关键词： 电子技术课程设计 教学设计 教学过程
电子技术课程设计是在电子技术实验的基础上进行的综合性的实验训练，是电子技术课程的实践性教学环节，是对电子类和其他相近专业学生进行综合能力培养的实践课程，对于全面、系统、深入地理解与掌握电子系统的知识、设计方法具有重要的教学意义。
1.电子技术课程设计的重点与要求
本课程的重点是电路设计，内容侧重综合应用所学知识，设计制作较为复杂的功能电路或小型电子系统。一般给出实验任务和设计要求，通过电路方案设计、电路设计、电路安装调试和指标测试、撰写实验报告等过程，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，提高电路设计水平和实验技能。在实践中着重培养学生系统设计的综合分析问题和解决问题的能力，培养学生创新实践的能力。
电子技术课程设计一般要求学生根据题目要求，通过查阅资料、调查研究等，独立完成方案设计、元器件选择、电路设计、仿真分析、电路的安装调试及指标测试，并独立写出严谨的、文理通顺的实验报告。
具体地说，学生通过课程设计教学实践，应达到以下基本要求：建立电子系统的概念，综合运用电子技术课程中所学习到的理论知识完成一个电子系统的设计；掌握电子系统设计的基本方法，了解电子系统设计中的关键技术；进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用器件的原则；掌握查阅有关资料和使用器件手册的基本方法；掌握用电子设计自动化软件设计与仿真电路系统的基本方法；进一步熟悉电子仪器的正确使用方法；学会撰写课程设计总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
2.电子技术课程设计的教学过程
电子技术课程设计是在教师指导下，学生独立完成课题，达到对学生理论与实践相结合的综合性训练，要求本课程设计涵盖模拟电路知识和数字电路知识，因此课程设计的选题要求包含数字电子技术和模拟电子技术。
教学环节可以分为以下四个部分。
2.1课堂讲授。
课程设计开始前，需要确定指导老师。由指导老师通过两学时的教学，明确课程设计的要求，主要内容包括课程介绍、教学安排、成绩评定方法等。
在课堂教学环节中，指导老师介绍课题的基本情况与要求，要求学生从多个课题中选择一个。
2.2设计与调试环节。
2.2.1前期准备、方案及电路设计。
前期准备包括选择题目、查找资料、确定方案、电路设计、电路仿真等。在确定方案时要求学生认真阅读教材，根据技术指标，进行方案分析、论证和计算，独立完成设计。设计工作内容如下：题目分析、系统结构设计、具体电路设计。
学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证与选择，确定总体方案。此后是对方案中单元电路进行选择和设计计算，称为预设计阶段，包括元器件的选用和电路参数的计算。最后画出总体电路图（原理图和布线图），此阶段约占课程设计总学时的30％。
2.2.2在实验室进行电路安装、调试，指标测试等。
在安装与调试这个阶段，要求学生运用所学的知识进行安装和调试，达到任务书的各项技术指标。
预设计经指导教师审查通过后，学生即可购买所需元器件等材料，并在实验箱上或试验板上组装电路。运用测试仪表调试电路、排除电路故障、调整元器件、修改电路（并制作相应电路板），使之达到设计指标要求。此阶段往往是课程设计的重点与难点，所需时间约占总学时的50％。
2.3撰写总结报告，总结交流与讨论。
撰写课程设计的总结报告是对学生写科学论文和科研总结报告能力的训练。学生写报告，不仅要对设计、组装、调试的内容进行全面总结，而且要把实践内容上升到理论高度。总结报告应包括以下方面：系统任务与分析、方案选择与可行性论证、单元电路的设计、参数计算及元器件选择、元件清单和参考资料目录。除此之外，还应对以下几部分进行说明：设计进程记录，设计方案说明、比较，实际电路图，功能与指标测试结果，存在的问题及改进意见，等等。
总结报告具体内容如下：课题名称、内容摘要、设计内容及要求、比较和选择设计的系统方案、画出系统框图、单元电路设计、参数计算和器件选择。画出完整的电路图，并说明电路的工作原理。组装调试的内容，包括使用的主要仪器和仪表；调试电路的方法和技巧；测试的数据和波形并与计算结果比较分析；调试中出现的故障、原因及排除方法。总结设计电路的特点和方案的优缺点，指出课题的核心及实用价值，列出系统需要的元器件清单，列出参考文献，收获、体会，并对本次设计提出建议。
2.4成绩评定。
课程的实践性不仅体现实际操作能力，而且体现独立完成设计和分析的能力。因此，课程设计的考核分为以下部分：设计方案的正确性与合理性。设计成品：观察实验现象，是否达到技术要求。（安装工艺水平、调试中分析解决问题的能力）实验报告：实验报告应具有设计题目、技术指标、实现方案、测试数据、出现的问题与解决方法、收获体会等。课程设计答辩：考查学生实际掌握的能力和表达能力，设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神及创新精神，等等。
3.电子技术课程设计的步骤
在“电子技术基础”理论课程教学中，通常只介绍单元电路的设计。然而，一个实用的电子电路通常是由若干个单元电路组成的。通常将规模较小、功能单一的电子电路称为单元电路。因此，一个电子系统的设计不仅包括单元电路的设计，还包括总体电路的系统设计（总体电路由哪些单元电路构成，以及单元电路之间如何连接，等等）。随着微电子技术的发展，各种通用和专用的模拟和数字集成电路大量涌现，电子系统的设计除了单元电路的设计外，还包括集成电路的合理选用。电子电路的系统设计越来越重要，不过从教学训练角度出发，课程设计仍应保留一定的单元电路内容。
电子系统分为模拟型、数字型及两者兼而有之的混合型三种。
虽然模拟电路和数字电路设计的方法有所不同（尤其单元电路的设计），但总体电路的设计步骤是基本相同的。
电子电路的一般设计方法与步骤包括：总体方案的设计与方案论证、单元电路的设计、单元电路间的连接方法、绘制总体电路草图、关键电路试验、EDA仿真、绘制正式的总体电路图等。
4.电子技术课程设计的效果
学生经过这样系统训练后，各方面技能都通过考核，为后续课程的学习打下了扎实的基础。
参考文献：
［1］高吉祥，易凡，丁文霞等.电子技术基础实验与课程设计（第二版）［M］.北京：电子工业出版社，2006.
［2］杨志忠，华沙，康广荃.电子技术课程设计［M］.北京：机械工业出版社，2008.
