协同理论视域下地方高校工科创新创业人才培养体系分析与构建
2019-07-01奚雪峰付保川张兄武
奚雪峰,付保川,张兄武,柳 军
(1.苏州科技大学 电子与信息工程学院,江苏苏州 215009;2.苏州科技大学天平学院,江苏苏州 215009)
0 引 言
新的时代背景和社会需求,对教育改革发展提出了新的要求,对创新创业人才培养提出了更高的目标。如何充分协同高校、政府、社会(企业)多方力量,构建大学生创新创业人才培养体系,是摆在我国高校教育面前的一项重要课题。
从研究非平衡开放系统的内部协同机制入手,运用自发形成有序时空结构和功能结构的协同学理论(Synergetics)[1-2],面向地方高校工科信息类创新创业人才培养构建培养体系,并将其应用于我校电子与信息工程学院大学生创新科研训练中心(Student Research Training,SRT中心)的创建和运行过程中。
1 协同学理论基础
协同学理论于20世纪70年代提出,是基于系统论、信息论、控制论、突变论等众多现代科学成果研究基础上逐渐形成和发展起来的新兴学科,其主要特点在于:提出既包括微观单一性,又服从宏观普适性的统一世界;进一步指出,客观世界中的物质系统运行存在着一种“自组织”的协作运行机制。这启发我们,在开展工科创新创业人才培养过程中,一方面要发挥高校在这个过程中的主体引导职能,另一方面也要借助校企合作、校政扶持,促进不同客体之间相互依托、相互协作,共同促进创新创业人才成长。
1.1 自组织原理
协同学理论提出:不依赖外界特定干涉就能获得某种稳定时空及功能结构的一个系统,是自组织的;这里的“自组织”实际上表示为系统保持和产生新功能的能力。系统的自组织性越强,推动子系统之间的协同作用越大,从而不断达到系统新的稳定状态,形成新的时间、空间或时空有序结构。
1.2 控制变量支配原理
系统在自组织过程中,内部的各类子系统、参量或因素对系统的状态影响有着不同的差异性。在远离系统临界点时,这种差异性和不平衡性受到抑制,不会表现出来;而当系统在与外部系统交互过程中,内部控制参量发生改变,接近临界点时,这种差异和不平衡性就表现出来,并且反过来能够区分控制参量的影响程度,找出系统中担当主要影响或主导作用的控制变量,即为慢变量。由此,我们在面临一类复杂多变量的系统时,可以将其分解为仅有少数慢变量的可控系统,从而降低系统处理维度,这对解决实际系统问题非常有帮助。
1.3 序参量原理
序参量是指在系统演化过程中,来源于系统内部,从无到有,并能够指示出新结构形成的一类特殊的慢变量。在早期系统处于无序结构状态时,序参量是无法形成并且难以识别的;当系统运行趋近临界点,各个子系统之间形成合作关系,协同行动时,才可以形成序参量;而一旦形成,序参量就成为主宰系统演化过程的力量,也即成为上节支配原理中提到的某种慢变量。鉴于序参量的重要作用,尽早识别系统中的序参量,对于运用协同基本理论研究构建高校工科创新创业人才培养体系,具有特别重要的意义。
2 工科学生创新创业人才培养体系
2.1 培养体系内涵要素
协同学理论中的序参量原理表明在构建可控系统过程中需要从慢变量中寻找来源从而形成新系统的主导控制序参量;而根据控制变量原理,慢变量并不能直接从可见的控制参量中识别出来,而是需要不断激励系统运行使其接近临界点时才能表现出来。
由此可见,识别系统的可见控制参量,激励系统运行达到临界点,是构建协同可控新系统的重要条件。如图1所示,多方协同的创新创业人才培养体系内涵要素共包含静态协同实体、常规运行关系、动态激励要素3大类12种控制参量。
首先,识别多方协同实体。明确系统参与的实体是分析构建创新人才培养系统的基本要素。为提高创新型人才培养的社会适应性,实现创新人才培养与社会需求的有效对接,根据“优势互补”原则识别来自兄弟高校、地方政府、社会企业以及学生家庭的参与实体共4种,发挥不同主体协作培养人才的优势[3]。其次,识别系统运行关系。创新创业人才培养得以长期实施的关键因素是需要维持系统的正常运行关系。为确保有效运行,高校有必要牵头建立以“合作共赢、共同发展”为理念的校企联合培养管理制度、保障制度,其中队伍保障、组织机构必须以高校为主体实施,而管理制度、思想保障、物质保障,则可以采取多方协同方式,实现有效运行。第三,识别动态激励要素。动态激励要素是一个系统中为数不多的主要慢变量,同时也担负着推进系统进入临界点、发现序参量的使命。合理有效的评价体系和奖励机制是我们当前系统可见的慢变量。多方协同主体的管理部门,可以基于利益驱动机制和内在需求机制,完善双创人才培养质量评价体系,制定相关激励政策,增强多方合作的积极性[4]。随着团队竞争和协作的展开,我们慢慢发现“创新文化”是支配新系统的序参量;换句话说,高校创新创业新系统得以长期稳定运行的根本,在于创新文化建设的繁荣与否。创新文化包括创新精神、创业意识、创业文化氛围,尤其是能否形成深深根植于高校办学发展历史自身的创新优势特色。
