電子設計競賽的題目設計研究
時間:2022-03-27 04:15:00
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全國大學生電子設計競賽是教育部倡導的大學生學科競賽之一,是面向大學生的群眾性科技活動,目的在于推動高等學校促進信息與電子類學科課程體系和課程內容的改革。從1994年的首屆試點到今年已經成功地舉辦了十屆,受到了各大專院校及社會各界的廣泛關注,已成為我國電子信息類學科競賽中持續時間最長、競賽規模最大、頗具影響力的大學生學科競賽活動,對促進高校教學改革和培養優秀人才起到了非常重要的作用。許多高職院校從成立之初,對參加大學生電子設計競賽非常重視,派隊參賽的高職院校逐年增加。從2007年開始,全國大學生電子設計競賽采用了本科生組與高職高專組分開競賽的形式,大大增加了高職生的參與人數和獲獎機會。電子設計競賽對推動高職院校電子信息類專業的課程體系與教學內容的改革起到了促進作用,許多院校以競賽的內容、要求與形式為導向開展教學改革,對加強學生動手能力的培養和工程實踐的訓練;提高學生針對實際問題進行電子設計、制作的綜合能力;培養學生的創新設計能力、協作精神,提高學生的綜合素質都產生了積極的影響。
1對電子設計競賽高職組試題的探討
大學生電子設計競賽命題一般是以電子電路(含模擬和數字電路)應用設計為主要內容,可以涉及模-數混合電路、單片機、可編程器件、EDA軟件工具和PC機(主要用于開發)的應用。題目包括“理論設計”和“實際制作與調試”兩部分,著重考核學生綜合運用基礎知識進行理論設計的能力,考核學生的創新精神和獨立工作能力,考核學生的實驗技能(制作、調試)。具體的競賽試題一般具有特定工程背景,其涉及的專業知識面廣,綜合應用性強。在給定功能和性能參數要求的情況下,由一個參賽隊在四天內共同設計、制作完成。起初在競賽的選題上,高職院校的參賽選手與本科生沒有什么區別,都是從同一組試題中進行選題,其競賽的成績與本科生差距明顯,多數參賽隊伍都難以按要求完成其中的理論設計部分。從2007年開始,組委會采用了本科生組(甲組)和高職高專學生組(乙組)分開的兩組競賽題目,高職組的題目相對本科組除難度小些,要求降低外,其他方面并沒有多大區別,仍然是以電路的綜合設計與制作為主,評分標準也大體相同。從今年9月份舉辦的競賽來看,仍是這種情況,給人的感覺只是本科生試題要求的縮水。競賽對高職生在理論設計上的要求分量顯得過重,與當前高職教學改革的方向似乎有些偏離。高職教育在我國經歷了十多年的發展,全國各類高職院校成立之初,課程的設置與本科院校同類專業差別不大,許多課程只是本科課程的壓縮。隨著高職教學改革的深入開展,其培養目標和職業崗位定位越來越清晰。教育部對高職生的培養目標是要求學生具有較強的動手能力與實踐能力,要求學生畢業后從事生產第一線的設備維護、維修、安裝、調試等工作,這與就業市場對高職生的需求是相符的。高職的課程改革也逐漸走上了以就業為導向,校企合作、工學結合的道路。在這種趨勢下,大學生電子競賽對高職生在電路綜合設計方面的要求則難以發揮導向作用,以至于一些院校為了應付競賽而另外為參賽選手開設培訓課程的情況。既然競賽專門開設了高職高專組,在題目的設計和要求上是否能多考慮高職教育的特點和職業崗位的要求,不僅在難度上與本科組有所區別,在競賽的側重點和評分標準也應有所不同。例如本科組可側重綜合設計,高職組側重制作和測試,這樣更符合不同層次的高等院校對人才培養的定位要求。
2綜合設計型人才難以成為高職教育的培養目標
雖然高職生也是從每年的高考中錄取的,但是在入學分數上畢竟比本科生差了一個等次,這個差距反映出他們的中學知識基礎和學習能力與本科生的差距。許多學生讀高職是想學一門專業技術,希望在動手能力上強于本科生,在今后的就業市場上找到屬于自己的位子?;A、能力和心理上的定位預期決定了他們中的大多數人難以在電子電路的綜合設計上有所作為。電子信息技術是現代科學技術中的高新技術,其理論抽象、高深,初學者不容易理解和掌握。高職生由于中學的物理和數學基礎較差,教學中他們普遍反映專業理論課程的學習難度大,感到內容抽象、難以掌握,理論考試不及格的情況在各高職院校都較為普遍。另外,高職生在校學習時間短,也制約了他們深入、全面地學習電子信息技術和相關知識。許多高職生實際在校學習時間為2年或2年半,最后一年或半年學校安排到企業實習。