創(chuàng)新能力的電子設(shè)計(jì)論文范文

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1賽前的培訓(xùn)流程

電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽需要有一個(gè)長(zhǎng)期的培訓(xùn)過(guò)程，整個(gè)培訓(xùn)時(shí)間需要兩年，一般選擇大二、大三的學(xué)員，通過(guò)課余時(shí)間和暑假進(jìn)行培訓(xùn)。培訓(xùn)主要有3個(gè)環(huán)節(jié)：理論培訓(xùn)、動(dòng)手實(shí)踐培訓(xùn)、集中強(qiáng)化訓(xùn)練。

（1）理論培訓(xùn)。理論培訓(xùn)主要分為兩個(gè)步驟，一是培養(yǎng)興趣，二是強(qiáng)化理論知識(shí)。①培養(yǎng)興趣。在大學(xué)期間，大一、大二的學(xué)員對(duì)小制作、小發(fā)明的興趣比較濃厚，應(yīng)通過(guò)多種方式讓他們了解電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的情況，為其提供一個(gè)平臺(tái)，激發(fā)學(xué)員參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的興趣。例如，學(xué)校開設(shè)了有關(guān)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的選修課，像“課程設(shè)計(jì)”“現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)與實(shí)踐”“創(chuàng)新杯”；通過(guò)講座的形式介紹電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的有關(guān)情況，然后通過(guò)座談會(huì)的形式為感興趣的學(xué)員說(shuō)明整個(gè)培訓(xùn)過(guò)程，讓學(xué)員能夠清楚地了解參加培訓(xùn)是提高動(dòng)手實(shí)踐能力的有效方法，對(duì)學(xué)習(xí)專業(yè)課和考研也有幫助；通過(guò)指導(dǎo)學(xué)員制作一些實(shí)用的小制作和小發(fā)明，讓感興趣的學(xué)員能按系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)的思路完成電路的設(shè)計(jì)。②強(qiáng)化理論知識(shí)。主要是對(duì)電子和電路知識(shí)、單片機(jī)、傳感器和測(cè)量技術(shù)等方面知識(shí)的強(qiáng)化，培訓(xùn)前需要教員仔細(xì)研究總結(jié)競(jìng)賽相關(guān)知識(shí)，挑選重要的知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn)，通過(guò)實(shí)例的方式來(lái)講述各個(gè)知識(shí)點(diǎn)。想要參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的學(xué)員必須進(jìn)行理論學(xué)習(xí)，例如“電子線路”“現(xiàn)代數(shù)字電路設(shè)計(jì)”“課程設(shè)計(jì)”和“現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)與實(shí)踐”等，這些課程均包括理論課程和實(shí)驗(yàn)課程，以歷年電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的題目為例訓(xùn)練學(xué)員完成理論知識(shí)的強(qiáng)化。

（2）動(dòng)手實(shí)踐培訓(xùn)。該步驟主要培養(yǎng)學(xué)員的動(dòng)手能力。通過(guò)理論培訓(xùn)對(duì)學(xué)員進(jìn)行分組（每組3人），分組時(shí)既要尊重學(xué)員的意愿，又要引導(dǎo)各個(gè)專業(yè)學(xué)員的交叉組合，并根據(jù)他們的特點(diǎn)進(jìn)行分工。3名學(xué)員分別負(fù)責(zé)軟件程序的編寫、硬件電路的制作、論文報(bào)告的撰寫。組內(nèi)3名學(xué)員除了負(fù)責(zé)各自負(fù)責(zé)的部分外，對(duì)其他的部分也要了解。動(dòng)手實(shí)踐培訓(xùn)可分為以下兩個(gè)環(huán)節(jié)。①基礎(chǔ)培訓(xùn)。該階段的培訓(xùn)一方面是要讓學(xué)員掌握儀器儀表的使用，如示波器、數(shù)字萬(wàn)用表、數(shù)字信號(hào)源和信號(hào)頻譜分析儀等，另一方面是對(duì)學(xué)員進(jìn)行電路焊接方面的培訓(xùn)，在安全保障的情況下，讓學(xué)員熟練使用以上設(shè)備和工具。②模塊制作培訓(xùn)。該部分的培訓(xùn)是根據(jù)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的特點(diǎn)，對(duì)學(xué)員進(jìn)行單元模塊電路制作的培訓(xùn)。單片機(jī)制作模塊：主要包括各種單片機(jī)芯片的應(yīng)用，以MSP430單片機(jī)為主。常用單片機(jī)模塊包括鍵盤模塊和顯示模塊。鍵盤模塊利用單片機(jī)的接口，使用單片機(jī)開發(fā)板測(cè)試鍵盤；顯示模塊利用數(shù)碼管或者液晶的接口電路，讓學(xué)員做一個(gè)顯示電路，并利用單片機(jī)開發(fā)板讓數(shù)碼管和液晶顯示。電源模塊：主要包括波形變換電路的制作、開關(guān)電源的制作和穩(wěn)壓電路的制作等，讓學(xué)員了解整流電路和穩(wěn)壓電路等電路中各種電子元件的使用和選擇。軟件及其仿真工具培訓(xùn)模塊：電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽一般采用單片機(jī)或者FPGA作為控制器，常用的控制芯片是MSP430單片機(jī)，常用的仿真軟件有Protel99、Proteus和Multisim等，主要在教員指導(dǎo)下，由學(xué)員自學(xué)完成。

