全国大学生电子设计竞赛训练教程
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第1章 电子设计竞赛的组织与培训

1.1 全国大学生电子设计竞赛简介

1.1.1 全国大学生电子设计竞赛章程简介

全国大学生电子设计竞赛章程由全国大学生电子设计竞赛组织委员会制定,主要内容[1]如下:

1.指导思想与目的

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。竞赛的目的在于推动高等学校对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.竞赛特点与特色

全国大学生电子设计竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合,以推动其课程教学、教学改革和实验室建设工作。竞赛的特色是与理论联系实际学风建设紧密结合,竞赛内容既有理论设计,又有实际制作,以全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。

3.组织运行模式

全国大学生电子设计竞赛的组织运行模式为:“政府主办、专家主导、学生主体、社会参与”十六字方针,以充分调动各方面的参与积极性。

4.领导

全国大学生电子设计竞赛由教育部高等教育司、工业和信息化部人事司共同主办,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。

5.组织委员会

(1)全国竞赛组织委员会由教育部、工业和信息化部、部分参赛省市教育主管部门负责人或有关学校专家组成,组委会成员由教育部高等教育司以文函的形式任命,每届全国竞赛组织委员会和赛区组委会任期四年。

全国竞赛组委会设立秘书处,设秘书长一人,常务副秘书长一人,副秘书长若干人,主持全国大学生电子设计竞赛的日常工作。

(2)各赛区竞赛组委会由省(自治区)、直辖市教委(厅、局)、高校代表及电子类专家和企事业代表组成,负责本赛区的竞赛组织领导工作。

(3)原则上以省(自治区)、直辖市独立组成一个赛区。若参赛的学校少于3 所或参赛队少于20个时,可与邻近省市联合组成一个赛区。

6.专家组

(1)全国只组建一个全国专家组,主要由来自高等学校电子及其相关专业的专家组成。全国专家组由责任专家、专家和专家库的成员三个人员层面构成,全国竞赛的命题和评审工作以责任专家为主体。

(2)各赛区成立赛区专家组,由赛区内高校电子及其相关专业的专家组成,负责本赛区的竞赛题征集和评审工作。

7.参赛单位

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。

8.参赛队和参赛学生

每支参赛队由三名学生组成,具有正式学籍的全日制在校本、专科生均有资格报名参赛。

9.辅导教师

对于赛前辅导教师的辛勤工作,应按照教育部高等教育司下发的《关于鼓励教师积极参与指导大学生科技竞赛活动的通知》(教高司函[2003]165号)精神,承认并计算其工作量。

10.竞赛时间和竞赛周期

全国大学生电子设计竞赛每逢单数年的9月份举办,赛期四天(具体日期届时通知)。在双数的非竞赛年份,根据实际需要由全国竞赛组委会和有关赛区组织开展全国的专题性竞赛,同时积极鼓励各赛区和学校根据自身条件适时组织开展赛区和学校一级的大学生电子设计竞赛。

11.竞赛方式

竞赛采用全国统一命题、分赛区组织的方式,竞赛采用“半封闭、相对集中”的组织方式进行。竞赛期间,学生可以查阅有关纸介质或网络技术资料,参赛队内学生可以集体商讨设计思想,确定设计方案,分工负责、团结协作,以队为基本单位独立完成竞赛任务;竞赛期间不允许任何教师或其他人员进行任何形式的指导或引导;竞赛期间参赛队员不得与队外任何人员讨论商量。参赛学校应将参赛学生相对集中在实验室内进行竞赛,便于组织人员巡查。为保证竞赛工作,竞赛所需设备、元器件等均由各参赛学校负责提供。

