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创新实践空间开放服务模式探索

2023-02-20钟兴军贺婉青董德礼

实验室研究与探索 2023年11期
关键词:中心空间设备

钟兴军,贺婉青,董德礼

(上海交通大学学生创新中心,上海 200240)

0 引言

高校为支撑实践类课程教学、支持学生科创竞赛、开展创新创业教育,积极对校内空间进行改造,打造创新实践平台[1-5]。在传统管理模式下,开放场所、服务项目和使用时间受限,同学交流沟通不便,限制了创新实践空间的高效使用。学生创新中心以“双创”建设为契机,将校内创新实践空间开放给学生自由使用,并整合中心各类加工服务资源,提供模块化订单式服务,探索了校内创新实践空间的开放服务模式。在该模式下,打通创新实践作品的“创意-设计-制作”快速迭代路线,拓展学生个性化成长的空间,深受学生欢迎。

1 创新实践空间开放共享需求和挑战

随着工程实践课程的持续改革和双创教育的深入推进,创新实践空间开放共享越来越受到重视,高校结合自身实际情况,进行了各种有益的探索。在新工科背景下,山东大学进行了“实践实训+创新创业”一体化训练平台建设探索[6],我校以智能技术为牵引,依托工科平台,重构工程实践课程体系[7-8],在以上2 个平台和课程体系的建设实施过程中,验证了创新实践空间在创新创业教育中的重要作用;在产教深度融合背景下,校企协同育人是提高创新人才培养的重要举措[9-10],课-赛-创模式的创新应用,促进了创新教育与产业界开展多形式、全方位、系统化的深度合作,通过学科交叉、跨界培养、开放共享,激发学生的创新兴趣和创新潜质[11-12],其中更体现了创新实践空间的不可或缺性。机器人、无人机、智能车等方向的科创竞赛,吸引汇聚一大批相同爱好的学生,共同设计制作原型机,反复迭代优化作品,持续高强度训练,以打造具有竞争力的战队,创新实践空间是开展以上科创活动的重要载体。创新实践空间的建设和运行,对创新人才培养的作用越来越凸显。

创新实践空间在传统开放模式下,一般限时开放并采取预约和申请等制度,以便于管理,保证安全。创新实践空间开放共享面临一系列的现实挑战:传统实践教学环境相对封闭,缺乏开放共享的学生自主创新实践条件和创新氛围,想要快速转型较为困难;大量的创新实践教学项目,使得有限实践资源更加捉襟见肘,校园内部的教学、场地、人员等资源都是以完成课程教学为基础进行配置,学生自主使用的场所和时间受限,工具耗材和加工手段缺乏,无法实现高效运转,无法对工程作品进行快速迭代;校内实践场所分散在各院系,缺乏服务于全校不同专业背景学生的校级公共平台,学生学科交叉、思想交流碰撞不足,独特新颖的创新项目产出不足,影响人才培养质量。

2 创新实践空间开放服务模式

学生创新中心在长期的实践教学活动中,逐步形成一套适合学生的实践教学体系。在此基础上,以“双创”示范基地建设为契机,积极探索校内创新实践空间的开放服务,从早期的集思空间、fab-lab2.0 建设等逐步整合资源[13-14],从工具耗材、场地、加工服务、正版软件等为学生提供服务,探索实施高校创新实践空间的7 ×24 h开放服务模式。创新实践空间于2018 年5 月建成开放,涵盖了3D 打印中心、切割中心、创客工坊、设备借用中心、公共竞赛空间、软件授权中心和社团活动室等,为全校师生提供一站式开放服务。3D打印、设备借用和软件授权中心,建立线上服务平台,采取线上线下协调配合服务模式,减少学生无效跑动,提高效率。切割中心、创客工坊实行全开放管理,学生无须申请、预约,真正做到零限制。各类工具、耗材无须归还,真正做到随时取用,极大便利同学。公共竞赛空间和学生社团活动室,采用学生助管和助教骨干自主管理的方式运行,制定运行管理评价体系,评优奖励和淘汰退出相结合的机制,最大限度激发学生管理主观能动性,提高管理水平。在公共区域,设立自助劳防用品柜,配备各类常用劳防用品,包括护目镜、防割手套、硅胶手套、防尘口罩等,供学生自主使用,并经常性检查更新,为学生的安全实践保驾护航。创新实践空间开放服务体系见图1。

