基于飞思卡尔智能车竞赛谈创新型人才培养

鲁世斌，张忠祥，范程华，孔 勐

(合肥师范学院 电子信息工程学院，安徽 合肥，230601)



基于飞思卡尔智能车竞赛谈创新型人才培养

鲁世斌，张忠祥，范程华，孔 勐

(合肥师范学院 电子信息工程学院，安徽 合肥，230601)

创新能力是衡量人才的重要标准，学科竞赛是培养创新人才有效的途径。笔者以指导学生参加竞赛的亲身经验，结合学生筹备的过程，讨论了飞思卡尔智能车竞赛对培养大学生创新能力方面发挥的作用。同时，笔者指出了参赛学生选拔存在的问题，提出了部分解决思路。

“飞思卡尔”杯；创新能力；管理制度

21世纪是知识经济时代和信息时代，更是一个全面创新的时代。高校承担着为国家培养创新人才的历史重任。培养创新型人才是高等教育的根本任务，是高等教育的社会职能和根本社会价值的体现。

与研究型本科院校不同，普通本科院校对工科大学生的培养侧重于理论与实践的结合，着重培养学生解决现实工程问题的能力和从事工程活动的综合素质[1]，其培养目标是应用创新型人才。“飞思卡尔”杯竞赛以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛，是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。因此，研究“飞思卡尔”杯竞赛对创新型人才培养具有重要的现实意义。

1 大学生智能车竞赛简介

全国大学生“飞思卡尔”杯智能车竞赛起源于韩国，是韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞思卡尔半导体公司资助下举办的以HCS12单片机为核心的大学生课外科技竞赛。

“飞思卡尔”杯竞赛采用秘书处统一指定的车模套件，车模控制电路须采用飞思卡尔半导体公司的8位、16位、32位MCU作为唯一的微控制器，具体的智能车硬件制作由参赛大学生自主完成。按照车模识别路线方案比赛分成摄像头组、电磁组和光电组。在尤为重要传感器设计方面，摄像头组要求设计出通过采集道路图像(一维、二维)或者连续扫描赛道反射点的方式进行路径检测的车模；电磁组要求设计出通过感应由道路中心电线产生的交变磁场进行路径检测的车模；光电组要求设计出通过采集道路少数离散点反射亮度进行路径检测的车模。

这项赛事自2006年启动以来，合肥师范学院(以下简称“我校”)积极响应，大力支持大学生参加比赛。不断坚持培养学生的动手能力、创新能力和解决实际问题的能力，寻求理论与实践两大途径的最佳结合，笔者作为指导教师，全程经历了比赛的准备过程和竞赛过程，切实体会到对学生的创新能力和实践能力培养的重要性。

2 “飞思卡尔”杯竞赛促进大学生创新能力的提高

大学生科技创新能力指学生应具备进行科技创新所必需的进取意识和必要的知识储备，并具有打破常规应用知识的实际能力和与之相应的思想与技巧。这里所指创新能力[2]主要包括创造思维能力、创造想象能力、创造性的计划、组织与实施某种活动的能力，这是创新本质力量之所在。

“飞思卡尔”杯竞赛的开展，不仅可以将先进的技术理念传递给大学生，而且可以快速树立学生创新意识、培养创新思维和提高创新能力，实现了高校人才培养模式的多元化。

2.1 “飞思卡尔”杯竞赛是多学科的交叉，培养学生团队协作能力

该竞赛涉及多个学科知识，融科学性、趣味性和观赏性为一体，是以迅猛发展、前景广阔的汽车电子为背景，涵盖自动控制、传感技术、模式识别、汽车电子、电气、计算机、机械与能源等多学科专业的创意性比赛，对学生的知识融合和实践动手能力的培养，具有良好的推动作用。从队伍的组建到比赛的完成，每一步都是三人团队的分工协作完成的，培养了学生的团队精神和协作能力。

2.2 “飞思卡尔”杯竞赛培养学生综合设计能力和解决问题的能力

我们指导的学生都是电子与电气信息类专业的学生，他们所学的本科课程远远不能满足比赛的需要。为了能够很好地完成比赛，学生不畏困难，敢于向未知领域挑战，自学完成相关学科知识或查阅相关文献资料。有关车辆工程方面的问题，是首先要攻克的难关，赛车组装过程中，要考虑车体元件装配布局、重心偏移等问题；其次是电机驱动问题，可以选择场效应管或驱动芯片方案，以获得最佳的驱动效果；再次是关于摄像头的图像采集与处理问题，这是准备比赛的重心，对学生来说也是个难点，它是涉及到计算机学科方面的问题。能够完成这项复杂的具有很强综合性的比赛，真正锻炼了学生的综合设计能力和分析问题、解决问题的能力，这才是培养学生创新实践能力的核心。

2.3 “飞思卡尔”杯竞赛的创新成果

围绕全国大学生“飞思卡尔”杯竞赛五年以来，已初步取得丰硕的成果，所获得的创新成果如下：

2011年组织了3支队伍，获得第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛安徽赛区二等奖3项；

2012年组织了6支队伍，获得第七届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛安徽赛区二等奖2项，三等奖4项；

