許 鋼，王冠凌，王正剛

(安徽工程大學(xué) 電氣工程學(xué)院，安徽 蕪湖 241000)

基于大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的智能車競賽平臺建設(shè)

許 鋼，王冠凌，王正剛

(安徽工程大學(xué) 電氣工程學(xué)院，安徽 蕪湖 241000)

大學(xué)生智能汽車競賽是培養(yǎng)大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的一種有效途徑。安徽工程大學(xué)通過智能車競賽平臺建設(shè)的研究，探索了培養(yǎng)和提高大學(xué)生創(chuàng)新能力的方法。在分析智能車競賽意義和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以電氣工程學(xué)院為研究對象，提出了一種構(gòu)建智能車競賽平臺培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的解決方案，經(jīng)過實踐證明，大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力顯著提高，學(xué)科競賽成績上了一個新臺階。

智能車競賽；創(chuàng)新能力；平臺

創(chuàng)新能力是運用已有知識和理論，在科學(xué)、藝術(shù)、技術(shù)和各種實踐活動中不斷提出具有經(jīng)濟價值、社會價值、生態(tài)價值的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明的能力。李克強同志在2016年政府工作報告中指出：“充分釋放全社會創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新潛能，發(fā)揮大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新和‘互聯(lián)網(wǎng)+’集眾智匯眾力的乘數(shù)效應(yīng)。打造眾創(chuàng)、眾包、眾扶、眾籌平臺，構(gòu)建大中小企業(yè)、高校、科研機構(gòu)、創(chuàng)客多方協(xié)同的新型創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新機制?！薄秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》對高等院校的要求中也提出了培養(yǎng)學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力的必要性。

大學(xué)生創(chuàng)新能力的提高是個人發(fā)展、社會經(jīng)濟發(fā)展和國家創(chuàng)新戰(zhàn)略的要求，對于提高國家自主創(chuàng)新能力、振興民族科技和發(fā)展民族經(jīng)濟有著重大作用。通過學(xué)科競賽，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高，是激發(fā)學(xué)生潛能和創(chuàng)造力的最有效方式之一，也是高等教育大眾化環(huán)境下精英人才培養(yǎng)的絕佳模式。

大學(xué)生智能車競賽是教育部高等教育司委托自動化專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會組織的一項賽事。其以智能汽車為研究對象的競速性科技競賽, 是面向自動化、機械、電子、測控專業(yè)特色分明的學(xué)科競賽。由于其公平公正性而受到廣大大學(xué)生的追捧，現(xiàn)已成為國家級重要賽事之一。本文從大學(xué)生智能車競賽現(xiàn)狀中存在的不足之處談起，并以安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院(以下簡稱“我院”)為研究對象，提出了通過構(gòu)建智能車競賽平臺培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的解決方案，藉此希望能對地方高校大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)起到一定的借鑒作用。

一、智能車競賽的現(xiàn)狀

1．基本情況

全國大學(xué)生智能汽車競賽起源于韓國，是韓國漢陽大學(xué)汽車控制實驗室在飛思卡爾半導(dǎo)體公司資助下舉辦的以HCS12單片機為核心的大學(xué)生課外科技競賽。組委會提供一個標準的汽車模型、直流電機和可充電式電池，參賽隊伍要制作一個能夠自主識別路徑的智能車，在專門設(shè)計的跑道上自動識別道路行駛，最快跑完全程而沒有沖出跑道并且技術(shù)報告評分較高的為獲勝者。其設(shè)計內(nèi)容涵蓋了控制、模式識別、傳感技術(shù)、汽車電子、電氣、計算機、機械、能源等多個學(xué)科的知識，對學(xué)生的知識融合和實踐動手能力的培養(yǎng)，具有良好的推動作用。[1]

智能車競賽有別于其他科技類競賽，其比賽形式更直觀，除了能鍛煉實踐動手能力，更能讓參賽者有接近于競技比賽的體驗，能充分調(diào)動學(xué)生參賽的積極性。經(jīng)過近10年的發(fā)展，智能車比賽已經(jīng)發(fā)展成國內(nèi)有相當影響力的賽事，每年吸引幾千支隊伍參加，規(guī)模還在不斷擴大。