综上所述,计划经济体制下公有制住房福利分配制度,不能解决我国居民的住房面积小、住房短缺、住房难问题;与中国特色社会主义市场经济体制相适应的住房商品化、市场化、私有化,在使我国居民通过市场提高居住水平的同时,不断减少政府供给的住房,不能解决我国居民住房难、住房贵问题。究其原因,是由于我国城镇住房制度与中国特色社会主义基本经济制度不适应、不协调,没有形成中国特色社会主义的住房供求体系。因此,新时代中国城镇住房供给侧改革的方向,是要让中国特色社会主义基本经济制度在城镇住房供给侧深入贯彻。

图1 创新实践空间开放服务体系

高校学生在实践作品制作过程中的工具耗材的快速获取一直是项目制作环节的一个“痛点”。统计表明,我校学生网购金工类产品数量位居全国高校之首,在网购模式下,大量的时间花在产品挑选、下单、邮寄等待以及退换货过程,耽误了宝贵的制作时间。学生创新中心通过低价值工具耗材类的免费直接取用和高价值仪器仪表的快捷借用,尝试打通工具耗材的供给瓶颈,助力学生实践作品的快速迭代。在C200 创客工坊,提供了100 多种品类1 200 多种规格的常用低值耗材和工具,包括各类紧固件/接插件/线材/电子元器件/粘胶带等,以及各类制作/加工/切割/拆装/测量/校准工具,学生到创客工坊进行安装调试时,即可随时直接免费取用,真正做到零限制。在设备借用中心,有7 大类近1 000 种常用工具、仪器仪表和开发套件等,学生利用与学号绑定的Jaccount 账户登录网站即可便捷申请,驻场老师和值班助管分别在白天和晚上为学生履行借还设备手续,保障他们能第一时间拿到所需的设备。在公共开放空间,设立了材料回收周转区,将已完成作品拆解的旧件、未使用完的材料、加工余料等各类材料归集整理,供学生自主选用。在电子工作区,配备了数字电源、任意信号发生器、数字示波器、数字万用表和焊接工具套装,组成一套微型电子设备焊接调试系统。学生无须单独借用设备和安装测试环境,到现场即可直接开机使用。以上各种措施,学生在创新实践空间可随时、有效开展创新实践,打通创新实践作品的“创意-设计-制作”快速迭代路线。创新实践空间部分场景见图2。

设备借用平台为学生提供一站式设备借用服务,像在购物网站一样浏览、申请借用各类设备仪器,审核通过即可完成申请。对应线下服务资源是设备借用中心,驻场老师和值班助管为他们提供设备借用服务。设备借用中心开发了信用积分制度,有效保证了设备按期归还和高效周转运转。设备借还流程见图3。

2.1 助力学生实践作品快速迭代

在7 ×24 h 开放服务模式下,创新实践空间吸引汇聚校内各专业学生,在自由创新的氛围下开展实践活动,成为学生创新实践的主战场。创新实践空间开放运行模式具有以下特点。

图2 创新实践空间部分场景

2.2 线上线下的协调配合

通过助管对活动学生的抽样调查、校内赛参赛队员统计、3D打印完成订单统计分析,基本掌握来创新实践空间活动学生院系分布情况。以3D 打印中心为例,2021 年度,根据3D打印云平台统计结果,3D打印中心累计为29 个院系学生打印零件超1.5 万件。2021 年度,3D打印中心订单完成情况见图7。

理性决策和策略互动涉及到信息和赋值之间的协调,从而根据偏好进行编码。信息和赋值相互协调,使偏好变成了信念逻辑和博弈。但另一方面自然语言是封闭的,包括对哲学家所关注的“语力”(discourse obligation)的研究。

