学科竞赛导向的信息类“大创计划”双闭环管理模式

卫星 ，王雁 ，程晓红 ，黄晨 ，翟琰

（1.合肥工业大学计算机与信息学院，安徽合肥 230009；2.合肥工业大学创新创业教育中心，安徽合肥 230009）

大学生创新创业训练计划简称“大创计划”，是国家“本科教学工程”的重要组成部分，是“十二五”时期教育部在国家层面实施的、直接面向本科生立项的创新创业训练项目，旨在带动广大高校学生强化创新创业能力训练，增强学生的创新能力和在创新基础上的创业能力。

信息技术是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称；一切与信息的获取、加工、表达、交流，管理和评价等有关的技术都可以称之为信息技术。主要应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件，也常被称为信息和通信技术。通常包括以下几个阶段：教师发布课题或学生自拟课题，师生交互确定选题与任务书撰写，开题答辩，课题研究执行，中期检查，结题答辩等。根据规模和任务的不同，依次可分为校级、省级、国家级等不同级别；根据主旨为科技作品研制还是创业规划设计、投融资服务，可分为创新性试验计划与创业实践计划。国家级、省部级大创计划，一般来说伴随着完成论文、专利、软件著作权等硬性指标。工科信息类大学生创新创业计划项目的执行过程，既是计算机控制系统集成的研发过程，也是培养学生团队分析问题解决问题能力的过程，更加是运用科学理论与实践将两者完美结合的实践过程。目前存在教师过程管理松散，学生申报热情高涨而执行效率低下的问题且愈演愈烈。

1 整体方案

该节探讨适合于大信息类大创计划的管理执行模式。

单一开环方案：如图1所示，完全以走完系统流程为出发点，在每个时间节点由教师发起或学生团队负责人发起验收工作，如系统概要设计、系统详细设计、系统联合测试等。学生的能力养成完全靠自主学习，项目全生命周期是单一的不可回溯流程，一旦发生某环节的脱位或者断档，项目失败。

单闭环方案：如图2所示，此时以完成满足系统功能需求和样机为出发点，将学生团队分割成软件、硬件、机械等符合其自身专业领域的任务群体，相对独立地完成多个并行开发任务，在发生不符合功能需求的集成测试结果时进行微调或者追溯到系统概要修正，确保系统功能的顺利完成。该方案具有自我修复功能，但是存在两个问题：一是仅以系统开发为主旨，对于级别较高的计划类型无法兼顾指标性产出；二是学生团队在此过程中未得到创业实践锻炼，如果软硬件开发能力偏弱只能沦为酱油党。

双闭环方案：如图3所示，除单一完成系统功能之外，增加了诸如专利、论文、获奖的产出性指标，以及创新创业能力培养的终极隐形指标。学生团队学以致用、教学相长，自主地持续改进自身的素养提升在各方面的能力，不仅能够胜任系统开发的任务，还锻炼了文字功底、演说水准、团队合作等本领。项目成员专业的遴选可以符合多学科交叉融合的特征，将双闭环动态改进管理模式贯穿于系统开发全生命周期，注重项目管理尤其是文档撰写的规范化，并形成论文辅导、专利撰写、比赛申请、技术钻研、实地考察为一体的大学生综合创新素质培养格局。

2 大创计划的竞赛导向

2.1 学科竞赛类型与能力培养关系

学科竞赛是培养本科生创新实践能力的重要途径，有利于将知识培养与技能训练有机结合起来。通过学科竞赛实践性活动，促进专业知识和专业技能融合，训练创新思维，提升创新能力，为大学生开展研究性和创新性工作打下良好的基础。学科竞赛按照梯度上升可分为三层结构：（1）高等学校自身组织学科竞赛；（2）高校所在省内或区域所组织的学科竞赛；（3）由国家部委或全国高校学术指导委员会、学科协会组织的学科竞赛。三个层次逐层提高，相互支撑，为创新人才培养和因材施教提供教学依据和途径。学科竞赛按照能力水平可分为四个维度：（1）单一领域和方向的基础学科竞赛；（2）综合领域和方向的实践类型竞赛；（3）以创新能力培养为目标的创新设计竞赛；（4）以创业能力为培养目标的创新创业竞赛。

四个维度相互补充，相互支撑，为大创计划的创新人才培养和因材施教提供教学依据和途径。具体来说如下，如图4所示。

图2 单闭环方案

图3 双闭环方案

第一阶段，在常规教学环境、任课教师指导下，通过理论知识、实验实践、工程实训等教学方式，夯实基础知识，至少具备基础学科能力；

第二阶段，在不同领域教师团队带领下、各类科研学术课题及实验室引导下，通过机械、电子、信息、自动化、计算机等技术的综合掌握，进行基地实训，至少具备知识应用能力；

第三阶段，在丰富的校企合作基地及各类工程中心锻炼下，通过参与工程实践、综合实训、科研项目等，培养实践动手能力，至少具备综合实践能力。

第四阶段，在参与各类学科、创新创业竞赛的磨炼下，通过参加校级、省级、国家级各类创新创业竞赛，提升创业素养，至少具备创新创业能力。

图4 学科竞赛类型与能力培养关系

2.2 多方面竞赛能力养成模型

面向学科竞赛的理论知识能力培养：在第一阶段，经过理论知识教学、实验实践教学、工程实训教学之后，学生应具备学科的基础知识和简单的动手实践能力，在这个阶段的学生可以参加单一领域和方向的基础学科竞赛或者调用讨论式教学、辅导式教学、范例式教学等多种课堂和实践教学途径，提高学生的自主性和积极性，解决学习动机和意图问题。

