新工科背景下双创教学体系建设与实践

2023-08-22刘万山李春梅范彬彬

实验室研究与探索 2023年5期

刘万山，王坤，李春梅，范彬彬

（厦门大学a.航空航天学院；b.生命科学学院，福建厦门 361102）

0 引言

当前，我国的社会经济正进行着一场关键的结构转变，这次变革以传统产业主导型经济转向创新驱动主导型经济为主要特征，将深刻影响我国社会甚至世界未来发展进程［1］。“中国制造2025”作为中国政府实施制造强国战略行动纲领，提出“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针，是实施创新驱动发展战略的重要抓手。同时，随着国家当前大力推动“大众创业，万众创新”，社会经济的发展对创新型人才的素质和能力也提出了更高的要求。

最适合创新思想发展且有充分创业资源的场所就是高等院校，从经济发展和教育改革与发展的角度看［2］，高等教育应从传统的教学与研究，转向培养大学生创新精神、提高创业技能上来，以培养具有创新创业实践能力的高素质人才。因此，如何加强开展大学生创新创业教育，开发大学生创业素质和提高创业能力，实现创新成果落地转换，是当今社会的热点问题［3］。

本文探索了一种兼顾理论教学、实践教学、基地教学模式的综合式创新创业教育教学模式。立足国家振兴发展战略，迎合新时代发展趋势，面向“中国制造2025”进行大学生创新创业人才培养体系建设，构建一个培养学生创新创业素质和实践能力的现代化、开放式综合创新创业平台［4］。

1 “一体三驱”创新创业人才培养模式

1.1 “一体三驱”式培养模式建设

“一体三驱”创新创业教学方法（见图1）即以平台为支撑，以开设创新创业与产业化应用培训课程为载体，以竞赛、创新项目与科研训练为驱动，联合企业导师开展一系列创新创业项目活动，并提供产业化咨询与政策解读等指导服务，从而形成从创新到创业一整套学生创新培养体系。

图1 “一体三驱”创新创业教学方法

（1）为确保平台运行的科学性与长效性，提出平台组织架构与规章制度文件，并在实践中不断更新与完善，实现中心管理科学化、专业化，保障创新创业教学质量。

（2）探索一种以培养学生创新思维与提高实践能力为目标的培训教学模式。设置跨专业、跨学科的人才培养机制，通过理论与实际相结合、学科交叉与视野开拓能力培养相结合的方式，可持续性培养具备实践创新能力、综合分析能力、解决实际问题的能力并具备一定创业经验和素质的学生［5］。

（3）注重实践与创新的结合，围绕创新思维—创新活动—成果转换—创业实践过程路线，建设创新创业及产业化应用培训教学体系，根据学生专业与实际需求开展相应的创新创业实践教学活动［6］。

（4）为适应平台综合性需求，积极加强师资队伍建设，培养一批优秀的创新创业教育导师。采用内外结合方式，以企事业单位优秀技术或管理专家为校外导师，结合校内导师学术特长，积极开展教师间的合作与交流，共享资源和管理经验。

（5）联合产业界相关单位，通过承接各类大学生创业帮扶政策、解读各类大学生创新创业大赛相关规则、引入校外企事业单位与平台项目对接等方式，积极开展大学生创新成果落地转换与创业辅导。

（6）建设一个包括快速成型、激光加工、小型化多功能加工机床等在内的硬件创客空间，为平台开展培训教学提供物理保障。

（7）建设基于互联网＋信息平台，发布大学生创新创业方面相关政策、竞赛以及培训教学通知等，为学生和导师提供信息交流渠道。

1.2 双创人才培养实践探索

通过结合理论教学、实践教学和基地教学3 种教学模式，打造“一体三驱”创新创业教学方法，建设创新创业培养教学体系，建设和优化师资队伍，打造高校与产业界合作关系，形成了一个平台式的创新创业人才培养体系。在负责老师统筹安排下开展平台建设工作，开展大量的研究工作，制定一系列完善的平台规章制度，形成一套科学的、可行的平台运行机制，建立培养创新能力和实践能力为核心、理论与实际相结合、学科交叉与视野开拓能力培养相结合的培训教学模式，打造了平台学、研、赛、产、用五位一体的模式体系，并取得显著成果［7］。

2 “一体三驱”平台建设与管理

“一体三驱”式创新平台建设立足于培养文理工交叉融合并具备创新能力的学生，通过创新思维－创新活动－创新实现周期，以中心硬件平台为基础、软件平台为媒介，可根据工科类、理科类、经管类、艺术类等不同的专业性质针对不同的创新活动进行创新实践教学活动，以专业特点强化创新创业活动，完善平台构建［8］。

2.1 创新平台硬件建设

齐备的制造工具和完善的制造环境，是开展产品创新活动的必要前提，工程技术中心的空间环境和硬件设施为创新活动的展开提供了保证。但是同国内各高校的情况类似，工程技术中心的设备和仪器多用于教学与科研，有专门的管理制度与人员配备要求，如果用于学生的创新活动会涉及实验室开放、实验室安全等管理问题，同时涉及不同加工工种的协同、课程调整、人员配置等问题，常常难以协调［9］。

因此针对创新平台有效展开的硬件平台建设采取以专用创新仪器设备为主、教学科研仪器设备为辅的建设方案，并考虑如平台24 h 开放和安全保障等问题。最终，确定以小型化、易操作的3D 打印机、微型车床、微型台钻、小型激光切割机等设备为主。该类仪器设备相对来说价值较低、维修维护方便，并且相对安全，可以做到全天候开放，学生可以通过软件平台提交申请后即可预约使用。

