面向大学生电子设计竞赛系统化培训体系研究与实践

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【摘要】全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一，是面向大学生的群众性科技活动，目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革。南京邮电大学在多年的参赛过程中，形成了较为完整的竞赛培训体系。但面对不断变化的竞赛要求和涉及知识面不断拓展，现有的培训体系存在明显不足。本文提出了一种系统化的培训课程体系，通过多层次的选拔与全面素质培训，强化基础、突出重点方向，在近年的电子设计竞赛培训过程中不断实践优化，获得了较好的训练与实践效果。

【关键词】电子设计;培训;系统化;实践

我校自1997年组队参加第三届全国大学生电子设计竞赛以来，屡获佳绩，曾获得全国最高奖项“索尼杯”和江苏赛区最高奖项“TI杯”。电工电子实验教学中心承担了历届电子设计竞赛的组织参赛活动，已经形成了较为完整的学生选拔、培训、筛选体系。但随着近年来电子设计竞赛的知识面不断扩展、难度不断升高，现有的我校电赛培训体系突显出一些不足：

（1）现有培训课程涉及知识面覆盖广，但均缺乏实践考核标准;

（2）训练受益覆盖面窄，深层次培训内容比重小;

（3）未形成立体化的多层次训练结构，仅依靠电工电子实验教学中心统一组织相关课程。

本文针对现有的电子设计竞赛培训体系中的不足，通过重构优化课程内容、充分利用学校多层次创新平台、形成更优的系统化选拔体制、更全面的学生创新实践能力培养与训练课程体系，并能够为我校大学生创新实践活动提供多样化的培训平台和技术基础。

一、构建全面完整的基础培训课程，强化阶段性考核方式

构建的培训课程涵盖了如表1中的教学模块内容：

表1 系统化的培训课程内容

序号 教学模块 考核方法

1 电子电路理论强化 理论考核

2 电子电路理论强化 理论考核

3 单片机应用和PROTEUS仿真 实物制作考核

4 自动控制原理 实物制作考核

5 交直流放大和AGC、振荡及应用、有源滤波器设计 实物制作考核

6 调制/解调，无线收发 实物制作考核

7 A/D 、D/A、音频采集，功放 实物制作考核

8 声光磁温等类、飞行器平台 实物制作考核

9 CPLD/FPGA设计及应用 实物制作考核

10 PCB设计工具与设计技巧 实物制作考核

11 调压和开关 实物制作考核

各模块的教学内容均由经验丰富的电子设计竞赛教练团队成员承担，设计各模块的考核要点和实物指标内容，既锻炼了学生多方面的综合应用能力，也为实际竞赛积累了多个功能子模块。

二、建立合理的系统化周期性学生选拔体制

为了能对学生进行长期的，深入的知识培养，本训练体系将两年作为一个培养周期，以实现“人才选拔―培养―参赛―再选拔―再培养―再参赛”双周期培养模式，并使培养过程常态化，保证我校参加全国电子大赛的人才质量。双周期培养模式的具体做法是：每周期从双年的1月开始到当年的8月为第一周期，从二年级学生中选拔出有能力、感兴趣的学生为培养对象，进行常规技术训练，培养和学习基本技术和技能，经过多次选拔和培训，从中选拔出计划要求的队伍为参加省级大赛的预备队，再经过暑假的强化训练后参加当年的省级大学生电子竞赛，这为第一阶段;赛后年的半年时间为提高训练期。对于参加省赛的学生队，无论是否获奖，只要愿意，可以参加为期半年的提高性技能训练，包括专业技术训练，如FPGA、DSP、ARM等。第二阶段是在第二年（单年）的1月份采用同样的方法对二年级（即下一届）学生再进行一次选拔和基础培训，选拔出的优秀学生补充三年级流失的学生队，培养方法同上一届，使总的参赛队数符合当年的计划参赛队数，这样既保证了参赛队伍的质量，又使每个年级的学生都有了参加全国电子大赛的机会。两种队伍再经过一学期不同层次的培训和选拔，最终在暑假前选拔出参加全国电子大赛的最终学生队。

具体的学生选拔步骤包括：

初次选拔：寒假学期结束前，以二年级为选拔对象，通过自由报名和卷面考试形式选拔，内容以简单的模电、数电等基本技术为考察点，加上学生的自我技能和经历介绍等选拔出一定数量的学生为初级生。

寒假作业：向初次选拔出的学生布置寒假作业，主要是软件工具的自学和应用，如PROTEUS、Cadence、Tina、FilterPro等软件的应用学习。

二次选拔：开学第一周进行二次选拔，主要是软件应用操作考试，其主要目的是一方面考察学生的学习能力，其二是考察学生的学习态度，再则是观察学生的知识水平，从中选出有培养前途的学生，而学生的数量还要考虑实验的人力、物力条件。

