基于创客文化的电信专业专创融合改革探索与实践
作者: 张晶泊 石淼 姚婷婷
摘 要:随着高校创新教育的推进,已从一般性的创新意识培养迈入到专创融合的深水区。如何指导学生凝练符合自身能力水平的电信专业项目是一线教师在教学实践中遇到的难点问题。该文针对电子信息工程专业,引入开源、共享和交流的创客文化,利用国内外大量创客社区提供的电子创客产品案例,引导学生从借鉴模仿开始,结合专业课程体系的推进,构建循序渐进的创新体系。通过实践探索,促进学生对专业知识的理解,提高实践能力,在专业领域的深度和广度方面提升学生的创新能力,为后继发展奠定基础。
关键词:创客文化;电信专业;专创融合;创新教育;改革
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2022)30-0046-04
Abstract: With the advancement of innovation education in colleges and universities, it has moved from the cultivation of general innovation awareness to the deep end of integration of specialization and innovation. How to instruct students to condense professional field projects in line with their own ability level is a difficult problem encountered by teachers in teaching practice. Aiming at the electronic information engineering major, this article introduces the maker culture of open source, sharing and communication, and uses the case of electronic maker products provided by a large number of maker communities at home and abroad to guide students to start with reference and imitation, combined with the advancement of the professional curriculum system, and build a step-by-step Innovation system. Through practical exploration, it has promoted students' understanding of professional knowledge, improved practical ability, and enhanced students' innovative ability in terms of the depth and breadth of the professional field, laying a foundation for subsequent development.
Keywords: maker culture; electronic information engineering; special creativity integration; creational education; reform
随着国家经济转型升级,创新驱动发展已经成为科技强国的基本战略。根据中共中央、国务院印发的《国家创新驱动发展战略纲要》,创新驱动是国家的命运所系,创新已经成为引领发展的第一动力[1]。
高等教育作为“为国育才”的主阵地,在助力实现中国梦的进程中,担负着重要的责任和使命,必须始终贯彻党的教育方针,主动适应经济发展新常态,不断提高服务国家建设的贡献度,为建设创新型国家提供强大的人才智力支持[2]。
随着近几年一系列政策、指导意见的颁布和各项具体措施的推进,深化改革人才培养模式,把创新思维、创新能力的培养贯穿大学生的教育全过程的意识,已经基本统一[3]。现阶段高等学校的创新创业教育改革已经到了深水区,如何在通识性的创新意识培养基础上,进一步结合专业特色,将“专创融合”贯穿大学生的教育全过程,是当前高等学校教学改革需要解决的关键问题。
一、对美国高校双创教育的调研
美国是全球最早发展创新创业教育的国家,同时其创新创业教育成果也一直位居世界前列[4],因此分析总结美国高校在双创教育上的经验,将会对我们有很强的借鉴意义。
在学科方向上,美国高校的技术创新教育,主要集中在以STEM为代表的理工专业方向。早在20世纪80年代,美国国家科学委员会就提出了“科学(Science)、数学(Mathematics)、工程(Engineering)和技术(Technology)集成”的指导性建议,揭示“科学工程领域的卓越与领先将带来巨大的经济社会效益”,美国前总统奥巴马曾提出“未来十年培养100万名STEM专业大学毕业生”,以巩固美国在科技创新领域的优势。
研究美国高校的双创教育体系可以发现,其在教育的广度和深度上都有延伸,在研究生的教育培养方面呈现“尖端化”的趋势,而在本科生的培养方面则呈现了“大众化”的特点[5]。我们这里将主要聚焦于本科生的培养体系。
在美国大学中,创新被看成是一种生活态度,也是一种文化认同。他们普遍认为创新就是“比过去做得好一些”,所以,每个人都可以创新,都可以从身边的小事入手。芝加哥洛约拉大学Bob Zhang教授认为“创”来源于法语,原意表示“开小作坊”,这也揭示了创新教育应该接地气,从简单入手,循序渐进激发学生兴趣,逐步提升学生的创新水平。
