科技创新团队模式与本科生创新创业能力培养的若干思考——基于北京科技大学竞技机器人队的调查

陈 平 周昭丞

(北京科技大学 机械工程学院，北京 100083)

一、研究背景

创新能力和创造意识是衡量一个大学生能否灵活合理运用所学理论知识的一个重要方面，而培养这种能力和意识是一个学校素质教育的重要组成部分[1]。2015年，国务院印发了《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》(以下简称《意见》)，《意见》中提出，深化高等学校创新创业教育改革，是国家实施创新驱动发展战略、促进经济体制增效升级的迫切需要[2]。因此，教育部要求国内大学全面实施创新创业教育，并将创新创业教育作为推进大学生就业和高等教育改革的重要手段，将其贯穿高校人才培养的整个过程。鉴于本科教育具有更强的自主性与综合性，并且本科阶段是大学生学习能力和创新思维都处于较高状态的一个阶段，因此，教育部部长陈宝生2018年提出，现阶段大学人才培养要坚持“以本为本”的理念，将本科生培养放在大学教育体系的最关键一环[3]。

现阶段中国传统教学中存在课堂教学内容与时代发展相脱节以及实践环节相对薄弱等问题，已经无法满足当今社会发展对于创新型人才的需求[4]。实践教育是大学生人才培养体系的重要一环，关系到大学生创新能力培养与教育质量的提高[5]。近年来随着国家对本科生创新创业能力培养的重视，高校出现了越来越多以参加科技竞赛与创新创业竞赛为主要目的的本科生科技创新团队，并引起了国内专家学者的广泛关注。郭卉等[6]在对三所研究型大学调查后，将其称为目前我国最有效的大学生研学形式；陈洪根等[7]在研究中点出了现阶段大学生科技创新团队的一个重要特点，即目前高校中的大学生创新创业团队多是自行组织、自行发起、自主研究的一种学生科研组织，学校或者学院往往只是一种存在的归属意义；郭孝锋等[8]从过程及成果层面提出，现阶段大学生科技创新团队是通过相互协作、共同进步来取得具有特定目的性成果的一种群体组织；段俊霞等[9]研究了墨西哥蒙特雷科技大学的情况后，结合我国本科生在创新创业领域的发展现状，对本科生创新能力的培养提出了相应的建议。

本科生科技创新团队带有很强的方向性或者目的性，以参加一至两项科技竞赛或创新创业竞赛为主(如全国大学生机器人大赛、“互联网+”全国大学生创新创业大赛)，由于团队成员来自不同学院或不同专业，在此过程中必然会出现高度的学科交叉融合，进而伴随着高水平论文的发表，发明或实用型专利的申请，甚至相关初创企业的孵化等一系列结果。本科生科技创新团队模式是一种刚刚起步，并随着我国对大学生创新创业的日渐重视而不断发展的一种新型本科生培养模式。本文以北京科技大学竞技机器人队为个案，调查并研究了团队中部分队员在本科阶段参加大学生科技创新团队的经历，以及曾经参加过大学生科技创新团队的毕业学生的创业经历和现状，以期完善对本科生科技创新团队的定义，对此类科技创新团队模式培养本科生创新创业能力的综合认知。

二、研究方法

本研究采用质性方法收集和分析数据。出于目的性抽样原则，本文选取北京科技大学竞技机器人队作为研究样本。该团队是北京科技大学历史最为悠久的大学生科技创新团队，在第1届到第17届全国大学生机器人大赛中，取得了两次冠军、三次亚军、四次季军以及七次全国一等奖的成绩，并且在2014年获得了第一届“小平科技创新团队”称号。该团队成员均为本科生，成员具有代表性同时研究具有可行性。考虑到本科生成员以及每年团队队员主要来自于机械工程、自动化、计算机与通信工程、材料工程等4个学院，因此本研究选取了近3年来自于上述4个学院的部分成员作为调查样本与采访对象，样本构成情况见表1。

