大學生自動化技術創新中心建設探索與實踐

馬忠麗，劉宏達，呂淑平，王嘉男

（哈爾濱工程大學自動化學院，哈爾濱黑龍江 150001）

自動化技術是一門與控制論、信息論、計算機技術、電子學等有著十分密切關系的綜合性技術。自動化技術專業人才在國防、工業、環境、航空航天、船舶等領域都有廣泛需求。提高自動化技術專業人才綜合素質，培養自動化技術創新型人才是高校教學的一項重要任務。

新世紀以來，“211工程”、“實驗教學示范中心”、“校企共建實驗室”、“大學生創新中心”等建設，使利于學生創新能力培養的硬件條件得到極大改善。其中“大學生創新中心”以其開放時間靈活、創新活動多樣、指導形式新穎、管理方式民主、學生主導性強等特點，成為學生創新活動進行的重要場所。

1 大學生自動化技術創新中心的建設理念與培養模式

哈爾濱工程大學大學生自動化技術創新中心最早形成于2006年。在國家重視高校創新型人才培養的大環境下，在以創新中心建設科學、合理、有效、特色為前提，借助2010年黑龍江省新世紀教學改革工程項目“大學生自動化技術創新基地建設探索與實踐”的啟動，我們開始對創新中心的建設理念與模式、運行機制、系列創新課程、創新指導團隊、創新指導教師的激勵機制、創新課程考核方法以及創新中心運行管理等進行了全面探索和實踐。

1.1 大學生自動化技術創新中心建設理念

高校大學生創新中心建設不僅僅是創新場所與硬件設備的簡單擴建與增添，更重要的是要實現創新教育理念和模式的轉變。結合哈爾濱工程大學人才培養總體定位和目標，創新中心明確:以喚醒學生創新意識為主要任務，以培養學生自動化工程實踐能力、創新能力為核心目標，以學生創新教育“不斷線”，創新活動“四段式”為實施方案；以突出學生主體性、注重學生個性化培養，同時強化學生心理素質的培育為重點，建立資源共享，校、院共建，突出學科優勢和特色，科學化、人性化、可操作化的建設理念。

1.2 大學生自動化技術創新中心的培養模式

綜合我國和世界各國高等學校創新型人才培養的成功經驗和我們自身的特點，我校對創新中心的創新型成才培養模式進行了設定:

（1）創新能力培養需要學生有扎實的理論基礎，注意引導學生加強理論基礎知識的學習和掌握，避免將創新能力培養變成單純工程能力的培養，造成學生的科學研究能力后勁不足；

（2）創新活動內容要豐富、形式要多樣化，重視不同層次和興趣的學生的實際動手能力培養，除開出創新課程外，專題講座、交流座談、興趣小組、科創協會、競賽團隊、項目團隊都可以是創新活動形式；

（3）創新活動與學院的學科發展密切聯系，強調科研在學生創新中的促進作用，注重引導學生對相關學科領域的研究現狀和前沿發展動態的積極關注；

（4）創新活動中增強師生平等交流，強調教師的引導和協調作用，提高學生的主動參與意識；

（5）創新活動與社會需求密切聯系，強調創新的源動力來自于社會，增強學生的社會責任感和歷史使命感；

（6）創新活動與創業意識緊密聯系，不斷提高學生對創新成果向產品轉化的意識，提高大學生的創業積極性和創業能力；

（7）創新活動中注重實效，對學生創新能力培養效果實行定期或不定期測試、調查和評估，廣泛通過畢業走向的信息反饋，總結創新人才培養模式中的不足，使創新人才培養措施更科學、更有效。

2 中心的運行機制

在明確大學生技術創新中心的建設理念和模式下，我們分4層建立了行政協調、功能交叉、地位平等的運行機制。

（1）學校層面。為推動大學生自動化技術創新中心的建設，學校對相關的工作作了具體的安排和部署。中心的創新課程的開設與教務處共同協商解決；創新中心的運行和管理在實驗室與資產管理處協調下解決；學生創新活動的組織在校團委幫助下解決；遇有三方以上交叉的內容，由實驗室與資產管理處協調，共同協商解決。

（2）學院層面。創新型人才的培養是衡量自動化學院人才培養能力和水平的一個重要方面。在學院這一層面的具體教學、科研、實驗、學生管理等工作，由學院相關部門共同協調，建立了由院長，副院長直接參與具體政策制定，科研實驗室主任、實驗教學中心主任參與具體工作實施，共同負責中心的建設及重大問題決策的這樣一個高效運行機制。

