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摘要：通过对高校创新实践教学存在问题的分析，以飞思卡尔智能车竞赛为载体，围绕准备—过程—实践，就学生创新能力的培养，探索和实践了智能车大赛对培养学生创新能力的积极意义和培养的关键因素。
关键词：智能车大赛；创新能力；探索与实践
作者简介：武丽（1967-），女，山东嘉祥人，西南科技大学信息工程学院自动化与电气工程系主任，副教授。（四川 绵阳 621010）
基金项目：本文系西南科技大学教改项目“基于智能车大赛的学生创新能力培养模式的探索与实践”（项目编号：10xn0161）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）29-0040-02
一、高校创新实践教学存在问题分析
大学生作为高等教育的对象，其创新能力的水平高低对学校品位和声誉具有重要的意义，代表着高等学校的教育水平和学生在社会中的竞争能力。现行的教育大多仍然采取灌输式的教学方法，重理论轻实践，强调创新意识而忽略实际操作和创新型实践，忽略学生的个性发展和自主选择。此外，普通高校创新实践平台的建设还十分薄弱，开设的实验课中有些虽然能起到一定的实践和创新学习的作用，但是缺少与工程实际问题相结合的综合性和创新性的实验内容，无法激发学生的学习研究兴趣，不利于学生综合能力的提高和创新能力的培养。在课外科技创新活动及校外实践活动中师生间还缺乏有目的的交流、沟通和互动，高素质的创新实践教学团队和师资队伍还需要进一步完善，这些都制约着大学生创新能力的培养。从另一方面看，当代大学生在教育的感化作用下大部分能够意识到创新能力的重要，但是大多数学生主动性发挥不够，投身实践的勇气和能力还很欠缺。因此，以飞思卡尔智能车竞赛为载体培养学生的实践和创新能力，是可行和有意义的。
二、基于智能车大赛的学生创新能力培养思路与实践
1.智能车大赛与大学生创新能力的有机融合
全国大学生智能汽车竞赛以加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养为目标，旨在激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能，为优秀人才的脱颖而出创造条件。
传统教育“重理论、轻实践”，其模式下培养出的学生大多创新意识薄弱，缺乏创新能力，因此在人才市场中的竞争压力很大，很难在就业岗位中取得更好的发展。而社会恰恰需要的是应用创新型人才来满足可持续的发展。专业基础知识牢固、素质全面、思想品德优良，实践能力和创新能力突出的毕业生才容易在激烈的竞争中成为佼佼者。
智能车大赛突破了现行教学方法与能力培养要求的不相适应、教学内容与科技发展要求的不相适应、理论教学与实际应用结合的不相适应，全面地拓展了学生的综合能力。学生在参与大赛中能初步体验工程性研究开发项目从设计到实现的全过程以及知识技术自主创新的全过程，为学生以后的发展奠定了良好的基础。主要体现在以下几方面。
（1）激发了学生自主学习的能力。智能车大赛在整个过程中以学生为主导地位，尊重学生的个性。智能车的路径识别有着不同的实现原理，目前具有摄像头、电磁和光电三种实现方式。学生可根据自己的兴趣爱好来选择组别，通过借鉴其他参考资料，并在指导老师和有经验的同学简短的知识讲解和目的明确的培训下，激发出创新热情，在独立思考中把新思路、新方法引入到实际的设计，真正从工程角度发现问题、分析问题、解决问题，最终做出属于自己的智能车，达到启发式教育的目的。
（2）提高了学生综合知识应用能力、动手实践能力和文字表达能力。智能车大赛是多学科交叉应用的竞赛，涉及到控制、检测、机械、计算机等学科的知识，如智能车机械结构的设计等。学生在设计和制作的过程中，要不断地学习新的知识并能综合运用，综合能力得到提高和锻炼。而学生参与智能车大赛所练就的本领还可以有选择地发挥到其他学习领域和竞赛中，如电子设计大赛。
智能车的制作需要学生动手搭建起硬件和软件平台，自行完成设计，克服了学生对知识机械性的学习，锻炼了学生的实践能力。智能车不仅要跑起来，而且要实现“更快更好”的目标。学生要从硬件和软件两方面入手，如在硬件方面采用性能更佳的器件，改进硬件电路结构，在软件方面使用更优越的调试平台，改进程序算法等，在不断的优化过程中体现创新。
