1.3 大学生电子设计竞赛培训计划
1.3.1 竞赛培训知识体系
表1-2列出的竞赛题可划分为七类：电源类、数据采集类、放大器类、信号源类、高频无线电类、仪器仪表类和控制类，从教学课程角度来说，电源类、放大器类、信号源类又可归为模电类。历届竞赛题涵盖知识面和知识点范围极广，竞赛培训不可能做到面面俱到，其核心知识体系包括基础理论、基本技能和系统设计三部分，如图1.2所示。
图1.2 大学生电子设计竞赛培训知识体系
1.3.2 大学生电子设计竞赛培训流程
从已举办过的九届全国大学生电子设计竞赛来看，竞赛题目范围基本确定，因此，部分院校积极组织教师认真解读历届赛题，举办赛题解读讲座，研讨竞赛题的出题意图，明确培训内容及课程教学改革的方向、目标和做法等。
“三阶段训练法”是现阶段各参赛高校赛前最常采用的培训方法，如图1.2所示必备知识贯穿在培训的每一阶段。
（1）基础训练阶段——达到“六会”（会看图、会焊接安装、会测量、会调试、会查资料、会写文档）。
（2）模块训练阶段——建立相关硬件、软件“资料库”。
（3）综合训练阶段——针对历届大赛试题，将模块综合训练，合成某种系统。
大学生电子设计竞赛队员选拔及培训流程如图1.3所示。
图1.3 大学生电子设计竞赛队员选拔及培训流程
第一阶段以上一年度省电子设计竞赛获奖学生或上届全国大学生电子设计竞赛学生为核心，从电子信息类专业选拔15名左右在电子系统设计方面有浓厚兴趣，并有一定电子技术和电子工艺基础的学生，采用“1带2”或“2带2”等“以老带新”的形式，围绕某个专门课题进驻电子设计开放实验室，指定辅导教师跟踪辅导。在共同课题研究过程中，用参赛老学生的应用电子系统设计思路、解决问题的方法，以及攻关经历、参赛经验教训等带动新学生进步，锻炼他们的基本电子工艺技能、团结协作的精神、解决工程问题的方法和能力，发现和培养9～12名骨干学员。
第二阶段面向全校有兴趣学生，开设应用电子系统设计（大学生电子设计竞赛）系列选修课。通过课堂和课下接触发现和选拔9名左右大二学生、18名左右大三学生，参加第三阶段培训，以骨干学生为核心组成12个左右“以老带新”的培训小组，将历届竞赛题目分解成模块，进行模块电路和模块软件训练和积累。
第三阶段根据第二阶段培训完成情况和参训学生考察情况，确定最后参赛学员名单。按照“重点保证，面上兼顾”的原则组成实际的参赛队，依据表1-2列出的题目分类，在器件、仪器等资源上重点保证其中2个左右题型，兼及其他。参训大二学生主要是为次年的省大学生电子设计竞赛进行储备培训，原则上不参加本年度的全国大学生电子设计竞赛。对参赛队依据确定的方向选择2～3个往届竞赛题目或者类似应用电子系统，模拟竞赛日程进行强化训练。
1.3.3 赛前准备
1．队员的组合与分工
组织培训的老师和参赛的队员一起，通过对所公布的基本仪器和主要元器件清单进行分析，可以了解一些可能出现的题目和作品应完成的功能。参赛队员可以根据自己的训练情况，选择一两个题目方向进行准备。
每组3人，按照软件编程、硬件制作、设计总结报告三部分进行分工，每个队员各有侧重，分工合作。
2．仪器的准备
根据公布的基本仪器清单和选题方向，准备好仪器。熟悉所需要的仪器的使用方法。
例如，选择无线电类的竞赛队员应该熟悉高频信号发生器、数字示波器、电感、电容测试仪、频率特性测试仪、高频毫伏表的使用方法。而选择控制类的竞赛队员可以不需要熟悉这些仪器的使用。
3．元器件的准备
根据公布的基本仪器清单和选题方向，准备好一些元器件，建立器件库。参赛队员应了解元器件库中已有的元器件，熟悉所需要的元器件资料，包括技术参数、引脚功能、内部结构、应用电路和使用方法，建立相应的电子文档。
4．最小系统的准备
在竞赛中，可以使用单片机开发系统及EDA开发系统、单片机最小系统（仅含单片机芯片、键盘于显示装置、存储器）和可编程逻辑器件下载板（仅含可编程芯片、下载电路、配置存储器）。了解这些系统器件的使用方法，准备好相关的资料，如文字说明、电原理图、基本功能程序段等（写设计报告需要使用）。
5．单元电路的准备
根据公布的基本仪器清单和选题方向，准备好元器件和单元电路（包括文字说明、电原理图、基本操作控制程序等）。
例如，选择运动控制类题目的竞赛小组可以准备好单片机最小系统板或者可编程逻辑器件最小系统板、电动机正/反转控制电路与控制程序、光电传感器检测电路、超声传感器检测电路、金属探测传感器检测电路、红外传感器检测电路以及相关的数据处理程序。
选择仪器仪表类的竞赛小组可以编制一些波形发生的程序、比较器电路、DDS芯片、A/D转换器、D/A转换器电路以及与单片机最小系统板或者可编程逻辑器件最小系统的连接电路、相关的数据处理和控制程序等，或制作相关的小板电路，如DDS小板。
