以技能大賽促進(jìn)教學(xué)改革

以技能大賽促進(jìn)教學(xué)改革浙江求是科教設(shè)備張偉電子信息技術(shù)是所有技術(shù)門類中開展速度最快的領(lǐng)域，電子信息產(chǎn)業(yè)的飛速開展，深刻改變著社會(huì)的方方面面和我們的生活方式。電子產(chǎn)品滲透到社會(huì)和生活的各個(gè)角落，電子產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、使用、報(bào)廢回收各環(huán)節(jié)都發(fā)生了革命性的變化。目前國(guó)內(nèi)高校的電子類課程，特別是實(shí)驗(yàn)手段，不少學(xué)校還停留在傳統(tǒng)的中、小規(guī)模集成電路的安裝、焊接、調(diào)試這種初級(jí)階段，這與當(dāng)前的電子信息產(chǎn)業(yè)的開展現(xiàn)狀極不適應(yīng)，滿足不了電子行業(yè)的實(shí)際需求。電子信息技術(shù)的開展：電子信息技術(shù)的開展：電子信息技術(shù)也必將以超過(guò)我們想象的速度開展，在我們的驚訝聲中吼叫而去。隨著電子技術(shù)的開展，以現(xiàn)代電子系統(tǒng)為特點(diǎn)的電子產(chǎn)品紛紛出現(xiàn)，中央處理器以嵌入式、DSP和FPGA為主，主要表達(dá)為安裝密度高和運(yùn)行速度快。印刷線路板的設(shè)計(jì)不僅要遵循傳統(tǒng)線路板設(shè)計(jì)的一般原那么，還要考慮電磁兼容性和信號(hào)完整性的問(wèn)題，以滿足高速電路的設(shè)計(jì)要求。線路板上的元器件也以貼片安裝為主，安裝密度大為提高，電子產(chǎn)品制造的自動(dòng)化程度越來(lái)越高。這對(duì)電子信息類專業(yè)的理論和實(shí)訓(xùn)教學(xué)提出了新的更高的要求。電子信息類專業(yè)、特別是應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后工作崗位有：電子產(chǎn)品研發(fā)〔輔助〕、電子產(chǎn)品工藝管理、電子產(chǎn)品檢驗(yàn)、電子產(chǎn)品組裝、電子產(chǎn)品調(diào)試、電子元器件檢驗(yàn)、市場(chǎng)營(yíng)銷和售后效勞等。在電子技術(shù)迅猛開展的條件下，這些崗位的工作內(nèi)容也在發(fā)生著巨大的變化。尤其是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、各種處理器的軟件開發(fā)平臺(tái)、貼片拆/焊技術(shù)、SMT生產(chǎn)線技術(shù)等。經(jīng)過(guò)近三十年的開展，CPLD/FPGA器件已經(jīng)和微處理器、DSP器件一起，成為現(xiàn)代數(shù)字電子系統(tǒng)的三大基石，可編程邏輯器件已經(jīng)成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中開展最快的領(lǐng)域。相對(duì)與嵌入式、DSP技術(shù)，F(xiàn)PGA技術(shù)由于只需要數(shù)字電子技術(shù)的根底，比較容易理解和掌握，因此2021年的技能大賽采用了FPGA技術(shù)為載體。建議學(xué)校在課程改革時(shí)，可以將嵌入式、DSP和FPGA放在一門課中教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容主要應(yīng)包括：芯片的功能、軟件開發(fā)平臺(tái)、貼片高速線路板設(shè)計(jì)、芯片的拆裝、技術(shù)文件撰寫等等，防止進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)軟件開發(fā)的教學(xué)。電子信息技術(shù)的開展：2021年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽〔高職組〕“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作〔基于FPGA技術(shù)〕〞工程競(jìng)賽試題題目:無(wú)葉風(fēng)扇控制器的設(shè)計(jì)與制作一、競(jìng)賽任務(wù)按賽題要求，利用所發(fā)的技術(shù)資料、元器件及器材完成無(wú)葉風(fēng)扇控制器的設(shè)計(jì)、裝調(diào)和技術(shù)文件撰寫任務(wù)；進(jìn)行FPGA的軟件設(shè)計(jì)，完成無(wú)葉風(fēng)扇控制器的設(shè)計(jì)及制作。1．根據(jù)所給資料分析無(wú)葉風(fēng)扇的工作原理和功能要求；2．根據(jù)賽題所給的無(wú)葉風(fēng)扇控制器原理圖和印刷線路板約束條件，利用Protel或Altium軟件繪制無(wú)葉風(fēng)扇控制器的印刷線路板圖；3．完成賽項(xiàng)提供的印刷線路板焊接任務(wù)；4．利用賽項(xiàng)提供的機(jī)箱完成簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括開關(guān)、電源、電路板、插座的安裝及機(jī)內(nèi)走線的規(guī)劃；5．完成無(wú)葉風(fēng)扇控制器的安裝與調(diào)試，使其到達(dá)規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)無(wú)葉風(fēng)扇的正常工作；6．完成FPGA軟件的設(shè)計(jì)，使其到達(dá)規(guī)定的功能要求；7．編寫設(shè)計(jì)文件：包括電路原理圖、印刷線路板圖、系統(tǒng)框圖、程序流程圖和程序清單；8．編寫工藝文件：包括工藝流程圖、元器件清單、電氣安裝連接圖(表)、調(diào)試工作單和儀器儀說(shuō)明細(xì)表；9．編寫產(chǎn)品使用說(shuō)明書；10．依據(jù)賽項(xiàng)所給?電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作賽項(xiàng)競(jìng)賽工作報(bào)告?撰寫根本要求，編寫?電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作賽項(xiàng)競(jìng)賽工作報(bào)告?〔簡(jiǎn)稱?競(jìng)賽工作報(bào)告?〕。賽題回憶：賽題回憶：賽題回憶：賽題回憶：四、技術(shù)文件要求要求技術(shù)文件的對(duì)象是參賽隊(duì)裝調(diào)的無(wú)葉風(fēng)扇控制器。1．設(shè)計(jì)文件包括：包括電路原理圖、印刷線路板圖、系統(tǒng)框圖、程序流程圖和程序清單；2．工藝文件包括：工藝流程圖、元器件清單、電氣安裝連接圖(表)、調(diào)試工作單和儀器儀說(shuō)明細(xì)表；3．產(chǎn)品說(shuō)明書包括：產(chǎn)品概述、技術(shù)參數(shù)、面板及操作說(shuō)明、使用本卷須知等。4．依據(jù)賽項(xiàng)所給?電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作賽項(xiàng)競(jìng)賽工作報(bào)告?撰寫根本要求，編寫?