12.竞赛规则

为保证竞赛工作的顺利进行,应严格遵守全国竞赛组委会届时颁布的《全国大学生电子设计竞赛竞赛规则与赛场纪律》。竞赛期间,各赛区组织巡视人员,严格执行巡视制度。

13.竞赛题目

竞赛题目是保证竞赛工作顺利开展的关键,应由全国专家组制定命题原则,赛前发至各赛区。全国竞赛命题应在广泛开展赛区征题的基础上由全国竞赛命题专家统一进行命题。全国竞赛命题专家组以责任专家为主体,并与部分全国专家组专家和高职高专学校专家组合而成。

全国竞赛采用两套题目,即本科生组题目和高职高专学生组题目。参赛的本科生只能选本科生组题目;高职高专学生原则上选择高职高专学生组题目,但也可选择本科生组题目,并按本科生组题目的标准进行评审。只要参赛队中有本科生,该队只能选择本科生组题目,并按本科生组题目的标准进行评审。凡不符合上述选题规定的作品均视为无效,赛区不予以评审。

14.竞赛报名

参赛学校应在广泛开展校内培训与竞赛的基础上选拔出适当数量的优秀代表队报名参赛。每个报名的参赛队必须在报名时按照规则确定本队参赛选题的组别(本科生组或高职高专学生组),开始竞赛时不得更改。各赛区负责本赛区的报名工作,填写全国统一格式的赛区报名汇总表,并在规定的截止时间内上报全国竞赛组委会秘书处备案。

15.评审工作与要求

根据竞赛评奖模式,竞赛评审分赛区和全国两级评审,按本科生组和高职高专学生组的相应标准分别开展评审工作。赛区的竞赛评审工作由赛区组委会组织、赛区专家组执行,须严格按照全国专家组制定的统一评分及测试标准执行,并在全国统一评分及测试标准基础上制定赛区的评分标准及测试细则。每个测试组至少由三位赛区评审专家组成,每位评审专家的原始评分及测试记录必须保留在赛区组委会。赛区向全国组委会推荐申请全国奖代表队时,必须将报奖队的设计报告、有赛区评审组每位评审专家签字的各项详细原始测试数据及评分记录、登记表和推荐表一并上报,否则不受理评奖。各赛区评分及测试细则需要上报全国组委会秘书处备案,以备全国评审时参考。

全国竞赛评审工作原则上由一个专家组在一地完成。全国竞赛评审分为初评和复评两个阶段。全国竞赛组委会负责组成全国竞赛评审专家组,对各赛区按比例推荐上报的优秀代表队的作品,按照命题时制定的全国统一评分及测试标准,参考赛区评审原始记录进行初评。全国一等奖候选队一律集中在一地参加复评,原则上不再另行命题,以原竞赛题目为基础,由专家组确定测试内容和方式,参加复评的代表队名单以全国竞赛组委会届时公布的有关通知为准。

16.上报全国评审的比例

赛区和全国对参赛规模进行统计时,一律以实际参赛队数量为准。实际参赛队是指已经正式报名并按时向赛区组委会上交参赛作品(含制作实物和设计报告)的参赛队。在赛区评审、评奖的基础上,赛区组委会应按时向全国组委会推荐本赛区的优秀代表队参加全国评审。推荐的队数分别不得超过当年本赛区本科生组和高职高专学生组的实际参赛队数量的10%,逾期未上报的不予受理。

17.评奖工作

(1)评奖工作采用“校为基础、一次竞赛、二级评奖”的方式进行,即竞赛建立在学校广泛开展课外科技活动的基础上,积极组织学生参加全国大学生电子设计竞赛活动,每次全国竞赛后,经赛区评奖(第一级评奖)后再推荐出赛区优秀参赛队参加全国评奖(第二级评奖)。

(2)各赛区组委会聘请专家组成赛区评委会,评选本赛区的一、二、三等奖,获奖比例一般不超过总参赛队数的三分之一。此外,对参赛成功者,赛区也可酌情颁发“成功参赛奖”或“成功参赛证书”。

(3)由于各赛区采用的是全国统一制定的竞赛命题和测试评分规则,赛区颁发的获奖证书和奖杯等冠名原则上为“××××年×××杯全国大学生电子设计竞赛××赛区(本科生组或高职高专学生组)”。

