大学生电子设计竞赛与创新型人才培养的分析与思考

大学生电子设计竞赛与创新型人才培养的分析与思考
第一章全国大学生电子设计竞赛概况
1.全国大学生电子设计竞赛由来
全国大学生电子设计竞赛是1993年由原国家教委倡导的在全国普通高校组织开展的四大学科竞赛之一，每两年举办一次，到2013年已经成功举办了11届。

目前，参加全国大学生电子设计竞赛的学生人数正逐届增多，参赛人数从1993年第一届的600余名增加到2003年第六届的9600余名。

2011年参赛人数总共32946人，其中本科27279人参赛，专科5667人参赛。

本科9083个参赛团队，专科1889个参赛团队。

现在全国大学生电子设计竞赛已越来越成为有关高校检验教学改革成效和学生综合素质水平的“试金石”，竞赛证书成为衡量学生科研素质的一个重要元素。

2.全国大学生电子设计竞赛的组织形式
全国大学生电子设计采用全国统一命题、分赛区组织的方式，竞赛时间为连续的4个白天和3个晚上。

竞赛采用“半封闭、相对集中”的组织方式进行，学生以3人为一队组队参赛，从5—6道竞赛题中任选一题完成。

竞赛期间学生可以查阅有关文献资料，本队成员集中商讨，分工协作，以队为基本单位在规定时间内独立地完成设计、制作、调试工作，并写出设计报告。

电子设计竞赛的内容涉及电子技术、计算机技术、自动控制理论、传感器技术和通信技术等多个专业、多门课程，与电子信息类专业教学内容密切相关。

3. 边疆高校大学生参加电子设计竞赛的重要意义
3.1由边疆地区创新型人才引聚难的困境看大学生参赛的重要性
西南边疆地区人才需求缺口巨大，纳贤聚才的力度强劲，但是由于西南边疆地区人才中介机构资质不高，信息合作共享机制不够完善，人才市场信息搜集能力薄弱，沟通传导系统缺陷较大，提供高层次人才信息的能力非常有限，以致普遍存在人才供需双方信息不对称、人才交易成本高位运行的状况。

目前, 西南边疆地区重点领域需要的核心骨干类人才和高级技工基本上是通过企业前身的业务网络来获得，引人成本很高、效率也较低；引进国外智力渠道更是单一，除了官方，没有其他的渠道，造成了整个西南边疆地区人才的奇缺[7]。

由国家教委高教司倡导并组织的全国大学生电子设计竞赛从1994年的首届试点到2013年已经成功地举办了11届，大学生电子设计大赛是高校高层次学科竞赛之一，通过电子设计大赛的培训与参赛对培养大学生的实践创新意识与基本的动手能力有着十分重要的作用，提高了自身的综合素质，能够很好的与用人单位对接，可以弥补西南边疆地区技术型人才稀缺的空位，同时降低了人才的引用成本，从另一方面来说提升了区域高技术人才的竞争力[2]。

3.2参加电子设计竞赛是对大学生综合能力的全方位考核
全国大学生电子设计竞赛内容既有理论设计，也有实际制作，可以全面地检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。

竞赛对电子信息类人才的理论联系实际能力、科研能力、工程实践素质及团队合作意识具有深远的影响。

竞赛的目的是引导高校在教学中培养大学生的创新能力，协作精神和理论联系实际的能力，协作精神和理论联系实际的学风，加强大学生动手能力及工程实践能力的训练，对学生课外科技活动也具有重大的指导作用，为优秀人才的脱颖而出创新条件。

电子设计竞赛是对学生设计能力、实践能力、心理素质、团队精神以及体力的一个极大挑战，在检验学生综合运用知识的同时，更侧重于锻炼学生的实际动手操作能力，因此它是对学生综合能力的全方位考核。

