蓝桥杯电子类竞赛的教学实践

郭海如　崔雪梅　熊曾刚　刘桂涛　徐翠琴　李骥

摘 要： 蓝桥杯竞赛对提高学生的动手编程能力、创新实践能力有极大帮助。作者根据近几年组织指导学生参加全国蓝桥杯电子类学科竞赛实践经验，围绕蓝桥杯竞赛为核心，总结我校近几年如何组织第一课堂教学、如何组织实践教学、如何进行学生管理等，并提出其他相关建议。

关键词： 蓝桥杯 电子类竞赛 教学方法

随着计算机在各行各业中的应用，嵌入式计算机几乎能进入任何跟电子相关的产品，嵌入式技术作为后PC时代，广泛出现在人们的日常生活中，当今社会对嵌入式技术人才，尤其是应用型人才的需求越来越大[1]。在嵌入式系列课程教学过程中，各专业往往未从本专业角度进行教学内容的安排，不能满足不同专业学生对该系列课程的学习要求[2]。学科竞赛是提高学生创新实践能力最有效的平台，以学科竞赛为核心，以学科竞赛促进教学改革，以学科竞赛为平台提高学生的创新实践能力，有非常重要的现实意义[3-5]。

蓝桥杯竞赛（即蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛）由教育部就业指导中心支持，工业和信息化部人才交流中心举办，其中蓝桥杯电子类竞赛包括单片机和嵌入式竞赛，以实际的企业工程项目作为竞赛赛题，对促进软件和信息领域专业技术人才培养，提升高校毕业生的就业竞争力，有非常重要的促进作用[6]。我院于2014年首次组队参加全国蓝桥杯电子类竞赛，以近几年我院学生参赛实践经验为基础，研究以蓝桥杯电子类学科竞赛为核心的教学活动实践。

一、蓝桥杯竞赛促进第一课堂教学改革

蓝桥杯电子类竞赛包括单片机和嵌入式竞赛，主要考查学生的驱动程序编程能力和C语言逻辑编程能力。为了配合蓝桥杯竞赛，在第一课堂的教学中我们进行了几次改革。

首先，调整单片机和嵌入式课程的开课时间。从理论上讲，单片机原理与应用课程会用到数字电子技术，数字电子技术又会用到模拟电子技术和电路知识，而电路知识的学习包含高等数学下册的知识。若按照上面的逻辑循序，单片机原理与应用课程应该安排在大三上学期或下学期，我院2010年的培养方案就是安排在大三上学期。由于单片机原理是智能车竞赛的核心基础课，因此，单片机原理与应用课程提前到大二开设，模拟电子和数字电子技术课程在大二上学期同时开设。由于蓝桥杯电子类竞赛直接用到单片机原理课程，我们直接将单片机课程提前排课，安排在大一下学期讲授，学生学完C语言后就开设单片机原理课程。为了调整培养方案，几经周折，期间受到领导和部分教师的质疑。

在没有开设电路、电子技术的前提下讲解单片机原理，对于任课教师来讲是一个挑战。在讲授该课程的时候，涉及电子相关的知识，尽量简化其理论，主要讲解其功能和应用。经过这样改革，学生于2014年第一次参加蓝桥杯竞赛时，20个学生参赛只有两三个学生没有获奖，其他学生均获得全省三等以上奖项。其中单片机竞赛获得全国总决赛二等奖，并且获全国二等奖的学生是大一下学期刚上完单片机原理与应用，然后进入竞赛培训，经过一个学期的培训之后再参加竞赛就获得全国总决赛二等奖。另外，由于该课程的提前开设，我院智能车竞赛也有质的飞跃，连续两年获得全国恩智浦杯智能车竞赛决赛特等奖（全国第三名、和全国第二名），并获得华南赛区举办权。实践证明，单片机原理与应用课程在培养方案中调整排课顺序是正确的，对实践教学有很好的促进作用。

其次，调整单片机原理与应用和嵌入式系统课程的教学内容。由于单片机原理课程非常抽象，不适合学生自学，入门比较难。因此，课堂讲授内容尽量简单，尽量让学生轻松入门。讲授课程时例题尽量少而精，重点讲授单片机原理、程序的思路。每次讲完例题之后，首先在课堂上仿真，让学生看到现象；然后在学习板上实现，让学生看到实物；接着让学生在课下把例题多看几遍，然后自己在实物上实现，要求学生把所有例题吃透。学生学完IO口、定时器、中断和串行口之后，基本上已经入门。学生入门之后，集中做课程设计，要求学生完成功能比较复杂的题目。

