實驗教學中心培養大學生創新創業能力的實踐與探索

楊富琴，周家樂，王 嶸

（華東理工大學 信息科學與工程學院，上海 200237）

2015 年，國務院印發了《關于大力推進大眾創業萬眾創新若干政策措施的意見》（國發〔2015〕32 號），并指出要健全創新、創業人才培養機制，把創新創業精神培育和創新創業素質教育納入國民教育體系，使大眾創業、萬眾創新深入人心。高校肩負著培養創新創業人才的重任[1-2]。近年來，國家對高校創新創業教育的重視程度日益加大，各高校也在傳統專業教育模式的基礎上進行各種創新創業教育的探索[3-4]。我校以構建立體化、綜合性、全開放的大學生創新創業基地為改革突破口，開展研究型教學、研究型實驗、科技競賽、科研訓練、項目實訓及創業孵化為一體的人才培養模式的研究與實踐，構建了具有我校特色的LCS（lab+club+shop）創新創業人才培養模式。該模式的含義是以lab（科研基地、教學實驗室、研發中心等）為實訓基地，重點提高創新創業項目的科技含量，改變“商業創新模式” 為主的現狀；以club（學生社團、師生俱樂部等）為實踐平臺，全面強化創新創業團隊的實踐能力，解決當前 “雙創” 課程教學與實踐教學脫節的問題；以shop（創客空間、孵化基地、網上商城等）為實踐平臺，有序拓寬創新創業與社會需求的聯接渠道，旨在形成人才培養、科學研究、創新創業、產業發展“四位一體” 的校園生態環境。

在LCS 模式下，我校信息技術實驗教學中心（以下簡稱“中心”）結合自身學科特色，以電子信息實驗室為依托，積極開展以訓練項目為載體的創新活動，大力扶持“華理創客空間”，注重實驗室建設內涵，為學校各專業學生搭建了開放式創新活動的實踐、創新創業訓練平臺。此外，中心加強了信息化和制度化建設，全方位支撐創新創業實踐活動的規范、安全運行。中心在培養具有扎實創新創業基礎知識、創造性思維、團結協作素養，具有競爭力的高科技人才中發揮著越來越重要的作用[5]。

1 創新教育基地建設

自2008 年4 月，由中心組織實施的電子產品設計技能訓練創新教育基地開始運行。每年舉辦兩期創新活動，至今基地共舉辦創新活動24 期，累計完成訓練項目人數16 000 多人，涉及全校10 多個學院。創新活動以訓練項目為載體，采取由易到難、分層訓練的架構，滿足不同年級、不同專業學生的創新需求，開發具有趣味性、實用性的訓練項目，吸引學生積極參與。這些創新項目采取自愿報名、教師指導和自主實施的訓練模式，以便加強學生工程素質的培養[6-7]，使學生的創新創業能力得到不斷提升。

1.1 創新訓練項目開發

創新訓練項目分為三個層次：基本技能培訓（大一上）、基礎項目訓練（大一下、大二）及嵌入式應用項目訓練（大二、大三、大四）。10 多年來，中心教師開發了20 多個創新訓練項目，較好地豐富了創新訓練內容。創新訓練項目匯總見表1。

1.2 項目訓練

在教師指導下，針對學生所選項目實施有步驟訓練（如產品設計、PCB 制作、焊接、組裝、調試），固定時間為每周四晚18:00—21:00 和短學期（雙周五下午）。 實驗室實施全天開放（ 含周六、 周日，8:30—22:00），安排指導教師值班，保證學生能夠充分利用課余時間開展訓練。

1.3 訓練成果

經過不同層次的訓練，學生動手實踐能力和產品開發設計能力得到不斷提高。每年中心選拔優秀學生進入全國各類電子競賽訓練隊伍，同時設計開發適應現代科技發展水平的項目為參賽作品等。如2016 年9月至2019 年8 月，中心指導省級以上學科競賽獲獎50 多項。其中，“視障人士安全出行輔具” 榮獲2019年第十六屆挑戰杯科技作品競賽上海市特等獎，全國一等獎。“智能餐廳”“基于深度學習的智能周界安防系統”“基于工業物聯網智能工程機械管控平臺”獲得“博創杯” 第3 屆華東賽區特等獎，全國二等獎；教師在指導學生創新活動和競賽訓練中提高了專業水平，也促進了實踐教學水平的進一步提升。

表1 創新訓練項目匯總表

2 扶持 “華理創客空間”

“華理創客空間” 社團自2015 年成立以來，以創新創業為主題，集科技創新、技術實踐和交流于一體，為學校各專業學生搭建了一個創新實踐、交流平臺。該社團成長迅速，固定成員已從初創時的10 多人發展到目前的100 余人。社團擁有研發、運營和外宣三個部門。創新團隊已形成 “老帶新” 的合理梯隊結構。社團成員所涉及學科已從單一的信息類專業發展到以信息類專業為主，輔以機械、生物工程、藝術等多個專業交叉融合的大學生社團。

中心大力扶持 “華理創客空間” 社團，為其開放各類創新平臺，提供材料支持，安排創新指導教師團隊引導，保障學生創新社團的各項活動能夠順利開展。目前 “華理創客空間” 社團已形成了較為完善、多層次、形式多樣的大學生創新技能培訓體系。如針對不同階段的本科生，社團分別提供Arduino 培訓、FPGA技術培訓、創客沙龍以及外出走訪等；學生自行開發制作了多種富有創意的小產品，如寫字機器人、3D 掃描儀等，形成多學科交叉協作，互相滲透的良好態勢，培養了學生團結協作、創新創業精神，為將來就業、創業奠定了良好的基礎。

