“以賽帶訓(xùn)”提高創(chuàng)新競賽能力的訓(xùn)練機(jī)制

李苑青，吳屏，楊軼，肖涵

[摘 要] 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）是由哈工大與深圳市政府合作共建的一所大學(xué)，是哈工大的一個(gè)校區(qū)。為培養(yǎng)創(chuàng)新競賽人才，落實(shí)哈工大厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、嚴(yán)過程、求創(chuàng)新的人才培養(yǎng)模式，該校實(shí)驗(yàn)中心電氣電子學(xué)部嘗試“以賽帶訓(xùn)”提高學(xué)生創(chuàng)新競賽能力的訓(xùn)練機(jī)制，取得了很不錯(cuò)的成效，得到了學(xué)生積極良好的反饋，推動(dòng)學(xué)生在不斷提升能力、開闊視野的同時(shí)，為深入地參與和把握世界級灣區(qū)發(fā)展機(jī)遇打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞] 大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽;哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）;實(shí)驗(yàn)中心;以賽帶訓(xùn)

[課題項(xiàng)目] 2019—2021年教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目“National Instruments-基于NIUSRP的通信專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)”（7dd9bc4a-1384-45c2-86ba-6e8f4e85d3d1）

[作者簡介] 李苑青（1989—），女，湖南長沙人，碩士，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新實(shí)踐教育中心實(shí)驗(yàn)師，主要從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新研究。

[中圖分類號] G640? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? ? ?[文章編號] 1674-9324（2021）44-0022-04? ? [收稿日期] 2021-06-21

一、引言

全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽是教育部、工業(yè)和信息化部共同發(fā)起的大學(xué)生學(xué)科競賽之一，是面向電氣工程、電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程、控制科學(xué)與工程、儀器科學(xué)與技術(shù)等學(xué)科最重要的大學(xué)生創(chuàng)新競賽之一，在2021年3月22日中國高等教育學(xué)會(huì)高校競賽評估與管理體系研究工作組發(fā)布的2020全國普通高校大學(xué)生競賽排行榜中位列第六，比賽的含金量得到各界的認(rèn)可。2016—2020年，榜單（本科）共列入全國1199所本科院校，哈爾濱工業(yè)大學(xué)位列榜首[1]。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）校區(qū)扎根深圳這座開放、包容的城市，流淌著哈工大的名校基因，發(fā)揚(yáng)“開拓、創(chuàng)新”的深圳精神。哈工大（深圳）與校本部統(tǒng)一規(guī)格、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一要求，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一質(zhì)量、統(tǒng)一品牌，實(shí)行本科生學(xué)業(yè)導(dǎo)師制，鼓勵(lì)本科生盡早進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，開展多種形式的科研訓(xùn)練。近些年，哈工大（深圳）斥資9個(gè)億購置本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備，并打造了2.64萬平方米的實(shí)驗(yàn)中心。實(shí)驗(yàn)中心包括各類通識及基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室及專業(yè)類實(shí)驗(yàn)室等，實(shí)驗(yàn)條件在國內(nèi)高水平大學(xué)中處于絕對領(lǐng)先位置。

如何利用優(yōu)越的硬件條件，培養(yǎng)信念執(zhí)著、品德優(yōu)良、知識豐富、本領(lǐng)過硬、具有國際化視野、引領(lǐng)未來發(fā)展的創(chuàng)新人才，哈工大（深圳）實(shí)驗(yàn)中心電氣電子學(xué)部以全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽為著力點(diǎn)，結(jié)合學(xué)校特點(diǎn)，摸索了一條“以賽帶訓(xùn)”提高創(chuàng)新競賽能力的訓(xùn)練機(jī)制。