关键词：高职教育 电子设计大赛 训练 创新能力
课 题：湖北省教育科学“十二五”规划2012年度立项课题，课题编号：2012B397。
全国大学生电子设计竞赛已成为一个交流办学经验、培养电子专业创新人才、推动教学改革的重要平台，也是人才培养水平、专业办学实力比拼的重要平台。在历年比赛中，笔者学校派出的竞赛小组均取得了优秀成绩，每年都获得湖北省一等奖，特别是在2011年的大赛中一举夺得了高职高专组全国一等奖。笔者作为指导教师，亲历了从组织比赛到大赛结束的整个过程，现将历年以来竞赛指导培训工作的点点滴滴进行分析、整理、总结，供大家参考。
一、组织策略
1.克服困难，统一思想
电子大赛的困难首先在于组织工作非常复杂，第一次参赛往往会感觉无从下手；其次，大赛投入大，一般需要十多万元，学校领导是否支持心中没底；第三，大赛培训任务重、要求高。尤其对指导教师的要求高，教师要达到能指导大赛的水平必须经过自我学习、外界培训的艰苦学习过程。
鉴于此，笔者学校派出四名骨干教师到大赛经验丰富、成绩突出的武汉职业技术学院、黄冈职业技术学院、湖北职业技术学院等兄弟院校学习，了解参赛内容，学习组织经验。特别是了解到黄冈职业学院最初参加大赛时，很多教师甚至都不会应用单片机开发系统，条件非常艰苦，但他们说干就干并且取得了较好成绩，这一点也使笔者学校下定决心，从领导到教师统一思想，上下一心，迅速走入正轨。
2.统筹规划，科学安排
全国电子大赛培训工作是一个系统工程，从第一阶段基础培训到第二阶段综合实训，再到第三阶段实战训练，要循序渐进，参赛队员选拔、教练员分工、项目选取、训练日程编排要科学合理。
一是教师要根据专业发展需要并结合自身特长分配合适的任务，同时要安排青年教师参与培训组织和学习，提升他们的实践能力和双师素质。二是要把大赛期间所需显示驱动模块、直流伺服控制模块、开关电源模块、模数转换模块、功率放大模块的制作列为前期训练项目，在前期训练的同时完成后期大赛所需的功能模块。三是大赛协办单位提供原件、集成芯片、开发系统，这些大赛命题一般会有所涉及，所以训练期间要尽可能选用。四是项目安排要有一定的针对性。全国电子大赛每年的命题基本可以划分为六个类型：电源类、信号源类、放大器类、高频无线电类、仪器仪表、控制类。学校应根据自身实际情况和专业发展方向初步预定未来选题方向，瞄准此方向并作针对性训练。否则面面俱到，没有重点、没有针对性，训练就不会深入，就达不到好的效果。五是学生的训练要有重点。比赛期间，为了保证学生在规定时间内完成比赛的全部任务，一个队三个学生要按“电路设计、程序编制”“电路搭建、电路调试与指标测试”“设计报告的撰写”进行分工协作。三个方面都直接影响大赛的成绩，不可偏废。六是科学编排日程，保证训练效率。大赛训练难度大、强度大、周期长、任务重，要松紧有度、劳逸结合，要一个一个项目有序推进，训练、交流、总结要有机结合，特别是在假期训练期间要安排一定的休息时间，安排一些体育活动，让学生身心得到放松，提高训练效果，切忌打疲劳战。
3.合理选拔，重在培养
学生是比赛的主体，学生的素质、基础、态度是影响比赛成绩的关键因素。教师可以在学生报名、辅导员推荐的基础上，组织理论考试和技能操作考核选拔队员。
第一，将学生的基本功（模电、数电）考查放在首位。电子大赛培训的内容很多都超出学习范围，需要学生进行拓展学习，因此学生的基本功不仅能客观反映学生的素质和功底，同时也是学生能否不断进行拓展学习的基石。第二，在注重学生理论功底的同时，要注重考查学生的动手能力和学生的综合素质，尤其是学生的思维品质和学习习惯非常重要。因为大赛对学生学习能力、实践操作能力、归纳分析能力、交流沟通能力、总结评价能力都有较高要求。第三，注重考查学生吃苦耐劳的精神。很多学生刚开始时兴趣浓厚、热情满怀，随着学习训练难度、强度的增加，部分学生会丧失信心，打退堂鼓。这样的学生不仅自己会放弃，而且会在队员中产生消极影响，从而影响到整个大赛队伍的稳定。因此，教师在选拔队员时，要适度地让学生了解大赛的难度，要充分考查学生的毅力和精神。第四，分阶段逐步挑选。采取 “金字塔”式的末位淘汰，对参加培训学生分阶段进行考核，考核通过者进入下一轮的培训，要根据情况逐步淘汰一部分确实不具备参赛能力的学生。
二、培训方法
1.抓基础
基础是一切创新和实践活动的基石。在基础培训中，笔者学校一手抓元器件的典型应用，一手抓单元电路的模块化设计与制作。
（1）元器件的典型应用。电子元器件是组成实际电路的基本部件，只有熟练掌握了各种元器件的性能及典型应用，才能设计出高质量的实用电路。笔者学校从品类繁多的电子元器件中精选了大赛中常用到的各种元器件，系统地介绍了它们的型号、种类、结构特点、主要参数以及选用方法等实用知识，并让学生对它们的典型应用进行深入学习。
（2）单元电路的模块化制作。如果把元器件比做细胞，那么单元电路就是器官，单元电路的培训采用模块化的方式进行。笔者学校将培训内容分成稳压电源模块、电压放大电路模块、功率放大电路模块、运算比较电路模块、信号发生器模块、脉冲开关电路模块、计数器模块、编码电路模块、定时器模块、传感器电路模块、显示电路模块、控制电路模块等，加以分析和训练。通过对这些典型单元电路模块的逐一分析、设计、制作， 使学生形成相对固定的规范。这种方式的培训使学生掌握了知识并能够灵活应用，保证了比赛中设计作品的质量和制作效率。
2.重实战
要想在比赛中取得理想成绩，学生还必须具备应战自如的能力。为此，笔者学校采用实战模拟教学法，即模拟比赛时的真实状况，例如举办一次模拟大赛。大赛给出真实的电子设计比赛背景，要求学生在规定的时间内，完成某一作品的审题、设计、制作并完成设计制作报告，有时甚至可以给出一些干扰因素，以提高学生在复杂的环境中分析问题、解决问题的能力。动态环境能很好地锻炼学生的综合素质和能力，增强他们的实践经验。
3.加强团队合作
笔者学院特别邀请有丰富一线设计经验的企业工程师加入指导团队，教练组成员相互交流、相互学习。不仅教练组所有成员相互合作，学生们也是如此。电子设计大赛要求三人组成一个队，组员们在顺境中要相互提醒，保持冷静，在逆境中要相互鼓励，共渡难关，出现问题时不能相互埋怨。这样不但提高了设计课题层次和学生的整体设计水平，同时培养了学生的整体观念，增强了学生们的责任心和团队合作精神。
参考文献：
[1]全国大学生电子设计竞赛组织委员会.全国大学生电子设计竞赛章程[EB/OL][2007-08-13].http：//.cn/news.asp？bid=1.
[2]徐健，刘瑞娟.高校学生电子设计大赛训练方法谈[J].九江职业技术学院学报，2009（2）.
关键词：电气控制；实训系统；屏幕
1 引言
高等职业院校要办出特色，校内的实训基地和实训设备是必不可少的。社会经济的飞速发展，校内实训设备的更新换代无法跟上时代的步伐，因此高等职业院校对于技术型人才培养方式方法相比于实际生产中存在一些差异，导致院校培养出来的技术型人才无法满足企业的需要。此外，电气控制设备的实训是我国维修电工职业鉴定中的一项传统、重要的考核项目，是维修电工工种的一种基本技能，在针对该项目进行培训时，一般传统的方法是指导教师在实训室进行操作演示，由学员跟着指导教师的方式方法进行学习。学员在这种学习模式下很可能因为枯燥就对此失去了兴趣。指导教师教学也变得比较繁重。
为了使指导老师从繁重的体力劳动中解脱出来，同时提高学员的学习兴趣，提高电气设备控制项目的训练效率和效果，设计了一种电气控制设备智能化实训及考核装置。学员可以通过控制单元对显示屏所显示的被控对象进行实时监测。激发学员对电气设备控制实训课程的学习兴趣。同时与当前实际社会生产相结合的方式进行实训教学，最大程度的满足用人单位对于岗位人才的需求。
2 系统设计
根据多数院校电气设备线路设计及调试课程没有控制对象或者控制ο缶驼攵缘ジ龅缁的现象设计了一套智能化机床电气实训装置。在物理结构上，设计了机床线路操作实训平台，可供多种机床线路配线使用，并设计了完全电气隔离的I/O端口，在智能屏上实现了新颖的工业控制对象，并且通过控制触摸屏可以观察工艺过程，让学者在学习前也可以了解机床电气工艺，以便更好的完成机床电路设计项目。设备集传统机床电气实训和三维动感画面模型于一体的现代化装置，可以通过画面切换选择控制对象。在满足传统电气实训的基础上，增加了动感多功能可视化的三维立体控制对象和智能考核系统平台，结合APP教学资源平台，体现了人性化和个性化的特色，实训设备的创意性和实用性体现了一流的实训水平。系统总体示意图如图1所示。
3 系统总体示意图
此装置现代化电气实训装置可作为电气类职业技能训练的教学设备，适用于相关职业技能实训、社会培训及国家职业资格鉴定等方面。教学中可以根据不同等级的学员自由选择教学案例，在人机界面查阅教学任务和资料，根据动感控制对象进行实际配线，完成电气安装与调试。三维控制对象和电气线路进行完全电气隔离，保证电气安全，实现很好的教学效果，体现了职业教育的技能性、知识性、职业性、完整性特点。本项目融入了现代化教学手段进行设计开发，具有极强的应用和推广价值。
4. 实训装置关键技术
该装置本身控制单元与显示单元（被控对象）之间通过电平转换部分实现相互的电平转，可以模拟实际线路连接进行相应的控制操作。实训中控制单元可以采用多种型号PLC进行替换使用，方便不同种类实训课程的需要。显示部分由软件设计实现人机交互功能。该设计的实训箱整体利用模块化思维，主要部件采用模块化形式方便调试以及后续的维护工作，其主要包括电源部分、PLC控制器部分、屏幕显示部分以及电平转换部分这四大部分。总体框图如图2所示。
（1）单片机部分：是该系统的控制核心。负责整个装置系统的控制、信息的传输数据的处理以及检测按键系统，同时还要控制显示屏的显示，作为主控芯片，芯片的选择是十分重要的，经对比发现选用STM32F103单片机能够满足本系统的功能要求。
（2）电源部分：该部分为整个系统提供电能，是整个系统装置的能量储存区，为整个系统装置提供一个稳定的电源，工作电源采用～220V、～380V及+24V。
（3）电平转换单元：利用光耦以及一些器件组成电平转换单元。
（4）显示部分：根据设计要求，显示部分的作用是能够让学生直观的观察被控对象同时还可以与单片机部分进行通讯，因此采用工业串口屏作为此装置的显示部分。
（5）通讯部分：采用串口通讯与以太网通讯双重通讯协议，满足大部分通讯需求。
参考文献：
[1] 郝飞 ，马前帅等. 基于WIFI网络的电子电路故障检修实训装置的设计[J].《电子技术与软件工程》 ， 2015 （15） ：108-109
高校电类本科专业指通信工程专业、电子与信息工程专业、电子科学与技术专业、电子信息科学与技术专业、计算机科学与技术专业、自动化专业、电气工程和自动化专业等.这些电类专业在专业基础理论课、实践教学体系方面有许多共同之处，是参加电子设计竞赛的主力军.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，有助于高等学校实施素质教育，培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风；有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力；有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才的脱颖而出创造条件.
