創新能力的電子設計論文范文

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1賽前的培訓流程

電子設計競賽需要有一個長期的培訓過程，整個培訓時間需要兩年，一般選擇大二、大三的學員，通過課余時間和暑假進行培訓。培訓主要有3個環節：理論培訓、動手實踐培訓、集中強化訓練。

（1）理論培訓。理論培訓主要分為兩個步驟，一是培養興趣，二是強化理論知識。①培養興趣。在大學期間，大一、大二的學員對小制作、小發明的興趣比較濃厚，應通過多種方式讓他們了解電子設計競賽的情況，為其提供一個平臺，激發學員參加電子設計競賽的興趣。例如，學校開設了有關電子設計競賽的選修課，像“課程設計”“現代電子設計與實踐”“創新杯”；通過講座的形式介紹電子設計競賽的有關情況，然后通過座談會的形式為感興趣的學員說明整個培訓過程，讓學員能夠清楚地了解參加培訓是提高動手實踐能力的有效方法，對學習專業課和考研也有幫助；通過指導學員制作一些實用的小制作和小發明，讓感興趣的學員能按系統模塊設計的思路完成電路的設計。②強化理論知識。主要是對電子和電路知識、單片機、傳感器和測量技術等方面知識的強化，培訓前需要教員仔細研究總結競賽相關知識，挑選重要的知識點和難點，通過實例的方式來講述各個知識點。想要參加電子設計競賽的學員必須進行理論學習，例如“電子線路”“現代數字電路設計”“課程設計”和“現代電子設計與實踐”等，這些課程均包括理論課程和實驗課程，以歷年電子設計競賽的題目為例訓練學員完成理論知識的強化。

（2）動手實踐培訓。該步驟主要培養學員的動手能力。通過理論培訓對學員進行分組（每組3人），分組時既要尊重學員的意愿，又要引導各個專業學員的交叉組合，并根據他們的特點進行分工。3名學員分別負責軟件程序的編寫、硬件電路的制作、論文報告的撰寫。組內3名學員除了負責各自負責的部分外，對其他的部分也要了解。動手實踐培訓可分為以下兩個環節。①基礎培訓。該階段的培訓一方面是要讓學員掌握儀器儀表的使用，如示波器、數字萬用表、數字信號源和信號頻譜分析儀等，另一方面是對學員進行電路焊接方面的培訓，在安全保障的情況下，讓學員熟練使用以上設備和工具。②模塊制作培訓。該部分的培訓是根據電子設計競賽的特點，對學員進行單元模塊電路制作的培訓。單片機制作模塊：主要包括各種單片機芯片的應用，以MSP430單片機為主。常用單片機模塊包括鍵盤模塊和顯示模塊。鍵盤模塊利用單片機的接口，使用單片機開發板測試鍵盤；顯示模塊利用數碼管或者液晶的接口電路，讓學員做一個顯示電路，并利用單片機開發板讓數碼管和液晶顯示。電源模塊：主要包括波形變換電路的制作、開關電源的制作和穩壓電路的制作等，讓學員了解整流電路和穩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模塊：電子設計競賽一般采用單片機或者FPGA作為控制器，常用的控制芯片是MSP430單片機，常用的仿真軟件有Protel99、Proteus和Multisim等，主要在教員指導下，由學員自學完成。

（3）集中強化訓練。學員通過動手實踐培訓后，就基本上掌握了電子設計競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，從而開始進行集中強化訓練。根據學員的特點和興趣，可以對學員進行有傾向性的強化訓練。強化訓練的主要內容是根據學員的特點，以往年的競賽（如控制類、電源類、放大器類、測量類和無線通信類等）為一個單元，指導學員做不同類型的題目，每個單元的訓練時間為4天。以往年的賽題為參考，學員首先做方案，然后根據題目的設計要求，自己動手對電子和機械進行制作，最后完成設計報告。完成后，指導教員要對時間安排、設計方案和實驗報告進行評估，看看還有沒有需要改進的地方。學員每完成一個單元都要進行總結，找到自己的短板，然后針對不足之處進行下一組的模擬題訓練。如此循環幾道題后，學員的電子設計競賽水平就會有所提高。

