易 鴻
(四川文理學(xué)院 智能制造學(xué)院,四川 達州 635000)
工程教育認(rèn)證制度源自西方,是對高校培養(yǎng)出的畢業(yè)生是否合格的一種認(rèn)可。
1989年由美國、英國、加拿大、愛爾蘭、澳大利亞、新西蘭6個國家的民間工程專業(yè)團體發(fā)起和簽署《華盛頓協(xié)議》,協(xié)議規(guī)定任何簽約成員須為本國(地區(qū))政府授權(quán)的、獨立的、非政府和專業(yè)性社團。目前《華盛頓協(xié)議》有正式會員10個,分別為來自美國、英國、加拿大、愛爾蘭、澳大利亞、新西蘭、中國香港、南非、日本的民間團體和中國科協(xié);預(yù)備會員5個,分別為來自德國、馬來西亞、新加坡、韓國以及中國臺北的民間團體 。《華盛頓協(xié)議》是國際工程師互認(rèn)體系的六個協(xié)議中最具權(quán)威性,國際化程度較高,體系較為完整的“協(xié)議”,是加入其他相關(guān)協(xié)議的門檻和基礎(chǔ)。該協(xié)議主要針對國際上本科工程學(xué)歷(一般為四年)資格互認(rèn),確認(rèn)由簽約成員認(rèn)證的工程學(xué)歷基本相同,并建議畢業(yè)于任一簽約成員認(rèn)證的課程的人員均應(yīng)被其他簽約國(地區(qū))視為已獲得從事初級工程工作的學(xué)術(shù)資格。2013年,我國加入《華盛頓協(xié)議》成為預(yù)備成員,2016年年初接受了轉(zhuǎn)正考察 。2016年6月2日,在吉隆坡召開的國際工程聯(lián)盟大會上,全票通過了我國加入《華盛頓協(xié)議》的轉(zhuǎn)正申請,我國成為第18個《華盛頓協(xié)議》正式成員。[1]
華盛頓協(xié)議提出的工程專業(yè)教育標(biāo)準(zhǔn)和工程師職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn),是國際工程界對工科畢業(yè)生和工程師職業(yè)能力公認(rèn)的權(quán)威要求。華盛頓協(xié)議強調(diào)遵循實質(zhì)等效的原則,實質(zhì)等效的兩個方面即“形”和“實”,“形”可以有差別,即培養(yǎng)目標(biāo)和內(nèi)容等可以有差別,但“實”必須等價,即各自培養(yǎng)的畢業(yè)生是合格的,能夠勝任工程行業(yè)的工作。
工程教育教學(xué)設(shè)計要以學(xué)生知識、能力、素質(zhì)達到既定標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計師資、課程等教學(xué)資源配置,以保證學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)達成為導(dǎo)向質(zhì)量保障與評價以學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果為唯一標(biāo)準(zhǔn)。專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、教學(xué)環(huán)節(jié)都要進行達成度評價每一個教學(xué)參與者都要進行評價,建立評價的機制和周期常態(tài)化、制度、證據(jù),評價結(jié)果必須用于改進課程、畢業(yè)要求、培養(yǎng)目標(biāo)。
1. 成果導(dǎo)向理念
產(chǎn)出導(dǎo)向(成果導(dǎo)向)-Outcome-Based Education1981年由Spady率先提出,被認(rèn)為是追求卓越教育的正確導(dǎo)向。[1]《華盛頓協(xié)議》全面接受了OBE理念,OBE強調(diào)如下5個問題:
(1)我們想讓學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果是什么—目標(biāo);
(2)我們?yōu)槭裁匆寣W(xué)生取得這樣的學(xué)習(xí)結(jié)果—需求;
(3)我們有效幫助學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果—過程;
(4)我們?nèi)绾沃缹W(xué)生已經(jīng)取得了這些成果—評價;
(5)我們?nèi)绾伪U蠈W(xué)生能夠取得這些學(xué)習(xí)成果—改進。
產(chǎn)出導(dǎo)向基于課程教學(xué)計劃核心是確定課程,教學(xué)實施過程是安排上“好”每門課,教學(xué)評估是評價每門課上得怎么樣?;诋a(chǎn)出教學(xué)目的是使畢業(yè)生達到一定的能力要求,教學(xué)計劃要反映對畢業(yè)要求的支撐,上“好”課就上有效完成相應(yīng)的支撐,逐項評估畢業(yè)要求是否達成。
2. 工程教育畢業(yè)要求
