殷 帥 于春蕾 田 婷 包贏超

0 前言

綜觀當(dāng)今世界，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展離不開人才資源，人才資源一直被認(rèn)為是最寶貴、最重要的戰(zhàn)略資源，是決定一個(gè)國家和民族興衰的關(guān)鍵[1]。學(xué)者葉忠海[2]曾指出：“人才是那些在各種社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)中，具有一定專門知識(shí)、較高的技術(shù)和能力，能夠以自己的創(chuàng)造性勞動(dòng)，對認(rèn)識(shí)、改造自然和社會(huì)，對人類進(jìn)步做出了某種較大貢獻(xiàn)的人”。新世紀(jì)，人們對人才的認(rèn)識(shí)大致漸趨一致，認(rèn)為人才是具有一定專業(yè)知識(shí)或?qū)ｉT技能并以其創(chuàng)造性勞動(dòng)為社會(huì)發(fā)展與人類進(jìn)步作出貢獻(xiàn)的人。

高等學(xué)校是科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)基地。高校在開展創(chuàng)新教育時(shí)[3-4]，應(yīng)注重渠道、方法的多樣性，大學(xué)生科技競賽作為鍛煉大學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的一個(gè)重要方法，成為創(chuàng)新教育不可或缺的環(huán)節(jié)。2008年，在教育部批準(zhǔn)列入國家教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程資助項(xiàng)目中，全國大學(xué)生智能汽車競賽被列入其中。

1 學(xué)科競賽的主要功能與作用

學(xué)科競賽主要以學(xué)生所在學(xué)科為背景，針對當(dāng)前熱點(diǎn)研究問題，開展一系列源于專業(yè)，又高于專業(yè)的競技類科技活動(dòng)。

1.1 促進(jìn)學(xué)生專業(yè)知識(shí)應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力

學(xué)科競賽不同于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，它是以培養(yǎng)學(xué)生的自主知識(shí)學(xué)習(xí)能力，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生獨(dú)立思維能力的啟發(fā)為目標(biāo)。學(xué)科競賽要求學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決設(shè)計(jì)中遇到的各類專業(yè)知識(shí)、工程以及動(dòng)手實(shí)踐等問題，并在決問題的過程中掌握知識(shí)。同時(shí)，通過學(xué)科競賽活動(dòng)，學(xué)生可以開闊專業(yè)視野，提升專業(yè)知識(shí)，并且在比賽的過程中錘煉學(xué)生堅(jiān)毅的品格和過硬的心理素質(zhì)。目前，棗莊學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院每年參加的各類競賽有：全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、全國大學(xué)生智能汽車競賽等。

1.2 學(xué)科競賽是對專業(yè)知識(shí)的升華

學(xué)科競賽選題大都以專業(yè)知識(shí)為背景，如智能汽車競賽，該競賽涵蓋了從控制科學(xué)到機(jī)械科學(xué)各類知識(shí)，參賽是對所學(xué)知識(shí)的一次全面梳理再掌握的過程，是知識(shí)的再升華過程。

學(xué)科競賽作為大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)必修科目融合了課內(nèi)、課外、教學(xué)實(shí)踐等必要環(huán)節(jié)，通過學(xué)生自主設(shè)計(jì)、完成參賽作品，可以有效鍛煉并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、應(yīng)急問題解決能力，完成理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用的結(jié)合。大學(xué)生通過參加各類競賽，可有效地將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到要解決的實(shí)際問題中，通過分析設(shè)計(jì)需求，提出自身新穎獨(dú)特的設(shè)計(jì)思路來合理地解決問題。

2 全國大學(xué)生智能汽車競賽

全國大學(xué)生智能汽車競賽是一個(gè)集科技性、創(chuàng)意性、趣味性于一體的探索性工程實(shí)踐活動(dòng)。該競賽涉及學(xué)科廣，涵蓋了傳感技術(shù)、模式識(shí)別、信號(hào)處理、自動(dòng)控制、車輛工程、電氣、電子技術(shù)等多學(xué)科的創(chuàng)意性競賽，內(nèi)容包括理論設(shè)計(jì)與分析、整車性能調(diào)試、現(xiàn)場參賽環(huán)節(jié)。通過學(xué)生的自主設(shè)計(jì)調(diào)試，可以激發(fā)大學(xué)生科學(xué)研究與探索的潛能，提高基本工程開發(fā)能力，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力以及科學(xué)研究能力[5]。

參賽過程中，參賽同學(xué)在智能車設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試、完賽的過程不斷發(fā)現(xiàn)新問題，嘗試各種專業(yè)知識(shí)解決問題，從而鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題能力，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，該類高水平學(xué)科競賽對培養(yǎng)“具有創(chuàng)新能力的新時(shí)代大學(xué)生”具有重要現(xiàn)實(shí)價(jià)值。我校從2006年正式參加全國大學(xué)生智能汽車競賽，獲得全國二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)，省一等、二等獎(jiǎng)數(shù)項(xiàng)，培養(yǎng)了一批具備基本工程素養(yǎng)、具有一定創(chuàng)新能力參賽隊(duì)員。作為指導(dǎo)教師，在比賽準(zhǔn)備和參賽的過程中能深切體會(huì)到該項(xiàng)競賽對學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、工程素養(yǎng)的培育價(jià)值。