竞赛使那些理论基础扎实、实践动手能力强，特别是具有创新意识和协作精神的学生有了施展自己才能的空间。

这些学生通过赛前的培训以及竞赛的锻炼，在综合素质上有了很大程度的提高。

大学生电子设计竞赛对人才培养模式提出了新的要求，并对造就新一代具有开拓意识、创新精神和协作精神的人才具有深远的意义。

大学生电子设计竞赛是一种综合性很强的特殊形式的“考试”。

可以看出，它对促进电子信息类专业教学改革，完善与强化实践教学
环节，培养学生工程实践能力起到了独特的作用，而这种作用绝非传统的课堂教学和实验教学可以比拟和替代的。

对于云南来说，电子设计竞赛的开展无疑是为培养本地创新型人才注入了一剂良药。

第二章全国电子设计竞赛是边疆高校培养创新型人才的一个重
要途径
1. 全国大学生电子设计竞赛对创新人才培养的促进作用分析
1.1 增强学生的实际操作能力，重视学生个性发展
学生在参加竞赛的过程中，根据所要设计的作品，需要解决在设计制作中的各种问题，这样就会去思考，想出各种解决的方案，然后进行归纳总结。

在思考和解决这些问题的过程中，通过查找文献学习很多新的知识，但有时有些问题找不到任何参考文献资料，这时只有进行创新设计。

设计中常常一个作品要用到许多方面的知识，有的既有光学部分的东西，又涉及机械结构设计及电路的控制，这就需要不同学科背景的学生互相配合，才能完成器件的制作。

制作过程中学生之间相互学习，多学科进行融合，可以增长知识，提高创新能力。

大学生电子设计竞赛为创新能力提供了必要的基础。

大学生电子设计大赛的培训提高了学生元器件的识别、电子焊接等些基本技能，提高了学生对电子产品的设计软硬件使用能力。

这些实践经验和技能是创新能力的必要基础。

电子设计竞赛既不是单纯的理论设计竞赛，也不仅仅是实验竞赛，而是一个需要参赛选手综合几方面的能力来设计、制作完成、有特定功能的电路竞赛。

它既强调理论设计更强调系统实现。

它考查了学生综合运用基础知识的能力，更注重考查学生的实践动手能力。

电子设计竞赛的竞赛题目一般都是模拟现实社会电子技术应用领域中的许多实际问题，具有很强的现实性、针对性和应用性。

现代社会知识的更新日新月异，高新技术的发展突飞猛进。

任何一个个人都不可能拥有足够的知识、时间和精力去完成一项复杂的系统性工作。

大学生电子设计大赛要求在较短的时间内完成产品的设计、制作、调试，这要求学生之间有明确的分工与合作，一个从事硬件的设计，一个从事软件的设计，一个要制作PCB版与文档的整理。

这样学生的团队分工与协作能力自然得以提高，学生个性得到了充分的发展。

1.2增强学生的创新能力和合作能力
创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达不竭的动力。

培养技能型创新人才，不仅是建设创新型国家的需要，而且是高职学院自身发展的要求。

培养技能型创新人才，构建科学、合理的实践教学体系至关重要。

应用电子技术专业实践教学体系的构建，必须坚持以基本技能训练为主，突出技术应用能力培养，确保实践教学体系的先进性、实用性和创新性。

技能型创新人才培养是一个系统工程，包涵理念、内容、制度、技术四个方面。

理念是创新的根本，内容是创新的核心，制度是创新的保障，技术是创新的手段。

各高职学院必须在深刻理解技能型创新人才内涵的基础上，根据自身的实际情况，制定出适合学院发展的人才培养方案，并在实施过程中不断完善，使技能型创新人才培养的质量得到保障。

过去传统的刚性化、封闭式培养方式抑制了学生的积极性、主动性和创造性，要培养学生的开放式思维和开拓性人格，必须打破这种封闭式模式，打破囿于教师、囿于学校的教育空间概念，课堂要向社会延伸，向企业延伸，向岗位延伸。

