校級(jí)創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)模式探索與實(shí)踐

靳鴻 趙正杰 石晨宇

摘? ? 要：高校創(chuàng)新實(shí)踐基地為培養(yǎng)理論與實(shí)踐相結(jié)合、多種能力與素質(zhì)交叉融合的人才提供了支持和保障，但是在新形勢(shì)下出現(xiàn)了培養(yǎng)模式、培養(yǎng)方向等新問(wèn)題。文章針對(duì)以上問(wèn)題，從培養(yǎng)模式、開(kāi)放性、主體管理、創(chuàng)新工作室建設(shè)幾個(gè)方面進(jìn)行了探索。建立了三位一體的階梯式培養(yǎng)模式、全方位開(kāi)放實(shí)踐基地及創(chuàng)新工作室管理和效果評(píng)估等方法，為創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)提供了一定的參考，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐起到了積極促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力;實(shí)踐基地;建設(shè)模式;信息化管理

中圖分類(lèi)號(hào)：G640? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1002-4107（2021）05-0086-02

2017年2月以來(lái)，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”[1]，并發(fā)布了相關(guān)文件。在《教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見(jiàn)》中提到，要加強(qiáng)實(shí)踐育人平臺(tái)建設(shè)，進(jìn)一步提高實(shí)踐教學(xué)的比重，大力推動(dòng)與行業(yè)部門(mén)、企業(yè)共同建設(shè)實(shí)踐教育基地，切實(shí)加強(qiáng)實(shí)踐過(guò)程管理，健全合作共贏、開(kāi)放共享的實(shí)踐育人機(jī)制。因此，高校培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力已然成為其人才培養(yǎng)工作的重要組成部分[2]。

一、概述

在“大眾創(chuàng)業(yè)，萬(wàn)眾創(chuàng)新”的背景下，全國(guó)高校都在加大創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)，為學(xué)生開(kāi)展學(xué)科競(jìng)賽、科技競(jìng)賽以及科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)等活動(dòng)提供創(chuàng)新實(shí)踐場(chǎng)所和必備條件[3]。但是，目前高校內(nèi)已有的創(chuàng)新實(shí)踐基地，大多是按照專(zhuān)業(yè)設(shè)置，不同專(zhuān)業(yè)間的“壁壘”形成了實(shí)驗(yàn)室資源的相互分離[4]。能力的提高不應(yīng)被專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域所限制，打破專(zhuān)業(yè)壁壘，加強(qiáng)學(xué)科交叉更有利于學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提高，也是人才培養(yǎng)的一種發(fā)展趨勢(shì)。目前高?？萍几?jìng)賽的賽項(xiàng)要求也體現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)的交叉和融合，更加貼合于工程問(wèn)題的多學(xué)科綜合解決特點(diǎn)。學(xué)生培養(yǎng)也應(yīng)適應(yīng)這種要求和趨勢(shì)，具有更加寬口徑的學(xué)科跨度，尤其是本科生的培養(yǎng)。結(jié)合這種新要求把創(chuàng)新型理論教學(xué)、實(shí)踐動(dòng)手型教學(xué)、賽事型教學(xué)、互動(dòng)型指導(dǎo)教學(xué)融入其中，把學(xué)科前沿發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步、生產(chǎn)工藝[5]等作為實(shí)踐內(nèi)容，在有限的時(shí)間內(nèi)充分發(fā)揮校級(jí)實(shí)踐基地的作用，但實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)還需要進(jìn)一步研究[6]。除此之外，學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)還存在實(shí)驗(yàn)空間不足，受益面小;實(shí)踐加工設(shè)備不足，難以形成實(shí)物成品;學(xué)校資源利用最大化待挖掘等問(wèn)題。

針對(duì)以上問(wèn)題，本課題在新形勢(shì)、新要求下進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)模式的研究和實(shí)踐，在大工程觀下充分培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新實(shí)踐能力，切實(shí)發(fā)揮高校提升學(xué)生綜合素質(zhì)、建立創(chuàng)新性思維等方面的重要作用，為提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力提供有效的途徑和支持。

二、三位一體的階梯式培養(yǎng)模式

實(shí)踐能力培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程，主要通過(guò)創(chuàng)新思維訓(xùn)練+實(shí)踐選修課程+創(chuàng)新項(xiàng)目進(jìn)行階梯式實(shí)踐能力培養(yǎng)。

