文/王慧锋 秦添 陈晓宁 林大钧
信息技术高效管理大学生创新活动
文/王慧锋 秦添 陈晓宁 林大钧
学生如果有兴趣、有想法、有创意,就可以通过信息化管理平台随时申请项目,真正实现大学生创新活动“无处不在” 的管理理念。
近几年来,华东理工大学围绕培养创新人才的总目标,立足本科人才培养实际情况,在构建具有自身特色的创新教育方面进行了大量的探索和实践。以培养学生创新能力、实践能力为目的,构建了分层次、多模式的大学生创新能力训练体系。随着“十二五”期间学校在人才培养方面改革步伐的加快,学生参与创新实践活动需求的持续增加,以及多校区办学导致资源不均衡、管理效率低等现象的出现,对我校进一步完善大学生创新能力训练体系提出了更高的要求。
我校的大学生创新能力训练体系分为以下三个层次(如图1所示)。
图1 我校大学生创新能力训练体系
第一层,以创新教育基地和USRP活动为基础,逐步训练学生的创新意识和各方面素质。
从2000年至今,我校大学生课余研究计划(Undergraduate Student Research Program, USRP活动)已经开展了12届。USRP活动主要面向低年级学生,由指导教师提出适合学生科研训练的研究课题,学生根据兴趣和知识基础选择课题参与。一二年级学生通过参与教师课题的研究,有了将理论知识运用于实践的机会和亲自动手展开科研活动的平台。USRP活动规模逐年递增,仅2011年的申报课题就达到900余项,立项研究课题达714项,参与学生1990多人次,预计2012年立项课题数将超过800项。
我校现有7个创新教育基地,基地负责开设不同层次的阶梯式创新实验活动和组织校内学科竞赛。以信息学院创新教育基地——电子产品设计创新实践活动为例,采取项目由易到难、分层训练的训练模式,针对不同年级的学生每年开设10多个项目,接纳学生1500人次左右。
第二层,以大学生创新、创业训练项目为载体,着重培养学生的创新精神和实践能力。
“国家级大学生创新创业训练计划”是教育部“十二五”期间“高等学校本科教学质量与教学改革工程”建设项目之一,是“十一五”期间实施的“国家大学生创新性实验计划”的延伸和扩展。由创新训练、创业训练和创业实践三部分组成。2012年我校获教育部资助155万元,2011年我校作为实施第二轮“上海市大学生创新活动计划”的21所高校之一,获资助120万元。同时学校还配套设立了“华东理工大学生创新实验计划”。大学生创新、创业训练计划主要面向高年级学生开展,项目运行时间较长,1年半左右。在教师的指导下,学生根据特长和兴趣自主选题,并且自主设计实施方案、开展项目研究、独立撰写总结报告,让学生了解和掌握科学研究方法。通过经历项目研究的全过程,让学生体会科学研究的真正意义,感悟科学道德和坚韧不拔的探索精神。同时,项目的开展是以团队形式进行的,促使学生学会交流、沟通、合作,有助于培养学生的团队意识、协调能力。
第三层,以各级各类学科竞赛为契机,进一步加强学生的创新思维和能力。
学科竞赛是培养学生创新精神和动手能力的有效载体,对培养和提高学生的创新思维、创新能力、实践能力、团队合作意识、拼搏精神具有重要的作用。通过竞争,学科竞赛调动学生学习的积极性,激发学生的创新思维,加强了学生解决实际问题和实践动手的能力。同时,竞赛也有利于提高学生竞争意识、团队协作能力、锲而不舍的精神等非智力素质。近几年,我校学生在有影响力的国际、国内竞赛中,如国际数模竞赛、全国“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛、大学生电子设计竞赛等,都取得了不错的成绩。
我校大学生创新能力训练体系结构完善,但是随着参与创新实践活动学生人数的逐年增加,创新实践活动的类型出现复杂化、形式多样化,原来的人工管理、纸质申报等方式已无法满足现有需求。如何建立高效的管理模式、合理的评价体系和有效的保障机制,以实现多校区、跨学科、跨年级的选题、规范审核、公开评审、资源共享的发展要求,成为亟待解决的问题。
