黃根春 （武漢大學(xué)電子信息學(xué)院，湖北 武漢 430079）

為了培養(yǎng)大學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，教育部和工信部聯(lián)合舉辦了全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，從1994首屆開始，至今已成功舉辦了8屆，參與的賽區(qū)從最初3個(gè)發(fā)展到現(xiàn)在的29個(gè)，說明該項(xiàng)活動(dòng)越來越受學(xué)生的歡迎。隨著全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的影響力日益增強(qiáng)，參賽的學(xué)生日趨增多，競(jìng)賽難度也越來越大。為了取得良好的成績(jī)，對(duì)參賽學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)是必不可少的工作。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的組織訓(xùn)練工作具有時(shí)間跨度大、訓(xùn)練項(xiàng)目多和實(shí)施難度大等特點(diǎn)。要做好電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的訓(xùn)練組織工作，需要具有一個(gè)完備的訓(xùn)練系統(tǒng)，該訓(xùn)練系統(tǒng)應(yīng)包含以下3個(gè)方面，即組織保障、訓(xùn)練體系和基地建設(shè)，上述內(nèi)容是成熟的組織訓(xùn)練系統(tǒng)所不可缺少的重要組成部分。為此，筆者根據(jù)多年實(shí)際工作經(jīng)歷，對(duì)全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的訓(xùn)練組織工作進(jìn)行了探討。

1 訓(xùn)練組織工作內(nèi)容

1.1 教師資源

電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的賽前訓(xùn)練組織工作具有時(shí)間跨度長(zhǎng)、工作強(qiáng)度大的特點(diǎn)，從宣傳、選拔到最后參賽、總結(jié)，時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1年半，參賽學(xué)生有上百人，訓(xùn)練工作的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于日常教學(xué)工作強(qiáng)度。根據(jù)上述特點(diǎn)，必須為電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的訓(xùn)練配備業(yè)務(wù)能力強(qiáng)的專職教師以及相關(guān)人力資源。只有專職的教師團(tuán)隊(duì)才能有充足精力投身到訓(xùn)練工作中，因而必須保持專職教師團(tuán)隊(duì)的相對(duì)穩(wěn)定，才能在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的訓(xùn)練組織工作中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷積淀出有特色的訓(xùn)練思路與體系，從而為取得良好訓(xùn)練效果和競(jìng)賽成績(jī)提供重要保證。此外，在訓(xùn)練過程中可以邀請(qǐng)各領(lǐng)域的專家做講座，遇到疑難問題可請(qǐng)學(xué)校各領(lǐng)域的骨干教師進(jìn)行指導(dǎo)。

1.2 訓(xùn)練經(jīng)費(fèi)

在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的訓(xùn)練工作中需要使用大量器件，每更換一次試驗(yàn)方案都要消耗一定經(jīng)費(fèi)，因而必須保證充足的經(jīng)費(fèi)是非常重要的，這樣可以讓學(xué)生放手進(jìn)行嘗試，學(xué)到更多經(jīng)驗(yàn)，從而體驗(yàn)更好的訓(xùn)練過程，獲得最佳訓(xùn)練效果。

1.3 后勤保障

由于電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的訓(xùn)練持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的要求不同于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的普通實(shí)驗(yàn)室，所以應(yīng)有專門訓(xùn)練基地作為依托，該基地應(yīng)隨時(shí)向參與訓(xùn)練的學(xué)生開放。由于電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題與實(shí)際生產(chǎn)和科研密切相關(guān)，其難度也越來越大，這就要求訓(xùn)練基地能提供與之相適應(yīng)的測(cè)試儀器和開發(fā)設(shè)備。此外，在訓(xùn)練過程中會(huì)涉及到學(xué)生食宿安排、供水供電等事務(wù)，上述過程都需要強(qiáng)有力的后勤保障作基礎(chǔ)。

2 訓(xùn)練體系

全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練體系主要包括基礎(chǔ)訓(xùn)練階段、提高階段和賽前沖刺階段，上述階段各有其工作要點(diǎn)，具體內(nèi)容如下。

2.1 基礎(chǔ)訓(xùn)練階段

基礎(chǔ)訓(xùn)練階段的重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在訓(xùn)練開始時(shí)，可以讓學(xué)生先認(rèn)識(shí)各種元器件和練習(xí)焊接技術(shù)，然后要求學(xué)生做一個(gè)數(shù)字鐘或安裝一臺(tái)中波收音機(jī)等。還可以向?qū)W生介紹運(yùn)放的原理以及有運(yùn)放組成的放大器、跟隨器、移相器和有源濾波器等，并給出完整的電路和參數(shù)，讓學(xué)生照?qǐng)D組裝和調(diào)試。學(xué)生完成任務(wù)后，教師應(yīng)及時(shí)驗(yàn)收并多加鼓勵(lì)和表?yè)P(yáng)。