2013年组织了7支队伍，获得第八届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛安徽赛区一等奖1项，二等奖6项；第八届全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛全国总决赛二等奖1项；

2014年组织了6支队伍，获得第九届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛安徽赛区一等奖2项，二等奖2项，三等奖2项；第九届全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛全国总决赛二等奖1项；

2015年组织了6支队伍，获得第十届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛安徽赛区一等奖1项，二等奖1项。

从获奖情况看，我校的“飞思卡尔”杯竞赛参赛人数每年变化不大，但学生能力却逐年提高(2015年成绩略降)，竞赛成绩也越来越好，而且现在已经形成了不同专业、不同年级学生共同组队，以老带新的学习风气。他们不但在竞赛中获得了很好的锻炼和成绩，同时在其他科目上，成绩也较为突出，为其他同学树立了典范。

3 以“飞思卡尔”杯竞赛为依托，对大学生创新能力培养的效果

智能车竞赛不但拓宽了大学生的专业知识面、培养了大学生创新能力，而且很大程度上提升了大学生对新技术和开发平台相关知识的掌握，从而在高校毕业生招聘会上，他们就比较容易受到用人单位的青睐。在当前就业形势严峻的情况下，参加课外科技竞赛获奖同学的就业[3]成功率高于一般同学，就业机会远远多于其他同学。近年来，我校大部分参加“飞思卡尔”杯竞赛获奖学生就业后工作能力都得到了用人单位的肯定，并给予了很高的评价。

“飞思卡尔”杯竞赛还有助于提高学生考研方面的竞争力，参赛学生在参加研究生复试或者选择指导教师时，由于参加过竞赛，动手能力较强，对新知识的掌握和灵活运用方面能力较强，更能够得到指导教师的垂青。

4 智能车竞赛的传承和发展

4.1 参赛学生的选拔

经过五届的积累，我们积累了丰硕的成果，如何将这些成果更好地传承下去是一个亟待解决的问题。作为“飞思卡尔”杯竞赛的第一步是挑选学生，它是一件非常棘手的事情。挑选的时候首先遵循自愿原则，在自愿报名的前提下对其进行筛选。学生的挑选需要老师慧眼识珠，对老师来说也是一种考验。智能车团队是一个不断发展、不断变化的团队，每一届有每一届的特点。虽然每次智能车招收成员不多，只有少数人参加，但总是形成大三、大二以及大一学生组成的梯队，保证后继的传承。让更多的学生参与比赛是设置该项比赛的宗旨之一，于是，我校采用了“广泛参与、逐步淘汰、最优参赛”的工作方针。在准备比赛的过程中，加强工程实践方面的锻炼，促进大学生的创新能力培养。虽然大部分学生不能真正参加比赛，但是在参与的过程中已经得到了锻炼，达到了对大部分学生创新能力培养的目的。

目前，参加该项比赛的学生仅限于电子信息与工程学院，笔者认为该比赛涉及多学科专业，如果不同专业背景学生组队，效果会更好。

4.2 完善竞赛的管理制度

学科竞赛能够为社会培养大批创新型人才已是众所周知的事实，但是如何建立学科竞赛的可持续发展道路，是现在急需解决的问题[4,5]。

“没有规矩不成方圆”，首先必须建立一套完善的学科竞赛管理制度，只有对怎样组合、训练、指导竞赛、评奖及奖励等各个方面都建立了制度，才能充分调动各方面的积极性，才能有更多的学生和教师参与进来，越办越好。

其次，学校可以通过组织竞赛经验交流会、获奖作品展示会等多种途径加大智能车的宣传力度，让更多的大学生参与进来，为大学生搭建一个实践创新平台，培养出更多的应用型创新人才。

5 结束语

笔者从近五年参与指导学生参加“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛中，切实体会到该项赛事对促进大学生创新能力培养的作用，参加过比赛的学生能从工程实践角度去分析问题、解决问题，从而提高了学生的培养质量。从近几年用人单位反馈情况看，他们对参加过比赛的学生工作能力相当满意。

[1] 鄢志丹,王宇红,廖明燕.基于大学生创新训练计划的创新实验室建设[J].实验室科学,2013(4):98-100,103.

[2] 李双贵.以“挑战杯”竞赛为契机推进大学生创新教育[J]. 康定民族师范高等专科学校学报，2009,18(3):99-101.

[3] 韦文祥,李勇成.由大学生电子设计竞赛引发对就业能力培养的思[J].实验室研究与探索,2009(10):10-14.

[4] 王晓勇,俞松坤.以学科竞赛引领创新人才培养[J].中国大学教学,2007(12):59-60.

[5] 辛岚.抓好学科竞赛推进学风建设[J].内江科技,2010(4):170．

2016-09-10

2014年度高校省级自然科学研究项目(KJ2014A208)资助;合肥师范学院重点自设类双真课程建设项目(2016yj13)资助

鲁世斌(1977-)，男，安徽广德人，副教授，研究方向：电路与系统。

G64

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1674-2273(2016)05-0049-03