1、以大學生電子設計大賽為依托的實訓平臺建設夏文智（曲靖師范學院物理與電子工程學院 655011）摘要 ：根據教育部高等教育司、 信息產業部人事司共同舉辦的全國大學生電子設 計大賽的比賽精神， 針對高校信息電子類專業學生實際動手能力培養落后于社會 企業需求這一現實， 結合曲靖師范學院的實踐經驗， 提出了以全國大學生電子設 計大賽為依托的實訓教學平臺建設思想，并給出了智能小車項目驅動的實例。 關鍵字：電子設計大賽；實訓教學；智能小車；創新思維The Creation of The Training Platform Rely OnUndergraduate Electronic Design Con

2、testWenzhi Xia(Qujing Normal University ， Department of Physics and Electronic Engineering 655011)Abstract：According to the spirit of competition of Department of Higher Education and Personnel Division Ministry of Information Industry jointly organized by the National Undergraduate Electronic Desig

3、n Contest . Against the reality that professional graduates of electronic information hands-on capacity-building behind needs of social enterprises lag . Combined with practical experience of Qujing Normal University. The practical teaching ideas was proposed, what the platform of the National Under

4、graduate Electronic Design Contest relies on. And examples of smart car project-driven was given.Key words： Undergraduate Electronic Design Contest; Practical teaching; Smart car; Creative ideas全國大學生電子設計大賽是教育部高等教育司、信息產業部人事司共同舉 辦的面向大學生、 大專生的群眾性科技活動， 目的在于推動普通高等學校的信息 與電子類學科面向 21 世紀的課程體系和課程內容改革，引導高等學校在在

5、教學 中培養大學生的創新意識、 協作精神和理論聯系實際的學風， 加強學生工程實踐 能力的訓練和培養， 鼓勵廣大學生踴躍參加課外活動， 把主要精力吸引到學習和 能力培養上來， 促進高等學校形成良好的學風， 同時也為優秀人才脫穎而出創造 條件。 1電子設計大賽比賽內容廣泛，基本涵蓋電子信息類學科的基本面，包括： 模擬電子線路設計、 高頻電子線路設計、 電子儀器儀表設計、 數字系統及自動控 制系統設計、無線通訊系統設計等。 賽題實現過程中既有論設計， 又有實際操作。比賽特點體現在與專業的課程體系和課程內容改革密切結合，以推動課程教學、 教學改革和實驗室建設工作。如果能夠較好的發揮出大學生電子設計大賽

6、功效， 確實是改變目前信息電子類大學畢業生動手和創新能力低下的現狀的一項好措 施。1 大學生電子設計大賽平臺與專業教學期望由于目前高校信息與電子類專業學生實際動手能力培養落后于社會企業需 求這一現實， 基于大學生電子設計大賽的目的和和特點， 高校信息電子類專業應 對此項賽有足夠的認識和充分的認可。 把此項比賽作為專業實訓的教學平臺來建 設不失為明智之舉。 跟據大學生電子設計大賽涵蓋的內容， 增加相關實訓環節對 培養社會企業所需求的創新型合格人才具有指導意義。針對此項比賽的實訓教 學，應在教學時間、和教學期望上有個統籌的安排。對于大學本科生來說，可以考慮在大三之前進行相應的“專業認知實踐” ，

7、幫他們掃除工程知識盲區，為日后專業課教學打下常識性基礎。否則這些學生， 在學習專業課時根本不知道為何需要這些知識， 等知道這些知識的用途， 那些課 程已煮成“夾生飯”，再補已經是大學畢業了。 從而造成了大量基本不合格的 “工 程技術人員”。至于教學期望上，實訓教學的實施應實現以下目標：主要涉及些什么，甚至是將來的工作中1）使學生對自己將要學習、從事的專業有個感性認識。 需要掌握什么， 知道哪些東西是自己專業在電子設計大賽， 將要遇到的、用到的。解決方法，從中學2）通過實踐使學生初步學會解決工程問題的思維方式、 那種應試、解題思維模式中走出來，學會合作、交流，知道現實中有約束條件， 學會根據需要

8、、問題，自己查找資料，尋求可以獲得的資源。3）了解一些工程領域的工具、設備的用途，知道用什么樣的手段可以做成 所需要的東西，掌握一些基本技能，從而知道什么可為，什么不可為。具備基本 的工藝意識。2 組織形式和開放的實驗室建設實訓要從單純的“電子設計技能培養”向上述目標轉移，必須在內容、模式 上有所變化， 最好讓參與者能夠自己參與一個項目的實施過程， 不在乎項目本身 是否有意義，也不在乎其先進性如何，其實質應該是：1）參與者能夠理解項目的需求，以及所作項目的系統應用環境，比如高溫、 潮濕、強光、強輻射電磁環境等；2）與所學專業相關，其核心內容應包含在未來專業知識中；3）能夠促使參與者關注未來要學

9、習的知識，形成主動學習的學習品質，培 養較強的自學能力；4）能夠讓每個人參與進來，且最好能讓參與者將這個訓練作為開始，在整 個大學階段都可以自己不斷完善這個項目， 使實踐訓練得以外延， 以彌補短期訓 練的不足。以上這些的實現離不開實驗室的支撐，對學生全天候開放的實驗室是實現 以上教學期望的前提。 曲靖師范學院物理與電子工程學院于 2009年 10月為電子 信息科學與工程專業創建了電子創新實驗室， 并在實驗室師生的共同參與下完成 教學用單片機試驗箱研發。現容納學生 20 人，根據學生興趣愛好和實際能力將 他們吸收進實驗室。在此將曲師的經驗做一介紹。1）電子元器件供應暢通 由于曲靖師范學院地處云南