2高校电子设计竞赛的组织
全国大学生电子设计竞赛由教育部高等教育司和信息产业部人事司共同主办，负责领导全国范围内的竞赛工作.各地竞赛事宜由地方教委（厅、局）统一领导.为保证竞赛顺利开展，组建全国及各赛区竞赛组织委员会和专家组.以高等学校为基本参赛单位，参赛学校应成立电子竞赛工作领导小组，负责本校学生的参赛事宜，包括组队、报名、赛前准备、赛期管理和赛后总结等.高校在组建成立电子竞赛工作领导小组时，如果学校电类专业单一，可设常设机构，由具体电类专业所在院系负责、教务处、学生处、团委、后勤集团等单位参与；若学校电类专业较多，可由电类专业相关院系轮流担任理事，按届组织，其它院系积极参与，教务处、学生处、团委、后勤集团等单位参加，适当引入竞争机制.在参赛小组的选拔中，首先由学生自由组队报名，要求组队后的3个队员各自具有较强的能力且队员之间能配合默契，在单片机系统设计与应用，模拟和数字电路的应用，硬件焊接与调试，计算机编程以及撰写设计报告论文等方面要有所分工；然后组织报名参赛队进行选拔考试，内容包括模拟电路、数字电路、单片机、传感器等方面的基本知识及应用，典型测量系统的设计方案，对电子竞赛的了解，参加竞赛的优势自述等；最后指导教师根据各参赛队成员选拔考试的结果、面试表现以及综合考虑各参赛队在团队合作、硬件制作、软件编程、报告撰写能力等方面的实力，确定参加竞赛的组数和各组成员.电子设计竞赛的命题范围广,涉及到电子技术(模拟电路、数字电路)、高频电子线路、通信原理、单片机技术、可编程器件等多门课程,并鼓励新技术的应用.这就要求赛前指导老师要有更宽的知识面和更丰富的实践经验.年青教师对新技术、新软件上手快,但实践经验缺乏,老教师经验丰富但计算机应用和新技术的掌握上又有不足.为了发挥特长,实现互补,在赛前指导上成立赛前指导小组,在小组中注意年龄和特长的结合,注意学科的结合.教师在指导学生的过程中相互学习,共同提高.知识和经验的相互渗透和补充促进指导老师的业务素质的提高,这使教师能够在日常的教学和科研中发挥更大的作用,推动师资队伍建设.
3参赛学生的培训
3.1参赛学生的现状
参加电子设计竞赛的学生一般是大学二、三年级的学生，已学习了很多相关课程的理论知识，也具有一定的实践能力，特别是在外语能力、计算机能力、单片机编程能力、查阅文献能力方面.但是在模拟电路，单片机硬件，电路安装工艺，如何根据系统性能指标设计电路方案和确定单元电路的性能指标，单元电路调试排错能力，系统的联调方面却存在着一定的不足.学生在此前的课程中，虽然学习过一些电子设计制作中常用的软件，如Protel电子原理图的设计，印刷电路板设计绘制，以及电子逻辑分析仿真等，但是缺乏一定的深度，其熟练程度需加强.常规电子仪器（如示波器、信号发生器、仿真器、扫频仪、万用表等）的使用不够熟练.虽然学生在电工电子、电子线路等实验课中使用过常规电子仪器，但是往往更换型号后就不能很快地熟练使用，影响电路的调试速度.另外学生的“单片机原理与技术”课程实验通常采用普通的51单片机，而电子竞赛往往会使用一些功能强大的单片机，因此在开发工具和仿真器方面存在差异.学生在培训期间，要加强理论与实践的结合，使学生在电子竞赛中涉及的知识点的深度和实践动手能力方面能得到很快的提升，这样才能确保在电子竞赛期间顺利完成竞赛的设计任务.为了鼓励电类大学生积极参加电子设计竞赛培训全部过程（包括前期课程与后期竞赛培训），可在完成竞赛训练作品设计与设计报告后，由指导教师给出相应成绩，可替代相应一门课程或实践环节的成绩，如“电子系统设计”、“认识实习”、“电子技术课程设计”等.
3.2培训内容选择、方案讨论及实际制作
如何在一个相对短的时间内尽快地提高参赛学生的设计开发和实践动手能力是培训阶段要解决的关键问题，在辅导中采用实战训练的方法，即模拟进行一次次的竞赛过程.包括给各组布置不同的设计题目、限时提交设计方案、全体队员集中由各组分别介绍设计方案并进行交流讨论、指导教师点评、各组分别实际制作、撰写设计总结报告，最后进行实物演示和总结答辩，这样尽管每个组只具体设计制作了一个系统，但是通过互相交流，对其它组所涉及的技术也有较系统的了解，在以后类似技术的实际设计制作过程中能起到事半功倍的效果.在培训开始时，向参赛学生详细介绍大学生电子竞赛的竞赛规则、竞赛命题、评审和评奖等方面的情况，邀请已参加过电子竞赛的高年级学生介绍参赛期间的注意事项及参赛体会；对历年的大学生电子竞赛题目、实现的方案、获奖小组的总结报告等进行深入的破析和讨论；让参赛学生对竞赛及要求有一个全面的了解.引导学生既要重视困难又不能畏惧困难，在充分认识本小组的优势与弱势的情况下，心理上充分地做好艰苦训练的准备.组织责任心强、具有相当专业技术水平和经验丰富的老师，针对电子竞赛的特点，在模拟电路、数字电路、单片机应用技术方面进行讲解，讲解中对基本电路的原理，实现的方法，相关电路的主要性能指标及测试方法、设计及调试中需要注意的事项作简明的介绍，对涉及的电子元件进行实物展示，对一些辅助设计软件、查阅科技论文的方法及常用的电子元器件及应用的网站作一些推荐性的介绍.
