信息工程大學(xué)理學(xué)院運(yùn)籌學(xué)與控制論教研室 陳 冰 沈建京 張 強(qiáng) 郜 偉

強(qiáng)化外部交流，集成內(nèi)部資源，打造面向領(lǐng)域前沿的學(xué)員特長(zhǎng)俱樂(lè)部
——以智能機(jī)器人俱樂(lè)部為例

信息工程大學(xué)理學(xué)院運(yùn)籌學(xué)與控制論教研室 陳 冰 沈建京 張 強(qiáng) 郜 偉

軍內(nèi)外高校都積極開展課外科技創(chuàng)新活動(dòng)。信息工程大學(xué)以學(xué)員特長(zhǎng)俱樂(lè)部為手段，積極培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思想和實(shí)踐能力。本文從學(xué)員特長(zhǎng)俱樂(lè)部發(fā)展中的問(wèn)題入手，運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析深層次原因，梳理了面向軍隊(duì)院校的課外科技創(chuàng)新組織實(shí)施要素和關(guān)鍵點(diǎn)，設(shè)計(jì)規(guī)劃變革途徑，并得到智能機(jī)器人俱樂(lè)部運(yùn)行改革實(shí)際情況的佐證。

課外科技創(chuàng)新 軍隊(duì)院校 學(xué)員特長(zhǎng)俱樂(lè)部 因果圖

哈佛大學(xué)校長(zhǎng)普西認(rèn)為，是否有創(chuàng)造力，是一流人才和三流人才的分水嶺，開展課外科技活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的直接途徑。英國(guó)劍橋大學(xué)校長(zhǎng)愛莉森·理查德教授提出，學(xué)生能力的培養(yǎng)最重要的是學(xué)會(huì)提問(wèn)、探究和創(chuàng)造。通過(guò)高等教育培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)造精神有多種方法途徑，其中十分重要的途徑之一就是開展課外科技創(chuàng)新活動(dòng)。

課外科技創(chuàng)新活動(dòng)是指大學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和技能在課外從事學(xué)習(xí)、研討、實(shí)踐、創(chuàng)造的活動(dòng)。大學(xué)生課外科技活動(dòng)是指大學(xué)生群體在國(guó)家有關(guān)部門和學(xué)校的組織引導(dǎo)下，依靠教師的指導(dǎo)幫助，利用課余時(shí)間自主開展的一種科技學(xué)術(shù)活動(dòng)。

課外科技創(chuàng)新活動(dòng)可以按照層次、學(xué)科、單位和組織形式等不同角度進(jìn)行劃分。有的高校采取科技競(jìng)賽為導(dǎo)向的方式開展課外科技創(chuàng)新活動(dòng)，引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)過(guò)遴選、培訓(xùn)、參賽的過(guò)程，在高級(jí)學(xué)科競(jìng)賽當(dāng)中進(jìn)行創(chuàng)造力的錘煉；有的高校以面向?qū)W生的科研立項(xiàng)作為主要手段，指導(dǎo)學(xué)生開展課外科技創(chuàng)新活動(dòng)，進(jìn)一步規(guī)范學(xué)生投入科學(xué)思考與技術(shù)研發(fā)的習(xí)慣、流程；有的高校依托課外科技創(chuàng)新活動(dòng)進(jìn)行課程和平臺(tái)的創(chuàng)新建設(shè)。

地方院校需要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，以期在生產(chǎn)生活中開展創(chuàng)新；軍隊(duì)院校同樣需要培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)造精神和創(chuàng)造能力，用以在指揮崗位上實(shí)現(xiàn)“以正合，以奇勝”。信息工程大學(xué)開展課外科技活動(dòng)主要依托于學(xué)員綜合素質(zhì)項(xiàng)目的形式開展，其中的重要實(shí)施方式就是學(xué)員特長(zhǎng)俱樂(lè)部。自2012年起，大學(xué)就陸續(xù)組織學(xué)員特長(zhǎng)俱樂(lè)部超過(guò)30個(gè)，包括電子設(shè)計(jì)俱樂(lè)部、航模俱樂(lè)部、智能機(jī)器人俱樂(lè)部等主要開展課外科技創(chuàng)新活動(dòng)的俱樂(lè)部。