历年立项课题数据的网上共享,便于学生和教师了解历年项目的成果,进行阶梯递进式申报课题。同时学生自拟课题,可以通过浏览历年立项项目寻找适合自己项目的指导教师。
“十二五”期间,随着学校对人才培养改革的深入和对学生创新教育“财”、“物”投入的增加,我校针对本科生开展的创新实践活动规模将进一步扩大,让更多学生受益。但是,规模的不断扩大对管理模式提出了更高的要求,使我们意识到必须借助信息化技术来提高管理工作效率,突破制约创新教育体系进一步完善的瓶颈。因此我们筹建了“大学生创新实践活动管理平台”。
立项申报
以“大学生创新创业训练计划”为例。2012年,我校预计立项350项目,较去年增加了近100项,同时“兴趣驱动、自主实验、重在过程”的宗旨,迫使传统的申报立项方式发生改变,从而建立统一的网络申报平台。
研究课题申报有两种方式:第一,教师根据自己的科研项目,挑选适合大学生的子课题网上申报;第二,学生团体根据兴趣和特长自拟课题网上申报,聘请指导教师,该模式为学生的自拟课题开辟了通道。引入双向选择机制和竞争机制,网上申报的课题向全校学生开放,学生可以参加挑选自己喜爱的课题,教师也可以根据课题需要和人才培养的计划挑选合适的学生。这样不仅有利于学生跨年级、跨学科组队参加课题研究,同时也真正实现了项目立项的公开和公平。
过程管理
大学生科研创新活动是一项“系统工程”,涉及教学、科研、管理,以及思想政治工作等多方面。为使大学生创新活动正常运行并取得成效,建立科学、规范、高效的管理模式尤其重要,而信息化管理平台的建设是实现目标的最关键因素。
1. 跨校区管理
我校有徐汇、奉贤和金山三个校区。多校区办学模式在拓宽办学空间、加大教学资源等方面获得不少办学成果的同时,也引发了不少矛盾和问题。其中在开展大学生科研创新活动中遇到的主要问题有:第一,学生主体与教学科研主体分离。很多教师的科研项目都在徐汇校区,学生来回两个校区间开展课题研究比较困难,教师和学生之间的沟通和面对面的交流渠道不畅通。第二,学生主体和管理主体分离。项目运行涉及教务处、实验装备处、财务处等多个部门,校区跨度之大导致管理效率不高,信息传递不通畅。解决上述问题的关键在于建立信息化管理平台,以打破地域间隔,提高管理效率。
2. 过程监控
项目运行的过程监控是大学生创新实践活动管理的重要组成部分。教务处对项目的运行管理设置了项目日志、项目进展、项目经费申报、项目组成员变更、中期检查、结题验收等重要环节。
(1)项目日志和项目进展
通过信息化管理平台可以实现项目日志和项目进展的在线更新,不仅便于指导教师实时了解项目组成员的动态和项目研究的实施情况,而且教务处也能对全校项目的开展和运行情况进行全方位的把握,并及时解决突出问题。
(2)项目经费管理
为保证大学生创新实践项目的经费专款专用,教务处设专人负责经费的管理。传统的手工方式不仅手续烦琐,而且容易出错。信息化管理平台的启用大大提高了工作效率,并且教务处在经费审核时,通过与项目申报书中经费预算栏比对,确保了经费的正规使用。同时大大简化了操作,方便了学生和指导教师。学生作为经费的使用人,按照规定在网上申请及其指导教师网上审核通过之后,到教务处现场办理。
(3)中期检查和结题验收
利用信息化管理平台,在项目中期检查时,检查报告通过网络在线提交。项目结题验收时,结题报告书、学术报告、成员个人总结、研究成果(如发表论文、专利、竞赛获奖证书等)、照片、视频等材料也在线上传。同时项目组成员在网上填写调研表,包含毕业后去向、保研情况、参与项目感想等。指导教师在网上对项目和项目组成员进行评价并填写评语。而评审专家也采用网评形式比对项目申报书综合评审项目结题材料,解决了以往通过邮件给评审专家发送项目结题材料的不便。同时,指导教师的评价和专家的网评成绩在网上公开,也真正实现了透明化、公开化、规范化的管理模式和评价体系。
资源共享
通过大学生创新实践活动信息化管理平台的建设,为学生提供了交流经验、展示成果、共享资源的平台。
1. 交流互动。通过建立BBS,学生们可以在此交流经验、讨论问题,同时也为师生间的互动搭建了桥梁。
