以技能大赛促进教学改革

以技能大赛促进教学改革浙江求是科教设备张伟电子信息技术是所有技术门类中开展速度最快的领域，电子信息产业的飞速开展，深刻改变着社会的方方面面和我们的生活方式。电子产品渗透到社会和生活的各个角落，电子产品从设计、制造、使用、报废回收各环节都发生了革命性的变化。目前国内高校的电子类课程，特别是实验手段，不少学校还停留在传统的中、小规模集成电路的安装、焊接、调试这种初级阶段，这与当前的电子信息产业的开展现状极不适应，满足不了电子行业的实际需求。电子信息技术的开展：电子信息技术的开展：电子信息技术也必将以超过我们想象的速度开展，在我们的惊讶声中吼叫而去。随着电子技术的开展，以现代电子系统为特点的电子产品纷纷出现，中央处理器以嵌入式、DSP和FPGA为主，主要表达为安装密度高和运行速度快。印刷线路板的设计不仅要遵循传统线路板设计的一般原那么，还要考虑电磁兼容性和信号完整性的问题，以满足高速电路的设计要求。线路板上的元器件也以贴片安装为主，安装密度大为提高，电子产品制造的自动化程度越来越高。这对电子信息类专业的理论和实训教学提出了新的更高的要求。电子信息类专业、特别是应用电子技术专业的学生毕业后工作岗位有：电子产品研发〔辅助〕、电子产品工艺管理、电子产品检验、电子产品组装、电子产品调试、电子元器件检验、市场营销和售后效劳等。在电子技术迅猛开展的条件下，这些岗位的工作内容也在发生着巨大的变化。尤其是计算机辅助设计工具、计算机仿真技术、各种处理器的软件开发平台、贴片拆/焊技术、SMT生产线技术等。经过近三十年的开展，CPLD/FPGA器件已经和微处理器、DSP器件一起，成为现代数字电子系统的三大基石，可编程逻辑器件已经成为半导体产业中开展最快的领域。相对与嵌入式、DSP技术，FPGA技术由于只需要数字电子技术的根底，比较容易理解和掌握，因此2021年的技能大赛采用了FPGA技术为载体。建议学校在课程改革时，可以将嵌入式、DSP和FPGA放在一门课中教学。教学内容主要应包括：芯片的功能、软件开发平台、贴片高速线路板设计、芯片的拆装、技术文件撰写等等，防止进行系统级软件开发的教学。电子信息技术的开展：2021年全国职业院校技能大赛〔高职组〕“电子产品设计及制作〔基于FPGA技术〕〞工程竞赛试题题目:无叶风扇控制器的设计与制作一、竞赛任务按赛题要求，利用所发的技术资料、元器件及器材完成无叶风扇控制器的设计、装调和技术文件撰写任务；进行FPGA的软件设计，完成无叶风扇控制器的设计及制作。1．根据所给资料分析无叶风扇的工作原理和功能要求；2．根据赛题所给的无叶风扇控制器原理图和印刷线路板约束条件，利用Protel或Altium软件绘制无叶风扇控制器的印刷线路板图；3．完成赛项提供的印刷线路板焊接任务；4．利用赛项提供的机箱完成简单的结构设计，包括开关、电源、电路板、插座的安装及机内走线的规划；5．完成无叶风扇控制器的安装与调试，使其到达规定的技术指标，实现无叶风扇的正常工作；6．完成FPGA软件的设计，使其到达规定的功能要求；7．编写设计文件：包括电路原理图、印刷线路板图、系统框图、程序流程图和程序清单；8．编写工艺文件：包括工艺流程图、元器件清单、电气安装连接图(表)、调试工作单和仪器仪说明细表；9．编写产品使用说明书；10．依据赛项所给?电子产品设计及制作赛项竞赛工作报告?撰写根本要求，编写?电子产品设计及制作赛项竞赛工作报告?〔简称?