职业院校学生创新能力培养的思考与实践

张志利 汤海梅 马晓明

（天津中德应用技术大学，天津300350）

职业院校学生创新能力培养的思考与实践

张志利 汤海梅 马晓明

（天津中德应用技术大学，天津300350）

针对职业院校存在的缺少开放性创新实验室、缺乏混合技术团队和对学生创新能力培养不够，造成学生参与创新活动较少，学生创新思维活跃度较低的问题，提出培养学生创新能力的思路、培养方案、保障措施和运行机制。经过多年的实践探索，在学生创新能力培养方面取得良好的成效。

职业院校；人才培养；创新能力

一、前言

学生创新能力的培养，是素质教育的重要组成部分和教育教学的重要任务。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央坚持实施创新驱动发展战略，就是要把蕴藏在亿万民众中的创造力发挥出来。李克强总理说：“创新是推动国家发展和社会进步的不竭动力。当今世界各国的竞争，实际上是创新的竞争。”高等教育要着力围绕服务国家创新发展，促进大众创业、万众创新，培育更多创新型人才。

职业院校是我国重要的技术技能型人才输出基地，支撑了中国制造业的发展。受到传统教学的影响，我国职业院校的教学侧重于技术技能熟练化，人才的创新能力较低[1-3]。因此，如何培养学生创新意识，提升职业院校学生的创新能力，是职业教育需要深入思考的问题[3]。

二、职业院校学生创新能力培养中存在的问题

传统的职业技能大赛中，学生多以相同或相近专业组队，队员基本掌握相同技术背景。考核内容集中在技术的熟练程度和配合熟练程度方面。对于不同技术背景、多技术协作考核程度较低。目前，除了职业技能大赛以外，以新兴产业、行业为导向的新赛项不断出现[4]，比如：“TI杯”全国大学生电子设计竞赛、全国大学生“西门子杯”工业自动化挑战赛、“飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛、“台达杯”高校自动化设计大赛等创新性应用技术大赛。该类型竞赛考察的是学生团队的创新能力和知识综合应用能力，而创新能力的培养恰恰是职业院校的薄弱环节。

通过问卷调查、现场交流和走访调研等方式，发现就职业院校学生创新能力培养而言主要存在以下几个方面的问题。

1.缺乏开放性创新实验室

很多学校开放性实验实训室的设置多围绕职业技能大赛设定，没有建立专用的、开放的、设备设施齐全的、实训耗材充裕的学生创新实训实验室。有少数学校有这类实验室，但是未向全校学生全面开放，也没有制定完善的管理运行制度[4]。部分高职院校的开放性实训实验室是属于实训中心管理，由于部门之间沟通不顺畅，院系间很难根据竞赛需要，及时调用设备、分配日常训练耗材[5-6]。

2.没有混合技术团队

创新性应用技术大赛考察内容包括嵌入式技术、电子装配、系统设计、软件编程、行业知识应用等技术，考核学生解决行业生产中实际问题的综合能力。面对行业知识和技术高度综合的赛项，要求参赛师生在各个技术方向都有深厚的功底，只有组建混合技术的团队，才能在赛场上获得优异成绩。但是，混合技术团队建立难度大，一是要求学生在长期训练中依据自己的爱好和技术专长对自己的发展有清晰的定位，在某一技术方向深入的学习；二是要求指导教师具有不同的技术背景，组成指导团队；三是要有合适的创新项目，引导混合技术团队的协作完成。因此，学生平时训练学习时，没有机会组建混合技术训练团队。

3.缺乏专业的训练和指导

传统的职业技能大赛是围绕真实职业岗位的工作过程、任务和能力要求编制比赛内容，重点考查选手的实际动手能力、规范操作水平等[7]。但是新兴赛项没有固定的职业岗位要求，主要考察学生专业知识综合运用和创新能力，要求学生必须有长期的经验积累，不可能通过突击训练取得好的比赛成绩。参加综合技能创新性应用大赛，需要至少1-2年的长期训练过程，需要项目化创新思维训练。很少有学校制订过为期1年以上的系统化竞赛训练方案。

综合技能创新应用赛项的指导教师团队需要具备不同的技术背景，这样才能有效指导学生参加各类赛项，而高职院校具有不同技术背景的指导教师团队组队存在一定困难，更难以长期合作指导参赛学生训练。