从历年的竞赛题目中确定各参赛小组的第一次训练题目，尽量做到各参赛小组选择不同的训练题目，按照电子竞赛的要求，规定在一个适当的时间内完成实物的制作、性能指标的测试、总结报告的撰写.然后由各小组对训练情况进行详细的介绍，各小组之间展开广泛的讨论，商讨是否有更好的实现方案，设计的电路及测试的结果是否合理，撰写的报告是否严谨，尽可能地发现训练中的不足之处，辅导老师根据各组的完成情况进行讲评.要求各小组根据讨论情况在1～2天时间内完善制作的实物及报告，同时要求各小组对另外小组的实物进行测试，通过相互交流在相对短的时间内能掌握更多的知识.在第一个实际系统设计后，协商电子设计竞赛第二次训练题目，要求尽可能多地涉及未曾接触的知识点，在规定的时间内完成设计任务，然后各小组演示实物的功能，测试电子系统的各项指标，注重测试方法是否正确，测试性能指标是否符合设计要求，对于差异较大的需要认真分析其原因，找出合理的解决方案并实施.最后，要求各参赛小组认真整理前一阶段培训完成的实物，单元电路要求注明电源要求、详细且清楚的输入输出接口信息，达到的性能指标并形成文字，软件要求有整体的说明，需要占用的资源说明、语句有详细的注释.辅导老师对培训中出现的问题向学生做详细的介绍，对竞赛中容易出现的问题也需要提醒学生.在参赛的前一天不安排具体的工作，保证学生能休息好，以极佳的状态参加电子设计竞赛.
4竞赛过程中的注意事项
4.1注意竞赛纪律
全国电子设计竞赛采用全国统一命题、分赛区，“半封闭、相对集中”的组织方式.竞赛题目在竞赛开始时打开（如2009年全国大学生电子设计竞赛是9月2日8:00正式开始）.每支参赛队限定在提供的A、B、C、D、E、F等题中任选一题；要求认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》由赛场巡视员暂时保存.参赛者必须是有正式学籍的全日制在校大学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）供随时备查.每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员.竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地以外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须回避，对违纪参赛队取消评审资格.竞赛开始后，为保证竞赛工作顺利进行，参赛学校应组织专人负责提供竞赛所需设备、元器件、后勤保障等工作.竞赛结束后（如2009年全国大学生电子设计竞赛是9月5日20:00竞赛结束），上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存，并在指定时间前送到指定地点.
4.2竞赛题目分析及方案设计
参赛队员应仔细阅读所有竞赛题目，根据自己组3个队员的训练情况，选择相应的题目进行参赛制作.选择题目应注意题目中不应该有知识盲点，即要能够看懂题目要求.如果不能看懂题目要求，原则上该题目是不可选择的.设计制作分基本要求和发挥部分，一般各占50分，设计总结报告30-50分（2009年30分，以前50分）.应注意的是基本要求的各项分值题目中没有给出，但在发挥部分给出了各小项的分值，选择题目时应仔细分析各项要求.确定竞赛题目的时间原则上不要超过两小时，题目一旦选定，中途不要随意更改.确定竞赛题目后，参赛小组的3个队员应认真讨论设计方案，设计方案应考虑制作的可行性，包括元器件是否能够采购到都必须考虑.设计方案可以提出一到两个，或者确定一个方案，对有些部分作出两个或者两个以上方案.同时应尽快提出元器件清单，确定元器件库中没有的元器件，提出采购清单.元器件采购清单应提供元器件名称、型号、规格、数量、替代型号及规格.确定方案的时间应不超过6小时.
4.3元器件的采购和设计装配制作
元器件采购是保证竞赛顺利进行的基础，没有元器件，作品是不可能制作成功的.因为竞赛题目事先不知道，学生作出的设计方案也是各不相同，需要的元器件也是多种多样的，可以事先准备一些元器件，但不可能完全备齐.竞赛中采购是必须的.不同的院校在不同的城市，要保证能够采购到竞赛所需要的元器件，应在竞赛开始前两天，派1-2名老师到比较大的电子市场去采购，找好元器件供应商.竞赛开始后，竞赛学生不断的提出需要的元器件清单，由教师去购买，并以最快的速度运送给竞赛学生.在竞赛中，各队学生可以按照在训练中的分工，按照软件编程、硬件制作、设计总结报告写作三部分分头进行，每个队员各有侧重，注意分工合作.设计制作过程中，可以分模块设计、安装、调试，一步一步进行.3人之间要注意多沟通，多交流.遇到问题，要冷静处理，不要慌张.在设计、安装、调试的每一步，都需要两人以上进行核对和检查.特别是到总调试阶段，一定要格外小心，通电前一定要两人以上进行核对和检查，不要急于通电，否则通电烧掉作品而前功尽弃.作品应该在第四天的下午全部完成，到第四天下午没有完成的功能和指标，也就不要再做了.很有可能的是，为了追求更好的指标和功能，结果将已完成的部分弄坏了.负责设计总结报告写作的队员，要根据软件和硬件设计队员提供的电路图纸、程序清单等设计资料，按照设计总结报告写作要求进行整理.到第四天上午，除测试数据外，应全部完成.测试数据可以在作品调试完毕，竞赛结束前补充到设计总结报告中去.竞赛一般在第四天下午8点结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由赛场巡视员封存.封存时应注意文件完整，符合竞赛要求.作品要妥善包装，要能防止运输和搬运过程中的冲击和振动.整个竞赛时间是四天三夜，要注意竞赛时间的合理安排，注意休息和饮食，参赛学校应组织专人负责提供饮食后勤保障，使参赛学生保持充沛的精力，圆满完成竞赛.
摘要：实验实训室电源总控制台设计是针对职业院校实验实训教学管理、提高教学有效性的重要课题。笔者根据某校实训室设备的配置要求，结合实际经验，设计一款基于多种保护一体，监控送电、用电，集中控制的实验实训设备总控台。实践证明，这款基于安全可靠的实验实训室电源总控台适宜在同类实验实训室中推广应用。本文就基于安全可靠的实验实训室电源总控台的设计进行详细阐述。
关键词 ：实验实训室电源总控台安全防护
如何管理好不断增加的实验实训设备，使其充分发挥良好的教学效果，是职业院校管理者和教师值得研究的重要课题。在职业院校实验实训室建设中，电源总控台的设计是建设中的难题，因为一般实验实训设备制造厂不提供电源总控台，然而，电源总控台在实验实训教学中起着重要作用，是安全、有效实施教学的重要保障。
据调查，目前职业院校的电源总控台大致分两种情况：一是没有专门的电源总控台，以装在实验实训室墙上的配电箱代替，只起到电源引入作用，教师难以监控学生在实验实训操作台上的用电情况，存在着严重的安全隐患，触电事故时有发生。二是部分学校实验实训室虽然装有独立的电源总控台，但没有对实验实训操作台进行单独控制或分路控制，没有对线路的短路、过载、漏电等原因引起的故障进行综合保护，保护系统很不完善。下面笔者根据实际经验，设计一款安全可靠的实验实训室总控台，供同行分享。
一、设计技术要求
学校电工电子实训中心新建一个电气控制综合实训室，已从某教仪公司购买实训操作设备28台，56个操作工位，但无电源总控制台，技术参数要求如下。
1.电源输入
三相五线供电AC 380V±10%50Hz，最大进线电流：60A（阻性负载）。
2.电源输出
每路输出为三相五线供电AC 380V±10%50Hz，共28路，每路最大出线电流：2A（阻性负载）。
二、设计方案
1.设计思路