竞赛工作报告?〕。赛题回忆：赛题回忆：赛题回忆：赛题回忆：四、技术文件要求要求技术文件的对象是参赛队装调的无叶风扇控制器。1．设计文件包括：包括电路原理图、印刷线路板图、系统框图、程序流程图和程序清单；2．工艺文件包括：工艺流程图、元器件清单、电气安装连接图(表)、调试工作单和仪器仪说明细表；3．产品说明书包括：产品概述、技术参数、面板及操作说明、使用本卷须知等。4．依据赛项所给?电子产品设计及制作赛项竞赛工作报告?撰写根本要求，编写?电子产品设计及制作赛项竞赛工作报告?〔简称?竞赛工作报告?〕。五、?电子产品设计及制作赛项竞赛工作报告?撰写要求参见所发的纸质文件——“?电子产品设计及制作赛项竞赛工作报告?撰写根本要求〞。六、上交方式设计文件、工艺文件、产品使用说明书及竞赛工作报告均需提交电子文档，采用光盘刻录，一式三份上交。赛题回忆：赛题回忆：总平均分PCB设计安装功能实现设计文件赛项报告分值1002525251015参赛队平均分54.8216.4816.557.815.368.61一等奖平均分75.1821.3117.3518.067.2011.25与往年相比，今年赛项加了竞赛工作报告，主要目的是为了适应社会需求，考查选手独立思考能力、团队协作能力和文本撰写能力。通过比赛，锻炼了队伍，涌现出了一批技术技能拔尖的人才，对各高职院校进一步提高教育教学水平将起到良好的促进作用。但通过比赛也反映出整体开展不平衡的问题，今后有待解决。电子产品设计及制作实训平台“电子产品设计及制作实训平台〞是为适应电子设计需要而设计的平台。本平台包括了电子设计所需的仪器仪表、供电系统和操作空间。本平台也可以作为电子信息类、自动化等专业的课程设计、毕业设计的实训平台。本平台将电子线路、微处理器、传感器、FPGA技术、电力电子技术虚拟仪器技术、嵌入式技术等多门课程有机地结合在一个综合实训体系之下，同时融入EDA、Labview、Protel、C语言的等应用软件，向学生提供一个认识、系统集成、创新和科研相结合的实训平台，培养学生掌握最新电子设计理念，跟踪电子领域的前沿技术动态，以满足现代化创新性人才培养的需要。产品特点1〕适合电子信息、计算机、自动化、通讯等各专业职业能力的综合训练突破原有实训模式，将多门课程的实验内容有机地融合在一起。将各课程如电子线路、单片机、传感器、虚拟仪器、FPGA、嵌入式等课程的知识点融合在一起进行综合职业技能实训。2〕模块化的硬件结构和理实一体化的实验教学模式本实训教学平台由控制平台、标准模块套件、控制对象和大赛样题等组成，各种知识点实训是通过标准模块来表达。综合训练采用控制对象和一个或多个标准模块来完成，通过实训学生可以知道单一知识点的应用和系统的关系，使所学的内容相互串联起来。3〕有效地培养学生系统集成能力向学生提供各种功能的实训模块，学生根据实现工程的需要选择适宜的实训模块，连接组合后构成一个系统，再配以适当的软件或控制方式，即可完成一个实训任务。培养了学生的系统集成能力。提供给学生一个与以后工作过程和环境相近的实训平台，使学生可以很快地适应毕业以后工作。4〕体验电子设计的全过程平台配置计算机及应用软件、操作工具等可体验印刷线路板的设计、线路板的焊接和电子产品的安装调试、软件的编程、技术文档的撰写等电子产品设计及制作的全过程，为职业院校的学生提供综合实训环境。5〕实验平台能很好地解决课程设计、毕业设计和大赛训练的硬件环境问题。一、

