基于飛思卡爾智能車競(jìng)賽談創(chuàng)新型人才培養(yǎng)

魯世斌，張忠祥，范程華，孔 勐

(合肥師范學(xué)院 電子信息工程學(xué)院，安徽 合肥，230601)

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基于飛思卡爾智能車競(jìng)賽談創(chuàng)新型人才培養(yǎng)

魯世斌，張忠祥，范程華，孔 勐

(合肥師范學(xué)院 電子信息工程學(xué)院，安徽 合肥，230601)

創(chuàng)新能力是衡量人才的重要標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)科競(jìng)賽是培養(yǎng)創(chuàng)新人才有效的途徑。筆者以指導(dǎo)學(xué)生參加競(jìng)賽的親身經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合學(xué)生籌備的過程，討論了飛思卡爾智能車競(jìng)賽對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力方面發(fā)揮的作用。同時(shí)，筆者指出了參賽學(xué)生選拔存在的問題，提出了部分解決思路。

“飛思卡爾”杯；創(chuàng)新能力；管理制度

21世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代和信息時(shí)代，更是一個(gè)全面創(chuàng)新的時(shí)代。高校承擔(dān)著為國(guó)家培養(yǎng)創(chuàng)新人才的歷史重任。培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是高等教育的根本任務(wù)，是高等教育的社會(huì)職能和根本社會(huì)價(jià)值的體現(xiàn)。

與研究型本科院校不同，普通本科院校對(duì)工科大學(xué)生的培養(yǎng)側(cè)重于理論與實(shí)踐的結(jié)合，著重培養(yǎng)學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)工程問題的能力和從事工程活動(dòng)的綜合素質(zhì)[1]，其培養(yǎng)目標(biāo)是應(yīng)用創(chuàng)新型人才?！帮w思卡爾”杯競(jìng)賽以智能汽車為研究對(duì)象的創(chuàng)意性科技競(jìng)賽，是面向全國(guó)大學(xué)生的一種具有探索性工程實(shí)踐活動(dòng)，是教育部倡導(dǎo)的大學(xué)生科技競(jìng)賽之一。因此，研究“飛思卡爾”杯競(jìng)賽對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 大學(xué)生智能車競(jìng)賽簡(jiǎn)介

全國(guó)大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能車競(jìng)賽起源于韓國(guó)，是韓國(guó)漢陽(yáng)大學(xué)汽車控制實(shí)驗(yàn)室在飛思卡爾半導(dǎo)體公司資助下舉辦的以HCS12單片機(jī)為核心的大學(xué)生課外科技競(jìng)賽。

“飛思卡爾”杯競(jìng)賽采用秘書處統(tǒng)一指定的車模套件，車?？刂齐娐讽毑捎蔑w思卡爾半導(dǎo)體公司的8位、16位、32位MCU作為唯一的微控制器，具體的智能車硬件制作由參賽大學(xué)生自主完成。按照車模識(shí)別路線方案比賽分成攝像頭組、電磁組和光電組。在尤為重要傳感器設(shè)計(jì)方面，攝像頭組要求設(shè)計(jì)出通過采集道路圖像(一維、二維)或者連續(xù)掃描賽道反射點(diǎn)的方式進(jìn)行路徑檢測(cè)的車模；電磁組要求設(shè)計(jì)出通過感應(yīng)由道路中心電線產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)進(jìn)行路徑檢測(cè)的車模；光電組要求設(shè)計(jì)出通過采集道路少數(shù)離散點(diǎn)反射亮度進(jìn)行路徑檢測(cè)的車模。

這項(xiàng)賽事自2006年啟動(dòng)以來，合肥師范學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱“我?！?積極響應(yīng)，大力支持大學(xué)生參加比賽。不斷堅(jiān)持培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力，尋求理論與實(shí)踐兩大途徑的最佳結(jié)合，筆者作為指導(dǎo)教師，全程經(jīng)歷了比賽的準(zhǔn)備過程和競(jìng)賽過程，切實(shí)體會(huì)到對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要性。

2 “飛思卡爾”杯競(jìng)賽促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新能力的提高

大學(xué)生科技創(chuàng)新能力指學(xué)生應(yīng)具備進(jìn)行科技創(chuàng)新所必需的進(jìn)取意識(shí)和必要的知識(shí)儲(chǔ)備，并具有打破常規(guī)應(yīng)用知識(shí)的實(shí)際能力和與之相應(yīng)的思想與技巧。這里所指創(chuàng)新能力[2]主要包括創(chuàng)造思維能力、創(chuàng)造想象能力、創(chuàng)造性的計(jì)劃、組織與實(shí)施某種活動(dòng)的能力，這是創(chuàng)新本質(zhì)力量之所在。

“飛思卡爾”杯競(jìng)賽的開展，不僅可以將先進(jìn)的技術(shù)理念傳遞給大學(xué)生，而且可以快速樹立學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和提高創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)了高校人才培養(yǎng)模式的多元化。

