試析全國大學(xué)生電子競賽對本科教學(xué)改革的啟發(fā)

　　論文摘要：對參加各類全國大學(xué)生電子競賽獲得的關(guān)于學(xué)生培養(yǎng)和教學(xué)改革方面的經(jīng)驗進行了總結(jié)，肯定了電子競賽對高校電子類學(xué)科教學(xué)改革的巨大促進作用，反映了高校為應(yīng)對電子競賽帶來的沖擊所做的變革。

　　論文關(guān)鍵詞：電子競賽；教學(xué)改革；創(chuàng)新型人才培養(yǎng) 
　　
　　近年來，在教育部的大力推動下，各類全國大學(xué)生電子競賽得到了迅猛發(fā)展。本文從參賽歷史、學(xué)生的收獲和對教學(xué)科研的促進三個方面出發(fā)，對南京林業(yè)大學(xué)近年來參加各類電子競賽所收獲的經(jīng)驗進行了總結(jié)。

　　一、南京林業(yè)大學(xué)參加各類電子競賽情況介紹

　　南京林業(yè)大學(xué)自2007年以來積極參加教育部舉辦的各種電子競賽活動，取得了不俗的成績。先后于2007年獲得索尼杯全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽國家二等獎和江蘇賽區(qū)一、二等獎各一個。2009年獲得天華杯全國電子專業(yè)人才設(shè)計與技能大賽江蘇賽區(qū)一等獎一個，二等獎兩個。2010年獲得TI杯模擬電子競賽江蘇賽區(qū)二等獎一個，等等。通過這些比賽，極大促進了學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的提升，有力推動了工科電子類課程教學(xué)改革的深化，也在課堂教學(xué)和實驗教學(xué)等多方面對學(xué)校提出了新的要求。

　　二、學(xué)生參賽的收獲

　　目前各類電子競賽一般都在每年八月底到九月初舉行。南京林業(yè)大學(xué)的做法是在這之前的一個多月對報名學(xué)生進行集中培訓(xùn)，并通過優(yōu)勝劣汰選拔出最后的參賽選手。培訓(xùn)內(nèi)容主要包括必要的理論教學(xué)和實際設(shè)計能力的訓(xùn)練，最后是模擬競賽試題的考核。在這個過程中，大量學(xué)生得到了充分鍛煉的機會，動手能力普遍有了很大提高。這些學(xué)生一般都在后來的畢業(yè)求職中表現(xiàn)出競爭優(yōu)勢，更多地受到用人單位的青睞。目前越來越多的公司傾向于招收在全國電子競賽中取得過優(yōu)異成績的學(xué)生，這一發(fā)展趨勢將會成為今后就業(yè)招聘的主流。