单人单组参赛选手选拔：对二次选的学生进行为期一个月的基础培训后，进行再次选拔，赛题不分方向，主要是通用技能比赛，包括放大器、振荡器、滤波器、比较器，单片机控制等基本技能的考核，选拔出有一定技能水平的学生，然后进行组队。

参赛队选拔：对选拔出的学生进行自由组队，并进行为期一个多月的提高技能培训后进行参赛队选拔，考题分方向，如电源、通信、自控、仪器仪表和模拟类等，按方向选拔，决定出参加暑期强化训练的代表队。

暑期模拟赛：在大赛前一星期左右行一次模拟赛。

三、完善阶段化训练体系，扩大电赛训练受益覆盖面

我校大学生电子设计竞赛培训体系将训练过程分为6个阶段，其中二年级三个阶段，三年级三个阶段：

基本技能培训阶段：采用目前电工电子实验中心所具有的力量，开设以实验为主的单元实验培训，包括模拟、数字、模数和单片机技术，最后以多单元或综合的方法考核选拔。

比赛技能培训阶段：学生已自由组队，明确主攻和副攻方向，有选择地培训一至二门专业技能，并为选拔赛准备。建议成立培训教师团队，以电工电子实验中心为核心，包括各学院有专业特长、热衷于学生课外科技活动的教师，每方向配置两名以上教师，有电工电子实验中心负责管理。本阶段培训，学生队不配备专门教练，技能培训由教师团队集体负责。包括训练内容和题目由相应方向的培训教师负责。

强化比赛训练阶段：暑假比赛前的强化训练每个学生队由专门的教练负责，每个学生队只配一个教练，每个教练最好只带一个学生队伍，原则上最多不能超过两个。强化训练主要由各学院管理，学校负责监督和部分后勤保障。

高级技能培训阶段：通过省级比赛锻炼，并愿意继续参加全国电子大赛的学生队，可以参加高级技能培训，高级技能主要包括：可编程逻辑技术（如FPGA等）、数字信号处理技术（如DSP的应用）、嵌入式系统显示技术（如ARM应用等），掌握这些技术的功能、使用范围和相互关系等，能根据课题需求合理选择。高级训练可以采用集中培训制。

专业技术培训阶段：结合当前专用技术，学习采用上述功能实现的每种专业应用，如FFT、DDS、语音压缩、语音识别、图象压缩、图象识别、高速A/D、D/A、数字锁相、数字调制/解调等软硬件知识积累。并具备采用相关技术构建综合应用系统的能力。专业训练采用导师负责制。

二次比赛强化阶段：运用前面所有已掌握的技术，按照全国电子大赛的要求（或更高的要求），综合练习，步步提高，并进一步积累比赛的软硬件基础，争取比赛取得更好的成绩。

四、拓展校、院、个人多层次培训平台与多元化参赛方式

受限于我校参赛队伍和各项资源限制，由校教务处经费支持的队伍目前维持在35支队伍左右。此外，各学院对本院未通过校级选拔的优秀学生采取了鼓励政策，部分或全额补贴参赛经费，组建院“自费队”参赛。但在2011年获得国家级一等奖的3支队伍中，有2支队伍是“自费队”形式参赛。由此可见，自费队同学对参赛资格更为珍惜，更容易激发个人潜力。从提高学生参赛积极性的角度出发，提出多元化的参赛方式：弱化原校公费队概念，以培训过程表现和参赛最终成绩作为校经费资助参考，避免了仅一次校选拔赛定队伍资助力度的传统方式带来的弊端;并鼓励未受任何公费资助的学生以个人方式参加竞赛，在获取奖项后以公费队待遇补贴。多元化的参赛方式是最大程度激发学生参赛积极性的有效方式，但对赛培训过程中的阶段性考核提出了更高更细致的要求。

经过近3年的大学生电子设计竞赛培训系统的调整与完善，本文提出的系统化的培训体系初见成效。2013年，我校获得全国大学生电子设计竞赛国家级一等奖2组、国家级二等奖2组、省级奖项26组;2014年我校获得江苏省大学生电子设计竞赛省级一等奖8组，二等奖14组的成绩。与此同时，电子设计竞赛培训体系也为大学生课外创新、其他电类学科竞赛提供了较好的技术训练基础平台。在今后的培训课程中，我们将在选拔筛选方式上进一步做细做深，不断优化我校电子设计竞赛培训课程体系。

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本文受南京邮电大学重点教改项目“面向大学生电子设计竞赛系统化培训体系重构的研究与实践”资助。

作者简介：肖建（1976―），男，江苏金坛人，高级实验师，南京邮电大学电工电子实验教学中心副主任，研究方向：嵌入式系统技术与应用。