【摘要】本文對高職高專學(xué)生參加全國電子設(shè)計競賽進行思考，分析了高職高專學(xué)生參加電子設(shè)計競賽的意義，探討了參賽學(xué)生的選拔方法、條件以及所需的知識結(jié)構(gòu)，并提出了競賽教學(xué)與實踐訓(xùn)練方法。

【關(guān)鍵詞】電子競賽 培訓(xùn)內(nèi)容 方法 高職高專教育

目前，每兩年一屆的全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽在全國各省市如火如荼地展開，并引起了高職高專院校領(lǐng)導(dǎo)決策者的重視。要想在激烈的競賽中脫穎而出，指導(dǎo)教師的水平、參賽學(xué)生的綜合素質(zhì)和技能素質(zhì)、院校的科研設(shè)備和科研氛圍，以及參賽前的訓(xùn)練內(nèi)容、方法等因素非常重要。本文對高職高專學(xué)生參加全國電子設(shè)計競賽進行思考，分析高職高專學(xué)生參加電子設(shè)計競賽的意義，探討參賽學(xué)生的選拔方法、條件以及所需的知識結(jié)構(gòu)，并提出競賽教學(xué)與實踐訓(xùn)練方法。

一、高職高專學(xué)生參加電子設(shè)計競賽的意義

高職高專學(xué)生參加電子設(shè)計競賽具有重要意義，表現(xiàn)在：

(一)可以提高高職高專學(xué)生的綜合素質(zhì)

高職高專學(xué)生在參加電子設(shè)計競賽過程中，既參加了培訓(xùn)又參加了競賽，培訓(xùn)過程不但使他們已學(xué)過的基本知識得到鞏固，同時使他們學(xué)習(xí)了新知識，掌握了實用技術(shù)。競賽時通過諸多的途徑，如選題、分析、確定方案；查找資料、瀏覽文獻、選擇元器件；電路板設(shè)計加工、安裝、調(diào)試；論文撰寫、參加答辯等過程，等等，學(xué)生的能力與素質(zhì)將得到綜合提升。更重要的是，在這短時間的培訓(xùn)和競賽中，指導(dǎo)教師的實際專業(yè)水平也能得到很大的提高，教師自身綜合素質(zhì)也能得到明顯的改善。

(二)可以增強學(xué)生的就業(yè)競爭力

參加競賽有助于培養(yǎng)高職高專學(xué)生的實踐動手能力，而競賽成績在學(xué)生的就業(yè)過程中也有一定助益。用人單位特別是產(chǎn)品設(shè)計單位在招聘畢業(yè)生時，往往會首選競賽獲獎的學(xué)生，其次是參加過競賽的學(xué)生。因此，可以說參加競賽一定意義上有助于增強學(xué)生的就業(yè)競力。

(三)可以促進學(xué)校人才培養(yǎng)機制的改革

學(xué)生參加電子設(shè)計競賽，不但可以為自己贏得榮譽，而且可以為學(xué)校贏得榮譽。這就促進了學(xué)校在教學(xué)計劃中設(shè)立創(chuàng)新能力的人才培養(yǎng)機制。例如，有些學(xué)院將獲獎學(xué)生的等次折算成一定的學(xué)分，代替專業(yè)必修課的學(xué)分，超出教學(xué)計劃規(guī)定的學(xué)分可以替代公共選修課學(xué)分。這表明學(xué)校的人才評價機制已經(jīng)發(fā)生重大轉(zhuǎn)變，具有較強的科研能力和創(chuàng)新能力的人才，才是學(xué)校最終的培養(yǎng)目標。因此，應(yīng)變革原有人才評價模式，以適應(yīng)社會發(fā)展的需求。

二、參賽學(xué)生的選拔條件

在參賽學(xué)生的選拔上，應(yīng)遵循以下選拔條件：

首先，學(xué)生思想應(yīng)上進、有斗志、能吃苦耐勞、有極強的團隊精神。思想上進即是有想展示自我、超越他人的精神。有斗志就是不輕易認輸、不妥協(xié)、不到成功的彼岸不服氣的韌勁。能吃苦耐勞就是有能連續(xù)作戰(zhàn)的精神(因為一般競賽要連續(xù)持續(xù)3天4夜)。有極強的團隊精神就是隊員間要有真誠合作、相互包容，不能因小事、瑣事而相互刁難。