華盛頓協(xié)議中對畢業(yè)生的培養(yǎng)目標(biāo)是成為一名合格的工程師,對工程知識的要求是能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決復(fù)雜工程問題。悉尼協(xié)議對畢業(yè)生的培養(yǎng)目標(biāo)是成為一名合格的工程技術(shù)員,對工程知識的要求是能夠?qū)?shù)學(xué),自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于確定及應(yīng)用工程流程、程序、系統(tǒng)和方法。都柏林協(xié)議對畢業(yè)生的培養(yǎng)目標(biāo)是成為一名合格的技術(shù)工人,對工程知識的要求是能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于廣泛的實踐操作性流程和實踐工作。[1-3]
3. 國際等效的畢業(yè)要求
(1)工程知識:能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決復(fù)雜工程問題。
(2)問題分析:能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理,識別、表達、并通過文獻研究分析復(fù)雜工程問題,以獲得有效結(jié)論。
(3)設(shè)計/開發(fā)解決方案:能夠設(shè)計針對復(fù)雜工程問題的解決方案,設(shè)計滿足特定需求的系統(tǒng)、單元(部件)或工藝流程,并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識,考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。
(4)研究:能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對復(fù)雜工程問題進行研究,包括設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。
(5)使用現(xiàn)代工具:能夠針對復(fù)雜工程問題,開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具,包括對復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬,并能夠理解其局限性。
(6)工程與社會:能夠基于工程相關(guān)背景知識進行合理分析,評價專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。
(7)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展:能夠理解和評價針對復(fù)雜工程問題的工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。
(8)職業(yè)規(guī)范:具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感,能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范,履行責(zé)任。
(9)個人和團隊:能夠在多學(xué)科背景下的團隊中承擔(dān)個體、團隊成員以及負(fù)責(zé)人的角色。
(10)溝通:能夠就復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流,包括撰寫報告和設(shè)計文稿、陳述發(fā)言、清晰表達或回應(yīng)指令。并具備一定的國際視野,能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。
(11)項目管理:理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟決策方法,并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用。
(12)終身學(xué)習(xí):具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識,有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。
4. 工程教育的實施與評價
在理論課程教學(xué)方面追求學(xué)生對基本原理的掌握:就是要能夠理解其精髓,掌握其思想和方法,要求將基本原理與工程實踐問題有機地結(jié)合起來,探討應(yīng)用的方法,在基本原理與工程實踐結(jié)合的實際案例中體驗原理之美,在教學(xué)過程中不能簡單地照本宣科,要引導(dǎo)學(xué)生探索、思考,使學(xué)生逐漸養(yǎng)成分析、探索之習(xí)慣,適當(dāng)?shù)貧w納總結(jié),將知識和方法等串起來。
