大學生自動化技術(shù)創(chuàng)新中心建設(shè)探索與實踐

馬忠麗，劉宏達，呂淑平，王嘉男

（哈爾濱工程大學自動化學院，哈爾濱黑龍江 150001）

自動化技術(shù)是一門與控制論、信息論、計算機技術(shù)、電子學等有著十分密切關(guān)系的綜合性技術(shù)。自動化技術(shù)專業(yè)人才在國防、工業(yè)、環(huán)境、航空航天、船舶等領(lǐng)域都有廣泛需求。提高自動化技術(shù)專業(yè)人才綜合素質(zhì)，培養(yǎng)自動化技術(shù)創(chuàng)新型人才是高校教學的一項重要任務。

新世紀以來，“211工程”、“實驗教學示范中心”、“校企共建實驗室”、“大學生創(chuàng)新中心”等建設(shè)，使利于學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的硬件條件得到極大改善。其中“大學生創(chuàng)新中心”以其開放時間靈活、創(chuàng)新活動多樣、指導形式新穎、管理方式民主、學生主導性強等特點，成為學生創(chuàng)新活動進行的重要場所。

1 大學生自動化技術(shù)創(chuàng)新中心的建設(shè)理念與培養(yǎng)模式

哈爾濱工程大學大學生自動化技術(shù)創(chuàng)新中心最早形成于2006年。在國家重視高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的大環(huán)境下，在以創(chuàng)新中心建設(shè)科學、合理、有效、特色為前提，借助2010年黑龍江省新世紀教學改革工程項目“大學生自動化技術(shù)創(chuàng)新基地建設(shè)探索與實踐”的啟動，我們開始對創(chuàng)新中心的建設(shè)理念與模式、運行機制、系列創(chuàng)新課程、創(chuàng)新指導團隊、創(chuàng)新指導教師的激勵機制、創(chuàng)新課程考核方法以及創(chuàng)新中心運行管理等進行了全面探索和實踐。

1.1 大學生自動化技術(shù)創(chuàng)新中心建設(shè)理念

高校大學生創(chuàng)新中心建設(shè)不僅僅是創(chuàng)新場所與硬件設(shè)備的簡單擴建與增添，更重要的是要實現(xiàn)創(chuàng)新教育理念和模式的轉(zhuǎn)變。結(jié)合哈爾濱工程大學人才培養(yǎng)總體定位和目標，創(chuàng)新中心明確:以喚醒學生創(chuàng)新意識為主要任務，以培養(yǎng)學生自動化工程實踐能力、創(chuàng)新能力為核心目標，以學生創(chuàng)新教育“不斷線”，創(chuàng)新活動“四段式”為實施方案；以突出學生主體性、注重學生個性化培養(yǎng)，同時強化學生心理素質(zhì)的培育為重點，建立資源共享，校、院共建，突出學科優(yōu)勢和特色，科學化、人性化、可操作化的建設(shè)理念。

1.2 大學生自動化技術(shù)創(chuàng)新中心的培養(yǎng)模式

綜合我國和世界各國高等學校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的成功經(jīng)驗和我們自身的特點，我校對創(chuàng)新中心的創(chuàng)新型成才培養(yǎng)模式進行了設(shè)定:

（1）創(chuàng)新能力培養(yǎng)需要學生有扎實的理論基礎(chǔ)，注意引導學生加強理論基礎(chǔ)知識的學習和掌握，避免將創(chuàng)新能力培養(yǎng)變成單純工程能力的培養(yǎng)，造成學生的科學研究能力后勁不足；

（2）創(chuàng)新活動內(nèi)容要豐富、形式要多樣化，重視不同層次和興趣的學生的實際動手能力培養(yǎng)，除開出創(chuàng)新課程外，專題講座、交流座談、興趣小組、科創(chuàng)協(xié)會、競賽團隊、項目團隊都可以是創(chuàng)新活動形式；

（3）創(chuàng)新活動與學院的學科發(fā)展密切聯(lián)系，強調(diào)科研在學生創(chuàng)新中的促進作用，注重引導學生對相關(guān)學科領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和前沿發(fā)展動態(tài)的積極關(guān)注；

（4）創(chuàng)新活動中增強師生平等交流，強調(diào)教師的引導和協(xié)調(diào)作用，提高學生的主動參與意識；

（5）創(chuàng)新活動與社會需求密切聯(lián)系，強調(diào)創(chuàng)新的源動力來自于社會，增強學生的社會責任感和歷史使命感；

（6）創(chuàng)新活動與創(chuàng)業(yè)意識緊密聯(lián)系，不斷提高學生對創(chuàng)新成果向產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的意識，提高大學生的創(chuàng)業(yè)積極性和創(chuàng)業(yè)能力；

