实践创新基地建设与创新人才培养探索

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  摘要:基于中国矿业大学大学生实践创新基地的改革实践,论述了“三结合”、“两分解”的创新人才培养体系;总结了基地教师状况和学生状况,提出了创新训练—科技竞赛—科研训练的完善培训体系;分析了基地在省内外高校的较大影响力,特别是在淮海经济区高校中的辐射带动作用;阐述了基地在培养创新创业型人才中的重要作用。
  关键词:实践创新基地;创新教育;科技竞赛
  作者简介:王军(1981-),男,山东曲阜人,中国矿业大学信息与电气工程学院电工电子教学实验中心副主任,讲师;李明(1962-),男,安徽淮南人,中国矿业大学图文信息中心主任,教授,博士生导师。(江苏 徐州 221116)
  基金项目:本文系教育部人文社会科学基金(项目编号:09JDSZ3038)、江苏省教育厅高校哲学社会研究项目(项目编号:2010SJD880057)的研究成果。
  中图分类号:G482 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)10-0198-03
  现代社会需要高素质、复合型、创新型人才,对高等教育提出了新的要求。[1]《中共教育部党组关于教育系统认真学习贯彻党的十八大精神的通知》中明确提出要“全面实施素质教育,培养学生社会责任感、创新精神、实践能力”。
  中国矿业大学“智能控制与系统大学生实践创新基地”(以下简称“基地”)紧紧围绕“如何提高学生创新素质”这一中心目标,以培养学生实践能力和创新能力为核心,[2]依托“电工电子国家级实验教学示范中心”、“电气工程与自动化”国家级特色专业和“控制理论与控制工程”江苏省重点学科,以校大学生智能车、机器人大赛等学科竞赛指导委员会的专家为后盾,以高水平、标志性科技创新竞赛为抓手,以培养学生的创新精神和实践能力为目标,以深化教学改革为动力,以建立创新型人才培养模式为关键,坚持不懈地开展实践创新教育和教学探索。
  一、培养体系完备、培训方式多样
  基地以培养创新实践人才为中心,将尝试成功、实现创新、质疑提问、发现探索等权利还给学生,鼓励学生对问题发表不同看法,激发学生发现、提出、研究和解决问题的潜力,通过学生自主训练有效培养学生的实践创新能力。
  经过认真周密的计划和调研、精心细致的总结和凝练,形成了“三结合”、“两分解”的创新工作体系。
  1.“三结合”人才培养体系
  (1)实践课程与创新教育结合。在2008版和2012版本科教学大纲修订过程中充分考虑学生创新能力培养与专业教学改革和课程建设的衔接,相继开设了“创新研究型实验”、“机器人技术与创新实践”、“飞思卡尔嵌入式技术与创新实践”等一系列开放性创新实验和课程。在实践课程教育中渗透创新教育,结合实践课程教育进行创新教育,实施教育创新。
  (2)科研课题与创新教育结合。基地教师有意识地将科研课题申报与日常指导学生参与创新实践活动相结合,或将科研课题的相关内容融入创新教育实践和实验教学活动,如2012年基地教师申报并获准立项的“中央基本科研业务费科技项目‘小型智能汽车设计与研究’”就是典型的将教师科学研究与学生竞赛创新活动相结合的案例。教师们通过开放性实验项目等方式增加开放型、研究型实验学时,学生们通过参加国家、省级、校级科研训练计划接受创新基本素质教育,培养创新意识和创新思维能力。
  (3)科技竞赛与创新教育结合。将有代表性的科技竞赛活动作为创新教育的抓手,通过竞赛锻炼学生的实际动手操作能力,把创新教育融入到竞赛作品制作的过程中去,通过教师指导、学生自学、专题讲座、老学员带新学员、跨学科交叉授课、校级交流等方式潜移默化提升学生的科技创造力。
  2.“两分解”的具体工作方法
  (1)将科技竞赛进行创新项目分解。在基地内部实行竞赛目标分解、以项目形式实施、学生项目负责人制的管理模式。将创新大赛的规则和目标进行细致讨论,分解为若干个小课题,鼓励学生充分调研,提交“项目申请书”或“项目策划书”;指导教师组进行审核、讨论,根据情况进行任务调整和指导;项目负责学生具体实施,形成任务驱动、项目实施的模式。充分调动了学生的积极主动性,并可明确任务和目标,确保经费使用的可靠性。学生在完成课题的基础上,对参加的竞赛也相应地完成了准备和制作工作。[3]
