大学生电子设计竞赛培训体系建设

赵锦红 胡又农

摘 要 大学生电子设计竞赛是提高学生专业水平的一个重要抓手，系统地开展电子竞赛培训，需要针对当前本科培养的不足，在师资培养、学生选拔、培训内容建立、培训用教育装备建设、培训场地安排等方面做重点工作。电子竞赛培训分为入门、初级、中级、高级、冲刺几个阶段。经过电子竞赛培训，学生不仅专业水平有了长足进步，而且取得很好的参赛成绩。

关键词 大学生电子设计竞赛；培训体系；教育装备；培训场地

中图分类号：G652 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）14-0006-04

Training System Construction for National Undergraduate Elec-

tronics Design Contest//ZHAO Jinhong， HU Younong

Abstract The Undergraduate Electronics Design Contest is an im-

portant task for improving the professional level of students. The

systematic development of electronic competition training requires the lack of current undergraduate training， the cultivation of teachers，

the selection of students， the establishment of training content， and

the construction of training educational equipment， training venue arrangements and other aspects to do the key work. The electronic competition training is divided into several stages： entry， primary， intermediate， advanced， and sprint. After the electronic competition training， the students not only made great progress in their profe-ssional level， but also scored impressive results.

Key words national undergraduate electronics design contest； trai-ning system； educational equipment； training site

1 電子竞赛简介

全国大学生电子设计竞赛是教育部高教司、工业和信息化部人教司共同主办的全国性大学生科技竞赛活动，目的在于按照紧密结合教学实际，着重基础、注重前沿的原则，促进电子信息类专业和课程建设，引导高等学校在教学中注重培养大学生的创新能力、协作精神；加强学生动手能力的培养和工程实践的训练，提高学生针对实际问题进行电子设计、制作的综合能力；吸引、鼓励广大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。

竞赛题目具有实际意义和应用背景，综合考虑目前教学的基本内容和新技术的应用趋势，着重考核参赛学生综合运用基础知识进行理论设计的能力、实践创新和独立工作的基本能力、实验综合技能（制作与调试），并鼓励参赛学生发扬团队协作的人文精神。

竞赛的命题范围以电子技术（包括模拟和数字电路）应用设计为主要内容，涉及模-数混合电路、单片机、嵌入式系统、DSP、可编程器件、EDA软件、“互联网+”、超高频及光学红外器件的应用。

赛题内容包括“理论设计”和“实际制作与调试”两部分，其中“实际制作与调试”又分为“基本要求”和“发挥要求”两部分，从而使绝大多数参赛学生既能在规定时间内完成基本要求的设计工作，又便于优秀学生有发挥与创新的余地[1]。且命题还要充分考虑竞赛评审的操作性。

全国竞赛评奖采用“校为基础、一次竞赛、二级评奖”的方式。每次全国竞赛后，各赛区负责本赛区的评奖工作（第一级评奖），经赛区评奖后推荐出赛区优秀参赛队（不超过赛区实际参赛队数量的10%）参加全国评奖（第二级评奖）。全国评审包括综合测评、初评和复测三个阶段，获奖队数量不超过全国实际参赛队总数的8%，其中全国一等奖数量不超过2.4%，全国二等奖数量不超过5.6%。

2 电子竞赛培训的需求分析

从竞赛目的来看，电子竞赛是为了创造条件让优秀人才脱颖而出，本科教学是为了培养符合社会生产力基本要求的科研或工程技术人员，两者差异巨大。

从命题范围和内容、要求来看，电子竞赛虽然以电子专业的课程内容为基础，但技术要求远高于本科教学。对参赛学生而言，如果仅仅掌握本科教学大纲中的内容，那么不仅不可能完成竞赛发挥部分的要求，甚至可能连基本要求都无法全部实现。