3 智能車大賽促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

入職以來，筆者一直從事全國大學(xué)生智能汽車競賽指導(dǎo)教師，作為一個(gè)以培養(yǎng)創(chuàng)新性具有實(shí)踐能力人才的大賽，在指導(dǎo)的過程中，結(jié)合參加競賽選手競賽過程遇到的問題，該競賽對大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有以下感悟。

（1）全國大學(xué)生智能汽車大賽是綜合多個(gè)學(xué)科、多門知識(shí)的一個(gè)競賽，對大學(xué)生知識(shí)的綜合掌握的考驗(yàn)。

雖然全國大學(xué)生智能汽車競賽常規(guī)組每年車模硬件基本一樣，但各個(gè)隊(duì)伍之間成績相差較大，決定每一隊(duì)伍成績優(yōu)劣的不僅僅是程序調(diào)試水平，還與路徑識(shí)別算法優(yōu)劣、特征元素處理算法、整車調(diào)教等有很大關(guān)系。因此，需要大學(xué)生綜合運(yùn)用多門知識(shí)，如在攝像頭、內(nèi)傾角調(diào)教、左右輪電機(jī)差速調(diào)教等，要結(jié)合汽車?yán)碚撓嚓P(guān)知識(shí)進(jìn)行組裝調(diào)試。在軟件上，現(xiàn)有車模采用的單片機(jī)并不是針對數(shù)字圖像處理開發(fā)，因此需要在提高響應(yīng)速度的基礎(chǔ)上更好的優(yōu)化識(shí)別賽道路徑，保證整套系統(tǒng)的可靠性。

（2） 全國大學(xué)生智能汽車競賽是一全方位知識(shí)能力與應(yīng)用能力的鍛煉。

全國大學(xué)生智能汽車競賽是科技創(chuàng)意性制作類競賽，是一種具有很強(qiáng)探索性的工程實(shí)踐類競賽，涉及的專業(yè)知識(shí)廣，融合了多個(gè)學(xué)科，體現(xiàn)了綜合設(shè)計(jì)能力。對于機(jī)電學(xué)院的學(xué)生，我校參賽隊(duì)員在傳感技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)等方面稍有欠缺，是一個(gè)探索學(xué)習(xí)的過程。在模型車設(shè)計(jì)方面，賽車裝配過程中需要綜合考慮車身部件的裝配布局和重心偏移問題；針對電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的問題，如何為例獲得更加理想的驅(qū)動(dòng)效果，合理的選擇場效應(yīng)管或驅(qū)動(dòng)芯片來減少熱量，也是參賽隊(duì)員必須要解決的問題。為了完成比賽，學(xué)生需要面對各種困難，敢于挑戰(zhàn)困難，自學(xué)相關(guān)學(xué)科知識(shí)，不斷調(diào)整和優(yōu)化整車性能參數(shù)，最終完成這場復(fù)雜、全方位的競賽。在參加、制造、調(diào)試、競賽的過程中，真正鍛煉了學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力、問題分析能力和解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。

（3）全國大學(xué)生智能汽車競賽需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作能力。

參加競賽的隊(duì)伍一般由3 名學(xué)生組成，3 名同學(xué)可以軟硬分工，也可軟硬結(jié)合，但調(diào)試必須在3 人一起的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，調(diào)試的目標(biāo)是讓車跑得更快、更穩(wěn)，一輛跑的好的車一定是不斷調(diào)試出來的，但在調(diào)試過程一定會(huì)遇到各種意想不到的問題，只有團(tuán)隊(duì)協(xié)作、老師指導(dǎo)，才能少走彎路，更快的制作出一輛“好車”。在團(tuán)隊(duì)協(xié)作過程中，團(tuán)隊(duì)成員之間、團(tuán)隊(duì)成員與老師的交流不斷得到提升，參數(shù)隊(duì)員的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作能力得到了較好的培養(yǎng)。

4 總結(jié)

綜上所述，在高等學(xué)校教學(xué)中，教師在教授專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，應(yīng)該巧妙運(yùn)用“學(xué)科競賽”這一手段培養(yǎng)、提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。讓學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過自己動(dòng)手實(shí)現(xiàn)一個(gè)“工程”，實(shí)現(xiàn)對所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用與深化理解，讓大學(xué)生能夠了解社會(huì)的創(chuàng)新需求，深化理解所學(xué)理論知識(shí)，從而全面提升大學(xué)生的創(chuàng)新能力。