实验教学中心培养大学生创新创业能力的实践与探索

杨富琴，周家乐，王 嵘

（华东理工大学 信息科学与工程学院，上海 200237）

2015 年，国务院印发了《关于大力推进大众创业万众创新若干政策措施的意见》（国发〔2015〕32 号），并指出要健全创新、创业人才培养机制，把创新创业精神培育和创新创业素质教育纳入国民教育体系，使大众创业、万众创新深入人心。高校肩负着培养创新创业人才的重任[1-2]。近年来，国家对高校创新创业教育的重视程度日益加大，各高校也在传统专业教育模式的基础上进行各种创新创业教育的探索[3-4]。我校以构建立体化、综合性、全开放的大学生创新创业基地为改革突破口，开展研究型教学、研究型实验、科技竞赛、科研训练、项目实训及创业孵化为一体的人才培养模式的研究与实践，构建了具有我校特色的LCS（lab+club+shop）创新创业人才培养模式。该模式的含义是以lab（科研基地、教学实验室、研发中心等）为实训基地，重点提高创新创业项目的科技含量，改变“商业创新模式” 为主的现状；以club（学生社团、师生俱乐部等）为实践平台，全面强化创新创业团队的实践能力，解决当前 “双创” 课程教学与实践教学脱节的问题；以shop（创客空间、孵化基地、网上商城等）为实践平台，有序拓宽创新创业与社会需求的联接渠道，旨在形成人才培养、科学研究、创新创业、产业发展“四位一体” 的校园生态环境。

在LCS 模式下，我校信息技术实验教学中心（以下简称“中心”）结合自身学科特色，以电子信息实验室为依托，积极开展以训练项目为载体的创新活动，大力扶持“华理创客空间”，注重实验室建设内涵，为学校各专业学生搭建了开放式创新活动的实践、创新创业训练平台。此外，中心加强了信息化和制度化建设，全方位支撑创新创业实践活动的规范、安全运行。中心在培养具有扎实创新创业基础知识、创造性思维、团结协作素养，具有竞争力的高科技人才中发挥着越来越重要的作用[5]。

1 创新教育基地建设

自2008 年4 月，由中心组织实施的电子产品设计技能训练创新教育基地开始运行。每年举办两期创新活动，至今基地共举办创新活动24 期，累计完成训练项目人数16 000 多人，涉及全校10 多个学院。创新活动以训练项目为载体，采取由易到难、分层训练的架构，满足不同年级、不同专业学生的创新需求，开发具有趣味性、实用性的训练项目，吸引学生积极参与。这些创新项目采取自愿报名、教师指导和自主实施的训练模式，以便加强学生工程素质的培养[6-7]，使学生的创新创业能力得到不断提升。

1.1 创新训练项目开发

创新训练项目分为三个层次：基本技能培训（大一上）、基础项目训练（大一下、大二）及嵌入式应用项目训练（大二、大三、大四）。10 多年来，中心教师开发了20 多个创新训练项目，较好地丰富了创新训练内容。创新训练项目汇总见表1。

1.2 项目训练

在教师指导下，针对学生所选项目实施有步骤训练（如产品设计、PCB 制作、焊接、组装、调试），固定时间为每周四晚18:00—21:00 和短学期（双周五下午）。 实验室实施全天开放（ 含周六、 周日，8:30—22:00），安排指导教师值班，保证学生能够充分利用课余时间开展训练。

1.3 训练成果

经过不同层次的训练，学生动手实践能力和产品开发设计能力得到不断提高。每年中心选拔优秀学生进入全国各类电子竞赛训练队伍，同时设计开发适应现代科技发展水平的项目为参赛作品等。如2016 年9月至2019 年8 月，中心指导省级以上学科竞赛获奖50 多项。其中，“视障人士安全出行辅具” 荣获2019年第十六届挑战杯科技作品竞赛上海市特等奖，全国一等奖。“智能餐厅”“基于深度学习的智能周界安防系统”“基于工业物联网智能工程机械管控平台”获得“博创杯” 第3 届华东赛区特等奖，全国二等奖；教师在指导学生创新活动和竞赛训练中提高了专业水平，也促进了实践教学水平的进一步提升。

表1 创新训练项目汇总表

2 扶持 “华理创客空间”

“华理创客空间” 社团自2015 年成立以来，以创新创业为主题，集科技创新、技术实践和交流于一体，为学校各专业学生搭建了一个创新实践、交流平台。该社团成长迅速，固定成员已从初创时的10 多人发展到目前的100 余人。社团拥有研发、运营和外宣三个部门。创新团队已形成 “老带新” 的合理梯队结构。社团成员所涉及学科已从单一的信息类专业发展到以信息类专业为主，辅以机械、生物工程、艺术等多个专业交叉融合的大学生社团。

中心大力扶持 “华理创客空间” 社团，为其开放各类创新平台，提供材料支持，安排创新指导教师团队引导，保障学生创新社团的各项活动能够顺利开展。目前 “华理创客空间” 社团已形成了较为完善、多层次、形式多样的大学生创新技能培训体系。如针对不同阶段的本科生，社团分别提供Arduino 培训、FPGA技术培训、创客沙龙以及外出走访等；学生自行开发制作了多种富有创意的小产品，如写字机器人、3D 扫描仪等，形成多学科交叉协作，互相渗透的良好态势，培养了学生团结协作、创新创业精神，为将来就业、创业奠定了良好的基础。