首先要考虑供电电压，本实训操作台有的设备需要220V供电，而有的需要380V供电，另一方面还要考虑电源负荷大小，这是电源接线时必须考虑的因素之一，以免影响仪器设备的正常使用。另外，在设计上必须考虑到安全可靠、工作稳定、操作方便、交互性强。所以本设计采用三相五线制供电，保护接零可靠，有急停保护开关，短路保护，欠压、失压保护，漏电保护等多功能保护系统，及时监控实验实训中的送电和用电情况，采用桥架走线，为避免不同负载之间的互相干扰，电源线分管敷设。控制路数要考虑设计余量，根据需要增加到30路。
2.控制线路设计
基于上述设计理念和技术要求，线路如图1所示，其工作原理如下。
（1）供电控制。该电源控制平台只要有380V电压进入，则三个电压表就会显示进来的电压值，如果三相压正常，则允许送电。合上电源总开关ZRCD1，则整个系统可以启动，按下启动按钮SB2，则控制整个系统工作的交流接触器KM得电吸合并自锁，此时三相电源指示灯HL1、HL2和HL3点亮；合上控制系统控制电源总漏电保护开关ZRCD2，单相电源指示灯HL4点亮，控制30路工作台允许接通电路。此时，若1号工作台需要供电，则旋转SA1处“开”状态，交流接器KM1得电吸合，KM1主触点闭合，将电源送到1号工作台，同时红色发光二极管点亮，代表送电正常，如果1号工作台要用电，则推上1号工作台上的漏电开关FZCD1即可，此时，绿色发光二极管点亮，代表1号工作台已经合上FZCD1了，表明1号工作台正在用电。其余29路工作原理与此相同。
（2）断电及保护控制。当需要切断1号工作台的电源时，只要在电源总控台上将旋钮SA1处“断”状态，交流接器KM1失电释放，KM1主触点断开，1号工作台断电，同时红色发光二极管熄灭，代表停止送电，其余29路原理相同。当某工作台上用电出现故障，则可以直接按下急停开关，交流接触器KM失电释放，所有的工作台断电，从而保护设备和人身安全。当电压不吸或然后停电时，接触器KM则断电释放，可以起到欠压和失压保护。本电源总控台装有总的漏电保护开关，当某工作台上发生短路、触电或其他漏电情况，万一工作台上的漏电开关拒动，则总的漏电开关ZRCD1自动跳开，防止短路、触电事故的发生，可起到后备保护，如果总控台上单相控制电路发生短路、触电或其他漏电情况，则单相漏电开关ZRCD2自动跳开，同样可防止短路、触电事故的发生。
3.控制台面板设计
本实验实训室总控台使用了30个旋钮，30个红色发光二极管，30个绿色发光二极管，2个漏电保护器，4个电源指示灯，3个电压表，1个启动按钮，1个急停按钮，本控制台面板布置框图，如图2所示。
4.控制台侧面板设计
为方便连接多媒体等设备，进行设备测试和检修，在控制台的侧面还装有三个单相三孔插座，一个三相四孔插座，如图3所示。
5.保护接地（零）系统的设计
实验实训室的接地一般分为工作接地、保护接地（保护接零）、防雷接地和防静电接地四种。工作接地是指保证供电系统稳定工作以及交流和直流电源系统提供的接地，要求三相变压器输出绕组接成星形接法，其中性点直接接地来实现；保护接地（或接零）是为保障人身及设备安全而设置的接地或接零，在绝缘损坏或漏电等故障条件下才发生作用，要求实验实训设备或电源总控台的金属外壳与接地桩或保护零线有良好的电气连接，如果与专用接地桩连接叫保护接地，与保护零线连接叫保护接零，三相五线制供电有专用保护零线；防雷接地是为保证建筑物防雷装置可靠工作而设置的接地；防静电接地是为防护静电、防护电磁干扰等的接电。根据《科学实验室建筑设计规范》和本实验实训控制台设计技术要求，本设计应重点关注在保护接零的设计和施工上，要确保每一个工作台上设备和电源总控台的接地电阻小于4Ω，采用TN-S配电方式，分别设置零线和保护接地的汇流排，即零排和地排，并标志清晰，各工作台的保护接零线要并联连接于地排上，并要求专用保护零线（PE线）与地排必须可靠相联，导线采用黄绿相间的多股铜芯线，线径一般要求与相线一致，压接线要采用“O”形的接线鼻子，以防脱落，排列整齐，连接牢固。
6.主要元器件规格选择
参照《低压开关设备和控制设备》（GB14048.5-2008）等相关技术标准，结合市场产品的可靠性和性价比，选择本电源总控台的主要元器件，主要元器件的型号和规格见表1。
三、效果评价
1.主要优点
（1）安全可靠、操作方便，采用三相五线制供电，紧急停止控制、具有短路保护，欠压、失压保护，漏电保护。采用转换开关进行各工作台控制，并带有送电指示和用电指示，交互性强。
（2）安装简单、维护方便，采用交流接触器集中远程控制，设置端子排，引出线接线简单、检查容易。
（3）监视清晰、观察方便，采用三个电压表对供电线路的三相电压分别进行测量，能够分别对各电路的电压进行观测。
（4）性能稳定、抗干扰强，采用1.5mm、2截面以上铜导线直接连接到工作台，没有弱电部分，不会产生误动作。
（5）按需连接、灵活组合，由多组分控台组合，各组分控台与总电源控制组采用航空插进行连接，适合实验室使用。
2.缺点及改进思路
本电源总控制台只适用于教师在讲授时都切断学生实验实训台的电源，当学生连好电路经教师检查无误才给学生实验实训台供电情况。但是当教师指导学生人数较多时，则难以有效组织，教师不得不频繁往返于学生实验台和总控台之间，增加了教师的工作负担。今后考虑用远程遥控和智能集成控制的设计加以完善。
经过笔者单位三年的使用证明，这是一款安全可靠的多功能实验实训室电源总控台，非常适用各类学校、特别是职业院校的实验实训操作台的电源总控制及保护，也适用于企业有多个操作台的电源总控与保护。
参考文献：
[1]赖珍明.关于职业学校实验室电源控制改造方案[J].职业技术教育研究,2012(8).
教学组在进行“任务驱动与学做合一”实训教学中，制定了实训流程。在任务的驱动下，学生按照流程进行实训，在分析、完成任务的过程中做到学做合一。以三相异步电动机延时正反转的具体项目为例设计流程图如图1所示。
1 “任务驱动与学做合一”教学总体目标设计
针对电工技术实训这门课程的特点，对课程任务进行项目化设计，以项目为载体，以任务为导向，将理论与实践相结合，使实训内容贴近工作实际，突出对学生专业技能的训练及职业素质的养成。
电工技术实训设计的项目内容有：低压电气控制实验、测量电路安装实验、基于S7-200PLC和触摸屏的三相异步电动机控制实验、变频调速实验等。比如在实施“基于S7-200PLC和触摸屏的三相异步电动机控制”实验时，该项目包含如下子任务：三相异步电动机正反转原理分析；PLC、触摸屏、断路器、熔断器、电机、热继电器、接触器等硬件如何外接线；工业触摸屏通讯设置；STEP7-MicroWIN V4.0、Wincc flexible 2008 sp4软件学习。这四个子任务打破了原有课程体系的知识点学习和章节安排，将实践技能融合于各工作任务中。学生通过对各任务进行分析，查阅，提出方案，解决问题，实现了“做中学，学中做”，提高了综合应用技能。
2 “任务驱动与学做合一”教学模式实施
以“基于S7-200PLC和触摸屏的三相异步电动机控制”为例，该实训内容是一个比较完整的工程实践项目，在教学过程中，采用“原理分析、元件认知、硬件设计、软件安装、软件编程、实训调试演示、实训答辩、总结及实验报告写作、考核评价”的模式组织教学。
工作任务是学生实训和教学讲授的结合。学生在进入实训室前要完成以下子任务：区分“正-停-反”和“正-反-停”电路在原理上的区别；掌握自锁、按钮联锁（机械）与接触器联锁（电气）电路等设计方法；学习PLC、触摸屏的工作原理、用法及通讯设置；认识熔断器、接触器、按钮等硬件，并掌握其端子外接线方法；学习软件STEP 7、MicroWIN V4.0、wincc flexible 2008 sp4。学生分组在实训室学习软件的安装、变量设置、通讯、编程设计等；设计PLC程序（注意自锁、互锁），设计触摸屏程序（注意变量设置方法）。学生通过两周的时间完成以上子任务之后，进入实训室，在老师的指导下完成接线、编程、调试、演示。在答辩及总结过程中，学生通过实训阐述、小组交流、大组交流的形式进行学习，这样可以掌握不同的设计思路，整体拓宽知识面。