比赛除了要制作和测试，还需要撰写技术报告。如何将技术原理、实现方法和测试结果描述得逻辑清晰、条理清楚，在一定程度上考查了学生的思维缜密程度和文字表达能力。
（3）加强了学生的协作能力、应变能力和拼搏精神。智能车大赛要求学生组成团队，共同参与，在比赛过程中达到学生和学生之间的互动，学生和指导老师间的互动。比赛的最终成绩是指导老师和参赛学生集思广益、取长补短、互相配合的结果。队员们需要分工合作，齐心协力共同完成一件任务，从中提升团队协作能力。队员和队员之间也在不断磨合和交流当中提高了沟通能力。参加智能车比赛是一个对学生进行长期考验的过程，其间的种种困难和问题是无法避免的，比如小车需要不断地调试以达到最佳的效果，在试跑时难免会发生种种故障，如无法采集到准确的路况信息、脱离赛道，严重时甚至发生碰撞造成机械损伤等，这就需要队员们能够及时灵活应对，尽快采取补救措施，找出问题并解决问题。有时一个问题可能会造成很长时间的困扰，这就需要学生调整好心态，化压力为动力，不畏惧不放弃。反反复复解决问题的过程练就了学生的拼搏精神，提高了学生的心理素质。
（4）丰富了校园科技文化氛围，推动了实验室文化的建设。为了调动学生参与科技活动的积极性，智能车大赛赛前在校内进行一系列宣传活动，如制作展板和播放视频来介绍大赛概况，激发了学生进行科学技术研究的兴趣。比赛准备工作的进行要依托于实验室，在实验室中完成智能车的制作和调试。智能车实验室基于智能车大赛而创建，通过一系列考核来选拔参赛队员、吸纳新的成员，把不同专业的、具有共同智能车爱好的优秀学生聚集到一起，互相学习和交流，促进了学科间的交叉与融合，营建了良好的智能车实验室文化。实验室实行学生自主管理，自主分配，充分地发挥学生的主动性和互动性。同学们在轻松而活泼的实验室氛围中有利于提高学习效率和增强信心。正如实验室一名学生所感，“智能车实验室，是一个新生的实验室，这里有师兄师姐的亲身指导，有老师时不时的指点迷津，还有各个队伍之间的密切交流，互相探讨。在这里，每个人的激情得到释放，创意有挥洒的舞台”。智能车实验室全面有条理地开放，给予了学生一个尽情施展才能的平台。
2.智能车比赛成功的关键因素
（1）学生的选拔。学生参与智能车大赛除了具备兴趣外，还应具有一定的知识理论基础和动手能力。因此，我们采用了“鼓励参与、考核加入、最优参赛”的措施来进行队员的选拔。在比赛准备工作的前期尽量纳入更多的学生进入实验室学习。虽然有一部分学生最终不能真正参赛，但是在这个过程中也掌握到了很多相关知识，实践能力得到了锻炼。
（2）资金支持和场地支持。参加智能车大赛需要购买车模、单片机和一系列制作智能车的其他各种器件，这些费用远远超过了学生能够承受的范围。此外，智能车还需要制作的平台和用于调试的赛道以及使用到一些电子仪器来进行测试，也要有合适的场地支持。实验室的环境，如采光程度、空间大小、设备性能也是影响智能车大赛准备工作顺利进行的因素。以上这些，学院都给予了大力支持，为学生们施展才能提供了广阔的舞台。
（3）教师的指导。指导教师作为竞赛的组织者和指导者，贯穿于比赛的始终。在智能车比赛准备过程中，指导教师凭借良好的教育作风和丰富的经验对学生学习和心理方面进行帮助，能大大提高学生的热情和效率。此外，指导教师的创新意识及创新能力，通过言传身教，会使学生在教与学的双向活动中，不仅学到新的知识和技能，而且还会得到种种启迪，领悟到种种创新的方法和途径，激发学生的创造积极性。
（4）以学生为主体。智能车大赛强调以学生为主体，充分发挥学生的自我能动性。学生要协调好平时专业课学习和到实验室进行智能车的学习和研究的时间，做到专业学习和参赛两不误，并由学生进行管理和监督。对于比赛的筹备，老师能起到指导和帮助作用，然而大部分的任务如智能车的制作是由学生自己动手完成的，遇到技术上棘手的问题才主动请教老师。以学生为主体、让学生放手去做才能真正意义上调动学生的自主能力，培养学生高度的责任感。
