張良,陳宏
(太原理工大學工程訓練中心,山西太原 030024)
從2002年4月起,教育部確定了包括中國人民大學在內的9 所高校為首批創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育工作改革試點高校,我國高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革工作至今已開展了十幾年,在國家和地方的政策扶持與鼓勵下,高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育逐漸向系統(tǒng)化、規(guī)?;⒍鄻踊姆较蛱剿鳎饾u形成各具特色的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式。
建設大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育基地,是教育部加強大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力,全面推進雙創(chuàng)教育改革的一項重要舉措。目前,雖然我國高校在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作上功能主體類型多樣,校內管理中隸屬關系亦不盡相同,但創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育基地建設的目的和功能始終十分明確,即:“推動高等學校加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作的深入開展,深化高等學校教育綜合改革,不斷提高學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識和技能,提高高校畢業(yè)生創(chuàng)業(yè)就業(yè)質量,落實國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略、 促進經(jīng)濟提質增效升級”[1]?;诖?,在當前的管理機制下,如何更加有效地實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教育的目標,如何在管理形式多元、師資資源分散于全校的情況下將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教育基地工作做得更加扎實有效,如何根據(jù)社會發(fā)展的需要去培養(yǎng)高等應用型人才,已經(jīng)成為高校的緊迫任務。
在這樣的宏觀背景下,太原理工大學機器人四創(chuàng)空間基地堅持知識、能力、素質協(xié)調發(fā)展和以應用型、創(chuàng)新型能力培養(yǎng)為核心的教育理念,以“豐富學校生活,培養(yǎng)動手能力;鍛煉意志品質,培養(yǎng)團隊精神;激發(fā)創(chuàng)新精神,培養(yǎng)科學興趣”為目標,加強學生實踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。
機器人四創(chuàng)空間基地中所謂的“四創(chuàng)”是指大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教育中創(chuàng)新、創(chuàng)意、創(chuàng)客、創(chuàng)業(yè)四種精神,而機器人研究則代表太原理工大學(以下簡稱“我?!保┳鳛橐凰た祁愒盒i_展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教育的落腳點。根據(jù)國務院印發(fā)的《中國制造2025》通知中所涉及的十個領域,機器人就是某中之一,培養(yǎng)學生在機器人方面的制作與研發(fā)能力,就是在當前新工科的大環(huán)境下,有目的地去培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力,為學生們搭建一個具有工程應用特色的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境,將雙創(chuàng)教育落到實處,做出特色。
對于大多數(shù)工科專業(yè)的大學生而言,“機器人”“人工智能”“先進制造”等這些熱門詞匯他們并不陌生,并且有很多學生在他們當初選擇專業(yè)的時候就是希望今后能夠從事相關的工作與研究,我校機器人四創(chuàng)空間基地的建設初衷亦是如此。以各類機器人為載體,從小組頭腦風暴開始,根據(jù)任務要求提出創(chuàng)意點或創(chuàng)新點,討論得出初步方案后進行總體設計,通過理論驗證與計算對設計的合理性進行判斷,再進行各部件的加工制作、裝配,以及布置電氣控制部分與程序設計,最后根據(jù)實驗與調試的反饋對設計細節(jié)進行優(yōu)化。在這一過程中,我們將創(chuàng)客的概念引入其中,利用GYB、SYB培訓課程的內容去引導學生們將設計制作的機器人轉化為創(chuàng)業(yè)的產(chǎn)品,對學生進行創(chuàng)業(yè)意識培訓與創(chuàng)業(yè)計劃培訓,先通過“帽子制作”“現(xiàn)金流游戲”等一些生動而有趣的活動讓學生們對創(chuàng)業(yè)產(chǎn)生想法,形成創(chuàng)業(yè)構思并制定創(chuàng)業(yè)企劃書,再通過市場調研和問卷調查的方式預先對產(chǎn)品進行市場定位,結合設計方案與合理性分析結果確定各部分零件的材料、類型與制作方式,最后經(jīng)過創(chuàng)業(yè)答辯、 知識產(chǎn)權計劃及產(chǎn)品路演等環(huán)節(jié)使學生們由創(chuàng)意出發(fā),經(jīng)過創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)培訓后培養(yǎng)成為一名合格的創(chuàng)客,最終在學生的成長之路上灑下創(chuàng)業(yè)的種子。