(4)全国分组设立一、二等奖。本科生组和高职高专学生组获奖队数量分别不超过当年实际参赛队的8%,其中一等奖和二等奖的比例原则上为3∶7。竞赛颁发全国统一的获奖证书。全国颁发的获奖证书和奖杯等冠名为“××××年全国大学生电子设计竞赛(本科生组或高职高专学生组)”。

18.异议制度

为保证全国大学生电子设计竞赛评奖工作的公正性,对全国和赛区的评奖初步结果坚持执行异议制度,“异议期”自公布评审初步结果之日起为期15 天,过期不再受理。异议期间,各赛区竞赛组委会和全国竞赛组委会受理参赛队有关违反竞赛章程、竞赛规则和纪律的行为等。异议须以书面形式提出,个人提出的异议,须写明本人的真实姓名、工作单位、通信地址,并有本人的亲笔签名;单位提出的异议,须写明联系人的姓名、通信地址、电话,并加盖公章。赛区竞赛组委会和全国竞赛组委会必须对提出异议的个人或单位严格保密。

全国竞赛组委会充分尊重各赛区的评审及评奖结果,赛区评审中出现的异议由各赛区组委会协调解决。

19.竞赛经费

全国竞赛组委会不向参赛单位和参赛队收取报名费。赛区竞赛组委会应积极办理收费许可,适当收取报名费。参赛单位统一向赛区竞赛组委会缴纳报名费,每队的报名费金额由赛区竞赛组委会根据组织工作的需要自行确定,原则上不超过200 元。报名费只限用于当年竞赛的组织工作。

全国和各赛区竞赛组委会可积极争取社会各界的资助。

1.1.2 全国大学生电子设计竞赛命题原则及要求

每逢全国大学生电子设计竞赛举办年度,全国竞赛组委会都会向参赛的赛区发布当年竞赛的《命题原则及征题要求》。各赛区组委会根据命题原则,广泛征集来自教学第一线教师设计的竞赛题目。这些题目必须包括理论设计、实际制作与调试内容,既应考虑到教学的基本内容要求,又应适当反映新技术和新器件的应用。各赛区组委会与专家组将对征集的题目进行分类、完善和遴选,然后报送全国竞赛组委会。全国专家组对征集的题目进行综合加工、精心完善,最终形成数个竞赛题目。全国竞赛组委会于1999 年开始设“优秀征题奖”。

1.命题范围

赛题应以电子电路(含模拟和数字电路)应用设计为主要内容,可以涉及模-数混合电路、单片机、可编程器件、EDA软件工具和PC(主要用于开发)的应用。题目包括“理论设计”和“实际制作与调试”两部分。竞赛题目应具有实际意义和应用背景,并考虑到目前教学的基本内容和新技术的应用趋势,同时,对教学内容和课程体系改革起到一定的引导作用。

2.题目要求

赛题着重考核学生综合运用基础知识进行理论设计的能力,考核学生的创新精神和独立工作能力,以及考核学生的实验技能(制作、调试)。竞赛题目应能测试学生运用基础知识的能力、实际设计能力和独立工作能力。赛题原则上应包括基本要求部分和发挥部分,在难易程度方面,既要考虑使一般参赛学生能在规定的时间内完成基本要求,又能使优秀学生有发挥与创新的余地。命题应充分考虑到竞赛评审的操作性。