从评奖方式来看，对竞赛作品的评价测试标准全国统一，且奖项等级越高，评价标准越严格。获奖等级可以反映学生和学校在国内电子专业中的技术水平。本科教学的评价方式是以修读课程学生的平均水平为基础的，不同学校之间，甚至同一所学校不同届学生之间的评价标准都难以统一。评价结果只能说明学生完成了课程修读的过程，无法反映学生在整个专业中的相对水平。

上述可以看出，电子竞赛的要求和本科教学相比差异巨大。为了弥补二者的差异，需要对参赛的学生进行电子竞赛培训，培训工作的重点在以下几个方面。

1）师资的培养。配备理论知识深厚、实践经验丰富、专业技术水平高的优秀教师。电子竞赛要求在规定时间段内完成一件实物作品，因此要求教师自己首先要有这样的能力。目前，高校里既有理论水平，又有实践经验和工程经验的教师越来越少。为此需要在师资培养和考评体系上做工作。

2）学生的选拔。当前，学生选择专业存在一定的盲目性。电子专业的学生中有一定数量的学生并不喜爱电子专业。电子专业课程内容多、难度大，而且除了本专业的课程外，还要修习诸多数学、计算机类的工具性课程，而且电子竞赛培训的课时数和难度比普通本科课程更胜一筹。面对如此高强度的学习任务，学生如果缺乏对电子专业的热爱，如果没有踏实刻苦、屡败屡战的性格，往往会出现知难而退、临阵脱逃的局面。因此，要选拔热爱电子专业、动手能力强、心理承受力大的优秀学生参加电子竞赛。另外，学校应根据竞赛难度和等级，对参加竞赛的学生建立相应奖励机制。

3）培训内容的建立。建设配套的培训体系，培训内容、培训时间覆盖1～3年级。从学校自身的本科课程体系出发，比较与电子竞赛要求之间的差距，设计相关培训内容。为了让培训具有延续性，且内容更充分、时间更充裕，培训内容最好分成若干模块，分别在不同的学期进行。

4）培训用教育装备的建设。购置高性能仪器设备，配备充足的耗材库，以满足竞赛题目的技术要求。电子竞赛对作品的技术要求要远高于本科教学，相应地需要配备技术指标高的仪器设备，不能简单用普通本科教学实验室的仪器来代替。竞赛耗材也不同于本科教学耗材，质优价贵，且消耗大，极易损坏，如果没有充足的财力来保障充足的耗材，竞赛作品是很难达到高技术要求的。

5）培训场地的安排。配备专用实验场地，对培训学生全天开放。电子竞赛培训要占用学生极多的业余时间，几乎所有的晚上、周末、寒暑假，学生都需要“泡”在实验室，从初级培训“磨”到参加竞赛。对培训学生来说，实验场地是无法和他人共享的，因为每组学生都会全时使用场地，所以需要配备专用的培训实验场地，供学生自由使用。

3 传统培训方式的困境

笔者从2003年开始做电子竞赛培训，从简单“复习备考方式”的培训，到总结竞赛特点，寻找本科教学不足，有针对性地开展“系统方式的培训”，期间的教训数不胜数。

前期的电子竞赛培训，无论国赛还是市赛，都是在竞赛报名之后开始，培训时间充其量两个月。培训内容以往届赛题为主，培训方式采用项目式。学生自由选题，设计电路方案，和教师讨论通过后，逐模块制作实现。在整个设计制作过程中，定期讨论遇到的问题和解决方案，题目完成后试评分，并讨论成功、失败的原因和改进方案。

如2003年的国赛培训，按照项目管理的方法，针对往年真实赛题的技术要求，在暑假初制定了培训时间表，表中列明了培训项目的完成时间和每个项目的进展节点。每周一次竞赛辅导组集体检查所有参赛队的培训进度，每周两次用于各参赛队的单独辅导讨论，按需分配。由于学生选题分散，竞赛培训基本没有预先设定的内容，而是采用“兵来将挡，水来土掩”的方式，完全用于解决学生在培训当中出现的问题。经过两个月的培训，有一组学生拿到了全国一等奖。