3 “任务驱动与学做合一”教学方法与手段
近年来，淮南师范学院的办学目的是努力为基础教育和区域经济社会发展培养“实基础、强技能、重应用、能创新”的高素质应用型专门人才。因此为培养学生的应用技能，电工技术实训采取以“以工作任务为目标，以行动过程为导向”的教学手段，有效提高学生的学习的积极性，进而提高学习效率。在实训课上用具体的工作任务引领课题，在教学过程中，根据实际情况应用项目教学、小组讨论、情境教学、自主学习等方法完成教学活动。学生在这种方法的教学过程中会产生很多疑问，从而会激发进一步学习的兴趣，并且可以充分培养学生的动手操作能力及获取信息、处理信息的能力。
4 “任务驱动与学做合一”教学评价与考核
实训课程教学评价是培养技术应用型人才的重要教学环节，对课程的实施情况起到导向引领作用。经过两年的项目实践，制定了合理的教学评价体系，包含电气部分接线、梯形图程序设计部分、触摸屏程序设计部分、实验报告质量、答辩环节，每部分也都包含细致的评价标准。实训过程中，教师将大项目分成一个个子任务，在每一个子任务完成后，教师根据评价体系对学生的任务进行评定，并作出相关记录，帮助他们解决任务中需要解决的问题。在完成子任务的过程中，教师可以引导学生对知识点进行梳理，使学生在实践的同时加强专业理论知识的学习。通过教学评价，可以激发学生学习的积极性，也能检验课堂教学质量。
5 结束语
一我校电子大赛的组织、培训和实施
(一)精心组织
参加大学生电子设计竞赛活动是反映一个学校教学水平的重要窗口之一。竞赛活动搞得好，必将有利于带动学校电子学科的发展，有利于提高学校的声望、鼓舞学生的学习热情。这些对于我们这样一所普通本科商科院校来说尤为重要。组织分为学校、学院、系室三级，学校领导高度重视，确保电子设计竞赛基地实验设备、器材、培训经费、参赛经费的到位;学院成立由学院领导牵头的竞赛活动组委会，全面负责电子大赛的组织工作，选拔指导老师，选拔参赛学生，保障实验场地与参赛条件;系室具体组织老师指导，学生培训，参加研讨等。我院已5次组队参加全国大学生电子设计竞赛，获全国一等奖一项、二等奖一项，省级一等奖三项、省级二等奖二项，省级三等奖四项。作为一所普通商科院校，我校在参加全国性电子设计竞赛这样大规模、竞争非常激烈的竞赛活动中，能取得这样的好成绩，精心组织是保障。
(二)科学培训
竞赛要求参赛者在4天内，每队完成从选择题目、论证方案、设计硬件、软件、焊接元器件、调试程序、固化程序、撰写文章等一系列的工作。必须经过科学严格的培训。我校的做法是从寒假开始进行训练，整个训练分为4个阶段:基础知识、基本技能培训阶段，模块训练阶段，综合训练阶段，强化训练阶段。基础知识、基本技能培训阶段。基础知识训练的目标是达到“六会一牢固”，即基本知识牢固，会看图，会画PCB板，会焊接安装，会测量，会使用互联网进行查阅资料，会写文档。为了使学生牢固掌握基础知识、基本技能，指导教师必须精心的准备，通过翻阅大量资料，由于没有现成的书籍，综合性强，必须是创造性的工作。通过教师不懈的指导，学生的刻苦努力，使学生在电子元器件知识的应用，焊接技术，通用电子设备的操作使用技巧，Protel绘制原理图，PCB板图等方面达到质的飞跃。使学生在主流单片机系列的工作原理及接口技术等方面得到全面的提高。
才能较好地完成了基础知识、基本技能培训阶段的任务。模块训练阶段，模块训练的内容和目标是由浅入深，循序渐进，有计划地进行培训，独立完成电子电路模块设计与制作，组织各种形式的学习讨论会，促进信息交流，优秀作品及时整理归档，达到建立相关硬件、软件、资料的“共享资源库”。结合电子设计竞赛常用到的模块，进行相应基本单元电路的设计与制作，其内容包含有单片机最小系统、A/D与D/A电路、集成直流稳压电源电路、信号放大电路、信号产生电路、信号处理电路、声音报警电路、压力、光电等传感器应用电路、功率驱动电路、显示电路等。模块训练分为三个阶段进行，每个阶段都要举行学生作品展示，以小组为单位让学生讲解作品的实现原理、方法和手段，调试过程中遇到的问题等，指导老师进行点评，然后学生对点评后的作品进行性能改进。
综合训练阶段，综合训练的目标是将模块综合成某种系统，培养学生电子设计的综合能力。我们的学生存在的主要弱点是理论与实践结合不够，不具备综合运用所学知识进行设计的能力，创新及独立工作的能力较差，新器件、新技术应用能力差，因此在赛前训练中紧密结合各个模块功能设置训练题目进行实训。训练题目为最初几届电子大赛题和指导老师自己设计的一些题。对于同一个制作题目让学生采用不同的设计方案实现，然后比较制作实物的性能参数，加深他们对不同器件、不同模块特性的认识。比较各种不同类型的解决方案，总结出最优，最成熟的解决方案。强化训练阶段，训练目标是模拟实际竞赛。以近几年的全国竞赛题目和各省的竞赛题目为模板，设计一些题目。每周一个题目，全部训练要求按照实际竞赛要求进行，采用“半封闭、相对集中”的组织方式进行。在此阶段学生没休息，指导教师也得连续作战，一直坚持到赛前。
强化训练阶段必须培养学生的工程意识和创新意识，必须面对工程实际问题，具有解决工程实际问题的能力，必须有针对性地进行赛前模拟训练，确保取得优秀的成绩。指导教师要全面的培训学生各方面的知识，帮助学生解决实际工程问题，还要把握方向，预测有可能出现的考题，这对指导老师提出了更高的要求，既要有全面的专业基础知识、有解决实际工程问题的能力，还要能把握学科前沿。在竟赛前，学生应独立完成数控直流电源、实用信号源的设计和制作、易智能电动车、液体点滴速度监控装置、悬挂运动控制系统、消防智能电动车、智能搬运车、国旗自动升降系统、电梯控制模型系统等课题的整套训练。
(三)具体实施
(1)竞赛题目的分析
竞赛题目在竞赛开始时(8:00)打开。参赛队员仔细阅读所有的竞赛题目，根据自己组3个队员的训练情况，选择相应的题目进行参赛制作。选择题目应注意题目中不应该有知识盲点，即要能够看懂题目要求。如果不能看懂题目要求，原则上该题目是不可选择的。设计制作分基本要求和发挥部分两部分，各占50分;设计与总结报告50分;总共150分。应注意的是基本部分的各项分值题目中是没有给出的，但在发挥部分给出的各小项的分值。选择时要仔细分析各项要求。确定竞赛题目的时间最好不要超过2小时。题目一旦选定，原则上是应保证不要中途更改。
(2)方案的设计
确定竞赛题目后，参赛小组的3个队员应认真的讨论设计方案，设计方案应考虑制作的可行性，包括元器件是否能够采购到都必须考虑。设计方案可以提出一到两个，或者确定一个方案，对有些部分作出两个或者两个以上的方案。应尽快的拿出元器件清单，确定元器件库中没有的元器件，提出采购清单。元器件采购清单应提供元器件的名称、型号及规格(例如:电阻器RJ14－0．25W－510Ω±5%)、数量、替代型号及规格。从时间上考虑，确定方案的时间不应该超过6小时。
(3)元器件的采购
元器件采购是保证竞赛顺利进行的基础，没有元器件，作品是不可能制作成功的。因为竞赛题目事先是不可能知道的，学生作出的设计方案也是各有不同，需要的元器件也会是多种多样的。可以事先准备一些元器件，但不可能完全备齐，竞赛中采购是必需的。
(4)设计装配制作