陆军越是现代化、越是信息化,越要法治化。建设强大现代化新型陆军,离不开健全的法律、严明的纪律、正规的秩序,必须充分发挥法治的引导、推动、规范、保障作用,为建强陆军夯实法治根基。

图3 设备借还流程

3D 打印云平台实行积分的自动派发、用量估算、核销以及积分奖惩动态管理制度,确保持续高效运行。云平台每学期为每名同学自动派发20 000 积分作为基础积分,学生在完成模型设计之后,上传至云平台,由云平台后台软件分析模型质量,判定能否正常打印,并自动计算所需打印积分,待打印完成后自动核销。学生在订单处理的前期,所有的申请、审核、修改工作都可以在线上完成,下单成功后由助管在线下操作3D打印机设备,完成打印后通知取件。3D打印订单流程见图4。学生获取打印件后,随即可在创新实践空间其他区域继续项目制作,实现无缝衔接。

图4 3D打印订单管理流程

软件授权中心发布了20 多种正版软件可供下载和授权使用,涵盖开发编程、图形图像、工业设计、科学计算等类型,可满足学生对常见正版工程软件的需求。在创新实践空间助管值班区和创意设计中心(设在3D打印中心),配备10 多台预装好各类工程软件的高性能计算机,可供同学临时借用。

以上数据都为创新实践空间管理者破解7 ×24 h开放管理难题提供了重要依据。根据学生活动的规律和热点,统筹调配各类服务保障资源。学生在每天下午至晚上、每周的后半周、下半个学期,来创新实践空间活动的人次明显增多,尤其是期末,人数呈现井喷状态,这就要求相应的服务保障力量要大大增强。通过增派学生助管、加强工具耗材储备、组织相关老师参与学生服务、引导学生错峰加工等一系列措施应对期末学生高峰。对于3D 打印订单式服务项目,给出排队预警,引导学生合理规划时间;对于切割加工服务,在期末延长加工时间,学生现场立等可取,保证学生加工任务能尽快完成。

创新实践空间助管持续收集整理各类工具设备使用教学视频,提供下载链接供学生自主学习,驻场老师和学生助管为线下操作的学生提供必要的协助,安全规范操作设备。切割中心配备CO2激光切割机、金属激光切割机、线切割设备、数控雕刻机、泡沫切割机等设备,为学生提供各类金属和非金属材料的加工服务,解决学生材料加工难题。C200 创客工坊配备了车床、铣床、钻床、切铝机、电锯、砂轮机、角磨机、曲线锯、亚克力折弯机、金属折弯机等一系列工具设备,由驻场“老法师”和助管指导学生使用或代为加工。创新实践空间的线上线下开放服务资源见图5。

竞争性选拔干部是指根据领导班子和干部队伍建设需要,采用公开选拔、公推提名、竞争上岗、公推竞岗、公推直选、差额选拔、公开选调等方式集中择优选拔和选调干部,是新时期干部选拔任用方式的一项重要改革,是培养选拔优秀年轻干部的重要举措,同时也是我党对新时期干部工作提出的新要求。深入分析竞争性选拔干部的现状特点,结合国有企业的实际特点,统筹谋划竞争性选拔干部的工作思路和发展途径,对于推进这项工作的经常化、制度化、科学化,提高企业选人用人公信度和组织工作满意度具有重要意义。

图5 线上线下开放服务资源

2.3 统筹调配服务保障资源

创新实践空间实行开放模式,营造自由探索的氛围,恰恰为专业交叉和思想碰撞提供了一个绝佳的场所和环境。不同专业方向的学生都能在其中找到自己的定位,在创新实践过程中贡献自己的力量。

图6 创新实践空间学生自主活动情况

创新实践空间开放服务体系线上资源包括设备借用、3D打印云、软件授权中心3 个平台。学生仅需使用学校Jaccount账号即可轻松登录,获取各类线上资源。线下服务中心包括C200 创客工坊,3D 打印中心、设备借用中心、创意设计中心和切割中心,线上线下服务资源协调配合,满足学生全方位使用。

