“以賽帶訓”提高創新競賽能力的訓練機制

李苑青，吳屏，楊軼，肖涵

[摘 要] 哈爾濱工業大學（深圳）是由哈工大與深圳市政府合作共建的一所大學，是哈工大的一個校區。為培養創新競賽人才，落實哈工大厚基礎、強實踐、嚴過程、求創新的人才培養模式，該校實驗中心電氣電子學部嘗試“以賽帶訓”提高學生創新競賽能力的訓練機制，取得了很不錯的成效，得到了學生積極良好的反饋，推動學生在不斷提升能力、開闊視野的同時，為深入地參與和把握世界級灣區發展機遇打下堅實基礎。

[關鍵詞] 大學生電子設計競賽;哈爾濱工業大學（深圳）;實驗中心;以賽帶訓

[課題項目] 2019—2021年教育部產學合作協同育人項目“National Instruments-基于NIUSRP的通信專業實驗平臺建設”（7dd9bc4a-1384-45c2-86ba-6e8f4e85d3d1）

[作者簡介] 李苑青（1989—），女，湖南長沙人，碩士，哈爾濱工業大學（深圳）實驗與創新實踐教育中心實驗師，主要從事實驗教學與創新研究。

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

一、引言

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

哈爾濱工業大學（深圳）校區扎根深圳這座開放、包容的城市，流淌著哈工大的名?；?，發揚“開拓、創新”的深圳精神。哈工大（深圳）與校本部統一規格、統一標準、統一要求，實現統一質量、統一品牌，實行本科生學業導師制，鼓勵本科生盡早進入實驗室，開展多種形式的科研訓練。近些年，哈工大（深圳）斥資9個億購置本科實驗教學設備，并打造了2.64萬平方米的實驗中心。實驗中心包括各類通識及基礎實驗室、技術基礎實驗室及專業類實驗室等，實驗條件在國內高水平大學中處于絕對領先位置。

如何利用優越的硬件條件，培養信念執著、品德優良、知識豐富、本領過硬、具有國際化視野、引領未來發展的創新人才，哈工大（深圳）實驗中心電氣電子學部以全國大學生電子設計競賽為著力點，結合學校特點，摸索了一條“以賽帶訓”提高創新競賽能力的訓練機制。

二、服務于創新人才培養的競賽保障平臺

全國大學生電子設計競賽的吸引力和影響力對于工科院校的大學生來說已無須贅述。哈工大（深圳）學生繼承了工大百年“規格嚴格，功夫到家”的傳統，兼顧了深圳這座創新型城市的氣質。隨著一大批知名企業在深圳建立聯合培養基地，哈工大（深圳）以此為契機，在人才培養、實踐教學、AI生態建設、科技創新、學術交流等方面與這些企業建立起長期、深入、全面的戰略合作關系，學生獲得了在產業發展和科技創新最前沿進行深入學習、實踐的機會。與此同時，作為粵港澳大灣區的核心引擎城市，深圳市已成為一座充滿魅力、動力、活力、創新力的國際化創新型城市，是中國特色社會主義先行示范區、綜合性國家科學中心。城市充滿活力，富于激情，使哈工大（深圳）的學子也同樣具有這樣的品質。敢闖敢試、勇于攀登的深圳特質，與哈工大“規格嚴格，功夫到家”的精神熏陶，使得哈工大（深圳）學子有志氣、有能力在創新競賽舞臺上展示自己的能力。

為響應學生對于競賽的熱情，實驗中心各專業教師及時響應，統籌規劃，積極配合，研究、解析各類賽題，為學生答疑解惑，剖析各類賽題的重難點。同時，邀請學院教師，利用科研優勢，在備賽階段對各類問題進行精準指導，做到專業技術加持。學校以人才素質培養為宗旨，以學生為主體、指導教師為輔助，以校內外多層次競賽項目為抓手，激發了學生主動實踐的興趣，提高了學生的實踐能力，培養了學生的創新思維[2-4]，使學生在競賽目標的指引下不斷提高綜合能力。

實驗室全面開放，硬件配套、實踐場地充沛。合理充分地利用高校實驗室資源，在教學計劃學時外為學生提供實驗場所、儀器設備、實驗耗材等實驗條件，面向相關專業的學生開放實驗室，并以多種實踐形式激發學生的實驗興趣，培養學生的科學素質，提高學生的創新能力，這是高校實驗室開放的初衷及目標[5]。

2019年，哈工大（深圳）首次參加全國大學生電子設計競賽，電子信息、電氣、自動化、機械等專業的學生積極參與，涵蓋所有相關專業。報名參賽隊伍有14隊，其中7隊獲省級獎項，獲獎率為50%，其中兩隊被廣東省推選進入全國測評，成績斐然。

