重视大学生电子设计竞赛，推进电子技术基础课程教学改革

南华大学电气工程学院 欧阳宏志 陈文光 董招辉 宾 斌



重视大学生电子设计竞赛，推进电子技术基础课程教学改革

南华大学电气工程学院 欧阳宏志 陈文光 董招辉 宾 斌

【摘要】大学生电子设计竞赛是高校教学质量的比武，是促进电类基础课程改革的良机,也是培养电子信息人才的重要举措。介绍了在教学理念改变、教学方法改进、师资力量培养、赛前培训等方面的经验和总结，提出了深化电子技术基础课程改革的具体措施。

【关键词】电子设计竞赛；电子技术基础课程；实践教学；师资培养

全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一，是面向大学生的群众性科技活动，目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革。竞赛的特点是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，以推动其课程教学、教学改革和实验室建设工作。竞赛已经过二十年，受到广大高等院校师生的热烈欢迎。通过竞赛培养了大学生的创新意识，提高了他们的综合素质，同时也极大地提高了设计能力和动手能力。围绕竞赛又编写出版了一批新教材，新的教学体系正在形成，竞赛对高校电子技术基础课程教学改革的推动作用日渐显现[1]。在卓越计划、国际工程教育专业认证的大背景下，电子设计竞赛应该得到足够的重视，为国家建立电子信息类人才的后备库。我们近年来狠抓电类基础课程的教学改革，在电子设计竞赛方面取得了一些成绩，主要的做法介绍如下。

1　教学理念的改变

教学理念是体现在教学过程中，用以指导教学行为的教学思想观念，是教师在对教学的本质和规律深刻理解和把握的基础上进行的高度概括和系统化[2]。教学理念不仅揭示了教学的本质，也反映出教学活动的追求，可以说，教学理念在某种程度上制约着教学功能的充分发挥，影响着教学质量的高低，决定着学生的发展程度。先进的教学理念是培养高质量人才的灵魂，在教学中常常具有决定性作用。竞赛的目的是培养大学生的创新能力和综合素质，促进电工电子类课程教学内容和教学方法的改革，所以受益最多的应该是学生。

树立以人为本，知识传授、能力培养、素质提高、协凋发展的教育教学理念，以能力培养为核心的实验教学观念，以培养学生实践能力、创新能力和提高教学质量为宗旨，进一步改变电子信息类学生知识结构和能力结构，使其具备“软、硬、虚、实”的知识结构和软、硬件综合调试及设计能力[3]。对我院电类专业的教学计划和学生的培养目标做了一些调整，对教学体系进行了一些大胆的改革，制定出了实践教学不断线、一条龙的实践教学体系。我们提出“以赛促教”的创新教育思想，将竞赛题目中所带来的新知识、新技术、新器件经过研究、整理，渗透到实践教学中，将在电子设计竞赛中采用的培训方法应用到实践教学中，更新和扩充教学内容，探索各种灵活的教学方法和手段，将竞赛和教学进行有机结合，切实提高教学质量和水平，以达到良好的效果[4]。

2　教学内容的更新

教学内容必须适应时代发展的需要。按照电子技术基础课程教学大纲的基本精神，积极开展教材建设。现有的教材一般都具有内容典型、详细、涵盖面广的特点，但也存在内容不够新颖、与实践结合较少的缺点。与国外相比，国内教材重视电路分析的各种方法及元器件特性，轻视完整的系统电路分析、现代电子工程的理念、全新的应用技术，缺乏针对于卓越工程师的教材。所以，除了合理安排培养计划所要求的基本知识点以外，在能力培养上有所突破，增加基本理论知识与生产实际紧密融合的综合应用。不断将新理论、新技术介绍给学生.引导并鼓励学生搜集最新的期刊文献，充分利用互联网资源，了解国内和国际上流行的新器件、新技术，与企业实际生产接轨[5-6]。除了基本教学内容外，加强运算放大器的应用和EDA的地位。电子技术基础是工程设计性很强的课程，在教学改革中必须用系统的观念重构课程体系，建议在“模拟电子技术”和“数字电子技术”课程学完后，再开设一门“电子系统设计”课程。

3　教学方法的改进

根据教学需求不断改进教学方法和教学手段。针对电子技术基础课程理论性和实践性均较强的特点，应注重教学内容的精选，着重讲清“问题是什么”、“问题的背景是什么”、“问题的性质是什么”、“问题的解决方法是什么”等内容，给学生留有一定的思维空间，活跃学生的学术思想，注重系统的观念，讲清楚电路之间的联系。在教学实践中强调手脑并用，有好的思路和想法就立即实现，始终突出“在做中学”的教学理念[7-8]。课堂教学中采用多媒体与板书结合，但以板书为主，复杂的电子器件和工作瞬态可以借助于动画。在课堂上做一些演示实验和验证性实验，提升课堂氛围，减少实验的课时压力。可以及早地引入电路仿真软件，一方面可以激发学生的学习兴趣，培养其实践能力；另一方面，可以弥补实物实验的不足，节省时间和经济成本。

4　实践教学环节的改革

实践教学改革是本科人才培养的关键环节，要引起足够重视。我们将模拟电路实验和数字电路实验从相关理论课程中独立出来，重新组合，成为一门独立开设的“电子技术实验课程”，并将原课程实验按照通识基础性、综合与应用性、设计与提高的层次进行分级规划实验项目。开发一些实验设备先进、实验水平高、与生产实践结合紧密的新实验项目，以满足课程建设的实际需要。在夏季学期开放实验室，让学有余力的学生有更多机会学习[9]。

