2012年全国高职技能大赛最后方案

1、2012年全国职业院校技能大赛高职组 基于FPGA技术电子产品设计及制作大赛方案教育部高职高专电子信息类专业教学指导委员会2012年2月23日目 录大赛方案 3 一、大赛题目3 二、大赛目的3 三、本大赛的必要性和可行性3 四、大赛的组织保障5 五、赛项经费预算6 六、大赛赛题的说明7 七、样 题7 八、国外参赛队的邀请7 九、开放式竞赛8 十、竞赛方式8 十一、竞赛内容9 十二、竞赛规则10 十三、评分方法及奖项设定10十四、申诉与仲裁四10项目技术规范.11项目竞赛须知.132012年全国高职高专电子信息教指委 “电子产品设计及制作”（基于FPGA技术）大 赛 方 案一、大赛题目：电子产品

2、设计及制作（基于FPGA技术）二、大赛目的通过竞赛，检验参赛选手在模拟真实的工作环境与条件下实现对电子产品在规定设计方案（规定原理图与结构要求）下的工艺能力和职业素质，包括对常用电子产品制作工具的应用、电子产品的辅助设计能力、电子产品软硬件调试能力、电子产品的加工方法和工艺的操作技能、电子仪器仪表的使用、现场问题的分析与处理、团队协作和创新能力、安全、环保等意识，引导高职院校关注电子行业新技术的发展趋势与技术应用方向，指导和推动电子信息类专业开展面向现代电子产品设计与制作的课程与教学改革，加快电子信息类专业高素质技能型人才的培养，增强技能型人才的就业竞争力。三、本大赛的必要性和可行性1、延续了

3、2009年全国职业院校技能大赛高职组“电子产品设计及制作”项目竞赛内容全国高职院校1200多所中，80左右的院校均开设了电子信息类专业，“电子产品设计及制作”是电子信息类专业一项综合性的典型工作任务。在这典型工作任务中包含了线路板设计、线路板焊接、电子产品安装接线等技能点和电子产品调试、微处理器软件编程、工艺文件撰写等知识点，体现了电子信息类专业的专业要求和培养目标。2009年高职组的“电子产品设计及制作”赛项以激光显示控制器为载体，全面考核了参赛选手在电子产品设计及制作中的多项工作技能和专业素养，对全国高职院校电子信息类专业的培养要求和专业方向起到了推动和引领的作用。本次“电子产品设计及制作

4、”赛项将延续2009年大赛对参赛选手的技能点和知识点的要求，并依据现代电子技术的发展，在技能点和知识点的内容上进行一定的提高和扩展。2、2012年申请的大赛将秉承2009年大赛的精髓，并在此基础上给予提升2009年“电子产品设计及制作”赛项采用单片机为中央处理器，以分列元器件为控制器的主要器件，基本上体现了传统智能电子产品的设计及制作的全过程。随着电子技术的发展，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，主要体现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则，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

5、路板上的元器件也以贴片安装为主，安装密度大为提高。这对电子信息类专业的电子产品设计及制作提出了新的更高的要求。根据电子信息教指委的统计，在我国高职院校中虽然示范院校（骨干院校）中均已开设了FPGA技术应用的课程，但开展FPGA教学和实训的高职院校总的比例不算高，为了推动更多的高职院校开设FPGA的课程教学和培养师资力量，满足当下社会对于具有现代电子系统能力的人才迫切需要，急需通过大赛来规范高职院校FPGA课程的教学要求和方法。3、FPGA技术发展经过近三十年的发展，CPLD/FPGA器件已经和微处理器（含嵌入式）、DSP器件一起，成为现代数字电子系统的三大基石。在这近三十年间FPGA技术的发展

6、取得了巨大的成功，无论从芯片的规模还是复杂度上，都发生了革命性的变化。由于FPGA具有高度的灵活性、并行性、开发周期短等特点，并且随着工艺的进步FPGA的成本、功耗和延时问题得到有效的解决，FPGA内部不断的融合各种软硬件的IP核，更有利于SOC设计，使得FPGA大有向DSP和处理器两个领域侵蚀的趋势。可编程逻辑器件已经成为半导体产业中发展最快的领域。FPGA应用场合相当多，特别是在高速的、实时性强并对时间要求相当苛刻的场合，象通信设备、测试与测量设备、消费电子产品、视频图像处理领域、军事和航空航天领域等都有大量的应用。与单片机技术应用的发展一样，FPGA的应用也将逐步扩张到我们生活的各个方面

