创新能力的电子设计论文范文

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1赛前的培训流程

电子设计竞赛需要有一个长期的培训过程，整个培训时间需要两年，一般选择大二、大三的学员，通过课余时间和暑假进行培训。培训主要有3个环节：理论培训、动手实践培训、集中强化训练。

（1）理论培训。理论培训主要分为两个步骤，一是培养兴趣，二是强化理论知识。①培养兴趣。在大学期间，大一、大二的学员对小制作、小发明的兴趣比较浓厚，应通过多种方式让他们了解电子设计竞赛的情况，为其提供一个平台，激发学员参加电子设计竞赛的兴趣。例如，学校开设了有关电子设计竞赛的选修课，像“课程设计”“现代电子设计与实践”“创新杯”；通过讲座的形式介绍电子设计竞赛的有关情况，然后通过座谈会的形式为感兴趣的学员说明整个培训过程，让学员能够清楚地了解参加培训是提高动手实践能力的有效方法，对学习专业课和考研也有帮助；通过指导学员制作一些实用的小制作和小发明，让感兴趣的学员能按系统模块设计的思路完成电路的设计。②强化理论知识。主要是对电子和电路知识、单片机、传感器和测量技术等方面知识的强化，培训前需要教员仔细研究总结竞赛相关知识，挑选重要的知识点和难点，通过实例的方式来讲述各个知识点。想要参加电子设计竞赛的学员必须进行理论学习，例如“电子线路”“现代数字电路设计”“课程设计”和“现代电子设计与实践”等，这些课程均包括理论课程和实验课程，以历年电子设计竞赛的题目为例训练学员完成理论知识的强化。

（2）动手实践培训。该步骤主要培养学员的动手能力。通过理论培训对学员进行分组（每组3人），分组时既要尊重学员的意愿，又要引导各个专业学员的交叉组合，并根据他们的特点进行分工。3名学员分别负责软件程序的编写、硬件电路的制作、论文报告的撰写。组内3名学员除了负责各自负责的部分外，对其他的部分也要了解。动手实践培训可分为以下两个环节。①基础培训。该阶段的培训一方面是要让学员掌握仪器仪表的使用，如示波器、数字万用表、数字信号源和信号频谱分析仪等，另一方面是对学员进行电路焊接方面的培训，在安全保障的情况下，让学员熟练使用以上设备和工具。②模块制作培训。该部分的培训是根据电子设计竞赛的特点，对学员进行单元模块电路制作的培训。单片机制作模块：主要包括各种单片机芯片的应用，以MSP430单片机为主。常用单片机模块包括键盘模块和显示模块。键盘模块利用单片机的接口，使用单片机开发板测试键盘；显示模块利用数码管或者液晶的接口电路，让学员做一个显示电路，并利用单片机开发板让数码管和液晶显示。电源模块：主要包括波形变换电路的制作、开关电源的制作和稳压电路的制作等，让学员了解整流电路和稳压电路等电路中各种电子元件的使用和选择。软件及其仿真工具培训模块：电子设计竞赛一般采用单片机或者FPGA作为控制器，常用的控制芯片是MSP430单片机，常用的仿真软件有Protel99、Proteus和Multisim等，主要在教员指导下，由学员自学完成。

（3）集中强化训练。学员通过动手实践培训后，就基本上掌握了电子设计竞赛中常用的电子电路原理和电子电路软硬件制作等基本技能，从而开始进行集中强化训练。根据学员的特点和兴趣，可以对学员进行有倾向性的强化训练。强化训练的主要内容是根据学员的特点，以往年的竞赛（如控制类、电源类、放大器类、测量类和无线通信类等）为一个单元，指导学员做不同类型的题目，每个单元的训练时间为4天。以往年的赛题为参考，学员首先做方案，然后根据题目的设计要求，自己动手对电子和机械进行制作，最后完成设计报告。完成后，指导教员要对时间安排、设计方案和实验报告进行评估，看看还有没有需要改进的地方。学员每完成一个单元都要进行总结，找到自己的短板，然后针对不足之处进行下一组的模拟题训练。如此循环几道题后，学员的电子设计竞赛水平就会有所提高。