三、学生创新能力培养措施

1.成立智能产品设计与工程坊开放实验室

智能产品设计与工程坊开放实验室向全校学生开放，由智能制造学院负责管理。开放实验室配置了专用的电子产品开发平台、自动化控制系统开发平台、机器人模型开发平台；配备了专用的测试及开发仪器设备。如单片机、ARM、DSP、FPGA开发平台，配备了西门子PLC开发平台、三菱PLC开发平台、乐高机器人开发平台；配备了各类赛项中应用的传感器、执行单元、电机驱动等模块；配有小型数控铣床、3D打印机、回流焊焊接台、元器件柜等设备设施。为学生训练区的8个工位配置了示波器、信号发生器等仪器仪表。

开放性创新实验室按照企业研发中心组织模式设计，以企业产品研发流程为参考对象设计训练流程，依据学生理论知识学习进度设计训练项目，依次锻炼学生的逻辑思维能力和创新能力，掌握创新性产品开发流程。组织架构图如图1所示，每一个部门是一个工作区域。

图1 智能产品设计与工程坊组织架构图

实训项目工作流程按照企业研发流程执行，流程图如图2所示。

图2 实训项目流程图

在实验室管理方面，制定了实验室规章制度，明确了指导教师和学生的职责。指导教师职责包括管理实验室的资产、编制和实施学期训练计划、制订和实施项目考核方案、指导学生比赛等；学生的职责包括实验室耗材管理、卫生管理、安全管理、工作日志管理的规定等[8]。

2.组建混合技术团队

以智能制造学院学生为主体，按照一定比例吸收其他专业背景的学生，比如：物联网技术专业、工业设计专业、机电一体化专业、无人机专业、航空电子专业等。混合技术团队组建和培养方案如下。

（1）学生分阶段培养

基础技术训练阶段：以一年级学生为主，实施大众化创新教育，以自由设计小产品为基础，了解产品的初步设计，制作方法，引发大学生的创新积极性。引导学生选择自己喜欢的技术方向，比如：上位机软件技术、嵌入式技术、PLC技术、结构设计等等。

综合设计创新培养阶段：以高校二、三年级学生为主，培养创新与综合制作能力，在该阶段由不同技术方向、不同专业背景的学生组成兴趣小组，以往年竞赛题目作为训练题目，并积极参加各类竞赛。

科研创新能力培养阶段：以高校三、四年级学生为主，培养自主创新能力，在参加各类竞赛的同时参与老师的科研项目和学生科技创新项目。

（2）动态选拔制度

创新实验室面向全体学生开放，不设置严格的退出机制，学生学习过程中可以自动退出和加入，指导教师不限制同学的加入和退出。但是，在关键大赛和项目参与过程中，指导教师采用动态选拔制度，针对不同的赛项和科研项目公开选拔优秀同学参加，激励学生不断前进。

3.组建创新能力培养指导教师团队

为培养学生的创新能力、行业技能综合应用能力，组建了跨专业、多种技术背景的创新能力培养指导教师团队。该团队以智能制造学院教师为主体，聘请相关专业教师作为顾问。教师团队根据大赛赛程或项目需求制定一年的培训工作计划，申请相关的材料和费用。在指导教师选拔方面，依据以下原则：教师必须有企业研发背景，熟悉产品研发流程；教师必须有专业技术特长，在某一技术方向有深厚功底，例如嵌入式技术、PLC技术、结构设计技术等。

创新能力培养指导教师团队根据大赛和项目需求动态组合。自动化专业教师组建PLC综合应用技能指导团队，指导学生参加智能电梯大赛、西门子挑战杯大赛等赛项；智能控制专业教师组建嵌入式技术指导团队，聘请航空航天、汽车电子等专业教师为顾问，指导学生参加全国大学生电子设计竞赛、飞思卡尔智能车大赛等赛项；与西觅亚公司合作，组建乐高学生机器人创新指导教师团队，指导学生参加各类机器人创新创意大赛。

四、学生创新能力培养的保障措施

1.场地保障

成立智能产品设计与工程坊开放实验室，该实验室面向全校学生开放，配备了完备的设备和器件。实验室面积约为100平米，可供8组24名同学同时开展项目研究。

学院乐高机器人创新实验室和智能机器人技术研究所、自动化技术研究所两个科研机构，向学校学生开放，总面积达240平米，基本满足学生课外科技活动及创新应用大赛训练的要求。

2.经费保障

（1）设立学生科技创新专项项目

学校设有学生科技创新专项经费，单个项目支持经费在2000-10，000元不等。参与学生创新能力培养团队活动的学生，每年必须参加一个创新项目小组，申报学生科技创新项目，获得学校支持经费。

