[出处] 教育教学论坛_2021年第44期

李苑青，吴屏，杨轶，肖涵

[关键词] 大学生电子设计竞赛;哈尔滨工业大学（深圳）;实验中心;以赛带训

[课题项目] 2019—2021年教育部产学合作协同育人项目“National Instruments-基于NIUSRP的通信专业实验平台建设”（7dd9bc4a-1384-45c2-86ba-6e8f4e85d3d1）

[作者简介] 李苑青（1989—），女，湖南长沙人，硕士，哈尔滨工业大学（深圳）实验与创新实践教育中心实验师，主要从事实验教学与创新研究。

[中图分类号] G640   [文献标识码] A       [文章编号] 1674-9324（2021）44-0022-04    [收稿日期] 2021-06-21

一、引言

全国大学生电子设计竞赛是教育部、工业和信息化部共同发起的大学生学科竞赛之一，是面向电气工程、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程、仪器科学与技术等学科最重要的大学生创新竞赛之一，在2021年3月22日中国高等教育学会高校竞赛评估与管理体系研究工作组发布的2020全国普通高校大学生竞赛排行榜中位列第六，比赛的含金量得到各界的认可。2016—2020年，榜单（本科）共列入全国1199所本科院校，哈尔滨工业大学位列榜首[1]。

哈尔滨工业大学（深圳）校区扎根深圳这座开放、包容的城市，流淌着哈工大的名校基因，发扬“开拓、创新”的深圳精神。哈工大（深圳）与校本部统一规格、统一标准、统一要求，实现统一质量、统一品牌，实行本科生学业导师制，鼓励本科生尽早进入实验室，开展多种形式的科研训练。近些年，哈工大（深圳）斥资9个亿购置本科实验教学设备，并打造了2.64万平方米的实验中心。实验中心包括各类通识及基础实验室、技术基础实验室及专业类实验室等，实验条件在国内高水平大学中处于绝对领先位置。

如何利用优越的硬件条件，培养信念执着、品德优良、知识丰富、本领过硬、具有国际化视野、引领未来发展的创新人才，哈工大（深圳）实验中心电气电子学部以全国大学生电子设计竞赛为着力点，结合学校特点，摸索了一条“以赛带训”提高创新竞赛能力的训练机制。

二、服务于创新人才培养的竞赛保障平台

全国大学生电子设计竞赛的吸引力和影响力对于工科院校的大学生来说已无须赘述。哈工大（深圳）学生继承了工大百年“规格严格，功夫到家”的传统，兼顾了深圳这座创新型城市的气质。随着一大批知名企业在深圳建立联合培养基地，哈工大（深圳）以此为契机，在人才培养、实践教学、AI生态建设、科技创新、学术交流等方面与这些企业建立起长期、深入、全面的战略合作关系，学生获得了在产业发展和科技创新最前沿进行深入学习、实践的机会。与此同时，作为粤港澳大湾区的核心引擎城市，深圳市已成为一座充满魅力、动力、活力、创新力的国际化创新型城市，是中国特色社会主义先行示范区、综合性国家科学中心。城市充满活力，富于激情，使哈工大（深圳）的学子也同样具有这样的品质。敢闯敢试、勇于攀登的深圳特质，与哈工大“规格严格，功夫到家”的精神熏陶，使得哈工大（深圳）学子有志气、有能力在创新竞赛舞台上展示自己的能力。

为响应学生对于竞赛的热情，实验中心各专业教师及时响应，统筹规划，积极配合，研究、解析各类赛题，为学生答疑解惑，剖析各类赛题的重难点。同时，邀请学院教师，利用科研优势，在备赛阶段对各类问题进行精准指导，做到专业技术加持。学校以人才素质培养为宗旨，以学生为主体、指导教师为辅助，以校内外多层次竞赛项目为抓手，激发了学生主动实践的兴趣，提高了学生的实践能力，培养了学生的创新思维[2-4]，使学生在竞赛目标的指引下不断提高综合能力。

实验室全面开放，硬件配套、实践场地充沛。合理充分地利用高校实验室资源，在教学计划学时外为学生提供实验场所、仪器设备、实验耗材等实验条件，面向相关专业的学生开放实验室，并以多种实践形式激发学生的实验兴趣，培养学生的科学素质，提高学生的创新能力，这是高校实验室开放的初衷及目标[5]。

