邊曉明 吳嶺清

中南民族大學(xué) 湖北武漢 430074

專業(yè)實(shí)驗(yàn)室為電子競賽服務(wù)的實(shí)踐

邊曉明 吳嶺清

中南民族大學(xué) 湖北武漢 430074

電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室具有專業(yè)、設(shè)備、人才、項(xiàng)目的綜合優(yōu)勢。在為電子競賽服務(wù)的實(shí)踐中，體現(xiàn)出教學(xué)內(nèi)容豐富、教學(xué)過程生動、教學(xué)效果顯著的特點(diǎn)。依托其教學(xué)、科研、培訓(xùn)三位一體的功能性優(yōu)勢展開實(shí)踐性教學(xué)，推動了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革，促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室管理方法和觀念的轉(zhuǎn)變，帶動了教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員專業(yè)技能學(xué)習(xí)的積極性，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)起到了極其重要的作用。

專業(yè)實(shí)驗(yàn)室；創(chuàng)新人才；實(shí)踐教學(xué)改革；大學(xué)生電子競賽

2009年全國大學(xué)生電子競賽，我校獲得國家二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)、湖北省一等獎(jiǎng)三項(xiàng)、湖北省二等獎(jiǎng)四項(xiàng)。全校共13個(gè)隊(duì)參加競賽，9個(gè)隊(duì)獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)率達(dá)到70%。這么高的獲獎(jiǎng)率得益于學(xué)校一貫重視專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，充分運(yùn)用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心在專業(yè)、設(shè)備、人才和項(xiàng)目諸方面的優(yōu)勢，利用電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)、科研、培訓(xùn)三位一體強(qiáng)大實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能，引導(dǎo)廣大在校學(xué)生踴躍參與全國大學(xué)生電子競賽活動，以此挖掘他們的潛力，調(diào)動他們的學(xué)習(xí)熱情，推動實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革，促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室管理方法及管理觀念的轉(zhuǎn)變，從而帶動教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員加強(qiáng)專業(yè)技能學(xué)習(xí)的積極性，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)起到了極其重要的作用。

一、專業(yè)實(shí)驗(yàn)室在組織電子競賽中的優(yōu)勢

1.專業(yè)優(yōu)勢

我校以往參加電子競賽都是以各個(gè)學(xué)院自主組隊(duì)參加，沒有固定的儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)場地。不同專業(yè)之間相互牽扯、機(jī)構(gòu)重復(fù)、人員分散，不好形成合力。2005年，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心成立后，通過建立電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，集中電信、生醫(yī)和計(jì)科三個(gè)學(xué)院教師資源，將10個(gè)不同專業(yè)的學(xué)生集中進(jìn)行集訓(xùn)，形成多學(xué)科融合互補(bǔ)的局面，為學(xué)生打造一個(gè)獨(dú)立思考，綜合分析的實(shí)驗(yàn)平臺。教師根據(jù)自身擅長的不同專業(yè)進(jìn)行針對性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和指導(dǎo)，教師之間相互學(xué)習(xí)、相互促進(jìn)，彼此分享教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，形成優(yōu)勢互補(bǔ)的專業(yè)特色。

2.設(shè)備優(yōu)勢

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心現(xiàn)擁有約5000m2實(shí)驗(yàn)室的場地、配置了200臺計(jì)算機(jī)的硬件資源，通過整合3個(gè)學(xué)院電子競賽實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)任務(wù)，調(diào)配和購置電子競賽各項(xiàng)所需的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，現(xiàn)有設(shè)備總價(jià)值達(dá)170萬元。儀器設(shè)備的集中使用和統(tǒng)一管理，極大地提升了我校電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生科研和實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)的層次和水平。學(xué)校因此減少機(jī)構(gòu)的重復(fù)建設(shè)、設(shè)備的重復(fù)購置；不僅節(jié)省了教育資源，而且提高了設(shè)備的利用率，形成設(shè)施齊全的設(shè)備配置。

3.人才優(yōu)勢

電子競賽指導(dǎo)教師是從3個(gè)學(xué)院分別經(jīng)過精心選拔出來的。他們是各個(gè)學(xué)院承擔(dān)一線教學(xué)任務(wù)的骨干老師，其中部分教師在從事教學(xué)任務(wù)前曾經(jīng)是電子產(chǎn)品研發(fā)、軟件開發(fā)等企業(yè)的專業(yè)技術(shù)人員。由他們組成的這支教師隊(duì)伍，知識結(jié)構(gòu)合理，專業(yè)技術(shù)突出，他們既熟悉電子競賽培訓(xùn)課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容，又具有嫻熟的電子技術(shù)專業(yè)技能和計(jì)算機(jī)專業(yè)技能，形成綜合專長的人才隊(duì)伍。

