挖掘创新潜力 营造科研氛围 | 山西大学举办第三届“电畅杯”电子设计大赛

近日，山西大学第三届“电畅杯”电子设计大赛举办。大赛由电力与建筑学院主办，电力与建筑学院储能蓄电创新创业教育中心、电气协会承办，旨在挖掘创新潜力，营造科研氛围，培养大学生创新意识、综合设计和工程实践能力。

“电畅杯”电子设计大赛设有“电子设计”和“自由创”两个赛道。大赛既注重培养参赛选手运用基础知识进行理论设计的能力，又鼓励选手发散思维，大胆创新。

各参赛队伍发挥奇思妙想，为设计提供新颖思路，教学相长，不断激荡新气象，奋楫逐浪向未来。电力与建筑学院能源与动力工程2201班的韩旭锐成功用32位单片机完成了“井字棋”游戏的设计。在电子设计的过程中，韩旭锐先编程实现井字棋功能，再将硬件控制语句插入其中，通过“人机对战”功能的设计，“井字棋”游戏在人落下一子后，系统随即自动落下一子，由此实现游戏的顺利进行。他的作品最终荣获一等奖。

同样获得一等奖的电气工程及其自动化2201班的杜宇翔从一位同学在快充充电宝项目对电池管理的经验中汲取灵感，联想到再搭建一个可以上传服务器进行远程数据检测的系统，即可实现电池状态的实时监控。他设计的“电池管理系统（BMS）远程监控”结合了物联网技术，成功地实现了将电池数据上传到服务器并进行远程监控的功能，使得用户可以随时随地通过手机或其他设备查看电池的健康状况，从而提前预防可能出现的安全问题，大大提高了电池使用的安全性和便捷性。

从日常生活出发，电气工程及其自动化2302班的刘锦泰将目光聚焦于校内外卖，设计出智能外卖小车。这一项目通过红外循迹让外卖沿规定的轨道运输，再运用超声波避障功能来避开运输过程中遇到的障碍物，最终达到自动搬运外卖的效果。这一设计不仅可以便利同学们的日常生活，还可以降低校内外卖集团的人力成本，极大促进了校内外卖的智能化发展，作品荣获三等奖。

“我们都是因为感兴趣和喜欢才会选择参加竞赛。”杜宇翔表示：“在兴趣的驱动下，同学们对科研有了更加深层次的理解，就一直坚持了下来。”“我们注重让学生在动手实践中加深对专业知识的理解”电力与建筑学院实验中心主任刘豹老师在此次“电畅杯”决赛中担任评委，他根据作品的创新性、实用性与技术难度对参赛学生的作品进行综合评定，刘豹老师详细介绍了本次比赛举办的初衷以及学生们在解决层出不穷的难题时的优异表现。

理论的价值在于指导实践，学习的目的在于运用。在本次比赛的过程中，学生以理论为支撑进行设计，其方案能真正“从纸面落到地面，从规划变成实现”，学习到的书本知识真正变为实物，学生对于知识的理解会更为深刻，得以在历练成长中强化学习，在创新思考中拓展见识，在践行实干中提升技能。在本次参赛的小组中，就有这样的一个小组，成员为大一和大二的学生，他们此前对于专业知识的理解还不够深入，因此在赛前准备的过程中遇到较大的难题，但正是以本次参赛为契机，通过与市场上成品多功能USB拓展坞进行对比，在不断实验中对理论知识进行深入理解、讨论与应用，他们交出了在低成本领域完整度极高的优秀作品。

参赛队员在比赛期间不断超越自我，提升学业水平和创新能力。在无碳小车设想基础上，刘锦泰选择了以送外卖为基本功能，拓展至多方面适用领域的题目。这个项目的选择不仅仅体现了成员对于生活实际的观察与思考，将所学、所用与所需有机结合，更体现了科研的一脉传承。韩旭锐原计划做一个串口助手和井字棋软件的合体版，但在收集资料时了解到这一方案需要用到“MFC程序设计”，由于它需要使用的C++编程处于他的知识盲区，再加上时间紧迫，韩旭锐另辟蹊径，改变策略，通过另一种方案达到了殊途同归的效果。在设计过程中，杜宇翔遇到的主要困境就是板子地线过细，可能无法承受较大电流，而这是电池管理系统能否正常运行的关键。在讨论解决方案的过程中，老师给出了使用砂纸将板子磨开，然后飞线引出地线，最后涂上绿油进行保护的建议，这种方法不仅解决了接线问题，还保证了系统的稳定性和安全性。

