2024年全国大学生嵌入式芯片与系统设计大赛”在南京圆满落幕。为了深入了解此次大赛的意义及其背后的故事，《电子工程专辑》对ST中国区大学计划经理唐晓城进行了独家专访。
8月13日，“2024年全国大学生嵌入式芯片与系统设计大赛”在南京圆满落幕。此次大赛吸引了来自全国552所高校的超过20,000名学生参与，展现了当代青年学子在嵌入式技术领域的创新热情与实践能力。
作为大赛的重要支持者之一，意法半导体（ST）不仅为学生们提供了先进的技术平台——本次大赛决赛中有超过60%的参赛作品是基于ST STM32系列、车规微控制器（MCU）、MEMS传感器、NFC和功率器件等设计的——还通过一系列的高校合作计划促进了产教融合。为了深入了解此次大赛的意义及其背后的故事，《电子工程专辑》对ST中国区大学计划经理唐晓城进行了独家专访。
嵌入式竞赛的特点及优势
据唐晓城介绍，大部分经典的大学生电子类竞赛通常侧重于完成特定指标的客观命题式任务。例如，对于DC-DC稳压调节器，要求输出5V、3A，纹波小于40mV。评判标准主要考虑DC-DC的性能，如带负载能力和纹波大小。
相比之下，嵌入式竞赛的命题则是开放式的，由协办企业设定限制性题目要求。“只要作品具有商业价值并能制作出原型，学生就可以自主定义作品的功能和解决的工程问题。企业设定的题目限制，主要是引导学生利用最先进的技术和应用趋势，确保与行业需求保持一致。这种方法培养了同学们的系统级设计思维及对行业需求的洞察力，而在大部分学校的课堂教学中，这一点往往被忽视。参加过这类竞赛的学生在就业市场上更具竞争力。”唐晓城指出。
ST在竞赛中的角色
据介绍，ST通过题目的设置提升学生的嵌入式系统设计能力。“我们的题目要求涵盖当前嵌入式系统中的前沿技术趋势，包括低功耗设计、安全性、可靠性、小型化和互联性。此外，我们还融入了边缘AI、电动汽车系统和数字电源等受学生欢迎的热门行业应用趋势。ST今年还为学生项目提供了多种先进产品，包括STM32系列、车规MCU、MEMS传感器、NFC和电源组件等。”唐晓城表示。
学生可以使用多种ST器件来激发他们的创造力，并开发创新项目。这些器件包括：
- STM32系列
- 车规MCU Stellar E系列
- MEMS传感器，如6轴IMU
- NFC标签和读卡器
- Page EEPROM
- STSAFE认证和安全数据管理产品
- 功率器件
- IOLINK收发器
- ST60 60GHz非接触连接收发器
除了以上资源，ST还组织或参与了1场线上宣讲和近10场线下宣讲，以帮助学生有效理解和利用ST丰富的产品。学生也可以通过论坛和电子邮件沟通渠道在开发阶段向企业寻求技术支持。
在提升学生嵌入式技能方面，嵌入式竞赛并不是孤立存在的，唐晓城指出。结合在大学中广泛采用的ST MCU课程，学生可以利用竞赛作为其课程知识学习的实践环节和阶段性总结，得到进一步的提升和锻炼。还可以参加由ST与中国电子学会联合组织的嵌入式能力认证考试，评估水平所在等级。
优秀作品展示
今年的竞赛作品整体质量相比去年有所提升。“在不同的应用方向上，数字电源项目的数量有所增加，例如基于由STM32G4和STM32H7 MCU及功率器件驱动的三相逆变器、无线充电系统、双向DC-DC和PFC等。由于ST提供了用户友好的生态系统，学生可以快速学习并利用好定时器和ADC来组建电源系统，基于Arm平台的数字电源解决方案正越来越受师生欢迎。”唐晓城指出。
其中一个令人印象深刻的项目是湖南工业大学的三位同学开发的汽车无线充电系统。在该系统中，停车后，位于地面的无线充电发射端会自动调整位置，以精确对准车内的接收端。以此确保最佳的传输质量和效率，展示了嵌入式系统设计中创新与实用性的完美结合。