相應(yīng)的對于理論教學(xué)的評價主要考慮考核內(nèi)容和評分的合理性,這是基礎(chǔ)數(shù)據(jù),認(rèn)證的核心,擺脫“概念、填空、單選、多選、判斷對錯、簡述、簡答……”等為主的考核,擺脫簡單追求及格率的傾向;按照教學(xué)大綱規(guī)定的內(nèi)容進行考核,直接體現(xiàn)該課程支持的所有畢業(yè)要求指標(biāo)點達成情況的評價;保證相應(yīng)計分能夠體現(xiàn)相應(yīng)畢業(yè)要求達成度的評價有效的實施與評價。
在實踐教學(xué)方面:實踐教學(xué)與理論教學(xué)有機結(jié)合,且追求理論指導(dǎo)下的實踐:設(shè)計、實現(xiàn)、分析能夠有效地促使學(xué)生掌握深入的工程原理,努力結(jié)合工程實踐,避免簡單地為了實踐而實踐,要構(gòu)成體系,要從簡單到復(fù)雜,從小規(guī)模到大規(guī)模,要注意給學(xué)生創(chuàng)造機會:協(xié)作、溝通、表達、組織,恰當(dāng)?shù)妮d體。使學(xué)生經(jīng)歷復(fù)雜工程(系統(tǒng))構(gòu)建,構(gòu)建過程中體現(xiàn)知識、技術(shù)、方法的綜合應(yīng)用基礎(chǔ)硬件系統(tǒng)、基礎(chǔ)軟件系統(tǒng)、應(yīng)用軟/硬件系統(tǒng),教學(xué)大綱要明確任務(wù),要明確對應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點。在實踐教學(xué)的開展方面:分析、研究相關(guān)內(nèi)容(數(shù)據(jù)),引導(dǎo)搜集相關(guān)資料和信息,學(xué)習(xí)新的技術(shù),幫助學(xué)生掌握實驗范型;追求設(shè)計與實現(xiàn),追求與人與物的多方協(xié)同,實踐中不斷探索,學(xué)習(xí)系統(tǒng)和工作評價;引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)團隊協(xié)作,學(xué)習(xí)將系統(tǒng)的構(gòu)建和社會關(guān)聯(lián)起來,關(guān)注自己的社會責(zé)任;引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成分析、探索之習(xí)慣,增強解決問題能力;做到課內(nèi)、課外相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生深入考慮問題及其解決方案、方法、途徑、工具、具體體驗原理之美。
教學(xué)要圍繞培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)和創(chuàng)新能力這個重要目標(biāo),打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,建立起“理論、實踐、研究”三位一體的新的教學(xué)模式,創(chuàng)建新的教學(xué)體系,整合教學(xué)內(nèi)容。
在訓(xùn)練和競賽過程中,要廣泛地了解、使用新技術(shù)、新器件,更清楚地認(rèn)識到當(dāng)前電子技術(shù)的飛速發(fā)展,對教學(xué)提出了新的要求。要培養(yǎng)跨世紀(jì)的科技人才,必須不斷改進教學(xué)內(nèi)容。為了適應(yīng)電子設(shè)計競賽的新形勢,舍棄過時陳舊的內(nèi)容,比如分立元件電路和數(shù)字電子技術(shù)實驗中過多的小規(guī)模集成電路實驗;適當(dāng)提前引入單片機、CPLD、FPGA以及SOC芯片的應(yīng)用等新的內(nèi)容。
1. 基本電路設(shè)計分析能力培養(yǎng)所牽涉的課程:電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、高頻電路。
2. 電子系統(tǒng)實現(xiàn)能力培養(yǎng)的相關(guān)課程:實現(xiàn)硬件平臺:微控制器、可編程器件、DSP器件及應(yīng)用;實現(xiàn)軟件手段:匯編、C語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、嵌入式技術(shù)。
3. 電子系統(tǒng)分析能力培養(yǎng)方面所牽涉的課程體系分為兩個部分,公共基礎(chǔ):電路分析、信號系統(tǒng)、數(shù)字信號處理;專業(yè)方向:通信原理、自控原理、電子測量儀器、雷達原理等。
4. 工程教育體系下電子設(shè)計應(yīng)用訓(xùn)練層次化實施:課程級項目:課程實驗及主要課程項目;課程群級項目:結(jié)合2-3門課程的學(xué)期設(shè)計項目;專業(yè)級項目:跨學(xué)期的綜合性項目、畢業(yè)設(shè)計;創(chuàng)新學(xué)分:學(xué)科競賽、科技社會實踐。