（7）創(chuàng)新活動中注重實效，對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)效果實行定期或不定期測試、調(diào)查和評估，廣泛通過畢業(yè)走向的信息反饋，總結(jié)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式中的不足，使創(chuàng)新人才培養(yǎng)措施更科學、更有效。

2 中心的運行機制

在明確大學生技術(shù)創(chuàng)新中心的建設(shè)理念和模式下，我們分4層建立了行政協(xié)調(diào)、功能交叉、地位平等的運行機制。

（1）學校層面。為推動大學生自動化技術(shù)創(chuàng)新中心的建設(shè)，學校對相關(guān)的工作作了具體的安排和部署。中心的創(chuàng)新課程的開設(shè)與教務處共同協(xié)商解決；創(chuàng)新中心的運行和管理在實驗室與資產(chǎn)管理處協(xié)調(diào)下解決；學生創(chuàng)新活動的組織在校團委幫助下解決；遇有三方以上交叉的內(nèi)容，由實驗室與資產(chǎn)管理處協(xié)調(diào)，共同協(xié)商解決。

（2）學院層面。創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)是衡量自動化學院人才培養(yǎng)能力和水平的一個重要方面。在學院這一層面的具體教學、科研、實驗、學生管理等工作，由學院相關(guān)部門共同協(xié)調(diào)，建立了由院長，副院長直接參與具體政策制定，科研實驗室主任、實驗教學中心主任參與具體工作實施，共同負責中心的建設(shè)及重大問題決策的這樣一個高效運行機制。

（3）中心層面。為充分調(diào)動學院資源優(yōu)勢和人才優(yōu)勢，以自動化技術(shù)創(chuàng)新中心、控制工程實驗教學中心和電氣工程實驗教學中心三者結(jié)合為主要形式，中心主任為主要責任人，中心和各科研實驗室全體教師為主要參與者，共同細致對創(chuàng)新中心的軟硬件條件進行討論和建設(shè)。

（4）學生層面。以創(chuàng)新中心、學院學生工作部門和學生科技創(chuàng)新協(xié)會三者結(jié)合的形式為主，以學生會各部門成員和創(chuàng)新中心學生科創(chuàng)導航員為組織者，引導各年級、各層次學生參與到創(chuàng)新活動中來，并為各類創(chuàng)新活動提供信息咨詢，課程培訓，技術(shù)、資金、場地、設(shè)備支持等。

實踐證明，上述運行機制，從學校、學院、教師和學生4個層面很好地保障了大學生創(chuàng)新中心的運行。

3 中心的軟環(huán)境建設(shè)

3.1 創(chuàng)新課程的建設(shè)

根據(jù)實際情況，創(chuàng)新中心開出系列創(chuàng)新課程和講座，主要包括教學計劃內(nèi)創(chuàng)新課程、創(chuàng)新競賽培訓課程、創(chuàng)新興趣培訓課程及講座、創(chuàng)新引導培訓講座。

3.1.1 教學計劃內(nèi)創(chuàng)新課程

借助2009版本科教學大綱的修訂，結(jié)合自動化學院專業(yè)和學科發(fā)展方向，學院以創(chuàng)新中心為牽引，開出首個面向本科生的創(chuàng)新類課程“創(chuàng)新認知與實踐”。該課程著重提升學生對電子、機械、電氣、檢測、控制等相互交叉的學科知識綜合認知和運用能力；采取以電子線路和傳感器知識為認知培養(yǎng)，以單片機、PLC 等開發(fā)及應用為普及教育，以參加電子創(chuàng)新等各種大學生競賽項目為創(chuàng)新提升，以機器人技術(shù)及應用為實戰(zhàn)的分層次的教學內(nèi)容，逐步建立學生的自動化技術(shù)創(chuàng)新能力。

3.1.2 創(chuàng)新競賽培訓課程

針對依托自動化技術(shù)創(chuàng)新中心舉辦的校級“啟航杯”、“極速挑戰(zhàn)杯”、“IEEE 電腦鼠走迷宮”和“五四杯”等參與人數(shù)眾多的競賽項目，在校、院兩級團委的支持下，創(chuàng)新中心開出“飛思卡爾單片機設(shè)計與制作”、“智能電腦鼠設(shè)計與制作”、“電子設(shè)計與制作”、“51單片機設(shè)計與制作”、“機器人設(shè)計與制作”等系列培訓課程。這些培訓課程采用預約申請的方式管理，采取講解與動手實驗同步的方式進行，指導教師以競賽創(chuàng)新指導團隊為主，注重加強培訓內(nèi)容的實用性。