一、問(wèn)題的提出

通過(guò)數(shù)年的俱樂(lè)部活動(dòng)開展，可以說(shuō)課外科技創(chuàng)新活動(dòng)開展得有聲有色。一方面，幾個(gè)俱樂(lè)部先后在全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)軟件設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)航模比賽、全國(guó)機(jī)器人大賽中爭(zhēng)金奪銀，取得優(yōu)異成績(jī)。另一方面，各俱樂(lè)部都經(jīng)歷了從小到大、由弱漸強(qiáng)的發(fā)展歷程，人員、內(nèi)容、設(shè)備、場(chǎng)地、資金等關(guān)鍵要素逐步到位，課外科技活動(dòng)的開展與推廣躍上新水平。與此同時(shí)，各俱樂(lè)部初步總結(jié)了開展課外科技創(chuàng)新活動(dòng)的一些基本原則、路徑和實(shí)施方法，為后續(xù)工作開展積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

在取得成果的同時(shí)，通過(guò)學(xué)員特長(zhǎng)俱樂(lè)部這一形式開展課外科技創(chuàng)新，不可避免地暴露出一些問(wèn)題，主要體現(xiàn)在如下三個(gè)方面：一是學(xué)員組織松散，人員流動(dòng)性大；二是指導(dǎo)老師工作量大，績(jī)效不明顯；三是活動(dòng)組織范圍封閉，局限性較大。

上述問(wèn)題在不同的俱樂(lè)部有著不同程度的體現(xiàn)，在一定程度上制約了俱樂(lè)部的發(fā)展，也削弱了課外科技創(chuàng)新活動(dòng)的成效。

二、原因剖析與對(duì)策設(shè)計(jì)

前述問(wèn)題只是“癥狀”，而非“病因”。系統(tǒng)內(nèi)在的問(wèn)題，需要進(jìn)行系統(tǒng)分析。我們運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的因果圖方法進(jìn)行分析。

首先，本應(yīng)作為俱樂(lè)部主體成員的學(xué)員流動(dòng)性大和組織松散，本身就存在一定因果關(guān)聯(lián)。越是松散的組織，越是容易造成凝聚力缺乏，吸引力和約束力下降，從而造成人員流失。另學(xué)員參加俱樂(lè)部、投身課外科技創(chuàng)新活動(dòng)，有多重動(dòng)因：取得學(xué)分、學(xué)到技術(shù)、增長(zhǎng)見識(shí)與能力。按照教務(wù)部門的規(guī)定，學(xué)分以學(xué)期為單位進(jìn)行計(jì)算，因此，學(xué)員們是持續(xù)選擇一個(gè)俱樂(lè)部并投入課外科技創(chuàng)新，還是選一個(gè)學(xué)期拿到學(xué)分就迅速走人換課，在一定程度上可以作為一個(gè)俱樂(lè)部凝聚力和吸引力的衡量尺度。凝聚力來(lái)自特長(zhǎng)俱樂(lè)部?jī)?nèi)部組織的科學(xué)性和有效性；吸引力來(lái)自于課外科技創(chuàng)新活動(dòng)的技術(shù)含金量和成果可實(shí)現(xiàn)性。這一層面可以認(rèn)為，根本的原因在于俱樂(lè)部組織的科學(xué)性和有效性，如下圖所示：

其次，作為俱樂(lè)部主導(dǎo)者的指導(dǎo)老師所以面臨的“工作量大，績(jī)效不明顯”局面，也只是“癥狀”而已。究其原因，可以包括內(nèi)容設(shè)計(jì)、內(nèi)容執(zhí)行和相對(duì)收益三個(gè)方面。內(nèi)容設(shè)計(jì)方面，主要指指導(dǎo)老師為特長(zhǎng)俱樂(lè)部選定的課外科技創(chuàng)新方向是否正確、內(nèi)容是否合理、支撐資源是否充沛；內(nèi)容執(zhí)行方面，主要指指導(dǎo)老師群體的內(nèi)部分工協(xié)作是否明晰、資源調(diào)度是否合理、學(xué)員作用是否得到充分發(fā)揮；相對(duì)收益方面，主要指開展俱樂(lè)部指導(dǎo)工作，相對(duì)于其他教學(xué)、科研活動(dòng)是否更能夠“出成果”——這是一個(gè)不太好拿上臺(tái)面卻又絕對(duì)繞不開的話題。幾項(xiàng)因素間的因果關(guān)系如下圖所示：

最后，組織俱樂(lè)部開展課外科技創(chuàng)新活動(dòng)的范圍有限導(dǎo)致的局限性問(wèn)題，本質(zhì)上只是前述要素中“支持資源”和“組織有效性”的后果而已。

