跨学科“双创”实验班人才培养模式探究
作者: 李旭军 龚跃球
摘 要:为探索跨学科融合创新创业实践人才的培养模式,成立了湘潭大学虚实交互机器人“双创”实验班。通过引入导师指导与学生自主管理相结合的模式创建创新创业教育实验班,为学生提供创新环境;通过不同专业的指导老师合作创建各方向技术前沿的实践课程体系对学生进行个性化培养,拓宽学生视野;通过协同不同专业的学生进行创新实践,培养学生团队精神和团队意识,逐步形成基本完善的跨学科“双创”实验班个性化人才培养模式。该模式的改革探索中培养了一批智能制造与控制、机器视觉、硬件电路设计、虚拟仪器等领域里的创新实践人才,对跨学科“双创”实验班个性化人才培养有一定的借鉴作用。
关键词:跨学科;多专业融合;创新创业实验班;个性化培养;人才培养模式
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2024)03-0076-05
Abstract: The virtual and real interactive robot entrepreneurship and innovation experimental class of Xiangtan University was established to explore the training mode of interdisciplinary integrated innovation and entrepreneurship practice talents. The experimental class of innovation and entrepreneurship education is created by introducing the mode of combining tutor guidance and students' self-management to provide students with an innovative environment. Students can be trained individually and broaden their horizons by the cooperation of different professional instructors to create a practical curriculum system with cutting-edge technology in all directions. Students' team spirit and team consciousness can be cultivated by cooperating with students of different majors to carry out innovative practice. A perfect individuality talent training model for interdisciplinary entrepreneurship and innovation experimental class has been gradually formed. A number of innovative and practical talents in the fields of intelligent manufacturing and control, machine vision, hardware circuit design, virtual instruments and other fields have been cultivated by the reform and exploration of this model, which has a certain reference value for the training of individuality talents training in interdisciplinary entrepreneurship and innovation experimental classes.
Keywords: interdisciplinary; multi-major integration; two abilities experimental class; personalized cultivation; talent cultivation mode
2015年5月,国务院办公厅出台了《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》(国办发〔2015〕36号)[1],明确从2015年起,将全面深化高校创新创业教育改革,多形式举办创新创业教育实验班,探索建立跨院系、跨学科、跨专业交叉培养创新创业人才的新机制,促进人才培养由学科专业单一型向多学科融合型转变。2018年8月,教育部、财政部、发展改革委印发《关于高等学校加快“双一流”建设的指导意见》(教研〔2018〕5号)[2]明确指出 “双一流” 高校要求根据各学科之间的内在逻辑关系而打破传统学科之间的壁垒,只有学科交叉融合、相互渗透才能推动科技进步、催生自身原创性成果。
2019年9月,湘潭大学打造了人才培养“双引擎”——数学类“韶峰班”、物理学“韶峰班”、材料类“师昌绪班”等教改实验班实现基础学科创新型拔尖人才培养,创新创业实验班则实现工程应用型高素质创新创业人才培养[3]。为加强仪器技术、计算机、机械、数学、人工智能、信息工程等学科的深度融合,加强校企合作,构建一个多学科交叉的机器人平台,成立湘潭大学虚实交互机器人“双创”实验班。该实验班依托学校,发挥各学科联合的优势,依托企业,发挥校企联合的优势,根据学生创新训练的需要,建设先进的“双创”平台;以上位机检测控制、机器人的制作与控制算法为基础,构建各学科交叉融合体系。实验班主要培养学生以计算机软件控制与智能制造机器人工程科技的创新创业实践能力,同时辅助培养学生的运营与管理能力。