　　三、參賽對學(xué)校的促進

　　1.教學(xué)組織和教學(xué)內(nèi)容的改革
　　很長一段時間以來，我國高等學(xué)校工科教育的弊端之一是偏理論傳授、輕動手實踐。具體表現(xiàn)為：課堂教學(xué)課時較多，實驗動手課時偏少；課堂教學(xué)偏理論，與實踐結(jié)合不多；實驗環(huán)節(jié)中驗證性實驗較多，設(shè)計創(chuàng)新性實驗很少。目前這些現(xiàn)狀阻礙了大學(xué)生獨立動手能力的培養(yǎng)，扼殺了學(xué)生實踐創(chuàng)新的積極性。通過連續(xù)幾年的參賽，發(fā)現(xiàn)以往很多課程的教學(xué)都存在著上述不合理之處。為了改變這一現(xiàn)狀，學(xué)校對電子類的骨干課程進行了大刀闊斧的改革。
　　（1）壓縮了“模電”、“數(shù)電”、“微機原理”和“單片機原理”等課程的課堂教學(xué)學(xué)時，增加了實驗學(xué)時。二者在學(xué)時分配上的比例從以前的4∶1左右提高到目前的6∶4左右。
　�。�2）在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，在一些課程中初步嘗試了工程化的教學(xué)方式。以“模擬電路基礎(chǔ)”這門課程為例，絕大多數(shù)電子競賽的核心是模擬電路的設(shè)計和調(diào)試。學(xué)生在模電方面的動手能力往往是決定最終成績的關(guān)鍵因素之一。針對這一情況，在教學(xué)時特別注意結(jié)合工程實例和競賽試題來講解教材中的相關(guān)內(nèi)容。例如儀用放大器電路，其具有高增益、輸入電阻Ri→∞、輸出電阻RO→0等優(yōu)點，不僅在實際工程測量系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，這幾年在電子競賽中也屢屢得到應(yīng)用。在授課時，除了以往的電路增益推導(dǎo)外，還注意補充講解該電路在輸入輸出阻抗上的特點以及在器件選型時的經(jīng)驗教訓(xùn)（特別是需要考慮信號帶寬）。對于在實踐中遇到的故障，例如輸出輸入非線性、自激等現(xiàn)象，則詳細解釋了原因和解決的方法。再比如，比較器電路在傳統(tǒng)教材中只屬于選學(xué)范圍，但在工程實際中的應(yīng)用特別廣泛，在電子競賽中也遇到過因比較器不工作導(dǎo)致比賽失敗的慘痛教訓(xùn)。因此在課堂教學(xué)中加大了對這部分內(nèi)容的講解力度，補充傳授其在實際應(yīng)用中可能出現(xiàn)的異常及應(yīng)對措施等內(nèi)容。此外在課堂教學(xué)結(jié)束后一般安排2～3周的課程設(shè)計，從往屆電子競賽試題中精選題目布置給學(xué)生，告訴學(xué)生大致的分析思路和查找資料的方法，但不提供具體的解決方案。方案評價標準并不是簡單的對錯，而是能不能提出對原理有深入理解的方案、方案的創(chuàng)新性和合理性如何。這樣讓學(xué)生通過自己的摸索，逐漸找到解決問題的辦法。同時，鑒于硬件電路的調(diào)試是一項比較復(fù)雜的工作，著重告訴學(xué)生判斷分析電路故障的思路和操作技巧，使學(xué)生掌握調(diào)試硬件電路的方法，而不僅僅是簡單地解決具體問題。
　　（3）在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中，傳統(tǒng)的實驗安排多屬于教材內(nèi)容的驗證性實驗，綜合設(shè)計性的實驗較少，這不利于學(xué)生活學(xué)活用和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。這種現(xiàn)象在“電路原理”、“模擬電路基礎(chǔ)”和“數(shù)字電路基礎(chǔ)”這幾門電路骨干課程中尤其明顯。為了改變現(xiàn)狀，嘗試對上述課程的實驗環(huán)節(jié)進行改革，把傳統(tǒng)的驗證性實驗學(xué)時壓縮到整個實驗學(xué)時的60%左右，設(shè)計性實驗占整個實驗學(xué)時的比例增至40%左右。其中綜合設(shè)計性實驗按照工程研發(fā)的形式組織，老師借鑒以往電子競賽的題目和實踐需求，給學(xué)生下達任務(wù)。學(xué)生根據(jù)任務(wù)自己查找參考資料，確立設(shè)計方案。經(jīng)指導(dǎo)老師審閱和修改后領(lǐng)取實驗設(shè)備和器材，開展設(shè)計和調(diào)試工作。最后撰寫實驗報告，對實驗過程和實驗結(jié)果進行綜合分析。
　　2.指導(dǎo)教師的教學(xué)和科研
　　我國《高等教育法》規(guī)定，現(xiàn)代大學(xué)的三大任務(wù)是：教學(xué)、科研和社會服務(wù)。目前各高校從事電子競賽的老師很多是剛工作的年青教師。因為專業(yè)水平和社會關(guān)系等因素的限制，在進入校門的頭幾年往往欠缺實踐動手的能力，在科研上成果寥寥。而電子競賽的題目往往有很強的實踐性，很多都是實際工程中經(jīng)常面對的問題。通過指導(dǎo)電子競賽，一方面可以促使老師們發(fā)現(xiàn)和反思以前教學(xué)中存在的問題，實現(xiàn)了教學(xué)相長。另一方面也鍛煉和提高了他們的實踐能力，促進了科研工作的開展。
　　3.創(chuàng)新型實驗室的建設(shè)
　　通過參賽，學(xué)校深深感受到建立創(chuàng)新型實驗室的必要性，近年來加大了創(chuàng)新型實驗室的建設(shè)力度。投入大量經(jīng)費建設(shè)了一批和電子學(xué)科相關(guān)的開放創(chuàng)新型實驗室，如智能汽車電子創(chuàng)新實驗室、大學(xué)生電子競賽實訓(xùn)基地創(chuàng)新實驗室、機器人創(chuàng)新實驗室和數(shù)控加工中心創(chuàng)新實驗室等，配備了雙面電路板快速制板設(shè)備、多功能電子綜合設(shè)計開發(fā)實驗裝置、嵌入式系統(tǒng)實驗裝置等設(shè)備，還購置了大量的數(shù)字存儲示波器、可編程信號發(fā)生器、頻譜分析儀等儀器，提高了實驗室的裝備和管理水平。
　　4.各種大學(xué)生科技協(xié)會的發(fā)展
　　很長一段時間以來，南京林業(yè)大學(xué)的各類學(xué)生組織文史哲色彩濃厚，科學(xué)技術(shù)意識嚴重不足。通過連續(xù)幾年的參賽，在學(xué)生中普及了科技和創(chuàng)新的意識。越來越多的學(xué)生加入到電子設(shè)計制作愛好者的隊伍中來。在這一潮流推動下，機電學(xué)院團委順勢而為，組建了大學(xué)生電學(xué)愛好者協(xié)會，配備了專門指導(dǎo)教師，每年還撥款5000元作為活動經(jīng)費。這些措施對提升學(xué)校電子信息類學(xué)生的動手能力、普及科技創(chuàng)新精神起到了良好的推動作用。

　　四、展望

　　競賽與教學(xué)的良性互動需要不斷在實踐中發(fā)展。南京林業(yè)大學(xué)今后將繼續(xù)積極參加各類比賽，并在一些領(lǐng)域進行新的嘗試。例如，未來可以讓研一學(xué)生也參與進來，協(xié)助培訓(xùn)和指導(dǎo)本科生，從而為研二的科研工作打下基礎(chǔ)。這對研究生的教學(xué)和培養(yǎng)也有很好的促進作用。展望未來，只有通過“以競賽促教改”這種方式，及時從參賽中獲取經(jīng)驗，應(yīng)用于平日的教學(xué)改革中，才能切實提高教學(xué)質(zhì)量。反過來，教學(xué)質(zhì)量切實有效地得到提高后，也會為參賽獲得好名次打下最堅實的基礎(chǔ)。

　　五、結(jié)語

　　近年來各類大學(xué)生電子競賽如火如荼地開展，對傳統(tǒng)高校電子類專業(yè)的教學(xué)改革和學(xué)生培養(yǎng)工作帶來的沖擊是巨大的。參賽中收獲的無數(shù)經(jīng)驗和教訓(xùn)已經(jīng)說明，我國高校傳統(tǒng)的工科教育方式已不能滿足當前國內(nèi)社會發(fā)展的需要。只有進一步深化改革高校的辦學(xué)方式，建立創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)體制，才能順應(yīng)社會對高校人才培養(yǎng)的要求，促進高等教育質(zhì)量的提高。

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