  (2)将年度计划按照竞赛周期分解。在制定每年度工作计划总结的基础上,结合每年各类大赛的实际比赛时间和周期,以及寒暑假放假的具体实际情况,形成了以年度计划总结为纲、寒暑假培训和竞赛计划小结、单项竞赛计划小结为具体实施计划的管理模式,实际运行效果良好。
  二、制度特色鲜明、实际执行严格
  在学校相关制度的基础上,基地制定了《基地章程》、《周记制度》、《例会制度》、《承诺书制度》、《日常工作规则》、《保密协议》等一系列针对性较强的制度和文件,并严格执行。
  制定了《智能控制与系统大学生实践创新基地章程》,从学员选拔、活动组织等方面明确了基地的功能和作用;形成了学生日常“周记”制度,学生每隔一段时间提交一份“周记”性质的汇报材料,记录上一阶段的工作学习概要、问题和下一段的工作要点,既使指导教师清楚了学生的情况,也锻炼了学生的科研能力,起到了较好的督促监督作用;经过在实际指导过程中反复论证,形成了具有基地自主特色的《日常工作规范》和《例会制度》,针对学生的实际学习负担较重等情况,完善了基地工作规范;针对大部分竞赛活动地点都在外地举行、部分科技作品存在知识产权等情况,制定了《承诺书制度》和《保密协议制度》,有效地防止了意外情况的发生。
  三、师资结构合理、学生认可度高
  基地教师注重学习过程和项目进度的检查,通过“引导”+“答疑”取代“广播”+“笔试”,实施基于能力和过程的评价,而不是简单的对与错、百分制,引导学生认识到自主学习[4]的重要性、自我学习的责任,逐渐引导学生学会自我评价和自我总结提高。   基地拥有以6位教授为核心、18位教师组成的指导教师团队。基地指导教师人员年龄结构合理,职称结构和学历结构足以支撑基地创新活动和实践教学等工作,指导各主要创新竞赛的人员充足,保障有力。
  基地教师中有中国自动化学会机器人竞赛工作委员会常务委员1人,江苏省自动化学会机器人竞赛工作委员会委员1人;教授6人、副教授6人、讲师和实验师6人;41~50岁教师4人、36~40岁教师5人、31~35岁教师6人、26~30岁教师3人;具有博士学位的教师11人,博士在读教师6人,具有硕士学位的教师1人;指导挑战杯竞赛3人,机器人竞赛10人,智能车竞赛8人,过程控制竞赛2人。
  1.经验丰富、责任心强
  指导教师均是科研教学一线教师,大部分具有博士学位,均具有多年指导学生参加挑战杯、机器人等创新大赛的经验,大多年富力强,有着丰富的科研、教学经验。
  晚上、周六周日和寒暑假才是基地学生创新活动的高峰期,任务多、工作量大、占用课余时间和休息时间多,教师们责任心强,很多教师没有完整休息过寒暑假,全心全力投入到了创新活动的指导中。
  2.指导赛事多、投入精力大
  基地学生除了参加学校、学院的科技活动外,参加的省级以上的科技活动也比较多,其中较有影响力的比赛有中国机器人大赛、全国智能车大赛等。
  每次参赛学生少则十余人、多则数十人,指导教师都需要长时间跟随指导,而且有些比赛又分为预赛和复赛、分赛区和总决赛,涉及时间非常多,教师们投入了大量的精力和时间,得到了学生的一致认可。
  四、多学科学生参与、多层次培训结合
  基地通过“创新培训—科技竞赛—科研训练”等多层次的科技创新活动吸引多学科学生参与基地各类活动。
  1.创新培训
  基地每年有信电学院、机电学院、计算机学院、孙越崎学院、矿业学院、应用技术学院、徐海学院等多学院、多专业学生参加各类培训和创新实践活动。
  每学期初,通过公开招生的形式向全校招聘基地学员,近年来每次招聘均能吸引200余名学生参加统一笔试;经过选拔,招收120名左右、4个教学班的新学员进入到基地的基础培训阶段,安排学生参加以“创新研究型实验”、“机器人技术与创新实践”等课程为主的讲座式培训,经过基础机械理论、单片机基础、传感器基础的培训后,分小组制作一个小科技作品进行考核;经过选拔,从新学员中挑选80人左右分别进入电磁车、光电车、摄像头车、关节型机器人、机器人游中国、分拣搬运机器人、仿人竞速机器人、过程控制等兴趣项目小组。
  2. 科技竞赛
  每年各学院各专业学生在本基地参与培训和各类活动的人数达到200余人,主要参加中国机器人大赛、“飞思卡尔”全国智能车大赛、“西门子”全国过程控制大赛等在行业和国内较有影响力的创新教育活动,并积极参与中国矿业大学科技文化节系列竞赛活动和信电学院“院长杯”创新科技节竞赛。