（2）核拨创新性应用大赛经费

根据大赛性质和规模，每项赛事专项经费不低于10，000元，另设大赛专项设备采购经费。二级学院也为参加大赛的团队提供经费支撑，参加大赛的耗材由二级学院解决。

（3）用好教师科研经费

学生创新能力培养团队教师目前参与国家级项目2项，主持天津市自然科学基金项目5项，各类局级课题和横向课题8项，为学生参与科研项目、培养创新能力提供了经费和项目支撑。

（4）发挥应用型本科专业专项资金作用

笔者所在学校是全国第一所应用型本科院校，在应用型本科人才培养过程中，为每个本科班级配备了优秀的专业导师进行学业指导，并且每个班级每年有10，000元创新能力培养专项经费。

五、学生创新能力培养成效

1.学生科技创新成果显著

通过开展创新能力培养，2013年至2016年共申报学校学生科技创新项目60多项，参与学生累计达300多人次。共获得学校学生科技创新项目特等奖2项、一等奖2项、二等奖和三等奖若干项。科技创新活动的数量和质量明显高于2010年至2013年。

2.学生参加创新应用大赛成绩突出

2013年至2016年，学生参加“TI杯”全国电子设计竞赛，获天津市一等奖1项、二等奖5项、三等奖9项；参加“西门子杯”工业自动化挑战赛获华北赛区一等奖4项、全国二等奖1项；参加“台达杯”高校自动化设计大赛获二等奖1项；参加全国大学生物联网设计大赛获二等奖1项。

3.就业质量逐步提高

通过统计，在每年毕业生招聘会上，参加过创新能力培训的毕业生收到几家用人单位的录用通知的比例明显高于全校平均水平，且专业对口率高、薪资待遇好。根据历年学生就业调查报告和毕业回访数据来看，受过创新能力培养的学生从事专业技术工作、薪资福利比较好。例如：2011级杨富强同学，经过1年的创新能力培养，毕业后在企业从事电池保护技术的研发工作，表现优异。2015年离开公司，开始创业，创业方向为无人机电池保护装置。

通过毕业生回访，学生认为学校的创新能力培养对他们掌握专业技术、养成严谨的逻辑思维、培养创新意识等方面产生了非常重要的影响。创新能力训练是培养优秀学生的沃土，是培养适应产业转型升级和企业技术创新需要的创新型技术技能人才的助推剂[8]。通过三年的实践，学院学生创新能力的培养模式取得了良好的效果。

[1]刘东菊，汤国明，陈晓曦，等.全国职业院校技能大赛对教学改革与发展的影响力研究[J].职业技术教育，2015（10）：30-34.

[2]王洪，黄国庆.浅谈职业院校学生创新能力培养[J].职教论坛，2015（35）：82-85.

[3]何静.高职院校学生创新能力培养研究[D].华中师范大学，2008.

[4]秦虹，胡洁.全国职业院校技能大赛对职业教育理念和观念的影响[J].教育研究，2011（11）：76-81.

[5]张宏玉.地方高校实验室建设管理的探索与实践[J].实验技术与管理，2016（7）：4-7，32.

[6]陈莉欣，郭辉，秦昌明.地方高校实验室建设与管理的探索与实践[J].实验技术与管理，2012（3）：188-190.

[7]荣华伟，钱小明，钱静珠.关于高校实验室开放管理的探索与实践[J].实验技术与管理，2014（12）：233-236.

[8]谭琢麒.实训室教学模式研究[J].山西财经大学学报，2013（S2）：83，93.

（责任编辑：张华凡）

Cultivating Students’Creative Abilities in Vocational Colleges

ZHANG Zhili,TANG Haimei,MA Xiaoming
（Tianjin Sino-German University of Applied Sciences,Tianjin 300350,China）

Aiming at the fact that vocational college students do not participate in scientific research activities and do not have enough initiative thinking,some ideas for cultivating students’innovation and scientific research abilities were put forward.After years of practice and research,good results have been achieved.This paper introduced the training scheme,guarantee measures,operation mechanism and the results of the practice in our university,which have both reference significance and promotion values for the cultivation of students’innovative abilities in application-oriented vocational colleges.

vocational colleges;personnel training;innovation ability

G710

张志利（1978—），男，高级工程师，研究方向：信息采集与信号处理、职业教学方法。

天津市应用基础与前沿技术研究计划重点项目（15JCZDJC39000）；天津市科技特派员项目（15JCTPJC58700）。