用學生賽后的感慨來總結，就是“學生有意愿，教師有熱情，學校有條件”。

三、存在的問題

盡管首次參加競賽取得了不錯的成績，學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方面。

（一）缺乏經驗

全國大學生電子設計競賽從1997年開始每兩年舉辦一屆，到2019年已成功舉辦了12屆，經歷了24個年頭。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，學生參賽沒有來自師兄師姐的經驗，教師組織也沒有可供參考的組織經驗，都是在摸索中嘗試。

（二）綜合動手能力不足

比賽本身技術含金量高，從近幾屆賽題來看，不再是單一考查某一方面的專業知識。比如，2019年A題考查電動小車動態無線充電系統，需要學生從電源和控制等方面結合來做設計和制作。這對于學生來說，需要跨專業的知識儲備和實踐能力。而對于哈工大（深圳）來說，缺乏跨專業的訓練體系。

（三）缺乏客觀推手

盡管學生和教師在參賽時都具有極高的熱情，但是在客觀上缺乏相應的激勵機制，這樣學生參與的廣度和深度會受到限制。在精力有限的情況下，不少學生會選擇對自身發展更具有優勢的競賽或創新項目，從而不得已放棄參加電子設計競賽。另外，全國大學生電子設計競賽是兩年一屆，很容易出現偶數年斷層的問題。對于學生來說，大二暑假是參加競賽的黃金時期，那么隔年競賽的賽制必然影響部分學生的參賽信心和意愿。

四、“以賽帶訓”實驗室開放與創新培養模式

針對哈工大（深圳）在組織競賽和培訓中遇到的問題，實驗中心電氣電子教學部提出了以比賽代替創新實驗課、促進人才培養、推動實驗室開放的創新培養模式（見圖1）。每年12月左右，按照類似全國大學生電子設計競賽的模式組織校內賽，全校統一命題，集中測評，評選出優秀作品和個人。

校內賽在命題上兼顧各專業方向，同時兼顧大一新生的參賽意愿和實際能力，分為焊接調試技能賽和命題賽，分開評獎。

焊接調試技能賽采用封閉式命題模式，僅允許個人報名參加。該比賽設兩道賽題——PCB焊接競速賽和洞洞板焊接調試賽，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試。比賽總成績根據兩項賽題的加權評定。

命題賽為半封閉式命題模式，參賽隊伍以小組為單位，在規定賽題中選擇一道，在規定時間內自主設計，制作符合題目指標的軟硬件電子系統，包括具體硬件設計、軟件編程、系統調試和設計報告撰寫等部分。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備。

（一）重在選拔人才

校內賽是為了激發學生的參賽興趣，了解比賽賽制，加強學生動手能力的培養和工程實踐素質的訓練，最重要的是選拔優秀人才。比賽主要面向大一、大二的學生，有針對性地出題，使不同專業背景的學生可以同場競技，并以賽會友。

焊接調試技能賽主要面對大一新生，比賽的專業要求不高，但是對于實際動手能力和儀器設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上發揮特長。由于大一新生此時并不具備豐富的電路知識和單片機編程能力，在參加電賽時，組隊通常受到高年級學生的歧視。通過焊接調試技能賽，他們可以證明自己的能力，找到自身的不足，后續有針對性地學習和彌補。

命題賽的賽制與全國比賽類似，通過校內賽，可以選拔出一大批具有創新意愿和創新實踐能力的學生。他們在比賽中展示了自己扎實的知識儲備和動手能力，也暴露了自己的短板。面向學生的這些短板，教師可以根據每個參賽隊的特點，挑選創新人才，強強聯合。同時，有針對性地制訂培訓計劃，取長補短，提升各隊的綜合能力。

（二）形成聯動機制，鼓勵創新學分

哈工大（深圳）堅持厚基礎、強實踐、嚴過程、求創新的人才培養模式，要求學生至少獲得2個創新學分。通過參加校內競賽，部分學院給予創新學分，這就大大激發了學生的參賽意愿。對于學生來說通過校內競賽，既鍛煉了能力，又獲得了學分，還可以得到培訓的機會，一舉多得。

對于負責競賽的教師來說，組織校內賽需要從命題、培訓、實驗室保障等各方面統籌規劃，協調各方面資源，也是不小的挑戰。尤其是命題和培訓方面，需要先熟悉歷年賽題的發展規律，結合學校自身特點和學科優勢，進行綜合考量，無形中促使相關教師不斷學習和進步，持續關注賽事熱點和學科動態。