2. 成果展示。历届大学生创新实践活动的成果和结题材料(包括论文、专利、案例、作品、个人心得体会等)的网上展示和校内共享,扩大了大学生创新实践活动的影响力,发挥了大学生创新活动在全校范围内容的辐射作用,有利于营造良好的校园创新氛围。
3. 数据积累。通过上阶段相关数据(如学院项目申报书、学生参与率、项目结题成果、保研情况等)的积累和分析,可以掌握各类创新实践活动的运行情况,以及各个学院的状况,对下阶段的资源合理分配和整体规划有着重要的指导作用。同时,历年数据的积累和学生情况调研的分析,也为学生创新能力开发规律的研究、培养方案制定、教学改革、创新教育体系的进一步完善等提供原始的一手数据。
综上所述,为了真正实现大学生创新实践活动的科学、高效、规范、公开化的管理,必须要借助信息化技术。通过利用信息化管理平台,不仅能有效解决跨校区办学带来的管理不便,也能应对学生参加创新实践活动需求的激增与管理效率不高的矛盾。信息化技术为实现我校创新人才培养和创新教育改革发挥了至关重要的作用。
图2 大学生创新实践活动管理平台总体架构
图3 大学生创新实践活动平台功能架构
设计原则
1. 共享性与标准化原则
系统应是一个开放且符合业界主流技术标准的平台,按照通行的标准开发,使之能较好地与其他系统共享,消除信息孤岛。
2. 可靠性和稳定性
系统应具有较好的可靠性与稳定性,从系统结构、技术措施方面着手,通盘考虑,使系统的平均无故障时间达到最大。
3. 实用性和可行性
主要的技术指标与操作风格应具有成熟、稳定、实用的特点,既要便于用户的使用,又要方便管理员的管理。
4. 安全性和保密性
在考虑信息共享的同时,更要注意信息资源的保护与隔离,分别针对不同的应用和不同的网络环境采取不同的技术措施,包括安全机制、数据存取与文件操作的权限控制等。
5. 可扩展性及易升级性
为了适应系统将来的扩展需要,平台的软硬件环境应具有良好的平滑可扩充性。
6. 先进性和成熟性
系统设计既要采用超前思维、先进技术与系统工程方法,又要注意思维的合理性、技术的可行性、方法的正确性。
关键技术
系统总体采用了多层软件结构,包括数据表现层、业务逻辑层与数据存储层,使前台页面、业务逻辑与数据处理相对独立,符合设计原则中的可扩展性与标准化原则,Web页面的独立也使系统具有更高的安全性。由于采用了通行的B/S访问模式,可以使用户在任何有因特网的地方通过网络浏览器登录到系统中,方便了用户的访问。
系统所用的开发语言为面向对象的Java语言,使程序便于跨平台移植与扩展,功能模块有较高的可复用性,层次清晰,可维护性强。在软件架构上使用了轻量的Spring架构,程序结构更加简洁、高效。
在数据库方面采用Hibernate技术对数据进行持久化,结合Spring架构能更好地对数据进行操作,也为将来的数据移植提供了便利。
系统纳入到数字化校园体系,通过统一身份认证进行认证,使所有的师生只要拥有统一身份认证账号就能访问此系统。统一身份认证平台的安全机制,再加上系统自身的安全机制与硬件防火墙的保护,保证了此系统的安全性。系统的设计符合相关的国际标准与学校标准,因此能方便地集成至校园信息门户中。系统能通过ODI工具访问共享数据库获取到需要的信息,同时也能为共享库提供本数据库的信息,实现信息的共享,消除了信息孤岛。
总体架构
在系统的最前端是一个硬件防火墙设备,后面的两台负载均衡设备能分散系统的负载。当系统的并发量很大时,负载均衡设备能将访问量平均地分配到下面的Web转发服务器中。Web转发服务器能将Web请求发送至应用服务器,从而将负责处理用户请求的应用服务器与外网隔离,保证系统的访问安全。在Web转发服务器之后是应用服务器,系统的核心程序都在此服务器上,用户发生的请求都在此处理后返回结果。在应用服务器后就是数据库服务器,采用MSSQL 2005数据库进行数据的存取与处理,同时程序中须用到的存储过程及数据库自定义函数也在此访问。同时,数据库服务器通过ODI与学校共享数据库服务器进行连接,能定时对数据进行抽取与同步更新,与共享库交换包括教学、科研、人事等数据,同时兼顾数据的安全性。