3.1.3 創(chuàng)新興趣培訓課程

通過與學生反復交流，創(chuàng)新中心針對一些學生單純對學習某些知識具有濃厚興趣的情況開出創(chuàng)新興趣培訓課程或講座，如“FPGA 系列講座”、“嵌入式系統(tǒng)系列講座”、“傳感器知識系列講座”、“控制電機知識系列講座”等。課程安排靈活，開出時間以學生為主。培訓人員主要是有科研經(jīng)驗的青年教師和高年級研究生，內(nèi)容以學生感興趣和有用的知識為主，形式上采取講解與動手實驗同步，同時預留相關(guān)的實驗設(shè)計內(nèi)容交給學生自己完成。

3.1.4 創(chuàng)新引導培訓講座

某些學生在步入大學后，缺失了學習新知識、掌握新技能的動力，不知道該做什么，也不知道對什么感興趣。針對這類學生，通過與學生科技創(chuàng)新協(xié)會的反復交流，創(chuàng)新中心開出一些創(chuàng)新引導性培訓講座，如“機器人技術(shù)的發(fā)展和應用”、“自動化技術(shù)應用綜述”、“創(chuàng)翼學社新生交流會”等。這些培訓講座的開出一般需要預先提出場地和時間申請，與科技協(xié)會的學生確定好培訓內(nèi)容就可以進行。培訓人員主要是創(chuàng)新中心的專職教師和高年級研究生。講座內(nèi)容以引導學生了解所學專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和應用領(lǐng)域，喚醒學生的求知欲和創(chuàng)新意識為主，形式上采取多媒體介紹和參觀。

實踐證明，開出的不同層次的創(chuàng)新課程，可以滿足不同層面、不同要求的學生的需求，在普及中體現(xiàn)出因材施教的原則和拔尖人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標。

3.2 創(chuàng)新指導團隊的建設(shè)

創(chuàng)新中心目前已形成層次化、梯隊化的創(chuàng)新指導團隊，包括:科研創(chuàng)新指導團隊、青年教師創(chuàng)新指導團隊、研究生和高年級本科生創(chuàng)新指導團隊。

通過實踐，發(fā)現(xiàn)在語言教學中留白藝術(shù)的運用，能有效的促進幼兒的發(fā)展。我們將繼續(xù)研究探索語言教學中留白藝術(shù)的運用，并力求做到“留白”不“空白”，讓幼兒在語言領(lǐng)域中主動探索、主動交流、主動學習，收到“此處無聲勝有聲”的藝術(shù)效果。

3.2.1 科研創(chuàng)新指導團隊

團隊人員主要包括在科研一線的學術(shù)功底深厚和基礎(chǔ)理論扎實的教授及科研經(jīng)驗豐富的中青年教師。他們科研項目充分、科研能力強，本身就形成了一定規(guī)模的科研團隊。在創(chuàng)新指導中，他們一方面定期為學生開展科技知識交流、培訓和學術(shù)報告等工作；另一方面，他們還吸收有出色的創(chuàng)新能力和扎實基礎(chǔ)知識的學生進入科研團隊，實際參與科研項目的研發(fā)。在這種由創(chuàng)新指導團隊培養(yǎng)出的學生，不僅成為高水平研究生的主要來源，同時也在各類創(chuàng)新競賽中獲得良好成績。其中很多學生在步入高年級之后成為學生創(chuàng)新指導隊伍的主力。

3.2.2 競賽創(chuàng)新指導團隊

人員主要包括創(chuàng)新中心的專職教師、在教學一線具有一定科研能力和理論基礎(chǔ)的青年教師以及具有豐富競賽經(jīng)驗和一定科研經(jīng)驗的高年級學生。他們朝氣蓬勃，甘愿奉獻，易于交流。專職教師的管理能力和動手能力，加上青年教師的理論基礎(chǔ)和科研經(jīng)驗，再輔以高年級學生豐富的競賽經(jīng)驗和充沛精力，使得由他們根據(jù)不同學科方向和特長組成的競賽團隊成員，協(xié)作良好，運行科學。

3.2.3 創(chuàng)意創(chuàng)新指導團隊

指導人員主要包括創(chuàng)新中心的專職教師和高年級本科生和研究生。這類創(chuàng)新指導團隊主要是為滿足學生自選創(chuàng)新項目的實施而建立的。他們一方面為學生提供良好的硬件平臺，一方面參與學生的自選項目，既是指導者也是參與者和合作者，同時還可以通過及時的指導將產(chǎn)生的創(chuàng)新成果形成專利、論文等。由此即滿足了富有創(chuàng)意想法和創(chuàng)新精神的大學生的“創(chuàng)新夢”也及時將創(chuàng)新想法成果化。