电子技术课程设计是一门综合实践课程，各个环节都能培养学生的能力。首先建立新颖、有实用价值的题库，大胆引入新器件，可以将历年电子竞赛的题目截取部分或者改编进库。方案设计时鼓励学生用模块化的方法，并进行仿真实验。安装调试时多引导，培养其故障分析和诊断的能力。总结报告按照规定的格式书写，尽量接近电子竞赛的要求。成绩评定应覆盖课程设计的全部实施过程，使学生在任一环节都能认真对待。

促进实验室建设也是竞赛的一个目的。目前还有很多高校的实验设备不能适应竞赛高频化的趋势，这必然要影响比赛的成绩。为了适应电子竞赛各种题目的要求，近年来，我们添置了PCB制板设备、频谱分析仪、失真度测量仪和500MHz带宽的示波器等，为竞赛培训的顺利开展提供了有力保障。

5　考核方式的变革

考核方式的变革应与教学内容、教学方法改革相适应。在考试内容上，应逐渐向注重分析和综合应用方面转移，除了考查学生对基本理论、基本知识和基本技能的掌握情况，还要考查学生独立分析问题和解决问题的能力，以培养学生的创新能力；在考试形式上，引入信息化技术，利用计算机仿真功能出一些设计型考题，考查学生对本学科知识的综合掌握能力，避免死记硬背、全班雷同的弊端；在成绩评定上，应增加设计性作业（大作业）、科技论文、随堂测试、期中考试、答辩等环节，按加权方式与期末考试成绩进行综合评定，作为学生该门课程的最终成绩[10]。考核方式的变革促进了公平和公正，也提升了教学效果。

6　指导教师的培养

在电子信息行业，新的知识、技术和方法不断涌现，对电子竞赛的培训教师要求很高。我们成立了教师指导小组，分为电源类、控制类、仪器仪表类和通信类四个小组，实行指导教师责任制。在人员配备上，考虑软硬兼顾，新老结合的原则。师资队伍中，青年教师和老教师各有长处。青年教师对新技术、新软件接受快，但工程实践经验缺乏；老教师实践经验丰富，但计算机应用和新技术的掌握上是弱项。在需要的时候聘请有专长的教师和专家讲课和指导，尽最大可能争取得到最佳的效果。选派部分教师参加新知识、新技术的培训与学习，同时，教师经过学习和对学生长期的指导，可以有针对性地提出教改思想，并编写了在全国有较强影响力的针对电子设计竞赛的培训教材[11]。这样使得我们在电子设计竞赛中，形成合力，指导教师的力量大大加强。通过对电类专业电子技术基础课程的改革，促进了教师队伍教学水平和自身专业素质的提高。

7　赛前的培训

赛前培训是竞赛取得成绩的关键，一般提前一年开始准备。我们按照四个阶段开展训练，即理论课程培训-实践培训-系统训练-强化训练。理论课程主要是针对传感器、模拟电路、单片机和可编程逻辑器件，以专题的形式开展，注重应用。实践培训可以按照基础训练、仪器仪表使用、单元电路训练、单片机系统训练、可编程逻辑器件系统训练逐步进行，以实际动手能力的培训为主。系统训练的目标是模拟电子设计竞赛的全过程，进行系统训练。训练以历年典型的竞赛题目为模板，适当进行一些调整。每周一个题目，全部训练要求模拟实际竞赛要求进行[12]。最后用4天3晚的时间完成若干个预测题，进行强化训练，找出存在的问题。另外，赛后的测试和综合测评环节也要引起重视。

8　结束语

大学生电子设计竞赛为大学生施展才华提供了良机，同时也推动了电类基础课程的教学改革。通过近几年电子技术基础课程的改革，我校取得了一些成绩，获得国家一等奖3项，国家二等奖4项，省级奖多项。但改革也需要与时俱进，将新技术、新知识融入到教学中，从而提高学生自主学习、自主创新、自主设计的能力。培养基础扎实、知识面宽、富有创新精神和竞争意识的人才是高等学校的长期任务，为此，我们将以电子竞赛为抓手，不断地探索、不断地研究，努力提高教学水平和教学质量。

参考文献

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[4]谢东,王敏.基于“卓越计划”的电类专业电子技术基础课程教学研究[J].中国电力教育,2011,28:80-81.

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[9]郭云林.重视电子竞赛 推进教学改革——谈参加全国大学生电子设计竞赛的体会[J].电气电子教学学报,2003,01: 63-66.

[10]王建盛,楼然苗.大学生电子设计竞赛对课程教学改革的启示[J].浙江海洋学院学报(自然科学版),2004,01:91-93.

[11]刁鸣,王松武,李海波.大学生电子设计竞赛的实施与思考[J].实验技术与管理,2010,09:127-129.

[12]夏春华.大学生电子设计竞赛与电子类专业教学改革[J].武汉科技学院学报,2005,11:227-229.

欧阳宏志（1982－），男，湖南衡阳人，南华大学电气工程学院副教授。

作者简介：

基金项目：本文系南华大学教改项目（2014XJG-YB02）和南华大学2015年网络教育资源项目的研究成果。