为了有效衔接蓝桥杯竞赛，当学生入门之后，课堂例题直接选用蓝桥杯竞赛板上的基础题目。这些题目比入门之前难度大一点，但基本的技术知识点一样，只是更接近竞赛。

一般来讲，一个学期下来，学生基本上只能学点基本知识，没有时间继续加深拓展。因此，只能利用暑假时间，对参加蓝桥杯竞赛的学生进行专门培训。

二、蓝桥杯竞赛对实践教学的促进作用

实践教学主要包含实验、课程设计和竞赛培训几个环节。

实验教学跟理论教学密切相关，实验题目即课堂讲授的题目，要求学生在完全理解程序的前提下做实验。入门阶段题目尽量简单，实验主要采用核心板和各种外设模块，让学生接线实现各种功能。

课程设计在实验课的基础之上综合三四个技术知识点。课程设计还是以核心板加外设模块作为实物。为了充分照顾基础一般的学生和动手能力强的学生，课程设计基本功能的源代码公开发给所有学生，要求学生在基本功能基础之上扩展其他功能。每两个学生一组，要求所有人实现的扩展功能都不相同，没有最高要求，只设定最低要求。因此，所有学生都能够完成课程设计，但课程设计最后做出来功能都不一样。最后根据学生实现的功能复杂程度进行打分。这种课程设计安排方式极大地调动了大家的学习积极性，收到的效果非常好。

为了做好蓝桥杯竞赛衔接，学生课程设计之后，我们更改学生的硬件环境，后面所有实践全部采用蓝桥杯竞赛板。第一课堂结束之后，学生基本上已经入门，能够结合几个技术知识点实现一定的功能，但离蓝桥杯竞赛的水平还有相当的距离。因此，在放假期間就需要对学生进行竞赛培训。

在竞赛培训阶段，我们根据往年的参赛题目自行设计竞赛培训试题。每次试题一般会用到两三个新的技术知识点，并告诉学生需要提前复习这些知识点。下一次试题都会用到本次试题的知识点，循序渐进，逐步加深。经过做五六次试题之后，所有技术知识点基本上全部解决，最后一次培训的试题跟省赛真题相比，基本上差不多，只是逻辑上要求简单一些。由于蓝桥杯电子类竞赛是个人赛并且在半封闭状态下进行，因此我们要求每次试题做两周，第一周要求学生做出来，然后要求学生做熟练，做熟练之后第二周再测试一次。做完五六套题目之后，让学生接着做省赛真题，一般做两三套省赛真题之后一个学期又结束了。

在做完三套省赛真题之后，我们要求学生根据自己平时做的情况，写好函数模块。要求放寒假在家把所有函数模块记住，开学初检查。根据近几年经验，学生放寒假在家一个月左右，开学时忘了很多知识。因此，我们要求学生把上学期最后三套省赛真题重新做一遍，但这个阶段做真题要求一周做一两套，尽量做熟练，学有余力的学生可以多做几套真题。

我们采取上述方法实践了三年，每年大约二十人参赛，省赛获奖学生达到十八人次左右，每年获得“优胜学校”荣誉称号。实践证明，这种培训方式对学生编程能力的培养非常有效。

三、蓝桥杯竞赛的学生管理

学生管理在蓝桥杯电子类竞赛中起着很重要的作用，这种管理模式跟班主任管理有很多共同点，尤其在地方性本科院校更是如此。

由于蓝桥杯竞赛主要为个人赛，赛题临时给出，在半封闭状态下举行竞赛，赛题难度远远大于课堂实验要求。我们院每年有二十多学生参加电子类竞赛，因此，对学生进行有效管理非常重要。

首先，负责人管理。由于蓝桥杯竞赛跟平时考试有点类似，因此，竞赛培训的试题可以统一，所有学生做的题目可以全部一样。因此，我们的管理方法就是，首先班级负责人必须把题目做出来，其他同学不会的话就向本班负责人请教。指导教师主抓每个班级负责人，这样可以大大减轻教师负担，同时，分层管理可以調动学生的学习积极性。