（一）創(chuàng)新思維訓(xùn)練

以思維訓(xùn)練為先導(dǎo)，通過(guò)以下幾個(gè)方面進(jìn)行思想沖擊，提高創(chuàng)新實(shí)踐的興趣：經(jīng)驗(yàn)分享——組織參加學(xué)生競(jìng)賽得獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行參賽經(jīng)驗(yàn)分享，激發(fā)、提高學(xué)生創(chuàng)新的激情;前沿技術(shù)追蹤—— 邀請(qǐng)某些領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展前沿綜述，明確技術(shù)發(fā)展趨勢(shì);講座與討論—— 按照一定形式組織主題、參與對(duì)象的討論。

（二）實(shí)踐選修課程

利用實(shí)踐選修課程進(jìn)行綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)，打破專(zhuān)業(yè)、學(xué)科限制。根據(jù)基地發(fā)展方向及社會(huì)需求進(jìn)行實(shí)踐課程課群的劃分，分期分層次面向全校學(xué)生開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)選修課。

中北大學(xué)建立的人工智能創(chuàng)新實(shí)踐基地將課群分為機(jī)械設(shè)計(jì)類(lèi)、控制類(lèi)、機(jī)器人基礎(chǔ)類(lèi)及物聯(lián)網(wǎng)類(lèi)。機(jī)械設(shè)計(jì)類(lèi)主要包括傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)、3D打印、機(jī)電復(fù)合設(shè)計(jì)等;控制類(lèi)主要包括基于單片機(jī)、Arduino、樹(shù)莓派、FPGA等控制主板及器件進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等;機(jī)器人基礎(chǔ)類(lèi)主要包括機(jī)器人視覺(jué)、機(jī)械臂原理及功能實(shí)現(xiàn)、循跡及避障原理與應(yīng)用等;物聯(lián)網(wǎng)類(lèi)主要包括傳感器原理及應(yīng)用、數(shù)據(jù)傳輸與總線、信號(hào)處理、圖形顯示等。

（三）創(chuàng)新項(xiàng)目

以項(xiàng)目形式進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，密切結(jié)合工程實(shí)際和社會(huì)需求，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。

從培養(yǎng)的體系化來(lái)看，以項(xiàng)目為依托是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐、創(chuàng)新能力的最好途徑之一，因此項(xiàng)目的確定就尤為重要。項(xiàng)目不僅要與基地的發(fā)展方向一致，保持知識(shí)的持續(xù)縱深發(fā)展，還要有一定的激勵(lì)和比較促進(jìn)功能，將此與學(xué)生競(jìng)賽相結(jié)合，可以達(dá)到不同范圍的比較、交流，同時(shí)學(xué)生具有良好的成就感，有助于積極性和主動(dòng)性的發(fā)揮。

三、開(kāi)放性與基地主體管理

基地為校級(jí)平臺(tái)，面向全體學(xué)生開(kāi)放，但是為實(shí)現(xiàn)基地持續(xù)健康發(fā)展還需要進(jìn)行主體確定、培養(yǎng)和管理。

（一）開(kāi)放性

基地的開(kāi)放應(yīng)具有全面性，一個(gè)是開(kāi)放的對(duì)象要全面，一個(gè)是開(kāi)放的時(shí)間要全面，還有一個(gè)開(kāi)放是思維模式要全面。

1.開(kāi)放的對(duì)象要全面

不僅向本科生開(kāi)放，還可以對(duì)碩士生、博士生開(kāi)放。利用基地的資源，吸引碩士生、博士生加入，尤其在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，形成梯隊(duì)，促進(jìn)本科生快速提高。

基地還可以對(duì)其他高校的優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行開(kāi)放，歡迎他們進(jìn)行交流和經(jīng)驗(yàn)分享。

2.開(kāi)放的時(shí)間要全面

與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室不同，基地開(kāi)放時(shí)間不應(yīng)局限在上課時(shí)間，節(jié)假日也需要開(kāi)放，這些時(shí)間是學(xué)生可以專(zhuān)心實(shí)踐的主要時(shí)間。

3.開(kāi)放的思維模式要全面

思維模式的開(kāi)放體現(xiàn)在基地建設(shè)和管理的各個(gè)方面，需要打破傳統(tǒng)的模式，解放思想。如創(chuàng)新項(xiàng)目可以學(xué)生自擬、教師申報(bào)、科研內(nèi)容轉(zhuǎn)換、企業(yè)發(fā)布等等形式。

（二）基地主體的確定

基地的發(fā)展需要一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定、不斷提高的主體，可以通過(guò)選拔以學(xué)生自發(fā)成立的團(tuán)體為主。學(xué)生根據(jù)興趣自發(fā)組成團(tuán)體，經(jīng)過(guò)基地選拔入駐，成為基地的固定成員，具有主體地位，接受基地統(tǒng)一管理。