2．存在的問題

(1)場地受限，受益人數(shù)較少[2-5]

智能車競賽需要在室內(nèi)鋪設(shè)賽道，對場地的要求較高，很多地方高校自身辦學(xué)條件有限，無法提供充足的場地給學(xué)生訓(xùn)練。雖然每年想?yún)⒓颖荣惖膶W(xué)生人數(shù)眾多，但由于硬件條件限制，導(dǎo)致很多學(xué)生不得不放棄想法，只有少數(shù)最優(yōu)秀的學(xué)生才能圓夢。這就違背了智能車比賽“立足培養(yǎng)，重在參與，鼓勵探索，追求卓越”的指導(dǎo)思想，形成不了大學(xué)生們踴躍參與的氛圍，激發(fā)不了大學(xué)生參與的積極性，造成比賽的不可持續(xù)性，不利于培養(yǎng)廣大學(xué)生的創(chuàng)新能力。

(2)競賽團隊結(jié)構(gòu)不合理，師生參賽積極性不高[4-5]

學(xué)科競賽中雖然學(xué)生是主體，但主導(dǎo)者卻是指導(dǎo)教師，指導(dǎo)教師的水平直接決定了參賽能否取得好的成績與效果?，F(xiàn)階段在承擔(dān)大量教學(xué)、科研任務(wù)的情況下，教師很難把更多精力放在提高學(xué)科競賽指導(dǎo)水平上。在政策方面，雖然獲獎教師和學(xué)生可根據(jù)相關(guān)規(guī)定獲得一定的獎勵，但比賽成績往往與教師的年終考核和職稱評定脫鉤，加上學(xué)生遇到問題得不到及時的指導(dǎo)，導(dǎo)致教師和學(xué)生參賽的積極性都不高。

(3)領(lǐng)導(dǎo)重視程度不高、競賽管理體系不完善[4-5]

智能車競賽和“挑戰(zhàn)杯”、全國電子設(shè)計競賽相比，在國內(nèi)很多高校受到的重視程度不夠，認可度不高。各學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)雖然意識到各類學(xué)科競賽對促進學(xué)風(fēng)建設(shè)、促進教學(xué)內(nèi)容和手段改革、促進學(xué)生創(chuàng)新能力和團結(jié)協(xié)作精神培養(yǎng)等方面的重要作用，但更看重“挑戰(zhàn)杯”、電子設(shè)計競賽等傳統(tǒng)賽事的成績，導(dǎo)致智能車競賽處于一種不上不下的尷尬境地。同時，很多高校的學(xué)科競賽缺乏系統(tǒng)、嚴謹?shù)慕M織管理體系，雖然部分高校成立了專門機構(gòu)來負責(zé)各類學(xué)科競賽的組織和管理，但往往這些機構(gòu)沒有形成實體，學(xué)科競賽仍然由學(xué)校多個部門共同組織和管理，管理制度不統(tǒng)一、不完善，各院系之間缺乏協(xié)作機制，相互配合的力度不夠，往往各自為政，造成了資源共享和利用率不高，參賽的受益面過窄的情況。

(4)經(jīng)費短缺[4]155-157

雖然各高校每年都有專門的科技競賽經(jīng)費支持，但是支持力度有限，開展競賽的過程中需要報名費、培訓(xùn)費、考務(wù)費、差旅費等費用，加上智能車競賽本身車模、賽道等的花費比較大，如果在經(jīng)費上全力支持智能車競賽，勢必會對其它學(xué)科競賽產(chǎn)生影響。另外，如果擴大參賽規(guī)模，也必然要加大經(jīng)費投入。因此，沒有明確的經(jīng)費來源或經(jīng)費不足是制約各高校智能車競賽規(guī)模擴大的主要因素。