創(chuàng)業(yè)實踐教育基地的建設與發(fā)展是“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”重要發(fā)展戰(zhàn)略的題中之義,是高校工程應用開展創(chuàng)業(yè)實踐教育的重要舉措。我校機器人四創(chuàng)空間基地項目來源于教育部產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目平臺,2016年11月開始建設,2017年9月驗收合格并投入使用,建筑面積1 200 m2,基地主要分為十大區(qū)域:頭腦風暴創(chuàng)意區(qū)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培訓區(qū)、項目創(chuàng)新實訓區(qū)、中試區(qū)、創(chuàng)業(yè)孵化區(qū)、路演大廳、創(chuàng)客訓練區(qū)、創(chuàng)新實踐制作區(qū)、多媒體應用區(qū)和電子工藝創(chuàng)作區(qū)。
作為實體交流互動區(qū),不僅可以方便師生交流互動,通過頭腦風暴、沙龍等方式啟發(fā)學生產(chǎn)生創(chuàng)意點并了解該如何創(chuàng)新,學生們還可以參與到最新技術研發(fā)討論,利用線上渠道拓展課堂,使更多學生遠程參與交流學習。
設立雙創(chuàng)講解專用課堂,對學生進行初步創(chuàng)業(yè)意識培訓,同時邀請校內外知名人士與企業(yè)講解最新技術研發(fā)成果,為學生提供項目準備支持。
為學生在產(chǎn)品模型制作過程中提供專用實訓場地及各類工具、試驗和檢驗設備,同時,學生們要根據(jù)自己的產(chǎn)品制定創(chuàng)業(yè)企劃書。
學生完成項目初步設計后,可以用較長時間對產(chǎn)品進行穩(wěn)定性、合規(guī)性及安全性等各類性能測試,學校將組織教師與相應從業(yè)人員組成評審團隊對每個項目進行評估,首先是評估項目的技術難度,確保該項目的創(chuàng)意不易被復制,具有一定的前瞻性,其次,要看生產(chǎn)出來的產(chǎn)品是否值得推廣,保證該項目的商業(yè)價值。
根據(jù)學生項目進展過程及初步成果進行甄選,為已初具規(guī)?;蛳敕í毺?、 有創(chuàng)新特色的項目提供進一步創(chuàng)業(yè)孵化支持,幫助學生完成專利申報、構建產(chǎn)品推廣計劃等,最終達到“四創(chuàng)”目的。
這個區(qū)域主要有兩大特色:一是形象墻,二是展示臺。形象墻包括榮譽證書墻和各類活動照片墻,展示臺主要是用于學生向全校乃至社會展示自己的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果,邀請相關企業(yè)進行深度推廣,落實校企合作方針,共建產(chǎn)學研合作基地。
為有想法的各類創(chuàng)客提供項目指導,方案規(guī)劃及具體實施措施,營造一種大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的氛圍。
針對創(chuàng)客在創(chuàng)新實踐制作過程中所需要的場地、器材、材料和工具問題提供全方位解決方案。
通過區(qū)域所配套的各類多媒體器材,一方面便于培訓的開展,使學生更加直觀的體會創(chuàng)新理念;另一方面也可以用于對學生創(chuàng)新項目進行包裝,利用光影原理提升項目內涵,使推廣更加直接有效。
利用較為成熟的電子工藝技術對學生進行培訓,培養(yǎng)學生電氣產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝素養(yǎng)和質量意識、 成本意識和市場意識,同時在項目創(chuàng)新制作過程中提供電子工藝方面技術支持。
機器人四創(chuàng)空間基地以我校國家級實驗教學示范中心——工程訓練中心為平臺,引導學生在鍛煉動手能力的同時強化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力的培養(yǎng)。對于學生而言,他們經(jīng)歷了一次從創(chuàng)新創(chuàng)意點到創(chuàng)業(yè)路演,再到成為一名創(chuàng)客的全過程體驗活動,盡管大多數(shù)的產(chǎn)品最終未能走向市場,但在這一過程中通過創(chuàng)業(yè)意識培訓、市場調查報告、創(chuàng)業(yè)企劃書的編寫、產(chǎn)品各零部件的設計等一系列環(huán)節(jié),學生們對創(chuàng)業(yè)所需的基本要素有了深刻的認識,從創(chuàng)業(yè)體驗中理解所學專業(yè)課的內涵,讓雙創(chuàng)實踐教育成為學歷教育的一種拓展與延伸。還有一小部分學生通過機器人四創(chuàng)空間基地的孵化,將自己的創(chuàng)新創(chuàng)意作品轉化為創(chuàng)業(yè)項目,由四創(chuàng)空間基地組織大家去參加校級、 省級以及全國的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,用比賽來對項目的成功與否做出客觀的評判,同時,一些投資人作為大賽的評委也會對表現(xiàn)良好的項目進行投資,幫助創(chuàng)客們邁出關鍵性的一步。