4.項(xiàng)目優(yōu)勢

電子競賽促使實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法有了較大的改變，尤其是對于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)性教學(xué)模式形成有力的沖擊。電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建立彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室功能性的不足，有效解決了教學(xué)、科研和培訓(xùn)相互間脫節(jié)的矛盾，形成集教學(xué)、科研和培訓(xùn)功能于一體的綜合性實(shí)驗(yàn)室，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室傳統(tǒng)功能的改變，形成功能專一的項(xiàng)目強(qiáng)勢。

二、電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室為電子競賽服務(wù)的實(shí)踐

1.參賽隊(duì)員的選拔

參賽隊(duì)員主要從在校大二和大三的學(xué)生中選拔，形成參賽選手的年級梯隊(duì)。首先進(jìn)行電子競賽的宣講活動，讓學(xué)生了解電子競賽，每年自愿報(bào)名要求參加電子競賽的學(xué)生人數(shù)都在200人以上。學(xué)生通過基礎(chǔ)理論知識考核后，每屆都有約70人獲得進(jìn)入電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)的機(jī)會資格。學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的形式組成3人一組，自主進(jìn)行基礎(chǔ)的數(shù)字和模擬電路的設(shè)計(jì)制作，單片機(jī)應(yīng)用等技能練習(xí)。采用逐步淘汰制，最終確定約35名學(xué)生獲得代表學(xué)校參加全國大學(xué)生電子競賽的資格。先后被淘汰的學(xué)生因?yàn)閰⒓恿穗娮痈傎愔R的初步培訓(xùn)，他們在基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論和動手能力等方面得到了較大提高。因此，我們在隊(duì)員的選拔上既注重尖子，又注重普及；做到在學(xué)生廣泛參與的前提下進(jìn)行精英選拔，通過精英選拔調(diào)動普通學(xué)生的積極參與，提高了廣大學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

2.制定培訓(xùn)計(jì)劃、舉辦模擬競賽

教師改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)方法，強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”。以先實(shí)踐后理論的教學(xué)方式調(diào)動學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣。培訓(xùn)內(nèi)容分為“儀器儀表”“電力電子”和“測量控制”3個(gè)方向，儀器儀表要求學(xué)生熟悉AD9851-DDS、小信號放大、AD/DA(高速)、程控放大器、程控濾波器等模塊的性能；電力電子要求學(xué)生了解SG3525PWM波形、全橋驅(qū)動、峰值保護(hù)電路、過壓過流保護(hù)電路等模塊的特性；測量控制要求學(xué)生掌握電機(jī)驅(qū)動、溫度傳感器等模塊的運(yùn)用。低年級學(xué)生跟隨高年級同學(xué)一起實(shí)踐，通過自學(xué)和向老師及同學(xué)請教的方式彌補(bǔ)沒有學(xué)過的課本知識。教師不斷提出需要解決的問題，要求學(xué)生積極思考，啟動學(xué)生思維。儀器儀表布置LC諧振頻率測量、基于MSP430單片機(jī)的DDS設(shè)計(jì)、簡易頻譜圖顯示儀、寬帶直流放大器等課題；電力電子布置恒流電源、穩(wěn)壓電源、正弦逆變電源等課題；測量控制布置水溫控制系統(tǒng)、程控放大器、超聲波信息傳輸?shù)日n題。要求學(xué)生自主查閱資料，自行設(shè)計(jì)方案，自擬方法和步驟，選擇元器件進(jìn)行課題設(shè)計(jì)和作品制作，經(jīng)過電路調(diào)試積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，達(dá)到強(qiáng)化基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的目的。教師再對學(xué)生作品檢查指導(dǎo)，重點(diǎn)放在電路設(shè)計(jì)方案新穎性和技巧性的論證，尤其是新技術(shù)和新器件的使用；經(jīng)過循序漸進(jìn)的理論指導(dǎo)，促使學(xué)生將其逐步積累和掌握的理論知識再運(yùn)用到實(shí)踐中去。使他們既能夠?qū)嶋H動手，又能夠進(jìn)行理論分析，從而制作出符合課題要求的電子作品。培訓(xùn)后期舉辦模擬競賽，讓學(xué)生模擬電子競賽在4天3夜的時(shí)間里做出一個(gè)作品，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，使學(xué)生文字表達(dá)力和創(chuàng)新成果的實(shí)物表現(xiàn)力得到提高。教師著重教授學(xué)生掌握了正確的學(xué)習(xí)方法，包括實(shí)踐方法、自學(xué)方法、問答方法等，通過現(xiàn)場教學(xué)、討論教學(xué)、模擬教學(xué)等手段，使得電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室集教學(xué)、科研、培訓(xùn)三位一體的功能性優(yōu)勢突顯出來，實(shí)踐教學(xué)效果十分顯著。學(xué)生獨(dú)立完成能力和協(xié)同合作能力得到鍛煉，充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)了學(xué)生自己動手運(yùn)用所掌握知識解決實(shí)際問題的能力，為學(xué)生自主開展探索性實(shí)驗(yàn)研究做好鋪墊，實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法也因此得到了明顯改進(jìn)。