在竞赛中，各队学生可以按照在训练中的分工，按照软件编程、硬件制作、设计总结报告写作3部分分头进行，每个队员各有侧重，注意分工合作。设计制作过程中，可以分模块设计、安装、调试，一步一步的进行。3人之间要注意多沟通，多交流。遇到问题，不要慌张，要冷静处理。在设计、安装、调试的每一步，都需要两人以上进行核对和检查。特别是到总装调试阶段，一定要格外的小心，通电前一定要两人以上进行核对和检查。不要蒙蒙懂懂的，一通电，就烧掉了。作品应该在第四天的下午全部完成。根据多次竞赛总结的经验，到第四天的下午没有完成的功能和指标，也就不要再做了。
负责设计总结报告写作的队员，要根据软件和硬件设计队员提供的电路设计图纸、程序清单等设计资料，按照设计总结报告写作要求进行整理。到第四天的上午，设计总结报告应该可以全部完成，有缺省的应该是测试数据部分，因为作品此时可能还在调试过程中。测试数据部分可以在作品调试完毕，竞赛结束前补充到设计总结报告中去。竞赛第四天20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由赛场巡视员封存。封存时应注意文件完整，作品要妥善包装。包装要防振，要能够防止运输和搬运过程的冲击和振动。电源有特殊要求的最好自带电源，一起打包。
二电子设计竞赛对学生创新能力培养
(一)竞赛活动推动了教学创新
全国大学生电子设计竞赛推动了高等学校的教学改革，尤其是实践教学改革和实验室建设，能更好的培养了学生的创新意识和综合素质。从赛前培训及竞赛中暴露出一些问题，如学生理论知识薄弱，理论根本无法指导实践，遇到任何一个小问题和小故障均无法用所学的理论知识解决实际问题;学生的工程意识与实际动手能力较弱，普遍存在不敢动手、不能动手、不会动手的现象;学生都存在对新知识和新器件应用的获取能力不足。为了提高学生的综合素质和动手能力，有必要对教学内容和课程体系进行改革:(1)以系统设计为中心，组织专业技术课教学。在教学过程中，注重整体概念的建立和集成方法的灌输，注重新电子技术的应用;(2)建立四个层次的实验教学模式，即基础实验、设计性实验、综合设计性实验和设计研究性实验;(3)成立以电子科技小组为主的第二课堂，激发学生积极性与主动性。为获得经费支持和条件保障，可以向学校申报“创新研究项目”;(4)建立开放型实验室，为学生课外实践创造良好的外部环境;(5)把最新的开发工具和应用技术引入到实践教学中，如将新技术、新器件和先进的实验平台软件引入，强化在线可编程器件(ISPLD)、硬件描述语言(VHDL)等方面的教学内容，将Pspice、MAX－Plus、Protel和Protus等软件开发工具穿插于课程的实践教学环节中。
(二)竞赛活动促进教师教学能力的提高
竞赛不仅对参赛学生的实践能力进行检验，同时也对指导教师提出了更高的要求。指导教师需要不断学习、更新知识，才能从容面对指导任务。赛前的培训过程中，只有老师具备了很强的实践动手能力，才能够应对自如地指导学生。因此，竞赛对教师的实践能力、教学能力的促进作用是不言而喻的。教师的水平提高了，教师在实践活动中有意识地去引导、培养学生的创造性思维，进一步促进教学质量提升。
(三)培养了学生的团队合作精神和创新能力
(1)培养学生团队合作精神
高等院校不但要对学生进行知识、技能、能力的培养，还要对其进行严谨、坚韧、合作等非智力因素的培养。电子设计竞赛要求3人组队参赛，集体计算成绩，这就使得3个人必须具有团结协作精神。第一天早上8点竞赛开始时，参赛队员应仔细阅读所有的竞赛题目，根据自己组3个队员的训练情况，选择相应的题目进行参赛制作。确定竞赛题目后，参赛小组的3个队员应认真的讨论设计方案，设计方案应考虑制作的可行性。这些都需要大家精诚团结，共同合作完成。在竞赛中，各队学生要进行合理的分工，按照硬件制作、软件编程、设计总结报告写作3部分分头进行，每个队员各有侧重，注重分工合作，培养协作精神。
(2)培养学生的创新能力
全国大学生电子设计竞赛竞赛命题范围广，涉及多门课程，并鼓励新技术的应用，竞赛题目涉及的内容涵盖了电子信息类大学本科的大部分课程，竞赛主要考察学生的创新意识。竞赛的每一道选题都经过千挑万选，题目的解决方法往往具有多样性，既能采用常规方法达到目的，又可用新方法新手段来实现，这为学生提供了足够的发挥空间。竞赛题目的这种特点，促使学生充分发挥主观能动性，广开思路，促进了学生创新意识和创新能力的形成。比赛中涉及到不少新技术、新器件，促使学生不断学习新知识，提高自己的知识水平和获取知识的能力。电子设计竞赛的操作性很强，促使学生不断实践、不断磨练，提高学生的动手操作能力。电子元器件不断更新，种类层出不穷，不可能全部在书本找到，必须上网查询，培养学生获取知识的能力。通过参加竞赛，学生的实践能力大幅度加强，综合素质有很大提高，创新能力得到培养。
关键词：教学改革；电子工艺与CAD；实践教学；创新能力
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）31-0100-02
一、引言
目前技术类本科的电子工艺与CAD教学内容，分为CAD设计部分和装调工艺部分，以手工装配小型电子产品为主，训练学生装配、焊接、调试能力，电阻、电容、电感、二极管、三极管、集成电路芯片等元器件识别及万用表进行测试与识别，装调工艺部分培养学生对产品工艺相关知识，是电子产品功能上的完善和外观美化。通过多年的实训总结，学生实践动手能力得到了一定程度的提高，但电子装调与CAD实训课程教学中又出现了一些新的问题，主要有以下三点。
1.教学观念陈旧，教学手段和方法单一，学生对实习的重要性认识不够，态度不够积极，学习兴趣有所下降，主动性变差，甚至还有代做的现象发生，这都不利于学生实践能力的培养。
2.教学设备落后等问题。
3.考核方式单一。考核方式采取单一的笔试和实习报告，抄袭现象严重，而且也无法区分学生的能力，也体现不出学生分析问题和解决问题的实践能力。
为此我们改变培训模式，改善实习设施，优化教学内容，改进教学方法和手段，加强教材建设等方面进行改革和与实践，培养学生实践能力和创新意识。
二、教学方法设置
（一）提出项目
项目的提出要以电子工艺装调与CAD教学大纲为依据，既要与大纲紧密结合，又要有一定的实际生活空间，让学生既能掌握本门的知识要点，又能在该项目上进行自主创新，项目的难易程度需要针对学生的实际水平来调整确定。因此我们在每一个项目中都设置了一级、二级要求。学生根据自身能力，在课堂规定时间内，完成不同要求，逐级提升自己的能力。
（二）分析项目
分析任务在教师指导下进行，采用讨论、问答等方式把总任务分解成一些“阶段任务”，逐步细化。从而培养学生细化项目的方法，并明确目标，树立信心。
（三）自主学习
细化项目之后，学生需要到图书馆或网络上查找相关技术资料，并分类学习，相互交流。最后讨论形成解决“分项目”的方法。并可申请到开放的实验室进行训练，完成相关“分项目”。
（四）完成项目
完成项目是一个由完成“分项目”到“总项目”的过程，该过程是一个由技术理论到实践验证阶段，许多学生会遇到很多意想不到的问题，指导教师除了利用课堂时间，还需要利用答疑与实验室开放时间，对学生进行细化指导，站在学生的角度帮助学生解决在理论与实践中遇到的困难，督促学生及时消化任务内容并按时完成项目。
（五）过程评价
任务完成后的总结评价是必不可少的重要环节。我们在该课程别提出课程评价机制。每个小项目完成后，都需要让学生到课堂上来表达、分享自己在该项目中如何学习，并学会了什么。通过总结，使学生自己和其他同学找到自己理论和操作上的不足。教师在课堂上对学生完成的项目情况做出检测和评价，提出该项目的创新处与改进意见，有助于学生的学习得到肯定并得以提高。
三、教学内容设置
1.基础型主要有：“安全用电常识”、“电子元件识别与测量”、“常用仪器仪表的使用”、“手工焊接工具的使用”以及“拆焊与焊接训练”等5个项目。重点让学生掌握电子仪器的使用，并结合具体电路进行测试，或设计简单电路并焊接验证，为后续的项目打下基础。