經(jīng)過多年的準備和近兩年的不斷探索,我校機器人四創(chuàng)空間基地已完成二百余人的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教育,參與了15 個創(chuàng)新項目的制作,目前,已經(jīng)注冊公司的有一個項目團隊,申請專利的有兩個項目,還在進行的有三個項目。組織舉辦了校級創(chuàng)新創(chuàng)意大賽和慕課大賽,參加各類課外科技競賽十余項,獲得獎項30 余項,接受媒體采訪報道十余次,參與項目團隊的學生們不但把自己的創(chuàng)意和點子變成了現(xiàn)實,而且還要把這些項目的制作過程講出來,實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)全過程育人。自2017年以來接待了校內外、省內外、國內外60 多批參觀考察者,并且以此為基礎在2017年我校成功申報并獲批了教育部首批深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革示范高校,2017年被授予山西省首批省級雙創(chuàng)示范基地,機器人團隊在2017年全國科技雙創(chuàng)周上被評為“創(chuàng)響山西” 十大創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊,2018年教師節(jié)被學校表彰被評為“優(yōu)秀創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊”。
雙創(chuàng)教育不是我們的首創(chuàng),國外眾多的高校很早就形成了比較完善的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式,其教育體系日趨完善,具有豐富的教學經(jīng)驗[2]。我國在這方面起步較晚,目前還處在比較初級的階段,主要以模仿為主,并沒有形成具有我國特色的雙創(chuàng)教育理論和模式。2019年全國兩會政府工作報告提出,堅持創(chuàng)新引領發(fā)展,培育壯大新動能。發(fā)揮我國人力人才資源豐富、國內市場巨大等綜合優(yōu)勢,改革創(chuàng)新科技研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應用機制,大力培育專業(yè)精神,促進新舊動能接續(xù)轉換。在雙創(chuàng)教育課程體系中應更加注重多學科多領域知識的交叉融合,與學歷教育的課程體系進行有效結合,可以汲取STEAM 教育的精髓,融合科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、藝術/人文(Art)和數(shù)學(Mathematics)等學科知識,借助開源硬件、3D打印和激光切割機等現(xiàn)代化技術設備,為學生提供系統(tǒng)化的基礎訓練。
對于設置雙創(chuàng)課程的重點,應從多學科知識的綜合遷移應用以及創(chuàng)新實踐出發(fā),使得雙創(chuàng)課程的內容體系不再是傳統(tǒng)模式,通過主題、項目或活動的形式來組建整個課程體系,以系統(tǒng)性、創(chuàng)新性與協(xié)同性為課程特點,由低層次到高層次階梯布局課程,“入門級”課程側重基礎知識的學習,比如機械基礎、電路原理等;中級課程著眼于較為復雜的技能訓練,比如數(shù)控機床操作、激光切割機的實用、電路設計、3D 打印機的使用等;高級課程將導入創(chuàng)業(yè)訓練,將項目推向市場,解決現(xiàn)實問題,探索新方案,開發(fā)新產(chǎn)品。
目前絕大多數(shù)高校中,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是在創(chuàng)客空間進行,屬于課外實踐活動,認為教師無須再像傳統(tǒng)課堂教學那樣擔負那么大的責任了。其實不然,在“雙一流”學科建設、新工科建設的大背景下對雙創(chuàng)教育教師的要求不僅沒有弱化,反而更重了,作為雙創(chuàng)教育的設計師與領頭人,充分利用創(chuàng)客空間去引導學生打破固定思維模式,尋找并選擇雙創(chuàng)項目,培養(yǎng)學生企業(yè)家精神等,都是教師在雙創(chuàng)教育中責任的體現(xiàn)。為了適應新形勢下的雙創(chuàng)教育,教師應該具備一些相關方面的核心能力:首先,熟練掌握機械、電子、計算機等學科知識,這是雙創(chuàng)教學最基本的技能要求;其次,具有較強的工程應用實踐能力,熟悉材料和常用組件的選擇,能夠熟練地使用,組裝和調試常用的設備和儀器;最后,為適應靈活的創(chuàng)客團隊教學,教師還應具備良好的組織、管理和協(xié)調能力,要善于激發(fā)學生的創(chuàng)意,引導學生設計并研究自己感興趣的項目,通過各類教學設備的組合運用幫助學生實現(xiàn)產(chǎn)品樣品制作。
高校創(chuàng)客空間的建立,是將多方資源進行有效整合,遵循開源共享的原則,為企業(yè)與高校、教師與學生提供了一個便于交流、分享和創(chuàng)新的平臺。高??梢砸怨こ逃柧氈行?、 實驗教學示范中心以及各級重點實驗室等教學科研單位為基礎,建設設備齊全、功能豐富、現(xiàn)代化的校園“眾創(chuàng)空間”,實現(xiàn)產(chǎn)、學、研、用協(xié)同創(chuàng)新。在創(chuàng)客空間建設過程中,不一定要豪華氣派,但一定要實用,容納性強,實現(xiàn)線上與線下相融合、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)相結合。匯聚多方優(yōu)勢,引導學生從封閉的學習平臺走向社會舞臺,將社會真正所需要的產(chǎn)品研發(fā)項目引進校園和課堂,同時也可以與社會眾創(chuàng)空間進行對接,通過更高的平臺對校內的優(yōu)秀創(chuàng)客項目進行二次孵化,與各行各業(yè)的創(chuàng)客分享創(chuàng)意,讓資源利用最大化、最優(yōu)化,實現(xiàn)全面的優(yōu)勢互補,共同創(chuàng)新[3]。