图1 大学生创新创业人才培养体系
2.2 协同理论与大学生创新创业人才培养体系的契合性
2.2.1 创新创业人才培养体系具有序参量特征
根据协同学理论,一个非平衡系统的演化方向受控于序参量,它是各个子系统协同合作的成果、表征和度量。同时,序参量也是系统长期演化过程形成的产物,竞争对手不容易在短期内仿制;抓住了序参量建设,也就抓住了系统演化的本质问题。
对一所大学而言,创新创业人才培养机制中的物质保障、组织机构、队伍保障、管理制度等可以依靠高校内部或外部的物质、信息、人力等资源来获得,相对而言,这些资源较为容易经由学校组织的推行来实现。但是创新创业人才培养机制中的创新文化是一所大学在长期历史发展过程中不断吸收、锤炼、融合教学、专业、社会需求等各类特色而形成的,反过来又与院校自身优势特色紧密结合,一般难以被其他高校模仿或复制。蕴含在创新文化中的优势特色一旦形成,就必定具有较大的稳定性,不易改变,在创新创业人才培养机制构建与运行中起到主导和支配作用,因此具有序参量特征。
2.2.2 创新创业人才培养体系具有面向控制变量的开放性和非平衡性
协同理论认为,一个系统由无序转变为有序,尽管起主要作用的是内部协同机制,但同时在演变过程中所需的物质、能量、信息等控制变量也需要外部环境来提供。这就要求系统具有开放特性。而当系统控制变量在开放的环境下发生变化时,系统与外部环境的物质、能量和信息交换,系统内部各个要素的相互关系和地位、协同方式和程度也会随之变化,表现为系统的非平衡性。
我国当代的创新创业人才培养机制并不是一开始就有的,而是随着全球经济发展的变化而变化。当前全球经济竞争已经日益变换为科技力的竞争,尤其是核心技术,如芯片设计与制造、人工智能等这些影响到国家发展命脉的科技实力,必须实现自主创新,否则就要受制于人;而科技力的竞争其实质就是人才的竞争。在此形势下,高素质创新创业型人才培养成为当务之急。此外,随着经济战略转型升级,迫切需要大量创新创业型人才,因而提升创新创业型人才发展的总体水平也是支持国家发展的内在需求[5]。随着我国创新驱动发展国家战略的提出,为提高大学生创新创业能力,提升高校创新育人意识与水平,形成“大众创业、万众创新”的产业转型发展新格局,进一步向高校提出了构建和发展大学生创新创业人才培养机制的新要求。同时随着社会经济的发展,企业产业变化,政府角色转换,学生个体特点的不断变化,必将不断打破创新创业人才培养机制的现有平衡,补充新的内容,使其内涵和外延得到完善扩充。因此,创新创业人才培养机制具有面向控制变量的开放性和非平衡特征。
2.2.3 创新创业人才培养体系具有竞争与协同发展的自组织特征
协同理论认为,系统通过自组织能力不断演进,实现形态、属性和结构变化发展的内在动力是子系统之间的非线性相互作用。这种作用力既体现竞争,又包含协同,是系统变化运动的根本原因。
大学生创新创业人才培养机制构建和运行中存在诸多协同与竞争的因素。第一,高校培养的毕业生与企业生产一线需求之间还存在一定程度的脱节,人才培养与社会需求间需要紧密协同。第二,由于信息存在不对称,高校、政府、社会企业两两之间存在资源利用不合理,协同合作不到位的现象,迫切需要加强协同合作,实现资源利用最大化。第三,学科交叉融合是实现科技创新的重要突破。推进高校学科专业间的协同,有利于快速实现创新突破,形成科技创业增长点。但同时,相同地区的高校与高校之间,同类学科的发展与地位可能存在竞争;高校与政府之间培养目标与地区发展规划可能存在竞争;一个高校内部,在资源有限的情况下,学科发展不可能齐头并进,必定有重点与非重点、优先和非优先发展之间的竞争。
3 实践成效
在上述大学生创新创业人才培养体系的指导下,我校近年来在电子与信息工程学院创立大学生创新科研训练(SRT)中心,率先开展创新创业人才培养实践探索。
3.1 校企专业共建,责任共担,利益共享