在2003年后的几次竞赛培训中依然采用上述培训方式，但竞赛成绩每况愈下。总结原因后发现，电子竞赛和本科教学之間的差距越来越大，仅仅靠两个月的突击培训，根本无法达到参赛获奖的水平。

近年来，电子竞赛与时俱进，题目内容紧跟电子行业的技术发展，难度越来越大，综合程度越来越高。以放大器类题目（见表1）为例，信号增益逐年增大，从40 dB增至100 dB；输入信号越来越小，从20 mV下降到10 ?V；信号带宽越来越宽，从10 MHz增至160 MHz；工作频率越来越高，从5 MHz增至275 MHz。且题目内容的覆盖面越来越大，从简单的放大器加直流稳压电路，到放大器加自动增益控制（AGC）电路，再到多频段放大器加AGC、混频、滤波等电路，在短短的84小时内，学生要完成的工作量成倍增加，不仅考验他们对电路知识掌握的全面程度，还要考验他们电路焊接、调试技术，以及仪器使用的熟练程度。

与电子竞赛的发展相反，本科生的培养计划未能及时跟上时代变化，本科生的专业水平止步不前，甚至越来越低。如2009年培训时，学生制作一个多路电压输出的直流稳压电源只需一星期；到了2013年，同样的题目竟然用了一个月才完成。又如2013年开始，8位单片机的性能已很难满足某些赛题的技术要求，在培训中要求学生使用16位机或32位机，而本科生培养计划里只有8位机的教学内容。事实证明，技术落后在竞赛中是无法取得好成绩的。

近年来，减轻学生学习负担成了高校教学改革的趋势，但减掉的学分大部分都在专业课上。不少学生为了考研，对考研不考的内容不愿意下功夫学习，导致很多选修课开不出来，最终是学生专业能力越来越弱。

另外，随着高校对教师考评体系的固化，以及教师的新老更替，既有理论水平，又有实践经验和工程经验的教师越来越少。在给电子竞赛培训安排辅导教师时，教授、博士等专职教师多采取回避态度，甚至有些电子专业的专职教师不知电子竞赛为何物。没有胜任的辅导教师和没有强有力的领导工作，电子竞赛的水平是不可能提高的。

4 新大学生电子竞赛培训体系的建设

为了让热爱电子专业的学生跟上电子专业发展的脚步，感受到社会生产前沿实况，懂得工程技术和规范，不仅仅是为了竞赛而培训，从2016年6月北京市电子竞赛结束后，开始筹备2017年的全国电子竞赛。

首先，研究学校本科教学内容和电子竞赛技术要求之间的差异，确定培训课程，有针对性地补足这些差异；其次，成立电子设计竞赛校队，为热爱电子专业的学生提供学习和交流的平台。校队主要对2015和2016级学生分别开展不同的培训，2015级培训针对2017年国赛，2016级培训针对2019年国赛。培训课程见表2。

在培训课程之外，校队每学期举办校内竞赛，既作为培训效果的考核，也为吸引更多学生的关注，另外还可以此作为学生申请奖学金的依据。2016年12月，举办了第一次校级专项赛，分为焊接技术专项赛和32位单片机专项赛。2017年5月，举办了第一次校级综合赛，作为全国电子竞赛的报名选拔赛。

5 培训成果

经过一年多的精心准备，参赛学生的专业技术水平有了长足进步，对电子技术专业有了更加深入的认识。在2017年8月的全国大学生电子设计竞赛中，参赛队获得全国一等奖；在2018年北京市大学生电子竞赛中，获得三个北京市一等奖。获得上述成绩，对一所师范院校来说实属不易，充分证明了现在的培训方式是正确且有效的。

参考文献

[1]2017全国大学生电子设计竞赛北京赛区竞赛方案[DB/

OL].http：//jw.beijing.gov.cn/gjc/tzgg/201705/t2017

0502_19173.htm.