3.题目类型

① 综合题:应涵盖模-数混合电路,可涉及单片机和可编程逻辑器件的应用,并尽可能适合不同类型学校和专业的学生选用。

② 专业题:侧重于某一专业(如计算机、通信、自控和电子技术应用等)的题目。

③ 电路题:侧重于模拟电路、数字电路和电力电子线路等的题目。

④ 新型器件和集成电路应用题:侧重于新型器件的应用,以及新型集成电路的应用。

⑤ 电子产品和仪器初步设计题目:侧重于某一产品的初步设计。

不同类型的题目之间,在难易程度上允许有差别。

4.命题格式

① 题目名称:要求简明扼要。

② 设计任务和要求:需要对题目做必要说明,明确提出设计任务和对功能指标的要求,文字描述准确,避免含混不清。

③ 评分标准:按设计报告和实际制作两部分提出具体评分细则,实际制作又分基本要求和发挥部分。总分一般是150 分,其中设计报告占50 分,基本要求和发挥部分各占50 分。

5.命题说明

命题人应对命题的意图、涉及的主要知识范围及其他问题予以必要的说明,供全国专家组选题时参考。

6.征题办法

由各赛区竞赛组织机构广泛发动各普通高校的有关教师、科研单位和企业单位的专家按此命题原则及要求,广泛征集竞赛题目;尽量扩大征题内容的覆盖面,题目类型和风格要多样化,可在不同单位、不同人员、不同题目类型上重点组织一些题源;除赛区有组织的征题外,欢迎个人参与竞赛征题,可将题目连同本人通信地址、联系电话直接寄往全国大学生电子设计竞赛组委会秘书处;各赛区选出的题目于当年6月30日之前上报全国大学生电子设计竞赛组委会秘书处。全国大学生电子设计竞赛组织委员会将根据本次征题的使用情况,对有助于本年度竞赛命题的原创题目作者颁发“优秀征题奖”及适当的奖金。此奖项将在本年度全国大学生电子设计竞赛颁奖仪式上公布,并通知获奖人员到会领奖。

1.1.3 全国大学生电子设计竞赛的赛题类型

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2008年已经成功地举办了9 届。从2007 年开始,竞赛设置了本科组和高职高专组,分别采用不同的赛题,高职高专院校可以参加本科组的比赛,而本科院校不能够参加高职高专组的比赛。从8 届电子设计竞赛的试题来看,可以归纳成7 类,其中:电源类赛题(5 题),信号源类赛题(5题),高频无线电类赛题(6 题),放大器类赛题(6 题),仪器仪表类赛题(12 题),数据采集与处理类赛题(3 题),控制类赛题(7 题)。历届赛题的名称见表1.2.3。

从表1.2.3 所列赛题可见,赛题具有实用性强、综合性强和技术水平发挥余地大的特点。涉及的电子信息类专业的课程有:低频电路、高频电路、数字电路、微机原理、电子测量、单片机、可编程逻辑器件、EDA设计等;实践性教学环节有:电子线路实验课、微机原理实验课、课程设计、生产实习等;可选用的器件有:晶体管、集成电路、大规模集成电路、单片机、可编程逻辑器件等;设计手段必须采用现代电子设计方法与开发工具,如VHDL语言、Xilinx Founda-tion Series EDA工具、单片机编程器等。不难看出,电子设计竞赛的试题既反映了电子技术的先进水平,又引导高校在教学改革中应注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力。

传统的电子信息类专业教学内容,重理论、轻实践;重分析、轻综合;重个体、轻协作。实验内容及实验方法上存在内容陈旧、形式呆板、方法单一。按传统方法培养的学生,在参加电子设计竞赛时,就会发生诸多的问题。如:理论设计正确却无法在工程上实现;单元电路正确却无法实现系统联调;个人能力很强却各自为政,不能实现强强联合;等等。

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,而是由一个参赛队共同设计、制作完成一个有特定工程背景的题目之优劣与快慢的竞赛。它既强调理论设计,更强调系统实现。它考核了学生综合运用基础知识的能力,更注重考察学生的创新意识。题目涉及的内容是一个课程群,而非单一的一门课程。因此,竞赛的形式与内容基本上符合面向21 世纪人才培养的目标和需求,是对传统教学方法的一个挑战,同时,竞赛成绩也能从一个侧面反映这个课程群的教学水平和教学改革的成败。