2.1 “飛思卡爾”杯競(jìng)賽是多學(xué)科的交叉，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

該競(jìng)賽涉及多個(gè)學(xué)科知識(shí)，融科學(xué)性、趣味性和觀賞性為一體，是以迅猛發(fā)展、前景廣闊的汽車電子為背景，涵蓋自動(dòng)控制、傳感技術(shù)、模式識(shí)別、汽車電子、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械與能源等多學(xué)科專業(yè)的創(chuàng)意性比賽，對(duì)學(xué)生的知識(shí)融合和實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)，具有良好的推動(dòng)作用。從隊(duì)伍的組建到比賽的完成，每一步都是三人團(tuán)隊(duì)的分工協(xié)作完成的，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作能力。

2.2 “飛思卡爾”杯競(jìng)賽培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力和解決問題的能力

我們指導(dǎo)的學(xué)生都是電子與電氣信息類專業(yè)的學(xué)生，他們所學(xué)的本科課程遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足比賽的需要。為了能夠很好地完成比賽，學(xué)生不畏困難，敢于向未知領(lǐng)域挑戰(zhàn)，自學(xué)完成相關(guān)學(xué)科知識(shí)或查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料。有關(guān)車輛工程方面的問題，是首先要攻克的難關(guān)，賽車組裝過程中，要考慮車體元件裝配布局、重心偏移等問題；其次是電機(jī)驅(qū)動(dòng)問題，可以選擇場(chǎng)效應(yīng)管或驅(qū)動(dòng)芯片方案，以獲得最佳的驅(qū)動(dòng)效果；再次是關(guān)于攝像頭的圖像采集與處理問題，這是準(zhǔn)備比賽的重心，對(duì)學(xué)生來說也是個(gè)難點(diǎn)，它是涉及到計(jì)算機(jī)學(xué)科方面的問題。能夠完成這項(xiàng)復(fù)雜的具有很強(qiáng)綜合性的比賽，真正鍛煉了學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力和分析問題、解決問題的能力，這才是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的核心。

2.3 “飛思卡爾”杯競(jìng)賽的創(chuàng)新成果

圍繞全國(guó)大學(xué)生“飛思卡爾”杯競(jìng)賽五年以來，已初步取得豐碩的成果，所獲得的創(chuàng)新成果如下：

2011年組織了3支隊(duì)伍，獲得第六屆“飛思卡爾”杯全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽安徽賽區(qū)二等獎(jiǎng)3項(xiàng)；

2012年組織了6支隊(duì)伍，獲得第七屆“飛思卡爾”杯全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽安徽賽區(qū)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，三等獎(jiǎng)4項(xiàng)；

2013年組織了7支隊(duì)伍，獲得第八屆“飛思卡爾”杯全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽安徽賽區(qū)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)6項(xiàng)；第八屆全國(guó)大學(xué)生“飛思卡爾杯”智能汽車競(jìng)賽全國(guó)總決賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)；

2014年組織了6支隊(duì)伍，獲得第九屆“飛思卡爾”杯全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽安徽賽區(qū)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，三等獎(jiǎng)2項(xiàng)；第九屆全國(guó)大學(xué)生“飛思卡爾杯”智能汽車競(jìng)賽全國(guó)總決賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)；

2015年組織了6支隊(duì)伍，獲得第十屆“飛思卡爾”杯全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽安徽賽區(qū)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

從獲獎(jiǎng)情況看，我校的“飛思卡爾”杯競(jìng)賽參賽人數(shù)每年變化不大，但學(xué)生能力卻逐年提高(2015年成績(jī)略降)，競(jìng)賽成績(jī)也越來越好，而且現(xiàn)在已經(jīng)形成了不同專業(yè)、不同年級(jí)學(xué)生共同組隊(duì)，以老帶新的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。他們不但在競(jìng)賽中獲得了很好的鍛煉和成績(jī)，同時(shí)在其他科目上，成績(jī)也較為突出，為其他同學(xué)樹立了典范。

3 以“飛思卡爾”杯競(jìng)賽為依托，對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的效果

智能車競(jìng)賽不但拓寬了大學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面、培養(yǎng)了大學(xué)生創(chuàng)新能力，而且很大程度上提升了大學(xué)生對(duì)新技術(shù)和開發(fā)平臺(tái)相關(guān)知識(shí)的掌握，從而在高校畢業(yè)生招聘會(huì)上，他們就比較容易受到用人單位的青睞。在當(dāng)前就業(yè)形勢(shì)嚴(yán)峻的情況下，參加課外科技競(jìng)賽獲獎(jiǎng)同學(xué)的就業(yè)[3]成功率高于一般同學(xué)，就業(yè)機(jī)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于其他同學(xué)。近年來，我校大部分參加“飛思卡爾”杯競(jìng)賽獲獎(jiǎng)學(xué)生就業(yè)后工作能力都得到了用人單位的肯定，并給予了很高的評(píng)價(jià)。

