2021-4-9 | 電子設計論文
作者:黎煊 高云 單位:華中農業大學工學院
競賽學生的訓練為了充分發揮電子設計競賽的作用,保證每個參賽學生能接受1.5年以上的培訓。在電賽實驗室的學生包括大一到大三的學生,對學生的訓練既要保證每個學生的連續性和階段性,又要保證不同年級學生的層次性。因此,學生訓練的過程大致分為3個階段:基礎知識學習階段、知識的綜合運用階段和賽前強化訓練階段。對于剛進實驗室的學生,首先讓他從焊接開始練習,在練習的同時進行理論課的輔導,將模擬電子技術、數字電子技術、單片機等課程的主要、常用知識點梳理出來分為若干個單元,每周進行1~2次講座。在學生學習理論的同時,要求每個學生把這些知識點用實際電路實現,每周六進行討論,分析理論電路與實際電路的區別,討論學生作品成功和失敗的經驗。此過程主要讓學生將理論學習和實踐結合起來,讓他們認識到理論學習的重要性,同時又讓他們知道實際電路和理想電路的差別,激發學生的學習興趣。此階段為訓練的基礎知識學習階段。
在對新進實驗室學生進行基礎知識訓練的同時,已經經歷過這一階段的學生開始進入知識的綜合運用階段。這一階段將學生進行分組,3人1組,盡可能地激發學生的積極能動性,訓練方式多樣化,素材來自3個方面:一是布置一些綜合程度高的作業,要求學生在1周內完成,如要求一周內設計一個低頻功率放大器;二是鼓勵學生通過觀看其他人的作品、查閱文獻等提出自己的想法,自己嘗試設計或復制某項作品,在成本不高的條件下,根據完成作品的難易寧夏農林科技,NingxiaJournalofAgri.andFores.Sci.&Tech.2012,53(06):145-146145程度要求學生在一定時間內完成;三是與華中農業大學的大學生科技創新項目(SRF)結合,每年在學校通知申請SRF面目之前,會通知電賽的學生在一起互相討論,選取合適的題目進行申報,SRF面目申報下來后每個項目有1000~2000元的經費,此方式既極大地調動了學生的積極性,同時緩解了實驗室的經費壓力。如華中農業大學2010年Altera亞洲創新設計大賽中獲得一等獎的作品———球形水果自動分級系統就是從SRF項目開始的。
經過知識的綜合運用階段,學生的能力已經得到很大的提高,為了更好應對比賽,根據學生平時的情況,對之前的分組進行微調,優化每個組的成員,按照控制、電源、高頻、測試4個方向在暑期進行賽前強化訓練。這一階段要求參賽學生1周完成1道歷年的真題,在每周六之前要提交設計報告和實物,然后進行集中測試、交流和點評。
在學生的整個培訓過程中,有2個特點:一是將理論與實踐有機結合起來;二是要求學生對硬件設計和軟件編程都要了解,學生對這2個方面熟悉后再決定側重哪個方面。因而實驗室的每個學生都具有獨立的硬件設計能力和軟件編程能力,能夠較好地分析、解決問題。這從2個方面可以體現:一是華中農業大學很多農業機械化專業學生參加機械創新大賽時,無論是自己進行機械設計還是動手做模型一般要比未受過培訓的學生更易獲獎;二是在畢業找工作時,參加過電賽的學生比較受用人單位認可。
對學生的培養很大程度上是對學生思維的培養,培養學生分析問題和解決問題的能力。這就要求學生要變被動學習為主動學習,善于查閱文獻。在實驗課上,學生很少主動將實驗和理論知識聯系起來,分析實驗中遇到的問題。而電賽的學生卻主動地學習,積極地尋找問題的根源,甚至改變某些參數來觀察實驗結果,加深對問題的了解。此外,電賽的學生遇到問題時,較主動去查閱文獻,尤其是在查閱書籍時,知道重點查閱書中的相關部分,而忽略其他部分,大大提高了解決問題的效率。
現代創新人才不僅體現在個人知識、技能、能力方面,還體現在個人嚴謹作風、堅韌意志、合作精神等非智力因素。在電賽培訓過程中要求3個人1組,一周完成一個題,包括方案的設計、硬件設計、軟件編程、電賽報告的撰寫等,必須要求3個人分工合作,協同完成。在全國比賽期間,工作量很大,不僅要求學生具有良好的團隊合作精神,更要求學生要有吃苦耐勞的精神。經過平時的訓練和比賽時的強化,電賽學生均具有良好的團隊合作精神和吃苦耐勞精神。
從2005年華中農業大學建立電賽實驗室以來,學生在各項賽事中取得了良好的成績,2007—2009年連續2年獲得全國大學生電子設計競賽全國一等獎,2010湖北省電子設計競賽———Altera杯SOPC專題賽中榮獲了“Altera杯”,在之后舉辦的2010Altera亞洲創新設計大賽中獲得一等獎,2011年獲得2個湖北省一等獎、2個湖北省三等獎。院校能夠取得這樣的成績,筆者認為有2點是關鍵:一是成立了電賽實驗室,為學生提供了一個良好的平臺,學生可以通過這個平臺將理論和實踐較好地結合在一起,鍛煉自己;二是在電賽培訓過程中,真正做到了以學生為主體、老師為引導的學習方式,將學生的被動學習轉變為主動學習,提高了學生的積極性,充分發揮了學生的聰明才智。
培養創新人才是社會發展的需求,更是當前高等教育的首要任務。如何營造良好的外部環境,創造具有時代性、開放性、超前性的內部條件,培養大學生的創新意識,鍛煉學生的創新能力,發揮他們的創造力,是目前我國高等教育的一個重要任務[2]。實踐證明電子設計競賽能夠培養現代創新人才,各農業院校要以電子設計競賽為契機,深化教學改革,培養現代創新人才。