竞赛在学生工程和研发能力培养中的作用探究

杨延丽，郑新旺

(集美大学诚毅学院 信息工程系，福建 厦门 361021)

一、引言

全国大学生智能汽车竞赛是以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技创意性比赛，引导学生实事求是、刻苦钻研、勇于创新，旨在培养大学生对知识的把握和创新能力，以及从事科学研究的能力。

在2015版中国工程教育认证标准中，明确了普通高等学校本科工程教育认证的毕业要求，涵盖了工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、职业规范、个人和团队、沟通等12项工程能力要求。企业用人尤其看重工程设计和实践能力，普遍要求人才经历过项目训练、有较强的动手能力和经验。这就要求在培养过程中要注重学生体验，强化实践过程，教学培养要工程化，增强实战感。

我院自2015年开始组织学生参加智能车竞赛，在竞赛培训内容、培养方式、人才选拔、团队建设、管理体系、实验设备建设等方面积累了丰富的经验，取得了丰硕的成果。以培养参赛学生工程能力、研发能力为契机，带动学风建设、专业建设,优化课程体系，形成了以培养学生工程实践能力为教育目标的普遍共识。该项赛事不仅惠及参赛的学生，使这些优秀人才脱颖而出，更惠及电子、通信、自动化、机械工程、计算机、物联网等专业的广大学生。

二、以工程能力和研发能力培养为导向的竞赛培训体系构建

竞赛备赛过程不仅培养了参赛学生工程实践能力，也很好地培养了其研发能力。在研发人员能力结构框架中，对其进行K-均值聚类分析后确定研发人员创新能力评价指标体系，包括专业技术、行动力、沟通能力、信息能力、思维能力、学习能力、工作态度、团队协作精神、个性等11类，34个指标。

对照工程教育认证标准的12条毕业要求，将毕业生工程能力、研发人员能力要求与竞赛训练内容对照起来，可以达成的能力见表1。由表中可以看出竞赛训练的内容几乎涵盖了工程能力和研发能力的全部要求。

在竞赛培训过程中尤其注意培养学生创新实践能力和研发能力。新成员入队后在基础培训阶段分类别进行微处理技术、电路设计、软件编程、机械设计、自动控制等技术讲授和实践，重点培养专业技术和能力；在基础实践培训阶段，指导学生调试自己的作品，培养分析问题、解决问题的实践能力；在功能完善提高培训阶段，通过内部同级别试赛，帮助学生逐个分析问题，培养团队协作、沟通、管理能力；在备赛强化阶段，通过科学的计划和管理、提供多方面的技术支持、开展心理教育疏导激励等工作，很好地培养了团队的信息能力、良好的心理素质、责任心等。

表1 竞赛训练培养的工程能力和研发能力对照表

三、以工程能力和研发能力培养为导向的竞赛培训实践

(一)建设智能车竞赛创新实践平台

建立智能车竞赛创新实践平台是一个逐步摸索的过程，从场地、资金、实验仪器、元件器材、制作设备、开发套件，到管理制度、培训体系、备赛管理流程、选拔测试题库等软硬件方面逐步完善，搭建了一个逐步成熟的智能车竞赛创新实践平台。

平台在组织架构上分为三个部门，初级基础部、中级综合训练部和备赛部。通过召开表彰会、开放参观、多途径宣传、信息技术协会纳新等方式，招募感兴趣的新生进入初级基础部，为刚进入的学生提供电子制作、车模组装等动手参与的机会，激发其兴趣和热情。每季度从初级基础部选拔能力和责任心强的成员进入中级综合训练部，分别进入智能车竞赛具体组别。分硬件、软件、机械三个方向开展针对性的培训和训练，由高年级的优秀队员带领，指导老师管理，通过老带新、传帮带的方式组建人才梯队。准备参赛进行集训时，从中级综合训练部中选拔出来的队员，组成参赛队确定备赛组别和人员构成。