  基地组织的科技活动参与的学生人数众多,承办的江苏省机器人大赛、中国机器人大赛和全国智能汽车竞赛等有影响力的学科竞赛,统计的参与人数合计达到3200余人次。
  3.科研训练
  基地积极组织学生参与并申报各类科研训练计划,年均获立项国家级、省级和校级项目近30项;鼓励基地学生结合科技活动申报相关专利,年均授予专利数20余项。
  五、建设成效显著,辐射作用较强
  基地经过近些年的不断努力,一方面锻炼和培养了大学生的能力和素质,为创新教育探讨了新的途径,参加科技创新活动和竞赛的学生,在创新能力、实践能力等方面都得到了极好的锻炼,在就业和保送研究生等方面表现了较强的竞争力。另一方面由于学生在各类大赛中成绩较好,中国矿业大学在江苏省和全国高校中树立了良好的形象,扩大了学校在全国的影响。
  1.社会影响较大
  在中国机器人大赛的赛场上,基地学生参赛的机器人作品在2008~2011年连续四年被中央电视台赛后遴选直播,2012年轮式搬运机器人又一次登上了央视节目;近5年来,基地主要参与组织的中国机器人大赛(徐州赛场)和全国大学生智能汽车竞赛(华东赛区)的竞赛活动被中央电视台、中国矿业报等十余家传统媒体报道,相关新闻在中青网、人民网、腾讯网、大学生网等几十家网络媒体广泛转载。这也从侧面反映了学生的科技创新实力,基地活动受到了社会媒体的广泛关注,对宣传学生实践创新能力,扩大学校的影响力发挥了重要的作用。
  2.辐射作用较强
  近5年来,累计接待40余家院校和单位参观、交流工作,与省内外高校保持了紧密的联系;通过签订《创新教育协作》协议等方式积极带动淮海地区高校。帮助十余所高校创建了创新实验室/基地、开设了创新课程、参加了科技创新大赛;帮助学校的民办二级学院建立了完善的创新培养体系,并为学生开设了机器人相关创新课程,现在民办二级学院创新实验室的主力指导教师李富强等人均为近年在我基地经过多年锻炼的学生毕业后留校的教师,民办二级学院在近5年的智能车、机器人等科技创新大赛上取得了较好的成绩。
  3.学生受益较多
  通过一系列的创新实践改革,极大地提高了大学生的创新意识和创新实践能力,增强了学生的竞争力;[5]在创新基地经过锻炼的学生在保研和就业方面明显优于其他学生。不少学生由于动手能力强,综合素质高,被推荐为特长生免试攻读硕士研究生。2012年经统计,曾经在基地培养锻炼一年以上的本科生中,有37名学生被保送,占保送生总数的30.3%;其中保送中国科学院等知名高校9人,占总保外学生的60%。部分学生经过基地的锻炼,走上了自主创业的道路,据不完全统计,近5年来,基地学生已累计成立科技公司十余家,部分公司已有了比较大的产值和社会影响力。
  4.建设成果丰硕
  近5年来,基地学生累计获各类科技创新类竞赛省级以上奖励100余项;学生授权专利90余项;学生发表各类文章40余篇;学生参与各级科研训练计划近80项。
  六、结语
  经过多年的教学实践和理论探索,中国矿业大学“智能控制与系统大学生实践创新基地”构建了具有鲜明基地特色的创新教育体系,培养了一批具有创新精神和实践能力的高素质人才,产生了一批具有实用价值的创新实践教育成果,有组织、有计划地开展了丰富多彩的创新实践活动,使学生在实践中发散思维,发挥聪明才智。
  参考文献:
  [1]朱志彪,侯海鸽,黄国珍.深化实验教学改革 努力培养创新人才[J].实验室研究与探索,2006,25(4):413-414,420.
  [2]赵宝华,寇国栋,汪翠琴,等.加强生物学实验教学示范中心建设 培养学生创新能力[J].实验技术与管理,2008,25(2):100-104.
  [3]曾荣华,罗一帆.探索综合与创新实验室的建设、开放与管理[J].实验技术与管理,2010,27(9):24-27.
  [4]牟海维,吕秀丽,王永涛,等.电子类大学生校内实习和创新教育基地建设的探讨与实践[J].实验技术与管理,2010,27(4):9-11,22.
  [5]刘艳,朱昌平,黄国铭.开放式电子信息类学生创新平台的层次化管理探索与实践[J].实验技术与管理,2009,26(3):165-167.
  (责任编辑:孙晴)
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