图7 2021年度3D打印服务订单统计

本文主要阐述了三维数字地形图地物点状符号的表达方法。在表达手法上,利用制图综合对每种现实地物进行抽象表达,给出了无高度的点状符号与带有高度的点状符号等地物表达规则,算法上也给出了不同结构的设计,实现了地物点状符号的设计与成图。

2.4 创新学生自主管理,学生主观能动性得到激发

创新实践空间的管理过程中,积极推行学生自主管理,建立强有力的学生助管队伍,同时组建学生科协负责社团的日常管理和考核,让学生有机会从“管理者”的角度思考问题,提高自我管理水平。学生助管全面参与开放服务,承担3D 打印线下操作、激光切割带教与代加工、C200 开放fab-lab 驻场指导、借用设备收发以及检测维护等工作,保持创新实践空间的良好运转,以及各项服务的有效供给。学生助管是保证创新实践空间7 ×24 h开放模式下安全运行的一个重要保证。为了确保助管安全意识到位,应急处置能力到位,每学期组织他们进行心肺复苏知识、AED 使用、火灾预防及灭火方法、防机械伤害及电气安全等专题培训及实操训练。新招募的助管还需要进行岗前培训、开放服务职责规章培训、设备操作培训。丰富经验的“老法师”指导学生进行机械加工,为学生的安全保驾护航。

2.2.2 不同柱温对fs/i的影响 考察了不同柱温(25、28、30、32、35 ℃)对各fs/i的影响,结果(表3)朝藿定B、朝藿定A、朝藿定C、淫羊藿苷、木犀草素、槲皮素、川陈皮素、山柰酚、宝藿苷Ifs/i的RSD依次为0.57%、1.18%、0.98%、1.08%、2.08%、1.90%、0.76%、2.45%和2.81%,表明柱温的波动对各成分fs/i无显著影响。

创新实践空间开放8 间学生活动室给学生社团使用,由各社团选派骨干组成学生创新科协,负责入驻学生社团的自主管理。入驻活动室的社团可以近水楼台获取各类开放服务,创新实践空间社团活动室成为各大学生社团争抢的香饽饽,目前入驻的有RoboMaster、VEX机器人、无人机、航模队、创新创业协会、头脑奥林匹克社、工程训练赛队、“医+X”创新社、造物主(3D打印)俱乐部。学生社团实行准入、评价、奖励、淘汰相结合的管理制度。日常检查交流,重大节点汇报展示。社团制度建设、中心活动参与度、科创竞赛成绩、安全卫生等,都是社团评价的基本依据。学生自主管理能动性被激发,管理服务水平持续提高。众多学生助管以主人翁的精神、企业家的心态和CEO的思维参与创新实践空间的管理。在社团管理过程中,他们需要综合权衡利弊,协调资源、安排时间,以及描绘愿景、鼓动热情、发挥优势,把各自的社团打造成校内精品社团。学生科创社团成为创新实践空间的人气担当,为创新实践持续注入能量。

2.5 鼓励专业交叉,激发思想碰撞

在创新实践过程中,不断引导他们发散思维、大胆想象。在项目式教学实践过程中,鼓励不同专业方向、不同文化背景的学生联合组队,发挥学科交叉优势,激发思想碰撞。创新实践是把创意变为实践,把实践变成产品的过程。一件优秀的作品,往往是集成了小组各个成员的智慧,不同专业背景的同学,为作品优化升级提供灵感和解决方案,又从不同的角度审视作品,反复打磨作品。在这个过程中,他们以自主探索和互动协作的方式展开学习,学生在完成任务的同时培养创新意识和创新能力以及自主学习的习惯,引导他们学会如何发现、思考、寻找解决问题的方法。学生需要积极主动思考,发挥个人主观能动性,去探索理论与实践的结合,解决项目开发过程中出现的各类问题,锻炼学生在团队协作中的各项能力比如沟通、互助、优势互补等。在整个项目过程中,利用系统工程思维统筹项目进展,协调获取各类资源为项目服务。

