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从大学生电子设计竞赛探索电子技术本科教学改革

时间:2017-01-18 23:35来源: 作者: 点击:
论文导读:全国大学生电子设计竞赛一直引导高校在实验教学中注重培养大学生创新能力、协作精神和理论联系实际的学风。也暴露了现今高校电子类本科教学的许多不足之处。尝试以典型产品来带动电子技术理论课程的教学。也正在促进各大高校的教学改革。从大学生电

导读:作为全国最高规格的学生电子类竞赛,全国大学生电子设计竞赛一直引导高校在实验教学中注重培养大学生创新能力、协作精神和理论联系实际的学风。[1]每一届的竞赛都涌现出许多优秀的、动手能力强的电子人才,但另一方面,也暴露了现今高校电子类本科教学的许多不足之处。所以,可以改变以理论带动教学的传统思维,尝试以典型产品来带动电子技术理论课程的教学,能使理论与实践结合,提高教学效果。[2]大学生电子设计竞赛再一次证实了问题的存在,也正在促进各大高校的教学改革。
关键词:全国大学生电子设计竞赛,教学改革,电子技术,本科

  0.引言
  作为全国最高规格的学生电子类竞赛,全国大学生电子设计竞赛一直引导高校在实验教学中注重培养大学生创新能力、协作精神和理论联系实际的学风。[1]每一届的竞赛都涌现出许多优秀的、动手能力强的电子人才,但另一方面,也暴露了现今高校电子类本科教学的许多不足之处。
  在全国大学生电子设计竞赛中,参赛的大多是每所高校最具动手能力的学生。但从交作品的情况看,即便是优秀学生,某些学生的电子设计水平还是明显不足:有的学生拿不出一点成果,既没有硬件电路,也没有软件程序,甚至没有设计论文;有的参赛学生虽然把一些硬件电路板做出来了,却因为程序调试不通过,即使设计论文写得再好,也没有达到题目的基本要求。而从这些学生的参赛过程,可以分析其在电子设计方面存在的主要问题。
  1.知识面窄
  面对竞赛题目,方案选型、实际产品制作,学生表现出知识面非常狭窄,思维不够活跃,不能够提出多种设计方案来选择。根本原因在于学生甚至个别教师,在教与学过程中都过于注重教科书的个别经典案例,而对实际应用、设计思路却知之甚少,导致面对设计题目时不知所措。论文大全。
  因此,电子专业教学中就要加入大量的关于电子设计、应用的内容。应该在保证基础知识的前提下,适当剔除对实际应用意义不大而偏重理论研究的内容,将这些内容留给考研学生或研究生学习。另外,集成技术和芯片封装飞速发展,要求我们在教学过程中强调基本原理、基本分析方法的同时,增加新器件和专用集成电路内容,使基本原理和实际应用有机结合,进而着重分析由功能单元构成的通用集成电路的应用。因此,应该根据社会的需求和电子设计竞赛的内容增加介绍一些新集成电路和可编程器件等教学内容。同时,还可以组织开展一些跟电子设计有关的选修课、讲座以及技能训练活动,以提高学生的专业水平、开拓学生的专业视野。
  2.实践动手能力较弱
  部分学生虽然做过相关课程的实验、实习,但制作实际产品时却不知从何做起,基本的电子制作技能较差,不能做到布线规范、焊接牢固、懂得排除故障等等。若一个电子设计者不掌握这些技能,那么他不可能把自己的设计成果做成实物来调试,也就不能验证其设计的合理性。论文大全。因此,这些都是把电子产品付诸实际的基础技能。而部分学生缺乏技能锻炼,能力亟待提高。
  要解决这个问题,建议压缩纯理论的教学内容,把时间留给学生多做实验、多做实习、多做电子产品的设计,而且学生要有足够的时间把这些实践练习仔细做、重复做。譬如电子工艺实习时,制作电子产品的每一步骤都应该让学生操作:从电子元器件(包括贴片元件)的识别与检测,到印制电路板的设计、制作,再到电子元器件的安装、焊接(包括拆焊),整机调试、测试,最后写出总结报告。整个过程缺一不可,而且应该在实习中安排若干件电子产品,让学生通过这几件产品把每个步骤都重复几遍。只有这样,学生才会练就制作电子产品的功底,在真正设计电路的时候,就会减少因为制作上的失误而导致调试失败、产品完成不了的机会。
  3.综合运用知识能力差
  一个电子产品的开发,包括方案论证、器件选取、单元电路调试、电路图的设计、电路板的制作、程序编写、调试及系统测试等内容。这一方面要求设计者有很强的系统概念,对整个方案的选取有宏观的把握;另一方面,又要求设计者对每个单元电路有相当的把握。在电子系统的设计中,部分学生会因一个很小的细节问题而导致整个系统最终失败或开发停滞不前。而另外一些学生,虽然对每个知识点都熟悉,但是多个知识点结合起来,关系错综复杂,多个模块组合成一个系统的时候,驾驭能力明显力不从心,综合应用所学知识的能力不强。论文大全。
  学生出现此问题,归根结底是因为他们缺乏电子设计的锻炼。所以,可以改变以理论带动教学的传统思维,尝试以典型产品来带动电子技术理论课程的教学,能使理论与实践结合,提高教学效果。譬如以电子时钟作为主题,当学生学习数字电子技术时,教师引导学生利用数字集成电路芯片设计一款电子时钟;当学生学习单片机技术时,教师引导学生采用软件和硬件相结合的思想重新设计一款电子时钟,用与之前完全不同的电路结构实现同样的功能;随着课程的继续,在基本的电子时钟的基础上逐步加入闹钟、整点报时、语音报时等等功能。用这种方法推广到以多个典型产品来带动教学,学生就既能掌握到理论知识,又能掌握到设计技术,更对基本的电子产品烂熟于胸,这不止对其比赛,对其以后的工作或深造也是极为有利的。
  4.眼高手低
  全国大学生电子设计竞赛极能检测学生的电子设计功底。若学生在课外不花大量时间浸淫在电子设计的世界中,很难锻炼出设计实际产品的能力。很多学生在校学习过程中,老师布置的作业、实验、实习、小设计等都能很好地完成,考试也能高分通过,就觉得自己能自如地参与竞赛。但实际上,在有限的四天三夜的竞赛时间里,真正能踏踏实实做出实物,调试成功的却凤毛麟角。这反映出学生缺乏对自身能力的审视,眼高手低。
    针对此情况,可以开展校内电子设计大赛,这样既可形成学习气氛,提高学生的实际动手能力,让学生有审视自身能力的机会,也可为学生提供施展才能的空间,为更多的优秀学生脱颖而出创造条件,更能为全国大学生电子设计竞赛选拔优秀学生。其次,建立电子设计竞赛训练中心,定时开展课外活动,让学生在教师的指导下根据自己的兴趣,自己或组队选题、设计,进行电子制作,培养学生自主学习和合作能力。
  5.结束语
  “重理论轻实践”一直是高等教育中的问题。[2]大学生电子设计竞赛再一次证实了问题的存在,也正在促进各大高校的教学改革。而教学改革又会提高竞赛的水平。竞赛与教改,必将互相要求、互相促进,共同为培养优秀的电子人才而持续发展。

【参考文献】
[1]侯蕊,刘国通.电子设计竞赛对高职实践教学改革的启发[J].中国电力教育,2009,(147:145-146
[2]巩恩福,江兴盟.从全国电子设计大赛谈第二课堂与人才培养[J].电子制作,2008,1:7-9.
 

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