（3）中心層面。為充分調動學院資源優勢和人才優勢，以自動化技術創新中心、控制工程實驗教學中心和電氣工程實驗教學中心三者結合為主要形式，中心主任為主要責任人，中心和各科研實驗室全體教師為主要參與者，共同細致對創新中心的軟硬件條件進行討論和建設。

（4）學生層面。以創新中心、學院學生工作部門和學生科技創新協會三者結合的形式為主，以學生會各部門成員和創新中心學生科創導航員為組織者，引導各年級、各層次學生參與到創新活動中來，并為各類創新活動提供信息咨詢，課程培訓，技術、資金、場地、設備支持等。

實踐證明，上述運行機制，從學校、學院、教師和學生4個層面很好地保障了大學生創新中心的運行。

3 中心的軟環境建設

3.1 創新課程的建設

根據實際情況，創新中心開出系列創新課程和講座，主要包括教學計劃內創新課程、創新競賽培訓課程、創新興趣培訓課程及講座、創新引導培訓講座。

3.1.1 教學計劃內創新課程

借助2009版本科教學大綱的修訂，結合自動化學院專業和學科發展方向，學院以創新中心為牽引，開出首個面向本科生的創新類課程“創新認知與實踐”。該課程著重提升學生對電子、機械、電氣、檢測、控制等相互交叉的學科知識綜合認知和運用能力；采取以電子線路和傳感器知識為認知培養，以單片機、PLC 等開發及應用為普及教育，以參加電子創新等各種大學生競賽項目為創新提升，以機器人技術及應用為實戰的分層次的教學內容，逐步建立學生的自動化技術創新能力。

3.1.2 創新競賽培訓課程

針對依托自動化技術創新中心舉辦的校級“啟航杯”、“極速挑戰杯”、“IEEE 電腦鼠走迷宮”和“五四杯”等參與人數眾多的競賽項目，在校、院兩級團委的支持下，創新中心開出“飛思卡爾單片機設計與制作”、“智能電腦鼠設計與制作”、“電子設計與制作”、“51單片機設計與制作”、“機器人設計與制作”等系列培訓課程。這些培訓課程采用預約申請的方式管理，采取講解與動手實驗同步的方式進行，指導教師以競賽創新指導團隊為主，注重加強培訓內容的實用性。

3.1.3 創新興趣培訓課程

通過與學生反復交流，創新中心針對一些學生單純對學習某些知識具有濃厚興趣的情況開出創新興趣培訓課程或講座，如“FPGA 系列講座”、“嵌入式系統系列講座”、“傳感器知識系列講座”、“控制電機知識系列講座”等。課程安排靈活，開出時間以學生為主。培訓人員主要是有科研經驗的青年教師和高年級研究生，內容以學生感興趣和有用的知識為主，形式上采取講解與動手實驗同步，同時預留相關的實驗設計內容交給學生自己完成。

3.1.4 創新引導培訓講座

某些學生在步入大學后，缺失了學習新知識、掌握新技能的動力，不知道該做什么，也不知道對什么感興趣。針對這類學生，通過與學生科技創新協會的反復交流，創新中心開出一些創新引導性培訓講座，如“機器人技術的發展和應用”、“自動化技術應用綜述”、“創翼學社新生交流會”等。這些培訓講座的開出一般需要預先提出場地和時間申請，與科技協會的學生確定好培訓內容就可以進行。培訓人員主要是創新中心的專職教師和高年級研究生。講座內容以引導學生了解所學專業的發展現狀和應用領域，喚醒學生的求知欲和創新意識為主，形式上采取多媒體介紹和參觀。

實踐證明，開出的不同層次的創新課程，可以滿足不同層面、不同要求的學生的需求，在普及中體現出因材施教的原則和拔尖人才創新能力培養的目標。

3.2 創新指導團隊的建設

創新中心目前已形成層次化、梯隊化的創新指導團隊，包括:科研創新指導團隊、青年教師創新指導團隊、研究生和高年級本科生創新指導團隊。

通過實踐，發現在語言教學中留白藝術的運用，能有效的促進幼兒的發展。我們將繼續研究探索語言教學中留白藝術的運用，并力求做到“留白”不“空白”，讓幼兒在語言領域中主動探索、主動交流、主動學習，收到“此處無聲勝有聲”的藝術效果。