学生创新中心创新实践空间,既配备了种类繁多的工具设备和常用耗材,又有经验丰富的“老法师”为学生加工调试提供技术指导等,让学生在自由开放的实践环境中完成自己的作品。自开放以来,吸引了大量校内学生,日均服务学生人次持续增长。为了摸清学生活动规律,在各空间主要出入口,设置基于视觉的人流量计数器,实时在线统计学生人数。通过数据分析整理,得出在创新实践空间学生自觉自主活动的基本规律。以2021 年春季夏季学期为例,创新实践空间一学期中每周学生活动分布情况见图6(a);一周中每天各区域人员活动分布情况见图6(b);一天中每小时人员活动情况见图6(c)。

3 开放服务成效

校内创新实践空间开放服务模式,深受学生欢迎,成为了校内工程文化地标[15],校园网红打卡地。2018年建成开放以来,经过4 年多的实践,成效显著,对实践类课程、社团活动和科创竞赛、校企融合式创新创业教育都起到了良好的支撑作用。

2021 年,创新实践空间服务学生达到19.86 万人次;设备借用中心完成出借服务次数(订单数量)5 497次,二次加工耗材领用600 多次(线下服务);出借设备价值(不含耗材)100.9 万元,设备借用中心网上服务平台全年访问量45 万余次。3D打印中心完成打印订单3 583 个,打印零件数量超过1.5 万件;C200 开放空间服务人次11.76 万余人次;切割中心完成服务3 100 余人次,切割时长2 500 多h。据统计,仅工程实践、工程学导论、设计制造II 3 门重点课程就有1 200多项实践项目在创新实践空间完成,原创性创新作品连续不断。

2021 年度为全校20 多项校内赛事提供场地和加工服务。每年校内赛,参与学生1 000 余人次,其中既有技术大咖、科技达人,又有萌新和小白,学生社团和赛队通过校内赛,实现了竞赛活动的持续活跃和队员的新老更替。近年来,在持续实践空间成长起来的各支赛队,在中美青年创客大赛、互联网+创新创业大赛、工程训练与创新大赛等一系列顶级国内外大赛中取得优异成绩。

在校企融合式创新创业教育,产教深度融合背景下,学校开设了一系列校企联合课程,探索让学生参与实际问题探究的综合性教学模式。校企合作课程主要以项目式教学形式开展,引导学生深入挖掘产业需求,提出创新实践项目,组成项目团队。校企联合课程中的实践项目,紧扣产业需求,紧密结合真实案例,往往挑战性较强,学生积极参与且项目完成的获得感更强,投入的时间和精力更多。创新实践空间为校企课程的开展提供了一个宽松的交流平台和全方位的实践保障,仅2021 年,就有移动机器人定位与导航实践、无人机原型机设计、创意设计与快速成型、开源硬件创客实践等30 多门校企合作课程的实践环节在创新实践空间完成,教学效果稳步提升。

4 结语

学生创新中心以“双创”示范基地建设为契机,积极主动整合校内加工服务资源,开放实践场地,探索实施了高校创新实践空间的7 ×24 h 开放服务模式。开放运行过程中,克服诸多挑战与实际困难,始终坚持开放共享的理念,各级管理者、老师、助教和助管等协作配合、齐抓共管,采取一系列有力措施,确保创新实践空间高效安全运行。创新实践空间的开放服务模式,成为独特新颖创意的孵化器,工程作品持续迭代的加速器,是学生学科交叉配合、思想交流碰撞的重要平台。学生创新中心正在打造科技领军人才的练武堂,和工业界的握手区,创新实践空间开放服务成为实现这一目标的重要抓手之一。在持续运行4 年多时间里,为学校创新人才培养发挥重要作用,该模式的实施成效,可供同类高校借鉴。

实行“双主体—1.5+1.5”联合办学,学校与企业基于互惠双赢的利益驱动机制,以同等身份共同制定和落实人才培养方案,共同进行教育教学管理,共同安排学生实习就业,共同加强“双师”教学团队的建设。学生前1.5年在学校进行专业基础课程学习,接受职业规划教育,提高基本专业素养;后1.5年在企业进行专业课程及实训课程学习,采用全实训方式、实际项目组织教学,按照企业管理模式进行教学及日常管理。

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