其次，應(yīng)考察學(xué)生的素質(zhì)。素質(zhì)包括知識素質(zhì)、能力素質(zhì)兩方面。知識素質(zhì)就是要有比較全面的理論知識，即從典型單元電路常用電子功能模塊、傳感技術(shù)及測量電路到單片機原理及編程、PLC原理及編程等方面都要有一定的了解，同時要能相互聯(lián)系、相互貫通且融為一體。因此，一般來說，最好從大二以上學(xué)生中挑選參賽隊員。

三、參賽學(xué)生所需的知識結(jié)構(gòu)

縱觀這幾年大學(xué)生電子設(shè)計所競賽的參賽題目可知，競賽內(nèi)容逐漸往基本知識的拓展應(yīng)用及創(chuàng)新的方向發(fā)展，這對學(xué)生的參賽要求也越來越高。根據(jù)歷年來參賽題目的知識要求，參賽學(xué)生所必須掌握的知識大致如下。

需要掌握的光電技術(shù)電路有：光電開關(guān)電路、光電隔離電路、光電報警電路、光電接口電路、光電探頭電路、光電放大電路、光柵電路，光放大器、光電音樂電路、光電探測器電路、光電發(fā)射及調(diào)陽電路、光電檢測電路、光電溫度計電路、液晶顯示電路、CGD應(yīng)用電路、光電控制電路、光電測量電路、光電閃光電路、光電時鐘及定時電路、光電接收電路、光電驅(qū)動電路、光電玩具電路、光電振蕩電路、光電照明電路、光電傳輸電路、光電池充電電路、光電頻率計電路、數(shù)顯表電路、光電觸摸電路、光電計數(shù)電路等。

需要掌握的信號產(chǎn)生實用電路有：振蕩電路、函數(shù)信號產(chǎn)生電路、文氏信號產(chǎn)生電路、高頻信號產(chǎn)生電路、壓控振蕩電路、可編程信號產(chǎn)生電路、頻率合成器、其他信號產(chǎn)生電路等。

需要掌握的555電路專集電路有：555-自動控制電路、555-照明、彩燈電路、555-電源變換電路、555-計量檢測電路、555-延時定時電路、555-時基電路、555-觸發(fā)開關(guān)電路、555-保護電路、555-紅外遙控器、555-通訊遙控電路、555-單穩(wěn)態(tài)電路、555-無態(tài)電路等。

需要掌握的電源電路有：集成穩(wěn)壓電源、晶體管穩(wěn)壓電源、線性穩(wěn)壓電源、開關(guān)型交流轉(zhuǎn)直流(Ac-De)、開關(guān)型直流轉(zhuǎn)交流(DC-AC)、恒流源、脈沖電源、IGBT應(yīng)用電路、開關(guān)穩(wěn)壓電源、逆變電源等。 需要掌握的控制電路有：電機控制電路、自動控制電路、晶閘管控制電路、報警控制電路、超聲波遙控控制電路：繼電器開關(guān)控制電路、紅外線熱釋遙控電路、溫控調(diào)速電路等。

需要掌握的通信電路有：無線發(fā)射電路、無線接收電路、有線通信、USB電，路等。

需要掌握的微機單片機有：單片機制作、接口電路制作、信號采集電路制作、電平轉(zhuǎn)換電路制作等。

需要熟練掌握PROTEL軟件(99se版，或DXP)：會用它畫電路原理圖，制作封裝庫，畫出電路板，合理快速布線。

四、競賽教學(xué)與實踐訓(xùn)練方法

大學(xué)生電子設(shè)計競賽的試題涉及的主要內(nèi)容有：模擬、數(shù)字電子技術(shù)、低頻、高頻電路、傳感器技術(shù)應(yīng)用、單片機原理及應(yīng)用、電子測量技術(shù)、可編程控制器、通信原理、自動控制原理等。試題涉及的主要實踐環(huán)節(jié)有：計算機輔助設(shè)計與PCB板制作、電子焊接工藝、電設(shè)路計、安裝及調(diào)試、測試數(shù)據(jù)的分析和利用；新型器件選擇與應(yīng)用，等等。

