创新创业背景下的专业课程建设探索

［摘 要］ 推动创新创业教育融入专业教育，是专业教学改革和人才培养质量提高的重要突破口。课程是人才培养的重要教学载体。针对工程技术类课程专业知识与创新创业融合不足的现状，课程教学团队以“机器人控制技术创新创业实践”课程为例，从课程“专创融合”思路、课程体系设计、课程考核方式等方面论述了专业课程教育与创新创业教育的融合方案，并在教学目标、教学内容、教学组织方式、考核方式以及教学团队五个方面进行专创融合教学改革，探索了机器人方向课程的创新创业实践教学方案，挖掘和充实了专业课程中的创新创业元素和资源，全面提升了自动化专业学生的创新创业能力。

［关键词］ 专创融合；创新创业教育；教学改革；课程建设；人才培养

［基金项目］ 2017年度江苏省高等教育教改立项研究课题（重点项目）“新工科背景下自动化专业人才培养模式的研究与实践”（2017JSJG020）

［作者简介］ 惠玉卓（1998—），女，陕西渭南人，硕士，南京理工大学自动化学院助理实验师，主要从事移动机器人导航定位系统研究；李 胜（1976—），男，山西临汾人，博士，南京理工大学自动化学院副教授，主要从事机器人控制系统设计研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）23-0117-04 ［收稿日期］ 2023-08-05

引言

自2014年时任国务院总理的李克强提出“大众创业、万众创新”［1］后，国内掀起了“人人创新、集体创业”的浪潮［2］。2021年，国务院办公厅印发的《关于进一步支持大学生创新创业的指导意见》，提出要坚持创新引领创业、创业带动就业，支持在校大学生提升创新创业能力［3］。“专创融合”建设是国家的需要、时代的要求［4］。

习近平总书记明确要求：要把创新创业教育贯穿人才培养全过程，以创造之教育培养创造之人才，以创造之人才造就创新之国家［5］。各高校纷纷结合自身对人才培养的定位和对创新创业教育的要求开展创新创业教育，形成具有高校和专业特色的创新创业培养模式。培养创新型人才，高校教师是落实“专创融合”教学模式的主力军［6-7］。怎样提高课堂教学对学生创新创业能力的培养，已经成为每位大学教师须要深入思考的问题［8］。

本文以“机器人控制技术创新创业实践”课程为例，探索了在专业课教学中开展创新创业教育的思路和方法，以及如何将创新创业教育和专业知识相融合［9］，以提升自动化专业学生的创新创业能力。

一、“专创融合”课程建设

“机器人控制技术创新创业实践”是我校自动化专业的一门必修课，也是一门创新创业教育与专业课程教学融合的课程，该课程以机器人控制技术为基础，涉及感知、定位、规划、运动控制等多项内容。因此探索机器人方向的创新创业实践教学方案，有助于培养“专创融合”的新工科人才。

（一）课程“专创融合”思路

首先，构建专业教育和创新创业教育融合的人才培养模式，将创新能力和创业思维的培养包含在以机器人控制技术为核心的自动化专业知识的构建与教学之中。其次，通过革新教学内容，在课堂教学、实验环节、学科竞赛、创新创业平台等不同的教学实践环节，增加机器人相关实验和创新创业项目，加强对学生创新创业思维的训练。最后，从项目出发，结合课程教学内容和学科前沿，开展机器人产品设计或相关技术研发，设计与机器人产业应用紧密相关的实践教学内容，引导学生完成具体创业规划设计。

在教学过程中，强化“以学生为中心”的教学理念，强调主动学习、自主探索、提升学生创新能力。另外，要将专业知识与市场环境相结合，强调顺应技术发展趋势、产品是创业之本。在课堂教学中，帮助学生了解机器人控制技术发展现状，要求学生进行市场调研，了解当前机器人在生产生活应用中遇到的困难和痛点问题，分组开展讨论，分析技术瓶颈，寻求突破技术瓶颈的方法；同时在实验室和创客空间，结合课堂理论教学内容，开展实践环节教学，要求学生针对市场具体需求、当前机器人技术中的痛点问题或者具体比赛项目，开展机器人产品设计或相关技术研发，完成具体创业规划设计。

通过理论教学和实践教学相结合，将创新融入实践，将创业融入课堂，形成以课堂教学为基础、课内课外相结合的教学方法，更好地增强学生的学习动力、培养学生创新意识、激发学生创业热情，实现以赛促学、以创促教。“机器人控制技术创新创业实践”课程建设“专创融合”思路如图1所示。

（二）课程体系设计

“机器人控制技术创新创业实践”课程主要结合机器人控制技术的发展现状和发展趋势，以培养创新意识、完善创新思维、提升创业技能、学习创业流程为主，让学生在掌握专业知识的过程中，创新能力得到有效提升，创业意识得到充分启发。

在“机器人控制技术创新创业实践”课程授课内容的基础上，融入创新精神、创新意识、创业技能、创业知识等要素，从移动机器人感知、定位、规划和运动等机器人控制系统的四个核心环节入手，针对技术瓶颈问题和产业应用中的痛点问题，充分挖掘和充实机器人技术相关课程创新创业教学资源，利用项目式教学方法，结合机器人竞赛和机器人领域上市企业的成功创业案例，开发与机器人应用领域密切相关的设计项目，开展创新创业教育。课程体系设计如图2所示。

课程体系的设计重点在于如何利用多种教学方法，培养学生的创新思维和创业意识。在对机器人控制技术掌握的基础上，应用新技术，研发新一代机器人感知系统、定位系统、规划系统和运动系统及新一代机器人整机产品，解决企业所面临的劳动力短缺、生产效率低下等问题，激发学生创新创业灵感，提高学生自主学习、学以致用、融会贯通的能力。

