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基于电子设计竞赛的实验室开放项目的探索与实践

2019-04-22王一杨晨张盛耀

大学教育 2019年4期

王一 杨晨 张盛耀

[摘 要]针对贵州大学在参加电子设计竞赛、竞赛培训中存在的诸多问题,为提高学生对竞赛的关注度,稳定学校的参赛规模,形成高年级学生带低年级生的局面,同时鼓励更多的教师参与到电子设计竞赛中來,让学生真正从中获益,贵州大学大数据与信息工程学院实验中心将近代电子学开放实验室项目与电子设计竞赛培训相结合,以开放实验室项目为中心,带动全校的电子设计竞赛队伍的竞赛实力。经历过竞赛和项目培训的学生,不仅在竞赛中获得优异成绩,且分析解决问题、科研写作等能力突出,这从根本上提高了学院的电子设计竞赛水平,进一步拓展了本科实践教学环节。

[关键词]电子设计竞赛;实验室开放项目;项目团队

[中图分类号] G642[文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2019)04-0174-03

全国大学生电子设计竞赛是由教育部高等教育司和信息产业部人事司共同主办的面向大学生的学科竞赛之一,竞赛内容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,既有理论设计,又有实际制作[1-5]。1994 年第一届竞赛之后,每逢单数年举办竞赛,至2017年已成功举行了十三届。

作为贵州省唯一的211高校,贵州大学(以下简称“我校”)从2001年开始组织学生参加“全国大学生电子设计竞赛”,已经连续参加10届。2017年,我校主导大学生电子设计竞赛的是大数据信息工程学院实验中心,实验中心由原学院电子科学系实验室、通信系实验室综合组建而成。实验中心每一届组织参赛的队伍均在25队以上,并且长期承担或协助了贵州赛区的赛事组织、评审工作。根据组队、培训、竞赛的实际工作经历,多年来实验中心不断总结和探索适合学生的赛事参与方式与激发学生自主性学习的手段,提升实验室开放水平,吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,为优秀人才的脱颖而出创造条件。

一、贵州大学电子设计竞赛存在的问题

与东部高校相比[6-10],贵州大学在参加竞赛、竞赛培训中存在诸多问题和不足。

1.电子设计竞赛赛前培训具有一定时间跨度,其培训强度远高于日常的教学。贵州地区高校专职的教学或实验人员匮乏,教学设施紧张,在完成基本的学校教学实验任务后,多数教师没有多余的精力投入到赛事准备中,并且承担竞赛培训的多为实验室教师,其竞赛作品在创新程度上有一定的局限。

2.随着电子技术的飞速发展,电子设计竞赛题的技术指标、要求越来越高,然而贵州高校竞赛支持经费相对不足,设备更新不及时。2011年全国电子设计竞赛中对信号源要求仅100MHz、示波器带宽指标为500MHz,2017年的比赛中更新要求信号源300MHz、示波器达1GHz。

3.由于条件限制,贵州赛区一直没有开展省级赛区和校级选拔比赛,我校参赛队多为临时组队,并没有通过前期培训的选拔,只是经过短期、简单的培训后便参赛。学生参赛队没有形成梯度,学生对竞赛热度忽高忽低,无法形成长效机制,这限制了电子设计竞赛的吸引力和衍生效应。

为了提高学生对竞赛的关注度,稳定我校参赛规模,形成高年级学生带低年级生的局面,同时鼓励更多的教师参与到电子设计等竞赛中来,让学生真正从中获益,我院实验中心将近代电子学开放实验室项目与电子设计竞赛培训相结合,以开放实验室项目为中心,带动全校的电子设计竞赛队伍的竞赛实力。

二、基于电子设计竞赛的实验室开放项目体系建设

(一)电子设计竞赛开放项目的设立

为了激活实验室的教学和实践活力,有效利用全校开放实验室的现有资源,我校于2016开始探索利用实验室运行经费在全校的开放实验室中设立实验室开放项目,出台了《贵州大学实验室开放管理办法(试行)》(后文简称《办法》)。其中,《办法》规定由学校层面统一规划,每学年分春季、秋季两学期采用科研项目自主申报、专家评审再立项资助的方式,鼓励实验室教师牵头开设适合各学院开放实验室的相关项目。