3.3 學生創(chuàng)新科研項目組織

創(chuàng)新中心除鼓勵學生參加競賽外，還通過多種形式組織學生參加各種創(chuàng)新科研項目。創(chuàng)新科研項目包括國家或校級大學生科研訓練計劃項目、校級大學生科研立項、中心自主大學生科研立項等。

（1）國家或校級大學生科研訓練計劃項目。這類科研訓練計劃項目一般有嚴格的評選制度和評審制度。創(chuàng)新中心提供的服務主要包括:同學生一起對申請書的研究內(nèi)容和可行性進行探討；為學生推薦利于課題進行的指導教師；為學生提供科研訓練場地和常規(guī)測試儀器儀表；指導學生對科研訓練成果進行總結(jié)等。

（3）中心自主組織的大學生科研立項。這類大學生科研立項項目由創(chuàng)新中心自主組織，主要以學生自主申報和教師推薦相結(jié)合的原則進行立項。創(chuàng)新中心提供的服務主要包括:組織教師以實際科研和國家級競賽項目為主建立科研訓練項目庫；組織教師和學生雙向選擇建立固定的創(chuàng)新團隊；為學生提供科研項目研究的所有硬件條件；組織教師開設(shè)相應的培訓課程；組織教師和學生進行項目階段性成果和問題總結(jié)等。

這些大學生創(chuàng)新科研項目的實施，為學生創(chuàng)造了良好的軟硬件環(huán)境，為學生專注于科學研究、提高自身的創(chuàng)新能力起到了積極作用。

3.4 大學生創(chuàng)新活動指導教師的激勵機制

建立良好的長效激勵機制，使大學生創(chuàng)新活動指導教師的工作變被動為主動，為學生創(chuàng)新活動提供有益的指導。創(chuàng)新中心從績效考核、薪金報酬和公眾認可3個方面進行這一機制的推進工作。

（1）健全績效考核和職稱評聘體系。將創(chuàng)新指導成果切實納入到績效考核和職稱評聘有效材料中。創(chuàng)新成果包括:創(chuàng)新競賽獲獎、創(chuàng)新項目獲獎、創(chuàng)新發(fā)表論文、創(chuàng)新形成專利、指導創(chuàng)新學生的數(shù)量等等，學校和學院則根據(jù)創(chuàng)新中心的實際運行情況，鼓勵和支持創(chuàng)新中心聘任一定數(shù)量具有一定專長的專職創(chuàng)新指導教師，并在聘用條件和津貼核算方面給予相應的政策支持。

（2）建立報酬激勵體系。對于開出創(chuàng)新課程和培訓的教師，根據(jù)課程和培訓開出的情況，在學生和督導的監(jiān)督下，依據(jù)教學型教師核算工作量的辦法進行津貼核算；對于指導學生競賽的教師，根據(jù)每年指導競賽的數(shù)量和學生的數(shù)量，采取協(xié)商和競賽級別、成果相結(jié)合的辦法進行津貼核算；對于指導學生科研立項和科研訓練計劃項目的教師，則根據(jù)每年學生申請科研立項和科研訓練計劃項目的數(shù)量、項目的驗收情況和學生的意見反饋，進行津貼核算；對于負責學生創(chuàng)新活動日常管理的教師，根據(jù)一般實驗室的管理和制度以及在本實驗中心參與創(chuàng)新活動的學生總量，進行津貼核算；對常年從事創(chuàng)新指導的教師，學校考慮特別貢獻津貼補助。

（3）增進對創(chuàng)新和實驗指導教師的公眾認可度。雖然教師的公眾認可度主要取決于自身的素質(zhì)和水平，但高校管理層面要打破創(chuàng)新和實驗指導教師與教學型、科研型、學術(shù)型教師相比低人一等的傳統(tǒng)觀念。在學?；?qū)W校的學科建設(shè)、科研參與、職稱評聘、骨干教師培養(yǎng)等方面給予這類教師的平等話語權(quán)和參與權(quán)。

3.5 創(chuàng)新課程的考核

為正確評價創(chuàng)新中心開出的各類創(chuàng)新課程的效果，推進創(chuàng)新課程的不斷完善，中心對不同的創(chuàng)新課程制定了不同的考核方法。

