基于智能汽车竞赛的教学改革研究

曾鹤琼 胡 骏

(1.武汉工商学院信息工程学院，湖北 武汉 430065；2.湖北生物科技职业学院计算机系，湖北 武汉 430070)

全国大学生智能汽车竞赛是以智能汽车为研究对象的一项学科竞赛，竞赛兼具科学性、趣味性，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。该竞赛有利于培养学生的综合知识运用能力、工程实践能力、创新精神和协作精神，能激发学生学习兴趣和学习潜能。

全国大学生智能汽车竞赛要求学生团队作战，整个比赛包括：硬件电路设计、机械安装、软件设计、赛车软硬件调试、现场比赛等多个环节，学生可以在整个竞赛过程中体验到工程项目开发研究的全过程。竞赛所涵盖的专业知识丰富，主要包括：电子电路技术、传感器技术、单片机技术、自动控制技术等。

1 我校参加智能汽车竞赛概况

武汉工商学院自2011年起已连续参加7届全国大学生智能汽车竞赛，参赛队伍数量每年都能得到保证，参赛成绩也有了突破性提高。2015年获得国家二等奖一项、华南赛区一等奖一项、华南赛区三等奖一项；2016年获得华南赛区二等奖一项；2017年获得华南赛区二等奖两项。参赛规模的保证和比赛成绩的提升体现了我校对应用型人才培养的重视程度。为了更好的促进竞赛成绩，有必要将竞赛与相关课程教学相结合，以赛促教、以赛促学，对原来的课程教学进行改革，不断完善相关课程的教学内容和教学方法，更好的培养应用型人才。

2 智能汽车竞赛促进学生能力提高

2.1 促进学生能力的培养

智能汽车竞赛的整个竞赛过程是很繁琐的，学生会遇到很多问题，而所有的问题都要求参赛的学生通过分析，自己找到解决的方法。整个过程所涉及的知识内容多而广，参赛的学生必须通过自学学习智能汽车竞赛中所需要的其他专业的相关知识，并且能将自学的知识运用到实际中。参赛过程必须团队协作完成，团队成员分工合作，遇到任何问题都能互相协作，很好的沟通，并将问题一一解决。通过竞赛，培养了学生良好的分析和解决问题的能力、团队合作和沟通能力、自学能力，同时使学生个人的工程实践能力得到了很好的提高，也使学生有了更强的责任感。

2.2 提高学生考研率和就业率

我校以往参加过大学生智能汽车竞赛的学生，在毕业应聘工作的时候非常受招聘单位的欢迎，基本上都能找到很好的工作，在就业单位也能有非常出色的表现，在公司主要从事设计方面的工作，薪酬也较高。另外，参加过智能汽车竞赛的学生在考研的过程中，具有较高的复习效率，能够坚持学习，克服各种困难，基本都能取得研究生考试初试的好成绩。在研究生考试的复试阶段，因为他们具有较好的学习和研究能力，可以在读研期间很好的配合导师完成相关科研项目，所以受到专业导师的青睐，这些学生在考研的时候基本都能顺利考入理想学校，并在读研期间都得到了导师的一致好评。智能汽车竞赛使学生的科研能力得到提高，他们在学校学生项目的申报和毕业论文的撰写中也具有绝对的优势。以往参加过智能汽车竞赛的学生在每届的学生中都是最优秀的学生，他们在学习中总是能起到很好的带头作用，毕业后，他们也成了优秀毕业生的典范。

3 智能汽车竞赛促进教学改革

3.1 整合课程，建设课程群

智能汽车竞赛所涉及到的内容较多，基本涵盖了电信和通信专业的所有课程，根据竞赛和竞赛培训的需要，可以将现有的课程体系进行一定的整合，建设相应的课程群，这样可以使课程建设有更好的效果，也使师资力量得到更好的保证。

将整个课程体系中重要的课程进行划分，将课程的教学内容进行梳理后，整合课程教学内容和教学任务。第一，电路分析基础、模拟电子技术、高频电子线路、电子工艺等课程，建设以“电路设计”为教学主线的课程群。第二，数字电路、EDA、FPGA等课程，建设以“FPGA”为教学主线的课程群。第三，C语言程序设计、单片机原理与应用、DSP原理及应用、数字信号处理、图像处理、嵌入式原理、自动控制技术、传感器技术等课程，建设以“嵌入式系统开发”为主线的课程群。以上三个课程群的建设，可以将有限的教学资源进一步优化，进而促进大学生智能汽车竞赛，进一步提高学生的应用型能力。