具體改革實施過程以電路分析課程為例,該課程突出知識的工程應(yīng)用,內(nèi)容上采用以基本原理、基本理論結(jié)合典型工程應(yīng)用實例的結(jié)構(gòu)方式。另一方面,問題驅(qū)動理論與方法的學(xué)習(xí);設(shè)置工程應(yīng)用實例分析與電路設(shè)計內(nèi)容,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及理解知識的能力。比如把三極管模型引入電路分析,做好和后續(xù)課程模電的銜接。
通過試題體現(xiàn)素質(zhì)教育及工程教育的要求,進一步貼近基礎(chǔ)及工程應(yīng)用、并包含一定比例的實驗教學(xué)內(nèi)容,注重對考生運用所學(xué)知識分析問題、解決問題能力的考查。 在各專業(yè)課程考核時做到以下幾點:
1. 減少純記憶性題目數(shù)量。
2. 考題設(shè)計強調(diào)概念性、靈活性,簡化解題過程。
3. 實驗成績加權(quán)進總分。
4. 保證有電路分析型題目。
5. 和實驗結(jié)合的工程設(shè)計題目。
實驗課程中對簡單陳舊的演示性、驗證性實驗項目加大整合力度,根據(jù)現(xiàn)代科技發(fā)展對高校人才培養(yǎng)要求,開出一批題型新穎、難度適度的設(shè)計型、綜合型和應(yīng)用型實驗項目。同時,增加單獨設(shè)課的比例,把各專業(yè)的主要基礎(chǔ)課和技術(shù)基礎(chǔ)課實驗?zāi)贸鰜韱为氃O(shè)課,根據(jù)各系各專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),并相應(yīng)的提高實驗的學(xué)時數(shù)和綜合性、設(shè)計性實驗內(nèi)容。通過開設(shè)電子系統(tǒng)設(shè)計等綜合性實驗課讓學(xué)生初步建立系統(tǒng)設(shè)計的概念。按照競賽的模式,設(shè)計一些綜合性題目供學(xué)生選擇,規(guī)定一定的時間完成并提交設(shè)計報告。
在綜合電子設(shè)計這個環(huán)節(jié),使學(xué)生能夠較系統(tǒng)地掌握電子系統(tǒng)設(shè)計過程從選項、立項、方案論證、電路設(shè)計、電路實現(xiàn)、裝配調(diào)試、系統(tǒng)測試、總結(jié)報告、文檔整理等全過程的各個環(huán)節(jié),并付諸實現(xiàn),充分發(fā)揮學(xué)生的自我能動性和創(chuàng)造力,培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)調(diào)配合能力及合作精神。完成學(xué)生由單元設(shè)計向系統(tǒng)設(shè)計的過渡,掌握現(xiàn)代化儀器設(shè)備在系統(tǒng)設(shè)計和實驗中的應(yīng)用,使在校的每一個學(xué)生在具體的實踐環(huán)節(jié)上都基本能夠達到實際應(yīng)用、實際設(shè)計、實際開發(fā)的要求。
具體實施過程如下:
1. 實驗教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和任課教師的一體化設(shè)計,一人一組與項目多人合作結(jié)合。
2. 課堂及預(yù)習(xí)引入EDA仿真實驗工具,達到實驗手段的多樣化,設(shè)計多款配套實驗設(shè)備。
3. 增加設(shè)計性課程群級、專業(yè)級實驗項目,無固定標(biāo)準(zhǔn)答案的工程設(shè)計題目,引導(dǎo)學(xué)生進行實踐操作。
4. 有教師及助教學(xué)生管理的預(yù)習(xí)與補做開放實驗室。
本著培養(yǎng)高素質(zhì)人才的宗旨,積極開展各項科技活動,每年舉辦大學(xué)生科技報告會等活動。運行情況表明:通過學(xué)習(xí)實踐,大學(xué)生的電子設(shè)計和制作水平大大提高,并獲得了初步的科研能力和電子產(chǎn)品的開發(fā)能力;也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力,為學(xué)生提供了一個提高技能、施展才華的廣闊舞臺,也為電子設(shè)計競賽培育了更多的優(yōu)秀人才。而且,通過提高學(xué)生的研究興趣,也促進了如“挑戰(zhàn)杯”“全國機器人設(shè)計競賽”等電子類其他課外活動的開展,這些成績明顯的實現(xiàn)了開辦電子設(shè)計競賽的初衷:是面向大學(xué)生的群眾性科技活動,吸引、鼓勵廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動,為優(yōu)秀人才脫穎而出創(chuàng)造條件。