基于上述思路，中心先后配置了25 台太尔时代UP mini 2 3D打印机、1 台激光打标机、2 台非金属激光切割机、2 台东润多功能微型台锯、1 台微型车床、1台博世切割机等设备（见图2），而后续的设备在进一步的计划采购中。

图2 专用创新仪器设备

在小型设备为主的基础上，对于创新平台硬件进行有效补充，学生仍有条件操作工程中心大型的教学科研仪器设备［10］。但由于此类设备的使用涉及正常教学课程秩序与科研加工与实验的安排，同时设备往往专业性较强、危险系数高，其自身价值较高，创新学生需提交纸质申请表预约，经中心指定专门指导教师进行现场辅助后方可使用。

产品创新平台依托航空航天学院工程技术中心实训教学基地，目前拥有慢走丝、四轴加工中心、金属激光切割机、数控铣床、数控车床等在内的各类专属教学科研设备50 余台（见图3）。

图3 教学科研仪器设备

2.2 创新平台软件建设

因产品创新平台面对全校各科学生开放，因此需要一个信息交流平台用于信息交互与资源共享，学生可以实时查询平台设备的预约和使用情况并进行预约［11］。近年来，移动互联网发展呈井喷之势，大学生是移动互联网的使用主体，据调查，在校大学生移动互联网使用率已经接近100%，已经超出传统个人计算机（PC）互联网使用率，因此平台建设了基于移动终端平台的微信公众号——双创信息共享平台（见图4），并进行了小程序开发，而小程序的开发作为创新平台软件建设的主要内容。

其中公众号共有3 大模块，平台介绍、信息共享和平台资源，学生通过信息发布平台参与创新实践活动，充分实现平台与学生双向交互对接。

2.3 平台的管理体系建设

对于整个创新平台软硬件的运作，需要相应配套的管理体系（见图5）建设，以保障平台功能的实现［12］。而基于产品创新平台建设的基本理念，即创新平台是在充分整合工程技术中心现有资源的基础上，拓展和增强其创新实践功能，以服务于学生开展各类创新活动。其体系建设以服务为主体，以学生为中心，以项目为驱动，因此管理体系的建设也是以学生为中心，以服务最大多数学生，增强其实践能力的思路而展开，并积极进行相关创新实践引导［13］。

图5 管理架构

平台根据学生基本在课余时间参与创新活动的实际情况，组建了指导教师组和学生管理中心，学生管理中心分为硬件管理组与软件管理组，建立了以学生管理组为主体，指导教师组为主导的管理模式。

平台通过软件平台与硬件平台相结合，向全校本科生全天候开放，开展各种软件培训、技术讲座、创意交流等活动，定期在公众号发布中心创新动态，吸引有创新想法与创业意向学生参与各项创新活动，学生也可以通过软件平台预约平台其他服务，如知识产权咨询、产品零件设计指导、硬件平台使用等。

以学生自发的内在兴趣为导向，积极引导学生从小创意、小项目入手，渐进式培养创新能力和动手实践能力［14］。同时中心积极引入科技实践竞赛、教师科研实验、学生自主设计研究等项目，使具备一定创新基础与实践能力的学生，能够通过多元化的项目任务驱动，进行更深一步的创新活动。

3 建设成效

导师团队以在教学、企业工作经验为导引，组建学生创新团队，以科研项目为驱动、各类大学生竞赛为载体、以学生创新成果转化并引导创业立项为目标，通过学科交叉、交流与互补，对学生创新创业活动进行了实践与拓展教育。并鼓励学生积极投入到创新创业社会实践活动中去，实现了学校与社会的进一步交流，获得了良好的推广成效［15］。

3.1 形成企校合作交流机制

组织管理模块除了邀请校内导师外，还邀请了包括京东方科技集团股份有限公司、厦门兴安泰科技有限公司、厦门精诚新创知识产权代理有限公司等10 余家企业公司技术骨干或管理专家作为校外导师或嘉宾，组织了5 场校企交流会与5 场创新创业沙龙，3 场项目对接会，学生在先进制造技术、管理模式、知识产权保护等方面获得良好引导。

依托平台建设资源与培养体系，学生创新团队结合自身条件与项目需求，在校内与校外导师联合指导下，共孵化5 家学生公司，在2018 创青春福建大学生创业大赛第十届挑战杯大学生创业大赛上获得银奖佳绩、2020 年第六届中国国际“互联网＋”大学生创新创业大赛获得全国总亚军、2021 年第七届中国国际“互联网＋”大学生创新创业大赛获得国赛银奖等佳绩，获得多家投资机构关注。

3.2 构建以赛促学，以学促研模式

（1）课程培训模块根据平台创新创业培养体系组织多种类型专题讲座。同时与企业共建一系列校企合作课程，针对性强、覆盖面广，高度实现与市场接轨，获得学生良好反响［16］。

（2）组织管理模块开展全校首届产品创新设计应用大赛，大赛吸引来自10 余个学院、230 多名学生、50支队伍参加，参赛作品贯穿产品概念设计、智能制造、创新应用等过程，涉及航空航天、交通运输、机械装备、生物医药、仪器仪表、文化教育等众多产业，赛事在校内形成广泛影响，并获学校官网报道。

（3）硬件平台模块建成包括校内与校外协助点在内的快速反应硬件平台，学生创新团队依托硬件平台开展科研和竞赛项目活动，获得各类立项20 余个，孵化10 余篇包括SCI、EI 的高水平学术论文，发明专利与实用新型专利20 项，在互联网＋大赛、挑战杯系列竞赛、机械创新设计大赛等高水平赛事获得50 余个奖项。