3.2 改革理论教学方法

目前教师在教授智能汽车竞赛相关课程时，往往因为课程课时的限制或考虑多数学生的基础问题，只是教授基本内容，而不会重点讲述真正涉及智能汽车的关键知识点，并且现有的教学方法主要是一味灌输学生知识，学生只是感受到知识的堆积，并不能将理论与实际联系起来，从而出现了高分低能的现象，这样非常不利于培养应用型人才的教育初衷。因此，需要改革现有的理论教学方法，教师在教授理论知识时，可以从智能汽车竞赛的实际项目中提炼出相关问题，将问题导入课程教学，引导学生在学习和实践中认真思考问题，通过各种不同的方式找到解决问题的方法，在解决问题的过程中，教师再将涉及相关课程的理论知识点加以讲解，并且适当扩大范围分析其实际应用，学生不光对理论知识点有了更为深入的认识，也将理论和实际很好的联系在一起，理论课程不再是简单的灌输，学生学习效果也会更好。

3.3 改革实验教学模式

目前智能汽车竞赛相关课程设置的实验多为验证性实验，能较好的验证各门课程中重要的理论知识点，实验箱上已经把需要的各种电路模块固化，学生只需要将各个模块用导线进行连接即可。整个实验过程学生都是按照实验指导书上的步骤进行机械性的操作，被动的完成验证性实验内容，学生没有自己发挥的空间。学生虽然熟悉整个实验的流程，但是如果学生不去认真思考，努力探究其实验原理，学生的收获往往很少，最重要的是很多学生本来就对相关理论课程的学习缺少兴趣，如果总是重复这样验证性的实验，就会使这部分学生对该课程的学习更没有兴趣。这些实验基本都是固定的硬件、固定的程序，在这样的实验环境中，学生相互之间存在严重的抄袭现象，以至于实验做完了，多数学生并没有真正掌握我们要求的实验知识。电信和通信专业的这些理论课都是实践性很强的课程，教学时最好能在教授理论课的同时开展相应的课程实验，并在教学过程中把抽象的理论知识与实际现象联系起来，这样才能更好的激发学生的学习兴趣，使理论教学不再是枯燥的知识讲述。所以有必要将验证性的实验进行改革，改变学生被动做实验的现象，让学生在实验中发挥主体作用，培养学生更为科学的思维方式，从而激发学生学习课程的兴趣。

3.4 改革考试模式

目前现有的课程考试形式和内容相对单一，一般智能汽车竞赛相关课程都是只进行笔试的考试，考核的内容是书本上的重要理论知识，很多学生都是在考试前突击死记硬背，并没有真正的掌握相关课程知识。所以可以适当的改变部分课程的考试形式，将实验或者部分实践中的表现加入考试成绩的测评中，用更为丰富的方式检查学生掌握知识的程度，这样可以更为真实的了解学生的学习情况，也能给学生一些学习压力，而不再是临时抱佛脚应付考试。对于实践能力的考核可以设置更为灵活的方式，学生自行组队，根据自己的兴趣选择设置不一样的课题，这样可以防止学生之间的抄袭现象，让学生在完成课题的过程中学习到实践中真正需要的能力，教师可以在整个过程中对每个阶段给予评分。

3.5 智能汽车竞赛纳入实践教学课程

目前大学生学习中存在的最大问题就是兴趣，缺少兴趣，使得大学生活变得没有方向，通过参加智能汽车竞赛，学生可以将学习的理论知识与实际结合起来，他们从自己的作品中发现自身的价值，培养了他们更为浓厚的学习兴趣。这样学生就会将原来颓废的大学生活变得更有意义，有了自己明确的目标，就会充分利用一切可以利用的课余时间，解决自己遇到的每个问题，学习也会变得更有效果。

为了更好的组织智能汽车竞赛，提高学生参加竞赛的热情，也减少学生选修课程的负担，可以将智能汽车竞赛纳入信息工程学院实践教学体系中，学生可以选择自愿的形式报名参加，指导教师组织相关竞赛培训，学生在规定时间完成规定任务即可获得相应实践课程的学分。如果学生在竞赛中获得奖励，在原有基础学分的基础上，还可以给学生相应的创新学分，这样可以更好的吸引学生参与到智能汽车竞赛中来。

[1] 叶梦君，胡长晖，张先鹤等.智能车竞赛在培养创新型人才中的探索与实践[J].湖北师范学院学报(自然科学版)，2014,(04).

[2] 王正刚，王冠凌，顾梅.基于智能车竞赛的电子技术课程教学改革研究[J].铜仁学院学报,2017,(06).

[3] 杨海柱，刘洁，徐锦举.智能汽车竞赛对提高学生创新能力的研究[J].实验室研究与探索,2013,(11).