二、服務(wù)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的競賽保障平臺

全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的吸引力和影響力對于工科院校的大學(xué)生來說已無須贅述。哈工大（深圳）學(xué)生繼承了工大百年“規(guī)格嚴(yán)格，功夫到家”的傳統(tǒng)，兼顧了深圳這座創(chuàng)新型城市的氣質(zhì)。隨著一大批知名企業(yè)在深圳建立聯(lián)合培養(yǎng)基地，哈工大（深圳）以此為契機(jī)，在人才培養(yǎng)、實(shí)踐教學(xué)、AI生態(tài)建設(shè)、科技創(chuàng)新、學(xué)術(shù)交流等方面與這些企業(yè)建立起長期、深入、全面的戰(zhàn)略合作關(guān)系，學(xué)生獲得了在產(chǎn)業(yè)發(fā)展和科技創(chuàng)新最前沿進(jìn)行深入學(xué)習(xí)、實(shí)踐的機(jī)會(huì)。與此同時(shí)，作為粵港澳大灣區(qū)的核心引擎城市，深圳市已成為一座充滿魅力、動(dòng)力、活力、創(chuàng)新力的國際化創(chuàng)新型城市，是中國特色社會(huì)主義先行示范區(qū)、綜合性國家科學(xué)中心。城市充滿活力，富于激情，使哈工大（深圳）的學(xué)子也同樣具有這樣的品質(zhì)。敢闖敢試、勇于攀登的深圳特質(zhì)，與哈工大“規(guī)格嚴(yán)格，功夫到家”的精神熏陶，使得哈工大（深圳）學(xué)子有志氣、有能力在創(chuàng)新競賽舞臺上展示自己的能力。

為響應(yīng)學(xué)生對于競賽的熱情，實(shí)驗(yàn)中心各專業(yè)教師及時(shí)響應(yīng)，統(tǒng)籌規(guī)劃，積極配合，研究、解析各類賽題，為學(xué)生答疑解惑，剖析各類賽題的重難點(diǎn)。同時(shí)，邀請學(xué)院教師，利用科研優(yōu)勢，在備賽階段對各類問題進(jìn)行精準(zhǔn)指導(dǎo)，做到專業(yè)技術(shù)加持。學(xué)校以人才素質(zhì)培養(yǎng)為宗旨，以學(xué)生為主體、指導(dǎo)教師為輔助，以校內(nèi)外多層次競賽項(xiàng)目為抓手，激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐的興趣，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維[2-4]，使學(xué)生在競賽目標(biāo)的指引下不斷提高綜合能力。

實(shí)驗(yàn)室全面開放，硬件配套、實(shí)踐場地充沛。合理充分地利用高校實(shí)驗(yàn)室資源，在教學(xué)計(jì)劃學(xué)時(shí)外為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)場所、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)耗材等實(shí)驗(yàn)條件，面向相關(guān)專業(yè)的學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室，并以多種實(shí)踐形式激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，這是高校實(shí)驗(yàn)室開放的初衷及目標(biāo)[5]。

2019年，哈工大（深圳）首次參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽，電子信息、電氣、自動(dòng)化、機(jī)械等專業(yè)的學(xué)生積極參與，涵蓋所有相關(guān)專業(yè)。報(bào)名參賽隊(duì)伍有14隊(duì)，其中7隊(duì)獲省級獎(jiǎng)項(xiàng)，獲獎(jiǎng)率為50%，其中兩隊(duì)被廣東省推選進(jìn)入全國測評，成績斐然。

用學(xué)生賽后的感慨來總結(jié)，就是“學(xué)生有意愿，教師有熱情，學(xué)校有條件”。

三、存在的問題

盡管首次參加競賽取得了不錯(cuò)的成績，學(xué)生和教師均收獲了信心，但是很明顯能從備賽和比賽過程中看到存在的問題還有不少。歸納起來主要有以下幾個(gè)方面。

（一）缺乏經(jīng)驗(yàn)

全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽從1997年開始每兩年舉辦一屆，到2019年已成功舉辦了12屆，經(jīng)歷了24個(gè)年頭。而哈工大（深圳）2016年才開始招收第一屆本科生，部分教師也是第一次接觸本科教學(xué)，學(xué)生參賽沒有來自師兄師姐的經(jīng)驗(yàn)，教師組織也沒有可供參考的組織經(jīng)驗(yàn)，都是在摸索中嘗試。

（二）綜合動(dòng)手能力不足

比賽本身技術(shù)含金量高，從近幾屆賽題來看，不再是單一考查某一方面的專業(yè)知識。比如，2019年A題考查電動(dòng)小車動(dòng)態(tài)無線充電系統(tǒng)，需要學(xué)生從電源和控制等方面結(jié)合來做設(shè)計(jì)和制作。這對于學(xué)生來說，需要跨專業(yè)的知識儲備和實(shí)踐能力。而對于哈工大（深圳）來說，缺乏跨專業(yè)的訓(xùn)練體系。