10、省東北部，電子業幾乎為零，元器件購買極為 不便。學院以大賽準備為契機， 從深圳等電子業發達地區， 購買常用電子元器件， 并完善元器件領用制度，為學生和教師在學習和科研中提供方便。2）教師固定輔導 安排固定的專業老師在在課余時間，如工作日晚上、周末、周日，對學生 進行無償學習輔導， 對每位學生的學習狀況作相應的監控， 安排學習內容， 調整 學生錯誤的學習方式， 組織學生彼此之間的交流活動。 并結合教師自己的在研項 目，使學生適當的參與到項目中來。對每一同學做全面的輔導肯定是不 包括低年級學生向高年級學生學 從而實現開放的實驗室，開放的學 在實驗室 實現實3）學生梯隊建設 由于輔導老師平時的教學工

11、作量的限制， 可行的。這就需要學生之間有相互的學習過程， 習，技術性差的同學向技術性強的同學學習。 習局面。指導教師將面臨畢業的同學將自己在創新實驗室做過的作品， 存檔，并配有詳細的技術文檔， 使后進入實驗室的學生有個學習的參考， 驗室的繼承性。3 項目驅動關于項目驅動，是讓學生對工程項目有個較全面的初步認識， 。使學生明白 完成一個項目要注意哪些問題， 要掌握哪些軟件工具等。 在此本文將以用于系統 控制的單片機系統項目為例，對項目驅動做一闡述。單片機作為一種特殊的計算機架構， 由于其簡單的架構， 有限的資源， 為學 習者理解計算機如何工作提供了方便。 而且，現在幾乎沒有和信息電子類相關的 領

12、域不涉及單片機， 所以學習單片機很有必要。 即便是自動控制專業似乎離開單 片機遠一些，實際上現在很多 PID 調節器已是以單片機為核心的智能產品，其 方便的整定方式遠優于傳統的集成電路調節器， 有些帶有自整定功能的更是傳統調節器無法比擬的。所以選擇一個以單片機應用為核心的項目作為實踐訓練的內 容應該是合理的。單片機的應用范圍很廣， 但是便于實施、 容易理解、 有豐富的實踐內容的應 用。在目前條件下，關于單片機項目確立，智能小車應該是不二首選，考察國內 外的這類項目，以及全國大學生歷年的電子制作大賽和飛思卡爾(freescale)的智能小車競賽等賽事，用單片機或 PC 機控制的小車是最多的，包括

13、國內的機器 人比賽(智能小車其實就是輪式機器人的一種) 。因為車乃是大家最常接觸的東 西，任何人都很容易提出若干對車的需求。車的種類最多，內涵也最廣， 從普通 的載人、載物汽車到承載著頂尖科技的火星車、 即將發射的中國月球車， 可以給 實施者無窮的發揮空間，給教育者也提供了充足的素材來融入需要傳授的知識。 從實現方式上，車也是最容易的，卻不乏延伸空間。電機驅動，主要包括：直流馬達、步進電機、舵機的驅動電路設計； 跑道和路況識別傳感器的應用，主要包括：電磁檢測傳感器、紅外光電 傳感器、 CCD/CMOS 圖像傳感器、超聲波傳感器、金屬傳感器等； 單片機開發工具的使用，主要包括：程序編寫、編譯環境

14、使用、仿真軟 件的使用等；硬件制作 PCB 設計軟件，主要包括 Protel99se、Altium Designer6.5 等； 手工焊接制作，主要包括電烙鐵和熱風槍的使用技巧； 控制策略，主要包括：電機的 PID 控制算法或者模糊控制算法等。對于智能小車要注意的問題主要涉及有：1)3)2)4)5)6) 4 創新思維的培養目前多數高等院校特別注重的“創新思維培養” ，但這其實并不是應用能力 訓練的目的，至少對于面向低年級的實踐訓練是如此。那種為了“創新”而做的 “創新”沒有太大的意義，只能培養學生的虛榮和浮躁！所謂“創新” ，應該是 建立在對生活、社會深入觀察、體驗的基礎上，對現實問題的另類解

15、決方法，它 需要對實施對象有深刻理解。 而這些深刻理解恰恰是需要通過對基本技能的熟練 掌握和豐富的應用經驗才能應運而生的。實施創新教育必須要 “手腦并用 ”、“知行合一 ”，要在實踐中培養創新意識與 創新能力，從而提高綜合素質。 通過實踐和訓練， 不僅能牢固掌握已學過的知識， 而且也鍛煉了運用知識分析、 解決問題的能力， 培養了創新思維和創新能力。 為 了培養學生的創新設計能力， 給優秀學生提供一個良好的學習與研究的環境， 展 現新思維、新設計的舞臺。我們曲靖師范學院物理與電子工程學院創建的電子創 新設計實驗室本著以上的宗旨，以實踐、實踐、再實踐的教學理念，正在為培養 社會急需的創新型人才努力踐行。5 平臺實踐展望本著實踐，實踐，再實踐的教學理念，曲靖師范學院電子創新實驗室創建 兩年來，于 2010 年