全国大学生电子设计竞赛指导教师培训总结汇报
为了总结交流电子设计竞赛的工作经验，提高各高等院校对电子设计竞赛的指导能力的基础，推动全国高校电子信息类专业的课程体系、课程内容和实践教学改革工作，中国电子教育学会于2016年4月15日-19日在长沙，举办了“2016年大学生电子设计竞赛指导教师培训暨电子信息类专业教学改革研讨会”。为了加快提升教师指导学生参加大学生电子设计大赛的能力，我校机械与电子工程学院选派了XXX、XXX两名教师参加了此次培训会。会上，两位老师认真听取了全国大学生电子设计竞赛组委成员、北京理工大学命题专家罗伟雄教授、哈尔滨工业大学蔡惟铮教授、湖北省电子大赛组委会委员兼专家组组长赵茂泰教授等专家的精彩报告，并与各位专家和其他院校教师就电子竞赛指导工作和电子信息类专业教学改革等内容进行了深入交流和探讨。通过参加此次培训会我们受益匪浅，现将会议主要内容及感想总结汇报如下：
北京理工大学命题专家罗伟雄教授报告的主要内容为以下两点。
一、如何培养学生参加竞赛。1996年至今电子设计竞赛内容主要由模拟电路，数字电路，计算机组成。模拟电路出题类型：线性部分-放大器（手写板）；非线性-振荡（LC谐振放大器）,调制解调（接收机），功率放大（射放，发射机）。其中放大器的设计制作是最基本的功能，其主要指标为动态范围:主要指放大器能正常工作时输入的最大信号比最小信号（关注的是信噪比，小信号是相对于噪声大小而已）；由于仪器设备的限制，因为最小信号是决定噪声大小；而现在各校无噪声测试设备。因此这几年的题目只能在增益和带宽上做文章。放大器是模拟电路基本电路但不能单独出题，结合应用来出题，频率不能超过120MHz。放大器出题方向：如A/D的前端;示波器的前置放大器，其他种类放大器，（备注：仪器运放组，题目训练方向为示波器和频谱仪）模拟锁相环路：可用为信号提纯，制作一频率合成器，作为信号源，制作一高灵敏度的接收机，又称锁相接收（备注：熟练使用模拟PLL和数字PLL，重点模拟PLL的训练）模拟乘法器：作为频率变换电路，调幅与解调(检波)，混频电路，鉴相电路（备注：发射机和接收机，无线通讯和频谱仪为主要训练方向）。数字电路最基本的电路：FPGA应用是每个参赛的同学必须要熟练的掌握和运用，这样可以对付一切数字系统。（备注：训练参加电设的学生，主要参赛为大
三、大四学员，必须熟悉使用STM32，FPGA和模拟电路设计）。直接数字式频率合成器(DDS)：（备注：题目案例信号源和频谱仪）。计算机方面的训练为单片机的使用和信号处理及通讯。
二、对今后出题的看法。
1、两个方向要坚持：频率不再提高，偏向应用；不再单独设置运放题目。
2、要坚持以弱电为主，兼顾控制类和强电类；
3、加强对现有教学情况的引导；
4、加强对基本内容向应用方向引导，例如放大器的问题；
5、综合测试方向要坚持，加大挤水分的力度；还是以简单数模混合系统为主；
6、放大器不能再单独出题；
7、控制类要加多传感器的运用，适当做些定量的工作。
武汉大学命题专家赵茂泰教授报告的主要内容是以仪器类赛题为例进行竞赛分析。
1．电赛命题及其特点
性质：全国大学生电子设计竞赛是由教育部主办的学科竞赛之一。
目标：以竞赛为载体，促进教育改革，尤其是实践教学和教学内容的改革；倡导理论联系实际的学风；培养学生的创新能力。
措施：全国统一命题（指挥棒）是主要措施之一。
引导作用：每年正式命题之前，全国专家组都要在王越院士的指导下，本着“与时俱进”的精神，对命题方向及内容进行多次认真的讨论。
命题范围、类型：
以模拟和数字电路应用技术为基本内容（涉及模-数混合电路、单片机、嵌入式系统、可编程器件等）。命题应该是一个具备一定功能的电子系统，可以不是一个完整的产品。难度与本科毕业设计的难度相当。共5～6题，每题侧重于某一专业，以适应不同专业的学生选用。
命题特点：
强调软硬结合，但以硬为主。必须涵盖电子技术中的相关知识点（例各类放大器、振荡器、变频、调制解调等）；必须具有可测试；兼顾趣味性。
