【摘 要】全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽注重大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的培養(yǎng)；闡述了在全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中運(yùn)用合作學(xué)習(xí)開(kāi)展培訓(xùn)的實(shí)踐體會(huì)和策略。

【關(guān)鍵詞】合作學(xué)習(xí) 電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽 培訓(xùn)策略

【中圖分類號(hào)】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2014）07C-0023-02

全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是教育部倡導(dǎo)的面向大學(xué)生的學(xué)科競(jìng)賽之一，是面向大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng)。其目的在于推動(dòng)高校信息與電子類學(xué)科的課程改革，提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是以小組（2-3人）作為參賽對(duì)象，要求參賽的每組同學(xué)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)（4天3夜）依據(jù)賽題要求完成一個(gè)電子設(shè)計(jì)制作項(xiàng)目。整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程包含了系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模塊設(shè)計(jì)、硬件電路制作、軟件編程和調(diào)試、系統(tǒng)整體調(diào)試以及論文寫(xiě)作等環(huán)節(jié)，這就要求參賽學(xué)生不僅要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，而且還要具備相當(dāng)?shù)膭?dòng)手實(shí)踐能力、解決問(wèn)題的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神。而對(duì)于大多數(shù)準(zhǔn)備參加競(jìng)賽的同學(xué)而言，雖然已經(jīng)經(jīng)過(guò)了基礎(chǔ)和專業(yè)理論課程的學(xué)習(xí)，但其所學(xué)的知識(shí)尚未真正轉(zhuǎn)化為實(shí)際解決問(wèn)題的能力。所以要想在競(jìng)賽中取得好的成績(jī)，進(jìn)行有針對(duì)性的系統(tǒng)化培訓(xùn)就顯得十分必要。而如何進(jìn)行培訓(xùn)則是每位指導(dǎo)教師或參賽學(xué)校面臨的一個(gè)共同課題。

一、合作學(xué)習(xí)概述

合作學(xué)習(xí)是20世紀(jì) 70年代初興起于美國(guó)，并在70年代中期至80年代中期取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展的一種富有創(chuàng)意和實(shí)效的教學(xué)理論與策略。在國(guó)際上已是一種主流的教學(xué)理論和策略。

“鼓勵(lì)合作學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生之間的相互交流、共同發(fā)展，促進(jìn)師生教學(xué)相長(zhǎng)?！焙献鲗W(xué)習(xí)以學(xué)習(xí)小組為基本形式，利用組員間的互動(dòng)，促成學(xué)生的學(xué)習(xí)，共同完成教學(xué)目標(biāo)。它能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，全面提高學(xué)生成績(jī)；同時(shí)也能有效促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和解決問(wèn)題的能力；有利于培養(yǎng)懂得合作和善于合作的高素質(zhì)技能型人才。筆者認(rèn)為合作學(xué)習(xí)的這些特點(diǎn)與電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽對(duì)參賽學(xué)生的內(nèi)在要求是一致的。

二、合作學(xué)習(xí)運(yùn)用于電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)的具體實(shí)施

（一）組建有效的合作學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)

根據(jù)合作學(xué)習(xí)的要素，首先要對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組。研究表明異質(zhì)型分組能夠促進(jìn)組員間互補(bǔ)互助、取長(zhǎng)補(bǔ)短，綜合考慮學(xué)生各方面的素質(zhì)，讓不同特質(zhì)、不同層次的學(xué)生進(jìn)行優(yōu)化整合。按照電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽比賽規(guī)則的要求，合作學(xué)習(xí)小組人數(shù)定為3人，這樣的小組既是培訓(xùn)學(xué)習(xí)時(shí)的小組，也是將來(lái)參賽的小組。小組內(nèi)的同學(xué)的協(xié)作水平在培訓(xùn)中得到了極大的鍛煉，而這樣的協(xié)作水平能在比賽中有效發(fā)揮出來(lái)。在同組人員選擇上，由于電子設(shè)計(jì)離不開(kāi)電路設(shè)計(jì)和實(shí)際制作，實(shí)際制作離不開(kāi)硬件制作和軟件編程。因此，依據(jù)學(xué)生知識(shí)能力的不同特點(diǎn)，將理論基礎(chǔ)較為扎實(shí)的同學(xué)與比較擅長(zhǎng)實(shí)際動(dòng)手制作的同學(xué)分在一組；將擅長(zhǎng)硬件和擅長(zhǎng)軟件的同學(xué)分在一組。理論基礎(chǔ)較為扎實(shí)的同學(xué)主要負(fù)責(zé)前期的設(shè)計(jì)和后期論文的總結(jié)；擅長(zhǎng)硬件和擅長(zhǎng)軟件的同學(xué)在完成一個(gè)設(shè)計(jì)的制作過(guò)程中可以并行工作，極大提高了效率。