電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作賽項(xiàng)競(jìng)賽工作報(bào)告?〔簡(jiǎn)稱?競(jìng)賽工作報(bào)告?〕。五、?電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作賽項(xiàng)競(jìng)賽工作報(bào)告?撰寫要求參見所發(fā)的紙質(zhì)文件——“?電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作賽項(xiàng)競(jìng)賽工作報(bào)告?撰寫根本要求〞。六、上交方式設(shè)計(jì)文件、工藝文件、產(chǎn)品使用說(shuō)明書及競(jìng)賽工作報(bào)告均需提交電子文檔，采用光盤刻錄，一式三份上交。賽題回憶：賽題回憶：總平均分PCB設(shè)計(jì)安裝功能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)文件賽項(xiàng)報(bào)告分值1002525251015參賽隊(duì)平均分54.8216.4816.557.815.368.61一等獎(jiǎng)平均分75.1821.3117.3518.067.2011.25與往年相比，今年賽項(xiàng)加了競(jìng)賽工作報(bào)告，主要目的是為了適應(yīng)社會(huì)需求，考查選手獨(dú)立思考能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和文本撰寫能力。通過(guò)比賽，鍛煉了隊(duì)伍，涌現(xiàn)出了一批技術(shù)技能拔尖的人才，對(duì)各高職院校進(jìn)一步提高教育教學(xué)水平將起到良好的促進(jìn)作用。但通過(guò)比賽也反映出整體開展不平衡的問(wèn)題，今后有待解決。電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作實(shí)訓(xùn)平臺(tái)“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作實(shí)訓(xùn)平臺(tái)〞是為適應(yīng)電子設(shè)計(jì)需要而設(shè)計(jì)的平臺(tái)。本平臺(tái)包括了電子設(shè)計(jì)所需的儀器儀表、供電系統(tǒng)和操作空間。本平臺(tái)也可以作為電子信息類、自動(dòng)化等專業(yè)的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。本平臺(tái)將電子線路、微處理器、傳感器、FPGA技術(shù)、電力電子技術(shù)虛擬儀器技術(shù)、嵌入式技術(shù)等多門課程有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)綜合實(shí)訓(xùn)體系之下，同時(shí)融入EDA、Labview、Protel、C語(yǔ)言的等應(yīng)用軟件，向?qū)W生提供一個(gè)認(rèn)識(shí)、系統(tǒng)集成、創(chuàng)新和科研相結(jié)合的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生掌握最新電子設(shè)計(jì)理念，跟蹤電子領(lǐng)域的前沿技術(shù)動(dòng)態(tài)，以滿足現(xiàn)代化創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的需要。產(chǎn)品特點(diǎn)1〕適合電子信息、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、通訊等各專業(yè)職業(yè)能力的綜合訓(xùn)練突破原有實(shí)訓(xùn)模式，將多門課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有機(jī)地融合在一起。將各課程如電子線路、單片機(jī)、傳感器、虛擬儀器、FPGA、嵌入式等課程的知識(shí)點(diǎn)融合在一起進(jìn)行綜合職業(yè)技能實(shí)訓(xùn)。2〕模塊化的硬件結(jié)構(gòu)和理實(shí)一體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式本實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)由控制平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)模塊套件、控制對(duì)象和大賽樣題等組成，各種知識(shí)點(diǎn)實(shí)訓(xùn)是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)模塊來(lái)表達(dá)。綜合訓(xùn)練采用控制對(duì)象和一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊來(lái)完成，通過(guò)實(shí)訓(xùn)學(xué)生可以知道單一知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用和系統(tǒng)的關(guān)系，使所學(xué)的內(nèi)容相互串聯(lián)起來(lái)。3〕有效地培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)集成能力向?qū)W生提供各種功能的實(shí)訓(xùn)模塊，學(xué)生根據(jù)實(shí)現(xiàn)工程的需要選擇適宜的實(shí)訓(xùn)模塊，連接組合后構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，再配以適當(dāng)?shù)能浖蚩刂品绞剑纯赏瓿梢粋€(gè)實(shí)訓(xùn)任務(wù)。培養(yǎng)了學(xué)生的系統(tǒng)集成能力。提供給學(xué)生一個(gè)與以后工作過(guò)程和環(huán)境相近的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，使學(xué)生可以很快地適應(yīng)畢業(yè)以后工作。4〕體驗(yàn)電子設(shè)計(jì)的全過(guò)程平臺(tái)配置計(jì)算機(jī)及應(yīng)用軟件、操作工具等可體驗(yàn)印刷線路板的設(shè)計(jì)、線路板的焊接和電子產(chǎn)品的安裝調(diào)試、軟件的編程、技術(shù)文檔的撰寫等電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作的全過(guò)程，為職業(yè)院校的學(xué)生提供綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)境。5〕實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能很好地解決課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和大賽訓(xùn)練的硬件環(huán)境問(wèn)題。一、