ST企业杯作品：汽车无线充电系统
另一个来自成都理工大学的项目——无水光伏板清洁系统，因其独特的创意也脱颖而出，获得了大赛的最佳创意奖。这个系统利用静电作为清洁原理，取代了传统的刷子和水。通过静电作用，该系统最大化利用了太阳能电池板本身产生的电能，消除了对水和刷子的依赖和维护需求。原型机运行可靠，清洁效果显著，成为商业应用的可行解决方案。“该项目完美也契合了我们竞赛的目标，展示了嵌入式系统设计中学生的创造力和实用性。”唐晓城说。
最佳创意奖：无水光伏板清洁系统
ST促进产教融合的努力
自2005年以来，ST一直致力于通过ST中国大学计划与高校多元化的合作形式来促进产学融合。这些合作包括：
- 精品课程：ST通过为老师和学生提供前沿技术和产品，促进高校的课程教学升级。同时，ST在和高校的合作中分享来自业界的需求，弥补课堂教学与行业需求之间的差距，以改进大学课程的建设。这种合作方式确保了学术课程与行业不断变化的需求紧密结合，使学生在工程实践方面有所提高，具备其职业发展所需的实际技能和知识。
- 师资培训：参与开发课程的老师通过为期两天的师资培训活动与更多来自各个学校的老师分享他们的教学经验。来自各地的老师可以从同行那里学习成功经验，借鉴课程案例和思路，以此改进自己的课程。
- 全国大学生竞赛：对在课堂学习之外，希望获取额外实践经验的学生来说，参加学科竞赛为其提供了宝贵的实践机会。ST参与了多项比赛的支持或协办，例如：
- 蓝桥杯竞赛：蓝桥杯竞赛要求参与者在4－5小时内独立完成基于STM32 MCU的任务，通过实践的方式，巩固学生的基础知识，非常适合低年级的同学参与，亦可作为挑战更大难度比赛的一个台阶。
- 嵌入式竞赛：具有较为扎实基础的学生可以尝试参与前面提到的嵌入式竞赛中的挑战。2－3名成员组成的项目团队，需要在3－4个月内开发一个具有商业潜力的产品原型，展示他们在嵌入式系统设计中的创新和技术能力。
- 电源设计竞赛：ST还参与了由中国电源学会组织的电力电子竞赛等特定领域的更专业的学生竞赛。让更多同学在专业领域接触到最前沿的产品和技术。
- 认证项目：认证项目提供了一个培训和对能力评估的平台，由中国电子学会和以ST为代表的业界公司定义认证培训课程和考试内容。认证分为三个级别：初级、中级和高级。
- 联合实验室：上述合作项目可以通过ST与大学建立的联合实验室来协同促进。联合实验室为学生提供了一个参与各种活动的平台，促进了在实践中学习。
ST始终致力于电子行业人才培养
ST的投资目标与未来计划
“近年来，很多高校已经着手进行教学改革。然而，总体而言，大部门学校的课堂教育仍然更多地强调理论方面，在培养学生实践和应用方面仍存在不足，与行业需求存在差距。”唐晓城指出。
ST一直积极推动产学合作，旨在提升中国电类学生的专业技能，帮助他们提升工程素养，满足企业和用人单位的人才需求。ST在全球拥有广泛的客户群体，利用对行业需求的理解，向大学课程提供反馈和建议。
作为半导体业内知名公司，ST将这一举措视为重要的社会责任，旨在培养电子领域的高质量人才，为中国行业的发展和进步做出贡献。未来的重点则是更紧密地与行业趋势对接，将业界前沿的应用领域带到高校的合作中。“我们将不断改进与大学的合作，同时建立更好的人才培养和行业匹配机制。帮助学生找到更适合他们技能和抱负的舞台。”唐晓城总结道。
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