（3）集中強(qiáng)化訓(xùn)練。學(xué)員通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐培訓(xùn)后，就基本上掌握了電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中常用的電子電路原理和電子電路軟硬件制作等基本技能，從而開始進(jìn)行集中強(qiáng)化訓(xùn)練。根據(jù)學(xué)員的特點(diǎn)和興趣，可以對(duì)學(xué)員進(jìn)行有傾向性的強(qiáng)化訓(xùn)練。強(qiáng)化訓(xùn)練的主要內(nèi)容是根據(jù)學(xué)員的特點(diǎn)，以往年的競(jìng)賽（如控制類、電源類、放大器類、測(cè)量類和無(wú)線通信類等）為一個(gè)單元，指導(dǎo)學(xué)員做不同類型的題目，每個(gè)單元的訓(xùn)練時(shí)間為4天。以往年的賽題為參考，學(xué)員首先做方案，然后根據(jù)題目的設(shè)計(jì)要求，自己動(dòng)手對(duì)電子和機(jī)械進(jìn)行制作，最后完成設(shè)計(jì)報(bào)告。完成后，指導(dǎo)教員要對(duì)時(shí)間安排、設(shè)計(jì)方案和實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評(píng)估，看看還有沒(méi)有需要改進(jìn)的地方。學(xué)員每完成一個(gè)單元都要進(jìn)行總結(jié)，找到自己的短板，然后針對(duì)不足之處進(jìn)行下一組的模擬題訓(xùn)練。如此循環(huán)幾道題后，學(xué)員的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽水平就會(huì)有所提高。

2實(shí)踐教學(xué)改革

電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽不僅能促進(jìn)對(duì)學(xué)員專業(yè)知識(shí)和綜合能力的培養(yǎng)，還能幫助教員對(duì)專業(yè)課程內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整和更新。

（1）積極推進(jìn)理實(shí)一體化教學(xué)。多數(shù)學(xué)員偏重于理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，而其實(shí)際分析和解決問(wèn)題的能力較差。為了能有效地將理論和實(shí)踐相結(jié)合，我校調(diào)整了實(shí)踐性較強(qiáng)課程的理論授課學(xué)時(shí)比例，增加了實(shí)驗(yàn)課程的比例。在開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程上應(yīng)經(jīng)過(guò)3個(gè)過(guò)程：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)研討性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)。學(xué)員按照理論課程講授的內(nèi)容自行進(jìn)行電路的安裝與測(cè)試，其內(nèi)容要包含理論課程中的重要知識(shí)點(diǎn)，重點(diǎn)掌握電路調(diào)試技能和測(cè)量方法，以此培養(yǎng)自己正確記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力和對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理方法，以及正確說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)包含低頻電路、高頻電路和數(shù)字電路中各基本模塊設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，引入EDA的設(shè)計(jì)方法，采用模塊化結(jié)構(gòu)，將設(shè)計(jì)的模塊電路組合成大的系統(tǒng)電路，完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。綜合設(shè)計(jì)研討性實(shí)驗(yàn)采用分組分層研討模式進(jìn)行。在教學(xué)實(shí)施的幾個(gè)階段中，以學(xué)員為主體，分組進(jìn)行資料查閱、方案設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)及后期電路制作與報(bào)告的撰寫。通過(guò)各個(gè)階段的學(xué)習(xí)，學(xué)員能夠掌握并運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行功能電路的設(shè)計(jì)與制作。開展研討式教學(xué)，可以充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，能有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。