對于實驗室保障來說，校內賽的參賽規模與全國競賽水平相當。實驗室除了競賽開放，還包括儀器設備、時間、空間和管理制度的開放[3]。將學生作為開放實驗室使用與管理的主體，指導教師和實驗室責任教師合作指導與監督，利用完善的實驗室開放制度保障，就能使開放實驗室實現可持續、健康發展。學科競賽活動作為創新實踐教學活動，是培養和激發學生創新思維及實踐能力的重要環節[6]。因此，在實驗室開放運行機制的研究上，哈工大（深圳）正在摸索一條課賽結合的聯動機制，既保證了實驗課程的有序開展，又能夠支撐學生創新競賽的開放要求，做到信息化、體制化。通過競賽鼓勵學生自主學習，積極引導學生開展創新項目和實踐動手活動，可將其動手能力轉換為競賽成果。

總的來說，組織校內電子設計競賽為教師優化評價制度和參賽學生的鼓勵政策提供了組織保障，鼓勵教師把部分精力投入課外指導，為學生提供良好的訓練環境。同時，學校又能提供一定的經費支持，多措并舉，形成聯動機制。

（三）培養技能，填補偶數年時間差

通過校內競賽，學生可以精選訓練內容，統籌選擇方向，模擬實戰賽題，做到對于基礎理論和基本電路的重復訓練、精益求精，同時注重高端賦能技術，立足基礎理論知識，瞄準前沿技術方法，以“賽”代訓，以“賽”代練。

偶數年沒有全國賽只有省賽，而廣東省歷年的賽題往往偏創新思維，與國賽的賽題風格和考查方式有較大的區別。以其他學校的經驗來看，偶數年往往會出現人才斷層的情況。校內賽是每年一屆，恰好可以彌補這一時間差，抓住創新實踐人才。

學生普遍感到，通過參加競賽開闊了視野，拓展了知識面，有了新的學習目標和學習動力，與此同時培養了學生的上進心、自豪感和榮譽感。學長學姐的出色成績也帶動和感召著后來者，使得競賽越來越有吸引力，讓校內電子設計競賽成為學生創新實踐不斷向前發展強有力的“推進劑”。

（四）孵化相關學生社團

在校內賽的基礎上，哈工大（深圳）還孵化了由學生自發組織的競賽社團。社團服務于競賽又不受限于競賽，定期組織培訓和傳承經驗，既滿足了競賽的培訓要求，又在競賽基礎上進行擴展，鼓勵成員參加其他創新創業活動，培養多面人才，成為哈工大（深圳）實驗中心的一張名片。

社團是高年級、有參賽經驗的學長歸納總結相關知識點和技能，分單片機編程和硬件設計兩部分對成員進行培訓，以舊帶新。目前，培訓已連續進行了三年，服務學生千余人次，社團活躍人數常年維持在一百以上，成為學生交流經驗的重要陣地。學生自發整理和書寫的培訓資料及相關稿件已達五萬余字，還在持續更新中。同時，學生將演示視頻發到B站等社交媒體上，得到了極高的點擊率。接受培訓的學生精神狀態飽滿，學習積極性甚至好于大部分的實驗課，主觀能動性得到最大限度的發揮。

五、結語

組織學生參加全國大學生電子設計競賽是一個厚積薄發的過程，需要學生、教師、實驗室等多方合力。哈工大（深圳）實驗中心電氣電子教學部利用學校的優勢資源和深圳市的大力支持，作為國內頂尖優質教育資源與國內頂尖創新名城優勢融合的先鋒，嘗試了“以賽帶訓”提高創新競賽能力的訓練機制。目前看來，該嘗試取得了不錯的成績，體現了以生為本的人才培養理念。相信通過持續的嘗試和創新，該機制能夠得到更大的擴展和創新，使哈工大（深圳）學生在不斷提升能力、開闊視野的同時，為深入地參與和把握世界級灣區發展機遇打下堅實基礎。

參考文獻

[1]中國高等教育協會.2020全國普通高校大學生競賽排行榜發布[EB/OL].（2021-03-20）[2021-06-11].https：//www.cahe.edu.cn/site/content/14038.html.

[2]王磊，張慧穎，陳北辰，等.基于創新模式的高校電子信息實驗室開放的探索[J].科技與創新，2020（24）：104-105.

[3]董超，王鑫，劉楠.基于學科競賽驅動的實驗室開放研究與實踐[J].實驗技術與管理，2017，34（3）：221-223，236.

[4]康海燕，馮曉麗，蔡覺平.加大實驗室開放舉措培養創新創業型人才[J].實驗室研究與探索，2019，38（12）：149-151，168.

[5]張曉楓，曲凱歌，嵇曉強，等.于源華基于創新競賽的實驗室開放運行機制改革[J].實驗技術與管理，2018，35（1）：262-265.

[6]屈泳，王三華，阮小軍.支持學科競賽活動的實驗室開放運行的探討[J].實驗技術與管理，2019，36（4）：261-264，269.

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”