華中科技大學全國大學生電子設計競賽培訓與管理模式的探索尹仕

華中科技大學全國大學生電子設計競賽培訓與管理模式的探索尹仕第1頁/共61頁目錄三、賽前集訓與管理二、基礎培訓與管理四、賽期與賽后管理一、華中科技大學參賽歷史五、總結與思考第2頁/共61頁一、華中科技大學參賽歷史

1.參賽人數(shù)及成績統(tǒng)計(1995—2011)時間獲獎等級參賽學生人數(shù)

備注

全國獎湖北省賽區(qū)獎特等獎一等獎二等獎一等獎二等獎三等獎1995

1020033華中理工大學1997

1721060華中理工大學1999

1112051華中理工大學2001

3435066華中科技大學2003索尼杯7149090華中科技大學2005

122790117華中科技大學2007

529123129華中科技大學2009

3258093華中科技大學2011

76784117華中科技大學合計140

25

4054

7756

166/756華中科技大學歷屆全國大學生電子設計競賽獲獎統(tǒng)計表第3頁/共61頁1995—2001，教務處統(tǒng)一領導，各院系分散組織參賽；培訓及競賽場地與教學實驗室共享；競賽機構臨時組建；培訓以賽前集訓為主。2003—2011，成立大學生創(chuàng)新基地，創(chuàng)新基地設專用培訓場地、購置培訓設備、配備專職教師，并由創(chuàng)新基地負責全校競賽的組織與培訓。培訓與管理逐步走向常態(tài)化、系統(tǒng)化。一、華中科技大學參賽歷史

2.培訓與管理模式變遷第4頁/共61頁二、基礎培訓與管理

1.管理平臺——歷史2001年9月電氣與電子科技創(chuàng)新基地成立。2002年6月電子與信息技術創(chuàng)新基地成立。2003年3月電工電子科技創(chuàng)新中心成立。2003-05年中心隸屬于國家電工電子教學基地。2006年中心隸屬于國家電工電子實驗教學示范中心。2008年中心納入啟明學院管理體系（啟明學院是我校為培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才，探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式，與業(yè)界共同創(chuàng)辦的校級創(chuàng)新學院）。第5頁/共61頁電工電子科技創(chuàng)新中心（即創(chuàng)新基地），是一個面向全校本科生的省級實踐創(chuàng)新基地，其主要任務是：招收學有余力的學生并對其開展信息類技術與技能的培訓，組織和指導我校學生參加以電子信息類為主的重大學科競賽，織組學生申報大學生科技創(chuàng)新項目并給予指導。創(chuàng)新基地兼具實驗室和大學生社團雙重特性。二、基礎培訓與管理

1.管理平臺——任務第6頁/共61頁二、基礎培訓與管理

1.管理平臺——資源

中心現(xiàn)有專職指導教師3人、管理員3人，研究生助教10人，每年面向全校招收大一學生240人，年培訓學生600余人；專用實驗室面積550平方米，固定資產(chǎn)超過100萬元；擁有100套電子線路實驗所需要的示波器、函數(shù)發(fā)生器、穩(wěn)壓電源和萬用表等主要設備，以及部分專用高檔測試設備；并建立了中心網(wǎng)站，配備了具有225個接口的局域網(wǎng)。第7頁/共61頁二、基礎培訓與管理

1.管理平臺——培訓室中心電賽綜合培訓室可以同時容納33組培訓第8頁/共61頁二、基礎培訓與管理

1.管理平臺——培訓室中心電賽高頻培訓室一角，中心可提供10組高頻隊伍培訓設備第9頁/共61頁二、基礎培訓與管理

1.管理平臺——材料室中心材料室現(xiàn)有各類電子元器件5000余種，約10萬余片第10頁/共61頁二、基礎培訓與管理

1.管理平臺——加工間中心電賽培訓加工間一角第11頁/共61頁二、基礎培訓與管理

1.管理平臺——特色

電工電子科技創(chuàng)新中心培訓依托國家電工電子實驗教學示范中心，管理由教務處、設備處、學生處、校團委、電氣學院和電信系共管共建，隊伍建設由電氣學院和電信系安排專職人員負責競賽培訓與管理。中心的成立標志著由競賽培訓的臨時機構變?yōu)槌B(tài)機構，其功能由僅服務于電賽的培訓拓展至創(chuàng)新人才的全面培養(yǎng)。第12頁/共61頁

2003年，中心在學校教務處的支持下，將優(yōu)質(zhì)競賽培訓資源進行整合、優(yōu)化，形成“電工電子工程基礎Ⅰ—Ⅸ”系列課程，并以華中科技大學自然科學類公共選修課的形式向中心學生開課。二、基礎培訓與管理