（2）加快實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心除了設(shè)立全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽專用實(shí)驗(yàn)室以外，還設(shè)立了電路分析、數(shù)字電路、低頻電路、高頻電路、信號(hào)與系統(tǒng)、單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)、EDA和DSP等開放性實(shí)驗(yàn)室，為師生提供開展實(shí)踐性教育的平臺(tái)，為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)創(chuàng)造良好的條件。

（3）將競(jìng)賽訓(xùn)練模式引入實(shí)踐教學(xué)。為了能選拔更多優(yōu)秀的學(xué)員，在課程設(shè)計(jì)課程中，按照競(jìng)賽的模式將學(xué)員分組，從較簡(jiǎn)單的電路開始，要求每組學(xué)員完成教員要求的電路設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試，并寫出詳細(xì)的設(shè)計(jì)報(bào)告。在電路的設(shè)計(jì)制作過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)員采用不同的方案，以鍛煉學(xué)員廣闊的思維，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。通過(guò)這些實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)員自制開發(fā)了單片機(jī)系統(tǒng)板和功能單元模塊等，可為參加競(jìng)賽做好準(zhǔn)備，并在競(jìng)賽中使用。

3學(xué)員創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

學(xué)員創(chuàng)新能力的培養(yǎng)情況是檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。根據(jù)電類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，以電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的實(shí)踐促進(jìn)人才培養(yǎng)模式的改革，從而形成新型人才培養(yǎng)模式。

（1）培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新意識(shí)。為了培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，鼓勵(lì)學(xué)員在大一就開始參與科學(xué)研究。我院設(shè)立了“創(chuàng)新杯”等多種科技創(chuàng)新基金，創(chuàng)新基金主要資助學(xué)員在教員的指導(dǎo)下采用新思路和新技術(shù)完成各類小制作和課題的設(shè)計(jì)，在校本科生每年都可申報(bào)課題。電子設(shè)計(jì)大賽是多學(xué)科知識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力的綜合運(yùn)用，要提高學(xué)員的綜合素質(zhì)，不但要對(duì)學(xué)員進(jìn)行知識(shí)和能力的培養(yǎng)，還要對(duì)學(xué)員的堅(jiān)韌意志和合作精神等非智力因素進(jìn)行培養(yǎng)。此外，參賽隊(duì)員的團(tuán)隊(duì)合作精神能在平時(shí)的培訓(xùn)過(guò)程中得到充分的鍛煉，這也是至關(guān)重要的。

（2）改變學(xué)習(xí)方式，鼓勵(lì)學(xué)員樹立求異思維，培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新能力。參與電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽主要是為了吸引、鼓勵(lì)學(xué)員積極參加科技活動(dòng)，為人才的培養(yǎng)提供平臺(tái)。參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽將使學(xué)員的各方面能力都得到鍛煉，特別是學(xué)員的創(chuàng)新能力以及撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告的能力。在課程設(shè)置中，可以適當(dāng)?shù)卦黾佑嘘P(guān)選修課的比例，學(xué)員可以按照自己的基礎(chǔ)、興趣、能力和需求，選擇不同的課程。在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課和課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，鼓勵(lì)學(xué)員采用不同的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)方案進(jìn)行比較和討論。對(duì)實(shí)驗(yàn)課題完成較好和方案具有創(chuàng)新性的學(xué)員，在總成績(jī)中要有所體現(xiàn)。除此之外，應(yīng)支持學(xué)員積極參與科技創(chuàng)新活動(dòng)，引導(dǎo)他們?cè)诮虇T的指導(dǎo)下，自主設(shè)計(jì)完成相關(guān)課題并撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告，調(diào)動(dòng)學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性，不斷提高學(xué)員的創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。

4結(jié)語(yǔ)

電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽從各個(gè)方面推動(dòng)了參賽高校的教學(xué)改革，尤其是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)踐教學(xué)改革。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為高校教員在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)結(jié)合作精神和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)提供了平臺(tái)，訓(xùn)練和培養(yǎng)了學(xué)員的工程實(shí)踐能力。參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，將促進(jìn)我們對(duì)課程體系、教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式等方面的改革。實(shí)踐表明，電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽有利于推動(dòng)電子、信息類專業(yè)課程內(nèi)容的更新和教學(xué)方法的改革；有利于激發(fā)學(xué)員的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)員的實(shí)踐動(dòng)手能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神；有利于造就高素質(zhì)的創(chuàng)新人才。

作者：鄒昱黃道敏劉士平單位：空軍預(yù)警學(xué)院