要彻底改变理论教学与实践教学脱节的做法，为学生创造更多的实践机会和创新空间，只有这样，才能实现高职人才培养目标，培养出技能型创新人才。

在全国大学生电子设计竞赛正式比赛过程中，要求3位学生组成一组4天内完成作品的设计，对学生来说要求比较高。

比赛中涉及到电路硬件的制作、软件的设计和报告的写作，必须要求每组学生相互合作，取长补短，共同提高，否则很难取得优异的成绩。

通过正式比赛，可以培养学生的团队协作精神，克服利己主义思想。

团队合作的作风不仅对于竞赛的取胜至关重要，也是今后作为一个科技工作者必备的良好素质。

一般学生都是第一次参加如此高竞技的比赛，比赛过程中难免会遇到许多困难。

有些学生在遇到困难而不能顺利解决时，会出现自暴自弃的现象。

在这种情况下，指导教师首先让他们坚定信心，然后帮助他们分析问题，指明解决问题的方向，这样学生在不断解决问题的过程中，心理和技术素质得到很好的锻炼。

在暑假培训过程中，指导教师放弃休息时间冒着酷暑来学校为学生讲课及制作指导。

教师在指导学生时，不仅给学生制定设计方案，帮助学生解决问题，同时也与学生一起工作。

尤其竞赛中4天，许多指导教师4个通宵坚持岗位，有的甚至带病工作。

学生参加竞赛可
以获得各种荣誉，而指导教师却是幕后英雄。

指导教师的奉献精神、敬业精神、吃苦精神和认真负责的精神给学生做出榜样，这对学生的影响是课堂教育方式无法相比的。

2.电子设计竞赛促进学生就业能力
大学毕业生的就业困难问题已然成为如今社会上的热点话题之一，引起人们的关注和深思。

近年来，云南省各大高校相继大规模扩招，使得更多的高中毕业生走进大学学堂，更多的人得到了接受高等教育的机会。

与此同时，国家对大学生的就业也由原来的包分配转为自主择业，提供给毕业生一个相对灵活的择业就业空间，更大更广的空间反而造成了毕业生们盲目感，诸多问题导致了本科毕业的大学生数量远远高于如今社会的需求量，从而使大学生的就业形势越来越严峻。

2009年是我省就业形势最为严峻、压力最大、困难最多的一年，面对金融危机的冲击，全省高校毕业生初次就业率达到了76.6%，年终就业率达到93.3%，全省专科毕业生年终平均就业率为95.2%，高校本科毕业生年终平均就业率为95.1%，研究生毕业生年终平均就业率为94.2%。

2010年年需就业的高校毕业生将近15万人，7月份就业率达到了70.7%，比去年同期上升了2.6个百分点。

2012年，云南省毕业生达127899人（其中研究生8110人，本科生59626人，专科生60163人），比2011年增加12062人，增幅达10.4%。

2012年云南省有高校毕业生127897人，毕业生离校时初次就业率为85.1%，年终就业率96.3%。

2013年，云南省应届高校毕业生达13．8万人，截至2013年9月1日，云南省应届大学毕业生初次就业率达86.6％。

从以上数据可以看出，近几年来我省就业率呈现逐年小幅上升的趋势。

事实上，除云南师范大学、云南大学、昆明理工大学就业率比较高以外，其他院校初次就业率都较低，一定程度上造成教育资源的浪费。

在国内宏观就业形势面临经济放缓、就业总量持续增加、结构性矛盾突出3重压力下，针对高校毕业生的有效用人需求总体呈下降趋势。

另外，云南省高等教育效益外溢现象严重，云南高校培养的部分毕业生没有为云南省的经济与社会发展服务，而是流向其他省份或地区，而其他省份或地区培养的毕业生进入云南就业的又比较少，在毕业生们苦恼着就业困难的同时，社会上却也有不少的用人单位犯愁聘用不到合适的人选，尤其是市场上对高端、尖端职业的人才需求极度匮乏。