3.2.1 科研創新指導團隊

團隊人員主要包括在科研一線的學術功底深厚和基礎理論扎實的教授及科研經驗豐富的中青年教師。他們科研項目充分、科研能力強，本身就形成了一定規模的科研團隊。在創新指導中，他們一方面定期為學生開展科技知識交流、培訓和學術報告等工作；另一方面，他們還吸收有出色的創新能力和扎實基礎知識的學生進入科研團隊，實際參與科研項目的研發。在這種由創新指導團隊培養出的學生，不僅成為高水平研究生的主要來源，同時也在各類創新競賽中獲得良好成績。其中很多學生在步入高年級之后成為學生創新指導隊伍的主力。

3.2.2 競賽創新指導團隊

人員主要包括創新中心的專職教師、在教學一線具有一定科研能力和理論基礎的青年教師以及具有豐富競賽經驗和一定科研經驗的高年級學生。他們朝氣蓬勃，甘愿奉獻，易于交流。專職教師的管理能力和動手能力，加上青年教師的理論基礎和科研經驗，再輔以高年級學生豐富的競賽經驗和充沛精力，使得由他們根據不同學科方向和特長組成的競賽團隊成員，協作良好，運行科學。

3.2.3 創意創新指導團隊

指導人員主要包括創新中心的專職教師和高年級本科生和研究生。這類創新指導團隊主要是為滿足學生自選創新項目的實施而建立的。他們一方面為學生提供良好的硬件平臺，一方面參與學生的自選項目，既是指導者也是參與者和合作者，同時還可以通過及時的指導將產生的創新成果形成專利、論文等。由此即滿足了富有創意想法和創新精神的大學生的“創新夢”也及時將創新想法成果化。

3.3 學生創新科研項目組織

創新中心除鼓勵學生參加競賽外，還通過多種形式組織學生參加各種創新科研項目。創新科研項目包括國家或校級大學生科研訓練計劃項目、校級大學生科研立項、中心自主大學生科研立項等。

（1）國家或校級大學生科研訓練計劃項目。這類科研訓練計劃項目一般有嚴格的評選制度和評審制度。創新中心提供的服務主要包括:同學生一起對申請書的研究內容和可行性進行探討；為學生推薦利于課題進行的指導教師；為學生提供科研訓練場地和常規測試儀器儀表；指導學生對科研訓練成果進行總結等。

（3）中心自主組織的大學生科研立項。這類大學生科研立項項目由創新中心自主組織，主要以學生自主申報和教師推薦相結合的原則進行立項。創新中心提供的服務主要包括:組織教師以實際科研和國家級競賽項目為主建立科研訓練項目庫；組織教師和學生雙向選擇建立固定的創新團隊；為學生提供科研項目研究的所有硬件條件；組織教師開設相應的培訓課程；組織教師和學生進行項目階段性成果和問題總結等。

這些大學生創新科研項目的實施，為學生創造了良好的軟硬件環境，為學生專注于科學研究、提高自身的創新能力起到了積極作用。

3.4 大學生創新活動指導教師的激勵機制

建立良好的長效激勵機制，使大學生創新活動指導教師的工作變被動為主動，為學生創新活動提供有益的指導。創新中心從績效考核、薪金報酬和公眾認可3個方面進行這一機制的推進工作。

（1）健全績效考核和職稱評聘體系。將創新指導成果切實納入到績效考核和職稱評聘有效材料中。創新成果包括:創新競賽獲獎、創新項目獲獎、創新發表論文、創新形成專利、指導創新學生的數量等等，學校和學院則根據創新中心的實際運行情況，鼓勵和支持創新中心聘任一定數量具有一定專長的專職創新指導教師，并在聘用條件和津貼核算方面給予相應的政策支持。

（2）建立報酬激勵體系。對于開出創新課程和培訓的教師，根據課程和培訓開出的情況，在學生和督導的監督下，依據教學型教師核算工作量的辦法進行津貼核算；對于指導學生競賽的教師，根據每年指導競賽的數量和學生的數量，采取協商和競賽級別、成果相結合的辦法進行津貼核算；對于指導學生科研立項和科研訓練計劃項目的教師，則根據每年學生申請科研立項和科研訓練計劃項目的數量、項目的驗收情況和學生的意見反饋，進行津貼核算；對于負責學生創新活動日常管理的教師，根據一般實驗室的管理和制度以及在本實驗中心參與創新活動的學生總量，進行津貼核算；對常年從事創新指導的教師，學校考慮特別貢獻津貼補助。

