智能车竞赛在自动化专业素质教育中的作用

2022-11-05

“素质教育”这一教育理念于20世纪80年代提出, 发展至今已深得社会的重视, 获得了广泛的认可。胡总书记在十七大报告有关文化教育的章节还专门指出要“实施素质教育”。同时, 现在的企事业单位在招聘新员工时更加理性, 更加注重应聘人员的能力和综合素质。这就给高校及各种教育培训机构提出了更高的要求。本文就智能汽车竞赛在笔者所在学院自动化专业学生综合素质教育中的作用及实际操作过程中出现的问题和解决办法进行了探讨。

1 智能汽车竞赛在我院开展的现状

自1999年高校扩招后, 每年都有几百万的大学毕业生进入社会, 工作竞争日趋激烈, 更出现了毕业即失业的现象。因此, 如果要想获得一份满意的工作, 当今的毕业生必须要有过硬的专业素质和综合素质。现在的企业在招聘时, 更为看中实习经历和实际工作经验, 而这对于大部分应届毕业生来说都是较为薄弱的环节, 毕竟能够在大学学习期间跟老师做项目或者进入企业兼职, 进行专业“实战”的只是少数人。

这就要求高校加强实践教学环节, 通过实验、课程综合设计、电子制作比赛等各种形式给学生提供一个“准实战”的平台。智能汽车竞赛就是这样的一个平台。笔者所在的学院于2007年下半学期在04级自动化专业的学生中间举行了首届智能汽车竞赛, 在模型车的制作过程中要求学生综合利用模电、数电、单片机、传感器等多学科的知识, 掌握常用软硬件开发环境平台:单片机开发环境μVision3、硬件开发工具Protel 99 SE、电路仿真平台Altsim等, 独立完成硬件电路设计、控制算法、程序编制调试和整车联调。本次比赛得到了同学们的广泛支持和参与, 比赛结果令人满意。据同学们反映通过比赛加深了对自动化专业的认识, 提高了综合专业素质, 增强了自信心, 为从学校进入社会进行实际研发工作提供了一个良好的过渡。同时本次比赛也对本届毕业生研究生复试或工作面试产生了积极的影响, 给面试人员留下了良好的印象。

在成功组织我院首届智能车比赛的基础上, 又组织自动化专业05级本科生及06级研究生参加第三届飞思卡尔杯智能汽车竞赛。该赛事是教育部为加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养, 委托教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会主办, 国际知名半导体厂商飞思卡尔公司协办, 每年一度的赛事。该竞赛已经成为全国大学生5大专业赛事之一, 第3届于2008年7~8月份举行, 据大赛组委会提供的数据本届共有来自全国院校 (包括港、澳地区) 的617支队伍参加比赛。我院共组织3支队伍参加比赛, 2支属于光电组, 1支属于摄像头组;每支队伍由1名研究生和2名本科生组成。

本赛事与笔者学院自主举办的智能车比赛相比, 技术难度更大, 要求更高。飞思卡尔杯比赛指定的微处理器为MC9S12DG128, 它是一款增强型16位微控制器, 内部集成了128KB的FL A SH、8KB的RAM、2 K B的EEPROM, 同时集成了PLL、A/D、PWM、ECT、SCI、CAN总线模块等大量资源。这为参赛队员的才智发挥提供了充足的空间, 从而可以应用更加复杂的控制算法, 比如模糊控制, 也为模型车控制软件引入嵌入式实时操作系统打下了基础。

经过近8个月的努力, 指导老师和全体参赛队员克服种种技术难题, 最终出色的完成了智能车的制作。在7月27、28日期间与华东赛区来自6省、市47所高校的157支队伍同场竞技。经过激烈的角逐, 最终获得了2个二等奖、1个三等奖的优异成绩。

2 智能车竞赛的积极作用

通过模型车的制作极大的提高了参赛队员的专业水平, 增强了综合素质。主要表现为以下几点。

⑴培养了学生的动手能力和科研的基本技能。参赛前队员们经常困惑于不知道如何去查资料, 而经过智能车的制作开阔了眼界, 掌握了通过各种专业网站、论坛、厂商数据文档及其他各种资料获取所需要信息的方法, 提高了搜集、整理资料的基本科研能力。智能车的制作还涉及到大量的硬件制作, 需要自主设计实验方案, 自主测量、处理实验数据, 通过这些提高了队员的动手能力。

⑵增强了参赛队员的自信心和钻研能力。比赛选用的微处理器MC9S12DG128是一款高档的16位芯片, 资源丰富。用到的文档大部分都是英文文档, 集成开发环境Code Warrior3.1 for S12对于参赛队员也是完全陌生的。这都需要他们具有很强的毅力、吃苦耐劳的品质和很强的钻研能力。

⑶增强了参赛队员的团队精神、沟通能力和责任心。智能车的制作设计到了软件、硬件, 涵盖了控制、模式识别、传感器、电子电气、计算机和机械等多个学科的知识, 只有依靠整个团队才有可能完成。每个人的工作都关系到整个团队的进度, 因此需要每个队员都有强的责任感, 兢兢业业完成自己的工作。

⑷通过比赛增强了与外界的交流。比赛期间来自不同高校的众多队伍同场竞技, 给参赛队员提供了一个很好的交流学习机会, 通过这种交流可以看到自己的不足, 起到取人之长补己之短的目的。

3 暴露的问题及解决方案

通过笔者所在学院举办的首届智能车比赛和本次飞思卡尔杯智能车的制作, 我们发现在实际操作中只有以下几个问题解决好才能使这种活动健康发展。

⑴学校、学院必须为实践教学提供充足的经费支持和场地支持。

⑵引入激励制度, 增强师生参与的积极性。为了调动教师参赛的积极性, 应该在工作量计算、岗位考核、职称评定方面制定相应的激励政策, 尽可能打造一支稳定的指导老师队伍。同时也应该在学生中引入激励制度, 比如参加智能车比赛可以获取相应的实践课学分, 智能车竞赛获得名次要在各种评优活动中优先考虑等。

⑶严格选拔参赛队员。参加全国的飞思卡尔杯智能车竞赛, 前期费用较高, 为了充分利用资源, 要严格选拔队员, 杜绝出现持观望态度、责任心不强的队员。每支队伍人员构成上可以有1名研究生, 2名大三的本科生等3名正式队员和1-2名大二的学生作为见习队员, 从而为以后的比赛积蓄力量, 保证比赛能够可持续发展。

⑷教学大纲做相应的调整, 从而更好的适应专业培养的需要。目前单片机课只在大三的下学期开设一个学期, 可以考虑开设两个学期, 在大三的上学期讲解单片机的基本原理和基本外围电路等基本内容, 期末考核时要进行一个综合设计。在大三的下学期讲解更为复杂的外围模块等高级内容, 同时进行一个具有一定难度的综合多门知识的电子设计制作, 提高学生的专业综合素质。