二、智能車競賽平臺建設(shè)的情況及保障措施

我院通過建立智能車競賽平臺，在場地、師資力量、政策和經(jīng)費上都給予了智能車競賽充分的支持，經(jīng)過近五年的實踐檢驗，平臺建設(shè)取得了很好的效果。

1． 場地平臺化是基礎(chǔ)

我院十分注重大學(xué)生學(xué)科競賽項目孵育基地建設(shè)，成立院級創(chuàng)新機構(gòu)——“智能車工作室”，工作室總面積約240m2，包括160m2的場地訓(xùn)練室，60m2的內(nèi)含20張工作臺的集訓(xùn)室和20m2的教師指導(dǎo)室。工作室的宗旨:結(jié)合學(xué)校高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標，發(fā)揮電氣工程學(xué)院設(shè)備、人員、技術(shù)優(yōu)勢，以項目研發(fā)為主要途徑，培養(yǎng)具有較高素質(zhì)，較強實踐創(chuàng)新能力的信息類專門技術(shù)人才。我們通過加強工作室陣地建設(shè)，搭建良好的實踐、創(chuàng)作平臺，培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2． 競賽團隊平臺建設(shè)是關(guān)鍵

經(jīng)過多年的積累，我院形成了一支結(jié)構(gòu)合理、層次分明的學(xué)科競賽團隊。這支團隊共分成四個層次，第一層是經(jīng)驗豐富的專家教授，第二層是研究生和競賽獲獎的同學(xué)，第三層是參加比賽的學(xué)生，第四層是大一和大二的學(xué)生。團隊為每個層次的人員都制定了相對應(yīng)的任務(wù)和目標。創(chuàng)新型方案源于第一層的工程實踐和大賽指導(dǎo)經(jīng)驗，第二三層是進行科技創(chuàng)新活動的主體，同時在第四層中努力開展科技創(chuàng)新意識的教育，做好人才儲備。[5]34-36,40

第一層負責(zé)賽前培訓(xùn)方案、執(zhí)行方案和賽場策略的制定，第二層來源于研究生和已參加國賽、省賽的獲獎本科生，約10余人，負責(zé)比賽的日常管理，同時把知識和創(chuàng)意不斷傳承下去，帶領(lǐng)第三層人員參加每年4月份的院內(nèi)賽。第三層通過自愿組隊參加校內(nèi)選拔賽，通過選拔進入集訓(xùn)隊，約10隊30人，在第二層的指導(dǎo)和帶領(lǐng)下完成校內(nèi)賽，獲勝隊重新組隊參加每年7月份的省賽和8月份的國賽，并給每隊分配第一層的指導(dǎo)教師。第四層作為智能車工作室普通會員，人數(shù)較多，約200人，通過共建的網(wǎng)絡(luò)平臺進行學(xué)習(xí)，同時定期參加由第一、二層人員開展的培訓(xùn)和講座。這樣，二、三、四層構(gòu)成高效的學(xué)生梯隊，保證團隊的傳承性、可持續(xù)性。同時，通過教師、同學(xué)的傳幫帶作用，建立正確的人生價值觀，主動承擔(dān)團隊的責(zé)任，消除了競賽功利性的不良影響，極大地提高了教師和學(xué)生參與比賽的熱情。