3.5.1 教學計劃內(nèi)創(chuàng)新課程

目前，創(chuàng)新中心開出的面向本科生的創(chuàng)新類課程是“創(chuàng)新認知與實踐”。根據(jù)課程特點，課程最終以“設(shè)計報告”、“小論文”以及“實物”3 部分為考核內(nèi)容?！霸O(shè)計報告”反映學生在項目進行過程中所做的主要工作、主要成果以及經(jīng)驗教訓；“小論文”包括項目研究國內(nèi)外現(xiàn)狀、設(shè)計原理、設(shè)計方法和步驟、調(diào)試過程以及實物圖和項目結(jié)論等；“實物”的考核標準則是符合設(shè)計要求，具備基本功能。最終成績的給出采用考勤、實驗操作檢查、報告和小論文撰寫評閱、實物觀看、匯報與答辯相結(jié)合的方法。

3.5.2 教學計劃外創(chuàng)新培訓課程和講座

目前，創(chuàng)新中心開出的教學計劃外的創(chuàng)新培訓課程和講座，主要包括創(chuàng)新競賽培訓課程、創(chuàng)新興趣培訓課程和創(chuàng)新引導培訓講座。這些課程完全由學生自愿選擇參加。根據(jù)這些課程和講座的特點，以“小組定期討論”、“小組階段成果”和“專題報告”3部分為考核內(nèi)容?！靶〗M定期討論”主要考查學生對培訓內(nèi)容的參與、理解和掌握情況，推動學生由被動的知識接受轉(zhuǎn)化為主動的知識吸取。對于態(tài)度極不認真的學生采取引導、鼓勵與退出制相結(jié)合的原則，保證學生參與的積極性和主動性；“小組階段成果”主要考查經(jīng)過培訓后，學生參與各種創(chuàng)新活動取得的階段性成果，包括軟件算法、硬件電路、設(shè)計報告、撰寫論文、申請專利、參與競賽等。為鼓勵學生及時總結(jié)創(chuàng)新經(jīng)驗、體會和成果，提高學生對科學研究具體操作細節(jié)的認知能力，“專題報告”主要考查學生在參與各種創(chuàng)新活動過程中，個人綜合素質(zhì)能力的提升情況，包括科技寫作能力、溝通能力、團隊協(xié)作能力、語言表達能力、英語運用能力等，并鼓勵學生將總結(jié)的創(chuàng)新成果以口頭報告形式給出，提高學生對科學研究結(jié)果的總結(jié)能力。

3.6 創(chuàng)新中心日常的管理

為方便創(chuàng)新中心日常管理，提高開放效率，創(chuàng)新中心利用學校實驗室與資產(chǎn)管理處開發(fā)的實驗室綜合管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了固定資產(chǎn)和創(chuàng)新課程的網(wǎng)上管理，以及實驗室的學生刷卡管理；同時，創(chuàng)新中心又自行開發(fā)了元器件管理系統(tǒng)，實現(xiàn)元器件采購、存儲、消耗、借出、回收等的計算機管理，有利于元器件的合理使用；創(chuàng)新中心還自行開發(fā)了創(chuàng)新中心網(wǎng)站，實現(xiàn)創(chuàng)新中心所有資源的網(wǎng)絡共享，有利于學生隨時掌握創(chuàng)新中心運行動態(tài)，提高創(chuàng)新中心的學生認可度。

4 實踐效果與總結(jié)

自2009年末大學生自動化技術(shù)創(chuàng)新中心深入建設(shè)以來，本著邊建設(shè)、邊實踐、邊改進的原則，著力從多方面、多角度建設(shè)創(chuàng)新中心，使其成為高校培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的有力補充。3年來，創(chuàng)新中心指導學生參加各類創(chuàng)新科研項目近千項；主辦或承辦各級別大學生賽事10項；參與各級別大學生賽事近30項，獲得各類獎項近200項；開出各類創(chuàng)新課程和培訓近15門；有近30名學生通過創(chuàng)新活動獲得保研資格；有近50名學生成為創(chuàng)新中心各類大學生創(chuàng)新活動的主導者；更有近千名學生通過創(chuàng)新中心的各種創(chuàng)新活動，提高了對創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性的認識。2011年9月，在哈爾濱工程大學召開的全國高校實驗室開放交流會議上，大學生自動化技術(shù)創(chuàng)新中心作為重要的交流場所，得到多所高校同行的參觀和認可，并在中國教育報，中國教育電臺上得到了廣泛報道。

中國高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)之路任重而道遠，作為學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有益補充，哈爾濱工程大學大學生自動化技術(shù)創(chuàng)新中心會繼續(xù)腳踏實地，以學生為本，做好學生創(chuàng)新活動的有力支撐工作。

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