（三）缺乏客觀推手

盡管學(xué)生和教師在參賽時(shí)都具有極高的熱情，但是在客觀上缺乏相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制，這樣學(xué)生參與的廣度和深度會(huì)受到限制。在精力有限的情況下，不少學(xué)生會(huì)選擇對自身發(fā)展更具有優(yōu)勢的競賽或創(chuàng)新項(xiàng)目，從而不得已放棄參加電子設(shè)計(jì)競賽。另外，全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽是兩年一屆，很容易出現(xiàn)偶數(shù)年斷層的問題。對于學(xué)生來說，大二暑假是參加競賽的黃金時(shí)期，那么隔年競賽的賽制必然影響部分學(xué)生的參賽信心和意愿。

四、“以賽帶訓(xùn)”實(shí)驗(yàn)室開放與創(chuàng)新培養(yǎng)模式

針對哈工大（深圳）在組織競賽和培訓(xùn)中遇到的問題，實(shí)驗(yàn)中心電氣電子教學(xué)部提出了以比賽代替創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課、促進(jìn)人才培養(yǎng)、推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室開放的創(chuàng)新培養(yǎng)模式（見圖1）。每年12月左右，按照類似全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的模式組織校內(nèi)賽，全校統(tǒng)一命題，集中測評，評選出優(yōu)秀作品和個(gè)人。

校內(nèi)賽在命題上兼顧各專業(yè)方向，同時(shí)兼顧大一新生的參賽意愿和實(shí)際能力，分為焊接調(diào)試技能賽和命題賽，分開評獎(jiǎng)。

焊接調(diào)試技能賽采用封閉式命題模式，僅允許個(gè)人報(bào)名參加。該比賽設(shè)兩道賽題——PCB焊接競速賽和洞洞板焊接調(diào)試賽，參賽選手在給定電路圖與元件的條件下完成電路的焊接與調(diào)試。比賽總成績根據(jù)兩項(xiàng)賽題的加權(quán)評定。

命題賽為半封閉式命題模式，參賽隊(duì)伍以小組為單位，在規(guī)定賽題中選擇一道，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)自主設(shè)計(jì)，制作符合題目指標(biāo)的軟硬件電子系統(tǒng)，包括具體硬件設(shè)計(jì)、軟件編程、系統(tǒng)調(diào)試和設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫等部分。賽題材料提供必要的參考資料，組織方提供比賽場地及必要的元器件和儀器設(shè)備。

（一）重在選拔人才

校內(nèi)賽是為了激發(fā)學(xué)生的參賽興趣，了解比賽賽制，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)和工程實(shí)踐素質(zhì)的訓(xùn)練，最重要的是選拔優(yōu)秀人才。比賽主要面向大一、大二的學(xué)生，有針對性地出題，使不同專業(yè)背景的學(xué)生可以同場競技，并以賽會(huì)友。

焊接調(diào)試技能賽主要面對大一新生，比賽的專業(yè)要求不高，但是對于實(shí)際動(dòng)手能力和儀器設(shè)備使用有針對性的要求，并提出競速和競好兩方面的要求，可以使新生在自身知識儲備的基礎(chǔ)上發(fā)揮特長。由于大一新生此時(shí)并不具備豐富的電路知識和單片機(jī)編程能力，在參加電賽時(shí)，組隊(duì)通常受到高年級學(xué)生的歧視。通過焊接調(diào)試技能賽，他們可以證明自己的能力，找到自身的不足，后續(xù)有針對性地學(xué)習(xí)和彌補(bǔ)。

命題賽的賽制與全國比賽類似，通過校內(nèi)賽，可以選拔出一大批具有創(chuàng)新意愿和創(chuàng)新實(shí)踐能力的學(xué)生。他們在比賽中展示了自己扎實(shí)的知識儲備和動(dòng)手能力，也暴露了自己的短板。面向?qū)W生的這些短板，教師可以根據(jù)每個(gè)參賽隊(duì)的特點(diǎn)，挑選創(chuàng)新人才，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。同時(shí)，有針對性地制訂培訓(xùn)計(jì)劃，取長補(bǔ)短，提升各隊(duì)的綜合能力。