2.培訓平臺——開設公選課第13頁/共61頁課程名程學時數(shù)學分數(shù)主要教學內(nèi)容時間電工電子工程基礎Ⅰ322電工實習及常用電子設備使用大一下電工電子工程基礎Ⅱ322電子線路與系統(tǒng)理論基礎大一暑期電工電子工程基礎Ⅲ322電子線路制作基礎大一暑期電工電子工程基礎Ⅳ322單片機原理與接口技術及實驗大二上電工電子工程基礎Ⅴ322FPGA設計與實驗大二下電工電子工程基礎Ⅵ322電子線路系統(tǒng)設計Ⅰ大二暑期電工電子工程基礎Ⅶ322ARM嵌入式技術基礎大三上電工電子工程基礎Ⅷ322嵌入式Linux軟件設計大三下電工電子工程基礎Ⅸ322電子線路系統(tǒng)設計Ⅱ大三暑期表2《電工電子工程基礎Ⅰ～Ⅸ》系列課程主要教學內(nèi)容與時間安排

二、基礎培訓與管理

2.培訓平臺——開設公選課第14頁/共61頁學生培訓第15頁/共61頁

中心將競賽培訓納入正規(guī)教學體系，不但使競賽培訓走向正規(guī)化、系統(tǒng)化，同時為諸如指導教師培訓工作量的計算、酬金的發(fā)放、培訓場所的使用等系列問題提供了解決之道；間接的也為課外科技活動的開展提供了培訓平臺，削弱了競賽培訓的錦標色彩。中心自2003年開課至今已累計開設195個課堂共計6240學時，13100名學生選修。二、基礎培訓與管理

2.培訓平臺——成效第16頁/共61頁根據(jù)歷年賽前培訓經(jīng)驗及培養(yǎng)綜合性人才的需要，賽前集訓遵循：統(tǒng)一培訓與分方向培訓相結合。賽題訓練與模擬題訓練相結合。理論培訓與實踐培訓相結合。依據(jù)學生知識結構分層設計培訓內(nèi)容。三、賽前集訓與管理

1.培訓指導思想第17頁/共61頁7月11日至31日(3周)，賽題訓練；8月1日至21日(3周)，模擬題訓練；8月22日至30日(1周)，賽前準備；競賽時間：8月31日（星期三）8時至9月3日（星期六）20時。三、賽前集訓與管理

2.培訓時間——以2011年電賽培訓為例第18頁/共61頁三、賽前集訓與管理

3.培訓內(nèi)容——賽題培訓選題方向測量方向控制方向高頻方向電力電子方向選題內(nèi)容⑴程控濾波器【2007年全國電賽D題】⑵寬帶直流放大器【2009年全國電賽C題】⑶數(shù)字幅頻均衡功率放大器【2009年全國電賽F題】⑷數(shù)字示波器【2007年全國電賽C題】⑴LED點陣書寫顯示屏【2009年全國電賽H題】⑵點光源跟蹤系統(tǒng)【2010年湖北省電賽B題】⑶聲音導引系統(tǒng)【2009年全國電賽B題】⑷懸掛運動控制系統(tǒng)【2005年全國電賽E題】⑴單工無線呼叫系統(tǒng)【2005年全國電賽D題】⑵無線識別裝置【2007年全國電賽B題】⑶環(huán)境無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置【2009年全國電賽D題】⑴電能收集充電器【2009年全國電賽E題】⑵開關穩(wěn)壓電源【2007年全國電賽E題】⑶三相正弦波變頻電源【2005年全國大學生電子設計競賽G題】⑷光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置【2009年全國電賽A題】選題順序第1周：⑴或⑵第2周：⑶第3周：⑷7個組的順序為⑴、⑵、⑶6個組的順序為⑵、⑶、⑷每周完成1道賽題，順序自定09級選題順序為：⑴、⑵、⑷08級選題順序為：⑵、⑶、⑷第19頁/共61頁三、賽前集訓與管理

3.培訓內(nèi)容——模擬培訓分組選題一選題二選題三測量手持超聲測距儀鎖相放大器簡易網(wǎng)絡導納分析儀控制手持超聲測距儀空間定位系統(tǒng)重量位移轉換裝置高頻手持超聲測距儀無線通信信號分析與測量裝置手持無線語音通信系統(tǒng)電力電子手持超聲測距儀低壓大電流型電流源簡易交流電子負載電池充放電管理高頻整流型高功率因素電源第20頁/共61頁模塊實體、測試軟件、文檔（電路圖、端口定義、工作條件、注意事項）三項必須齊備，各組員負責整理的模塊必需獲同組成員的驗證與認可。理論學習及技術儲備必須形成文檔，重要算法必須用軟件實現(xiàn)，并獲同組成員認可。各組整理擁有的各類元器件，并以清單的形式上傳至競賽服務器。三、賽前集訓與管理