我院实验中心利用学校开放实验室制度,以电子设计竞赛为重点,依托近代电子学开放实验室的资源,积极申请学校实验室开放项目,组建项目团队,争取学校实验室开放项目的经费支持。自《办法》实施以来,实验中心每年都申请与电子设计竞赛相关的开放项目,每期2~3个月的项目实施周期,获得相关经费支持累计10万余元,这有效缓和了中心在竞赛培训、竞赛组织中的经费不足。表1展示了我院实验中心自2016年以来立项的与电子设计竞赛相关的实验室开放项目。

从表1中可以看出,在设计开放项目的过程中,实验中心考虑了历年来全国大学生设计竞赛的需求,结合了开放实验室的资源和相关课程教学,申报的项目既具有自主性,又尽可能与电子设计竞赛培训相结合。例如,2018年申请的开放项目 “一种程控幅频特性测试仪的设计与实现”就源自2017年全国大学生电子设计竞赛的赛题。

(二)电子设计竞赛开放项目团队的建设

针对成功立项的开放项目,由项目负责人在全校范围内组建项目实施团队。在团队的组建上充分考虑专业覆盖、年级覆盖。每个项目团队分为教师团队和学生团队两个部分。教师团队包含三名指导教师,其中一名为开放实验室专职教师,方便开放实验室的管理,其余两名教师为教学科研教师(均为博士),其负责团队的技术指导工作,管理具体模式如图1所示。

每个项目学生团队为6~9名,3人一组。由于大二学生基础学科知识基本已经掌握且没有大四、大三学生临近毕业的就业压力,因此招募主要以大二学生为项目实施的主力;辅以部分大一学有余力的学生,他们主要是以累积经验为主,但也全程参与项目的实施过程。通过建立起明确的组织结构,形成竞赛梯队,凝聚一批有创新性和竞赛实力的项目团队。

(三)电子竞赛培训与开放项目实施的结合

为了使电子设计竞赛培训与开放实验项目深度融合,我们在各个项目实施过程中安排一定学时的电子设计竞赛基本技能培训以及基本电子设计模块的培训[11-15]。比如控制类的比赛中需要掌握智能小车的基本操作(2014年全国赛题包含内容),在2017年开放项目“电动平衡小车的控制与制作”中设计相关电子设计竞赛培训课程,并将学生培训表现计入开放项目评价体系,让学生既能自主开发又能积累比赛知识。不同开放项目团队中制作的各种基础模块共享。

除此之外,实验中心每月安排一次跨团队间的沙龙交流,将各个项目小组在项目实施过程中的问题和经验相互以PPT、实物展示、口头交流等方式进行汇报。从项目实施到结题,让学生在交流汇报和PPT制作水平都能得到提升的同时,也能提高电子设计竞赛设计报告书的书写水平。特别是在项目验收时,以全国电子设计竞赛相关要求结题验收并完成项目结题报告,项目评价体系如图2所示。

(四)电子竞赛培训与开放项目结合的成效

经过两年的实践,中心将项目立项与团队建设,学生自主设计与基础课程培训融入电子设计竞赛的备赛和实践教学过程中,带领我校学生在电子设计竞赛中获得了一定的成绩。

在2017 年全国大学生电子设计竞赛中,我校获得贵州省赛区一等奖3 项;二等奖5 项;三等獎7 项。其中参与2016年、2017年(春季)实验室开放项目的学生团队成员全部获奖。开放项目负责教师中,3 名获得优秀指导教师奖;贵州大学获得全国大学生电子设计竞赛贵州省赛区优秀组织奖。

三、结语

在开放实验室与电子设计竞赛融合中,我校依托实验室开放项目,探索开放项目体系。开放项目的实施,能提高学生的创新能力和参与竞赛的兴趣,也有利于形成有梯度的参赛团队。实践证明,具有竞赛和项目经历的学生,不仅能在竞赛中取得优异成绩,而且分析与解决问题的能力、论文撰写能力突出,这从根本上使得我校电子设计竞赛水平得到提高,进一步拓展了我校的本科实践教学环节。

[ 参 考 文 献 ]

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[3] 杨奕,徐鹏,彭小峰. 电子设计竞赛与实践教学改革[J].实验室研究与探索,2013(4):172-175.

[4] 黄根春. 浅谈电子设计竞赛的训练组织工作[J].长江大学学报(自然科学版),2011(7):140-141.

[5] 王亚文,喻钧,刘智平. 基于学科竞赛平台的信息对抗技术专业人才培养模式实践[J]. 实验室研究与探索,2018(3):232-234.

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[责任编辑:陈 明]