面向实践类竞赛的实践能力培养：在第二阶段，为了学生掌握基本学科知识之间的联系，在人才培养过程中我们提供了具有多学科交叉融合的教师团队。教师为学生讲述涵盖机械、电子、通信、计算机、电气、自动化、车辆、仪器仪表等多个学科的知识架构和关联，让学生对多个学科的基础知识有了整体的掌握和融合。学生可以利用在这个阶段所学的知识，参加实践类型的竞赛等，提高查阅资料能力、知识的融汇贯通能力、论文的组织撰写以及现场答辩能力。

面向创新设计类竞赛的创新能力培养：在第三阶段，综合实训、校内外课题和导师课题是主要的方式。综合实训是指教师从自己的研究课题中分出几个子课题供学生选择，要求每个学生必须选择一个子课题进行综合实训培养。大学生创新实践计划与综合实训类似，不同的是大学生创新实践计划没有硬性要求。我们还实行了“导师制”。“导师制”为每个学生安排一名教师进行培养，学生可以做导师课题中一部分内容。如果学生对其他学校教师的课题感兴趣，我们可以帮助学生联系校外教师给予指导。这个阶段的学生可以参加创新设计竞赛如安徽省百所高校百万大学生科普创意创新大赛、安徽高校物联网应用创新大赛等。

面向创新创业类竞赛的创业能力培养：在第四阶段，丰富的校企合作基地及各类工程中心内提供了各类科研与工程项目，学生通过参与项目全生命周期工作，提高自身的人际交流能力、沟通能力、组织管理能力等。学生真正地到企业中，参与实际产品的生产，学习企业商业模式、财务管理等知识。这个阶段的学生培养是全方面的，不仅仅是学科理论和技能，而是升华为科学研究的思维方式，可以参加创新创业竞赛如“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛等。

图5 团队成员胜任力要素冰山模型

3 大创计划成员的胜任力培养

该节结合冰山模型给出了团队成员的胜任力要素冰山模型，如图5所示。主要包含知识、技能、能力、人格特征内在要素。知识与技能涵盖了不同信息学科的软硬件专业，这里不做赘述，着重讨论如下。

（1）能力：

分析决策能力——从信息中抓住本质，迅速有效地进行分析判断，在不确定和压力状况下作出决策，产生具有可行性的解决方案。

组织计划能力——分析事情的轻重缓急，分解任务和安排时间进度，有效整合和运用资源，制定可行的实施方案，监督工作进程。

沟通影响能力——拓展信息渠道，注意沟通手段的灵活运用，通过沟通得到支持或达成一致。

团队领导能力——采取有针对性的手段激励员工，帮助员工成长，营造相互信任、积极、和谐的团队氛围，确保团队高效协作。

学习创新能力——思想开放活跃，乐于接受新事物，重视积累，善于采纳意见、多途径学习，能不断革新工作方法和思路以提高效率。

（2）人格特征：

战略全局观——有大局意识，了解行业背景、消费特征、竞争状况，能从整体出发去思考和处理门店运营问题，并为总部出谋划策。

个人成就动机——渴望成功，目标观念强，不断改进工作以提高绩效，必要时可以长时间持续工作。

应对挫折和压力——正视挫折和压力，有坚韧的品质，用积极的态度来解决问题，能控制自己的情绪，合理调节压力。

价值观——正直、诚信、有敬业精神，主动发现并公平公正地处理问题，以身作则赢得他人信任。

4 效果分析

合肥工业大学计算机与信息学院分布智能与物联网研究所，指导大学生竞赛作品“矿井机车无人驾驶系统”获第四届中国“互联网+”大学生创新创业大赛初创组银奖，这是2018年度安徽省高校的最好成绩，作品来源于国家级大学计划 “面向无人驾驶矿井机车系统的机车控制器设计”；竞赛作品“基于深度学习的交通违章智能分析系统”获第十一届全国大学生创新创业年会“我最喜爱的项目”奖，这是2018年度安徽省唯一一支获此殊荣的队伍。国家大学生创新创业年会是由教育部主办的三项固定赛事之一，正逐步成为全国高校本科教学改革中覆盖面最广、影响力最大、学生参与最多、水平最高的盛会之一；作品同样来源于同名的国家级大创计划。

5 结语

学科竞赛导向的信息类“大创计划”双闭环管理模式相较于单一开环、单一闭环具有明显的优势，除完成信息类系统功能之外，增加了诸如专利、论文、获奖的产出性指标，以及学生创新创业能力培养的终极隐形指标。该模式在合肥工大计算机学院的突出实践成果，表明了所提模式的积极效果与借鉴意义。