(二)借鉴企业产品研发管理流程进行备赛

借鉴企业的新产品研发管理流程进行备赛的组织和管理，简单的研发项目管理流程如图1。采用成熟的项目管理方法，根据目标进行智能车方案设计，将方案合理地进行任务分解；依据任务之间的时序次序关系，编制合理的进度计划；执行计划开展项目，实施过程中收集项目进度状况信息；定期和不定期举行会议沟通，对阶段性成果进行评审；根据评审情况修正下一阶段的项目计划，实施过程中进行动态的监测和管理。借鉴这种研发项目管理的流程和方法，可以确保艰苦紧张备赛能够取得成果，有效提升了备赛效率。

图1 研发项目管理流程

管理过程中评估队长和队员的知识、技能、合作融洽性等因素，确定备赛组别，组成参赛队。根据竞赛功能性能指标对任务进行分解，依据任务间的时序关系、以往备赛经验、学生课余可利用的时间等因素，从比赛日期倒推，制定合理的备赛计划表。计划表中明确阶段性成果评审时间点，根据各参赛组进展情况和评审情况(如遇到技术难点短时间无法攻克等)，及时调整任务和计划，集中优势资源解决问题，做到及时应对。参赛成员在这样有计划、有保障的团队中会增加信心、不怕困难、持之以恒。

(三)竞赛团队建设和激励

智能车竞赛本质上属于探索性的活动，依赖各成员的技术、能力、工作态度，既需要有效挖掘成员潜力实现创新，又需要团队成员紧密协作，用群体智慧完成任务。学生组成的参赛队伍有非全职、非硬性要求、毕业后流动、组织结构相对松散的特点，所以需要采取管理学方法科学开展竞赛团队梯队建设，对成员和整体进行适时的、多样化的激励。

团队为实现共同的目标而相互依赖、知识技能互补、沟通合作、共担责任，从而产生积极的协同作用，使团队总绩效远大于各个成员绩效总和。在选拔队长时，除了技术水平和能力，还考察其沟通能力、计划力、组织控制力等领导管理能力以便选出的队长成为团队的核心和灵魂，引领团队扎实完成近8个月的备赛工作。这样逐步积累、沉淀下来的管理模式、优秀人才，会一届带动一届形成了良好的竞赛团队风气。对成员和团队进行管理学方面的激励也是至关重要的，持续地对成员进行工作激励(合理分配任务使队员能发挥潜能，自我实现，获得成就感)、目标激励(理念和信念激励)、精神激励(尊重，认可，表扬，情感交流，团队文化，归属感，认同感)、机会激励(从普通成员→参赛队员→队长晋升机会，学习新知识机会，发挥自己专长的机会)、物质和荣誉激励(奖金，证书，荣誉榜，免修，加分等)，是团队建设的核心内容。

在研发创新能力模型中，专业技术和工程能力属于表象的部分，容易被肯定和评价，而责任心、受挫能力、自信、内驱力、思维能力、信息能力等属于潜在的部分，虽然属于研发能力的重要组成部分，但不易被评价、被鼓励。但无数实践和理论表明，潜在能力对个体能力发挥和成功起着至关重要的作用。在培训和备赛参赛的过程中，可以很好地培养队员的潜在能力。这些潜在能力，不但体现在竞赛成绩上，更培养了队员的优秀品质、素质，使其受益终生。

四、结语

通过构建智能车竞赛平台，借鉴企业产品研发管理流程进行备赛管理，采用管理学方法开展竞赛团队建设，取得了丰硕的竞赛成绩，培养了成员工程实践能力和研发能力，为其就业后从事科学研究工作打下坚实的基础。通过参赛建立了完整的培训体系，提升了学生的专业学习兴趣，培养了理论与实践结合的学习习惯，激发了创新思维，拓展了专业知识面。教师将以赛促教、以赛促学、以赛促创、以赛促改的思想融入到各项教学活动中，持续地推动教学改革，对教和学双向循环促进作用是积极而长远的。