“华理创客空间” 在中心创新基地成功孵化、成长并结出丰硕的成果。从2015 年起，“华理创客空间”连续成功举办了4 届全校范围的“创客嘉年华”活动，并于2017 年发起成立我校创客社团联盟。此外，社团中的优秀成员还代表我校参加了国内多项大学生创新创业竞赛，获得了优异的成绩。

3 搭建优质创新创业实践平台

中心紧紧依托控制科学与工程（国家重点学科，上海市重点学科）、计算机和信息、通信工程等三大学科，以 “厚基础、强实践、提素质、抓创新” 为教学理念，自上而下，构建了多维协同的分层递进式实践育人教学体系。围绕基础实验教学、综合技能训练以及创新创业能力培养三大主体教学平台，以培养学生基本实践技能、系统设计能力、创新创业精神为目标，采用多类型的教学手段、开展多样化的创新教育活动，使学生的实践能力、工程素质和创新能力不断提高。

中心实验室由控制科学与工程、信息与通信工程、电工与电子技术、计算机科学与技术4 大类实验室和创新实验平台构成。控制科学与工程类实验室主要包括过程控制工程、工厂供电、微电网以及工业机器人技术实验室等；信息与通信工程类实验室主要包括电磁场与电磁波实验室、通信原理实验室、物联网技术及应用实验室等；电工与电子技术类实验室主要包括电路、模电和数电实验室、电工学弱电及强电实验室等。计算机科学与技术实验室主要包括智能科学与技术、计算机网络、计算机硬件类等。创新实验平台主要包括航模、机器人、智能车、虚拟工厂、ACM 实训室等。中心还搭建了虚拟仿真实验教学平台，践行了“理—虚—实” 的教学过程，使仿真实验、虚拟实训与实际操作相结合，构建了行之有效的工程教育教学实践平台，真正实现从概念到实际的完整设计。

中心重视产学研合作项目，与国际著名企业西门子、艾默生、罗克韦尔、E+H 等建立联合实验室，邀请企业工程师来校授课和培训，以工程实践内容启发和引导学生进行工程系统训练，不断探索与企业联合培养人才的新模式。为更好地开展学生的创新活动、竞赛训练和支撑“华理创客空间”，中心的各类实验室得到快速发展，为实践教学提供了坚实基础和条件支撑，为创新创业搭建了优质服务的硬件平台。

4 信息化和制度化建设

为了满足开放式实践教学和日益增长的创新创业活动实践需求，中心不断加强信息化和制度化建设，全面支撑创新活动规范运行[8-10]。

4.1 信息化管理平台建设

中心信息化管理平台从2007 年开始，自主规划、自主开发、自主实施，历经10 年的时间，目前已覆盖中心各种管理，全方位实施信息化建设，实现了内外交互、两校区联动，促进了教学尤其创新活动的顺利开展。中心管理平台主要包括日常工作管理系统（如考勤管理、课程管理、资料管理、设备管理、学生实验考勤管理）、实验室开放管理系统（如实验预约、实验审批、项目管理、创新活动人时数统计）、创新基地管理系统（如项目申报、审批、统计）等。依托该平台，中心实现了实验室日常工作管理、资料管理、设备管理、实验室开放管理、创新选课管理等，使创新创业活动开展更加有序。

4.2 管理制度建设

实验室进一步开放，无形中增加了实验室管理的难度和工作量。针对这种情况，中心改革了实验室管理方法，制定了主值班守则，实行了主值班制度，制定了工作量计算办法，对实验技术人员进行定量考核（如实验教学、实验教辅、创新指导、开放值班、实验室管理等），鼓励业务能力强的教师承担创新实验项目的开发与指导，同时努力发挥每位教师特长，调动实验教师的工作积极性，在一定程度上解决了因实验室开放、创新活动开展导致工作量不断增大的问题。

学院为了更好开展实验室开放工作，出台了《信息科学与工程学院创新实验室管理规定》，明确了实验室开放范围和开放时间，确定了创新实验室权限申请、设备器材借用、实验室安全职责等。中心还制定了《信息科学与工程学院实验室安全准入管理细则》《信息科学与工程学院实验室安全环保管理规定》《实验中心安全机制预案》《实验中心值班守则》等，还与实验技术人员签署了实验室安全、设备、卫生管理协议，全面支撑实践教学和创新活动的规范、安全运行。

5 结语

电子产品设计技能训练创新教育基地的建设和创新活动的开展，有效促进了学生工程素质和创新能力的提高。大力扶持“华理创客空间”，搭建集技术实践和交流、学科交叉协同、科技创新于一体的平台，提升了学生的创新创业能力，加强了各类实验室建设，有效支撑了创新创业活动的开展。实施信息化和制度化建设，促进了创新创业活动规范、安全运行。此外具有我校特色的LCS 创新创业人才培养模式行之有效，取得了预期效果。中心在我校大学生创新创业能力培养方面发挥了积极的作用，为我校 “国际知名、特色鲜明、多学科、高水平的研究型大学” 的奋斗目标早日实现作出了一定的贡献。