4.賽前準備第21頁/共61頁根據(jù)“基本儀器和主要元器件清單”所列內(nèi)容，結合自己培訓方向，做好設備與器件準備工作。根據(jù)“基本儀器和主要元器件清單”所列內(nèi)容，參考歷屆競賽清單與賽題，尋找二者之間的內(nèi)在關系，繼而推測出本屆清單與賽題的對應關系，確定賽題的基本內(nèi)容和方向。三、賽前集訓與管理

4.賽前準備第22頁/共61頁三、賽前集訓與管理

5.培訓管理——組隊組隊時間：集訓前即暑期放假之前，學生自愿報名組隊參賽。

2011年，華中科技大學共有41支隊伍報名參加集訓，

2支隊伍解散，39支隊伍參賽。參賽學生中大學四年級學生（08級48人）占41%，大學三年級學生（09級69人）占59%。第23頁/共61頁三、賽前集訓與管理

5.培訓管理——組隊第24頁/共61頁三、賽前集訓與管理

5.培訓管理——分組測量方向11組，08級22人，09級11人。賽時選做“簡易數(shù)字信號傳輸性能分析儀（E題）”。控制方向12組，08級7人，09級29人。賽時選“基于自由擺的平板控制系統(tǒng)（B題）”、“智能小車（C題）”各6組。高頻方向5組，08級7人，09級8人。賽時選做“LC諧振放大器（D題）”。電力電子方向11組，08級12人，09級21人。賽時選做“開關電源模塊并聯(lián)供電系統(tǒng)（A題）”。第25頁/共61頁三、賽前集訓與管理

5.培訓管理——賽題培訓管理設計制作：周一8時至周五20時結束。培訓指導：方案講解，實訓答疑等。作品測評：周六上午，評審小組評審設計報告及擬定測試方案，周六下午分組進行實物測試與現(xiàn)場提問，周六晚分方向進行培訓總結。小組總結：周日各組召開小組總結會，并對作品驗收中出現(xiàn)的問題進行整改和完善。第26頁/共61頁三、賽前集訓與管理

5.培訓管理——模擬題培訓管理設計制作：周一8時公布模擬題，周五20時結束。培訓指導：方案講解，實訓答疑等。作品測評：周六上午，評審小組評審設計報告及擬定測試方案，周六下午分組進行實物測試與現(xiàn)場提問，周六晚分方向進行培訓總結。小組總結：周日各組召開小組總結會，并對作品驗收中出現(xiàn)的問題進行整改和完善。第27頁/共61頁第28頁/共61頁三、賽前集訓與管理5.培訓管理——器件及設備管理培訓所需儀器設備均由中心提供，每組一套基本測試設備（數(shù)字示波器、函數(shù)發(fā)生器、穩(wěn)壓電源、萬用表各一臺），特殊設備共享，如RLC測試儀、失真度測試儀、無線電綜合測試儀。

培訓及競賽所需器件皆由中心提供，通用器件各組按需自取，貴重器件按需登記領取；缺少的器材隨時登記，由中心統(tǒng)一購買或經(jīng)指導教師同意自行采購或網(wǎng)購。第29頁/共61頁三、賽前集訓與管理6.后勤保障——人員組成及職責競賽培訓后勤保障人員由兩部分人員組成：創(chuàng)新中心工作人員3名，面向中心大學一年級培訓學生招募20～30名的助管。其主要職責是：

培訓元器件保障、設備保障、PCB制作、測評服務、培訓宣傳、競賽期間飲食保障等工作。

中心工作人員實行7天工作制，助管實行3班制（值班時間：8:00—22:00）。

第30頁/共61頁三、賽前集訓與管理7.輔導團隊——人員組成及職責競賽培訓輔導團隊由3部分人員組成：創(chuàng)新中心專職指導教師3名，中心面向全校聘請實踐教學經(jīng)驗豐富、熱心競賽輔導的教師10名，面向在本校讀研或外校讀研暑期有時間的大四年級培訓學生招募15～20名助教。其主要職責是：培訓項目理論講授、專題講座，評審培訓作品報告、制訂作品測試方案、作品現(xiàn)場測試、主持作品總結會等工作。第31頁/共61頁三、賽前集訓與管理8.校企合作——拓寬培訓資源籌措渠道創(chuàng)新中心依托國家電工電子實驗教學示范中心，構建了以共建實驗室、創(chuàng)新基地，合作舉辦大學生競賽、夏令營、冬令營，開展專業(yè)聯(lián)合培訓等形式為主的校企合作模式。競賽培訓期間校企合作形式有：以冠名形式舉辦的夏令營（企業(yè)提供資助經(jīng)費），以聯(lián)合實驗室形式提供經(jīng)費和器材，如ADI、TI、英飛凌聯(lián)合實驗室。第32頁/共61頁2011年6月中心代表學校與創(chuàng)維公司簽署電子設計夏令營協(xié)議第33頁/共61頁三、賽前集訓與管理

