电子设计竞赛与实践教学的融合

一、电子竞赛与实验教学的融合模式

全国大学生电子设计竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合，其本身目的也是为了全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。将电子设计竞赛所涉及的培养理念、培养方式、实验手段融入本科生的实验教学中，使本科实践教学改革及课程建设与电子设计竞赛的开展相辅相成，才能建立和完善科学、完整的创新型人才培养的实验教学体系。将电子设计竞赛与本科实验教学相融合主要应对实验教学理念、实验教学体系、实验教学内容、实验教学方法(手段)及实验教学环境进行改革。

1打破原有实验教学理念，注重课程的融会贯通

要将电子设计竞赛与本科实验教学相融合，必须在实验教学理念上打破原有实验教学模式。传统的实验教学中各门实验独立设置，实验课程所涉及知识点不能相互融合。电子设计竞赛的开展让各科知识贯穿起来，形成新的教学理念，从而打破了各门实验课程教学不相干的限制，将各门课程融为一体，有效地引导学生产生创新思维、求寻思维，并提高学生对前沿知识的洞察力。

2跟踪技术发展，创新实验教学内容

将竞赛题目有关学科的知识点和实验方法引入本科教学中，促进教学实验内容的更新。增加设计性、综合性实验，既要考虑与前面教学内容相延续又要考虑与后续课程能有效地衔接。在训练和竞赛过程中，由于广泛地了解、使用新技术、新器件，能更清楚地认识到当前电子技术的飞速发展，这对实验教学提出了新的要求。要培养21世纪的科技人才，必须不断改进教学内容，编写新的实验教材。在新教材中，要舍弃过时陈旧的内容，引入新的内容，如集成运放的各种应用、CPLD和FPGA的应用等。在教学内容中增加了大量的简单设计性和综合设计性实验内容，并注意教学内容的多样性，满足不同程度学生的学习需要。实验内容的综合性、系统性要求学生在实验的同时需要自行学习和补充一些知识，这一点对于一部分学生是可以做到的，并取得了好的效果;对另一部分学生来说仍存在很大困难。在这种类型的实验中，对老师的引导作用也提出了更高要求。本科学生的实验不像电子设计竞赛一样在几天时间内可以集中全部精力去在做同一件事情，在实验的时间和空间上受到了一定的约束。需要教师在实践过程中根据实验教学效果不断修改实验内容，在适应共性教学的同时，加强个性培养，并与新的教学方法、教学手段相适应。

3改进实验教学方法，完善现代化实验教学手段

相同的实验教学内容，不同的教学方法，将收到不同的教学效果，因此通过电子设计竞赛和实验教学的融合使教学方法和教学手段具有灵活性和创新性。改变传统的教学方式，将讨论、互动教学、探索引入实验课堂。根据实验内容的需要，教师可事先布置学生讨论内容，由学生通过文献检索、资料整理自行对实验内容进行学习，而在课堂上教师和学生的角色发生转变，学生成为实验课堂的主体，教师仅为辅助，从而提高学生的能动性。在实验中引入先进的教学手段，采用现代电子设计工具，如Multisim、Pspice辅助分析和ISP在系统可编程等，将实验仿真与实测相结合。学生通过完成实验仿真对实验原理有了初步认识，结合具体实验要求，在仿真过程中完成相应实验内容，并不断修改完善，通过模拟、分析、验证，对多种实验方案进行比较和优化，选择最佳的实验方案。在实测过程中又能对其实验内容有感性认识，解决实际操作中遇到的问题，从而培养学生的实践工程能力。

4改善实验教学环境，为学生创造良好的实验平台

将电子竞赛培养方式融入本科实验教学同样也促进了教学环境的改善。创新能力的培养同时也体现在突出个性培养上，在完成课内实验教学的基础上，可以为有能力的学生提供选作内容以及相应的实验条件，以激发学生的兴趣。通过建设开放实验室，将课内与课外相结合，才能做到“优化课内，强化课外”的实验效果。为了给学生的创新实验提供了很好的环境和条件，根据教学内容调整实验用房，适当增加开放实验室，建立创新实验室，增加实验室高精仪器设备。实行开放的运行机制，建立了一套规范的实验室开放管理制度，做到了实验项目、实验内容开放，仪器设备开放。为保障开放实验室的高效性，学生可通过电话或网络进行预约实验，满足学生个性实验与创新实验要求。

二、融合式实验教学模式的实践

依托辽宁大学电工电子实验教学中心(辽宁省省级实验教学示范中心建设单位)，对电子设计竞赛与本科实验教学的融合模式进行了研究。经过3年的探索和实践，构建了以培养学生动手能力、创新能力为目标的实验教学体系。(1)对实验教学体系进行修改，调整实验课程开设的科目和时间，增设独立设课的设计性、综合性实验课程。尤其是在低年级引入综合实验，利用学生概念的建立，培养学生的动手能力和实践能力。在高年级增设与工程相关的复杂系统设计，注重综合能力和工程实践能力的培养。(2)跟踪国内外技术发展的前沿以及新器件的使用，更新实验内容。将近年来在电子设计竞赛中常用的EDA技术、DSP技术、电子测量方法融入“课程设计”“现代电子学实验”等综合性、设计性实验中，增设“多媒体处理”“数据域测量”“EDA系统设计”“可编程控制器”等实验题目。重新编写相关的实验教材，力求更新的内容贴近学生的实际应用，将实践技能和理论知识有机结合，激发学生的学习主动性和创造性，体现实践教学的实用性。(3)将先进的教学手段引入基础实验中，在基础实验中，增加仿真内容，利用先进的仿真软件，完成电路的设计、分析，加深学生对电子技术基本理论的理解，提高学生对基础实验的兴趣。(4)对整体实验环境进行改造，引进网络分析仪、频谱分析仪等高端设备，更新现有仪器设备，建立多专业交叉实验平台。建设现有网络平台，细化网络平台功能，尤其是加强了实验教学管理体系和教学资源共享。

三、结束语

全国大学生电子设计竞赛已开展十余年，该项赛事的开展推动了高校相关专业的课程教学、教学改革和实验室建设工作。辽宁大学已经组织学生参加了九届全国大学生电子设计竞赛，均取得了较好的成绩。通过竞赛的组织和培训工作，配合本科教学实践及竞赛的开展，辽宁大学先后建立了电工电子实验教学中心、大学生创新中心，初步建立了符合信息学科特点的实验教学体系，不断更新实践教学内容、教学方式和手段，从基础知识教学、能力培养和创新、综合型人才多层面培养学生。使学生在具有基本的实践技能的同时，创新能力和自主研究能力得到极大的提高。

本文作者：马利、杨晓峰、牛斌 单位：辽宁大学信息学院