评分体系包括功能和技术指标，主要是技术指标。为了拉开竞赛成绩的差距，某些技术指标的实现具有一定的难度。
命题内容“与时俱进”。为了纠正学生中普遍存在的“重数字，轻模拟”的倾向，从2007年起，命题内容中加强了模拟技术的成分。为了响应国家“节能减排”的政策，从2009年起，命题中普遍增加了“功耗、性价比”两项技术指标。为了支持高校在教学中引入新的技术，从2009年起，最小系统允许使用DSP、嵌入式系统等MCU平台；从2013年起，命题中又有两个新亮点：
① 模拟电路频率高端大幅度提升；
工程应用已经达到0.2THz，而高频电路课程的最高频率约30MHz，需要拉动。 命题的带宽已从06年的6MHz，攀升至15年的200MHz，实际评审结果良好。 ② 推出四旋翼飞行器方面的命题。
微型无人机已成为世界航天领域重要研究方向, 世界各高校对四旋翼飞行器的研究与应用非常活跃。虽然许多学校积累还不够，这是一个方向! 2．电赛培训工作 赛前培训的基本思路：
（1）制定一个以知识点为核心的（以不变应万变）完整的培训计划 。 （2）训练时间要予以保证（1.5年以上），注意系统性,注意循序渐进。 （3）把基础电子电路的训练作为重点。
（4）熟练掌握单片机最小系统，否则系统不能工作（会用为止）。 （5）重点掌握好各类基本电路及可编程器件的应用技术（主要培训内容）。 （6）在以上训练的基础上，选择2～3个以上的专业方向
不要过度强调专业方向要把电子技术应用作为必选方向之一。 仪器类题目培训的几个要点: （1）电子仪器种类繁多，但从学习的角度，
只要掌握好以下4类基本仪器的原理，其他类型电子仪器的设计便不会存在大的障碍。
电压测量类仪器
时间频率测量仪器
信号发生器
数字示波器
（2）若能较好地掌握这４类典型电子仪器的设计，在电赛或在今后工作中遇到电子仪器设计课题时，只要分析课题的特殊要求，再学习一些相关知识，就能很快地进入设计状态。
（3）电子仪器的价值由各项技术指标的优良程度决定；竞赛的评分体系也是以技术指标的完成程度来评价。准确理解电子仪器各项指标是做好设计的关键。
（4）电子仪器含多项技术指标，其中最核心的是测量误差，其他技术指标基本上都与测量误差有关。对于许多测量来讲，测量工作的价值几乎全部取决于它的准确程度。
（5）在进行电子仪器设计时，必须对各项技术指标（尤其是测量误差）进行认真地分析，然后对指标进行分配，并在此基础上认真选择各个部件的核心芯片。 （6）仪器类赛题是电子设计竞赛中出现最多的一类赛题，并且其他类赛题中也经常包含有电子测量的内容。
（7）电子仪器主要用于测试其它电子系统的性能指标，因此，电子仪器对技术指标的要求相对更加严格。
（8）基本电路的设计是仪器设计的基础。仪器类赛题的设计最终往往会化解成为一些基本电子电路的组合，因此电子仪器类赛题的训练一定要建立在基本电路设计训练的基础上。
3．相关赛题分析
——— 以2014年“锁定放大器的设计”为例
在2012年、2014年16省TI杯电子竞赛中，命题组出了“微弱信号放大器”和“锁定放大器的设计”两个相关的赛题。该题知识点丰富，可以作为一个很好的赛前培训题。
内容：
(1) 题意及考点
(2) 锁定放大器设计要点
(3) 实际测评结果分析 (1) 题意及考点
任务：设计制作一个用来检测微弱信号的锁定放大器
微弱信号：是指信噪比较差的信号（微弱相对噪声而言）。
锁定放大器：能提取深埋在噪声中微弱信号的一种特殊的放大器。（条件：要求被测信号与参考信号同频）
核心问题：相关检测（相敏检波器及低通滤波器） 被测信号必须与参考信号同频；
噪声与被测信号同频又同相的概率很小，因而能滤除噪声；
不仅对相位θ敏感，对VS和Vr也敏感。既可用于鉴相，也可用于鉴幅 (1) 题意及考点
考点2：考察学生能否在现有模电知识的基础上，快速掌握微弱信号检测原理的能力。（同时强调理论的重要性）。应该认真研读《微弱信号检测》（高晋占）一书相关章节，只有在理论的指导下进行设计，才能出现高水平的作品。许多制作优良的作品，因为对相关检测技术与理论理解不够准确，使作品未能达到预定要求。