7、，其重要性不言而喻。目前，FPGA教学在我国高职高专院校的开展尚处于初级阶段，其中大部分示范院校（骨干院校）中已开设该课程。FPGA教学和实训在我国高职院校的开展存在三个特点。一是开展的院校数量不多，主要集中在一些优质院校，无论从师资上还是在实训设备上都有能力开设这方面的课程；二是CPLD/FPGA的课程基本采用了本科院校的教学模式，重理论轻应用，没有达到期望的教学效果；三是地区发展的不平衡，开展FPGA教学的院校主要分布在沿海和中心城市，这些地区经济比较发达，有FPGA应用人才的市场需求。但与FPGA技术的发展和FPGA产品市场渗透的速度相比，高职院校的FPGA教学发展明显滞后了。同时，在已

8、开设课程的院校中，教学方法沿用本科体系，不重视技能实训，与高职学生的岗位需求存在距离。本赛项将以FPGA技术的应用为指导，以某一具体的电子产品为载体，考核参赛选手在现代电子产品生产中所需要的技能点与知识点。包括高速印制线路板的设计、贴片式元器件的焊接、电子仪器的组装、设计文件与工艺文件的编写、以及FPGA电子产品的初步设计能力。涵盖了学校教学当中的应用电子技术、传感和控制技术、FPGA应用技术、电子产品EDA技术和先进电子产品制造技术、产品技术文件及软件编程的综合能力要求，可以很好地检验参赛院校的理论和实践教学水平。通过大赛，可以引领高职院校FPGA技术应用的课程与实训教学。同时本赛项的赛题也

9、可以成为FPGA技术应用的一个实训情境。本赛项涵盖了电子信息类、计算机类、自动化类和通信类专业等各相关课程内容，而这些专业在全国1200多所高职院校中占有80%以上的比例，使得基于FPGA技术应用的电子产品设计及制作赛项具有广泛的群众基础，也为各省的选拔赛成功举办提供了有利条件。4、电子信息类专业高职学生在现代电子系统产品生产中的典型工作任务包括了印制线路板的设计、贴片式元器件的焊接、电子仪器的组装、设计文件与工艺文件的编写、以及电子产品软件编程的初步设计能力等内容。在嵌入式、DSP和FPGA三类中央处理器芯片中，FPGA的软件编程入门比较容易，其层次化软件结构使得软件的可读性和移植性都很好。

10、因此本赛项以FPGA作为大赛任务的主控芯片，软件设计以库模块设计单元、图形编辑连接、逻辑图，加载给定的IP核为主，以适合高职学生的培养目标和能力要求。四、大赛的组织保障 大赛的专家组由高职高专教指委专家、工业与信息化部、企业专家、学校专家和承办院校专家组成，为大赛的顺利进行提供了组织保障。五、赛项经费预算 费用包括：竞赛方案研讨论证会议组织、竞赛试题开发、裁判培训费、场地租借费、场地布置费用、赛事辅助器材、设备运输安装调试、裁判专家费、现场技术支持、赛项宣传费用、工作人员餐费、参赛队伍餐费、奖品及境外参赛队邀请等差旅费用，总计65万元。以上费用仅为赛前费用估算，以实际发生费用为准。五、本大赛赛

11、题的说明 本赛题由高职高专电子信息教指委命题小组根据专家组要求进行命题，依据各省选拔赛的各参赛队的参赛水准，最终确定全国大赛的赛题，该赛题与任何企业产品无关。六、样 题1、教指委将提供与国赛同等类型和难度的样题给参赛队训练用，样题所考核的技能点和知识点与国赛赛题相同，考核的难度与形式与国赛类似。2、时 间：2012年4月上旬。3、样题的提供方式：由高职高专教指委专家组提供给大赛秘书处统一公布。七、国外参赛队的邀请本次大赛除了通过省选拔赛或省推荐参赛队参加以外，我们将邀请2队境外高职院校的学生组队参加。八、开放式竞赛教指委将对本次大赛进行全面地策划，竞赛现场设立比赛区、高职高专电子信息教指委教改

