試析全國大學生電子競賽對本科教學改革的啟發
論文摘要：對參加各類全國大學生電子競賽獲得的關于學生培養和教學改革方面的經驗進行了總結，肯定了電子競賽對高校電子類學科教學改革的巨大促進作用，反映了高校為應對電子競賽帶來的沖擊所做的變革。
論文關鍵詞：電子競賽；教學改革；創新型人才培養
近年來，在教育部的大力推動下，各類全國大學生電子競賽得到了迅猛發展。本文從參賽歷史、學生的收獲和對教學科研的促進三個方面出發，對南京林業大學近年來參加各類電子競賽所收獲的經驗進行了總結。
一、南京林業大學參加各類電子競賽情況介紹
南京林業大學自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生電子設計大賽國家二等獎和江蘇賽區一、二等獎各一個。2009年獲得天華杯全國電子專業人才設計與技能大賽江蘇賽區一等獎一個，二等獎兩個。2010年獲得TI杯模擬電子競賽江蘇賽區二等獎一個，等等。通過這些比賽，極大促進了學生動手能力和創新能力的提升，有力推動了工科電子類課程教學改革的深化，也在課堂教學和實驗教學等多方面對學校提出了新的要求。
二、學生參賽的收獲
目前各類電子競賽一般都在每年八月底到九月初舉行。南京林業大學的做法是在這之前的一個多月對報名學生進行集中培訓，并通過優勝劣汰選拔出最后的參賽選手。培訓內容主要包括必要的理論教學和實際設計能力的訓練，最后是模擬競賽試題的考核。在這個過程中，大量學生得到了充分鍛煉的機會，動手能力普遍有了很大提高。這些學生一般都在后來的畢業求職中表現出競爭優勢，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異成績的學生，這一發展趨勢將會成為今后就業招聘的主流。
三、參賽對學校的促進
1.教學組織和教學內容的改革
很長一段時間以來，我國高等學校工科教育的弊端之一是偏理論傳授、輕動手實踐。具體表現為：課堂教學課時較多，實驗動手課時偏少；課堂教學偏理論，與實踐結合不多；實驗環節中驗證性實驗較多，設計創新性實驗很少。目前這些現狀阻礙了大學生獨立動手能力的培養，扼殺了學生實踐創新的積極性。通過連續幾年的參賽，發現以往很多課程的教學都存在著上述不合理之處。為了改變這一現狀，學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”、“數電”、“微機原理”和“單片機原理”等課程的課堂教學學時，增加了實驗學時。二者在學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）在課堂教學環節中，在一些課程中初步嘗試了工程化的教學方式。以“模擬電路基礎”這門課程為例，絕大多數電子競賽的核心是模擬電路的設計和調試。學生在模電方面的動手能力往往是決定最終成績的關鍵因素之一。針對這一情況，在教學時特別注意結合工程實例和競賽試題來講解教材中的相關內容。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等優點，不僅在實際工程測量系統中廣泛應用，這幾年在電子競賽中也屢屢得到應用。在授課時，除了以往的電路增益推導外，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驗教訓（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，比較器電路在傳統教材中只屬于選學范圍，但在工程實際中的應用特別廣泛，在電子競賽中也遇到過因比較器不工作導致比賽失敗的慘痛教訓。因此在課堂教學中加大了對這部分內容的講解力度，補充傳授其在實際應用中可能出現的異常及應對措施等內容。此外在課堂教學結束后一般安排2～3周的課程設計，從往屆電子競賽試題中精選題目布置給學生，告訴學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、方案的創新性和合理性如何。這樣讓學生通過自己的摸索，逐漸找到解決問題的辦法。同時，鑒于硬件電路的調試是一項比較復雜的工作，著重告訴學生判斷分析電路故障的思路和操作技巧，使學生掌握調試硬件電路的方法，而不僅僅是簡單地解決具體問題。
�。�3）在實驗教學環節中，傳統的實驗安排多屬于教材內容的驗證性實驗，綜合設計性的實驗較少，這不利于學生活學活用和創新精神的培養。這種現象在“電路原理”、“模擬電路基礎”和“數字電路基礎”這幾門電路骨干課程中尤其明顯。為了改變現狀，嘗試對上述課程的實驗環節進行改革，把傳統的驗證性實驗學時壓縮到整個實驗學時的60%左右，設計性實驗占整個實驗學時的比例增至40%左右。其中綜合設計性實驗按照工程研發的形式組織，老師借鑒以往電子競賽的題目和實踐需求，給學生下達任務。學生根據任務自己查找參考資料，確立設計方案。經指導老師審閱和修改后領取實驗設備和器材，開展設計和調試工作。最后撰寫實驗報告，對實驗過程和實驗結果進行綜合分析。
2.指導教師的教學和科研
我國《高等教育法》規定，現代大學的三大任務是：教學、科研和社會服務。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。因為專業水平和社會關系等因素的限制，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常面對的問題。通過指導電子競賽，一方面可以促使老師們發現和反思以前教學中存在的問題，實現了教學相長。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.創新型實驗室的建設
通過參賽，學校深深感受到建立創新型實驗室的必要性，近年來加大了創新型實驗室的建設力度。投入大量經費建設了一批和電子學科相關的開放創新型實驗室，如智能汽車電子創新實驗室、大學生電子競賽實訓基地創新實驗室、機器人創新實驗室和數控加工中心創新實驗室等，配備了雙面電路板快速制板設備、多功能電子綜合設計開發實驗裝置、嵌入式系統實驗裝置等設備，還購置了大量的數字存儲示波器、可編程信號發生器、頻譜分析儀等儀器，提高了實驗室的裝備和管理水平。
4.各種大學生科技協會的發展
很長一段時間以來，南京林業大學的各類學生組織文史哲色彩濃厚，科學技術意識嚴重不足。通過連續幾年的參賽，在學生中普及了科技和創新的意識。越來越多的學生加入到電子設計制作愛好者的隊伍中來。在這一潮流推動下，機電學院團委順勢而為，組建了大學生電學愛好者協會，配備了專門指導教師，每年還撥款5000元作為活動經費。這些措施對提升學校電子信息類學生的動手能力、普及科技創新精神起到了良好的推動作用。
四、展望
競賽與教學的良性互動需要不斷在實踐中發展。南京林業大學今后將繼續積極參加各類比賽，并在一些領域進行新的嘗試。例如，未來可以讓研一學生也參與進來，協助培訓和指導本科生，從而為研二的科研工作打下基礎。這對研究生的教學和培養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驗，應用于平日的教學改革中，才能切實提高教學質量。反過來，教學質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。
五、結語
近年來各類大學生電子競賽如火如荼地開展，對傳統高校電子類專業的教學改革和學生培養工作帶來的沖擊是巨大的。參賽中收獲的無數經驗和教訓已經說明，我國高校傳統的工科教育方式已不能滿足當前國內社會發展的需要。只有進一步深化改革高校的辦學方式，建立創新型人才的培養體制，才能順應社會對高校人才培養的要求，促進高等教育質量的提高。
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