競賽在學生工程和研發能力培養中的作用探究

楊延麗，鄭新旺

(集美大學誠毅學院 信息工程系，福建 廈門 361021)

一、引言

全國大學生智能汽車競賽是以迅猛發展的汽車電子為背景，涵蓋控制、模式識別、傳感技術、電子、電氣、計算機、機械等多個學科交叉的科技創意性比賽，引導學生實事求是、刻苦鉆研、勇于創新，旨在培養大學生對知識的把握和創新能力，以及從事科學研究的能力。

在2015版中國工程教育認證標準中，明確了普通高等學校本科工程教育認證的畢業要求，涵蓋了工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、研究、職業規范、個人和團隊、溝通等12項工程能力要求。企業用人尤其看重工程設計和實踐能力，普遍要求人才經歷過項目訓練、有較強的動手能力和經驗。這就要求在培養過程中要注重學生體驗，強化實踐過程，教學培養要工程化，增強實戰感。

我院自2015年開始組織學生參加智能車競賽，在競賽培訓內容、培養方式、人才選拔、團隊建設、管理體系、實驗設備建設等方面積累了豐富的經驗，取得了豐碩的成果。以培養參賽學生工程能力、研發能力為契機，帶動學風建設、專業建設,優化課程體系，形成了以培養學生工程實踐能力為教育目標的普遍共識。該項賽事不僅惠及參賽的學生，使這些優秀人才脫穎而出，更惠及電子、通信、自動化、機械工程、計算機、物聯網等專業的廣大學生。

二、以工程能力和研發能力培養為導向的競賽培訓體系構建

競賽備賽過程不僅培養了參賽學生工程實踐能力，也很好地培養了其研發能力。在研發人員能力結構框架中，對其進行K-均值聚類分析后確定研發人員創新能力評價指標體系，包括專業技術、行動力、溝通能力、信息能力、思維能力、學習能力、工作態度、團隊協作精神、個性等11類，34個指標。

對照工程教育認證標準的12條畢業要求，將畢業生工程能力、研發人員能力要求與競賽訓練內容對照起來，可以達成的能力見表1。由表中可以看出競賽訓練的內容幾乎涵蓋了工程能力和研發能力的全部要求。

在競賽培訓過程中尤其注意培養學生創新實踐能力和研發能力。新成員入隊后在基礎培訓階段分類別進行微處理技術、電路設計、軟件編程、機械設計、自動控制等技術講授和實踐，重點培養專業技術和能力；在基礎實踐培訓階段，指導學生調試自己的作品，培養分析問題、解決問題的實踐能力；在功能完善提高培訓階段，通過內部同級別試賽，幫助學生逐個分析問題，培養團隊協作、溝通、管理能力；在備賽強化階段，通過科學的計劃和管理、提供多方面的技術支持、開展心理教育疏導激勵等工作，很好地培養了團隊的信息能力、良好的心理素質、責任心等。

表1 競賽訓練培養的工程能力和研發能力對照表

三、以工程能力和研發能力培養為導向的競賽培訓實踐

(一)建設智能車競賽創新實踐平臺

建立智能車競賽創新實踐平臺是一個逐步摸索的過程，從場地、資金、實驗儀器、元件器材、制作設備、開發套件，到管理制度、培訓體系、備賽管理流程、選拔測試題庫等軟硬件方面逐步完善，搭建了一個逐步成熟的智能車競賽創新實踐平臺。

平臺在組織架構上分為三個部門，初級基礎部、中級綜合訓練部和備賽部。通過召開表彰會、開放參觀、多途徑宣傳、信息技術協會納新等方式，招募感興趣的新生進入初級基礎部，為剛進入的學生提供電子制作、車模組裝等動手參與的機會，激發其興趣和熱情。每季度從初級基礎部選拔能力和責任心強的成員進入中級綜合訓練部，分別進入智能車競賽具體組別。分硬件、軟件、機械三個方向開展針對性的培訓和訓練，由高年級的優秀隊員帶領，指導老師管理，通過老帶新、傳幫帶的方式組建人才梯隊。準備參賽進行集訓時，從中級綜合訓練部中選拔出來的隊員，組成參賽隊確定備賽組別和人員構成。