（二）以項(xiàng)目的方式確定共同目標(biāo)

合作學(xué)習(xí)的另一要素是：教師必須明確小組要完成的具體學(xué)習(xí)目標(biāo)，這一目標(biāo)將全體組員團(tuán)結(jié)在一起。每位組員都為目標(biāo)的完成作出努力和貢獻(xiàn)，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后每位組員都能獲得進(jìn)步。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)應(yīng)著重實(shí)踐訓(xùn)練，在實(shí)踐中彌補(bǔ)理論上的不足，鞏固所學(xué)的理論。具體培訓(xùn)時(shí)，我們將實(shí)踐訓(xùn)練分為模塊訓(xùn)練和綜合訓(xùn)練：模塊訓(xùn)練就是設(shè)計(jì)制作一些通用模塊，如單片機(jī)最小系統(tǒng)、按鍵輸入模塊、液晶顯示模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、紅外傳感器模塊、AD/DA模塊，放大器模塊等，這些模塊是控制類電子系統(tǒng)必不可少的模塊，而且具有通用性。培訓(xùn)時(shí)先期完成的模塊往往可以在比賽時(shí)起到事半功倍的作用。綜合訓(xùn)練則是將往年試題或模擬試題作為訓(xùn)練內(nèi)容，選出的試題有針對(duì)性地綜合了各種模塊，可以培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。我們將模塊訓(xùn)練和綜合訓(xùn)練以項(xiàng)目的形式進(jìn)行組織和實(shí)施，如把制作某個(gè)模塊或完成某個(gè)綜合訓(xùn)練試題確定為一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)，項(xiàng)目任務(wù)即小組在一段時(shí)期內(nèi)具體的學(xué)習(xí)實(shí)踐目標(biāo)，然后制定項(xiàng)目計(jì)劃，實(shí)施該項(xiàng)目。項(xiàng)目任務(wù)按照一定的層次組織，先是模塊訓(xùn)練的項(xiàng)目，然后是綜合訓(xùn)練的項(xiàng)目，總的組織原則是先易后難，由淺入深，先完成的項(xiàng)目是后面項(xiàng)目的基礎(chǔ)，后面的項(xiàng)目是前面項(xiàng)目的延伸和拓展，采取層層遞進(jìn)的方式。

（三）培訓(xùn)過(guò)程的實(shí)施

合作學(xué)習(xí)小組共同目標(biāo)的確定構(gòu)建了一種爭(zhēng)取共同成功的環(huán)境。學(xué)生之間不再是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，而是合作互助的關(guān)系。培訓(xùn)學(xué)習(xí)的過(guò)程是分享交流、集思廣益、相互依賴、分工協(xié)作，共同完成項(xiàng)目目標(biāo)的過(guò)程。

1.樹(shù)立良好的合作精神

教師在培訓(xùn)過(guò)程實(shí)施前，應(yīng)做好充分的思想動(dòng)員。將“同舟共濟(jì)”，“同甘共苦”，“一損俱損”等合作思想灌輸?shù)矫總€(gè)組員的心中，使學(xué)生充分意識(shí)到必須擰成一股繩，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)力量，才能實(shí)現(xiàn)共同的目標(biāo)。并且向?qū)W生闡明團(tuán)隊(duì)合作精神和合作能力不僅體現(xiàn)在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，而且將來(lái)進(jìn)入職場(chǎng)和社會(huì)都是必備的和重要的能力，使同學(xué)們逐步樹(shù)立良好的合作精神。

