電氣工程專業大學生學科競賽的組織與管理
——以智能汽車競賽為例

譚強，肖帆，魏佳丹，黃旭珍

（南京航空航天大學 自動化學院，江蘇南京 210015）

高等教育作為知識創新和技術創新體系的基礎，是培養創新精神和創新人才的重要搖籃[1]。培養具有創新精神和實踐能力的高素質創新型人才是高校人才培養工作的重要任務[2-3]。當前，教育部明確將學科競賽工作納入實踐教學與人才培養模式的改革中，學科競賽已成為高校人才培養的重要環節[4-5]。

南京航空航天大學自動化學院電氣工程系歷來重視本科生、研究生學科競賽的組織與訓練工作，學生廣泛參與過“挑戰杯”“互聯網+”電子設計競賽、智能汽車競賽等全國性大型賽事[6-9]。筆者擔任智能汽車競賽校內負責人與指導教師，在多年從事一線教學以及指導學生參與學科競賽的過程中，探索了一套智能汽車競賽的組織與管理辦法，包括競賽激勵、宣傳途徑、人才選拔、“專創融合”課程建設、導師團隊建設、競賽社團化管理等諸多方面，本文就學科競賽具體組織管理經驗與辦法進行詳細介紹，以期為具有電氣工程專業特色的其他相關學科競賽提供借鑒。

1 智能汽車競賽介紹

1.1 賽事基本情況

“恩智浦杯”全國大學生智能汽車競賽是中國自動化學會指導的全國性創意科技競賽，屬于教育部認定的大學生學科A 類競賽。該競賽以迅速發展的智能汽車為研究對象，要求學生組隊完成智能汽車從設計到實現的全過程，旨在培養參賽學生的科學創新能力和實際動手能力。智能汽車競賽內容涉及電氣、電子、計算機、機械、儀器等多學科專業，兼具科學性、趣味性和觀賞性[10-12]。

隨著相關專業學科技術的進步，智能汽車競賽的內容與模式也在不斷創新。今年即將舉辦的第十八屆全國大學生智能汽車競賽，設有競速賽、綜合創意賽和室外專項賽。在競速賽中，參賽隊伍使用指定微控制器，制作一部能夠自主識別道路或者目標的模型汽車，按照規定路線或者任務行進。綜合創意賽以機器視覺、人工智能、ROS 等為主要開發內容，并在配備復雜傳感器的運動平臺上進行部署，完成無人系統相關任務。室外專項賽以無人駕駛算法為考核重點，比賽場地側重為室外環境，更加貼近產業化，對參賽學生的創新和實踐能力提出了更高要求。

1.2 賽事存在的問題與組織管理難點

經過17 年的發展，智能汽車競賽成為最受大學生歡迎的學科競賽之一，參賽規模已突破400 所高校、2 500 支隊伍，競賽效果得到了教育部門、高校和參賽學生的廣泛認可[13]。但在賽事進一步發展和推廣過程中，也遇到了一些問題與難點，具體表現為以下幾點[14-15]。

1.2.1 技術難度大

智能汽車競賽的內容涉及電氣、控制、機械、計算機等多學科專業，內容交叉多，且參賽學生以大二、大三年級為主，學校安排的課程內容不能滿足競賽技術需求，需要學生自學多門專業的知識。

1.2.2 備賽周期長

從組隊、選題、參加校內選拔和集訓備賽，往往需要持續半年到一年的時間，要求參賽學生協調好競賽與日常學習之間的時間與精力分配，并需要具備持之以恒的科研毅力。

1.2.3 經費需求多

智能汽車競賽需要購買車模以及各類基礎耗材，隨著競賽內容的升級和迭代，以及相關材料器件的不斷漲價，智能汽車的制作成本也不斷上升，同時，學校籌辦競賽的數量逐年增多，對單項競賽的經費資助力度逐年減弱，自籌經費令許多學生對該項賽事望而卻步。

