全国大学生智能汽车竞赛培养模式探究

呼忠权，王洪斌，刘爽，宋俊杰

（燕山大学 电气工程学院，河北秦皇岛 066004）

高校学科竞赛[1-2]是面向在校大学生举行的科技创新活动，以课堂教学和新技术的应用为载体，重在培养和提高学生的创新能力、团队协作能力和实践能力。学科竞赛是高校人才培养[3-4]的重要环节，是培养学生创新创业意识和能力的重要载体，是深化创新创业教育改革的重要抓手。

全国大学生智能汽车竞赛[5]是中国高等教育学会认定的一类学科竞赛，在教育部和各地相关部门、高校的大力支持下，竞赛规模从2006 年第一届25个省、自治区、直辖市的57 所高校112 支队伍参加，发展到2022 年第十七届的30 个省、自治区、直辖市482 所高校3 062 支队伍参加，参赛学生总规模超过42 万人次，学生收获和竞赛声誉保持高位。加之上百所高校举办了校内赛，近两年已发展到每届5 万名以上大学生参加并受益，获得各级领导部门、高校师生及社会各界的广泛认同。

全国大学生智能汽车竞赛在兼顾基础培养的同时紧跟科技发展前沿，由最初的3 个竞速组别发展到现在的9 个竞速组别和4 个创意组别，竞赛规模越来越大，竞赛形式呈现出多样化的趋势，竞赛难度逐年增高，竞争更为激烈。竞赛规模变化趋势如图1 所示，其中，2020—2022 年规模有所下降，其余年份竞赛规模均为逐年上升趋势。此外，MCU 芯片赞助商由起初的飞思卡尔半导体（中国）有限公司独家赞助和冠名，发展到目前由沁恒、WCH、STC、NXP 和Infineon 等多家芯片公司共同提供MCU 芯片支持，MCU 芯片种类繁多，对于统一培养和竞赛组织带来了较大的难度。根据竞赛时间安排，每年的11 月份中旬左右公布比赛赛题，第二年6 月15日前完成系统报名，同年7 月中下旬进行分赛区选拔，同年8 月中下旬进行全国总决赛，整个比赛周期持续10 个月，时间较长。

图1 参赛规模统计

目前，大部分学校备赛的方法是在赛题公布后开展相应的参赛人员组织、培训、选拔和备赛等工作。还有部分高校，比如北京科技大学，将竞赛的组织开始时间至少提前两个月，校内赛安排在每年的12 月底，竞赛时间大大提前。武汉工商学院信息工程学院[6]结合智能汽车竞赛进行了相应的教学改革，通过整合校内课程资源，调整、完善教学方法与模式，将竞赛纳入到了实践教学课程中。中原工学院机电学院[7]通过强化制度管理、完善团队建设和健全培训考核，进行智能汽车竞赛的过程管理和学生培养。河北理工大学[8]结合智能汽车竞赛，推动了实验教学内容的改革。

竞赛组别增多、竞赛难度提高、MCU 芯片种类多样化和竞赛周期长等因素，对竞赛的组织方式、场地的布局提出了更高、更多的要求和限制，致使在竞赛组织[9-10]、学生培养[11-14]、备赛的过程中出现了更多亟须解决的新问题。

1 培养模式探究

全国大学生智能汽车竞赛以现代智能汽车为背景，竞赛内容涵盖自动化、机械、电气、电子信息、仪器等学科，具有多学科交叉、综合性强的特征。鉴于竞赛的时间安排、比赛形式和综合性等特点，培养模式直接影响竞赛组织的质量和可持续性，下面以燕山大学竞赛组织为例进行相关探究。

1.1 培养模式存在的问题

全国大学生智能汽车竞赛经历了17 年的发展，在此过程中，中国高等教育学会认定的一类学科竞赛也在逐年增加，学校对学科竞赛的支持政策也在变化，这些都导致智能车竞赛的组织和实施过程存在一定的问题。