考点3：考察学生运用所学知识灵活处理具体专业问题的能力 例如，在信号幅度动态范围的处理，衰减器衰减系数的
确定，以及交流放大器等的设计中，一些作品仅因为一些细节问题处理不当，影响整个作品未能达标。
(2) 锁定放大器设计要点：
相敏检波器的设计
低通滤波器的设计
衰减器衰减系数的确定
交流放大器的设计
5．调试与测评
“调试”环节的重要性：
一个设计正确、制作良好的作品，必须经过认真的调试才能达到预定的技术指标。否则可能前功尽弃。
“测评”环节的重要性：
据了解，约半数学生在赛场的测评与原测试结果基本一致；
有相当比例的作品在赛场测评中没有达到原有水平；也有极少数学生认为作品赛场测评效果比原测试效果好。
有部分作品没有在规定的时间内完成预定的测试项目； 还有部分作品（包括部分高水平的作品）在现场烧毁； 亟待在赛前训练中加强“测试技术水平”的训练力度！
华中科技大学全国大学尹仕教授以全国大学生电子设计竞赛培训与管理模式的实践为主题进行了报告，其主要内容总结如下：
1、赛前集训与管理：模块实体、测试软件、文档（电路图、端口定义、工作条件、注意事项）三项必须齐备，各组员负责整理的模块必需获同组成员的验证与认可。理论学习及技术储备必须形成文档，重要算法必须用软件实现，并获同组成员认可。各组整理拥有的各类元器件，并以清单的形式上传至竞赛服务器。根据“基本仪器和主要元器件清单”所列内容，结合自己培训方向，做好设备与器件准备工作。
2、真题训练管理分为设计制作、培训指导、作品测评、小组总结。 设计制作：周一8时至周五20时结束。 培训指导：方案讲解，实训答疑等。
作品测评：周六上午，评审小组评审设计报告及拟定测试方案，周六下午分组进行实物测试与现场提问，周六晚分方向进行培训总结。
小组总结：周日各组召开小组总结会，并对作品验收中出现的问题进行整改和完善
3、真题训练管理
设计制作：周一8时至周五20时结束。 培训指导：方案讲解，实训答疑等。
作品测评：周六上午，评审小组评审设计报告及拟定测试方案，周六下午分组进行实物测试与现场提问，周六晚分方向进行培训总结。
小组总结：周日各组召开小组总结会，并对作品验收中出现的问题进行整改和完善
4、模拟训练管理：
设计制作：周一8时公布模拟题，周五20时结束。 培训指导：学生自拟方案，实训答疑等。
作品测评：周六上午，评审小组评审设计报告及拟定测试方案，周六下午分组进行实物测试与现场提问，周六晚分方向进行培训总结。
小组总结：周日各组自行召开小组总结会，对作品验收中出现的问题进行整改和完善。
5、封闭式培训管理
设计制作：为期两天（仿照模拟专题邀请赛），第一天8时公布题目，次日15时结束。
组织形式：全封闭、无指导、断网。
作品测评：第二天15时结束后立即测试，晚上进行总结。
小组总结：第三天各组自行召开小组总结，并对作品验收中出现的问题进行整改和完善。
6、综合训练管理
设计制作：为期一天（仿照综合测试），8时公布题目，15时结束 组织形式：全封闭、无指导、断网。
作品测评：15时结束后立即测试，晚上进行总结。 小组总结：各小组自行总结。
7、元器件及设备管理
培训所需仪器设备均由中心提供，每组一套基本测试设备（数字示波器、函数发生器、稳压电源、万用表各一台），特殊设备共享，如RLC测试仪、失真度测试仪、无线电综合测试仪。
培训及竞赛所需器件皆由中心提供，通用器件各组按需自取，贵重器件按需登记领取；缺少的器材随时登记，由中心统一购买或经指导教师同意自行采购或网购。
8、后勤保障工作 竞赛培训后勤保障人员由两部分人员组成：创新中心工作人员3名，面向中心大学一年级培训学生招募20～30名的助管。其主要职责是：培训元器件保障、设备保障、PCB制作、测评服务、培训宣传、竞赛期间饮食保障等工作。中心工作人员实行7天工作制，助管实行3班制（值班时间：8:00—22:00）。备注：这点可以参考华中的方法，招募10个低年级学员作为助管，负责元器件保障，培训管理，设备管理等。