（二）形成聯(lián)動(dòng)機(jī)制，鼓勵(lì)創(chuàng)新學(xué)分

哈工大（深圳）堅(jiān)持厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、嚴(yán)過程、求創(chuàng)新的人才培養(yǎng)模式，要求學(xué)生至少獲得2個(gè)創(chuàng)新學(xué)分。通過參加校內(nèi)競賽，部分學(xué)院給予創(chuàng)新學(xué)分，這就大大激發(fā)了學(xué)生的參賽意愿。對于學(xué)生來說通過校內(nèi)競賽，既鍛煉了能力，又獲得了學(xué)分，還可以得到培訓(xùn)的機(jī)會(huì)，一舉多得。

對于負(fù)責(zé)競賽的教師來說，組織校內(nèi)賽需要從命題、培訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)室保障等各方面統(tǒng)籌規(guī)劃，協(xié)調(diào)各方面資源，也是不小的挑戰(zhàn)。尤其是命題和培訓(xùn)方面，需要先熟悉歷年賽題的發(fā)展規(guī)律，結(jié)合學(xué)校自身特點(diǎn)和學(xué)科優(yōu)勢，進(jìn)行綜合考量，無形中促使相關(guān)教師不斷學(xué)習(xí)和進(jìn)步，持續(xù)關(guān)注賽事熱點(diǎn)和學(xué)科動(dòng)態(tài)。

對于實(shí)驗(yàn)室保障來說，校內(nèi)賽的參賽規(guī)模與全國競賽水平相當(dāng)。實(shí)驗(yàn)室除了競賽開放，還包括儀器設(shè)備、時(shí)間、空間和管理制度的開放[3]。將學(xué)生作為開放實(shí)驗(yàn)室使用與管理的主體，指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)室責(zé)任教師合作指導(dǎo)與監(jiān)督，利用完善的實(shí)驗(yàn)室開放制度保障，就能使開放實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)可持續(xù)、健康發(fā)展。學(xué)科競賽活動(dòng)作為創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，是培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維及實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)[6]。因此，在實(shí)驗(yàn)室開放運(yùn)行機(jī)制的研究上，哈工大（深圳）正在摸索一條課賽結(jié)合的聯(lián)動(dòng)機(jī)制，既保證了實(shí)驗(yàn)課程的有序開展，又能夠支撐學(xué)生創(chuàng)新競賽的開放要求，做到信息化、體制化。通過競賽鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，積極引導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)新項(xiàng)目和實(shí)踐動(dòng)手活動(dòng)，可將其動(dòng)手能力轉(zhuǎn)換為競賽成果。

總的來說，組織校內(nèi)電子設(shè)計(jì)競賽為教師優(yōu)化評價(jià)制度和參賽學(xué)生的鼓勵(lì)政策提供了組織保障，鼓勵(lì)教師把部分精力投入課外指導(dǎo)，為學(xué)生提供良好的訓(xùn)練環(huán)境。同時(shí)，學(xué)校又能提供一定的經(jīng)費(fèi)支持，多措并舉，形成聯(lián)動(dòng)機(jī)制。

（三）培養(yǎng)技能，填補(bǔ)偶數(shù)年時(shí)間差

通過校內(nèi)競賽，學(xué)生可以精選訓(xùn)練內(nèi)容，統(tǒng)籌選擇方向，模擬實(shí)戰(zhàn)賽題，做到對于基礎(chǔ)理論和基本電路的重復(fù)訓(xùn)練、精益求精，同時(shí)注重高端賦能技術(shù)，立足基礎(chǔ)理論知識，瞄準(zhǔn)前沿技術(shù)方法，以“賽”代訓(xùn)，以“賽”代練。

偶數(shù)年沒有全國賽只有省賽，而廣東省歷年的賽題往往偏創(chuàng)新思維，與國賽的賽題風(fēng)格和考查方式有較大的區(qū)別。以其他學(xué)校的經(jīng)驗(yàn)來看，偶數(shù)年往往會(huì)出現(xiàn)人才斷層的情況。校內(nèi)賽是每年一屆，恰好可以彌補(bǔ)這一時(shí)間差，抓住創(chuàng)新實(shí)踐人才。