（5）科学规划和实施。智能车大赛从报名、车模购买、电子系统的设计、硬件制作，再到软件调试和技术报告的撰写是一个循序渐进的过程。因此，为了保证能够成功参赛，合理的进度安排是很有必要的。每个阶段应进行验收和总结，并为下一阶段做拟定计划，然后按照计划有条不紊地进行。遇到进度上的问题应灵活应对、及时处理。
三、效果分析与思考
我校于2009年组建起智能车实验室，为参与竞赛的同学提供了良好的平台。学生从怀着对智能车的兴趣到对智能寻线小车软硬件的熟知，经历了半年的刻苦学习与钻研，并在首次的比赛中取得了可喜的成绩。更重要的是，在整个过程中，学生创新意识加强，实践能力得到了锻炼，找到了自己的所长，并把所长发挥到了其他科技活动与竞赛中，综合素质有了很大的提高。参赛学生凭借扎实的基本功和综合能力受到了用人单位的赏识和好评。此外，参赛积累的宝贵经验和教训不仅有利于以后在知识、技能、管理等方面取得更大的创新和进步，而且能进一步促进创新实践教学的改革，为创新实践教学开辟新的局面。
四、结语
实践证明，参与智能车大赛有利于进一步深化高等工程教育改革，使学生能综合应用所学知识，从工程实践角度去分析问题、解决问题，培养本科生获取知识、应用知识的能力及创新意识，培养硕士生从事科学、技术研究能力，激发学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能，在一定程度上增进学生的创新意识，提升了学生的技术创新能力。
参考文献：
[1]飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛官网[EB/OL].http://www.smartcar.au.tsinghua.edu.cn/introduce.html.
[2]宋寅卯,等.智能车大赛与电类专业教学改革[J].中国轻工教育,2010,(2).
[3]段成芳.培养大学生创新能力的教学管理改革——以“挑战杯”为个案的研究[D].长沙:湖南农业大学,2005.
[4]苗吉,等.构建实践性设计竞赛平台,培养创新型人才[J].高等建筑教育,2007,(3).
[5]杨邦勇.大学生创新能力培养途径探讨[J].福建工程学院学报,2006,(2).
[6]杨辉.论21世纪大学生创新能力的培养[J].中国电力教育,2009,(1).
（责任编辑：麻剑飞）
关键词：智能车大赛；创新能力；探索与实践
作者简介：武丽（1967-），女，山东嘉祥人，西南科技大学信息工程学院自动化与电气工程系主任，副教授。（四川 绵阳 621010）
基金项目：本文系西南科技大学教改项目“基于智能车大赛的学生创新能力培养模式的探索与实践”（项目编号：10xn0161）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）29-0040-02
一、高校创新实践教学存在问题分析
大学生作为高等教育的对象，其创新能力的水平高低对学校品位和声誉具有重要的意义，代表着高等学校的教育水平和学生在社会中的竞争能力。现行的教育大多仍然采取灌输式的教学方法，重理论轻实践，强调创新意识而忽略实际操作和创新型实践，忽略学生的个性发展和自主选择。此外，普通高校创新实践平台的建设还十分薄弱，开设的实验课中有些虽然能起到一定的实践和创新学习的作用，但是缺少与工程实际问题相结合的综合性和创新性的实验内容，无法激发学生的学习研究兴趣，不利于学生综合能力的提高和创新能力的培养。在课外科技创新活动及校外实践活动中师生间还缺乏有目的的交流、沟通和互动，高素质的创新实践教学团队和师资队伍还需要进一步完善，这些都制约着大学生创新能力的培养。从另一方面看，当代大学生在教育的感化作用下大部分能够意识到创新能力的重要，但是大多数学生主动性发挥不够，投身实践的勇气和能力还很欠缺。因此，以飞思卡尔智能车竞赛为载体培养学生的实践和创新能力，是可行和有意义的。
二、基于智能车大赛的学生创新能力培养思路与实践
1.智能车大赛与大学生创新能力的有机融合
全国大学生智能汽车竞赛以加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养为目标，旨在激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能，为优秀人才的脱颖而出创造条件。
