前言
全国大学生电子设计竞赛是国家教育部倡导的四大学科竞赛之一,是面向大学生的群众性科技活动。参加全国大学生电子设计竞赛更是大学生获得电子设计能力、巩固所学知识、把所学的理论运用于实践的最好机会。参赛学生通过参加竞赛可以找到很多学习过程中的不足,从而找到努力的方向,为毕业后从事专业技术工作打下更好的基础,为提高就业质量做准备。
既然参加电子设计竞赛能给大学生带来很多收益,那么是不是所有的学生都能参加呢?其实并不是这样的,现在只有很小比例的大学生能够参加大学生电子设计竞赛,绝大部分的大学生都未能参加电子设计竞赛,甚至有很多大学生认为电子设计竞赛是可望而不可及的。之所以这么想主要是大学生对于比赛没有信心,认为书本上学来的知识在比赛过程中基本用不上,而比赛中需要的很多知识却无从获得,这也是很多参赛队伍最终放弃比赛的主要原因。
如今很多高校逐渐重视全国大学生电子设计竞赛,但很多省属院校并不具备参赛的软硬件条件,甚至缺乏指导教师;而最主要的是很多学生感觉大学生电子设计竞赛很深奥,不知道竞赛到底是干什么的,并且没有自信,不知道参加竞赛应该做哪些准备,甚至根本就不知道自己是否具备参加竞赛的能力和素质。那么大学生参加大学生电子设计竞赛应该具备哪些素质和基本能力呢?本书从一个获奖作品的例子说起,简要地说明了对题目的分析、方案的确定和设计过程中每一个学生各自的分工,及最终的完成和获奖情况,阐述了在电子设计竞赛的几天中都做哪些工作。从这个成功的例子中我们不难发现,参加电子设计竞赛的大学生应该具备扎实的电子电路(模拟、数字电路)、单片机、可编程器件、EDA软件工具和PC(主要用于开发)的应用基础;还应该具备一定的文字功底和查阅文献资料、利用各种信息资源的能力;分析解决问题的能力;较强的基本元器件的识别能力;实际电子电路的选型、设计、制作、测试能力。
笔者从多年的教学实践中,深深地体会到现在很多大学生的理论知识相对比较扎实,但实践能力却较差,很多学生连一些基本元器件都认不全,更不用说自己设计电路了。并且分析问题、解决问题的能力欠缺,对于给定的题目不知道该如何入手,出现了问题不知道如何去解决,这也是当代大学生就业所面临的最大问题。这说明实践能力并不是从课堂的听讲过程中学来的,而是从大量的实践过程中逐步积累的,因此,现在的大学生应该走进开放实验室,通过做实验增强自己的实践能力,多参加一些科技竞赛,通过竞赛这个平台来提高自己的能力。
全国大学生电子设计竞赛无疑是提高实践能力的有效平台,竞赛过程中要求学生又快又好地制作出一个近似于实用的小型电子系统。要求每个队中的3个学生在短短的4天3夜的时间里,协作完成从选题、收集资料、设计方案论证、电路仿真、元器件选择、硬件电路设计与制作、软件程序设计、调试组装、指标测试、结果分析到论文写作的完整设计制作工作。这是一个从无到有、从简单到复杂的过程,其中任何一个环节出现问题,都会影响竞赛成绩,甚至导致整个设计失败。
为了让更多在校大学生能参加全国大学生电子设计竞赛,不但能够取得比较理想的成绩,而且能切实提高自身水平,笔者将多年来指导电子设计竞赛的实践和多年来电子电路教学、科研的经验总结奉献给读者。希望借此能够培养大学生的创新能力、协作精神和理论联系实际的学风;帮助培养学生的工程实践素质、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力;进一步吸引、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。
本书从基本元器件的识别与应用,基本电路的识别与应用,基本电路的设计及制作,测量设备与工具的使用,测试及电子设计报告的书写等方面入手,由浅入深地逐步带领学生迅速提高对电子电路的认识,使学生能够在指导教师的带领下完成制作任务,独立完成对作品的调试及测试。不仅如此,本书最终目的是通过分析学生参加电子设计竞赛所需的基本能力和目前大学生实际动手能力薄弱的特点,提出通过参加全国大学生电子设计竞赛培养实际动手能力,使广大读者通过本书的学习能够得到基本元器件和电子电路的识别和应用能力,了解基本电路设计的要点和步骤,以及基本测量工具的使用,切实提高自身理论联系实际的能力,为学生的成才和择业增加砝码,同时也为日后尽快适应工作岗位打下良好的基础。
本书由辽宁工业大学宁武主笔,陈永真前辈在审稿过程中提出了很多宝贵的修改意见,在此谨致衷心的感谢。笔者的妻子——辽宁工业大学唐晓宇老师也参与了本书的编写,直到女儿降生还坚持进行文字的校核工作,并提出很多宝贵的建议。可以说本书是伴随着女儿的啼哭声而完成的,在此对妻子的付出表达真诚的感谢。北华航天工业学院闫晓金同志参与本书的编写并为本书收集了很多数据资料,在此一并感谢。
由于笔者学识有限,本书编写时间仓促,书中难免会有疏漏和错误,恳请各位专家和广大读者批评指正。
编著者