“華理創客空間” 在中心創新基地成功孵化、成長并結出豐碩的成果。從2015 年起，“華理創客空間”連續成功舉辦了4 屆全校范圍的“創客嘉年華”活動，并于2017 年發起成立我校創客社團聯盟。此外，社團中的優秀成員還代表我校參加了國內多項大學生創新創業競賽，獲得了優異的成績。

3 搭建優質創新創業實踐平臺

中心緊緊依托控制科學與工程（國家重點學科，上海市重點學科）、計算機和信息、通信工程等三大學科，以 “厚基礎、強實踐、提素質、抓創新” 為教學理念，自上而下，構建了多維協同的分層遞進式實踐育人教學體系。圍繞基礎實驗教學、綜合技能訓練以及創新創業能力培養三大主體教學平臺，以培養學生基本實踐技能、系統設計能力、創新創業精神為目標，采用多類型的教學手段、開展多樣化的創新教育活動，使學生的實踐能力、工程素質和創新能力不斷提高。

中心實驗室由控制科學與工程、信息與通信工程、電工與電子技術、計算機科學與技術4 大類實驗室和創新實驗平臺構成。控制科學與工程類實驗室主要包括過程控制工程、工廠供電、微電網以及工業機器人技術實驗室等；信息與通信工程類實驗室主要包括電磁場與電磁波實驗室、通信原理實驗室、物聯網技術及應用實驗室等；電工與電子技術類實驗室主要包括電路、模電和數電實驗室、電工學弱電及強電實驗室等。計算機科學與技術實驗室主要包括智能科學與技術、計算機網絡、計算機硬件類等。創新實驗平臺主要包括航模、機器人、智能車、虛擬工廠、ACM 實訓室等。中心還搭建了虛擬仿真實驗教學平臺，踐行了“理—虛—實” 的教學過程，使仿真實驗、虛擬實訓與實際操作相結合，構建了行之有效的工程教育教學實踐平臺，真正實現從概念到實際的完整設計。

中心重視產學研合作項目，與國際著名企業西門子、艾默生、羅克韋爾、E+H 等建立聯合實驗室，邀請企業工程師來校授課和培訓，以工程實踐內容啟發和引導學生進行工程系統訓練，不斷探索與企業聯合培養人才的新模式。為更好地開展學生的創新活動、競賽訓練和支撐“華理創客空間”，中心的各類實驗室得到快速發展，為實踐教學提供了堅實基礎和條件支撐，為創新創業搭建了優質服務的硬件平臺。

4 信息化和制度化建設

為了滿足開放式實踐教學和日益增長的創新創業活動實踐需求，中心不斷加強信息化和制度化建設，全面支撐創新活動規范運行[8-10]。

4.1 信息化管理平臺建設

中心信息化管理平臺從2007 年開始，自主規劃、自主開發、自主實施，歷經10 年的時間，目前已覆蓋中心各種管理，全方位實施信息化建設，實現了內外交互、兩校區聯動，促進了教學尤其創新活動的順利開展。中心管理平臺主要包括日常工作管理系統（如考勤管理、課程管理、資料管理、設備管理、學生實驗考勤管理）、實驗室開放管理系統（如實驗預約、實驗審批、項目管理、創新活動人時數統計）、創新基地管理系統（如項目申報、審批、統計）等。依托該平臺，中心實現了實驗室日常工作管理、資料管理、設備管理、實驗室開放管理、創新選課管理等，使創新創業活動開展更加有序。

4.2 管理制度建設

實驗室進一步開放，無形中增加了實驗室管理的難度和工作量。針對這種情況，中心改革了實驗室管理方法，制定了主值班守則，實行了主值班制度，制定了工作量計算辦法，對實驗技術人員進行定量考核（如實驗教學、實驗教輔、創新指導、開放值班、實驗室管理等），鼓勵業務能力強的教師承擔創新實驗項目的開發與指導，同時努力發揮每位教師特長，調動實驗教師的工作積極性，在一定程度上解決了因實驗室開放、創新活動開展導致工作量不斷增大的問題。

學院為了更好開展實驗室開放工作，出臺了《信息科學與工程學院創新實驗室管理規定》，明確了實驗室開放范圍和開放時間，確定了創新實驗室權限申請、設備器材借用、實驗室安全職責等。中心還制定了《信息科學與工程學院實驗室安全準入管理細則》《信息科學與工程學院實驗室安全環保管理規定》《實驗中心安全機制預案》《實驗中心值班守則》等，還與實驗技術人員簽署了實驗室安全、設備、衛生管理協議，全面支撐實踐教學和創新活動的規范、安全運行。

5 結語

電子產品設計技能訓練創新教育基地的建設和創新活動的開展，有效促進了學生工程素質和創新能力的提高。大力扶持“華理創客空間”，搭建集技術實踐和交流、學科交叉協同、科技創新于一體的平臺，提升了學生的創新創業能力，加強了各類實驗室建設，有效支撐了創新創業活動的開展。實施信息化和制度化建設，促進了創新創業活動規范、安全運行。此外具有我校特色的LCS 創新創業人才培養模式行之有效，取得了預期效果。中心在我校大學生創新創業能力培養方面發揮了積極的作用，為我校 “國際知名、特色鮮明、多學科、高水平的研究型大學” 的奮斗目標早日實現作出了一定的貢獻。