（1）学生参与全国大学生智能汽车竞赛的积极性不高，重视度不高，高水平成果较少。导致学生参与学科竞赛积极性不高的因素有多个方面，比如学业课程安排紧凑，课余时间较少，学生缺少足够的精力参与学科竞赛；此外，由于一类竞赛的数量越来越多，竞赛形式呈现多样化，学生对竞赛缺少必要认识和了解，加之智能车竞赛备赛周期长，致使学生会倾向于时间短、易获奖的比赛。

（2）教师工作压力大，参与竞赛精力有限。教师的科研、教学压力较大，导致无法对参赛学生进行全程跟踪和指导；此外，对参与学科竞赛的激励不足，学科竞赛的获奖对于教师的自身发展并无太多助益，导致教师组织学生参赛的积极性不高。

（3）竞赛实践基地仍需完善。目前，学生实践场所使用效率仍有待提高，比赛规模和组别的变化对竞赛场地提出了较高要求，如何在有限的空间内高效利用场地，保证竞赛组织的顺利开展，显得尤为重要。

1.2 培养模式的建立

本着“创新引领创业、创业带动就业，提升大学生素质，实现大学生更加充分更高质量就业”的目的，以全国大学生智能汽车竞赛为载体，为学生搭建拓宽视野、丰富知识、增强实践能力的平台。在现有竞赛组织管理的基础上，形成完整、高效的培养体系，总结推广好经验、好做法，培育创客文化，努力营造敢为人先、勇于创新的良好氛围。

在竞赛组织和实施的过程中，针对竞赛时间和竞赛内容，将竞赛分为两个阶段进行全过程的探索和优化，通过构建更为合理的指导体系和竞赛梯队，采用“传—帮—带”的学习模式，加强过程管理，分类施教、强化实践，采用递进式考核方式，实现人才的高质量培养，形成“以赛促学、以赛促教”的良好教学效果，整体流程如图2 所示。

图2 竞赛的全流程

1.2.1 实施方法

竞赛培养实施的过程分为四个环节，包括培养、考核、持续改进和推广，方法路线如图3 所示。

图3 方法路线

培养阶段：针对竞赛的需求，重点对电气工程学院、机械学院和信息科学与工程学院本科生开展招新工作，经过报名和初级筛选，对通过的学生进行基础知识的培训，为车模制作和上手实操打下基础。此过程采用教师主导、以老带新为辅的模式，强化过程管理，保障学生获得扎实的基本功，保证培养的效果。

考核阶段：针对培养、选拔、备赛和参赛的周期，设置基础考核、阶段考核和校内赛等环节，用于阶段成果的检查与人员选拔工作。以此来培养和锻炼学生合理规划学习目标的能力，促进综合能力培养，提高学习能动性。

持续改进阶段：在培养阶段、考核阶段和比赛结束后，进行经验、问题的总结和分析，完善方法和形式，提高培养质量，争取更多更高奖项，使得学生收获更多，受益面更广。

推广阶段：通过赛后的校园新闻宣传，提高竞赛的知名度；通过定期举办规模性的竞赛讲座，使学生提高对竞赛的认知度和认可度，形成学生间的口口相传；通过与其他竞赛教师的经验交流与分享，传递智能车竞赛的培养经验。

1.2.2 竞赛培养规划

针对全国大学生智能汽车竞赛的内容和时间安排，为了更好地开展竞赛，根据学生自身的基础和赛事的可持续性等多方面因素，将竞赛培养、选拔、备赛和参赛整个周期设定为16 个月，分为2大阶段、5 个环节。第一阶段包括竞赛宣传、招新与基础学习，通过基础教学、分类指导、动手实操、集中考核等形式完成该阶段的任务；第二阶段包括选拔、备赛与参赛三个阶段；最后，经过持续改进，进行下一个周期的培养和迭代，整体竞赛培养规划如图4 所示。

图4 竞赛培养规划

根据竞赛的时间安排、培养周期和模式，招新对象主要为大学一年级学生，其在大学一年级的春季学期末进入智能车实验室，利用暑期进行基础学习，在大学二年级秋季学期进行动手实操，为备赛做准备，在大学三年级春季学期备赛和参赛，经过比赛的磨炼后，大学三年级和四年级的学生可辅助教师进行新生指导，以此形成可持续的良性循环。