（3）增進對創新和實驗指導教師的公眾認可度。雖然教師的公眾認可度主要取決于自身的素質和水平，但高校管理層面要打破創新和實驗指導教師與教學型、科研型、學術型教師相比低人一等的傳統觀念。在學校或學校的學科建設、科研參與、職稱評聘、骨干教師培養等方面給予這類教師的平等話語權和參與權。

3.5 創新課程的考核

為正確評價創新中心開出的各類創新課程的效果，推進創新課程的不斷完善，中心對不同的創新課程制定了不同的考核方法。

3.5.1 教學計劃內創新課程

目前，創新中心開出的面向本科生的創新類課程是“創新認知與實踐”。根據課程特點，課程最終以“設計報告”、“小論文”以及“實物”3 部分為考核內容。“設計報告”反映學生在項目進行過程中所做的主要工作、主要成果以及經驗教訓；“小論文”包括項目研究國內外現狀、設計原理、設計方法和步驟、調試過程以及實物圖和項目結論等；“實物”的考核標準則是符合設計要求，具備基本功能。最終成績的給出采用考勤、實驗操作檢查、報告和小論文撰寫評閱、實物觀看、匯報與答辯相結合的方法。

3.5.2 教學計劃外創新培訓課程和講座

目前，創新中心開出的教學計劃外的創新培訓課程和講座，主要包括創新競賽培訓課程、創新興趣培訓課程和創新引導培訓講座。這些課程完全由學生自愿選擇參加。根據這些課程和講座的特點，以“小組定期討論”、“小組階段成果”和“專題報告”3部分為考核內容。“小組定期討論”主要考查學生對培訓內容的參與、理解和掌握情況，推動學生由被動的知識接受轉化為主動的知識吸取。對于態度極不認真的學生采取引導、鼓勵與退出制相結合的原則，保證學生參與的積極性和主動性；“小組階段成果”主要考查經過培訓后，學生參與各種創新活動取得的階段性成果，包括軟件算法、硬件電路、設計報告、撰寫論文、申請專利、參與競賽等。為鼓勵學生及時總結創新經驗、體會和成果，提高學生對科學研究具體操作細節的認知能力，“專題報告”主要考查學生在參與各種創新活動過程中，個人綜合素質能力的提升情況，包括科技寫作能力、溝通能力、團隊協作能力、語言表達能力、英語運用能力等，并鼓勵學生將總結的創新成果以口頭報告形式給出，提高學生對科學研究結果的總結能力。

3.6 創新中心日常的管理

為方便創新中心日常管理，提高開放效率，創新中心利用學校實驗室與資產管理處開發的實驗室綜合管理系統，實現了固定資產和創新課程的網上管理，以及實驗室的學生刷卡管理；同時，創新中心又自行開發了元器件管理系統，實現元器件采購、存儲、消耗、借出、回收等的計算機管理，有利于元器件的合理使用；創新中心還自行開發了創新中心網站，實現創新中心所有資源的網絡共享，有利于學生隨時掌握創新中心運行動態，提高創新中心的學生認可度。

4 實踐效果與總結

自2009年末大學生自動化技術創新中心深入建設以來，本著邊建設、邊實踐、邊改進的原則，著力從多方面、多角度建設創新中心，使其成為高校培養學生創新能力的有力補充。3年來，創新中心指導學生參加各類創新科研項目近千項；主辦或承辦各級別大學生賽事10項；參與各級別大學生賽事近30項，獲得各類獎項近200項；開出各類創新課程和培訓近15門；有近30名學生通過創新活動獲得保研資格；有近50名學生成為創新中心各類大學生創新活動的主導者；更有近千名學生通過創新中心的各種創新活動，提高了對創新能力培養的重要性的認識。2011年9月，在哈爾濱工程大學召開的全國高校實驗室開放交流會議上，大學生自動化技術創新中心作為重要的交流場所，得到多所高校同行的參觀和認可，并在中國教育報，中國教育電臺上得到了廣泛報道。

中國高校創新型人才培養之路任重而道遠，作為學生創新能力培養的有益補充，哈爾濱工程大學大學生自動化技術創新中心會繼續腳踏實地，以學生為本，做好學生創新活動的有力支撐工作。

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