传统教育“重理论、轻实践”，其模式下培养出的学生大多创新意识薄弱，缺乏创新能力，因此在人才市场中的竞争压力很大，很难在就业岗位中取得更好的发展。而社会恰恰需要的是应用创新型人才来满足可持续的发展。专业基础知识牢固、素质全面、思想品德优良，实践能力和创新能力突出的毕业生才容易在激烈的竞争中成为佼佼者。
智能车大赛突破了现行教学方法与能力培养要求的不相适应、教学内容与科技发展要求的不相适应、理论教学与实际应用结合的不相适应，全面地拓展了学生的综合能力。学生在参与大赛中能初步体验工程性研究开发项目从设计到实现的全过程以及知识技术自主创新的全过程，为学生以后的发展奠定了良好的基础。主要体现在以下几方面。
（1）激发了学生自主学习的能力。智能车大赛在整个过程中以学生为主导地位，尊重学生的个性。智能车的路径识别有着不同的实现原理，目前具有摄像头、电磁和光电三种实现方式。学生可根据自己的兴趣爱好来选择组别，通过借鉴其他参考资料，并在指导老师和有经验的同学简短的知识讲解和目的明确的培训下，激发出创新热情，在独立思考中把新思路、新方法引入到实际的设计，真正从工程角度发现问题、分析问题、解决问题，最终做出属于自己的智能车，达到启发式教育的目的。
（2）提高了学生综合知识应用能力、动手实践能力和文字表达能力。智能车大赛是多学科交叉应用的竞赛，涉及到控制、检测、机械、计算机等学科的知识，如智能车机械结构的设计等。学生在设计和制作的过程中，要不断地学习新的知识并能综合运用，综合能力得到提高和锻炼。而学生参与智能车大赛所练就的本领还可以有选择地发挥到其他学习领域和竞赛中，如电子设计大赛。
智能车的制作需要学生动手搭建起硬件和软件平台，自行完成设计，克服了学生对知识机械性的学习，锻炼了学生的实践能力。智能车不仅要跑起来，而且要实现“更快更好”的目标。学生要从硬件和软件两方面入手，如在硬件方面采用性能更佳的器件，改进硬件电路结构，在软件方面使用更优越的调试平台，改进程序算法等，在不断的优化过程中体现创新。
比赛除了要制作和测试，还需要撰写技术报告。如何将技术原理、实现方法和测试结果描述得逻辑清晰、条理清楚，在一定程度上考查了学生的思维缜密程度和文字表达能力。
（3）加强了学生的协作能力、应变能力和拼搏精神。智能车大赛要求学生组成团队，共同参与，在比赛过程中达到学生和学生之间的互动，学生和指导老师间的互动。比赛的最终成绩是指导老师和参赛学生集思广益、取长补短、互相配合的结果。队员们需要分工合作，齐心协力共同完成一件任务，从中提升团队协作能力。队员和队员之间也在不断磨合和交流当中提高了沟通能力。参加智能车比赛是一个对学生进行长期考验的过程，其间的种种困难和问题是无法避免的，比如小车需要不断地调试以达到最佳的效果，在试跑时难免会发生种种故障，如无法采集到准确的路况信息、脱离赛道，严重时甚至发生碰撞造成机械损伤等，这就需要队员们能够及时灵活应对，尽快采取补救措施，找出问题并解决问题。有时一个问题可能会造成很长时间的困扰，这就需要学生调整好心态，化压力为动力，不畏惧不放弃。反反复复解决问题的过程练就了学生的拼搏精神，提高了学生的心理素质。
（4）丰富了校园科技文化氛围，推动了实验室文化的建设。为了调动学生参与科技活动的积极性，智能车大赛赛前在校内进行一系列宣传活动，如制作展板和播放视频来介绍大赛概况，激发了学生进行科学技术研究的兴趣。比赛准备工作的进行要依托于实验室，在实验室中完成智能车的制作和调试。智能车实验室基于智能车大赛而创建，通过一系列考核来选拔参赛队员、吸纳新的成员，把不同专业的、具有共同智能车爱好的优秀学生聚集到一起，互相学习和交流，促进了学科间的交叉与融合，营建了良好的智能车实验室文化。实验室实行学生自主管理，自主分配，充分地发挥学生的主动性和互动性。同学们在轻松而活泼的实验室氛围中有利于提高学习效率和增强信心。正如实验室一名学生所感，“智能车实验室，是一个新生的实验室，这里有师兄师姐的亲身指导，有老师时不时的指点迷津，还有各个队伍之间的密切交流，互相探讨。在这里，每个人的激情得到释放，创意有挥洒的舞台”。智能车实验室全面有条理地开放，给予了学生一个尽情施展才能的平台。