一 跨学科“双创”实验班人才个性化培养面临的问题
实验班文理兼招,不同学院不同专业的学生的个人培养个性化理论与实践技能,不同的人才有个性化的培养标准,最后各方向的技术结合在一起,协同创新,共同完成一个目标任务。在这样的团队里,学生既要求深入自己独有领域进行研究实践,个性化能力得到充分发挥,又要求结合其他同学的个性化优势,互相协作,完成各种科技创新。因此,这个跨学科的“双创”实验班个性化人才培养面临着以下问题。
(一) 实验班长期和稳定存在性的问题
对于数学类“韶峰班”、物理学“韶峰班”、材料类“师昌绪班”等教改实验班来说,它们的专业方向固定,沿袭传统教学中的尖子班培养模式加上一定的创新性培养,实行的是传统的课堂教学。一开始就在新生中挑选考分高的学生,人员相对固定,有固定的培养方案,固定的场地安排,同时师资力量配备充足,老师的工作量化制度健全,容易形成规模,而获得较大的成果。
“双创”实验班老师和学生不固定,依托的是“情怀”。老师的情怀是对学生“双创”实践指导负责,学生的情怀是对“双创”实践的浓厚兴趣,要求在业余时间内学习、培训和实践。然而,实验班的特征是学生流动频繁,学生在实验班里进行培训后被遴选,有培训不合格离开的,也有培训合格后因各种原因不愿意留班的;指导老师面临各种考核和竞争,面临辛苦培养出的优秀学生流失,并且学校对指导老师的工作量界定模糊,仅仅依靠师生的情怀支持,没有明确的制度保障,长期处于教学的边沿状态,真正能坚持下来的老师凤毛麟角。另外,实验班培训考核学生各方面能力的场地有限,一旦有培训和实践考核,指导老师到处借用教室和实践场地。因此,师生人员流动性大,很难形成规模,没办法获得较高的成果。
(二) 不同专业师资融合及创新实践课程体系的设置问题
国内高校的长期发展中,不同学科自成体系,学科之间相对封闭甚至冲突[4]。要想把各专业的老师甚至企业导师融合在一起共同指导学生,涉及各方面的问题,在各专业领域的思维与侧重点各不相同,专业和人文的影响力不同,怎样让彼此互相融合,共同协作指导学生需要一个长期的探索过程[5]。
同时,在我国以考试为主要考核手段的方式下,应试教育占比较多,教师以传授知识为上课的主要内容,考核学生的标准是根据老师给予的标准答案来评定学生的学习成绩,就是有创新知识问答也是界定在一定范围之内,没办法衡量创新的标准。要把学生“双创”实践融入高校的人才培养体系中,目前只实现了从大一开始开设的创新创业课程,但是理论学习之后的实践往往是无疾而终。
个性化培养要求更加成熟的教学制度、健全的管理机制、完善的保障评价体系等教学管理制度,要求根据实际情况探索符合自身个性化人才培养管理体制机制。同时,每个学生个性发展与自身基因、家庭环境和周围环境密不可分。怎样考核和根据学生个体所长来挖掘学生的潜力来进行全面化、体系化合理顶层设计存在一定难度。对学生做精细化、专业化的个性化培养指导也是困扰指导老师的难题。
(三) 实验班学生协作的管理问题
实验班学生所从事的专业和学科领域不一样,主要以计算机软件控制与智能制造机器人工程科技类专业为主,同时辅助学生的运营与管理。文理兼招,不同学院不同专业学生的个人培养技能不同,造就了不同的人才有不同的培养标准,要求学生在各个领域有自己擅长的实践技能,再把各方向的技术结合在一起,协同创新,共同完成一个项目。在这样的团队里,学生既可以专攻所擅长领域,又可以借助其他同学的优势,做到强强联合,互相补充,团结协作。
在这个实验班里,要求其成员具有强大的自我管理能力。学生个体要求能在创新创业实践中自我约束,个体互相协作组成凝聚一股力量的团队,学生团体才能有适应时代发展要求的创新创业能力。同时,大学生自我管理有助于不断提高和升华其内涵与修养,对于调动大学生主观能动性有着积极的作用,提升大学生自我分析能力、强化大学生自我调控与自我监督能力,促进大学生的自我发展。这样要求团队能够有一整套的具体的管理制度,在思想、学习、工作、生活等各方面通过自我管理达到引导与约束管理。怎样合情合理地管理实验班的学生达到其互相协作的目的也是要反复思考的一个问题。
怎样在这些“狭缝”中实现对跨学科实验班人才的个性化培养是一个亟待解决的问题。以多学科交叉团队协作和个性化培养为主线,我们对实验班的管理模式、学生的个性化培养模式做了探索与实践,取得了一定的效果。
二 建立稳定长期的跨学科“双创”实验班平台
为了建立稳定长期的跨学科双创实验班平台,建立一支学科交叉的专业指导老师与高级研发工程师队伍;建立了一支各专业学生互相协作自主管理的学生队伍;具有良好的创新设计实验室及设备及资金资助。实验班平台架构如图1所示。
(一) 建立一支学科交叉的专业指导老师与高级研发工程师队伍
实验班依托物理与光电工程学院、信息工程学院、机械工程学院和材料工程学院等控制工程、电子技术与虚拟仪器相关老师组成的指导老师队伍与合作企业高级研发工程师队伍。依托全校计算机、控制工程、电子技术与机械相关老师组成的指导老师队伍与合作企业“双创”导师队伍。现有人员40余人, 有教授、副教授、讲师、校外研发工程师与创新创业专家,团队在师资配置上覆盖了自动化、机械工程、材料科学与工程、电子科学与技术等多个学科专业,实现了跨学科融合与优势互补。
企业导师和指导老师共同参与个性化人才培养计划的制订,详细讨论了实验班学生个性化培养方案。结合学校的人才培养目标和各方向学生个性化人才需求,双方共同研讨培养方案的细则、实施措施,保证人才培养的质量,促进个性化人才的良性发展与进一步的技术提升。
专业导师负责学生的基础理论与基础实践教学,企业导师带领学生实践,到企业接受培训。企业工程师计划开设企业技术最新应用系列讲座和培训,举办技术沙龙,为相关课程引入全新的动手实践环节,加深学生对理论与实践结合的场合的了解,提高学生的动手实践能力,激发学生的创新思维以改进最新前沿技术的能力。