傳感器技術(shù)線路板模塊

1-1CGQ-001差動(dòng)放大電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K 1-2CGQ-002壓力傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K 1-3CGQ-003差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)?zāi)K 1-4CGQ-004電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K 1-5CGQ-005霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K 1-6CGQ-006壓電傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K 1-7CGQ-007電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K 1-8CGQ-008光纖傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K 1-9CGQ-009溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K 1-10CGQ-010氣敏傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K 1-11CGQ-011濕敏傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K 1-12CGQ-012移相器，相敏檢波器，低通濾波器1-13CGQ-013應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K 1-14CGQ-014靜態(tài)支架 電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作實(shí)訓(xùn)平臺(tái)單元電路清單一、

傳感器技術(shù)線路板模塊二、

電子技術(shù)線路板模塊

2-1DCP-001R-S電路 2-2DCP-002單片機(jī)89S51電路 2-3DCP-003鍵盤及LED數(shù)字顯示電路 2-4DCP-004PID調(diào)節(jié)電路 2-5DCP-005信號(hào)疊加電路 2-6DCP-006功率輸出電路 2-7DCP-007TDA2030模擬功率放大電路 2-8DCP-008光電碼盤檢測(cè)電路 2-9DCP-009脈寬調(diào)制電路 2-10DCP-0010A/D轉(zhuǎn)換電路 2-11DCP-0011D/A轉(zhuǎn)換電路 2-12DCP-0012三相步進(jìn)電機(jī)脈沖分配器 2-13DCP-0013三相步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路2-14DCP-0014壓控振蕩器 2-15DCP-0015數(shù)字顯示電路 2-16DCP-0016接近開關(guān)及液位檢測(cè)電路 2-17DCP-0017可控硅移相觸發(fā)電路 2-18DCP-0018超聲波測(cè)距電路 2-19DCP-0019壓力變送電路 2-20DCP-0020熱電阻及半導(dǎo)體測(cè)溫變送電路2-21DCP-0021運(yùn)算放大器單元電路 2-22DCP-0022電子鎖電路 2-23DCP-0023AGC麥克風(fēng)接收電路 2-27DCP-0027放大及波形發(fā)生電路 2-28DCP-0028同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 2-29DCP-0029異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 2-30DCP-0030多功能萬(wàn)用板 2-31DCP-0031半導(dǎo)體制冷及溫度變送電路 2-32DCP-0032差動(dòng)變壓器及鼓勵(lì)電路 2-33DCP-0033整流放大電路 2-35DCP-0035直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 2-36DCP-0036直流電機(jī)模塊 2-37DCP-0037頻壓轉(zhuǎn)換電路 2-38DCP-0038交流電壓及電流檢測(cè)電路 2-39DCP-0039ADE7753單相電能檢測(cè)電路 2-41DCP-0041傳感器電路模塊 三、單片機(jī)技術(shù)線路板模塊