9、辅导团队
竞赛培训辅导团队由3部分人员组成：
创新中心专职指导教师3名，中心面向全校聘请实践教学经验丰富、热心竞赛辅导的教师10名，面向中心毕业生招募15～20名助教。其主要职责是：培训项目理论讲授、专题讲座，评审培训作品报告、制订作品测试方案、作品现场测试、主持作品总结会等工作。
备注：学习人员聘用，在制度上鼓励，老师给与参赛指导经费和业绩体现。学生给与助教聘用经验和劳务补贴等。
10、校企合作
竞赛培训期间校企合作形式有：以冠名形式举办的夏令营（企业提供资助经费），以联合实验室形式提供器材，如ADI、TI、英飞凌联合实验室。
备注：参考并且与公司合作采购元器件等冠名宣传。比如中科浩电，比如廊坊一些培训机构等等。
11、赛期管理 （1）选题管理
各组赛题选择应在开赛当日上午确定，最迟不得超过6小时（14:00），且赛题选定后不得随意更改赛题。
赛题方案确定后，应做好队员的分工和作品进度安排。 （2）设计管理
硬件电路的设计与制作、软件模块的设计与调试，二者之间应建立协商机制，如MCU、FPGA等器件的端口定义。
器件的选用应选择本组用过或其他组用过的器件，慎选冷门、偏门器件及电路，同时应注意器件功耗和性价比。
充分利用集训阶段积累的模块化硬件电路和软件，减少制作时间。 其他各组所选择的赛题类型应尽量与本组集训的培训方向一致。
作品的设计与制作应有大局观，各参赛队应根据自身实力采用统一设计分布实施策略，应遵循竞赛规律。 硬件制作过程中参赛队员不能急躁，应注意用电安全，通电前应检查电源、电路板等，防止发生短路，烧毁元器件等事故。
参赛队员应充分发挥团队协作精神，如暂时空闲的队员可为其他队员提供元器件，编写简单的测试程序等工作。
（3）测试管理
模块电路可以单独调试，涉及软件可由软件人员提供测试代码，或者硬件制作队员编写基本代码，提供给软件编写人员。
作品应预留足够的测试时间，以便及时发现硬件或者软件上的问题。 结果测试由队员协调完成，力求熟练，稳定。在时间允许情况下，最好对结果进行多次的测试。
赛期最后一天下午，无论系统完成的程度如何，最好在17时前将作品的各个模块固定在一块板上。
控制组第二天下午、最迟第三天上午之前必须开始联调、其他组第三天必须开始联调。
（4）报告管理
原理图设计必须使用电路图设计软件，方便列写元器件清单，并利于后期的文档编写。同样软件框图采用相关画图软件制作。
文档编写完成后所有队员必须仔细阅读，及时发现文档上的问题，杜绝出现理论错误。文档的写作在讨论方案时就可以开始。
竞赛文档最好提前两天写，并留有一天时间对文档进行修改。
文档中“系统调试与指标测试”部分要在系统开始调试前写好测试方法，测试数据表格，切勿在系统调试成功后再写这部分。
文档至少要提前2个小时打印。 文档打印后要检查是否缺页。
文档测试部分一定要针对测试结果给予误差分析。 （5）其他建议
队长应担负起对比赛进程控制的责任，如若某模块的调试连续两、三个小时没有进展应当机立断更换实现方法。
比赛前两天要保证休息时间，养足精力，以便在后期调试系统时能够集中注意力，防止有短路、接错线等意外发生。队员的休息时间间隔开来，时刻保持有一到两个队员在工作，这样能够充分利用时间，利于发现问题。切忌过度熬夜。
比赛期间注意正常饮食，保持一个平常的心态。
做好突发事件的预案，如停电、队员生病等突发事件的应对措施。 赛前采购足量的速食食品。 竞赛现场的实验桌面的水杯、饮料瓶务必随手拧紧，避免劳困中发生意外。 （6）赛区测试建议
测试允许参赛队携带非可编程的备用器件。参赛队如确需更换器件，更换前必须向测试老师说明。
每支参赛队伍应自带测试题目，当测试专家的测试方案与参赛队的预设方案有分歧时，参赛队可结合赛题提出质疑。
每支参赛队伍应自带作品报告，便于向测试专家解释其作品实现原理及其正确性。