12、成果展示区、院校教改成果展示区和教学实践体验区，将以多种形式体现大赛与近年来的教改内容的关联。比赛区：由65个国内参赛队和2个新加坡高职学生组成的参赛队教改成果展示区：充分展示高职高专教指委近几年的教改成果电子信息类专业的专业规范（包含专业、课程和实训环境规范），以及新专业的定位，人才培养目标的内容，为各院校办学提供了指导作用。院校教改成果展示区：展示多所在教改方面具有较好的教学效果、院校的改革思路、内容及教学模式。实训环境展示区：提供与单一课程或多个课程相配套实训环境的展示，并允许参观人员体验。九、竞赛方式1）竞赛模式：封闭式竞赛，在赛前发放赛题任务书。2）竞赛采取团队比赛方式，每支参赛队由

13、3名选手组成，为2012年在籍高职学生，不分年级，不限男女，其中队长1名。3）比赛时间为一天，在9小时以内完成，将采用线路板绘制、软件编程和调试、硬件焊接组装与调试同步竞赛的方法进行。所绘制的线路板不加工，通过对线路板的电子稿进行评分，所要绘制的线路板与焊接安装用的线路板约束条件不同（约束条件指线路板安装尺寸、形状、接线口位置）。编程选手采用大赛组委会提供的硬件套件来编程，最后下载到赛题中。参赛的选手可以合理地分工同步进行，比赛时间可以控制在1天以内完成，第二天上午颁奖。4）参赛选手的分工：按照学生完成线路板的绘制，硬件的焊接组装和调试工作，技术文件的撰写，软件编程、调试工作及编程技术文档的撰

14、写，时间为全天，由学校参赛队自我安排合理分工。5）竞赛时间为8:0017:00，17:00各参赛队停止比赛，递交比赛作品和文档。评分时间为当天的17：3019：30，答辩时间为当天20：0022：006）允许参赛队员在规定的时间里按照规则接受指导教师的指导。每个参赛队可配指导教师2名，指导教师经报名并通过资格审查后确定。在为期一天的赛程里，各参赛队的一名指导教师在统一规定时间内进入赛场进行现场指导一次。时间为10:0010:30，指导教师参与赛题的分析、进行技术要点的提示。指导教师的指导仅限于口头，不得亲自动手操作。十、竞赛内容根据高职高专电子信息类专业学生的培养要求，本大赛展示了电子产品从辅

15、助设计到完成生产的整个过程。各参赛队根据大赛组委会给定竞赛任务书要求，在赛场内完成全部竞赛内容。竞赛任务包括如下内容：1、线路板的绘制按照竞赛设计任务书，利用给定的电路原理图、约束条件和Altium软件，绘制出线路板图，在绘制中需考虑高速电路的电磁兼容性和信号完整性。2、硬件的焊接组装和调试利用竞赛提供的线路板和元器件套件，完成竞赛作品硬件焊接组装接线和硬件调试等工作。3、软件的编程和调试利用竞赛提供的硬件套件搭建与赛题一致的系统，进行软件编程和调试工作（库模块设计单元、图形编辑连接、逻辑图，可以加载给定的IP核）。并最终移植到竞赛作品中。4、技术文档的撰写技术文件分为三大类：文字性文件、表格

16、性文件和工程图。 文字性文件：技术说明、使用说明、安装说明。 表格性设计文件主要有：明细表、程序清单、接线表。 电子工程图主要有：电路图、方框图、印制板图、装配图、接线图、逻辑图、流程图。5、口头答辩根据竞赛综合成绩，确定参加答辩的参赛队。要求参赛队成员选出1名代表，对竞赛项目的设计思路、制作与调试过程、测试结果、装配工艺等进行答辩，并回答评委会的提问（有资格参加答辩的参赛队要制作答辩PPT文件）。十一、竞赛规则1、赛题1）本赛项的赛题，由出题专家组研究确定竞赛用题的形式与难度，并在比赛前公布经过试做的样题以及竞赛知识点，赛题在比赛现场启封发放。2）赛题限定的竞赛套件（含器件），在比赛开始前同

