电路测试技术》《电工电子工程实践》《电子技术实践》《EDA工程实践》《微机原理实践》《单片机原理实践》《可编程控制器实践》和《控制工程实践》等8部实训教材。

3.提高教师的创新能力，突出学生的个性培养和团队合作精神

教师要转变传统教育观念中阻碍学生创新能力发展的观念。把传授教材为主要目标变为以增长经验、发展能力为主要教学目标；鼓励创新性学习，发挥学生的主体能动性,尽可能使学生参与到学习活动中去让学生大胆想象、积极思维、主动探索，不断提高创新能力；当学生急于表现,或从事他所喜欢的活动时,老师应尽量尊重他的选择，并鼓励他去独立学习。要开发学生的创新思维能力,培养创新人才,必须培养大批有创新能力的教师。创新能力是各个方面的整体能力，所以只有加强教师教学科研各个方面的训练，比如有经验的教师指导缺少经验的老师、鼓励参加国内外学术会议以掌握其本学科的前沿动态、建立良好的机制培养创新教师队伍(去国内外名校进修培训以更新教师的知识结构)。另外,老师们通过自主学习的参加社会和科研活动从而达到创新能力的自我塑造,这是提高教师创新能力的根本途径。有研究结果显示,教师创新能力的高低,直接影响教育效果。我们有计划有组织地对教师进行培训，通过组织学习、培训、学术交流、邀请专家讲学等等,2009年度电工电子实验中心教师外出学习和培训20余人次。同时要求教师具备一定的创业经验、创业知识、创业技能。

个性是创新的重要基础,要特别重视学生的兴趣爱好和科学的好奇心的发现、培养、坚持和强化,针对学生的特长和特点,因材施教,实施多元化、个性化培养。有计划有组织地开展学生课外科技创新活动。在系统培训的基础上,通过各种竞赛活动传、帮、带、促,培养和发现一批尖子人才。针对各年级学生的特点,建立符合其特点的科技创新活动和目标培训体系,激发学生的科技创新欲望培养学生的创新精神和创新意识,增强学生对产品开发及专利申请的意识,开发他们的创新思维和创造潜能,完善科技创新培训目标。

培养学生的创造能力、创新意识和团队合作精神。大学生电子设计竞赛要求参赛学生在84小时内完成从选题,收集资料,方案设计与论证,硬件与软件设计,元器件选择,组装制作,调试测试到撰写设计报告，涵盖了设计制作的全过程。最后还要经得起演示测试和答辩的检验。这对于二、三年级学生无疑具有极大的挑战性。竞赛是多学科知识和实际动手能力的综合运用,无论是所涉及知识的广度和深度,还是综合运用和实际操作能力都具有相当大的难度。大学生电子设计竞赛的时间虽只有短短的4天,但其竞争却是相当激烈的,参赛获奖的难度更大,参赛学生在激烈的竞争中受到了锻炼,增长了才干。培养学生的综合素质,不但要对学生进行知识、技能、能力的培养, 还要对其进行严谨、坚韧、合作等非智力因素的培养。电子设计竞赛是以3人为1组,小组成员只有密切配合,充分发挥各自的优势,才能在竞赛中取得最终的胜利,这种方式非常有利于培养学生的合作精神。

4.促进了学校的大学生课外科技活动的开展

全国大学生电子设计竞赛为那些理论基础好、实践动手能力强,特别是具有创新意识和协作精神的学生提供了施展自己才能的良好机会,但竞赛每两年举办1次,并不是每届学生都能参加。在加强课程实践环节教学，开展综合性、设计性实验的同时,积极组织学生开展课外科技活动,开展各种竞赛,既可有效地提高学生的实际动手能力,又能为全国大学生电子设计竞赛选拔优秀学生，也可为未能参赛的学生提供施展才能的空间,为更多的优秀学生脱颖而出创造条件。学校成立学生课外学术科技活动办公室。以学校团委为依托,各院系协助,组织成立了大学生电器开发部、大学生七星科技创新协会、大学生CYXL科研组、大学生电脑爱好者协会等电子类学术社团,由学生自主开展各项课外科技活动,各协会均由学院指派专业教师进行指导。学校已开展了电子设计竞赛、“步步高”大学生科技攀登计划、SRTP、网页创新大赛、“挑战杯”“创新杯”等课外科技活动。同时,教务处设立专门的“实验室开放基金”,主要用于资助在校学生运用新想法、新技术、新器件进行制作的课题。

目前,学校每年在全校大一、大二学生中开展选拔,通过初选、复选确定进入创新中心进行集中培训的学生名单。同时,广泛发动专业教师关注全国大学生电子设计竞赛,积极参与竞赛的培训和赛前训练的辅导工作。教师们积极参与、兢兢业业、刻苦钻研、勇于奉献的精神既鼓舞了学生,同时也能发现自己在教学工作中存在的问题,促进教学内容、教学方法的改革。

2007年3月，河南理工大学在校工程训练中心成立了河南省首个大学生课外学术科技活动实践基地。学校大学生课外学术科技活动实践基地的建立,不仅为学生们培养创新精神、锻炼科研实践能力、提高综合素质提供了物质保证和智力支持，而且将为开创我校学生课外学术科技活动新局面起到积极的作用和影响。2008年12月,我校学生在第一届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛中获二、三等奖和优秀奖各一项。2007年和2008年，我校连续两年获全国大中专学生志愿者暑期“三下乡”社会实践活动先进单位。

三、结束语

大学生电子设计竞赛给予我们很多有益的启示。电子设计竞赛有利于推动高等教育培养目标的实现和人才培养质量的提高；有利于促进高校实验室建设和实践教学改革；有利于推动电子信息类专业课程教学体系改革和课程内容更新；有利于高校教师素质、能力和教学水平的提高；有利于激发学生的创新思维、培养学生严谨的科学工作态度、理论联系实际的学风、脚踏实地的实际动手能力和团结合作的团队协作精神；有利于造就强能力、高素质的创新型人才。在全面推进高校创新教育的21世纪，大学生电子设计竞赛的重要意义和实践经验，值得我们不断总结、改进和推广。

[1]刘韵，余魅.开展电子设计竞赛 培养学生的创新能力[J].实验科学与技术，2007，5（4）：121～122

[2]王文华，封余军,吴伟娜.培养工科大学生创新能力的研究与实践[J].电气电子教学学报，2007，29（增刊）：15～17

[3]李玉东，阎有运，张玉均.抓住机遇,加快电工电子实验中心的建设[J].实验室研究与探索，2007，26（7）：76～79

Starting electronic design contest enhancing practical teaching reform

Li Yudong
Henan polytechnic university, Jiaozuo,454000,China

This paper gives a brief introduction to the national undergraduate electronic design contest. The discussion is based on the author’s experience in organizing the electronic design contest, focusing on its effects on strengthening the laboratory construction, enhancing experimental teaching reformation, deepening undergraduate research activity after school and developing students’ innovative and practical abilities.

electronic design contest; experimental teaching reform; innovative abilities; practical abilities

book=131,ebook=457

2009-11-02

李玉东，硕士，副教授，教学部主任。

*本文系河南理工大学教育教学改革重点资助项目(2008JG045)；河南省教育科学“十一五”规划重点课题(2009-JKGHAZ-0039)。