2.智能车比赛成功的关键因素
（1）学生的选拔。学生参与智能车大赛除了具备兴趣外，还应具有一定的知识理论基础和动手能力。因此，我们采用了“鼓励参与、考核加入、最优参赛”的措施来进行队员的选拔。在比赛准备工作的前期尽量纳入更多的学生进入实验室学习。虽然有一部分学生最终不能真正参赛，但是在这个过程中也掌握到了很多相关知识，实践能力得到了锻炼。
（2）资金支持和场地支持。参加智能车大赛需要购买车模、单片机和一系列制作智能车的其他各种器件，这些费用远远超过了学生能够承受的范围。此外，智能车还需要制作的平台和用于调试的赛道以及使用到一些电子仪器来进行测试，也要有合适的场地支持。实验室的环境，如采光程度、空间大小、设备性能也是影响智能车大赛准备工作顺利进行的因素。以上这些，学院都给予了大力支持，为学生们施展才能提供了广阔的舞台。
（3）教师的指导。指导教师作为竞赛的组织者和指导者，贯穿于比赛的始终。在智能车比赛准备过程中，指导教师凭借良好的教育作风和丰富的经验对学生学习和心理方面进行帮助，能大大提高学生的热情和效率。此外，指导教师的创新意识及创新能力，通过言传身教，会使学生在教与学的双向活动中，不仅学到新的知识和技能，而且还会得到种种启迪，领悟到种种创新的方法和途径，激发学生的创造积极性。
（4）以学生为主体。智能车大赛强调以学生为主体，充分发挥学生的自我能动性。学生要协调好平时专业课学习和到实验室进行智能车的学习和研究的时间，做到专业学习和参赛两不误，并由学生进行管理和监督。对于比赛的筹备，老师能起到指导和帮助作用，然而大部分的任务如智能车的制作是由学生自己动手完成的，遇到技术上棘手的问题才主动请教老师。以学生为主体、让学生放手去做才能真正意义上调动学生的自主能力，培养学生高度的责任感。
（5）科学规划和实施。智能车大赛从报名、车模购买、电子系统的设计、硬件制作，再到软件调试和技术报告的撰写是一个循序渐进的过程。因此，为了保证能够成功参赛，合理的进度安排是很有必要的。每个阶段应进行验收和总结，并为下一阶段做拟定计划，然后按照计划有条不紊地进行。遇到进度上的问题应灵活应对、及时处理。
三、效果分析与思考
我校于2009年组建起智能车实验室，为参与竞赛的同学提供了良好的平台。学生从怀着对智能车的兴趣到对智能寻线小车软硬件的熟知，经历了半年的刻苦学习与钻研，并在首次的比赛中取得了可喜的成绩。更重要的是，在整个过程中，学生创新意识加强，实践能力得到了锻炼，找到了自己的所长，并把所长发挥到了其他科技活动与竞赛中，综合素质有了很大的提高。参赛学生凭借扎实的基本功和综合能力受到了用人单位的赏识和好评。此外，参赛积累的宝贵经验和教训不仅有利于以后在知识、技能、管理等方面取得更大的创新和进步，而且能进一步促进创新实践教学的改革，为创新实践教学开辟新的局面。
四、结语
实践证明，参与智能车大赛有利于进一步深化高等工程教育改革，使学生能综合应用所学知识，从工程实践角度去分析问题、解决问题，培养本科生获取知识、应用知识的能力及创新意识，培养硕士生从事科学、技术研究能力，激发学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能，在一定程度上增进学生的创新意识，提升了学生的技术创新能力。
参考文献：
[1]飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛官网[EB/OL].http://www.smartcar.au.tsinghua.edu.cn/introduce.html.
[2]宋寅卯,等.智能车大赛与电类专业教学改革[J].中国轻工教育,2010,(2).
[3]段成芳.培养大学生创新能力的教学管理改革——以“挑战杯”为个案的研究[D].长沙:湖南农业大学,2005.
[4]苗吉,等.构建实践性设计竞赛平台,培养创新型人才[J].高等建筑教育,2007,(3).
[5]杨邦勇.大学生创新能力培养途径探讨[J].福建工程学院学报,2006,(2).
[6]杨辉.论21世纪大学生创新能力的培养[J].中国电力教育,2009,(1).
（责任编辑：麻剑飞）