2实践教学改革

电子设计竞赛不仅能促进对学员专业知识和综合能力的培养，还能帮助教员对专业课程内容和实验教学内容进行实时调整和更新。

（1）积极推进理实一体化教学。多数学员偏重于理论知识的学习，而其实际分析和解决问题的能力较差。为了能有效地将理论和实践相结合，我校调整了实践性较强课程的理论授课学时比例，增加了实验课程的比例。在开设实验课程上应经过3个过程：验证性实验、设计性实验和综合设计研讨性实验。验证性实验是基础。学员按照理论课程讲授的内容自行进行电路的安装与测试，其内容要包含理论课程中的重要知识点，重点掌握电路调试技能和测量方法，以此培养自己正确记录实验结果的能力和对测量数据的处理方法，以及正确说明实验结果的能力。设计性实验包含低频电路、高频电路和数字电路中各基本模块设计。在设计性实验中，引入EDA的设计方法，采用模块化结构，将设计的模块电路组合成大的系统电路，完成系统的设计要求。综合设计研讨性实验采用分组分层研讨模式进行。在教学实施的几个阶段中，以学员为主体，分组进行资料查阅、方案设计、电路设计及后期电路制作与报告的撰写。通过各个阶段的学习，学员能够掌握并运用所学的基础理论知识进行功能电路的设计与制作。开展研讨式教学，可以充分发挥学生的主体作用，调动学生的积极性，能有效培养学生的创新意识、自主学习习惯和独立解决问题的能力。

（2）加快实验室建设。学院实验中心除了设立全国大学生电子设计竞赛专用实验室以外，还设立了电路分析、数字电路、低频电路、高频电路、信号与系统、单片机与嵌入式系统、EDA和DSP等开放性实验室，为师生提供开展实践性教育的平台，为创新型人才的培养创造良好的条件。

（3）将竞赛训练模式引入实践教学。为了能选拔更多优秀的学员，在课程设计课程中，按照竞赛的模式将学员分组，从较简单的电路开始，要求每组学员完成教员要求的电路设计、制作和调试，并写出详细的设计报告。在电路的设计制作过程中，鼓励学员采用不同的方案，以锻炼学员广阔的思维，培养其创新能力。通过这些实践环节，学员自制开发了单片机系统板和功能单元模块等，可为参加竞赛做好准备，并在竞赛中使用。

3学员创新能力的培养

学员创新能力的培养情况是检验教学质量的重要指标之一。根据电类专业的培养目标，以电子设计竞赛的实践促进人才培养模式的改革，从而形成新型人才培养模式。

（1）培养学员的创新意识。为了培养学员的创新思维和实践能力，鼓励学员在大一就开始参与科学研究。我院设立了“创新杯”等多种科技创新基金，创新基金主要资助学员在教员的指导下采用新思路和新技术完成各类小制作和课题的设计，在校本科生每年都可申报课题。电子设计大赛是多学科知识和实践动手能力的综合运用，要提高学员的综合素质，不但要对学员进行知识和能力的培养，还要对学员的坚韧意志和合作精神等非智力因素进行培养。此外，参赛队员的团队合作精神能在平时的培训过程中得到充分的锻炼，这也是至关重要的。

（2）改变学习方式，鼓励学员树立求异思维，培养学员的创新能力。参与电子设计竞赛主要是为了吸引、鼓励学员积极参加科技活动，为人才的培养提供平台。参加电子设计竞赛将使学员的各方面能力都得到锻炼，特别是学员的创新能力以及撰写设计报告的能力。在课程设置中，可以适当地增加有关选修课的比例，学员可以按照自己的基础、兴趣、能力和需求，选择不同的课程。在基础实验课和课程设计等实践教学环节中，鼓励学员采用不同的设计方案，并对方案进行比较和讨论。对实验课题完成较好和方案具有创新性的学员，在总成绩中要有所体现。除此之外，应支持学员积极参与科技创新活动，引导他们在教员的指导下，自主设计完成相关课题并撰写设计报告，调动学员的学习积极性，不断提高学员的创新能力和实践动手能力。

4结语

电子设计竞赛从各个方面推动了参赛高校的教学改革，尤其是实验室建设和实践教学改革。电子设计竞赛为高校教员在教学中培养学员的创新意识、团结合作精神和理论联系实际的学风提供了平台，训练和培养了学员的工程实践能力。参加电子设计竞赛，将促进我们对课程体系、教学内容和实验教学模式等方面的改革。实践表明，电子设计竞赛有利于推动电子、信息类专业课程内容的更新和教学方法的改革；有利于激发学员的创新思维，培养学员的实践动手能力和团结协作精神；有利于造就高素质的创新人才。

作者：邹昱黄道敏刘士平单位：空军预警学院