再谈创新能力的培养

摘要：本文以西北工业大学参加“英特尔杯”电子设计大赛为例，分别从教师和学生的角度提出了对高校计算机教学新的思考及对学生自主学习和创新能力培养的深思。

关键词：英特尔杯；嵌入式竞赛；创新；计算机教学

中图分类号：G642

文献标识码：B

本届英特尔杯大学生电子竞赛嵌入式专题邀请赛是政府主办、专家主导、学生主体的全国顶级赛事，旨在不断拓展嵌入式系统的应用领域，提高高校在嵌入式系统人才培养方面的水平。在长达三个多月的竞赛中，学生在英特尔公司提供的处理器平台上自主创意、自主设计、自主开发新的应用系统，提高了提出问题的兴趣，拓展了分析问题的思路，增强了解决问题的能力，创造性潜能得到了充分激发。同时，西北工业大学在与国内外高校师生探讨大学生创新基地中学生创新能力培养、嵌入式系统教学时取人之长，补己之短，获得了宝贵的经验，极大地促进了学校在相关领域的发展。

本届大赛继承了往届大赛由政府主办、专家主导、学生主体的成功经验，同时又有新的特点：

①首次邀请国外高校参加。本届大赛邀请了包括中国、美国、印度等6个国家72所顶尖学府的学生参加。极大地拓展了赛事的影响力，促进了国内外高校在嵌入式系统人才培养方面的合作与交流。

②使用了最新型的基于酷睿2处理器的开发平台，使师生能够接触到最新的嵌入式技术，促进了嵌入式技术在社会生产中的应用。

③本届大赛的作品更加紧贴时代背景，也更加关注人文。有利于学生创新能力和创新品质的培养。本届作品主题涉及残疾人辅助系统、汽车安全驾驶、工业控制等多个领域，更多体现大学生对社会的关爱和责任感。英特尔软件与服务事业部副总裁王文汉博士则表示，英特尔致力于培养适应21世纪知识经济创新型人才的培养，也透露出英特尔“嵌入”整个社会的雄心。

1、本届大赛对于高校计算机教学的启示

嵌入式系统是相对于诵用计算机系统提出的“嵌入式计算机系统”，它的设计是复合型的新兴技术。基于嵌入式系统设计的课程既与计算机、电子、通信、自动控制技术相关，又与具体的应用背景相关。理工科各专业需要根据专业特色开设先进的、具有深入内容的嵌入式系统设计课程，注重科学对技术所起的支持作用，不断促进各学科的交叉与融合，拓宽学生在专业学习中视野和思维的广度与深度，提高学生不断创新和解决实际问题的能力。在培养嵌入式系统设计人才时，必须重点把握实践和创新两个方面。

本次竞赛的培训过程大体可以分为以下几个步骤：

通过以上培训，学生基本掌握提出问题、分析问题和解决问题的方法，并在反复训练中提高了综合分析能力。

具体知识体系的学习上则按以下层次进行:

以上体系以数学和外语两大基础为内核，根据具体的问题拓展专业知识的学习，并向外不断拓展学生的知识体系结构。这种辐射型的知识体系结构可以极大地增强学生快速获取新知识的能力，提升学生适应不断高速发展的社会的能力。

在以上培养体系框架下，西北工业大学依托大学生创新基地开放实验室，应用现代教育技术，结合工程实践，将教学目标分解为可供操作的学习任务，辅以必要的教育技术支持手段(教材、课件、实验设计、评估体系)，强调学生自主学习，在实际工程环境中掌握和内化工程的理念。

2对学生自主学习和创新能力的培养

这次比赛要充分利用新平台的优良技术性能进行开发，发挥其最大的效率，对大三的本科生具有相当大的压力与挑战。面对挑战，学生们抓紧一切可利用的时间搜集国内外最新的科研资料，通过一切渠道与指导老师及相关领域的专家进行交流，虚心学习，和不同专业的学生跨专业交流，不断拓展思维领域，最终克服了一个个技术难题。

大赛极大地拓展了学生们的视野，使他们把学习的焦点从单纯的书本知识转移到社会生产的实际中来，时时关注社会发展，激发他们运用所学知识分析和解决实际问题的热情，促进他们充分利用更加先进的平台如互联网、数据库、图书馆学习新的理论；也使他们了解到当今科学技术发展的前沿领域，增加了他们对科学的兴趣，培养了他们做工程研究的严谨细致的态度。学生在大学期间已基本养成了良好的学习习惯，利用课余时间参与竞赛，对学业不会有太大影响。同时，参加竞赛又不断巩固了课堂所学习的内容，使枯燥的理论变成了解决实际问题的方案，极大地增进了学生对于课本知识的理解程度，养成了用理论来指导实践的思维习惯。

竞赛不但提高了学生学习知识、运用知识的能力，还培养了他们积极的思维习惯与沟通技巧，促进了多学科的交叉融合。更重要的是学生具有了“自我培养”的意识，他们不再把教育当成学校和老师的事，而是在导师的引导下主动地创造各种条件，克服各种困难，不断提升自己的综合素养。西工大创新基地负责人邵舒渊教授就指出：“大学生创新精神的培养，既有赖于教师的引导，又有赖于学生的自我培养，但关键还在于自我培养。教师的引导要通过自我培养才能起作用；否则，难以发挥作用。”

最后谈谈我们参赛作品独特的创意视角。它来源于一维球杆运动平衡系统，在此基础上运用发散思维对其进行二维拓展，使小球能在二维平面内的轨迹运动得到控制，并创造性地运用视觉反馈系统进行控制。复杂的抗干扰算法虽然增加了系统构建难度，但却大大提高了其在航空航天领域的应用前景。下一步就是将系统模型运用到空间站交汇对接以及空中加油技术等领域，这方面的工作还在进行之中。

3小结

整个参赛期间，学校给我们创造了良好的氛围，各级领导也极为关心，主管副校长、教务处领导等曾多次到实验室给予我们指导和鼓励。航天学院、365所等单位的教授、专家、领导也给出了很好的建议。在刚刚结束的英特尔杯获奖作品展上，我们更是得到王越院士、匡定波等著名科学家和英特尔公司副总裁Matta先生以及研祥公司副总裁的教诲与肯定。

竞赛已经结束，荣誉已成历史，而我们将继续为中国教育事业的良好发展，为培养适应21世纪知识经济的人才而不懈努力。