3.開放實(shí)驗(yàn)室提供時(shí)間、場地和設(shè)備保證

我們的做法是從上一年的電子競賽結(jié)束時(shí)起就開始準(zhǔn)備下一年的比賽。電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室每天早上8點(diǎn)至晚上10點(diǎn)對學(xué)生開放，節(jié)假日不休息，學(xué)生完全利用課余時(shí)間進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能練習(xí)，練習(xí)過程既管理嚴(yán)格又變得十分自主。實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員主要任務(wù)是教授和指導(dǎo)學(xué)生如何正確使用儀器設(shè)備，普通的儀器設(shè)備放開讓學(xué)生使用，個(gè)別貴重儀器設(shè)備有專人負(fù)責(zé)指導(dǎo)使用。一方面方便學(xué)生的使用和學(xué)習(xí)，鍛煉和提高學(xué)生動手能力；另一方面，促使大學(xué)生逐步自覺養(yǎng)成愛護(hù)儀器設(shè)備的良好習(xí)慣。設(shè)備開放的同時(shí)，實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員動手修理儀器設(shè)備的維修量也有所增加，但經(jīng)過維修經(jīng)驗(yàn)的積累，排除常見故障能力相應(yīng)得到提高，緊急處理和請廠家來人檢修的應(yīng)變能力得到加強(qiáng)。通過組織電子競賽培訓(xùn)，實(shí)驗(yàn)室工作方式有了較大的改變，改原來的8小時(shí)坐班制，為現(xiàn)在的輪班制，每天實(shí)驗(yàn)室都正常開放，學(xué)生隨到隨學(xué)。比賽期間甚至采取24小時(shí)輪班制。實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員分工具體職責(zé)明確，一切工作都以滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要為宗旨，實(shí)驗(yàn)室管理方法及管理觀念發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變。

4.建立元器件庫

電子競賽一個(gè)重要環(huán)節(jié)是建立一個(gè)比較完備的電子元器件庫，這樣可以讓學(xué)生在電子制作過程中，不必要在購買電子元器件上浪費(fèi)過多的精力，可以在設(shè)計(jì)、制作過程當(dāng)中有著充裕的時(shí)間。首先考慮的是建立一個(gè)門類比較齊全適合于培訓(xùn)、常規(guī)性制作的電子元器件庫。如各種單片機(jī)平臺、二極管系列、三極管系列、穩(wěn)壓管、74系列、CD4000系列、A/D、D/ A、普通運(yùn)放以及各種規(guī)格的電阻、電容等。對于個(gè)別比較特殊的芯片可以另行購買。我們將不同元器件按照其市場價(jià)格分為3類：1元以下；1元至15元；15元以上。建立學(xué)生元器件領(lǐng)用檔案，1元以下的元器件學(xué)生可以自由領(lǐng)?。?至15元的元器件學(xué)生領(lǐng)用后需要進(jìn)行登記；15元以上的元器件需要經(jīng)過指導(dǎo)教師簽字后方可領(lǐng)用。實(shí)行計(jì)算機(jī)軟件管理，登陸創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心網(wǎng)站隨時(shí)可以查詢各種元器件實(shí)時(shí)庫存數(shù)量、單價(jià)，以及每個(gè)活動小組所領(lǐng)用元器件詳細(xì)清單，方便核算。電子競賽結(jié)束后，所有元器件都要按領(lǐng)用清單全部收回，遺失和損壞元器件的根據(jù)實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)定酌情賠償。部分設(shè)計(jì)新穎的獲獎(jiǎng)作品予以存檔保留外，其他作品予以拆卸，對零部件和元器件進(jìn)行回收。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心每年用于元器件購置經(jīng)費(fèi)約5萬元，通過幾年來“滾雪球”式的發(fā)展，現(xiàn)有元器件總價(jià)值達(dá)到約十余萬元，從建立元器件庫初期的服務(wù)于電子競賽，逐步演變成為共享資源，為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心在全校范圍內(nèi)組織學(xué)生開展電子類第二課堂活動提供了物質(zhì)保障。