總的因果關(guān)系如下圖所示：

由上圖可見，最根本、也是最可控的要素，乃是俱樂(lè)部指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)的業(yè)務(wù)水平和組織水平，直接后果就是俱樂(lè)部創(chuàng)新方向的正確性、研究?jī)?nèi)容的合理性以及教師團(tuán)隊(duì)內(nèi)部分工明晰程度、支持資源的充沛程度、資源調(diào)度分配合理性、業(yè)務(wù)機(jī)關(guān)的政策認(rèn)可、學(xué)員組織的科學(xué)有效性。

上述因果分析集中體現(xiàn)了指導(dǎo)教師在整個(gè)活動(dòng)中的靈魂作用。與之對(duì)應(yīng)的，解決俱樂(lè)部發(fā)展的根本策略，就在于提升指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)的業(yè)務(wù)水平和組織能力，將教師個(gè)人的水平提升與團(tuán)隊(duì)的專業(yè)支撐并舉，將內(nèi)部資源的優(yōu)化運(yùn)用和外部資源的主動(dòng)拓展并重。

三、實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

信息工程大學(xué)智能機(jī)器人俱樂(lè)部（以下簡(jiǎn)稱“機(jī)器人俱樂(lè)部”）自2011年初組以來(lái)，經(jīng)歷4年發(fā)展，經(jīng)歷了前述諸多問(wèn)題，概況如下表所示：

指導(dǎo)教師/博士參訓(xùn)人數(shù)骨干人數(shù)活動(dòng)經(jīng)費(fèi)（萬(wàn)元）外部合作單位外部活動(dòng)2011 1/0 4 1 0.3無(wú)2012 1/0 6 1 0.5無(wú)2013 2/1 12 2 0.5無(wú)觀摩國(guó)賽2014 3/1 32 3 1.0 2觀摩國(guó)賽2015 4/2 45 7 3.0 4參加國(guó)賽

針對(duì)人員流動(dòng)性、教師工作量、活動(dòng)范圍等問(wèn)題，我們按照上述分析和設(shè)計(jì)，進(jìn)行了優(yōu)化改革。我們的做法可概括為三點(diǎn)：一是充實(shí)指導(dǎo)教師隊(duì)伍，引進(jìn)高學(xué)歷高水平指導(dǎo)教師，提升設(shè)計(jì)、教學(xué)和組織的科學(xué)性與有效性；二是以比賽為牽引，以學(xué)員為主體，發(fā)揮軍隊(duì)院校學(xué)員聽從命令、敢打敢拼的優(yōu)良作風(fēng)，充分調(diào)動(dòng)積極性，使之主動(dòng)投入課外科技創(chuàng)新活動(dòng)；三是積極開展對(duì)外交流，擴(kuò)大影響、突出實(shí)績(jī)，完善機(jī)制，持續(xù)發(fā)展。具體操作層面，依據(jù)如下要點(diǎn)開展：

1.理念清晰，目標(biāo)明確，依托現(xiàn)有專業(yè)基礎(chǔ)，科學(xué)選定方向與內(nèi)容

機(jī)器人俱樂(lè)部包括軟件和硬件兩個(gè)小方向。其中，軟件組以RoboCup機(jī)器人足球2D仿真為主要內(nèi)容，硬件組以RoboCup的旅游機(jī)器人尋跡為主要內(nèi)容。內(nèi)容的選定是基于我校軟件算法優(yōu)勢(shì)相對(duì)突出、缺乏機(jī)械工程專業(yè)支撐的現(xiàn)實(shí)條件，主動(dòng)規(guī)避大規(guī)模機(jī)械設(shè)計(jì)、制造的短板，盡可能揚(yáng)長(zhǎng)避短。

2.合理組織，持續(xù)積累，調(diào)動(dòng)學(xué)員主觀能動(dòng)，進(jìn)行技術(shù)和能力多維度培養(yǎng)

機(jī)器人俱樂(lè)部?jī)?yōu)先遴選骨干學(xué)員，重點(diǎn)培養(yǎng)、重點(diǎn)鍛煉，使之能夠承擔(dān)“老帶新”和日常事務(wù)性工作。如此一來(lái)，既可以錘煉學(xué)員，又可以減輕指導(dǎo)教師負(fù)擔(dān)。結(jié)合軍隊(duì)院校學(xué)員敢打敢拼的優(yōu)良作風(fēng)，智能機(jī)器人俱樂(lè)部組織學(xué)員進(jìn)行關(guān)鍵文獻(xiàn)的翻譯、整理，對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展進(jìn)行了有益積累。