2實踐教學改革

電子設計競賽不僅能促進對學員專業知識和綜合能力的培養，還能幫助教員對專業課程內容和實驗教學內容進行實時調整和更新。

（1）積極推進理實一體化教學。多數學員偏重于理論知識的學習，而其實際分析和解決問題的能力較差。為了能有效地將理論和實踐相結合，我校調整了實踐性較強課程的理論授課學時比例，增加了實驗課程的比例。在開設實驗課程上應經過3個過程：驗證性實驗、設計性實驗和綜合設計研討性實驗。驗證性實驗是基礎。學員按照理論課程講授的內容自行進行電路的安裝與測試，其內容要包含理論課程中的重要知識點，重點掌握電路調試技能和測量方法，以此培養自己正確記錄實驗結果的能力和對測量數據的處理方法，以及正確說明實驗結果的能力。設計性實驗包含低頻電路、高頻電路和數字電路中各基本模塊設計。在設計性實驗中，引入EDA的設計方法，采用模塊化結構，將設計的模塊電路組合成大的系統電路，完成系統的設計要求。綜合設計研討性實驗采用分組分層研討模式進行。在教學實施的幾個階段中，以學員為主體，分組進行資料查閱、方案設計、電路設計及后期電路制作與報告的撰寫。通過各個階段的學習，學員能夠掌握并運用所學的基礎理論知識進行功能電路的設計與制作。開展研討式教學，可以充分發揮學生的主體作用，調動學生的積極性，能有效培養學生的創新意識、自主學習習慣和獨立解決問題的能力。

（2）加快實驗室建設。學院實驗中心除了設立全國大學生電子設計競賽專用實驗室以外，還設立了電路分析、數字電路、低頻電路、高頻電路、信號與系統、單片機與嵌入式系統、EDA和DSP等開放性實驗室，為師生提供開展實踐性教育的平臺，為創新型人才的培養創造良好的條件。

（3）將競賽訓練模式引入實踐教學。為了能選拔更多優秀的學員，在課程設計課程中，按照競賽的模式將學員分組，從較簡單的電路開始，要求每組學員完成教員要求的電路設計、制作和調試，并寫出詳細的設計報告。在電路的設計制作過程中，鼓勵學員采用不同的方案，以鍛煉學員廣闊的思維，培養其創新能力。通過這些實踐環節，學員自制開發了單片機系統板和功能單元模塊等，可為參加競賽做好準備，并在競賽中使用。

3學員創新能力的培養

學員創新能力的培養情況是檢驗教學質量的重要指標之一。根據電類專業的培養目標，以電子設計競賽的實踐促進人才培養模式的改革，從而形成新型人才培養模式。

（1）培養學員的創新意識。為了培養學員的創新思維和實踐能力，鼓勵學員在大一就開始參與科學研究。我院設立了“創新杯”等多種科技創新基金，創新基金主要資助學員在教員的指導下采用新思路和新技術完成各類小制作和課題的設計，在校本科生每年都可申報課題。電子設計大賽是多學科知識和實踐動手能力的綜合運用，要提高學員的綜合素質，不但要對學員進行知識和能力的培養，還要對學員的堅韌意志和合作精神等非智力因素進行培養。此外，參賽隊員的團隊合作精神能在平時的培訓過程中得到充分的鍛煉，這也是至關重要的。

（2）改變學習方式，鼓勵學員樹立求異思維，培養學員的創新能力。參與電子設計競賽主要是為了吸引、鼓勵學員積極參加科技活動，為人才的培養提供平臺。參加電子設計競賽將使學員的各方面能力都得到鍛煉，特別是學員的創新能力以及撰寫設計報告的能力。在課程設置中，可以適當地增加有關選修課的比例，學員可以按照自己的基礎、興趣、能力和需求，選擇不同的課程。在基礎實驗課和課程設計等實踐教學環節中，鼓勵學員采用不同的設計方案，并對方案進行比較和討論。對實驗課題完成較好和方案具有創新性的學員，在總成績中要有所體現。除此之外，應支持學員積極參與科技創新活動，引導他們在教員的指導下，自主設計完成相關課題并撰寫設計報告，調動學員的學習積極性，不斷提高學員的創新能力和實踐動手能力。

4結語

電子設計競賽從各個方面推動了參賽高校的教學改革，尤其是實驗室建設和實踐教學改革。電子設計競賽為高校教員在教學中培養學員的創新意識、團結合作精神和理論聯系實際的學風提供了平臺，訓練和培養了學員的工程實踐能力。參加電子設計競賽，將促進我們對課程體系、教學內容和實驗教學模式等方面的改革。實踐表明，電子設計競賽有利于推動電子、信息類專業課程內容的更新和教學方法的改革；有利于激發學員的創新思維，培養學員的實踐動手能力和團結協作精神；有利于造就高素質的創新人才。

作者：鄒昱黃道敏劉士平單位：空軍預警學院