2.2 提高階段

指導(dǎo)教師可以對(duì)該階段進(jìn)行如下安排，即首先介紹單片機(jī)原理，然后指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) （16×1LCD顯示和4個(gè)按鍵），設(shè)計(jì)時(shí)間為3周。在學(xué)生完成該設(shè)計(jì)后，可以在單片機(jī)最小系統(tǒng)中加上A／D、D／A和RAM，可以完成一個(gè)語音采集和回放系統(tǒng)，其功能類似于復(fù)讀機(jī)。在最小系統(tǒng)最初設(shè)計(jì)階段，軟件采用匯編語言，目的是讓學(xué)生充分了解單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及其工作狀況，這對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)單片機(jī)有很大幫助，在此基礎(chǔ)上再采用C51編寫程序。

在電子設(shè)計(jì)中還有一個(gè)非常重要的內(nèi)容，就是硬件描述語言。在學(xué)生掌握了單片機(jī)技術(shù)后要及時(shí)引入Verilog HDL語言，讓學(xué)生利用該語言練習(xí)做DDS信號(hào)發(fā)生器。在設(shè)計(jì)過程中可用CPLD（Complex Programmable Logic Dvice，復(fù)雜可編程邏輯器件）或FPGA （Field-Programmable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）做相位累加器，具體應(yīng)用Verilog HDL語言、QuartusⅡ以及可編程器件，最后以DAC作數(shù)模轉(zhuǎn)換。

訓(xùn)練提高階段主要以歷年競(jìng)賽試題作為訓(xùn)練內(nèi)容，要求學(xué)生根據(jù)題意獨(dú)立進(jìn)行方案的選擇和器件的選擇。當(dāng)遇到難題時(shí)，可以參考?xì)v屆參賽優(yōu)秀作品，找出差距在哪里，哪些方面有待提高，通過進(jìn)行有針對(duì)性地訓(xùn)練來提高學(xué)生的競(jìng)賽水平。

2.3 賽前沖刺階段

在該階段應(yīng)主要做好如下工作：①將各種單元電路做精做細(xì)，比如小信號(hào)放大器、AGC（Automatic Generation Control，自動(dòng)增益控制）、鎖相環(huán)、諧振功率放大器、整形電路、鑒相器等，能夠?qū)崿F(xiàn)功能化和模塊化。②熟悉各類算法，比如控制算法、軟件濾波等。此外，應(yīng)加強(qiáng)平時(shí)訓(xùn)練中的薄弱環(huán)節(jié)。在該階段以系統(tǒng)項(xiàng)目為訓(xùn)練手法，但所做系統(tǒng)項(xiàng)目類的題目不應(yīng)局限于往屆的競(jìng)賽試題，要讓學(xué)生自己出題來進(jìn)行訓(xùn)練，學(xué)會(huì)解決未曾遇到的問題，從而培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。

此外，在訓(xùn)練過程中指導(dǎo)教師應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①制定一個(gè)完整競(jìng)賽的訓(xùn)練計(jì)劃，具體包括訓(xùn)練的內(nèi)容和時(shí)間。由于學(xué)生的水平參差不齊，訓(xùn)練計(jì)劃要留有余地。訓(xùn)練內(nèi)容的順序非常重要，要有連貫性和科學(xué)性。②要求學(xué)生平時(shí)做好訓(xùn)練筆記，包括使用的器件、遇到的問題、解決的方法、測(cè)試記錄、設(shè)計(jì)的電路圖等。③要求學(xué)生制作一張訓(xùn)練流程表，每做完一項(xiàng)后進(jìn)行注明，避免遺漏。

3 結(jié) 語

要在全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中取得好的成績(jī)，必須做好訓(xùn)練組織工作，其具體內(nèi)容包括教師資源、訓(xùn)練經(jīng)費(fèi)和后勤保障，而訓(xùn)練體系主要包括基礎(chǔ)訓(xùn)練階段、提高階段和賽前沖刺階段。在全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的訓(xùn)練組織工作應(yīng)以參賽學(xué)生為中心，制定符合學(xué)生實(shí)際的訓(xùn)練計(jì)劃，通過系統(tǒng)有針對(duì)性地訓(xùn)練，使參賽學(xué)生練好基本功，從而在競(jìng)賽中取得佳績(jī)。