5.配備專職教師、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員7名，負(fù)責(zé)整個(gè)中心8個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的管理，其中包括電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的日常運(yùn)作和維護(hù)。加上從3個(gè)學(xué)院抽調(diào)的指導(dǎo)教師12人，組成精干的電子競賽師資班子。歷屆大學(xué)生電子競賽的題目都十分重視對學(xué)生綜合能力的全方位考核，教師在指導(dǎo)學(xué)生過程中開闊了思路，更加關(guān)注科技前沿，自覺對各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面思考，及時(shí)發(fā)現(xiàn)平時(shí)教學(xué)中存在的問題，對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行及時(shí)改進(jìn)。同學(xué)們通過參加電子競賽的磨練，尤其是在正式比賽的4天3夜里感受了人生的挑戰(zhàn)，感到了時(shí)間的緊迫，學(xué)會了和時(shí)間賽跑；同學(xué)們反映其鍛煉作用比聽40堂課都要有效果。因此，依托創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，積極開展科研活動，提高學(xué)生的實(shí)踐能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，是將課內(nèi)與課外、自學(xué)與指導(dǎo)、理論與實(shí)踐、繼承與創(chuàng)新相結(jié)合的一種非常好的途徑。通過指導(dǎo)學(xué)生參加電子競賽活動，不僅幫助學(xué)生取得好的比賽成績，也是提高教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員創(chuàng)新能力的重要途徑，從而促進(jìn)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員素質(zhì)的提高。

三、電子競賽為拔尖人才的培養(yǎng)創(chuàng)造條件

1.電子競賽為參賽選手營造了良好的成長環(huán)境

在學(xué)生廣泛的參與和學(xué)生素質(zhì)普遍提高的前提下，通過系統(tǒng)的培訓(xùn)和“精雕細(xì)琢”，再經(jīng)過參加電子競賽的實(shí)踐檢驗(yàn)，拔尖人才就會被發(fā)現(xiàn)和挖掘出來。電子競賽為特殊人才的成長營造了良好的培養(yǎng)環(huán)境，同學(xué)們也因?yàn)閰⒓恿穗娮痈傎惗芤娼K生。

2.通過參加電子競賽為大學(xué)生就業(yè)和創(chuàng)業(yè)打下理論基礎(chǔ)

通過電子競賽的培訓(xùn)，隊(duì)員們對于傳統(tǒng)的知識平臺課程的學(xué)習(xí)有了更深刻的認(rèn)識。明顯表現(xiàn)為書本知識學(xué)得透，實(shí)踐動手能力強(qiáng)，并能根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)需要自主設(shè)計(jì)電路和編寫運(yùn)用程序，提高了學(xué)生自主開發(fā)能力，增強(qiáng)了學(xué)生就業(yè)的適應(yīng)性，為學(xué)生畢業(yè)后可持續(xù)發(fā)展奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]宗靜靜，車仁信.電子設(shè)計(jì)競賽與創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2009, 1：18～20

[2]邊曉明.管家婆7.2在實(shí)驗(yàn)室固定資產(chǎn)及元器件管理中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)業(yè),2007,8:188～190

[3]宋智，車仁信.結(jié)合電子競賽開展實(shí)踐教學(xué)的研究與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2008,6：174～175

The practice of specialized laboratories serving for electronic contest

Bian Xiaoming,Wu Lingqing
Innovatiou and venture center south-central university for nationalities, Wuhan，430074，China

Electronic design creative Labs has the comprehensive advantages of the expertise, equipment, talent and project. In the practice of serving the electronic contest, they reflect the features of teaching content rich, teaching process vivid and teaching effects salient. Relying on functional superiority trinity of their teaching, research and training, practical teaching is activing, promoting the reform of the teaching content and teaching methods, progressing the change of the laboratory management methods and conception, ledding the enthusiasm of the teachers and laboratory technicians for learning professional skills, playing an extremely important role in cultivation of innovation talents.

specialized laboratories;creative talents;the reform of practice teaching;students electronic contest

2009-12-11

邊曉明，本科，實(shí)驗(yàn)師。