2014年云南省普通高校毕业生将超过15.4万人，比2013年增加1.64万人，就业形势非常严峻。

但仍有一些高校缺乏市场意识，专业设置无法与市场需求接轨，导致毕业生所学的专业不符合市场需求，形成了教育供给与市场需求之间的矛盾，就业质量得不到提高。

而且，在培养学生、传授知识的过程中，往往忽略实践的重要性，将过多的理论塞给学生，影响教学质量。

很多企业在招聘毕业生时，主要从以下几个方面来考虑：专业知识是否精、对一些新技术相关知识的掌握程度、是否参与过实践活动、尤其关注学生在校期间实践教学环节的开展形式。

电子设计竞赛改变了过去传统的教学方法，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，培养参赛学生对新技术的掌握能力，弥补了市场对创新人才需求的空位。

通过大赛和相关学科竞赛的锻炼，学生对新知识的选择性和灵活能力得到加强，这种能力在今后的就业中有着很大的优越性[8]。

第三章文山学院首次参加全国大学生电子设计竞赛的个案思考
电子设计竞赛时间紧、任务重，学生要在短短的4天时间中完成题目的方案论证、原理分析和数据计算、原理图绘制、硬件制作、整机调试和论文撰写的全部工作的确不是一件易事。

文山学院信息科学学院物理系参加了第11届全国大学生电子设计竞赛，共3个参赛队，获得云南省三等奖1项，对于第一次参加全国大学生电子设计竞赛的边疆师范院校来说，能够获得奖项实属不易。

但在肯定成绩的同时我们也清楚地看到了存在的问题，及其问题产生的原因，本部分结合文山学院物理系首次参加第11届全国大学生电子设计竞赛的情况，从笔者作为参赛者当事人的角度切入，通过对参加竞赛过程中出现的一些问题及其问题产生的原因现分析如下。

1. 参加电子设计竞赛存在的主要问题
第一，学生的理论基础知识掌握不够扎实，应用能力有待提高。

在竞赛中，3个组的学生都很少能够根据竞赛题目的要求提出切合题意的方案，一般只能提出一个方案，如果再提第二、第三个方案就比较难，往往出现凑数的现象，只能照搬照抄参考电路，不会采用先进的简便的电路，结果论证对比不够充分。

理论分析、公式计
算、误差分析是工程设计很重要的内容，在这次电子设计竞赛过程中，参赛选手多数不能运用所学的知识去分析电路的工作原理，尤其在方案论证时，要分析几种方案的工作原理、特点，很难抓住重点。

在误差分析方面，也不知道如何下手，这种现象反映出理论基础不够扎实，不能把所学的知识融会贯通，综合运用。

第二，缺乏基本功训练和团队协作精神。

在竞赛过程中，虽然详细记录了实验数据，但不能通过实验数据分析、总结、归纳问题，解决问题。

许多同学焊接电路不规范，走线零乱，甚至一次性焊接所有的元器件，试图得到满意的结果，而实际上事倍功半，甚至失败，反映出我校学生的基本功训练不够扎实。

有的参赛组长不知如何协调另外两个组员的工作，他一个人既要制作电路，又要制作硬件，其他二人不知道干什么，遇到问题相互埋怨，反映出有些学生缺乏组织能力和团队协作精神。

第三，不会书写设计报告。

在这次竞赛中撰写设计报告的工作有笔者来完成，初次参赛的选手写论文走捷径照着设计报告的格式来书写，现在回头来看参赛时写的设计报告从内容到格式都存在许多不足，撰写报告不严密。

