電子設(shè)計(jì)比賽淺析學(xué)生設(shè)計(jì)能力

1、電子設(shè)計(jì)比賽淺析學(xué)生設(shè)計(jì)能力 一、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題分析 第一屆全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽于1994年在北京、四川和陜西3個(gè)省市開(kāi)展試點(diǎn);1995年在9個(gè)省市開(kāi)展了第二屆競(jìng)賽活動(dòng),全國(guó)有60多個(gè)代表隊(duì)參賽;到1997年,第三屆競(jìng)賽活動(dòng)已擴(kuò)大到18個(gè)省市,有200多所高校1000多個(gè)代表隊(duì)參賽。原國(guó)家教委高教司決定,以后每?jī)赡旮?jìng)賽一次。這說(shuō)明電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽越來(lái)越被全國(guó)高等院校和有關(guān)部門重視。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是全國(guó)范圍的一種內(nèi)容全面、要求較高的綜合能力考試,既考理論知識(shí),又考設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、相互協(xié)作、論文撰寫(xiě)等多方面的能力?，F(xiàn)將前三屆競(jìng)賽試題作一分析。第一屆競(jìng)賽有2個(gè)題目,第二、三屆競(jìng)賽各有4個(gè)題目,

2、大致可歸納為6類:(1)電源類。如簡(jiǎn)易數(shù)控直流電源,直流穩(wěn)定電源。除此之外,其他題目所需電源也要自己設(shè)計(jì);(2)信號(hào)源類。如實(shí)用信號(hào)源的制作;(3)測(cè)控類。如多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),水溫控制系統(tǒng);(4)儀器儀表類。如簡(jiǎn)易電阻、電容和電感測(cè)試儀,簡(jiǎn)易數(shù)字頻率計(jì);(5)放大器類。如實(shí)用低頻功率放大器;(6)無(wú)線電類。如簡(jiǎn)易無(wú)線電遙控系統(tǒng),調(diào)幅廣播收音機(jī)。分析以上試題有下列特點(diǎn):(1)試題涉及的課程多。包括模擬電子電路、數(shù)字電子電路、高頻電子電路、功率電子技術(shù)、微機(jī)原理、單片機(jī)接口技術(shù)、PLD在系統(tǒng)編程技術(shù)、電工電子測(cè)量、自控原理;(2)綜合性強(qiáng)。每個(gè)題目必須依靠多學(xué)科知識(shí)才能解決問(wèn)題,僅有理論水平是不夠

3、的,還應(yīng)具有較強(qiáng)的設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)技能、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力以及隊(duì)員之間的協(xié)作能力等;(3)實(shí)用性強(qiáng)。上述題目都是工業(yè)、科研、實(shí)驗(yàn)室等方面經(jīng)常用到的電路或儀器。 二、電子類課程存在的問(wèn)題 通過(guò)分析以上試題,發(fā)現(xiàn)電子類課程目前存在著如下問(wèn)題:(1)教學(xué)內(nèi)容與科技發(fā)展不相適應(yīng)。電子技術(shù)是發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的一門技術(shù),而我們目前的教學(xué)內(nèi)容與當(dāng)今迅速發(fā)展的電子技術(shù)有較大差距,正像有些畢業(yè)生所說(shuō):“學(xué)的用不上,有用的沒(méi)有學(xué)”;(2)教學(xué)方法與能力培養(yǎng)要求不相適應(yīng)。主要體現(xiàn)在我們的教學(xué)方式仍然是以知識(shí)傳播為主,以教師講為中心,學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)力沒(méi)有充分發(fā)揮出來(lái),不利于學(xué)生能力的培養(yǎng);(3)理論與實(shí)際不相適應(yīng)。所講內(nèi)容

4、與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中的實(shí)際問(wèn)題有一定距離,不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;(4)考核方法與素質(zhì)提高不相適應(yīng)。目前我們實(shí)行的考試方法仍然是以書(shū)本知識(shí)為主,以閉卷筆試為主,注重死記硬背,不利于提高學(xué)生素質(zhì)。 三、培養(yǎng)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)能力的幾點(diǎn)措施 1.更新教學(xué)內(nèi)容,重構(gòu)課程體系 盡管電子技術(shù)的發(fā)展日新月異,新的器件層出不窮,但電子技術(shù)課的基礎(chǔ)地位不能動(dòng)搖。因此,模擬和數(shù)字電路中的放大、振蕩、反饋、頻率特性、邏輯函數(shù)、組合邏輯電路的設(shè)計(jì)、時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)內(nèi)容不能削弱。在此基礎(chǔ)上要更新教學(xué)內(nèi)容,著重分析由功能單元構(gòu)成的通用集成電路(如集成運(yùn)放、集成功放、集成A/D、D/A變換器等)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用集成電路(RA