3．制度化是保障

我院一貫重視大學(xué)生科技競賽的開展，陸續(xù)出臺了《安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技創(chuàng)新活動管理條例》和《安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院大學(xué)生學(xué)術(shù)科技創(chuàng)新實驗室管理規(guī)定》，將包括智能車競賽在內(nèi)的學(xué)科競賽作為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要抓手之一，在政策上給予傾斜。文件明確規(guī)定了智能車競賽相關(guān)事宜由院級創(chuàng)新機構(gòu)“智能車工作室”統(tǒng)一負責(zé)，各系部要相互協(xié)調(diào)，積極配合，保證在比賽過程中學(xué)院的資源能得到充分的利用。文件中也規(guī)定了參加智能車競賽的資金來源包括：學(xué)校“大學(xué)生研究訓(xùn)練計劃”資金、學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新活動獎勵基金、學(xué)校學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技競賽專項基金、企業(yè)贊助、學(xué)院社會服務(wù)收益、學(xué)院學(xué)科和重點實驗室建設(shè)經(jīng)費、學(xué)院集體(教師)教科研項目資金、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目等。同時還規(guī)定優(yōu)先考慮指導(dǎo)教師和獲獎的學(xué)生評獎評優(yōu)，給指導(dǎo)教師做一定的工作量，并給獲獎學(xué)生一定資金上的獎勵。通過以上措施，解決了學(xué)生參與智能車競賽的后顧之憂，為智能車競賽的開展提供了有力的保障。

三、智能車競賽平臺建設(shè)取得的效果

1．大學(xué)生智能車競賽成果顯著，惠及面大

我院依托校級電子科技協(xié)會，構(gòu)建智能車創(chuàng)新設(shè)計平臺，開展校內(nèi)選拔賽，參加人數(shù)逐年遞增，受益面逐步擴大，近五年來參與人數(shù)累計已達1000多人，逐步搭建了院、校、省、國家四級賽事，形成了為廣大學(xué)生歡迎的普及性學(xué)科競賽。電氣工程學(xué)院從2010年開始參加智能車大賽，起步比較晚，2010年僅僅獲得安徽省2項三等獎，經(jīng)過六年平臺的建設(shè)和提高，連續(xù)多年取得優(yōu)異的成績，2015年獲得全國二等獎3項，省一等獎3項，2016年獲得了全國二等獎2項，省一等獎2項，覆蓋到賽事全部的光電、電磁、攝像頭三個專項，到目前為止累計獲國家級二等獎10項，省級一等獎11項的好成績。

2．大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力顯著提高

以智能車競賽為平臺，培養(yǎng)了一批探索科學(xué)、崇尚真理的專業(yè)人才。據(jù)我院2016屆考研的統(tǒng)計，參加者考研達線率和復(fù)試錄取率比非參加者高出近18%-25%，考上理想大學(xué)的研究生人數(shù)逐年增加。參加智能車比賽的學(xué)生研究生復(fù)試沒有被淘汰，相反未參加智能車比賽的同學(xué)參加研究生復(fù)試通過率較低，其中約有三分之一的學(xué)生選擇了調(diào)劑。正如一名沒參加智能車競賽的學(xué)生的所感，“他們(參加智能車競賽的同學(xué))用了三年多時間來準備復(fù)試、半年時間準備初試，而我們用三年半時間準備初試、一個月準備復(fù)試，其結(jié)果可想而知”。

智能車競賽不但培養(yǎng)了大學(xué)生的創(chuàng)新能力，同時也提高了他們的綜合素質(zhì)。大學(xué)生的實踐動手能力得到了有效提高，智能車競賽對大學(xué)生軟件編程水平、硬件設(shè)計能力、機械制作能力、團隊協(xié)作能力、應(yīng)變能力和拼搏精神都提出了很高的要求?？梢?，大學(xué)生可以通過參加智能車競賽，有效地提高自身的各項能力。據(jù)我院2016屆畢業(yè)生就業(yè)統(tǒng)計信息，參加智能車競賽獲獎同學(xué)的就業(yè)成功率高于其他同學(xué)，就業(yè)機會遠遠多于其他同學(xué)，深受用人單位歡迎。這些學(xué)生大多從事軟硬件的開發(fā)工作，進入公司后相比一般同學(xué)上手快，有更多的發(fā)展機會。