系统通过身份认证服务器与统一身份认证体系的结合,展现在信息门户系统中,定制成门户应用,便于统一管理与控制。
系统总体架构如图2所示。要求用户的客户端内存在512M或者以上,操作系统为Windows 2000、Windows XP或者以上版本,浏览器为IE 6.0或者以上。
功能模块
系统核心功能分为三大模块:立项申报、过程管理与资源共享。对应创新实践活动的三大阶段,每一阶段的侧重点有所不同:立项申报模块的实现重点在于申请及审批流程的实现,通过设立状态字段对学生的申请状态变化进行记录,并记录下每个审批阶段所进行的动作、时间与操作的人员;过程管理模块实现的难点在于报表数据的导入与导出,最终通过水晶报表工具加以实现;资源共享模块的核心部分实现则类似于BBS论坛,使有权限的人员都能自由地交流意见,并通过记录交流的全过程,保证系统的安全性。各个模块及其包括的具体功能如图3所示。
界面展示
系统界面简洁明了,符合用户使用习惯,能让广大师生进入页面后很快地掌握系统的使用方法。
表1 2011年度大学生创新性实验计划项目立项情况
表2 2011年度USRP活动立项情况
近年来,我校学生在开展各类创新实践活动中都取得了不错的成绩,这与我校针对大学生创新实践活动建立的科学、高效、规范的管理模式和健全、有效的保障体系,尤其是信息化技术的强力支撑是密不可分的。
绩效管理机制 高效合理
通过每年各学院申报大学生创新实践活动项目情况、正式立项情况、学生参与情况等多方面数据分析,就创新教育贡献度方面对各学院进行综合评价,并为下阶段资源分配提供重要依据。对需求比不平衡的学院重点关注,着力调动其积极性,对完成情况好的学院进行一定的奖励。
以工科七个学院为例,在2011年度大学生创新性实验计划项目立项情况和USRP活动立项情况如表1和表2所示。信息学院学生基数大,参与大学生创新实践活动热情也很高,但是申报的项目数却不多,在下阶段活动开展时,通过一定措施调动信息学院教师的积极性。而药学院项目申报数、最终立项数、参与学生比例都比较高,因此,对其进行一定的奖励,并且将药学院在组织创新实践活动方面的经验推广到其他学院。
资源共享体系 辐射全校
通过大学生创新实践活动管理平台的搭建,实现了历届大学生创新实践活动的成果网上展示,向全校开放,促进校内共享。充分发挥了大学生创新实践活动的辐射作用。
1. 体验区
没有参加过大学生创新实践活动的学生可以登录大学生创新实践活动网,跟踪项目的运行,了解项目的进展。还可以通过BBS与项目组成员交流沟通。
2. 信息源
为下阶段学生和教师申报课题提供了依据。历年立项课题数据的网上共享,便于学生和教师了解历年项目的成果,进行阶梯递进式申报课题。同时学生自拟课题可以通过浏览历年立项项目寻找适合自己项目的指导教师。
3. 展示厅
为项目成果展示,学生经验分享提供了一个有利平台。项目组之间可以进行项目学习、项目促进。项目经验的分享也为后来参加活动的学生提供了参考依据。
创新实践活动成果丰硕
2008年立项的110个大学生创新性实验计划项目,于2010年全部通过结题验收。2009年立项的150个项目于2011年全部通过结题验收。
2011年,我校学生在国际和国内的各类大学生学科竞赛中取得了很好的成绩。如在全国“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛中,我校Drift队获全国一等奖;在2011全国大学生电子设计竞赛中,我校参赛队获得了全国一等奖1项,上海赛区一等奖1项、二等奖2项、三等奖2项。
借助信息化技术实现了大学生创新实践活动的科学、高效、规范的管理模式。希望通过信息化管理平台的进一步完善,可以真正实现大学生创新活动“无处不在”(Anytime,Anywhere,Anybody) 的管理理念。也就是说,学生如果有兴趣、有想法、有创意,就可以随时地申请项目。