8.校企合作——共建聯(lián)合實驗室第34頁/共61頁三、賽前集訓與管理

8.校企合作——共建創(chuàng)新實驗室第35頁/共61頁三、賽前集訓與管理

8.校企合作——共建聯(lián)合實驗室第36頁/共61頁四、賽期與賽后管理

1.賽期管理——競賽選題建議各組所選擇的賽題類型應盡量與本組集訓的培訓方向一致。各組賽題選擇應在開賽當日上午確定，最遲不得超過6小時（14:00），且賽題選定后不得隨意更改賽題。賽題方案確定后，應做好隊員的分工和作品進度安排。第37頁/共61頁四、賽期與賽后管理

1.賽期管理——設計與制作建議硬件電路的設計與制作、軟件模塊的設計與調(diào)試，二者之間應建立協(xié)商機制，如MCU、FPGA等器件的端口定義。器件的選用應選擇本組用過或其他組用過的器件，慎選冷門、偏門器件及電路，同時應注意器件功耗和性價比。充分利用集訓階段積累的模塊化硬件電路和軟件，減少制作時間。第38頁/共61頁四、賽期與賽后管理

1.賽期管理——設計與制作建議作品的設計與制作應有大局觀，各參賽隊應根據(jù)自身實力采用統(tǒng)一設計分布實施策略，應遵循競賽規(guī)律。硬件制作過程中參賽隊員不能急躁，應注意用電安全，通電前應檢查電源、電路板等，防止發(fā)生短路，燒毀元器件等事故。參賽隊員應充分發(fā)揮團隊協(xié)作精神，如暫時空閑的隊員可為其他隊員提供元器件，編寫簡短的測試程序等工作。第39頁/共61頁四、賽期與賽后管理

1.賽期管理——調(diào)試與測試建議模塊電路可以單獨調(diào)試，涉及軟件可由軟件人員提供測試代碼，或者硬件制作隊員編寫基本代碼，提供給軟件編寫人員。作品應預留足夠的測試時間，以便及時發(fā)現(xiàn)硬件或者軟件上的問題。結果測試由隊員協(xié)調(diào)完成，力求熟練，穩(wěn)定。在時間允許情況下，最好對結果進行多次的測試。第40頁/共61頁四、賽期與賽后管理

1.賽期管理——調(diào)試與測試建議賽期最后一天下午，無論系統(tǒng)完成的程度如何，最好在17時前將作品的各個模塊固定在一塊板上?？刂平M第二天下午、最遲第三天上午之前必須開始聯(lián)調(diào)、其他組第三天必須開始聯(lián)調(diào)。第41頁/共61頁四、賽期與賽后管理

1.賽期管理——賽題文檔撰寫建議原理圖設計必須使用電路圖設計軟件，方便列寫元器件清單，并利于后期的文檔編寫。同樣軟件框圖采用相關畫圖軟件制作。文檔編寫完成后所有隊員必須仔細閱讀，及時發(fā)現(xiàn)文檔上的問題，杜絕出現(xiàn)原理上的錯誤。文檔的寫作在討論方案時就可以開始。競賽文檔最好提前兩天寫，并留有一天時間對文檔進行修改。第42頁/共61頁四、賽期與賽后管理

1.賽期管理——賽題文檔撰寫建議文檔中“系統(tǒng)調(diào)試與指標測試”部分要在系統(tǒng)開始調(diào)試前完成，寫好測試方法，測試數(shù)據(jù)表格，切勿在系統(tǒng)調(diào)試成功后再寫這部分。文檔至少要提前2個小時打印，及時察看打印結果，發(fā)現(xiàn)不對的地方可以及時更正。文檔打印后要檢查是否缺頁。文檔測試部分一定要針對測試結果給予誤差分析。第43頁/共61頁四、賽期與賽后管理