3．知識產(chǎn)權(quán)意識加強

大學(xué)生在參加智能車競賽的同時，不但學(xué)會了創(chuàng)造性思考，而且自主解決問題的能力得到了提高。在教師的指導(dǎo)下，大學(xué)生把實踐的過程加以提升和總結(jié)，申報國家專利。近幾年，我院大學(xué)生申請專利的數(shù)量和質(zhì)量都在逐年提升。比如學(xué)生們遇到剃須刀卡胡須的情況時會更換電池，其實換下來的電池的電量還沒用完，這樣做不僅造成資源的浪費而且會造成嚴重的環(huán)境污染。于是他們針對上述問題，提出一種將電池電壓升壓的裝置，很好地利用了電池的剩余能量，達到了節(jié)能的效果。目前該專利已授權(quán)，專利號為ZL201320044936.5，類似這樣的例子還有很多。

4.學(xué)科競賽使得學(xué)科交流更加密切

學(xué)科競賽使分散的課程有機地結(jié)合在了一起，目的統(tǒng)一，分工明確，使學(xué)習(xí)更加有目的性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。教師通過教學(xué)實驗平臺對學(xué)生起導(dǎo)向作用，學(xué)生之前的被動接收轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹剿?，有效地提高了在校大學(xué)生的科研能力和理論水平。

學(xué)科競賽促成的諸如平衡車的教學(xué)實驗平臺等在內(nèi)的多種實驗教學(xué)平臺的產(chǎn)生，通過這種以實用促教學(xué)的模式，使得我院各專業(yè)的培養(yǎng)效果有了顯著的提高。

結(jié)語

全國大學(xué)生智能汽車競賽是培養(yǎng)大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的重要途徑。安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院通過校內(nèi)構(gòu)建智能車學(xué)科競賽平臺，組建了一支結(jié)構(gòu)合理的創(chuàng)新團隊，在團隊內(nèi)開展科技創(chuàng)新意識的教育，把知識和創(chuàng)意不斷傳承下去，培養(yǎng)大學(xué)生的社會責(zé)任感；同時通過不斷持續(xù)的平臺建設(shè)，讓更多的大學(xué)生受益，逐步達到人人受益的目標。經(jīng)過五年的實踐證明，大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力顯著提高 ，學(xué)科競賽上了一個新臺階。

[1]飛思卡爾杯全國大學(xué)生智能車競賽[EB/OL].http://baike.baidu.com/link?url=bZZNooFDddtMW9GuMU

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[2]張開洪，張穎，李偉.學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)引導(dǎo)下的學(xué)科競賽平臺建設(shè)[J].武漢大學(xué)學(xué)報：理學(xué)版, 2012(s2):214-216.

[3]張姿炎.大學(xué)生學(xué)科競賽與創(chuàng)新人才培養(yǎng)途徑[J].現(xiàn)代教育管理，2014(3):61-65.

[4]盛德策，陳雪梅.西藏大學(xué)學(xué)科競賽體系的構(gòu)建研究[J].實驗技術(shù)與管理,2013(12):155-157.

[5]李忠剛，王興芬，彭書華，丁 娟.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的學(xué)科競賽管理機制改革初探[J].實驗技術(shù)與管理,2013(12):34-36,40.

Class No.:G642.0 Document Mark：A

(責(zé)任編輯：宋瑞斌)

Construction of Intelligent Vehicle Contest Platform Based on Innovative Ability Cultivation

Xu Gang，Wang Guanling，Wang Zhenggang

(School of Electrical Engineering, Anhui Polytechnic University, Wuhu, Anhui 241000，China)

The intelligent vehicle contest is an effective way to cultivate college students’ innovative ability. Anhui Polytechnic University explores the ways to cultivate innovative ability of college students through the construction of intelligent vehicle contest platform . Based on an analysis of the intelligent vehicle contest, taking Electric Engineering College as the research subject, we studies how to cultivate college students’ innovative ability. It is concluded that college students’ innovative ability and their performance in the discipline contest has been greatly improved through the intelligent vehicle contest.

intelligent vehicle contest；innovative ability；platform

許鋼，在讀博士，副教授，安徽工程大學(xué)。

安徽省教育廳重大教研項目(編號：2015zdjy082)；安徽工程大學(xué)校級教學(xué)團隊(編號：2016jxtd03)支持。

1672-6758(2017)02-0001-4

G642.0

A