6．资料的准备
竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源。准备好相关的图书资料，放在竞赛场地。各小组的计算机应该能上网。各小组根据所选择的题目方向，准备好写设计总结报告需要使用的相关资料，如最小系统、元器件的文字说明、电原理图、基本程序段等。
1.3.4 竞赛过程中应注意的几个问题
1．选题
竞赛题目在竞赛首日8:00通过网络统一发布，以2009年第九届本科组为例，共有6题：光伏并网发电模拟装置（A题）、声音导引系统（B题）、宽带直流放大器（C题）、无线环境监测模拟装置（D题）、电能收集充电器（E题）、数字幅频均衡功率放大器（F题）。
参赛队员应仔细阅读所有的竞赛题目，根据自身3个队员的训练情况，选择相应的题目进行参赛制作。选择时注意题目中不应该有知识盲点，即要能够看懂题目要求，否则，原则上该题目是不可选择的。应注意的是，基本部分的各项分值题目中是没有给出的，但在发挥部分给出了各小项的分值。选择时要仔细分析各项要求。
竞赛时间紧凑，题目一旦选定基本无法更换，所以选题一定要慎重。确定竞赛题目的时间一般不超过4小时。
2．方案设计
确定竞赛题目后，参赛小组的3个队员应认真讨论设计方案。设计方案应充分考虑制作的可行性，包括元器件是否能够采购到等。设计方案可以提出一到两个，或者确定一个方案，对模块电路做出两个或者两个以上的方案。例如，无线环境监测模拟装置（D题）根据采用单片机还是可编程逻辑器件作为主控制器，配套的接口元器件就会有不同。
应尽快拿出元器件清单，确定元器件库中没有的元器件，提出采购清单。元器件采购清单应提供元器件的名称、型号及规格（如电阻器RJ4-0.25W、-510Ω±5%）、数量、替代型号及规格。
从时间上考虑，确定方案的时间不应该超过6小时。
3．元器件采购
元器件采购是保证竞赛顺利进行的基础，缺少元器件，作品就不可能制作成功。因为竞赛题目事先是不知道的，学生做出的设计方案也是各有不同的，需要的元器件也会是多种多样的，可以事先准备一些元器件，但不可能完全备齐。竞赛中采购是必需的，不同的院校处在不同的城市，元器件的供应商情况各不相同，平时要同深圳、北京等电子元器件供应商保持良好的交流，到竞赛时能根据设计方案需要保证购货渠道畅通。要求学生应能尽快拿出元器件清单，可以分多次提出，最迟应保证所购器件在竞赛开始的第4天上午送到竞赛现场。
4．设计装配制作
在竞赛中，各队学生可以按照在训练中的分工，按照软件编程、硬件制作、设计总结报告写作三部分分头进行，每个队员各有侧重，注意分工合作。
设计制作过程中，可以分模块设计、安装、调试，一步一步地进行。3人之间要注意多沟通、多交流。遇到问题，不要慌张，要冷静处理。在设计、安装、调试的每一步，都需要两人以上进行核对和检查。特别是总装调试阶段，一定要格外小心，通电前一定要两人以上进行核对和检查。不要懵懵懂懂的，一旦通电，可能烧坏器件。
作品应该在第4天的下午全部完成。根据多次竞赛总结的经验，在第4天下午还没有完成的功能和指标，也就不要再做了。很有可能的是，为了追求更好的指标，或者更完全的功能，结果将已经完成的部分给弄坏了。几乎在每次的竞赛中都有这样的参赛组，到了最后一步却前功尽弃。
负责设计总结报告写作的队员，要根据软件和硬件设计队员提供的电路设计图纸、程序清单等设计资料，按照设计总结报告写作的要求进行整理。到第4天的上午，设计总结报告应该可以全部完成，有缺项的应该是测试数据部分，因为作品此时可能还在调试过程中。测试数据部分可以在作品调试完毕、竞赛结束前补充到设计总结报告中去。
竞赛第4天20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由赛场巡视员封存。封存时应注意文件完整，作品要妥善包装。竞赛基本流程图如图1.4所示。
图1.4 电子设计竞赛基本流程图
5．竞赛时间安排
整个竞赛时间是4天3夜，以2009年第9届为例：2009年9月2日8:00竞赛正式开始，到2009年9月5日20:00竞赛结束。建议的竞赛时间安排如下。
第1天8:00开始：确定竞赛题目4小时；确定设计方案6小时；设计电路原理图、PCB图，程序方框图设计、功能模块程序设计，设计总结报告，整体结构布置可以协同进行，到24:00应可以完成部分模块的设计。
第2天继续完成设计和开始进行单元模块电路的设计。
第3天应该开始整机的组装和调试。调试时首先应完成功能调试，然后进行指标调试。
第4天主要是进行系统的功能和指标调试。最后完成竞赛。