大学生机器人四创空间基地建设模式的探索

张良，陈宏

（太原理工大学工程训练中心，山西太原 030024）

从2002年4月起，教育部确定了包括中国人民大学在内的9 所高校为首批创新创业教育工作改革试点高校，我国高等学校创新创业教育改革工作至今已开展了十几年，在国家和地方的政策扶持与鼓励下，高校创新创业教育逐渐向系统化、规模化、多样化的方向探索，逐渐形成各具特色的创新创业教育模式。

建设大学生创新创业教育基地，是教育部加强大学生创新创业实践能力，全面推进双创教育改革的一项重要举措。目前，虽然我国高校在创新创业工作上功能主体类型多样，校内管理中隶属关系亦不尽相同，但创新创业教育基地建设的目的和功能始终十分明确，即：“推动高等学校加强创新创业工作的深入开展，深化高等学校教育综合改革，不断提高学生的创新创业知识和技能，提高高校毕业生创业就业质量，落实国家创新驱动发展战略、 促进经济提质增效升级”[1]。基于此，在当前的管理机制下，如何更加有效地实现创新创业实践教育的目标，如何在管理形式多元、师资资源分散于全校的情况下将创新创业实践教育基地工作做得更加扎实有效，如何根据社会发展的需要去培养高等应用型人才，已经成为高校的紧迫任务。

在这样的宏观背景下，太原理工大学机器人四创空间基地坚持知识、能力、素质协调发展和以应用型、创新型能力培养为核心的教育理念，以“丰富学校生活，培养动手能力；锻炼意志品质，培养团队精神；激发创新精神，培养科学兴趣”为目标，加强学生实践能力、创新能力和创业能力的培养。

1 机器人四创空间基地建设的意义

机器人四创空间基地中所谓的“四创”是指大学生创新创业实践教育中创新、创意、创客、创业四种精神，而机器人研究则代表太原理工大学（以下简称“我校”）作为一所工科类院校开展创新创业实践教育的落脚点。根据国务院印发的《中国制造2025》通知中所涉及的十个领域，机器人就是某中之一，培养学生在机器人方面的制作与研发能力，就是在当前新工科的大环境下，有目的地去培养学生的创新实践能力，为学生们搭建一个具有工程应用特色的创新创业环境，将双创教育落到实处，做出特色。

对于大多数工科专业的大学生而言，“机器人”“人工智能”“先进制造”等这些热门词汇他们并不陌生，并且有很多学生在他们当初选择专业的时候就是希望今后能够从事相关的工作与研究，我校机器人四创空间基地的建设初衷亦是如此。以各类机器人为载体，从小组头脑风暴开始，根据任务要求提出创意点或创新点，讨论得出初步方案后进行总体设计，通过理论验证与计算对设计的合理性进行判断，再进行各部件的加工制作、装配，以及布置电气控制部分与程序设计，最后根据实验与调试的反馈对设计细节进行优化。在这一过程中，我们将创客的概念引入其中，利用GYB、SYB培训课程的内容去引导学生们将设计制作的机器人转化为创业的产品，对学生进行创业意识培训与创业计划培训，先通过“帽子制作”“现金流游戏”等一些生动而有趣的活动让学生们对创业产生想法，形成创业构思并制定创业企划书，再通过市场调研和问卷调查的方式预先对产品进行市场定位，结合设计方案与合理性分析结果确定各部分零件的材料、类型与制作方式，最后经过创业答辩、 知识产权计划及产品路演等环节使学生们由创意出发，经过创新和创业培训后培养成为一名合格的创客，最终在学生的成长之路上洒下创业的种子。

2 机器人四创空间基地建设内容

创业实践教育基地的建设与发展是“大众创业、万众创新”重要发展战略的题中之义，是高校工程应用开展创业实践教育的重要举措。我校机器人四创空间基地项目来源于教育部产学合作协同育人项目平台，2016年11月开始建设，2017年9月验收合格并投入使用，建筑面积1 200 m2，基地主要分为十大区域：头脑风暴创意区、创新创业培训区、项目创新实训区、中试区、创业孵化区、路演大厅、创客训练区、创新实践制作区、多媒体应用区和电子工艺创作区。