所以每屆參賽的高職生,多以二年級的學生為主,以他們的課程安排來說,還只是學了一些基礎理論,加上近年來的高職教學改革更側重于培養學生的動手實操能力,許多理論課程被壓縮,或降低要求,有設計要求的課程很少。在這種情況下,培養的高職生大多數不具備綜合全面的設計能力。因此,課程難度與學習時間的限制決定了難以將高職生培養成為電子電路方面的設計型人才。就業市場對高職生的需求和定位也越來越清晰,多數電子企業并不要求高職生具備設計開發電子產品的能力。以我校應用電子技術專業多年來畢業生的就業情況來看,在電子行業工作的大多數畢業生都是從事電子產品的生產制造與維修工作,只有極個別的學生有機會從事電子產品的設計開發。因此,就業的導向也決定了高職電子信息類專業教學不能以培養設計開發型的人才為目標。
3以專業職業崗位技能要求為導向設計高職競賽題目
高職院校的辦學目標定位就是要培養出符合區域經濟發展需求的高素質技能型人才,其核心任務就是要提高學生的職業技能與綜合職業素質。在電子產品的設計、制造和服務領域,職業崗位對高職生技能的要求是能夠從事更高級、更復雜、更精細的工作。如果考慮到目前高職教育的特點,以電子專業職業崗位技能要求為導向設計高職電子競賽試題,可以從兩方面考慮出題,一是以電子電路的制作與測試為主;二是以電子產品故障的分析與維修為主。這兩方面是電子信息專業的高職生要掌握的主要職業技能,把這兩方面的職業技能要求引入到競賽中,通過賽項的設計將引導高職泛信息類相關專業課程設置和教學改革、人才培養模式改革與創新方向。大學生電子設計競賽高職高專組的命題設計,可以側重考核參賽者的電路制作與測試能力,降低對電路綜合與程序設計要求,甚至不做要求,直接給出電路原理圖和控制程序,變設計制作為分析、制作和測試為主。讓高職生在識讀電路原理功能、弄清信號流程、讀懂程序設計的基礎上,進行PCB電路板的設計制作;元器件的選擇安裝;程序的輸入調試;電路功能的實現;整機性能參數的測量。以充分反映參賽的高職生對電路的理解和將圖紙變為實物的技能水平。全國職業院校技能大賽高職電子信息類的選題,可以以電子產品故障的分析與維修為主。今年全國職業院校技能大賽高職組的“芯片級檢測維修與信息服務”試題,就是按照完整的芯片級維修工作過程設計競賽題目,競賽內容體現實際工作過程的真實性。今后的競賽若能以電子產品整機的維修作為競賽項目(如數字電視、手機、電腦、數碼產品等),在一個產品上設置多種故障,能涉及更多更全面的維修知識和技能。對高職生的維修技能要求應與經驗型維修有所區別,應重點要求能從硬件和軟件原理分析,儀器檢測等分析復雜故障,寫出故障分析報告。對于一般的維修技能也應有所要求,如根據電路板繪出局部電路圖、軟件的擦寫、芯片的拆焊、元器件的代換、維修工具的使用等。
4高職電子信息專業培養的能力目標定位
多年來,高職電子信息專業能力培養的目標定位不很清晰,常常與本科院校和中專技校的同類專業定位相混淆,本科定位以電路的綜合設計為主、中技定位側重實際操作(如維修制作等),高職定位常常是兩頭靠,往往造成高不成、底不就的局面。如何體現高職高技能人才的培養定位,避免與本科和中技沖突。我認為高職應側重的是分析與測試方面能力的培養,例如元器件與電路的分析與測試;焊點質量的分析與檢測;程序的分析與調試等,所以高職生應具備的關鍵能力是識讀分析電路圖和程序的能力,以及相應分析檢測工具(電子測量儀器和工具軟件)的使用能力。無論是作為電子產品高級維修人員、還是產品制造分析的高級技術人員都需要看懂電路原理圖,能讀懂控制程序,且能熟練使用電子測量儀器和工具軟件進行分析檢測。只有這樣,才能做到解決維修中的復雜故障;才能在產品的開發和生產中完成制作、安裝、調試、測量等各項技術要求高的工作。所以,分析檢測能力作為高職電子信息專業側重培養的能力目標,這個定位即有別于本科的設計開發,也不同于中專技校的一般操作。對高職生這方面能力的要求,應是各類電子競賽命題中重點考慮的內容。
以賽促教,推進專業教學改革是電子競賽的目的。高職組的電子競賽命題需要建立在分析高職教育和高職生特點;充分了解專業職業崗位能力要求;以就業為導向的基礎上。通過設置接近工程過程實際的競賽內容,充分帶動高職信息類相關專業在教學內容、教育教學方法以及實習實訓等環節的改革與創新,引導高職信息類教育重視工作實際和學生能力培養,引導高職院校面向就業市場和產業需求,變被動的教學改革為適應市場的主動教學改革,建立適于大規模、高質量、應用型IT人才培養的教育模式。