3-1DCP-SCM01單片機(jī)電路 3-2DCP-SCM02鍵盤及顯示電路 3-3DCP-SCM03鎖存單元及存儲(chǔ)器電路 3-4DCP-SCM04時(shí)鐘、日歷、AD、DA及液晶顯示電路 3-5DCP-SCM05微型打印機(jī) 3-6DCP-SCM06可編程增益放大器 3-7DCP-SCM07USB通信實(shí)驗(yàn) 3-8DCP-SCM08網(wǎng)絡(luò)控制器 3-9DCP-SCM09直流、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 3-10DCP-SCM10USB及以太網(wǎng)通信 3-11DCP-SCM11IC卡讀寫電路 3-12DCP-SCM12語(yǔ)音、日歷及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 3-13DCP-SCM138155/8255接口擴(kuò)展電路 3-14DCP-SCM148253/8279接口擴(kuò)展電路 3-15DCP-SCM15指針式直流電壓表模塊 3-16DCP-SCM1612864液晶擴(kuò)展模塊 3-17DCP-SCM1716x16雙色點(diǎn)陣模塊 3-18DCP-SCM18邏輯筆電路 3-19DCP-SCM19RS232轉(zhuǎn)RS485、PWM波轉(zhuǎn)電壓模塊 3-20DCP-SCM20V/F、F/V轉(zhuǎn)換電路

四、

單片機(jī)學(xué)習(xí)情景模塊

4-1DCP-PRJ01超聲波倒車?yán)走_(dá) 4-4DCP-PRJ04數(shù)字式多路溫度采集系統(tǒng) 4-6DCP-PRJ06交通燈控制系統(tǒng) 4-7DCP-PRJ07直流電機(jī)控制系統(tǒng) 4-8DCP-PRJ08公交車報(bào)站器 4-9DCP-PRJ09紅外測(cè)溫儀 4-10DCP-PRJ10數(shù)字電子鐘 4-13DCP-PRJ13紅外測(cè)溫儀 4-23DCP-PRJ23電子秤測(cè)量系統(tǒng) 4-24DCP-PRJ24直線步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng) 五、FPGA技術(shù)線路板模塊5-1DCP-100-LX9FPGA核心板5-2CGQ-001-A差動(dòng)放大電路5-3CGQ-002-A壓力檢測(cè)電路5-4CGQ-009-A溫度檢測(cè)電路5-5CGQ-030-A光電信號(hào)檢測(cè)電路5-6CGQ-031-A環(huán)境參數(shù)檢測(cè)電路5-7DCP-102-A數(shù)碼管顯示和鍵盤電路5-8DCP-103-A點(diǎn)陣顯示和鍵盤電路5-9DCP-104-A液晶顯示和鍵盤電路5-10DCP-105-AIC卡讀寫電路5-11DCP-106-A串口A/D轉(zhuǎn)換電路5-12DCP-107-A并口A/D轉(zhuǎn)換電路5-13DCP-108-A高速A/D轉(zhuǎn)換電路5-14DCP-109-A串口D/A轉(zhuǎn)換電路5-15DCP-110-A并口D/A轉(zhuǎn)換電路5-16DCP-111-A高速D/A轉(zhuǎn)換電路5-17DCP-112-AV/F和F/V轉(zhuǎn)換電路5-18DCP-114-A信號(hào)濾波電路5-19DCP-115-A開關(guān)量信號(hào)輸出隔離電路5-20DCP-116-A雙極性功率輸出電路5-21DCP-117-A集成雙路功放輸出電路5-22DCP-128-A開關(guān)量信號(hào)輸入隔離電路5-23DCP-118-A集成全橋功率輸出電路L62075-24DCP-0023-AAGC電路5-25DCP-0035-A直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路5-26DCP-0036-A直流電動(dòng)機(jī)模塊5-27DCP-0040-APWM驅(qū)動(dòng)電路FPGA技術(shù)電力電子線路板模塊5-28MCLMK-20-A同步信號(hào)電路5-29MCLMK-21-A單