2019年，哈工大（深圳）首次参加全国大学生电子设计竞赛，电子信息、电气、自动化、机械等专业的学生积极参与，涵盖所有相关专业。报名参赛队伍有14队，其中7队获省级奖项，获奖率为50%，其中两队被广东省推选进入全国测评，成绩斐然。

用学生赛后的感慨来总结，就是“学生有意愿，教师有热情，学校有条件”。

三、存在的问题

尽管首次参加竞赛取得了不错的成绩，学生和教师均收获了信心，但是很明显能从备赛和比赛过程中看到存在的问题还有不少。归纳起来主要有以下几个方面。

（一）缺乏经验

全国大学生电子设计竞赛从1997年开始每两年举办一届，到2019年已成功举办了12届，经历了24个年头。而哈工大（深圳）2016年才开始招收第一届本科生，部分教师也是第一次接触本科教学，学生参赛没有来自师兄师姐的经验，教师组织也没有可供参考的组织经验，都是在摸索中尝试。

（二）综合动手能力不足

比赛本身技术含金量高，从近几届赛题来看，不再是单一考查某一方面的专业知识。比如，2019年A题考查电动小车动态无线充电系统，需要学生从电源和控制等方面结合来做设计和制作。这对于学生来说，需要跨专业的知识储备和实践能力。而對于哈工大（深圳）来说，缺乏跨专业的训练体系。

（三）缺乏客观推手

尽管学生和教师在参赛时都具有极高的热情，但是在客观上缺乏相应的激励机制，这样学生参与的广度和深度会受到限制。在精力有限的情况下，不少学生会选择对自身发展更具有优势的竞赛或创新项目，从而不得已放弃参加电子设计竞赛。另外，全国大学生电子设计竞赛是两年一届，很容易出现偶数年断层的问题。对于学生来说，大二暑假是参加竞赛的黄金时期，那么隔年竞赛的赛制必然影响部分学生的参赛信心和意愿。

四、“以赛带训”实验室开放与创新培养模式

针对哈工大（深圳）在组织竞赛和培训中遇到的问题，实验中心电气电子教学部提出了以比赛代替创新实验课、促进人才培养、推动实验室开放的创新培养模式（见图1）。每年12月左右，按照类似全国大学生电子设计竞赛的模式组织校内赛，全校统一命题，集中测评，评选出优秀作品和个人。

校内赛在命题上兼顾各专业方向，同时兼顾大一新生的参赛意愿和实际能力，分为焊接调试技能赛和命题赛，分开评奖。

焊接调试技能赛采用封闭式命题模式，仅允许个人报名参加。该比赛设两道赛题——PCB焊接竞速赛和洞洞板焊接调试赛，参赛选手在给定电路图与元件的条件下完成电路的焊接与调试。比赛总成绩根据两项赛题的加权评定。

命题赛为半封闭式命题模式，参赛队伍以小组为单位，在规定赛题中选择一道，在规定时间内自主设计，制作符合题目指标的软硬件电子系统，包括具体硬件设计、软件编程、系统调试和设计报告撰写等部分。赛题材料提供必要的参考资料，组织方提供比赛场地及必要的元器件和仪器设备。

（一）重在选拔人才

校内赛是为了激发学生的参赛兴趣，了解比赛赛制，加强学生动手能力的培养和工程实践素质的训练，最重要的是选拔优秀人才。比赛主要面向大一、大二的学生，有针对性地出题，使不同专业背景的学生可以同场竞技，并以赛会友。

焊接调试技能赛主要面对大一新生，比赛的专业要求不高，但是对于实际动手能力和仪器设备使用有针对性的要求，并提出竞速和竞好两方面的要求，可以使新生在自身知识储备的基础上发挥特长。由于大一新生此时并不具备丰富的电路知识和单片机编程能力，在参加电赛时，组队通常受到高年级学生的歧视。通过焊接调试技能赛，他们可以证明自己的能力，找到自身的不足，后续有针对性地学习和弥补。

命题赛的赛制与全国比赛类似，通过校内赛，可以选拔出一大批具有创新意愿和创新实践能力的学生。他们在比赛中展示了自己扎实的知识储备和动手能力，也暴露了自己的短板。面向学生的这些短板，教师可以根据每个参赛队的特点，挑选创新人才，强强联合。同时，有针对性地制订培训计划，取长补短，提升各队的综合能力。