报告的内容、组织结构、逻辑性、严密性有一定差距，不能将设计思路、分析过程、实验结果等清晰地展现出来。

这反映出平时忽视了撰写实验报告、撰写论文的指导与练习如电路设计缺少必要的理论分析和公式推导，这说明在实践教学上忽略了实验报告的质量。

原因是有统一印制的实验报告格式，只需要相应地填写数据即可，不需要重新设计格式，不重视对数据的记录、分析、总结、归纳，不善于通过数据或图表说明问题。

第四，专业软件实验仪器的使用不够熟练。

电路的仿真计算都离不开专业软件的辅助，参赛学生在参赛过程中使用的是Protel这款软件，事实上这款软件我们也是在集训的时候老师才教我们的，在实践中，操作Protel 这款繁杂的大型专业软件还不够熟练，往往调试不出正确的结果。

通常只对用得比较频繁的万用表、示波器、信号发生器比较熟悉，而对双踪示波器，面板上功能众多的调试旋钮也不熟悉。

至于频谱分析仪、波特测试仪、高频Q表就更是一筹莫展。

第五，资料查阅能力差。

全国电子设计竞赛属于命题型开放性比赛，参赛学生在选定题目后，不能尽快找到相关资料，对从哪一类书籍中可以找到适当的设计资料不甚清楚。

在利用网络资源方面，不熟悉与电子设计相关的网站，只知道在搜索引擎里输入想要的资料搜索，在资料查阅上花费了大量的时间。

这反映出实践教学脱离了工程实际，暴露了实践教学上存在的问题。

2.电子设计竞赛存在问题的原因分析
在电子设计竞赛中，文山学院物理系参赛队存在以上问题的原因是多方面的，主要有以下3个方面：
第一，知识面过于狭窄。

在接到一个课题项目之后，学生不能就所学过的知识融会贯通，提出自己的设计方案，也无法对现有的各种方案进行优劣比较。

问题分解能力欠缺在传统的电子信息类的教学大纲中，“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“微机接口技术”和“单片机”都为必修课，而“VHDL（超高速集成电路硬件描述语言）语言”、和“EDA（电子设计自动化）技术”等课程一般设置为选修课，或者编排在相关的必修课教材中，由于这部分内容需要配合大量实验才能有明显的教学效果，对实验室的软硬件资源要求高，所以经常在教学环节中被忽视。

导致专业知识掌握不全面，针对赛题很难在短时间内提出合适的解决方案，很大程度上降低了参赛的成功率；另外，在使用参考电路时，缺乏提取参考电路关键部分的移植能力，只能生搬硬套，缺乏灵活性。

第二，重理论，轻实践。

目前许多高等学校都还存在着重理论、轻实践的现象。

理论教学没有突出工程的观念，学生没有通过理论分析、公式计算、误差分析等工程项目的重要环节加深对理论知识的理解。

在实践教学中，验证性实验过多，综合性、设计性实验太少，学生的动手实践能力和工程设计能力没有得到锻炼。

另外，由于受实验场地的限制，硬件设备的不足，使学生在实践教学过程中用不到较好的仪器设备，也制约了学生的动手能力和创新能力的培养[1]。

第三，学生课外科技活动开展不够。

课外科技活动是学生的第二课堂，学生可以通过课外科技活动来提高动手能力，训练实验技能，培养创新精神，积累参赛经验。

由于我校参赛队员参加课外科技活动较少，仅仅靠赛前的二十余天集训，无论是经验的积累，还是设计能力训练等方面都比较欠缺。

第四章以电子设计竞赛为平台加强创新型人才培养的对策举措通过以上对文山学院参加全国大学生电子设计竞赛情况的分析，可以看出学校在实践教学环节上还存在一些问题，这些问题的存在直接影响着创新型人才培养的步伐。

为此，急需建立一个以电子设计竞赛为平台的创新型人才培养体系。

对策建议如下：
1.建立电子协会加强信息交流
要想为竞赛培养较高水平的人才，我们就要让人才有一个舒适的温床，首先要有量的积累，才会有质的跳变[3]。

因此，我们省各高校急需建立一个“电子协会”，目的在于促进电子信息类基础知识的普及，注重培养大学生的科技创新能力和团体协作精神，通过实践训练来加强学生动手能力的培养，提高学生针对实际问题进行理论分析的能力，为科技类人才的脱颖而出创造条件，为两年一度的全国大学生电子设计大赛及挑战杯大赛等全国性大赛培养英才，全心全意为广大师生服务。