電子設(shè)計競賽賽事是為豐富大學(xué)生的校園文化活動,營造大學(xué)生學(xué)術(shù)科技與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動氛圍,幫助學(xué)生拓展科技創(chuàng)新知識,調(diào)動學(xué)術(shù)科研的積極性,培養(yǎng)大學(xué)生的實踐創(chuàng)新意識與基本能力、團隊協(xié)作的人文精神和理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng);促進學(xué)生工程實踐素質(zhì)的培養(yǎng)、提高學(xué)生針對實際問題進行電子設(shè)計制作的能力;吸引、鼓勵廣大青年學(xué)生踴躍參加課外科技活動,為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。[2-4]
在此借鑒CDIO工程教育理念,有機地把競賽全程設(shè)計與教育教學(xué)改革結(jié)合起來,全面貫徹培養(yǎng)既強調(diào)理論設(shè)計,更強調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn);既需要培養(yǎng)綜合運用基礎(chǔ)知識的能力,更要注重創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。依托電子競賽,加強對配套課程改革、軟硬件環(huán)境建設(shè)、團隊建設(shè)、競賽培訓(xùn)和競賽組織實施的“一體化設(shè)計”是取得好的競賽成績的關(guān)鍵。[2-5]
在電子設(shè)計競賽輔導(dǎo)過程中需要老師具有扎實的知識和豐富的經(jīng)驗。由于競賽命題范圍廣,涉及很多課程、并鼓勵新技術(shù)的應(yīng)用,要求指導(dǎo)教師要有很寬的知識面和豐富的實踐經(jīng)驗。年輕教師對新技術(shù)上手快,但實踐經(jīng)驗比較缺乏;老教師經(jīng)驗豐富,但計算機應(yīng)用和新技術(shù)的掌握上又略有不足。為了發(fā)揮特長、實現(xiàn)互補,成立了相對固定的教師賽前指導(dǎo)小組,按照自己的專業(yè)特長分別對不同的競賽小組進行專業(yè)輔導(dǎo)和技術(shù)指導(dǎo)。
全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽是面向大學(xué)生的群眾性科技活動,電子協(xié)會作為我校電子愛好者的興趣社團,自2001年協(xié)會建設(shè)以來,共有500多人次參與了相關(guān)活動,社團會員在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下自己動手開展了電子實驗、電子制作、舉辦科技講座和學(xué)術(shù)報告會、組織電子設(shè)計競賽和成果展示、為街道社區(qū)免費修理電子設(shè)備等活動;每學(xué)期定期開展“學(xué)院電子競賽”“電子制作講座”等多項活動,在學(xué)生中廣泛開展科技實踐活動,做了大量基礎(chǔ)性、普及性的擴大影響的宣傳、動員工作,成為了競賽團隊中的重要力量。
協(xié)會的活動主要起到以下一些作用:
1. 課內(nèi)外良性互動,搭建學(xué)生課外創(chuàng)新平臺; 建立指導(dǎo)學(xué)生電子協(xié)會以“熱情鼓勵科技創(chuàng)新活動,積極倡導(dǎo)志愿服務(wù)活動,正確引導(dǎo)興趣愛好活動”為活動指導(dǎo)原則開展活動。
2. 把學(xué)生電子競賽抓手,由于學(xué)生競賽活動社會認(rèn)可度高,參與學(xué)生就業(yè)情況好?!敖處煼e極輔導(dǎo)+學(xué)生積極參與+競賽優(yōu)異成績”形成良性共振,有效地調(diào)動了師生參與的積極性,擴大了學(xué)生受益面。
3. 一方面把課外科技活動作為檢驗教學(xué)改革效果的重要依據(jù),指導(dǎo)教師在輔導(dǎo)學(xué)生課外科技活動的過程中,及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的不足,有效地促進了教學(xué)改革。另一方面,創(chuàng)新基地的科技活動作為知識學(xué)習(xí)和綜合應(yīng)用知識有效載體,推動了學(xué)生能力的提高,鞏固了課程改革效果。
4. 促進重視工程實踐及創(chuàng)新“優(yōu)良學(xué)風(fēng)” 的形成,培養(yǎng)了教師的工程實踐能力,形成“亦師亦友”的新型師生關(guān)系。
協(xié)會的運行也同時得到以下一些收獲:電子協(xié)會得到了華為大學(xué)生計劃的資助。 學(xué)生電子協(xié)會承辦的“義務(wù)家電維修”活動獲得“省十佳社團公益活動”稱號。電子協(xié)會評為全國“科技下鄉(xiāng)先進集體”電子協(xié)會多次評為省“暑期社會實踐先進集體”、省“優(yōu)秀學(xué)生社團”等光榮稱號。
在競賽年的3月份開始,就有針對性地對有志于參加競賽的同學(xué)提供訓(xùn)練。訓(xùn)練模式是先進行通用性的專題講座,然后分組實驗設(shè)計、制作一些功能小模塊和小系統(tǒng)。 通用專題講座包括 ①電子設(shè)計的基礎(chǔ)知識;②高性能運算放大器的選擇與應(yīng)用;③常用傳感器與單片機測控技術(shù);④負(fù)反饋控制技術(shù);⑤A/D與D/A技術(shù);⑥EDA與仿真設(shè)計;⑦模擬和數(shù)字通信技術(shù);⑧網(wǎng)絡(luò)資源查詢和專業(yè)外語閱讀能力;⑨ PCB與電磁兼容設(shè)計基礎(chǔ);⑩設(shè)計論文和報告撰寫等。