2.提高型主要有：“Altium Designer 6的使用”、“放大电路的设计”、“声光控电路设计”、“基于单片机的数据采集系统的设计”等8个项目。采用总项目到分项目的方式，进行模块设计，要求学生运用Altium Designer 6独立完成电路仿真，PCB板的设计等环节，激发学生自主学习和创新设计的积极性。
3.技能操作类包括“声光控电路的组装与调试”、“9018-2收音机的组装与调试”、“SMT表面贴装技术及工艺”、“基本机械加工”、“印制电路板的制作”等5个项目。让学生动手实践，通过几个项目的实际操作，学生的自信心和成就感大大增强。
4.创新型侧重综合设计性，学生可以根据兴趣自拟题目，充分发挥其能力和想象力。譬如电子竞赛类题目、电子毕业设计题目、“LED音乐屏的设计”、“光立方的设计”等。使学生在掌握基本技能的基础上，强化综合设计及产品研发能力，全面锻炼学生，提高学生技能。
以上教学内容全部采用项目式教学，并且以个人为单位，进行单项目验证，充分让每个同学自己动手实践，提高训练的普及性。
四、评价机制
实训项目设置的合理性很重要，但是如何真正了解学生对实训项目掌握的程度呢？我们采取的方法是建立多元评价机制。该机制是激励学生认真学习的一种手段，同时，也是教师衡量教学方法是否合适的重要依据。根据学生的出勤率、学习态度、相关理论知识、动手实践能力、项目总结表述能力、项目创新能力等，设置以下电子工艺与CAD课程成绩评定办法。
1.通过固定座位，既可以起到出勤监督作用，而且把相应的仪器仪表责任具体到个人身上，学生在使用过程中，需要把该设备当成自己的设备来使用，并通过上课提问或项目验收进行提问沟通，了解学生对相关理论知识的掌握程度，例如机械万用表的测量、电阻的使用、三极管ebc的判定及电容串并联电路设计等。该部分占课程总成绩的15%。
2.在平时的教学或项目实训或项目验收中，观察学生对该门课程的主动性和积极性，以及项目实训过程中发现并解决问题的能力；该部分占课程总成绩的15%。
3.项目验收重点是检验学生的实际操作能力。如：仪器仪表的使用是否按照规范使用，并完成了项目。电子DIY（贴片型）的制作组装与焊接是否美观？焊接工艺是否达到标准？性能指标是否满足要求？Altium Designer 6的电路DIY设计是否有创新部分？该部分占课程总成绩的65%
4.项目分析报告，既考查学生的文字表达能力，又考查学生对信息分析处理的能力，以及项目总结能力。该部分占课程总成绩的5%
以上评定办法将学生项目实践完成情况与学习过程的积极性相结合，教师在课堂上验收项目，标准统一，各项目评价分数公开，就会使学生感到公平合理，既肯定成绩，又认识不足，作为今后学习的启迪。同时，教师在单个评价学生时，可以获取每个学生多方面信息反馈，把握好大局，及时调整教学内容与方法，提高教学效果。
五、实训平台建设
1.建设高水平的电子工业实习室304，改善实验条件。
已经购置了35台20Mzh示波器；模拟示波器35台，数据示波器5台。其中包含1台50Mhz的示波器。数字万用表和机械万用表，直流电源，拆焊平台各50套。电脑机房1间，各类电阻、电容、电感、二极管及三级管等常用元器件分立元件和贴片元件较多。满足学生进行全方位的电子工艺训练。
2.以科研促教学。
从创新人才培养的目标出发，结合其他实验室和平台，不断优化课程结构和内容，使教学内容保持先进性、常态化。尽可能多方位地提供新知识，开阔学生的视野，提高教学效果。如少量电路板的网络工厂加工流程与技术和雕刻机制作电路板流程与技术。
3.开放实验室资源，电子工艺与CAD实验室面向全院学生开放，学生组长和教师共同管理。到达资源共享，使设备充分发挥作用，减少重复建设。
主要方式为：（1）成立项目小组，学生到实训室有固定座位后，与旁边同学组成小组，可以训练环境的适应性，该小组除了上课时间完成规定的项目外，课余时间也可以分工合作完成项目。（2）除课程设置的项目外，教师可以选择一些有代表性的电子DIY供学生选做或鼓励学生自拟项目，但都需要在规定时间内完成；也可以鼓励学生积极申报大学生创新训练项目或校级训练项目，并为其提供一定的经费支持。（3）开放实验室和相应的仪器设备，学生可以去图书馆或上网查找相关芯片资料，并到就近的电子元器件市场或网络上采购，设计印刷线路板，需要到开放实验室制板也可以到外面去制作双面板、焊接、安装及调试。
六、教材建设
教学中目前使用的参考教材是李敬伟、段维莲主编，电子工业出版社出版的《电子工艺训练教程》。由于课程内容较为陈旧，已不能和现代电子装调工艺匹配。因此总结这几年的教学经验、项目实训经验，并参照其他兄弟院校在电子工艺与CAD的教学成果，提升对该课程的理解与知识点的选取和把握，目前物电学院电子教研室已组织电子工艺与CAD课程教研组自编一部切合我院教学实践的教材。目前作为实验指导书在试用中。
七、结束语
电子工艺与CAD不仅培养了学生的动手能力，更是通过对产品的设计、制板、焊接和测试等来了解现代工业产品的生产全过程，锻炼学生主动设计、主动探索的精神和创新意识，通过对课程进行较全面的教学设计与改革，优化教学内容，使其和先进技术和后续课程紧密联系起来，为进一步的学习拓宽知识面，打好基础。本文为今后的教学改革提供了一定的参考。期望电子工艺与CAD逐步实现产、学、研相结合，创造一定的经济效益。
参考文献：
[1]芬杏娟.高职院校课程改革初探[J].对外贸易，2012，（4）.
[2]沈丽琼.电子工艺实训课教学6S管理模式研究与实践[J].厦门教育学院学报，2011，（02）.
常设一个实验室，配有齐全的电子测量仪器和设备，常年对培训学生开放。按学生的层次不同，分别制订培训计划，周一下达培训设计内容，周末检查。指导老师每周按时对学生指导，采用老带新的方法。新生的培训从基本技能开始，进行一些常用电路安装、调试培训，由浅入深。老生的培训则采用个人和小组相结合的方法进行，培训、设计制作的内容相对复杂、难度较大。定期下达一个与全国大学生电子竞赛试题难度相近的电子系统设计制作任务，指导老师定时进行检查指导。
2暑期集中培训
对参加每年一届的省级竞赛的同学，其培训时间一般为期2-3个月，其中用一个月时间对常用电路设计知识进行培训。每周进行2次校内模拟竞赛，电路设计难度和制作时间与省级历届的题目相近。对参加每两年举行一届的全国小组竞赛的学生，其培训时间一般为3-5个月，充分利用暑期进行培训。要求每小组分工合作进行资料查阅，电路系统设计，程序设计，电路安装、调试，设计报告等工作。培训后2个月，每2周进行一次模拟竞赛，进行电路设计制作，充分提高各小组成员的协作能力。
3加强培训指导教师团队建设
学校建立大学生竞赛培训指导教师的培育与团队建设中心。在竞赛组织方面，通过开展各种形式和规模的研讨，集体讨论竞赛大纲、编写培训教材、完善培训方式。通过培训指导教师的共同参与，确定培训目标、内容及定位。支持培训指导教师开展各项科研工作，以教学为基础，以科研促进教学，全面提升竞赛水平。
4竞赛技巧培训
设计总结报告的撰写能力培训。竞赛最后提交的成果形式除设计作品之外还有设计总结报告部分。其撰写质量直接关系着竞赛的成绩，进行技术设计报告的规范性训练是很有必要的，包括结构安排、格式、文法与表达等。资料查阅能力培训。电子设计大赛涉及面广，哪些信息对竞赛更有效与有用，以及如何选择信息。进行资料查阅能力的培训，让学生明确自己需要的和必须掌握的信息，将对培训工作起到事半功倍的效果。团队协作能力培训。要求队员充分发挥聪明才智、群策群力、默契配合，要求队员平时在学习上和生活上都能相互帮助、团结协作，便于竞赛时能有条不紊。
5结语