17、大赛赛题一同发放。2、大赛需要配套的设备、软件和工具由参赛队自主准备笔记本电脑、Altium Designer软件、ISE13.1或Quatus 编程软件、FPGA下载电缆、数字万用表、焊接和安装工具等，带入赛场。3、大赛的安全性大赛现场需对赛场进行网络安全控制，以免场内外信息交互，充分体现大赛的严肃、公平和公正性。4、竞赛队提交竞赛作品及技术文件PCB图、技术文档及竞赛作品于比赛当天下午17：00同时上交组委会进行评审。各队完成的全部文件存放在“2012QG”（2位数字，竞赛队工位号，在*月*号下午抽签获得）文件夹中，提交的电子文件采用统一命名规则（类型名工位号），不得以其它名称命名电子文件

18、。因保密要求，在全部文件中不得出现单位名称、设计者姓名；电子文件名称如不符合命名规则，体现单位信息的，该队竞赛成绩将被取消。例如工位号为“02”的队，建立的文件夹名称为“2012QG02”， 印制板图文件的文件名为“印制板图02”，扩展名为默认。竞赛操作结束后，参赛队要确认成功提交竞赛要求的文件，监考人员在监考记录单中情况记录栏做记录，并与参赛队一起签字确认。十二、评分方法及奖项设定参赛队提交的比赛结果，即所设计制作的电子产品作品、技术文件，经裁判员确认后交检测组检测，根据检测评分标准（包括电子产品局部电路和元器件选择性设计、制作调试与装配工艺、技术文件、口试答辩）评分。只计团体竞赛成绩，不计

19、参赛选手个人成绩，竞赛名次按照得分高低排序。一等奖按参赛队的10数量设立，二等奖按照参赛队的20数量设立三等奖按照参赛队的20数量设立另外本赛项还设立PCB设计奖、硬件安装奖和FPGA编程奖各5名每个获奖参赛队的选手和指导教师均可获得相应证书。具体评分细则由出题组讨论后细化。十三、申诉与仲裁由大赛组委会安排。2012年全国职业院校技能大赛高职组“基于FPGA的电子产品设计与制作”项目技术规范一、竞赛要求1公平竞赛，杜绝舞弊，遵守赛场纪律；2遵守操作规程，安全、文明参赛；3冷静、高效，分工合作，一丝不苟；4着装规范整洁，爱护设备，保持竞赛环境清洁有序。二、赛场环境1、赛场环境设计布置67个比赛间

20、。比赛间用板墙隔离，确保参赛队之间互不干扰。每个比赛间门楣上标明编号。每个比赛间配置2张工作台，用于摆放组建计算机和焊接调试操作，上面摆放仪器仪表电源和制作工具等。配备3把工作椅（凳）。2、竞赛环境依据竞赛需求设计，在竞赛不被干扰的前提下赛场全面开放。允许指导教师在规定的时段内沿指定路线进入比赛间进行现场指导，参赛队员按照规则规定，接受指导教师指导；讨论问题避免大声喧哗，以免影响其他参赛队员。三、竞赛技术平台1、竞赛平台大赛组委会提供大赛平台、桌子和示波器，平台要求配置单相220V交流电源、仪表等。为了避免纠纷计算机、应用软件和工具参赛队自备，赛场不另准备。2、仪器配置具体要求说明一般要求仪器

21、设备为近两年内的产品，并不指定品牌与型号，除赛题规定的专用设备外，其它为功能正常的通用设备即可。各个参赛队内部需要组建局域网，可自己组件局域网，赛场采用网络安全控制，严禁场内外信息交互。单相交流电源：220V/3A以上直流稳压电源：030V/2A，两路输出，具有过流和短路保护功能；信号发生器（1台）： 02MHz，幅度10Vp-p，可输出正弦波、方波和三角波；数字示波器（1台）：双踪，20MHz；3、常用电子制作工具配置要求（以下工具由参赛队自备，并经竞赛组委会审查认定）：尖嘴钳、偏口钳各1把，一字口、十字口改锥各1把，镊子1把，卡尺1把，壁纸刀1把，手动吸锡器1个，配有烙铁架的电烙铁2把（不