传感器技术线路板模块

1-1CGQ-001差动放大电路实验模块 1-2CGQ-002压力传感器实验模块 1-3CGQ-003差动变压器实验模块 1-4CGQ-004电容传感器实验模块 1-5CGQ-005霍尔传感器实验模块 1-6CGQ-006压电传感器实验模块 1-7CGQ-007电涡流传感器实验模块 1-8CGQ-008光纤传感器实验模块 1-9CGQ-009温度传感器实验模块 1-10CGQ-010气敏传感器实验模块 1-11CGQ-011湿敏传感器实验模块 1-12CGQ-012移相器，相敏检波器，低通滤波器1-13CGQ-013应变传感器实验模块 1-14CGQ-014静态支架 电子产品设计及制作实训平台单元电路清单一、

传感器技术线路板模块二、

电子技术线路板模块

2-1DCP-001R-S电路 2-2DCP-002单片机89S51电路 2-3DCP-003键盘及LED数字显示电路 2-4DCP-004PID调节电路 2-5DCP-005信号叠加电路 2-6DCP-006功率输出电路 2-7DCP-007TDA2030模拟功率放大电路 2-8DCP-008光电码盘检测电路 2-9DCP-009脉宽调制电路 2-10DCP-0010A/D转换电路 2-11DCP-0011D/A转换电路 2-12DCP-0012三相步进电机脉冲分配器 2-13DCP-0013三相步进电机功率驱动电路2-14DCP-0014压控振荡器 2-15DCP-0015数字显示电路 2-16DCP-0016接近开关及液位检测电路 2-17DCP-0017可控硅移相触发电路 2-18DCP-0018超声波测距电路 2-19DCP-0019压力变送电路 2-20DCP-0020热电阻及半导体测温变送电路2-21DCP-0021运算放大器单元电路 2-22DCP-0022电子锁电路 2-23DCP-0023AGC麦克风接收电路 2-27DCP-0027放大及波形发生电路 2-28DCP-0028同步十进制计数器 2-29DCP-0029异步十进制计数器 2-30DCP-0030多功能万用板 2-31DCP-0031半导体制冷及温度变送电路 2-32DCP-0032差动变压器及鼓励电路 2-33DCP-0033整流放大电路 2-35DCP-0035直流电机驱动电路 2-36DCP-0036直流电机模块 2-37DCP-0037频压转换电路 2-38DCP-0038交流电压及电流检测电路 2-39DCP-0039ADE7753单相电能检测电路 2-41DCP-0041传感器电路模块 三、单片机技术线路板模块

3-1DCP-SCM01单片机电路 3-2DCP-SCM02键盘及显示电路 3-3DCP-SCM03锁存单元及存储器电路 3-4DCP-SCM04时钟、日历、AD、DA及液晶显示电路 3-5DCP-SCM05微型打印机 3-6DCP-SCM06可编程增益放大器 3-7DCP-SCM07USB通信实验 3-8DCP-SCM08网络控制器 3-9DCP-SCM09直流、步进电机驱动电路 3-10DCP-SCM10USB及以太网通信 3-11DCP-SCM11IC卡读写电路 3-12DCP-SCM12语音、日历及模数转换电路 3-13DCP-SCM138155/8255接口扩展电路 3-14DCP-SCM148253/8279接口扩展电路 3-15DCP-SCM15指针式直流电压表模块 3-16DCP-SCM1612864液晶扩展模块 3-17DCP-SCM1716x16双色点阵模块 3-18DCP-SCM18逻辑笔电路 3-19DCP-SCM19RS232转RS485、PWM波转电压模块 3-20DCP-SCM20V/F、F/V转换电路

四、

单片机学习情景模块

4-1DCP-PRJ01超声波倒车雷达 4-4DCP-PRJ04数字式多路温度采集系统 4-6DCP-PRJ06交通灯控制系统 4-7DCP-PRJ07直流电机控制系统 4-8DCP-PRJ08公交车报站器 4-9DCP-PRJ09红外测温仪 4-10DCP-PRJ10数字电子钟 4-13DCP-PRJ13红外测温仪 4-23DCP-PRJ23电子秤测量系统 4-24DCP-PRJ24直线步进电机系统 五、FPGA技术线路板模块5-1DCP-100-LX9FPGA核心板5-2CGQ-001-A差动放大电路5-3CGQ-002-A压力检测电路5-4CGQ-009-A温度检测电路5-5CGQ-030-A光电信号检测电路5-6CGQ-031-A环境参数检测电路5-7DCP-102-A数码管显示和键盘电路5-8DCP-103-A点阵显示和键盘电路5-9DCP-104-A液晶显示和键盘电路5-10DCP-105-AIC卡读写电路5-11DCP-106-A串口A/D转换电路5-12DCP-107-A并口A/D转换电路5-13DCP-108-A高速A/D转换电路5-14DCP-109-A串口D/A转换电路5-15DCP-110-A并口D/A转换电路5-16DCP-111-A高速D/A转换电路5-17DCP-112-AV/F和F/V转换电路5-18DCP-114-A信号滤波电路5-19DCP-115-A开关量信号输出隔离电路5-20DCP-116-A双极性功率输出电路5-21DCP-117-A集成双路功放输出电路5-22DCP-128-A开关量信号输入隔离电路5-23DCP-118-A集成全桥功率输出电路L62075-24DCP-0023-AAGC电路5-25DCP-0035-A直流电机驱动电路5-26DCP-0036-A直流电动机模块5-27DCP-0040-APWM驱动电路FPGA技术电力电子线路板模块5-28MCLMK-20-A同步信号电路5-29MCLMK-21-A单