1.賽期管理——其他建議隊長應擔負起對比賽進程控制的責任，如若某模塊的調(diào)試連續(xù)兩、三個小時沒有進展應當機立斷更換實現(xiàn)方法。比賽前兩天要保證休息時間，養(yǎng)足精力，以便在后期調(diào)試系統(tǒng)時能夠集中注意力，防止有短路、接錯線等意外發(fā)生。隊員的休息時間間隔開來，時刻保持有一到兩個隊員在工作，這樣能夠充分利用時間，利于發(fā)現(xiàn)問題。切忌過度熬夜。第44頁/共61頁四、賽期與賽后管理

1.賽期管理——其他建議比賽期間注意正常飲食，保持一個平常的心態(tài)。做好突發(fā)事件的預案，如停電、隊員生病等突發(fā)事件的應對措施。賽前采購足量的食品、飲料，如八寶粥、巧克力、蛋黃派、咖啡等可以速食補充能量的食物。桌面的水杯、飲料瓶務必隨手擰緊，避免勞困中發(fā)生意外。第45頁/共61頁四、賽期與賽后管理

2.賽后管理——賽區(qū)測試注意事項測試允許參賽隊攜帶非可編程的備用器件。參賽隊如確需更換器件，更換前必須向測試老師說明。每支參賽隊伍應自帶測試題目，當測試專家的測試方案與參賽隊的預設方案有分歧時，參賽隊可結合賽題提出質(zhì)疑。每支參賽隊伍應自帶作品報告，便于向測試專家解釋其作品實現(xiàn)原理及其正確性。第46頁/共61頁四、賽期與賽后管理

2.賽后管理——賽區(qū)測試注意事項參賽隊測試前隊內(nèi)應制定測試方案。測試方案應包括測試內(nèi)容的預測，測試方法的學習，測試中突發(fā)事件的預案，測試中參測人員的分工，非可編程器件、測試儀器及電工工具的準備等內(nèi)容。測試中參測人員如果不熟悉測試儀器的使用，參測人員應主動向測試專家請教，押后測試的隊伍應抓緊時間在測試前了解測試設備的使用方法及測試內(nèi)容。第47頁/共61頁四、賽期與賽后管理

2.賽后管理——賽區(qū)測試注意事項參賽隊員應清晰了解測試專家所提測試問題之后再測試，切忌盲目測試。參賽隊員對測試專家提出的問題應耐心回答，切勿與測試專家發(fā)生爭執(zhí)。測試中遇到問題測試隊員不要緊張，應冷靜分析測試中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象。第48頁/共61頁四、賽期與賽后管理

2.賽后管理——器材整理及總結各參賽隊應將培訓及競賽期間借用的設備及器件整理歸還，電路模塊及技術資料歸檔。各參賽隊員應撰寫培訓及競賽總結。進入復測的參賽隊應做好各項復測準備工作。第49頁/共61頁成立了校級全國大學生電子設計競賽培訓機構——電工電子科技創(chuàng)新中心，并以電賽培訓為基礎，構建了大學生課外信息類技術與技能培訓體系，為大學生創(chuàng)新基地的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實基礎。五、總結與思考

1.特色與創(chuàng)新——培訓基地第50頁/共61頁優(yōu)化競賽培訓資源開設公選課程，化解競賽培訓課程的零散性、以及培訓場地的使用，教師工作量的計算、教師酬金的發(fā)放等難題，并促使競賽培訓常態(tài)化、正規(guī)化、系統(tǒng)化。五、總結與思考

1.特色與創(chuàng)新——

培訓體系第51頁/共61頁積極開展形式多樣的校企合作，將企業(yè)用于產(chǎn)品或技術推廣的資源變?yōu)榉沼诟傎惖呐嘤栙Y源。充分發(fā)揮大一年級培訓學生的實踐積極性，招募競賽培訓助管，協(xié)助中心管理員做好競賽培訓后勤工作。有效發(fā)揮中心本科畢業(yè)生回饋中心的熱情招募競賽培訓助教，協(xié)助指導教師指導培訓學生。五、總結與思考

1.特色與創(chuàng)新——資源籌措第52頁/共61頁競賽培訓相對獨立于課內(nèi)教學，其優(yōu)點是受行政干擾小，新知識、新技術傳授快；缺點是加重了培訓學生的學業(yè)負擔，且未能有效地促進課內(nèi)教學改革。培訓教師專職化，其優(yōu)點是責任明確，缺點是不能吸引更多地優(yōu)秀教師積極參與大學生競賽培訓，即使參與也是被動參與。五、總結與思考

2.問題與困惑——課內(nèi)課外割裂第53頁/共61頁現(xiàn)階段的教育管理體制注重競賽結果，人才培養(yǎng)注重育人過程，二者之間既有一致性也有矛盾性，指導教師如何取舍？校企合作中企業(yè)多注