中北大學(xué)人工智能創(chuàng)新實(shí)踐基地根據(jù)課群機(jī)械設(shè)計(jì)類(lèi)、控制類(lèi)、機(jī)器人基礎(chǔ)類(lèi)及物聯(lián)網(wǎng)類(lèi)的方向，成立了機(jī)電復(fù)合集成、智能控制設(shè)計(jì)、算法與識(shí)別研究及智能制造模擬四個(gè)方向的10個(gè)創(chuàng)新工作室，以學(xué)生創(chuàng)新工作室作為基地的主體。創(chuàng)新工作室在基地統(tǒng)一管理下完成團(tuán)隊(duì)的納新、考核、培訓(xùn)、評(píng)比及發(fā)展規(guī)劃和實(shí)施計(jì)劃等。

四、創(chuàng)新工作室建設(shè)

創(chuàng)新工作室成員按自愿原則進(jìn)行組建，每個(gè)工作室的成員至少屬于3個(gè)不同的學(xué)院，加強(qiáng)不同專(zhuān)業(yè)、不同學(xué)科的交叉與融合。在教師指導(dǎo)下，工作室根據(jù)其發(fā)展方向每學(xué)年完成一定數(shù)量的指定和自擬創(chuàng)新項(xiàng)目，經(jīng)評(píng)估合格給予一定的創(chuàng)新學(xué)分。

（一）工作室的管理

為保障工作室有序發(fā)展，基地制定相關(guān)制度進(jìn)行工作室發(fā)展的規(guī)范，貫穿工作室的申請(qǐng)、審批、考核、評(píng)比等全過(guò)程。

工作室管理是在基地統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，以學(xué)生自主管理為主，在工作室中選拔組織能力強(qiáng)的學(xué)生組建管理部門(mén)進(jìn)行自我管理，如圖2所示，其中教師助理為招聘的研究生。

（二）基于效果評(píng)價(jià)的信息化管理跟蹤機(jī)制

建立長(zhǎng)效跟蹤機(jī)制，做好人才培養(yǎng)的閉環(huán)控制，及時(shí)進(jìn)行培養(yǎng)效果評(píng)估以促進(jìn)培養(yǎng)模式的改進(jìn)，對(duì)工作室成員進(jìn)行信息化管理。這個(gè)評(píng)估不僅針對(duì)學(xué)生在校期間實(shí)踐能力進(jìn)行，還關(guān)注學(xué)生工作后的發(fā)展情況。管理軟件APP由工作室成員自行開(kāi)發(fā)，包括工作室簡(jiǎn)介、工作室成員基本情況、發(fā)展歷程、畢業(yè)情況以及工作室的設(shè)備管理等。

五、結(jié)語(yǔ)

經(jīng)一年的初步建設(shè)，中北大學(xué)人工智能創(chuàng)新基地開(kāi)設(shè)“電子創(chuàng)意設(shè)計(jì)與制作”“基于Arduino的智能工業(yè)控制技術(shù)”“人工智能與機(jī)器人”“互聯(lián)網(wǎng)+3D打印創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)與實(shí)踐課程”等8門(mén)實(shí)踐選修課，由于交叉、實(shí)踐性強(qiáng)，每門(mén)課程選修人數(shù)都超出上限。

基地招聘了來(lái)自不同學(xué)院具有較好實(shí)踐、科研能力的優(yōu)秀教師組成指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐指導(dǎo)。近一年時(shí)間為了創(chuàng)造更多實(shí)踐機(jī)會(huì)，基地舉辦了兩屆校級(jí)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽和3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)大賽等比賽;爭(zhēng)取了第六屆全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽（山西賽區(qū)）的承辦工作，給予學(xué)生一個(gè)更廣闊的創(chuàng)新實(shí)踐交流平臺(tái)，代表山西省的3支隊(duì)伍獲全國(guó)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)2項(xiàng)。創(chuàng)新工作室成員還參加了格斗機(jī)器人比賽，與國(guó)內(nèi)外的選手進(jìn)行了交流，創(chuàng)新實(shí)踐能力得到較大提升。

創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)發(fā)揮引導(dǎo)、指導(dǎo)、支持等主要作用，全方位、系統(tǒng)化的培養(yǎng)模式，更注重效果的評(píng)價(jià)，真正發(fā)揮基地的人才培養(yǎng)作用。

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編輯∕陳晶