（三）课程考核方式

本课程在原有终结性评价的基础上，积极探索过程性评价与终结性评价相结合，个体评价与团队评价相结合的多元化“专创融合”课程评价方案。设计了依托产品设计环节的平时成绩、围绕创业计划书的答辩成绩和课程考试成绩的综合考核体系。

在产品设计环节的评价中，要求学生以组为单位，针对所发现的机器人控制技术痛点问题，设计出一个新产品或新技术，完成产品设计说明书和宣传文案。将原先简单依靠出勤率和课堂表现的考核方式，改为依靠依据学生在产品设计和说明中发挥的作用，综合项目设计方案的合理性、科学性进行评价。在创业环节评价中，要求学生以组为单位，撰写创业计划书并进行创业答辩，将传统教师评价改为共同评价的方式，每名学生可以对其他创业团队的计划书进行评价，最后通过加权求和的方式得到各组设计方案的评分结果。对于创新能力突出、在高水平学科竞赛中获奖的学生，可以增加他们的创新活动成绩。

二、教学案例

以课程中的一个项目“电力巡检机器人”为例，分析课程与创新创业教育深度融合路径的落地实施。

（一）教学目标

1.知识目标：熟悉移动机器人感知系统设计、运动系统设计、定位建图模块设计、规划模块设计、轨迹跟踪模块及控制系统结构设计。

2.技术目标：能够完成移动机器人感知系统、运动系统、定位建图模块、规划模块设计、轨迹跟踪模块及控制系统结构的设计；能够运用工程思维及理论知识定位并解决相关的故障；能根据不同的场景及功能，完成机器人控制方案等的创新设计。

（二）教学设计与实施

1.课前学习：学生通过搜集资料，了解电力巡检机器人产品的功能，以及设计一个巡检机器人包含哪些模块。

2.理论学习：教师讲解机器人控制技术方面核心的感知、定位、规划问题以及涉及的技术。

3.项目导入：学生通过观察和学习项目组的机器人，经过教师的介绍，学习机器人底盘的运动方式，搭载的传感器，整体软件设计框架，每个模块的实验方式等。

4.企业观摩：组织学生去相关机器人企业参观学习，现场观摩电力巡检机器人的工作情形，并对比企业设计的机器人和自己研制的机器人的区别。

5.实验环节：如路径规划部分的实验，学生学习几种常用主流规划算法，如Dijkstra算法、动态窗口法（DWA）、A*算法、人工势场法等，掌握各路径规划算法之间的不同与联系，以及其各自的适用领域，并能够与各种不同的机器人运动形式结合，实现各种机器人在仿真环境中的规划问题求解。

6.创新创业：学生通过对教学团队研制的多种机器人资料的比较学习，了解并掌握各机器人控制系统的整体结构，以及设计和开发步骤。以某一领域的机器人为设计对象，分组撰写机器人控制系统设计方案。写企业策划书，制作PPT展示介绍自己设计的产品的思路，并分组互评。

7.竞赛：在教师的指导下，学生设计的比较好的产品参加“互联网+”“挑战杯”等创新创业比赛。也可以依照全国机器人大赛ROBOCON、中国机器人大赛等比赛的规则，学生自己设计研制机器人来实现比赛要求的功能。

结语

论文针对工程技术类课程专业知识与创新创业融合不足的现状，以“机器人控制技术创新创业实践”课程为例，从课程“专创融合”思路、课程体系设计、课程考核等方面论述了专业教育与创新创业教育相融合的方案，并在教学目标、教学内容、教学组织方式、考核方式、教学团队五个方面进行创新。从理论课堂到实验室、创客空间，从理论知识学习到实验和竞赛，从项目设计到产品研发，引导学生主动创业、自主创新，提升自动化专业学生的创新创业能力。

参考文献

［1］“大众创业万众创新”战略扎实推进［EB/OL］.（2015-09-21）［2023-06-25］.https：//www.gov.cn/xinwen/2015-09/21/content_2935982.htm.

［2］杨燕.课堂教学视角下“专创融合”教学设计研究［J］.职教论坛，2021（12）：52-59.

［3］国务院办公厅.关于进一步支持大学生创新创业的指导意见：国办发〔2021〕35号［A/OL］.（2021-10-12）［2023-06-25］.https：//www.gov.cn/zhengce/content/2021-10/12/content_5642037.htm.

［4］梁晓芳，柳军.创新创业教育研究综述［J］.创新与创业教育，2017（5）：49-52.

［5］携手共建创新创业教育共同体［EB/OL］.（2019-11-29）［2023-06-25］.https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1651502234090386239&wfr=spider&for=pc.

［6］汪海凤，曹建忠.工科高校创新创业教育体系优化研究［J］.创新创业理论研究与实践，2023（8）：62-64.

［7］杨凯凡.“专创”背景下创新创业教育与专业教育融合的探索与实践［J］.黑龙江教育（高教研究与评估），2022（12）：42-44.

［8］刘帅君，肖俊霞.“四新”建设背景下高校创新创业教育工作路径研究［J］.创新与创业教育，2023（3）：70-75.

［9］李大锦.谈“专创融合”的课程建设［J］.创新与创业教育，2022（1）：84-88.

Exploration of Professional Curriculum Construction under the Background of Innovation and Entrepreneurship： Taking the Course “Innovation and Entrepreneurship Practice of Robot Control Technology” as an Example

HUI Yu-zhuo， LI Sheng， WU Yi-fei， WANG Hai-mei