1.2.3 指导体系和竞赛梯队

（1）三级教师指导体系。学校或学院具有丰富竞赛经验的教师、竞赛作品的实际指导教师和学科专任教师构成三级指导体系，分别负责对竞赛总体把握、全程指导和专业解答，保证竞赛各个环节的顺利开展，实现高质量参赛，取得更优异的成绩。

（2）四级学科竞赛梯队。教授（专家）—指导教师—高年级学生（研究生/本科生）—院系低年级本科生构成四级学科竞赛梯队。通过充分发挥竞赛梯队的优势，定期开展校内、院内的宣传、经验交流和培训等相关工作，实现竞赛的良性发展，形成“传—帮—带”的培养模式和体系。

1.2.4 健全的日常规范和规章制度

在学校、学院已有的实验室日常管理规范的基础上，结合全国大学生智能汽车竞赛的特点，拟定相关规范和管理制度。为了高效备赛和参赛，加强过程管理，每周组织例会，以组为单位定期汇报，设立定期考核、淘汰制度，并将考核结果纳入创新学分认定范围。除了竞赛负责教师外，还设置学生总负责人，用于辅助完成实验室的日常管理，此外还设置软件、硬件学生技术负责人，用于完成相关技术指导和简单培训工作，并给予一定的综合测评加分。针对经费的使用，采取阶段管理、设置上限、额度奖励的原则进行报销，提高资金使用效益。

1.2.5 选树典型与文化传承

学校通过了解、跟踪来掌握优秀参赛学生的动态，设立优秀学生档案，加以宣传，并邀请其为新生做报告。在一年多的智能车学习和参赛过程中，学生的收获和回忆是丰富和饱满的，通过设置留言板、照片墙、荣誉榜、纠错本、纪念品等方式，可传承车队文化。

2 实施效果

2.1 比赛成绩

依托智能车实验室，构建了高效、可持续的培养模式，健全了日常规范和规章制度，树立了典型，实现了文化传承与模式推广，近三年惠及学生规模达600 余人，使学生工程实践与创新能力得到大幅度提高。其中，2020—2022 年在全国大学生智能汽车竞赛中共获得国家级一等奖3 项、二等奖5 项，省级一等奖1 项，省级二等奖6 项，省级三等奖3 项；获得其他一类学科竞赛国家级奖项5 项，省级奖项20 项。

2.2 就业、保研与考研

通过智能汽车竞赛的锻炼，燕山大学智能车实验室培养出一批创新能力强、动手能力强的优秀学生。通过对学生的跟踪调研发现，不论是企业还是高校都对这些学生的经历和能力有着极高的认可度，大大提高了学生的就业质量、保研与考研成功率。本科就业单位有比亚迪、海康威视、汇川技术股份有限公司等大型企业；保研与考研院校有北京大学、北京理工大学、中南大学、东南大学等知名高校。

2.3 推广应用价值

2.3.1 逐步形成学科竞赛的长效机制，打造品牌竞赛活动

通过细化培养过程，分类指导，加强与专业教师的联合指导，增强第二课堂与专业教学的课程融合，促进专业知识与实践快速融合，全方位、多角度构建学科竞赛培养体系。在各类学科竞赛的基础上打造各专业的品牌学科竞赛，依托各竞赛负责人、指导教师和学术科技社团做好竞赛组织协调工作，逐步形成各专业常规性的竞赛活动，扩大学生参与面，提高参赛质量，让每个专业都有适合自己的品牌竞赛。

2.3.2 逐步形成“产教融合、以赛促学、以赛促教、教学相长”的良好效果

以“知识、应用、创新合一”为理念，依托竞赛培养学生实践能力，培养学生精益求精的匠心精神。引导学生参与学科竞赛，让学生在竞赛过程中发现和解决问题，有效促进人才培养与就业需求及岗位能力标准的结合，促进学生学习能力、实践能力、沟通能力和创新能力等综合素养的同步提高。

3 结束语

本文针对全国大学生智能汽车竞赛，对发展概况、存在问题进行了深度剖析，详细介绍了竞赛培养模式，充分发挥了学科竞赛作为人才培养抓手的重要作用，实现了人才高质量培养，提高了学生综合素质，达到了本科生高质量就业与升学的目的。