2.在實(shí)施過(guò)程中積極互動(dòng)

合作學(xué)習(xí)良好效果的取得離不開(kāi)實(shí)施過(guò)程中組員間的積極互動(dòng)。為此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段我們要求同組同學(xué)共同來(lái)確定技術(shù)方案。共同分析項(xiàng)目要實(shí)現(xiàn)的電子系統(tǒng)的功能，尋找實(shí)現(xiàn)所需功能的最佳技術(shù)方案。在這場(chǎng)方案討論會(huì)的頭腦風(fēng)暴中碰撞出“智慧火花”；在制作過(guò)程中遇到技術(shù)難題的時(shí)候，我們要求同組同學(xué)坐下來(lái)開(kāi)一場(chǎng)技術(shù)攻關(guān)會(huì)，每個(gè)組員都提出自己的解決辦法，共同討論，教師也參與到其中來(lái)，利用其豐富的經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)給予幫助。在項(xiàng)目總結(jié)的階段，讓同組同學(xué)交流項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中收獲的經(jīng)驗(yàn)，分享成功的喜悅，互相鼓勵(lì)。那么即使是那些原來(lái)自信心不強(qiáng)，不太善于表達(dá)的同學(xué)也能增強(qiáng)他們的自信心，不斷提升他們的能力。

3.組間交流endprint

各個(gè)學(xué)習(xí)小組在完成相同的項(xiàng)目時(shí)，結(jié)果必然有差異，通過(guò)組與組之間在項(xiàng)目完成后互相交流比較，可以促使每個(gè)小組發(fā)現(xiàn)自身的“短板”，并產(chǎn)生自我完善的動(dòng)力，形成你追我趕的競(jìng)爭(zhēng)氛圍。這種競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)是我們要著重培養(yǎng)的，競(jìng)賽本身就是一種競(jìng)爭(zhēng)，而培訓(xùn)中我們通過(guò)組間交流促成了組間良性的競(jìng)爭(zhēng)。學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)學(xué)生將來(lái)步入社會(huì)也是獲益匪淺的。一般的合作學(xué)習(xí)方法認(rèn)為組與組之間主要是這種競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，但我們通過(guò)對(duì)項(xiàng)目目標(biāo)的調(diào)整，可以將組間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系也變成密切合作的關(guān)系，從而使合作的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，合作的程度進(jìn)一步加深，以更好地提高學(xué)習(xí)效率。具體的做法是：我們讓各組在同一段時(shí)間內(nèi)完成不同的項(xiàng)目，如各組負(fù)責(zé)不同的模塊，有的做液晶顯示模塊，有的做傳感器模塊，有的做放大模塊等，然后當(dāng)各個(gè)小組完成了各自的模塊后，把大家都集中起來(lái)，讓各組分別整理各自項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程和內(nèi)容，并把這些技術(shù)成果拿出來(lái)在組與組之間分享交流，這樣每個(gè)小組不僅收獲了自己完成的模塊，并且獲得了其它小組完成的模塊，起到了事半功倍的效果。學(xué)習(xí)的效率大大提高了，并且節(jié)省了寶貴的培訓(xùn)時(shí)間。

4.教師講評(píng)