在美国高校,很多本科生学习热情很高,但由于专业知识水平的欠缺,同样存在成功的本科生双创成果非常少的问题。针对这个情况,美国高校的普遍做法有以下几种:(1)促进学科的交叉融合,比如伯克利大学电子工程专业就非常强调文理、工商联和艺术的联合,通过不同领域的跨界合作,在技术的广度方面作文章,进而降低对技术深度的要求。(2)奉行“实践大于原则”的教育理念[4],认为双创教育必须具有实践性,将实践训练作为双创教育的重要部分,通过实践的量变促进创新的质变。(3)对于创新和创业之间的关系,相关调研结果表明,多数美国高校的本科创业率低于1%,但是美国高校的教授普遍认为,双创教育的目的并不是让学生都去创业,而是要在学生的意识里种下一颗“种子”,在合适的时机生根发芽。所以美国高校在进行校内双创教育时,更加关注学生全面发展,通过双创教育帮助学生澄清兴趣、训练思维、培养发现真实问题的能力[6]。上述这些实践,催生出了风靡世界的“创客”文化,并大大助力了美国高效的双创教育与实践。
创客(Maker)起源于美国麻省理工学院的一个以创新为理念,以个人设计、制造为核心内容的实验课题,参与实验课题的学生即“创客”。进而掀起了一场全球性的文化变革,重构了整个世界[7],将创新主体从科研技术人员拓展至普通大众,使其成为“艺术、手工、工程、科学项目及DIY理念”的嘉年华[8]。
二、对大连海事大学电信专业创新教育现状的分析
目前大连海事大学在顶层设计中已经充分认识到双创教育对人才培养的重要性,设立独立的创新创业学院来统筹推进学校的双创教育。并且在创新课进专业、提升创新师资队伍能力、组织学生参与各类竞赛活动和举办年度创新工作会议等多个方面开展了卓有成效的工作。在推广创新创业教育方面,取得了不错的效果,目前学生对创新意识重要性的认识有了很大的提升。
我们已经在电子信息工程专业大一新生中开设创新思维与创新方法必修课,在教学过程中,每年都会针对“你在大学四年,是否想亲身参与实践一个大创项目”这个问题进行匿名调查,综合历年学生反馈,大约有77%的学生选择“十分愿意”,另有23%的学生选择“再观察观察”,从来没有一个学生选择“没有兴趣”。可以看出同学们对参与创新活动表现了很强的意愿。但是,根据后继的跟踪调查,本专业学生在大二、大三阶段组队申报大创课题的比率不足6%。针对上述反差,通过跟学生的座谈,我们发现存在的问题主要体现在以下三个方面。
1. 没有合适的课题
这个问题是调研过程中学生反映最多的问题。多数学生反映他们想做点东西,但不知道应该做点什么,希望老师能够指定,或者介绍一些高年级同学能够带着他们做。这些要求其实已经违背了创新教育的初衷,而且对于指导教师来讲也是无法完全实现的任务。
2. 专业知识不足以胜任
随着近年来人工智能的发展,有部分学生提出做一些智能产品,比如智能书架、智能门锁和智能黑板等,但是在方案细化阶段,由于知识体系的不完备,发现课题贪大求全,超过了自身的能力范围,最后选择放弃。
3. 课业压力大,课余时间不足
对于一些成绩较好的同学,由于存在绩点保研的压力,需要优先保证课业学习上的时间投入。如果创新实践中很多知识需要课外学习的话,这些同学是没有足够的时间和精力的。但是这些学生也表示如果占用时间合理的情况下,会参加创新活动来提升自己的实践能力,为将来的研究生学习奠定基础。
通过梳理分析,可以发现这些问题其实也是专创融合需要着力解决的关键问题。只有通过不断推进专创融合方面的教学改革,秉承以学生满意为中心的理念,才能将理论、方法转化为专业素养,从而进一步提高学生的创新实践能力。
三、基于创客文化的电信专业专创融合改革
通过对美国高校双创教育调研,发现我们面临的问题其实是共性的。如何借鉴国外的先进经验,并结合我国高等教育的实际进行有针对性的改进,是本文所讨论教改探索的初衷。根据我们的实践,通过引入创客文化、借鉴创客案例、构建循序渐进的创新体系等方面,对大连海事大学电子信息工程专业的创新教育改革进行了探索尝试。
(一)改变对创新的定位认识
对于高校的本科教育来讲,其双创教育的根本目标应该是以培养学生的能力为主,而不是追求得到真正高质量的原创性成果。在这样的定位导向下,应该指引学生在谋划创新课题时,以能力提升为主,对“新”的评判标准从跟他人的横向对比,转变为跟自己的纵向对比。引导学生认识到,在工科领域,只有技术创新积累其足够的壁垒后才有可能转化为技术创业,而技术创新的积累同样适用于“量变引起质变”的逻辑。同时纠正学生心目中创新等同于“高大上”的刻板认识,破解对电信专业领域提到创新言必称人工智能的狭隘认识。使得学生意识到,创新能力的培养可以从力所能及的小处入手,即使是解决所学理论知识在实际工程的应用中遇到的那点适配改进都是对创新能力的培养。通过提升学生的获得感,进而培养学生的自信心。
在国外,创客的起源主要是在校的大学生,他们没有生存压力,在进行创客活动时并不是以经济利益为主要诉求,所以思维可以更加天马行空,同时采用的技术路线也不是以“人无我有”为依据,而是以自我满足为出发点,很多案例是在对基础专业知识的解读和应用时,展示了很多个人的见解和想法,从而令人耳目一新,记忆深刻。创客文化本身就是以开源、共享和交流为基本的出发点,通过展示和交流,寻找志同道合、有共同兴趣的朋友[9]。这种纯粹在当前内卷严重的当下中国社会,更有借鉴意义。
(二)适合的专创融合的项目案例
在最初的专创融合教学过程中,令我们最头痛的就是指导学生确定适合本科生专业能力的项目,要求所选的项目既要符合同学的兴趣,又要同工科专业知识融合。其本质同工科专业认证要求的解决专业领域复杂工程问题的能力,交汇于“适合本科生能力的复杂工程问题”这一点上。