表1 本研究样本的构成情况

本研究通过不记名问卷调查与访谈的形式进行。问卷主要针对大学生科技创新团队经历对于学生心理素质以及专业能力、团队合作、未来创业意向等方面的影响，试图详细了解该团队成员作为参赛队员和作为团队管理者的心路历程、对未来道路的自我规划以及在团队中对于学习科研或实践能力的收获和体会。问卷调查结果如表2所示。

基于数据调查可靠性考虑，本文对调查数据进行Cronbach信度分析(见表2)。Cronbach信度分析用于研究定量数据(尤其是态度量表题)的回答可靠准确性；对于Cronbach信度系数α(α范围0～1)，如果α值越趋近于1，则说明研究数据信度越好。从表2中可知，Cronbach信度系数α值为0.795，接近0.8，因而说明研究数据信度质量良好，可用于进一步分析。

表2 竞技机器人队对于学生综合发展影响问卷调查结果及其Cronbach信度分析

三、研究发现

本科生科技创新团队的周期通常为两年，期间队员的身份或分工会有变化，即，第一年(大三学年)作为主力队员参加当年的科技竞赛，以科技创新为主；第二年(大四学年)作为指导队员，以团队管理为主。郭卉等[10]在类似的研究中，根据学生学习角色和身份的变化，在理论上将学习过程划分为两个阶段,本文采用类似的划分方式，将队员在团队中的历程划分为两个阶段，主要历程如图1所示。

图1 一个周期的历程

(一)作为主力队员参与科技创新活动

第一个阶段持续时间为一年。在上届学长以及教师的指导下，队员在短时间内使自己成长为一个合格队员参与科技创新，并作为团队当届的主力队员参加当届的全国大学生机器人大赛。

1.选拔过程

以北京科技大学竞技机器人团队为例，该团队的选拔环节分为两个部分：第一部分为面试，面向学校所有学院与专业，尽可能实现队员“小结合，大互补”：“小结合”是指来自同一学院不同专业，有助于后期专业问题上的攻坚克难；“大互补”指的是工科与理科，甚至工科、理科和文科的优势互补，有助于思维的碰撞与创新性方案的提出。第二部分是实战筛选，通过面试的队员需要参加为期一个月左右的团队内部机器人对抗赛，期间上届主力队员在一定程度上给予指导，使新队员能够迅速提升专业实践能力，并且熟悉队友，加强团队之间的交流配合。

2.准备比赛

选拔结束后，队员会根据当届的比赛题目进行方案的讨论与设计。由于竞赛需要应用到包括但不限于机械、自动化、控制算法、材料等诸多学科的理论知识，因此队员不仅需要强化或提前学习本专业的理论知识，不同学院不同专业的队员之间还需要时刻注意团队协作，以防止产生短板效应。这个过程，一方面提高了学生的自学能力、发现问题和解决问题的能力，并且使他们在思维碰撞中产生出创新性的比赛方案；另一方面，队员在不断地相互磨合、相互探讨中提升了自身团队协作与沟通的能力，将知识与技能相结合，在实践中获得了进步。

(二)作为指导学长统筹规划管理团队

第二个阶段的持续时间也约为一年。队员在参加完一届比赛之后，将完成身份的转换，担负起整个团队的管理工作，负责采购、运营、宣传，甚至需要去寻求外界的支持。在此阶段，队员们更多的是得到了一种团队管理能力的提升，为以后带领一个团队进行科研项目的研究或带领团队进行产品开发打下基础。

1.管理指导

该阶段需要管理者自己把握团队研究方向与备赛速度，协调协商不同小组的工作，及时发现并消除团队中新队员间出现的矛盾，开源节流、管理活动经费，以及根据需要寻求学校或者社会的帮助，同时面对新队员提出的多种比赛方案进行筛选与抉择。这一阶段培养学生的团队管理能力、责任心、事业心与决断力，助其完成从技术人员到管理人员的蜕变。