3.樂(lè)觀爭(zhēng)取，積極協(xié)調(diào)，立足軍隊(duì)院?，F(xiàn)實(shí)，聚合校內(nèi)資源

軍隊(duì)院校等級(jí)嚴(yán)明，管理嚴(yán)格，行政主導(dǎo)特點(diǎn)鮮明，這一現(xiàn)實(shí)就要求指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)積極進(jìn)行縱向和橫向協(xié)調(diào)：縱向上向上級(jí)首長(zhǎng)機(jī)關(guān)爭(zhēng)取資源和政策支持；橫向上向兄弟單位協(xié)調(diào)人員、時(shí)間、場(chǎng)地支持。

4.謙虛學(xué)習(xí)，坦誠(chéng)交流，積極聯(lián)絡(luò)先進(jìn)院校，主動(dòng)開展訪學(xué)交流

機(jī)器人俱樂(lè)部建設(shè)的頭幾年，也經(jīng)歷了閉門造車、“自我感覺良好”的階段。隨著觀摩世界級(jí)高水平競(jìng)賽、參加全國(guó)性學(xué)術(shù)活動(dòng)，指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)明確了研究方向調(diào)整，主動(dòng)聯(lián)系中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、南京郵電大學(xué)、國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)、安徽工業(yè)大學(xué)等技術(shù)領(lǐng)先院校，開展訪問(wèn)、學(xué)習(xí)，邀請(qǐng)專家講學(xué)、培訓(xùn)，借助外力，實(shí)現(xiàn)提升。

5.持續(xù)研究，面向前沿，實(shí)現(xiàn)課外科技創(chuàng)新與專業(yè)研究方向的對(duì)接，力爭(zhēng)可持續(xù)發(fā)展

機(jī)器人俱樂(lè)部初建時(shí)以Lego MindStorm系統(tǒng)作為入門平臺(tái)。但是隨著研究深入，Lego的技術(shù)局限性和性價(jià)比問(wèn)題日益凸顯。機(jī)器人俱樂(lè)部及時(shí)調(diào)整方向，以RoboCup機(jī)器人足球賽和全國(guó)機(jī)器人大賽為牽引開展系列研究，并積極推薦指導(dǎo)教師攻讀人工智能相關(guān)方向的博士研究生，以RoboCup相關(guān)科目為研究?jī)?nèi)容，力爭(zhēng)指導(dǎo)教師業(yè)務(wù)能力和俱樂(lè)部活動(dòng)水平同步提升。

四、結(jié)論

學(xué)員特長(zhǎng)俱樂(lè)部作為具有軍隊(duì)院校特色的課外科技創(chuàng)新形式，具有強(qiáng)大的生命力和號(hào)召力，在實(shí)施學(xué)員特長(zhǎng)俱樂(lè)部的過(guò)程中，我們也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題和不足。

經(jīng)過(guò)分析我們認(rèn)為：指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)在整個(gè)活動(dòng)中的靈魂作用，其業(yè)務(wù)水平和組織水平直接影響到俱樂(lè)部創(chuàng)新方向的正確性、研究?jī)?nèi)容的合理性，直接關(guān)系團(tuán)隊(duì)內(nèi)部分工明晰程度、支持資源的充沛程度、資源調(diào)度分配合理性、業(yè)務(wù)機(jī)關(guān)的政策認(rèn)可、學(xué)員組織的科學(xué)有效性。解決俱樂(lè)部發(fā)展的根本策略就在于不斷優(yōu)化指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)的業(yè)務(wù)水平和組織能力，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部資源的有效聚集和外部資源的主動(dòng)拓展。

上述分析思路得到了智能機(jī)器人俱樂(lè)部的發(fā)展變革實(shí)踐的有效驗(yàn)證。

［l］任小龍，陳晏輝，李 波.大學(xué)生課外科技活動(dòng)中存在的問(wèn)題與對(duì)策［J］.中國(guó)青年研究，2005

［2］張 廷.論大學(xué)生課外科技活動(dòng)體系的構(gòu)建與實(shí)施［D］.武漢科技大學(xué)，2008

［3］鐘永光，賈曉菁，李 旭.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)［M］.北京：科學(xué)出版社，2009

ISSN2095-6711/Z01-2015-10-0237