参赛队测试前队内应制定测试方案。测试方案应包括测试内容的预测，测试方法的学习，测试中突发事件的预案，测试中参测人员的分工，非可编程器件、测试仪器及电工工具的准备等内容。
测试中参测人员如果不熟悉测试仪器的使用，参测人员应主动向测试专家请教，押后测试的队伍应抓紧时间在测试前了解测试设备的使用方法及测试内容。
参赛队员应清晰了解测试专家所提测试问题之后再测试，切忌盲目测试。 参赛队员对测试专家提出的问题应耐心回答，切勿与测试专家发生争执。 测试中遇到问题测试队员不要紧张，应冷静分析测试中出现的各种现象。 （7）赛后管理
各参赛队应将培训及竞赛期间借用的设备及器件整理归还，电路模块及技术资料归档。
各参赛队员应撰写培训及竞赛总结。
进入复测的参赛队应做好各项复测准备工作。
湖南工业职业技术学院刘德玉教授以竞赛培养与管理为主题进行了汇报。
1、竞赛管理
我院各级领导非常重视全国大学生电子设计竞赛。 （1）成立竞赛领导小组
学院成立了全国大学生电子设计竞赛领导小组，由负责教学副院长担任组长，教务处副处长负责竞赛组织工作。
（2）成立竞赛指导小组
电气工程系成立了由主任担任组长的大学生电子设计竞赛指导小组，负责赛前指导工作。
（3）激励政策
学院设立了专项资金5万元，购置电子元器件,指导老师的日常指导，确保大赛顺利进行。
2、指导教师团队 为了确保选手培训质量，成立了大学生电子大赛工作小组，即赛前指导教师团队，指定来有企业工作经历、从事多年产品研发的教授为组长，安排非常有敬业精神、有能力、吃得苦的6位老师为辅组成专任教师团队，负责竞赛工作，包括：选手的选拔、培训内容安排、赛前的培训与指导等工作。竞赛指导教师团队，各有分工，又有合作，共同完成赛前的培训任务。
3、人才选拔
搭建人才培养平台。学院成立了科协，设立了“电子兴趣小组”、“单片机兴趣小组”等，学生经常开展科技活动及竞赛活动，学院组织电子信息工程技术、电气自动化技术、机电一体化技术等电子电气类专业学生开展了“电子设计制作竞赛”、“趣味电子设计大赛”、“电气之星”、“机器人竞赛”等科技活动及竞赛活动，提高了学生参与性和积极性，培养了学生的团队合作精神及吃苦耐劳的精神，尤其培养了学生的动手能力及知识的综合运用能力，为全国大学生电子大赛储备人才。学院提供专用培训场地2个，培训室常年可以保持人数在60人左右，提供万用表、示波器、信号源、稳压电源、恒温烙铁等常用器材，开放电子技术实训室、单片机实训室、PCB制作实训等，方便培训。每个专用培训场地，有指导老师值班，解决学生出现的问题。
学院在赛前（比赛先年12月）组织电气自动化技术、机电一体化技术、电子信息工程技术、汽车电子技术等电子电气类相关专业举行了大学生电子设计竞赛选拔赛，激发学生的学习兴趣和钻研科学技术的热情，促进了电子电气类专业学生科技文化建设，以选拔赛为契机，进一步强化学生动手能力，提高综合素质，培养更多的技术技能型人才，为全国大学生电子大赛做好准备。选拔30名学生进行集训。
4、培训管理
制定详细的培训方案。培训开始前，指导教师结合前几年竞赛的经验，经带队老师的多轮讨论，制定详细的培训方案，采取分阶段、按项目由易到难的递进式培训方式。
指导教师分方向指导：安排不同指导教师分别负责仪器仪表类题目、控制类题目、电源类题目。
学生也分类培训：学生分为硬件设计方向，软件设计方向、组织协调和文档工作方向三类。
联调能力：
学会模拟电路的单独调试，必须软件配合调试的准备好调试程序； 注重学生的作品联调能力，判断硬件还是软件出现问题的能力； 高职学生理论基础差，要注重文档的收集、整理、归纳能力，不能出现原理上错误；
进行3次模拟实战，注重学生的时间安排、团队合作、项目方案的制定。 最后，通过此次会议我们对其他高校的赛事组织，管理，分工，制度建设等方面都有所了解，深刻感觉人员管理，培训课程等都急需人员参与，在正式的工作内容以及赛事绩效管理制度上和资金上都需要相关部门的支持。同时需要集中精力专注于自己领域，技术培训和指导工作，赛事管理、赛事组织、赛事培训管理需要学校其他部门提供帮助。