兴趣是最好的老师，“电子协会”作为各高校学生电子爱好者的家，可以吸收有兴趣的学生进入到培养团队及开放实验室中来，做大量基础性、普及性的宣传动员工作，这些学生以后将会是竞赛团队中的重要力量。

地处边疆的云南由于各种原因信息交流一直相对落后，在电子通讯这方面的人才又基本集中在如昆明理工大学等一些工科较强的院校。

因此，协会的成立将会为各高校或同校之间的师生在电子通讯知识方面提供一个交流的平台。

在云南大部分高校中，电子爱好者并不少，可是许多高校除了参加全国大学生电子设计大赛的前后学校会关注外，平常做电子设计的氛围并不浓厚，电子协会的建立将会改变这一现状，使广大的电子爱好者参与电子设计这一活动成为可能。

除了高校以外，社会上与电子领域相关的行业中也有很大一部分人群在从事或者参与电子设计，而这些群体与高校师生之间很少有交流，建立电子协会后，加强了校内与校外的交流，使师生能更多的接触电子产品在实际生活中的运用。

相信电子协会建立后能够成为了每个电子通信类学生向往的地方，每一个电子通信类新生都会在教师的指导下，协会成员的相互熏陶下，自己动手开展电子制作、科技讲座、组织电子设计竞赛和成果展示、家电维修等活动。

更大的提高增强他们对电子制作的兴趣，从而不断开始独立专研与制作，大大提高了他们的电子设计与制作水准，并获得了初步电子产品的开发能力，培养了学生的创新能力，促进了电子设计类课外活动的开展，为学生提供了一个提高技能、施展才华的广阔舞台。

2.加强实验室建设
高校实验室是从事实验教学、科学研究、生产试验、技术开发、社会服务的重要基地，是学生创新意识、创新能力和素质培养的重要场所，是学校和企业共同合作的重要平台，高校实验室的好坏关系到人才培养的质量、创新型社会的建设、社会经济的持续健康发展。

实验室是学校进行实验教学的场所，也是学校办学的重要组成部分。

实验室工作在学校整体教育教学工作中具有基础性、创新性等特点。

随着现代教育科学的不断发展，新课程改革的不断深入,教育内容和手段的不断更新，实验教学成为全面实施素质教育，培养学生实验技能、创新能力、科技素质的一个重要环节[4]。

在现阶段，云南经济相对落后，教育发展也落后发达地区一大截，由于大部分师范院校招生规模的扩大，对实验室的投入建设力度不够，高校实验室现阶段存在的一些问题直接影响实验室的建设与发展。

许多高校实验室资源都不是很充足，以文山学院为例，学院电子专业基础实验室仅有3个，只能够满足电工基础、数字电子技术、模拟电子技术等传统基础课程的教学需要，而且设备陈旧老化现象十分严重。

因此加强云南各高校实验室建设刻不容缓。

笔者认为因从以下几个方面来加强实验室建设：
第一，加大资金投入力度，引进先的实验设备。

云南各高校的电子实验室多数受制于资金的投入力度不够，因此建设水平都较低。

另一方面，由于许多高校与课程配套的实践环节主要集中于验证性实验，对实验仪器的要求较低，所以学校很少引进先进的电子实验设备。

因此，许多高校先进的仪器设备和高自动化程度的实验平台资源都不充分，直接影响了教师的教学效率和师生创新能力的培养。

就拿电子设计竞赛来说，竞赛场地要求由参赛学校提供，电子竞赛各种题目的要求和灵活性逐届提高，但比赛用时并没有相应增加，在惜时如金的4天内，先进的仪器设备和高自动化程度的实验平台可以为竞赛赢得更多的时间，从而取得更好的比赛成绩。

这就要求参赛。