電子競賽的內(nèi)容分為基本部分和發(fā)揮部分兩個部分?；静糠质菧y試學(xué)生運用基礎(chǔ)知識能力、設(shè)計能力和獨立制作與調(diào)試能力。絕大多數(shù)參賽學(xué)生能在規(guī)定的時間內(nèi)完成基本部分要求。發(fā)揮部分使優(yōu)秀學(xué)生能有發(fā)揮與創(chuàng)新的余地，是基礎(chǔ)部分的拓展。學(xué)生進行整體方案設(shè)計時，既應(yīng)考慮基礎(chǔ)部分的要求，又應(yīng)兼顧發(fā)揮部分的要求。要求學(xué)生具備綜合設(shè)計、分析能力，學(xué)生之間的相互配合與協(xié)作能力等。針對電子設(shè)計競賽的內(nèi)容、要求和特點，可對參賽學(xué)生進行以下方面的訓(xùn)練：

一是基礎(chǔ)知識訓(xùn)練。基礎(chǔ)知識訓(xùn)練的目標是達到“七會一牢固”，即基本知識要牢固，會看圖，會畫PCB板，會焊接安裝，會測量，會分析測量數(shù)據(jù)、會查資料，會寫論文。由于高職高專參賽隊員基本是大三的學(xué)生，競賽涉及的知識已經(jīng)提前一個學(xué)期修過，因此，在暑假集中培訓(xùn)階段，可要求他們鞏固已學(xué)過的知識，同時注意與應(yīng)用密切相關(guān)的基礎(chǔ)知識。例如，對于模擬電路要求學(xué)生在懂得基本的半導(dǎo)體知識后著重掌握各種基本放大器的工作原理及應(yīng)用，運算放大器、比較器的原理及應(yīng)用，各種振蕩器的應(yīng)用，功放、電源等；對于數(shù)字電路則要求學(xué)生切實鞏固各種組合邏輯電路和時序邏輯電路的應(yīng)用與基本的設(shè)計思想等。

重視對參賽隊員焊接知識的培訓(xùn)，學(xué)會使用常見的各種測量儀器，學(xué)會使用互聯(lián)網(wǎng)進行查閱資料，最后要強調(diào)設(shè)計總結(jié)報告的寫作，這一點往往被參賽隊員忽視。設(shè)計總結(jié)報告是競賽作品的一個重要組成部分，其內(nèi)容體現(xiàn)參賽隊員的設(shè)計思想、實現(xiàn)手段以及測試結(jié)果等方面。設(shè)計總結(jié)報告質(zhì)量的高低反映參賽隊員的寫作能力優(yōu)秀與否，同時也關(guān)系作品成功與否，因此要重視對文檔寫作的培訓(xùn)。

二是模塊訓(xùn)練。模塊訓(xùn)練的內(nèi)容和目標是由淺入深，循序漸進，有計劃地進行培訓(xùn)，獨立完成電子電路模塊設(shè)計與制作，組織各種形式的學(xué)習(xí)討論會，促進信息交流，優(yōu)秀作品及時整理歸檔，達到建立相關(guān)硬件、軟件、資料的“共享資源庫”。結(jié)合電子設(shè)計競賽常用到的模塊，進行相應(yīng)基本單元電路的設(shè)計與制作，其內(nèi)容包含有單片機最小系統(tǒng)、可編程邏輯器件最小系統(tǒng)、MD與D／A電路、集成直流穩(wěn)壓電源電路、信號放大電路、信號產(chǎn)生電路、信號處理電路、聲音報警電路、壓力、光電等傳感器應(yīng)用電路、功率驅(qū)動電路、顯示電路等。

三是綜合訓(xùn)練。綜合訓(xùn)練的目標是將模塊綜合成某種功能系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生電子設(shè)計的綜合能力。參賽隊員存在的普遍弱點是理論與實踐結(jié)合不夠，不具備綜合運用所學(xué)知識進行系統(tǒng)設(shè)計的能力，創(chuàng)新及獨立工作的能力較差，新器件、新技術(shù)應(yīng)用能力也較差，因此對參賽學(xué)生的賽前訓(xùn)練中盡可能結(jié)合各個模塊功能進行實訓(xùn)。讓學(xué)生自己設(shè)計或由指導(dǎo)教師根據(jù)模塊功能制定設(shè)計方案。對于同一個制作題目讓兩組參賽隊員采用不同的設(shè)計方案實現(xiàn)，然后比較制作實物的性能參數(shù)，加深他們對不同器件、不同模塊特性的認識。從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。