5、M、EPROM等),同時(shí)還要加強(qiáng)ASIC教學(xué)內(nèi)容(如PLD、FPGA等)。電子技術(shù)基礎(chǔ)是工程設(shè)計(jì)性很強(qiáng)的課程,在教學(xué)改革中必須用系統(tǒng)的觀念重構(gòu)課程體系,建議將模擬和數(shù)字電路學(xué)完后,再開(kāi)一門“現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”。 2.加強(qiáng)EDA教學(xué),提高大學(xué)生電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化水平 國(guó)際電子技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)顯示出,ASIC與EDA是電子器件與電子設(shè)計(jì)發(fā)展的技術(shù)潮流。ASIC的開(kāi)發(fā)必須借助于EDA工具,因此掌握EDA技術(shù)是對(duì)當(dāng)今電子工程師的最基本要求。目前,美國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家,全部都開(kāi)展了EDA教學(xué),其大學(xué)生在校期間就能用EDA技術(shù)開(kāi)發(fā)出先進(jìn)的電子產(chǎn)品。而我國(guó)在EDA教學(xué)方面還比較落后,只有一些重點(diǎn)院校才剛剛起步,多數(shù)

6、院校還沒(méi)有將EDA納入教學(xué)中。從參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的獲獎(jiǎng)作品看,凡利用了EDA技術(shù)用ASIC芯片實(shí)現(xiàn)的題目,均做得比較完善,關(guān)鍵是它大大節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間。因此,必須盡快建立EDA實(shí)驗(yàn)室,積極開(kāi)展EDA教學(xué),提高大學(xué)生電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化水平。 3.改變教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力 我們?cè)谂嘤?xùn)參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽隊(duì)員的過(guò)程中受到很大的啟發(fā),盡管培訓(xùn)時(shí)間短,但收效很大,關(guān)鍵是有一種非常強(qiáng)的學(xué)習(xí)動(dòng)力在支持著他們,他們是在興趣中學(xué)習(xí),主動(dòng)性和積極性得到了很好的發(fā)揮。同時(shí),這一經(jīng)驗(yàn)也給我們提出了一個(gè)新的問(wèn)題,在我們平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生有沒(méi)有動(dòng)力?他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性是否完全發(fā)揮出來(lái)了呢?這是值得深思的

7、問(wèn)題。在當(dāng)今教學(xué)改革的大潮中,應(yīng)大膽改革教學(xué)方法和教學(xué)手段,給學(xué)生確立一個(gè)明確目標(biāo),通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),讓學(xué)生達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)、完成什么任務(wù),然后,圍繞該目標(biāo),采取多方位的教學(xué)模式,啟發(fā)學(xué)生動(dòng)腦設(shè)計(jì)、動(dòng)手制作,最終達(dá)到該目標(biāo)。目前應(yīng)特別注意學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)、因特網(wǎng)感興趣這一特點(diǎn),充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)資源(校園網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、多媒體教室),開(kāi)發(fā)一些學(xué)生感興趣的課件,最大限度地激發(fā)他們學(xué)習(xí)的動(dòng)力。 4.加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié),使理論能夠聯(lián)系實(shí)際 電子技術(shù)課程的特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng),因此,必須加強(qiáng)這一環(huán)節(jié),使他們學(xué)以致用,理論聯(lián)系實(shí)際。加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)可以采取多種方式,應(yīng)根據(jù)本校特點(diǎn)確定自己的最佳模式。我們目前采取了如下幾種形式:

8、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)。一般占課程總學(xué)時(shí)的1/41/3;課外實(shí)驗(yàn)。我們研制了180套微型數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱,給每個(gè)學(xué)生發(fā)一臺(tái),讓他們帶回宿舍,自己隨時(shí)都可以做;虛擬實(shí)驗(yàn)。由于經(jīng)費(fèi)緊張,器件品種和數(shù)量少等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,有些不能實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜實(shí)驗(yàn),可以利用EWB、Pspice等軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn);課程設(shè)計(jì);實(shí)習(xí)基地;開(kāi)設(shè)以實(shí)驗(yàn)為主的“電子系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)”選修課;優(yōu)異生參加老師的科研活動(dòng)。 5.改革考試方式,注重能力培養(yǎng) 充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生產(chǎn)生內(nèi)在動(dòng)力,而考試是學(xué)生學(xué)習(xí)的外在動(dòng)力,兩者缺一不可。考試可選擇理論“閉卷”考試、實(shí)驗(yàn)“開(kāi)卷”考試、能力“實(shí)物設(shè)計(jì)”考試的綜合考核方法,特別要注重“實(shí)物設(shè)計(jì)”這一環(huán)節(jié)。正如大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽一樣,提出一個(gè)學(xué)生能獨(dú)立完成的規(guī)模不太大的電子系統(tǒng),讓他們?cè)O(shè)計(jì)好來(lái)實(shí)驗(yàn)室安裝調(diào)試或用有關(guān)電子虛