2.专业技能

通过表2可以发现，经过两年的团队经历，队员在专业技能方面的收获尤为突出。这里的专业技能区别于专业知识，是指将课堂所学或者自学的理论知识应用于实践的能力。除此之外，队员还获得传统课堂教学难以培养的诸多“隐形”能力的提升，这些能力对学生今后开展科研、工作或者自主创业产生极大的影响。

四、结论与思考

(一)科技创新团队是一种学科高度交叉融合的“类科研团体”

科技竞赛通常要求有实物成果，而这些成果无法由一个学院的学生单独完成，需要包括来自机械、自动化、材料、计算机、数理等学院的学生组成的科技创新团队共同完成，有时甚至还需要经管、文法等学院的学生撰写商业计划书或者是专利申请书等。结合工科院校占全国高校比例以及工科学生占大学生总体比例，吴岩[11]提出后期工科教育的改革方向在于多学科的跨界融合以及相应创新性技术的大范围应用。对于本科生创新创业团队而言，在这样一个多学科的交叉融合的环境中更容易出现创新性发明与创造，而这些为比赛而生的发明创造继续发展就可能形成一个创新的科学研究方向，或是一项可以投入实际应用的实用型发明。张志红等[12]在对“新工科”的研究中提出，依据当下科技发展水平与速度，工科的教育发展趋势是多学科多领域交叉多元化培养。“新工科”之所以新，就在于它将原本属于文科(如经管、文法)或者理科(如物理、数学)的学科纳入了工科创新研究的体系中，使每种学科原本明显的界限逐渐淡化，由多种学科共存但相互独立的“大工科”发展到各学科相互影响，交叉共融的“新工科”发展模式。

以北京科技大学竞技机器人队为例，团队成员的专业背景如图2所示，可以看出，本科生科技创新团队是一种高度学科交叉融合的“类科研团体”，学科的交叉融合使其在备赛过程中更容易产生思维的碰撞，进而伴随高质量的科研成果的产生。不同于研究生科技创新团队以“学术课题”为主要组建中心[13]，并且团队成员往往是同一导师的学生或者来自同一学院的特点，本科生科技创新团队则专注于所参加的科技竞赛或者创新创业竞赛，更像是一种特殊的科研组织，不以追求学术上的成果为主要目的，只针对于比赛所需要的内容进行学习与研究，在一定层面上更具有高效性。

图2 学科交叉融合

(二)科技创新团队具有一套完整的“发展回馈”体系

刘冰等[14]在对本科生人才培养的研究中，将本科阶段的大学生科技创新团队模式归纳于一种在比赛背景下将自学、培训、科研一体化结合的人才培养模式。在其基础上，结合本研究的调研结果，在对大学生科技创新团队模式进行延伸后，本文提出如图3所示的“发展回馈”体系。

图3 大学生科技创新团队“发展回馈”体系

由于多数学生在团队中从事两年左右的科技创新与管理活动，因此，出于情感方面的因素，队员在大学毕业离开团队之后一般不会完全与该团队脱离联系：在高校继续深造的队员通常会主动请缨担任团队的指导老师；在企业工作或者自己创业的队员则会在自身条件允许的范围内对团队给予不同形式的支持，主要以资金或者技术支持为主，并且对于曾经参加过同一团队甚至同一比赛的学生在招聘时会优先提供就业机会，以反哺团队或比赛，从而形成一种不断循环的合理的“发展回馈”体系，使现阶段的本科生科技创新团队无论是技术上还是精神上都有很好的传承，成功地将学生阶段的科技创新活动转变成为社会提供就业岗位以及社会生产力的社会化活动。

(三)科技创新团队模式有利于本科生创新

陈蕊等[15]在针对哈尔滨工业大学英才学院的研究中提出，学科共融、研学结合以及理论结合实践是现阶段培养理工科创新型人才的重要途径。对于本科生而言，这种科技创新团队培养模式提供了一个绝佳的实践创新平台，是一个既有学科交叉共融，又将理论结合实践的综合产物。