各組項(xiàng)目完成時(shí)，教師可以選擇性地對(duì)某組項(xiàng)目中的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行講評(píng)。教師的講評(píng)是對(duì)學(xué)生實(shí)踐訓(xùn)練的總結(jié)和歸納。體現(xiàn)了“理論從實(shí)踐中來(lái)，到實(shí)踐中去”的指導(dǎo)思想，同時(shí)體現(xiàn)了既注重實(shí)踐訓(xùn)練，也加強(qiáng)基礎(chǔ)理論培訓(xùn)的指導(dǎo)方針。例如學(xué)生小組完成了一個(gè)單片機(jī)液晶顯示模塊的設(shè)計(jì)，這個(gè)設(shè)計(jì)中包含了單片機(jī)與顯示屏之間SPI接口的通訊，這種SPI接口通訊方式不僅可以用于單片機(jī)與顯示屏之間，還可用于單片機(jī)與其它外圍芯片之間，它是一種通用的通訊接口，那么教師講評(píng)時(shí)就選擇SPI接口通訊方式作為重點(diǎn)內(nèi)容，向?qū)W生細(xì)致深入地闡明SPI通訊接口的電氣特性、信號(hào)、數(shù)據(jù)傳送方式、時(shí)序等，使學(xué)生學(xué)習(xí)掌握這種通訊接口，達(dá)到舉一反三的效果。

三、在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)中有效運(yùn)用合作學(xué)習(xí)應(yīng)注意的問(wèn)題和對(duì)策

實(shí)踐中合作學(xué)習(xí)小組可能會(huì)出現(xiàn)合作松散、交流互動(dòng)少；或者一人動(dòng)手包辦，組內(nèi)其他同學(xué)無(wú)事可做；甚至是互相推諉的現(xiàn)象。在這種情況下，指導(dǎo)教師可以有針對(duì)性地采取相應(yīng)的對(duì)策：

（一）施加適當(dāng)?shù)耐獠繅毫?，促使?nèi)部緊密合作

出現(xiàn)上述問(wèn)題的團(tuán)隊(duì)，其必然導(dǎo)致完成項(xiàng)目的效率低。當(dāng)這一結(jié)果沒(méi)有充分暴露出來(lái)時(shí)可能團(tuán)隊(duì)成員自己都沒(méi)有充分意識(shí)到，但當(dāng)指導(dǎo)教師對(duì)其施加一定的外部壓力，如要求更嚴(yán)格的項(xiàng)目完成時(shí)間后，問(wèn)題團(tuán)隊(duì)會(huì)立刻意識(shí)到如果再不加強(qiáng)合作，項(xiàng)目任務(wù)將無(wú)法達(dá)成，這就促使其改善目前的合作態(tài)度和合作方式。

（二）分組的動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化組合

合作學(xué)習(xí)能否取得效果，組內(nèi)人員是否能真正實(shí)現(xiàn)團(tuán)結(jié)協(xié)作、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、形成合力是關(guān)鍵。指導(dǎo)教師在分組培訓(xùn)前期的階段要注意觀察、及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，比如某組同學(xué)由于性格、能力等各方面的差異確實(shí)難以凝聚成一個(gè)合格的團(tuán)隊(duì)，所謂“強(qiáng)扭的瓜不甜”，這時(shí)就要做出及時(shí)的調(diào)整，否則，采用合作學(xué)習(xí)就會(huì)出現(xiàn)適得其反的效果。

實(shí)踐證明，在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)中運(yùn)用合作學(xué)習(xí)的教學(xué)策略適應(yīng)了電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的本質(zhì)要求。改變了以往培訓(xùn)中學(xué)生“單打獨(dú)斗”“孤軍奮戰(zhàn)”，教師顧此失彼的不利情況，使整個(gè)培訓(xùn)過(guò)程中形成了團(tuán)結(jié)協(xié)作、互幫互助、共同成長(zhǎng)的良好氛圍，為注重實(shí)踐訓(xùn)練的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)找到了一種行之有效的策略和方法，取得了理想的效果。

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【課題項(xiàng)目】2012年度新世紀(jì)廣西高等教育教學(xué)改革工程立項(xiàng)項(xiàng)目（2012JGA295），桂林師范高等?？茖W(xué)校2011年教學(xué)改革項(xiàng)目（SZJG201122）

【作者簡(jiǎn)介】羊日飛（1978- ），男，廣西桂林人，工程碩士，工程師，桂林師范高等?？茖W(xué)校助教，研究方向：數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)，嵌入式系統(tǒng)。

（責(zé)編 丁 夢(mèng)）endprint