根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點和個人興趣愛好,結(jié)合全國大學(xué)生電子競賽的題目分類,將參賽學(xué)生分為不同的學(xué)習(xí)方向,每周進行專題訓(xùn)練和講座,每月進行月度綜合題目測試。
1. 測控技術(shù)與功率電子技術(shù)方向
訓(xùn)練內(nèi)容:以單片機為核心的電子與機械自動控制、功率電子電路應(yīng)用設(shè)計、電子測量儀器等。
需要的知識點:模擬、數(shù)字電路、傳感器與應(yīng)用、運動控制硬件軟件設(shè)計;線性、開關(guān)電源、交直流功率轉(zhuǎn)換與控制電路軟硬件設(shè)計等。
2. 信號處理方向
訓(xùn)練內(nèi)容:以ARM、單片機、EDA技術(shù)為核心的模擬、數(shù)字信號處理電路軟硬件設(shè)計
需要的知識點:模擬、數(shù)字電路設(shè)計、FPGA器件及應(yīng)用、DSP應(yīng)用技術(shù)等。
3. 通信電路方向
訓(xùn)練內(nèi)容:以單片機為核心的模擬、數(shù)據(jù)通信電路軟硬件設(shè)計與制作、電子測量與儀器等。
需要的知識點:模擬、高頻電路設(shè)計與制作、PLL與DDS、通信與編碼等。
暑假集訓(xùn)是錦賽前的最后沖刺階段,充分利用好這段時間是快速提高學(xué)生能力的有效途徑。在競賽年的暑假,全體參賽學(xué)生集中封閉進行訓(xùn)練,通過對往屆的題目進行講解、分析、制作、總結(jié)等幾個環(huán)節(jié)的訓(xùn)練,讓學(xué)生在近似實戰(zhàn)中快速提高,為9月份的正式競賽打下了堅實的基礎(chǔ)。
集訓(xùn)過程中,要求指導(dǎo)教師注意培養(yǎng)學(xué)生正確地查找資料、分析問題、解決問題的綜合能力。
針對不同特長的學(xué)生因材施教,培訓(xùn)內(nèi)容各有側(cè)重,平時老師要注意建立學(xué)生的技能和特長檔案,在組隊時有針對性地進行引導(dǎo),通過知識互補達到最佳的組隊。
鼓勵學(xué)生自行申請或購買專用器件,避免方案雷同,給學(xué)生一定金額的自行采購器材的權(quán)利,元件費用學(xué)校報銷,競賽完畢后器件收回。 達到了方案的多元化的目的。
鼓勵學(xué)生合理利用“免費的午餐”,建立自己的器件庫,通過樣片申請:ADI、TI、MAXIM等。
在比賽的準(zhǔn)備過程中將可能用到的功能進行模塊化,這樣可以減少設(shè)計、調(diào)試時間,有助于在比賽中取得好成績。
硬件模塊電路制作的主要要求是:標(biāo)識好電源線、地線、輸入輸出接口,每個單獨模塊都要加上電源指示燈和電源濾波電容。
軟件模塊方面的要求是:要有文件說明,主要包括功能、輸入輸出參數(shù)、時間、版本、修改歷史,在程序中要進行標(biāo)識、說明。
資料要及時整理歸檔:小組成員要合力做好資料的整理工作,如做硬件的要將電路原理、電路圖、所用芯片資料整理清楚,做軟件的要畫出相應(yīng)設(shè)計流程圖,將設(shè)計思想用文字表述清楚,這些資料再全部匯總整理后備份、保存,就完成了一個模塊的設(shè)計了。
競賽期間選手們離不開指導(dǎo)老師的后勤保障工作,從生活、休息條件到元器件的采購、管理等都需要指導(dǎo)教師的直接參與,對該環(huán)節(jié)的設(shè)計也是非常重要的。
1. 競賽前必須做好常用器件的購買準(zhǔn)備工作,有條件的可以做好登記與測試。
2. 準(zhǔn)備技術(shù)資料和網(wǎng)絡(luò)條件,提供打印、復(fù)印等便利。
3. 開題后積極準(zhǔn)備測試場地和測試儀器。
4. 組織好生活安排等后勤工作。
1. 全國競賽題目難度越來越高,偏離了競賽的初衷。
2. 學(xué)生獲得新器件的渠道越來越窄,影響了學(xué)生的積極性。
3. 部分競賽題目評分標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計欠科學(xué),誤導(dǎo)選手。
4. 四川作為電子信息技術(shù)教育資源豐富的教育大省,應(yīng)該加強在培訓(xùn)指導(dǎo)和信息等方面的團結(jié)協(xié)作,取長補短,進一步擴大四川賽區(qū)在全國的影響力。
1. 磨刀不誤砍柴工,組織學(xué)生認(rèn)真審題,分析指標(biāo),優(yōu)化方案。
2. 設(shè)計中盡量使用自己熟悉的器件和方案,建議學(xué)生一定要有備用方案。
3. 小組內(nèi)充分交流,合理分工,做到時間、工作銜接良好有序。
4. 遇到挫折,鼓勵學(xué)生不到最后一刻決不放棄。