原创《智能车竞赛和综合人才培养》
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摘 要：介绍了智能车竞赛的背景和历史沿革,通过分析历届全国大学生智能车竞赛的变化发展,讨论了高校学生综合创新能力的重要性,并从培养专业梯队力量、激发自主学习创新能力、提高团队协作能力和沟通能力、培养心理调适能力4个方面,给出了切实的培养方案,指出该竞赛紧密贴合智能汽车的技术发展,能够拓展学生的知识面,拓宽学生的专业领域视野,有利于学生综合创新能力的提高.
关键词：智能车；智能车竞赛；创新能力；人才培养
中图分类号：G642；U46；TP18文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2017.12.053
当前汽车技术发展日新月异,随着“互联网+”与汽车技术的结合,智能车的时代已经到来.交通拥堵、疲劳驾驶、意外障碍物等传统汽车的困局,如今似乎有了更好的甚至是最佳的解决方案——汽车交通智能化.汽车交通智能化是由“智能车辆”实现的.所谓“智能车辆”,是指用先进的雷达、摄像等传感设备辅助甚至代替原先司机的观察,用先进高速运算的控制器代替原先司机的经验判断及思维分析,用响应灵敏的执行器代替原先司机的行动反应,通过车载传感系统和信息终端实现与人、车、路的信息交互,使车辆具备智能的环境感知能力,自动分析车辆行驶的安全状态与危险状态,提高车辆的控制与驾驶水平,保障车辆行驶的安全、畅通、高效[1].汽车交通智能化的发展速度之快令人瞠目,也在一定程度上使得汽车专业的教学很难跟上汽车产业的快速发展,这很不利于汽车专业学生综合能力的培养.
虽然近年来高校教学改革逐步深入,但是备受诟病的“重理论、轻实践”的传统教育模式仍旧存在,在该模式下培养出的大学生存在创新意识薄弱、创新能力缺乏的问题.全国大学生智能汽车竞赛通过竞争机制强化了大学生实践动手能力和创新能力,较好地激发了高校学生自主学习探索的兴趣和潜能.由于该竞赛的规程紧密贴合智能汽车的技术发展,对于汽车专业、电子信息专业等工科类学生而言,该竞赛能拓展其知识面,拓宽其专业领域的视野,利于其综合创新能力的提高.
1智能车竞赛的发展
智能车竞赛从韩国兴起,在飞思卡尔半导体公司资助下,汉阳大学举办了以HCS12单片机为核心的大学生课外科技竞赛.参赛队伍利用标准的车模、电机等制作成智能车,要求该智能车能够在比赛专设赛道上自动识别行驶,速度最快并且技术报告评分较高者获胜.
为加强中国大学生实践能力、创新能力和团队精神的培养,国家教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会主办了全国大学生智能汽车竞赛.该竞赛由竞赛秘书处设计并规范标准硬软件技术平台,竞赛过程包括理论设计、实际制作、整车调试、现场比赛等环节,要求学生组成团队,协同工作,初步体会一个工程性的研究开发项目从设计到实现的全过程.
随着智能汽车的不断研究与发展,智能车竞赛规则及要求也在逐步改变,进而也要求参加竞赛的学生综合素质能力不断提升.2006年,我国第一届全国大学生智能车竞赛在清华大学举办,全国共有112支队伍参赛,当时比赛的要求相对比较低,赛道也只有直道和弯道,没有上下坡.随着智能汽车的发展,比赛也变得越来越复杂.在第二届全国大学生智能车竞赛的总决赛中,出现了上下坡的限制；在第三届全国大学生智能车竞赛中,增加了最终要在起跑线3m内停车的限制,同时将原先光电与摄像头并存的一个赛事分为两个赛题组；在第四届全国大学生智能车竞赛中,又增加了窄道、三角标示识别等更具有难度的内容,同时增加了创意组；从第五届全国大学生智能车竞赛开始,又增加了电磁组,赛道变得更窄,小车的控制难度更大；在第六届全国大学生智能车竞赛中,坡道的坡度增大了,增加了赛道识别的难度[2].
当大家以为竞赛规程和要求只会停留在赛道的宽窄、坡度的大小等内容时,全国大学生智能车竞赛主办委员会最近6年对赛事规则的修改与调整,则在很大程度上超出了大家的意料.在2012年举行的第七届全国大学生智能车竞赛中,比赛赛道黑色引导线从中间位置移至赛道边缘,同时电磁车由四轮车变为两轮直行车,要求车体实现自平衡性,控制难度更大,自主创新空间进一步增加.在2013年第八届全国大学生智能车竞赛中,光电组也要求从四轮行驶改为直立行驶,而摄像头组则变为倒着跑,在赛道上也增加了障碍物、连续的锐角S弯组合,由于小车速度很快,抓地力常常不足,因此在随后的急弯处很容易出轨[3].在2014年第九届全国大学生智能车竞赛中,赛道由简单的单条中心线寻迹,变成了左右双线寻迹,赛道路口处还加入了方向信号灯的判断.从这一切变化中可以看出大赛正逐步向着更加接近现实路况的方向发展.