根据近几年经验，每个班级可以选定一个负责人。班级负责人的选择尤为重要，一个好的负责人可以带动整个班级学习氛围，负责人若没选好，整个班所有学生的学习积极性会大打折扣。根据实践经验，进入实验室之前应该举行一次考试，考试分数最高的学生直接指定某班级负责人。在2015年的培训中，我们没有举行培训前的考试，根据学生积极性和自荐情况选择负责人。但经过一两个月之后，发现一个负责人跟不上进度，最终自我淘汰出局。而该班级其他成员更难跟上，最终导致该班级成绩不是很理想。因此，我们定下规矩，进入竞赛实验室培训的学生都必须参加考试，根据考试成绩选择有一定基础的学生参加竞赛，若基础比较差的学生也希望参加竞赛，都必须写申请，同时进行单独沟通交谈，让他们感受机会来之不易。这样后期管理就方便很多，学生学习积极性会提高很多。

另外，在蓝桥杯竞赛正式报名之前也要举行一次考试，所有考试不理想的学生都要单独沟通，或者直接淘汰出局。在2016年蓝桥杯竞赛培训中，正式报名之前没有举行考试，等学校帮学生缴费之后，有个别学生经常缺勤，沟通之后才了解到学生不想参赛。对负责的指导教师来说，遇到这种尴尬的情况是件很令人气愤的事情。

其次，对学生进行分层管理。在前几年竞赛培训中，我们没对学生进行分层，所有学生要求一样。但经过两三次国赛之后，发现学生省赛获奖情况比较理想，但国赛有点力不从心。根本原因是，经过寒假之后，学生忘记了很多知识，在参赛的那个学期，学生刚开学一个月左右就要参加省赛，学生都集中精力准备省赛。省赛结束之后，没有人知道自己是否能参加国赛，都在等着省赛结果。等省赛成绩公布之后，入围国赛的几位学生又匆匆忙忙准备国赛，时间根本来不及。因此，在正式比赛的前一个学期，我们根据学生做题的进度，将学生分成两个层次，进度快的学生，提前做国赛真题，至少要将国赛涉及的所有技术知识点全部调试通过。

分层管理包括学生竞赛补助分层，我们对学生的补助也拉开距离，根据学生竞赛获奖的等级层次设置一定的补助比例。这样更容易调动优秀同学的学习积极性，更有利于学生获得国赛大奖。

四、其他建议

蓝桥杯竞赛涉及的问题非常多，包括领导对教师的管理、经费支持、指导教师专业技能等，建议学校相关部门制定科学的奖励措施，对竞赛指导教师的辛勤劳动表示肯定，将学科竞赛获奖证书作为学位条件，作为学生的实践学分。建设开放实验室，给参赛师生提供必要的学习交流空间等。

五、结语

根据近几年指导学生参赛经历，参加过蓝桥杯电子类竞赛的学生的编程能力得到了大幅提升，学习能力也得到了很好地锻炼。参加竞赛的学生考研分数一般比较高，考研复试阶段也占有很大的优势。参加过竞赛的学生做毕业论文能够得心应手，找工作时比较自信。总之，实践表明，参赛学生的动手实践能力、创新创业能力都得到了很好的提升。

参考文献：

[1]龙礼，黄家才.关于嵌入式课程实践教学改革的探讨[J].中国现代教育装备，2016，23（12）：35-37.

[2]谢东，鲍尚东，宋鸿儒.嵌入式系统项目化教学新模式的探索与实践[J].长春师范大学学报，2017，6：118-121.

[3]王利，李养良，刘良文，等.基于学科竞赛的大学生创新创业能力培养研究[J].教育教学论坛，2017，23（6）：54-55.

[4]张军生，姜延秋.众创空间——一个新的大学生创新创业模式[J].高教研究与实践，2016（3）：27-30.

[5]杨志东，陈小桥.学科竞赛与创新人才培养模式的探索与研究—以电子类学科竞赛为例[J].实验室技术与管理，2016（2）：14-16，23.

[6]朱晓青，刘铁铭，曾韵，等.基于蓝桥杯的“以赛促学”教学方法实践[J].计算机工程与科学，2016，38（11）：46-49.

基金项目：本文是湖北省教育科学规划重点课题[编号：2016GA034]和湖北工程学院教学研究项目[编号：2016A29]的研究成果之一。

通讯作者：崔雪梅