2.1 头脑风暴创意区

作为实体交流互动区，不仅可以方便师生交流互动，通过头脑风暴、沙龙等方式启发学生产生创意点并了解该如何创新，学生们还可以参与到最新技术研发讨论，利用线上渠道拓展课堂，使更多学生远程参与交流学习。

2.2 创新创业培训区

设立双创讲解专用课堂，对学生进行初步创业意识培训，同时邀请校内外知名人士与企业讲解最新技术研发成果，为学生提供项目准备支持。

2.3 项目创新实训区

为学生在产品模型制作过程中提供专用实训场地及各类工具、试验和检验设备，同时，学生们要根据自己的产品制定创业企划书。

2.4 中试区

学生完成项目初步设计后，可以用较长时间对产品进行稳定性、合规性及安全性等各类性能测试，学校将组织教师与相应从业人员组成评审团队对每个项目进行评估，首先是评估项目的技术难度，确保该项目的创意不易被复制，具有一定的前瞻性，其次，要看生产出来的产品是否值得推广，保证该项目的商业价值。

2.5 创业孵化区

根据学生项目进展过程及初步成果进行甄选，为已初具规模或想法独特、 有创新特色的项目提供进一步创业孵化支持，帮助学生完成专利申报、构建产品推广计划等，最终达到“四创”目的。

2.6 路演大厅

这个区域主要有两大特色：一是形象墙，二是展示台。形象墙包括荣誉证书墙和各类活动照片墙，展示台主要是用于学生向全校乃至社会展示自己的创新创业成果，邀请相关企业进行深度推广，落实校企合作方针，共建产学研合作基地。

2.7 创客训练区

为有想法的各类创客提供项目指导，方案规划及具体实施措施，营造一种大众创业、万众创新的氛围。

2.8 创新实践制作区

针对创客在创新实践制作过程中所需要的场地、器材、材料和工具问题提供全方位解决方案。

2.9 多媒体应用区

通过区域所配套的各类多媒体器材，一方面便于培训的开展，使学生更加直观的体会创新理念；另一方面也可以用于对学生创新项目进行包装，利用光影原理提升项目内涵，使推广更加直接有效。

2.10 电子工艺创作区

利用较为成熟的电子工艺技术对学生进行培训，培养学生电气产品生产的工艺素养和质量意识、 成本意识和市场意识，同时在项目创新制作过程中提供电子工艺方面技术支持。

3 机器人四创空间基地建设初步成果

机器人四创空间基地以我校国家级实验教学示范中心——工程训练中心为平台，引导学生在锻炼动手能力的同时强化创新创业实践能力的培养。对于学生而言，他们经历了一次从创新创意点到创业路演，再到成为一名创客的全过程体验活动，尽管大多数的产品最终未能走向市场，但在这一过程中通过创业意识培训、市场调查报告、创业企划书的编写、产品各零部件的设计等一系列环节，学生们对创业所需的基本要素有了深刻的认识，从创业体验中理解所学专业课的内涵，让双创实践教育成为学历教育的一种拓展与延伸。还有一小部分学生通过机器人四创空间基地的孵化，将自己的创新创意作品转化为创业项目，由四创空间基地组织大家去参加校级、 省级以及全国的创新创业大赛，用比赛来对项目的成功与否做出客观的评判，同时，一些投资人作为大赛的评委也会对表现良好的项目进行投资，帮助创客们迈出关键性的一步。