以实施“卓越计划”为契机,SRT中心搭建校企协同平台,开展校企深度合作人才培养。2014年9月开始,与达内科技联合进行计算机科学与技术(嵌入式培养)专业的共建与人才培养;与上海尚强信息科技有限公司联合实施“ORACLE实验班”教学;与研华(中国)科技联合实施“研华班”教学。通过与企业联合,共同制订人才培养规格及人才培养方案;通过工程师进课堂,将企业的工程实践案例引入到专业培养过程中,使学生真正接触到企业一线的真实案例。一方面提高学生的学习兴趣,另一方面在工程案例与项目的驱动下,提高学生的实践创新能力。此外,将苏州镒升机器人科技有限公司的机器人相关课程、苏州电器科学研究院的电气测试相关课程引入课堂也在实施过程中。
在SRT中心设立“百企讲堂”,企业管理者或技术骨干定期进入校园,开展技术与管理讲座。通过讲座,引导学生建立和巩固专业思想,了解技术发展、企业文化;获取企业人才需求的第一手资料,便于学生根据自身实际,制订学习计划,增强实践能力培养,提升工程素质,提高创新创业能力。
在毕业设计阶段,部分学生毕业设计课题来自SRT中心协调安排的合作企业或是学生就业实习单位的相关课题[4],通过指派校内指导教师与企业工程师一起联合指导学生的毕业工作。其中企业工程师依据企业工程规范要求,指导学生完成项目(或产品)设计;校内教师负责进度控制、文档写作规范等方面的指导。通过联合毕业设计,大大提高学生的工程实践能力和毕业设计质量;同时在完成毕业设计的过程中,了解和掌握企业工程项目的实施规范,提前熟悉企业生产、工作环境,为进入企业提前做好准备。例如,通信工程专业学生在联合研究课题中开发的“面向残障人士的智能家居引导系统”,获得江苏省大学生优秀毕业设计一等奖。此外,近几年由SRT中心老师集体指导的毕业设计,还获得多项江苏省大学生优秀团队毕业设计奖。
3.2 企业“微项目”进入学生课外训练体系
为了进一步满足课内外相结合的工程实践训练,校企合作联盟企业及教师在科研和技术服务过程中,为SRT中心的学生训练建立了“微项目”库。近年来,苏州国贸酝领、天平数字科技、苏州热工研究院等行业领军企业已经提供了40多个企业“微项目”;利用这些适合不同专业学生训练的“微项目”,SRT中心为学生提供了从基础技能到系统能力训练的“练兵场”。
3.3 课内外科技活动与创新创业竞赛
在SRT中心,一大批学生在指导教师团队的指导下,进行了系列科技活动和创新创业活动。近年来,在大学生科技项目、创新创业大赛、学科竞赛中,取得了包括全国大学生电子设计大赛一等奖、创青春全国大学生移动互联网大赛一等奖、全国大学生软件服务外包创新创业大赛二等奖等在内奖项共160余项;申请或取得专利、软件著作权40余项;学生第一作者发表论文30余篇;学生注册创业公司十多家,并成功落地多家运营实体。
3.4 指向工程回归的校内课程教学改革
在SRT中心构建的校内校外课程联合体系中,针对校内课程开展了大幅度的改革和改进,从基础课程群和专业基础课程群的设计、调整,到教学内容、教学模式、教学手段等诸多方面都作了大量向工程倾斜的实践探索。
根据电子信息实践类课程目标和学生特点,面向实践项目需求,结合我校大学生具体能力特点,采用迭代优化的软件过程模型来设计教学内容,评定教学效果;同时,在项目实施过程中,引入市场竞标机制,构建仿真模拟开发环境,组织教学实践[6];以经典例题和习题为对象,指导学生挖掘并还原出工程背景,在充满不确定性的探索教学环境中取得显著效果。
在校企合作以及教师的科技服务过程中,通过与企业的合作与服务,接受企业工程研发培训,SRT中心不断加强专业指导教师工程设计、创造及管理能力等工程经历的锻炼,使教师更新知识、开阔视野和提高教学业务水平。通过多种形式的实践活动,锻炼和培养了一支具有工程经验的教师队伍,实现了工程型教学团队的培育与成长。
通过上述一系列举措,SRT中心进一步增进了师生团结协作关系,锻炼了学生的科研、实践能力,提高了电子学院毕业生的核心竞争力,真正在电子学院形成了“多层次、宽领域、立体化”的创新型人才培养新格局;吸引了大批优秀的专业教师参与到大学生创新、创业能力培养的过程中来。
近3年来,SRT中心指导学生参加全国、省部级、苏州市各类学科竞赛达 300多人次,获得各类奖项共计160余项,其中全国比赛获奖50余项、省部级80余项;指导学生申请大学生创新创业项目共计40项,其中国家级项目8项,省级项目12项;组织实施各类微项目40余项,积极推动和促进研究成果转化,服务地方经济转型升级。经过SRT中心的实践创新能力培养,一批学生先后进入国内外知名企业,如阿里巴巴、甲骨文、惠普(中国公司)、同程网等,其创新实践能力得到行业广泛认可。