學(xué)生普遍感到，通過參加競賽開闊了視野，拓展了知識面，有了新的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)動(dòng)力，與此同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的上進(jìn)心、自豪感和榮譽(yù)感。學(xué)長學(xué)姐的出色成績也帶動(dòng)和感召著后來者，使得競賽越來越有吸引力，讓校內(nèi)電子設(shè)計(jì)競賽成為學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐不斷向前發(fā)展強(qiáng)有力的“推進(jìn)劑”。

（四）孵化相關(guān)學(xué)生社團(tuán)

在校內(nèi)賽的基礎(chǔ)上，哈工大（深圳）還孵化了由學(xué)生自發(fā)組織的競賽社團(tuán)。社團(tuán)服務(wù)于競賽又不受限于競賽，定期組織培訓(xùn)和傳承經(jīng)驗(yàn)，既滿足了競賽的培訓(xùn)要求，又在競賽基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，鼓勵(lì)成員參加其他創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，培養(yǎng)多面人才，成為哈工大（深圳）實(shí)驗(yàn)中心的一張名片。

社團(tuán)是高年級、有參賽經(jīng)驗(yàn)的學(xué)長歸納總結(jié)相關(guān)知識點(diǎn)和技能，分單片機(jī)編程和硬件設(shè)計(jì)兩部分對成員進(jìn)行培訓(xùn)，以舊帶新。目前，培訓(xùn)已連續(xù)進(jìn)行了三年，服務(wù)學(xué)生千余人次，社團(tuán)活躍人數(shù)常年維持在一百以上，成為學(xué)生交流經(jīng)驗(yàn)的重要陣地。學(xué)生自發(fā)整理和書寫的培訓(xùn)資料及相關(guān)稿件已達(dá)五萬余字，還在持續(xù)更新中。同時(shí)，學(xué)生將演示視頻發(fā)到B站等社交媒體上，得到了極高的點(diǎn)擊率。接受培訓(xùn)的學(xué)生精神狀態(tài)飽滿，學(xué)習(xí)積極性甚至好于大部分的實(shí)驗(yàn)課，主觀能動(dòng)性得到最大限度的發(fā)揮。

五、結(jié)語

組織學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽是一個(gè)厚積薄發(fā)的過程，需要學(xué)生、教師、實(shí)驗(yàn)室等多方合力。哈工大（深圳）實(shí)驗(yàn)中心電氣電子教學(xué)部利用學(xué)校的優(yōu)勢資源和深圳市的大力支持，作為國內(nèi)頂尖優(yōu)質(zhì)教育資源與國內(nèi)頂尖創(chuàng)新名城優(yōu)勢融合的先鋒，嘗試了“以賽帶訓(xùn)”提高創(chuàng)新競賽能力的訓(xùn)練機(jī)制。目前看來，該嘗試取得了不錯(cuò)的成績，體現(xiàn)了以生為本的人才培養(yǎng)理念。相信通過持續(xù)的嘗試和創(chuàng)新，該機(jī)制能夠得到更大的擴(kuò)展和創(chuàng)新，使哈工大（深圳）學(xué)生在不斷提升能力、開闊視野的同時(shí)，為深入地參與和把握世界級灣區(qū)發(fā)展機(jī)遇打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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The Training Mechanism of “Training by Competition” in Improving Students Innovation

Competition Ability

LI Yuan-qing， WU Ping， YANG Yi， XIAO Han

（Education Center of Experiments and Innovations， Harbin Institute of Technology〔Shenzhen〕， Shenzhen， Guangdong 518055， China）

Abstract： Harbin Institute of Technology（Shenzhen） is a university jointly established by Harbin Institute of Technology and Shenzhen government. It is one of the campuses of HIT. It inherits the talent training model of HIT that emphasizes students solid knowledge foundation， the link of practice， the strict management of process， and the orientation of innovation， in order to cultivate talents for innovation competitions. The Department of Electrical and Electronics， as a branch of the Education Center of Experiments and Innovations in HIT（Shenzhen）， has tried the training mechanism of “training by competition”to improve students ability of innovation competition， which has achieved very good results as well as positive feedback from students. It encourages students to improve their abilities and broaden their horizons， and at the same time， it lays a solid foundation for students to deeply participate in the development and grasp the development opportunities of the world-class Bay Area.

Key words： National Undergraduate Electronics Design Contest; Harbin Institute of Technology（Shenzhen）; Education Center of Experiments; “training by competition”