22、同烙铁头），带有助焊剂的焊锡丝1卷、热凤机、放大镜等。2012年全国职业院校技能大赛高职组“基于FPGA的电子产品设计与制作”项目竞赛须知一、参赛队须知1、参赛队报名：以学校为单位统一报名，不接受跨校组队报名。2、参赛队组成：每支参赛队由3名2012年在籍高职学生组成，性别和年级不限，包括队长1名，不允许出现非学生参赛的情况，否则取消参赛资格。3、指导教师：每个参赛队可配指导教师2名，指导教师经报名并通过资格审查后确定。4、参赛选手在报名获得确认后，原则上不再更换。如在筹备过程中，选手因故不能参赛，所在学校主管部门需出具书面说明并按相关参赛选手资格补充人员并接受审核；竞赛开始后，参赛队不得更换

23、参赛选手，允许队员缺席比赛。任何情况下，不允许更换新的指导教师，允许指导教师缺席。二、指导教师须知1、严格遵守赛场的规章制度，服从裁判，文明竞赛。持证进入赛场，禁止将通讯工具和存储设备带入赛场。2、在竞赛的规定时段内，共有一次机会允许1名指导教师（现场教练）进入赛场进行现场指导，时间不超过30分钟。指导的用时计入竞赛用时，不安排指导专用时间。3、现场教练必须预先报名，确定后不允许更换。现场教练以实名制进入赛场。4、在竞赛过程中，指导教师应严格遵守大赛的统一安排进场指导，准时进场、准时离场，不能借故拖延。5、指导教师进入现场后，仅限于口头指导，不得亲自动手操作任何与比赛有关的工具和设备；不得串岗

24、，仅限于在赛场规定的范围内活动。如有违反此项规定的，该参赛队将被取消比赛成绩。6、参赛队有权自主选择放弃现场指导，在办理有关手续之后，可以拒绝指导教师进场。三、竞赛选手须知1、竞赛选手严格遵守赛场规章、操作规程和工艺准则，保证人身及设备安全，接受裁判员的监督和警示，文明竞赛。2、选手凭证进入赛场，在赛场内操作期间应当始终佩带参赛凭证以备检查,并必须携带身份证，以便核实身份。3、参赛选手进入赛场，不允许携带任何书籍和其他纸质资料（相关技术资料的电子文档由组委会提供），不许携带通讯工具和存储设备（如U盘），不得携带成品印制电路板。由参赛队自主准备笔记本电脑、Altium Designer软件、IS

25、E13.1编程软件、FPGA下载电缆、数字万用表、焊接和安装工具等，带入赛场。4、各参赛队应在竞赛开始前一天规定的时间段进入赛场熟悉环境，入场后，赛场工作人员与参赛选手共同确认现场操作条件及设备状况。5、竞赛时，在收到开赛信号前不得启动操作，各参赛队自行决定分工、工作程序和时间安排，在指定赛位上完成竞赛项目，严禁作弊行为。6、竞赛过程中，因严重操作失误或安全事故不能进行比赛的（例如因所设计的电路板发生短路导致赛场断电的、造成设备不能正常工作的），现场裁判员有权中止该队比赛。7、在一天的比赛期间，选手从8:0017:00连续工作，食品、饮水等由赛场统一提供。选手休息、饮食或如厕时间均计算在比赛时

26、间内。8、凡在竞赛一天规定的时间内提前离开的选手，当天不得返回赛场。9、各参赛队的竞赛套件由裁判领取并发放给各参赛队，各队选手得到套件应先按照套件清单进行核对，若有错误赛后20分钟内提出补给。允许参赛选手20分钟后申请元器件等，但均需登记，相应扣分。10、为培养技能型人才的工作风格，在参赛期间，选手应当注意保持工作环境及设备摆放符合企业生产“5S”的原则，如果过于脏乱，裁判员有权酌情扣分。 11、大赛开幕式后允许参赛队员将参赛的工具等用品带入赛场，并检查大赛仪器设备是否完好。若比赛过程中出现设备故障，则故障检修时间也为大赛时间，不再另补时间。每队3台笔记本电脑允许比赛当天由参赛选手带入赛场。12、参赛队欲提前结束比赛，应向现场监考员举手示意，并记录比赛终止时间，比赛终止后，不得再进行任何与比赛有关的操作。13、每个参赛组通过U盘提交文件给裁判组，比赛当天17：00时宣布结束比