（二）形成联动机制，鼓励创新学分

哈工大（深圳）坚持厚基础、强实践、严过程、求创新的人才培养模式，要求学生至少获得2个创新学分。通过参加校内竞赛，部分学院给予创新学分，这就大大激发了学生的参赛意愿。对于学生来说通过校内竞赛，既锻炼了能力，又获得了学分，还可以得到培训的机会，一举多得。

对于负责竞赛的教师来说，组织校内赛需要从命题、培训、实验室保障等各方面统筹规划，协调各方面资源，也是不小的挑战。尤其是命题和培训方面，需要先熟悉历年赛题的发展规律，结合学校自身特点和学科优势，进行综合考量，无形中促使相关教师不断学习和进步，持续关注赛事热点和学科动态。

对于实验室保障来说，校内赛的参赛规模与全国竞赛水平相当。实验室除了竞赛开放，还包括仪器设备、时间、空间和管理制度的开放[3]。将学生作为开放实验室使用与管理的主体，指导教师和实验室责任教师合作指导与监督，利用完善的实验室开放制度保障，就能使开放实验室实现可持续、健康发展。学科竞赛活动作为创新实践教学活动，是培养和激发学生创新思维及实践能力的重要环节[6]。因此，在实验室开放运行机制的研究上，哈工大（深圳）正在摸索一条课赛结合的联动机制，既保证了实验课程的有序开展，又能够支撑学生创新竞赛的开放要求，做到信息化、体制化。通过竞赛鼓励学生自主学习，积极引导学生开展创新项目和实践动手活动，可将其动手能力转换为竞赛成果。

总的来说，组织校内电子设计竞赛为教师优化评价制度和参赛学生的鼓励政策提供了组织保障，鼓励教师把部分精力投入课外指导，为学生提供良好的训练环境。同时，学校又能提供一定的经费支持，多措并举，形成联动机制。

（三）培养技能，填补偶数年时间差

通过校内竞赛，学生可以精选训练内容，统筹选择方向，模拟实战赛题，做到对于基础理论和基本电路的重复训练、精益求精，同时注重高端赋能技术，立足基础理论知识，瞄准前沿技术方法，以“赛”代训，以“赛”代练。

偶数年没有全国赛只有省赛，而广东省历年的赛题往往偏创新思维，与国赛的赛题风格和考查方式有较大的区别。以其他学校的经验来看，偶数年往往会出现人才断层的情况。校内赛是每年一届，恰好可以弥补这一时间差，抓住创新实践人才。

学生普遍感到，通过参加竞赛开阔了视野，拓展了知识面，有了新的学习目标和学习动力，与此同时培养了學生的上进心、自豪感和荣誉感。学长学姐的出色成绩也带动和感召着后来者，使得竞赛越来越有吸引力，让校内电子设计竞赛成为学生创新实践不断向前发展强有力的“推进剂”。

（四）孵化相关学生社团

在校内赛的基础上，哈工大（深圳）还孵化了由学生自发组织的竞赛社团。社团服务于竞赛又不受限于竞赛，定期组织培训和传承经验，既满足了竞赛的培训要求，又在竞赛基础上进行扩展，鼓励成员参加其他创新创业活动，培养多面人才，成为哈工大（深圳）实验中心的一张名片。

社团是高年级、有参赛经验的学长归纳总结相关知识点和技能，分单片机编程和硬件设计两部分对成员进行培训，以旧带新。目前，培训已连续进行了三年，服务学生千余人次，社团活跃人数常年维持在一百以上，成为学生交流经验的重要阵地。学生自发整理和书写的培训资料及相关稿件已达五万余字，还在持续更新中。同时，学生将演示视频发到B站等社交媒体上，得到了极高的点击率。接受培训的学生精神状态饱满，学习积极性甚至好于大部分的实验课，主观能动性得到最大限度的发挥。

五、结语

组织学生参加全国大学生电子设计竞赛是一个厚积薄发的过程，需要学生、教师、实验室等多方合力。哈工大（深圳）实验中心电气电子教学部利用学校的优势资源和深圳市的大力支持，作为国内顶尖优质教育资源与国内顶尖创新名城优势融合的先锋，尝试了“以赛带训”提高创新竞赛能力的训练机制。目前看来，该尝试取得了不错的成绩，体现了以生为本的人才培养理念。相信通过持续的尝试和创新，该机制能够得到更大的扩展和创新，使哈工大（深圳）学生在不断提升能力、开阔视野的同时，为深入地参与和把握世界级湾区发展机遇打下坚实基础。