1.2.4 場地需求大

智能汽車競賽除了需要常規的軟硬件設備和實驗器材，還需要鋪設相應的賽道，并且不同組別所需要的賽道也不同，同時還區分室內賽和室外賽，這對備賽的場地面積提出了較高需求，在高校用地日益緊張的情況下，場地問題在一定程度上成為限制智能車競賽發展的最大瓶頸。

1.2.5 受益學生有限

智能汽車競賽組委會對每所學校的報名人數做了嚴格的限制要求，每個組別每所學校只能派出一支隊伍參加省賽和國賽，最終每所學校參賽學生一般不超過30 人，這也在一定程度上限制了智能車競賽的發展壯大。

上述不利因素影響了學生參賽的信心和積極性，影響了全國大學生智能汽車競賽的進一步組織和推進。

2 智能汽車競賽組織方式

在近幾年的智能汽車競賽組織和指導過程中，筆者對智能汽車競賽組織方式進行了探索，取得了一些效果，具體做法如下。

2.1 賽事宣傳

積極宣傳策劃，吸引眾多學生報名參與，是學科競賽成功的第一步。為了促進學生和指導教師對智能汽車競賽以及其他相關學科競賽的了解，采取了線上線下相結合的多種方式進行宣傳：學校層面，積極組織科創節等系列校園創新活動，并通過公眾號、自媒體推廣智能汽車競賽；學院層面，制作了競賽寶典，介紹各學科競賽，在介紹智能汽車競賽時，詳細介紹競賽內容、參與對象以及各時間節點；系一級通過主題班會推介以及主題講座宣講等方式，介紹智能汽車競賽的培訓、選拔和參賽過程，由經驗豐富的參賽學生和金牌指導教師分享相關經驗；設立智能車俱樂部開放日，展示歷屆優秀作品、獲獎證書等，舉辦智能汽車表演賽。

在宣傳時，除智能汽車競賽相關內容外，還重點介紹了參與智能汽車競賽在研究生推免、學年評優評獎、學分修讀、暑期實習替換、企業就業以及指導教師職稱評定等方面的支持政策，以提升智能汽車競賽的影響力和號召力。

2.2 “專創融合”課程建設

為解決智能汽車競賽學科內容多而雜且學生參與度不高的問題，學院積極申請并承擔了校“專創融合”課程建設重點項目，開設了智能車設計與制作選修課程，實現賽課有機融合。智能車設計與制作課程圍繞智能汽車競賽所需的知識和技能展開，分為“指導培訓”和“實踐比賽”兩個階段，對應16理論學時和32 個課外學時。該課程的設立，一方面可使得學生全方位了解智能汽車競賽，提升參與度，增加優秀學生團隊儲備；另一方面通過多學科融合的理論基礎知識和工程應用技術的傳授與學習，提高了學生自主學習、發現問題、分析問題、解決問題的能力。

2.3 隊伍選拔與集訓備賽

舉辦校賽是學科競賽選拔的常用方式。然而，一般智能汽車競賽校賽直接對標省賽和國賽，技術難度大，學生參賽積極性不高[16]。鑒于此，筆者對智能汽車校賽進行了改革，分為常規賽和創意賽。常規賽網購現成車模，所需經費少，技術難度小，大一、大二學生能夠積極參與。創意賽直接對標省賽，選拔有一定科創經驗的大二、大三學生組隊完成。經創意賽選拔出來的隊伍直接進入省賽備賽環節，分配指導教師，提供專業的調試和試驗場地，并在每年的6 月份進行賽前集訓。

3 智能汽車競賽管理模式

除了對智能汽車競賽組織方式進行優化外，筆者及所在單位還對競賽的管理模式進行了改革，具體管理措施如下。

3.1 學校層面的管理與支持

南京航空航天大學歷來重視學生的學科競賽，2022 年獲批教育部首批創新創業學院。學校從宏觀層面對包括智能汽車在內的學科競賽進行了科學、細致的規劃，由教務處實踐，培養科牽頭，各學院分團委參與，統籌管理和推動實施，搭建了科創管理系統，并且針對重要賽事，學校與學院層面共同組建專門領導小組，合理調度全校資源競賽，提供支持。針對參與的各類學科競賽，學校進行了分級分類管理，制定了詳細的研究生推免加分、學分認定、年底績效、職稱評定等政策細則。