(二)借鑒企業產品研發管理流程進行備賽

借鑒企業的新產品研發管理流程進行備賽的組織和管理，簡單的研發項目管理流程如圖1。采用成熟的項目管理方法，根據目標進行智能車方案設計，將方案合理地進行任務分解；依據任務之間的時序次序關系，編制合理的進度計劃；執行計劃開展項目，實施過程中收集項目進度狀況信息；定期和不定期舉行會議溝通，對階段性成果進行評審；根據評審情況修正下一階段的項目計劃，實施過程中進行動態的監測和管理。借鑒這種研發項目管理的流程和方法，可以確保艱苦緊張備賽能夠取得成果，有效提升了備賽效率。

圖1 研發項目管理流程

管理過程中評估隊長和隊員的知識、技能、合作融洽性等因素，確定備賽組別，組成參賽隊。根據競賽功能性能指標對任務進行分解，依據任務間的時序關系、以往備賽經驗、學生課余可利用的時間等因素，從比賽日期倒推，制定合理的備賽計劃表。計劃表中明確階段性成果評審時間點，根據各參賽組進展情況和評審情況(如遇到技術難點短時間無法攻克等)，及時調整任務和計劃，集中優勢資源解決問題，做到及時應對。參賽成員在這樣有計劃、有保障的團隊中會增加信心、不怕困難、持之以恒。

(三)競賽團隊建設和激勵

智能車競賽本質上屬于探索性的活動，依賴各成員的技術、能力、工作態度，既需要有效挖掘成員潛力實現創新，又需要團隊成員緊密協作，用群體智慧完成任務。學生組成的參賽隊伍有非全職、非硬性要求、畢業后流動、組織結構相對松散的特點，所以需要采取管理學方法科學開展競賽團隊梯隊建設，對成員和整體進行適時的、多樣化的激勵。

團隊為實現共同的目標而相互依賴、知識技能互補、溝通合作、共擔責任，從而產生積極的協同作用，使團隊總績效遠大于各個成員績效總和。在選拔隊長時，除了技術水平和能力，還考察其溝通能力、計劃力、組織控制力等領導管理能力以便選出的隊長成為團隊的核心和靈魂，引領團隊扎實完成近8個月的備賽工作。這樣逐步積累、沉淀下來的管理模式、優秀人才，會一屆帶動一屆形成了良好的競賽團隊風氣。對成員和團隊進行管理學方面的激勵也是至關重要的，持續地對成員進行工作激勵(合理分配任務使隊員能發揮潛能，自我實現，獲得成就感)、目標激勵(理念和信念激勵)、精神激勵(尊重，認可，表揚，情感交流，團隊文化，歸屬感，認同感)、機會激勵(從普通成員→參賽隊員→隊長晉升機會，學習新知識機會，發揮自己專長的機會)、物質和榮譽激勵(獎金，證書，榮譽榜，免修，加分等)，是團隊建設的核心內容。

在研發創新能力模型中，專業技術和工程能力屬于表象的部分，容易被肯定和評價，而責任心、受挫能力、自信、內驅力、思維能力、信息能力等屬于潛在的部分，雖然屬于研發能力的重要組成部分，但不易被評價、被鼓勵。但無數實踐和理論表明，潛在能力對個體能力發揮和成功起著至關重要的作用。在培訓和備賽參賽的過程中，可以很好地培養隊員的潛在能力。這些潛在能力，不但體現在競賽成績上，更培養了隊員的優秀品質、素質，使其受益終生。

四、結語

通過構建智能車競賽平臺，借鑒企業產品研發管理流程進行備賽管理，采用管理學方法開展競賽團隊建設，取得了豐碩的競賽成績，培養了成員工程實踐能力和研發能力，為其就業后從事科學研究工作打下堅實的基礎。通過參賽建立了完整的培訓體系，提升了學生的專業學習興趣，培養了理論與實踐結合的學習習慣，激發了創新思維，拓展了專業知識面。教師將以賽促教、以賽促學、以賽促創、以賽促改的思想融入到各項教學活動中，持續地推動教學改革，對教和學雙向循環促進作用是積極而長遠的。