以本文所调查的竞技机器人队为例，首先，比赛的过程涉及不同学科知识的交叉运用，学生在这个过程中实现由“专”到“通”的转变，即不片面局限于自己所学的专业，而是具有了跨专业跨学科交流沟通的能力，具备从其他层面或角度思考问题的能力，进而将这种内在的能力转变为外在的创新设计；其次，学生在团队中会不断重复“提出问题—找到答案”这一过程，在研究的过程中学习，学习的成果又来反哺研究的内容，在这种不断循环中学生的思考能力得到加强，透过现象看本质，由浅入深，最终实现创新；再次，科技创新团队给予学生动手实现自我思考成果的平台，学生可以将自己的理论所学最终转化为实际成果，加深自身对学科原理的认知，为创新打下理论基础。

(四)科技创新团队模式有利于本科生自主创业

创业是创新的外在表现形式之一，创新是创业的内在根本，只有做到“表里如一”，创业才会有机会成功[16]。而团队管理能力与自身心性则是创业能否成功的重要保障。如图4所示，没有创新能力，就无法切入市场；没有团队管理能力，就无法持续性运营。本科生自主创业具有极高的风险性，麦可思研究院发布的《2018年中国本科生就业报告》[17]显示，目前大学生毕业后创业率仅为2.9%，其中创业成功率更是不足1%。这种结果的出现与本科生在大学阶段缺乏创新实践的机会，以及刚刚踏入社会对于产业链的管理、团队分工的明确以及市场发展方向不熟悉等因素有关。

图4 创业成功的因素

一方面，科技创新团队模式给予了学生创新实践的机会，培养了学生抓住问题的敏锐性与深入思考的能力，使学生具备创新能力以筑牢内在的根本，进而实现创业。另一方面，科技创新团队模式给予学生试错和积累管理经验的机会，培养学生吃苦耐劳、坚忍不拔的精神，在艰苦创业初期能够组织协调团队成员，保障了创业的成功，并实现长久稳定的运营。

(五)延伸的思考：对大学生科技创新团队进行制度支持与规范

1.全面的培养体系

相比传统课堂教学，科技创新团队模式更有助于培养本科生的创新创业能力，该模式与课堂教学形成了一种实践与理论互补结合、相得益彰的教育模式。因此，建议高校将本科生科技创新团队模式纳入正式的本科生培养体系与人才培养制度，使大学生的专业技能与课堂学业有机互补，最终形成一种规范且全面的高校本科生培养体系。

2.合理的评价体系

科技创新团队中的学生必然要投入时间与精力开展科技创新活动，因此该模式不可避免地会影响学生课堂学习的精力，甚至活动或竞赛时间与课堂时间相冲突。建议高校建立一种合理的学习评价体系或学习效果认证体系，以综合评价学生在科技创新活动中能力的提升；或者进行学分或评级上的转换，以帮助学生更好地合理规划实践创新与课堂学习的时间。

3.完善的监督体系

钱静珠等[18]在对大学生创新创业训练项目的调查中发现，部分团队存在为了创新而创新、盲目迎合国家政策的现象；张磊[19]在针对大学生 “挑战杯”竞赛的调查中指出，参加竞赛过程中出现的功利性行为以及竞赛型学术腐败等现象不容忽视。因此，高校应完善针对教育公平的监督体系，避免出现学生单纯为保研、奖学金或加分而参加科技创新团队，如若只重结果忽视过程，浑水摸鱼，则背离学校和国家为了培养大学生创新精神、创业能力和创造意识的初衷。

4.切实的安全保障

科技创新活动过程中可能会使用某些具有危险性的设备，因此，科技创新团队成员的安全培训和安全保障也应该纳入考虑，如，学校和学院应制定相应的安全预案与监督管理机制，对科技创新团队活动场地进行合理划分，对其科技活动进展与动向进行及时掌握，在保障学生安全的前提下开展科技创新活动。