经过多年的准备和近两年的不断探索，我校机器人四创空间基地已完成二百余人的创新创业实践教育，参与了15 个创新项目的制作，目前，已经注册公司的有一个项目团队，申请专利的有两个项目，还在进行的有三个项目。组织举办了校级创新创意大赛和慕课大赛，参加各类课外科技竞赛十余项，获得奖项30 余项，接受媒体采访报道十余次，参与项目团队的学生们不但把自己的创意和点子变成了现实，而且还要把这些项目的制作过程讲出来，实现创新创业全过程育人。自2017年以来接待了校内外、省内外、国内外60 多批参观考察者，并且以此为基础在2017年我校成功申报并获批了教育部首批深化创新创业教育改革示范高校，2017年被授予山西省首批省级双创示范基地，机器人团队在2017年全国科技双创周上被评为“创响山西” 十大创新创业团队，2018年教师节被学校表彰被评为“优秀创新创业团队”。

4 四创空间基地的拓展方向

4.1 构建多学科课程体系

双创教育不是我们的首创，国外众多的高校很早就形成了比较完善的创新创业教育模式，其教育体系日趋完善，具有丰富的教学经验[2]。我国在这方面起步较晚，目前还处在比较初级的阶段，主要以模仿为主，并没有形成具有我国特色的双创教育理论和模式。2019年全国两会政府工作报告提出，坚持创新引领发展，培育壮大新动能。发挥我国人力人才资源丰富、国内市场巨大等综合优势，改革创新科技研发和产业化应用机制，大力培育专业精神，促进新旧动能接续转换。在双创教育课程体系中应更加注重多学科多领域知识的交叉融合，与学历教育的课程体系进行有效结合，可以汲取STEAM 教育的精髓，融合科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术/人文（Art）和数学（Mathematics）等学科知识，借助开源硬件、3D打印和激光切割机等现代化技术设备，为学生提供系统化的基础训练。

对于设置双创课程的重点，应从多学科知识的综合迁移应用以及创新实践出发，使得双创课程的内容体系不再是传统模式，通过主题、项目或活动的形式来组建整个课程体系，以系统性、创新性与协同性为课程特点，由低层次到高层次阶梯布局课程，“入门级”课程侧重基础知识的学习，比如机械基础、电路原理等；中级课程着眼于较为复杂的技能训练，比如数控机床操作、激光切割机的实用、电路设计、3D 打印机的使用等；高级课程将导入创业训练，将项目推向市场，解决现实问题，探索新方案，开发新产品。

4.2 加强教师队伍建设，培养双创教育舵手

目前绝大多数高校中，创新创业教育是在创客空间进行，属于课外实践活动，认为教师无须再像传统课堂教学那样担负那么大的责任了。其实不然，在“双一流”学科建设、新工科建设的大背景下对双创教育教师的要求不仅没有弱化，反而更重了，作为双创教育的设计师与领头人，充分利用创客空间去引导学生打破固定思维模式，寻找并选择双创项目，培养学生企业家精神等，都是教师在双创教育中责任的体现。为了适应新形势下的双创教育，教师应该具备一些相关方面的核心能力：首先，熟练掌握机械、电子、计算机等学科知识，这是双创教学最基本的技能要求；其次，具有较强的工程应用实践能力，熟悉材料和常用组件的选择，能够熟练地使用，组装和调试常用的设备和仪器；最后，为适应灵活的创客团队教学，教师还应具备良好的组织、管理和协调能力，要善于激发学生的创意，引导学生设计并研究自己感兴趣的项目，通过各类教学设备的组合运用帮助学生实现产品样品制作。

5 结语

高校创客空间的建立，是将多方资源进行有效整合，遵循开源共享的原则，为企业与高校、教师与学生提供了一个便于交流、分享和创新的平台。高校可以以工程训练中心、 实验教学示范中心以及各级重点实验室等教学科研单位为基础，建设设备齐全、功能丰富、现代化的校园“众创空间”，实现产、学、研、用协同创新。在创客空间建设过程中，不一定要豪华气派，但一定要实用，容纳性强，实现线上与线下相融合、创新与创业相结合。汇聚多方优势，引导学生从封闭的学习平台走向社会舞台，将社会真正所需要的产品研发项目引进校园和课堂，同时也可以与社会众创空间进行对接，通过更高的平台对校内的优秀创客项目进行二次孵化，与各行各业的创客分享创意，让资源利用最大化、最优化，实现全面的优势互补，共同创新[3]。