3.2 指導教師團隊的建設與管理

高水平的學科競賽需要一支相對穩定的有經驗的指導教師隊伍[17-18]。為此，筆者所在單位積極動員經驗豐富、熱心且善于指導學生科創和競賽的教師，組建“電氣工程系智能汽車競賽導師庫”。針對通過校賽創意賽選拔出的參賽隊伍，舉辦學生與指導教師雙選會，為每一支代表學校外出比賽的隊伍配備優秀的指導教師。

在指導教師團隊管理方面，學院充分考慮指導教師在科研、日常教學壓力大情況下的辛勤工作，制定了一系列激勵政策，從榮譽獎勵、年度績效考核、職稱評定等方面鼓勵專業教師及輔導員積極開展學科競賽的指導與管理工作，并不斷吸引新進青年教師加入指導團隊。

3.3 對參與競賽學生開展社團化管理

為解決指導教師競賽日常管理耗時多、參賽隊伍傳承性差等問題，對參與競賽的學生采用了社團化管理模式，成立了南京航空航天大學智能車俱樂部，俱樂部管理人員和隊員均是大一到大四本科生。俱樂部設有技術部、宣傳企劃部、財務部、物資管理部等部門，具體組織架構如圖1 所示。俱樂部各部門各司其職，通力合作，負責智能汽車競賽相關的宣傳推廣、策劃組織、經費管理、隊員選拔培訓、技術研討、資料保管、實驗室日常管理等工作。通過社團化管理，團隊成員分工明確，增強了參賽隊伍與社團成員的凝聚力，實現了“老帶新、傳幫帶”，確保了各組別參賽隊伍的傳承性和可持續性，并將指導教師從競賽日常管理事務中解放了出來，極大地提高了學生參賽和教師指導的積極性。

圖1 智能車俱樂部組織架構

4 競賽組織管理模式探索效果

近年來，通過對智能汽車競賽組織管理模式的探索與改革，學校在大學生創新能力培養和學科競賽推進方面取得了良好的效果。

4.1 學科競賽效果提升

每年參加智能汽車競賽的學生人數由100 人攀升至300 余人，覆蓋電氣、控制、電子、機械、車輛工程、計算機等專業，極大增強了競賽在本科生中的影響力。學生在參賽過程中學到了知識，體驗到了工程實踐的樂趣。近5 年來，學生獲得省級獎項30 余項，并實現了國家級獎項的突破，獲獎6 次。

4.2 專業課程教學質量提升

智能汽車競賽的有效推廣也促進了電路、電機學、單片機原理與應用、自動控制原理、嵌入式系統應用等課程的教學，學生對課程的學習積極性明顯提升。此外，教師還將智能汽車競賽的內容擴展應用到課程設計、本科畢業設計和大學生科創訓練等其他教學環節中，促進了“專創融合”教學環節的協作，形成了創新創業人才培養的合力。

4.3 學生創新能力增強

智能車俱樂部成員不僅局限于汽車競賽，大四、研一、研二等年級學生還積極參加“互聯網+”“挑戰杯”“電子設計”“天宮杯”等大賽，并屢屢摘金奪銀。

通過暑期社會實踐、專業課課程設計、畢業設計等環節，學生的實踐動手能力、團隊協作能力以及項目總體觀也得到了顯著提升。用人單位對電氣專業畢業生創新和實踐能力滿意度顯著提升，考研復試階段學生科創能力優勢明顯。

5 結束語

本文以全國大學生智能汽車競賽為例，總結了近年來在競賽組織方法與管理模式方面進行的嘗試和探索，實踐證明這些探索既可以保證學科競賽的持續穩定開展，又能夠增強學生的參賽熱情和學習積極性，最終促進了學校創新創業人才培養質量的提升。