比赛的设计使学生学到很多课堂以外的知识，这与学院深度融合校企合作有着很大的关系。双方资源优势互补，共同致力于培养企业所需的实践创新人才。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，对于在校大学生来说，学校与企业合作共建的项目无疑为他们提供了实践平台，让大家通过参与平台项目将书本理论知识与线下实践技巧相结合，在对科学想法与发明创造付诸现实的过程中，逐步积累经验、淬炼精神，拓宽视野。校企携手，育“胸中有沟壑，眼里存山河”的时代青年，走“知者行之始，行者知之成”的人才之路。

电力与建筑学院的校企合作项目十分广泛，重视学生与企业交流沟通，将自己的科学设想落到实处。本次比赛即是学院与深圳嘉立创科技公司的合作，刘豹老师说：“企业为学校提供了一个PCB软件，学生通过使用软件中的各种基础虚拟元器件进行画图与建模，再反复实验连接，最终将自己的科研想法落地。”作为PCB智造的龙头企业，深圳嘉立创科技公司除了为创新创业比赛予以支持，还为电气协会日常各项活动提供帮助。嘉立创科技公司所有的立创商城为学院提供了一个账号用于免费使用软件功能，并且每年为学院开放大量免费元器件供同学们进行项目研究与发明创造，除此之外，深圳嘉立创科技公司在生产过程中遇到技术问题时会提供给电气协会的同学进行研究完善，完善后的功能得到提升，能够产生更高的社会经济效益。电力与建筑学院还为其他电力公司和电厂提供全面的科技服务，正如去年学院的重点项目合作伙伴山西京能吕临发电有限公司在遇到自动统搭设备的控制系统问题时，就将系统故障交由学院电气协会的同学们进行研究。同学们将控制系统问题进行识别与初步分析，排查硬件和软件的故障，使用诊断工具检查设备状态，确认硬件部件是否工作正常，以及程序加载、参数设置、网络通信等软件问题，明确故障定位。根据错误信息更换相应的部件、修复或更新程序，对修复后的控制系统进行功能验证与运行测试，确保系统正常稳定。同时进行故障记录与反馈，为未来的改进和升级提供参考。经过同学们的潜心钻研，改善后的系统实现了性能的提升与稳定性的增强，可以更快地适应不同的生产流程，在支持更高精度和更复杂的操作的同时降低了设备故障的风险，以满足严格的生产要求。在公司产品进行宣传的同时，为学生提供了相应软件的学习机会，为企业发展招揽更多人才，为社会科技发展赋能。参与过校企合作项目的同学们分享了收获，这种合作模式不仅成为了他们学用结合、学做结合、学创结合的重要平台，还为他们积累了未来进行职业生涯规划、选择科学研究方向的宝贵经验。在校企共建教育模式的影响下，学生所储备的专业知识逐步指向行业所需，更具备行业针对性与现实可行性。

为了培养具有突出科研能力的工程应用型人才，电力与建筑学院成立学生创新创业教育中心，将创新创业与学科竞赛两手抓，设立了三个部门即综合事务部、信息宣传部、项目实践部与四个学生协会即电气协会、桓衡土木建筑协会、能源应用与技术创新协会、应用数学协会。四个学生协会分别负责教务处认定的对应学科的一级项目，每个协会每学期至少举办一次活动，从“电畅杯”比赛到数学建模讲座，从高数每日做题打卡到结构大赛的举办，学院一直予以支持和帮助，鼓励着同学们踊跃参与。过去的一年里，在学院的重视和创业中心的支持下，电力与建筑学院的师生在“互联网＋”的省赛里取得了四金一银的优异成绩，有四十八名同学在八项一级赛事中取得国家级奖项。

达成育人共识，促进产教融合，玉汝于成，必功不唐捐。只有进一步深化创新创业教育改革，提高人才培育质量，彰显人才培育特色，方能成就参天之树木，筑起科研攻坚之砥柱。

（网易山西 黄晶 助编 郝潇潇）