“飛思卡爾”杯競(jìng)賽還有助于提高學(xué)生考研方面的競(jìng)爭(zhēng)力，參賽學(xué)生在參加研究生復(fù)試或者選擇指導(dǎo)教師時(shí)，由于參加過競(jìng)賽，動(dòng)手能力較強(qiáng)，對(duì)新知識(shí)的掌握和靈活運(yùn)用方面能力較強(qiáng)，更能夠得到指導(dǎo)教師的垂青。

4 智能車競(jìng)賽的傳承和發(fā)展

4.1 參賽學(xué)生的選拔

經(jīng)過五屆的積累，我們積累了豐碩的成果，如何將這些成果更好地傳承下去是一個(gè)亟待解決的問題。作為“飛思卡爾”杯競(jìng)賽的第一步是挑選學(xué)生，它是一件非常棘手的事情。挑選的時(shí)候首先遵循自愿原則，在自愿報(bào)名的前提下對(duì)其進(jìn)行篩選。學(xué)生的挑選需要老師慧眼識(shí)珠，對(duì)老師來說也是一種考驗(yàn)。智能車團(tuán)隊(duì)是一個(gè)不斷發(fā)展、不斷變化的團(tuán)隊(duì)，每一屆有每一屆的特點(diǎn)。雖然每次智能車招收成員不多，只有少數(shù)人參加，但總是形成大三、大二以及大一學(xué)生組成的梯隊(duì)，保證后繼的傳承。讓更多的學(xué)生參與比賽是設(shè)置該項(xiàng)比賽的宗旨之一，于是，我校采用了“廣泛參與、逐步淘汰、最優(yōu)參賽”的工作方針。在準(zhǔn)備比賽的過程中，加強(qiáng)工程實(shí)踐方面的鍛煉，促進(jìn)大學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。雖然大部分學(xué)生不能真正參加比賽，但是在參與的過程中已經(jīng)得到了鍛煉，達(dá)到了對(duì)大部分學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的。

目前，參加該項(xiàng)比賽的學(xué)生僅限于電子信息與工程學(xué)院，筆者認(rèn)為該比賽涉及多學(xué)科專業(yè)，如果不同專業(yè)背景學(xué)生組隊(duì)，效果會(huì)更好。

4.2 完善競(jìng)賽的管理制度

學(xué)科競(jìng)賽能夠?yàn)樯鐣?huì)培養(yǎng)大批創(chuàng)新型人才已是眾所周知的事實(shí)，但是如何建立學(xué)科競(jìng)賽的可持續(xù)發(fā)展道路，是現(xiàn)在急需解決的問題[4,5]。

“沒有規(guī)矩不成方圓”，首先必須建立一套完善的學(xué)科競(jìng)賽管理制度，只有對(duì)怎樣組合、訓(xùn)練、指導(dǎo)競(jìng)賽、評(píng)獎(jiǎng)及獎(jiǎng)勵(lì)等各個(gè)方面都建立了制度，才能充分調(diào)動(dòng)各方面的積極性，才能有更多的學(xué)生和教師參與進(jìn)來，越辦越好。

其次，學(xué)?？梢酝ㄟ^組織競(jìng)賽經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)、獲獎(jiǎng)作品展示會(huì)等多種途徑加大智能車的宣傳力度，讓更多的大學(xué)生參與進(jìn)來，為大學(xué)生搭建一個(gè)實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)，培養(yǎng)出更多的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

5 結(jié)束語(yǔ)

筆者從近五年參與指導(dǎo)學(xué)生參加“飛思卡爾”杯全國(guó)大學(xué)生智能車競(jìng)賽中，切實(shí)體會(huì)到該項(xiàng)賽事對(duì)促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的作用，參加過比賽的學(xué)生能從工程實(shí)踐角度去分析問題、解決問題，從而提高了學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。從近幾年用人單位反饋情況看，他們對(duì)參加過比賽的學(xué)生工作能力相當(dāng)滿意。

[1] 鄢志丹,王宇紅,廖明燕.基于大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2013(4):98-100,103.

[2] 李雙貴.以“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽為契機(jī)推進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新教育[J]. 康定民族師范高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2009,18(3):99-101.

[3] 韋文祥,李勇成.由大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽引發(fā)對(duì)就業(yè)能力培養(yǎng)的思[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2009(10):10-14.

[4] 王曉勇,俞松坤.以學(xué)科競(jìng)賽引領(lǐng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2007(12):59-60.

[5] 辛嵐.抓好學(xué)科競(jìng)賽推進(jìn)學(xué)風(fēng)建設(shè)[J].內(nèi)江科技,2010(4):170．

2016-09-10

2014年度高校省級(jí)自然科學(xué)研究項(xiàng)目(KJ2014A208)資助;合肥師范學(xué)院重點(diǎn)自設(shè)類雙真課程建設(shè)項(xiàng)目(2016yj13)資助

魯世斌(1977-)，男，安徽廣德人，副教授，研究方向：電路與系統(tǒng)。

G64

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1674-2273(2016)05-0049-03