从第十届全国大学生智能车竞赛开始,赛事的类别组别进一步增加,开始按照车模识别路线方案和车模运行模式分成电磁组、平衡组和摄像头组.第十一届全国大学生智能车竞赛分竞速赛、创意赛和技术方案赛三类比赛,且每一类比赛又设分组,如传统的竞赛类增加了电轨组,并增加了提高组,分双车追逐组和信标越野组两个组别.第十二届全国大学生智能车竞赛的竞速赛分为光电类、电磁类、追逐类三大类别,光电类又分为四轮组和直立组,电磁类又分为电磁普通组和电磁节能组,追逐类又分为光电追逐组和电磁追逐组.
2学生创新能力培养
一方面,随着智能车的发展,全国大学生智能车竞赛的规则要求不断提高；另一方面,由于竞赛过程包括了理论设计、实际制作、整车调试、现场比赛等环节,因此对学生自主学习能力、创新创造能力、团队协作沟通能力以及心理调适能力的要求也逐渐提高.要想在竞赛中取得一定的成绩,就必须从竞赛的全过程着手,切实提高学生的综合素质和创新能力.
1）培养专业梯队力量.由于全国大学生智能车竞赛涉及到电子技术、模式识别、图像识别、传感技术、自动控制、软件编程、机械与汽车等多学科与专业,因此需要组成不同专业、不同年级的专业梯队.在大一下学期,即可开始吸收选拔汽车专业或电子信息专业的优秀学生率先参与,提高他们对智能化产品的兴趣,储备基本知识,如掌握单片机的输入/输出（I/O）口、脉冲宽度调制（PulseWidthModulation,PWM）模块、定时/计时器、串口通信等基本功能,能正确连接单片机和外部电路等.通过一系列培训,在大二时形成分工明确、团队成员各司其职的队伍,能够各自独立完成车模组装、软件编程、传感器控制、电机驱动等工作[4],并具备参赛能力.经历过大赛的大三学生应能够负责团队的指导培训以及比赛的辅助、经验指导等工作,以此形成老中青传帮带的梯队力量.
2）激发学生自主学习及创新能力.一方面,全国大学生智能车竞赛作为多学科交叉应用的竞赛,涉及到信号采集、控制策略、互联网等众多学科的知识,而这些知识没有一个专业课程能够完全涵盖,这就要求学生在智能车研发过程中,不断地自主学习新理论、新观点,并能应用到实际的研发过程中去.另一方面,由于比赛规则日趋多样化,因此同一个功能可以通过不同路径实现.以路径识别为例,可以通过光电红外等方式实现,也可以通过摄像头等方式实现,学生结合自己的兴趣,自主学习相关知识,得到自主设计的智能车.这个过程对于提高学生自主学习能力、独立解决问题的能力、创新能力都有很大的作用.
3）培养学生团队协作和沟通能力.一方面,由于全国大学生智能车竞赛的多学科性,参赛团队一定是多专业共同协作完成的.另一方面,由于参加竞赛的准备过程是一个非常繁琐的流程,因此应着力培养学生间的分工与协作能力,培养学生的责任感,体现集体荣誉感,形成团队合作精神,同时应培养良好的沟通能力,包括团队内部跨专业间的沟通能力,以及对外撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令的能力.
4）培养学生心理调适能力.在竞赛的准备过程中,大量的参数需要调试,不断重复的工作流程相当考验学生的意志力,意志不坚定的学生在一段时间后见成果进展不如当初的设想,往往会产生气馁的想法.另外,到了赛场上的关键时刻,总会有些参赛选手出现参数调试不好的现象或者其他异常现象.其实这些现象在赛场上司空见惯,但如果参赛选手未能养成很好的心理调适能力,而出现异常的紧张急躁等情绪,往往会导致反复调试也达不到预期效果的问题,严重的甚至无法参赛.因此学生的心理素质培养也是智能车竞赛培训中的一个很重要的环节.在日常培训中,可以通过心理方面的理论知识讲解来提高,也要多组织选手参加校内的竞赛,特别是要组织校级规模的智能车竞赛,给学生们营造一个互相学习竞争的机会,同时也能使学生们对比赛情况有直观的认识,对紧张而激烈的大赛气氛有直观的感知,从而提高学生的心理素质[4].
3结束语
随着智能汽车的发展,全国大学生智能车竞赛越来越得到各大高校的重视.笔者从该竞赛的发展变化入手,分析了智能车产业对于学生综合创新能力的要求.分别从专业梯队力量的培养、自主学习创新能力的激发、团队协作能力及沟通能力的提高以及心理调适能力的培养4个方面,给出了适应大赛要求的综合创新能力培养方案.
参考文献：
[1]张雪梅.论车辆的智能化与道路交通安全[J].技术,
2005(6):50-52.
[2]彭刚,陈轩,何顶新,等.国内智能车比赛现状综述[J].可编
程控制器与工厂自动化,2012(11):31-35.
[3]李健.第八届飞思卡尔智能车竞赛圆满落幕[J].电子产品
世界,2013,20(10):81.
[4]张晓冬,苏玉玲,李继光,等.以智能车竞赛为依托提高学生
实践创新能力探索[J].职业教育研究,2014(1):125-127.
（责任编辑邸开宇）
人才培养论文参考资料：
此文结论,这是一篇关于经典人才培养专业范文可作为智能车和人才培养和竞赛方面的大学硕士与本科毕业论文人才培养论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献。
