——大连交通大学“图易创新实验室”培养模式探究
吕斌 刘薇 大连交通大学大学生素质教育中心 辽宁 大连 116028
摘要 本文以大连交通大学图易创新实验室为例，立足机器人技术领域，以竞技机器人创新创业竞赛项目为依托，以培养大学生创新精英团队为目标，从人才培养思路、课程体系建设、创新团队制度管理等方面论述了大学生创新人才培养方法。
关键词 机器人 创新人才 培养模式
大连交通大学图易创新实验室于2008年9月成立，实验室以竞技机器人项目为依托，通过建立学科交叉化、人数少量化、专业特长化的选拔机制，构建课程定制、考核趣味、项目引导、创新创业一体的培养机制，逐步形成学习、实践、竞赛、研究、创业五位一体的成长模式，并逐步形成了“图难于其易，为大于其细”的创新文化，打造出多个创新创业精英团队，已经成为具有辐射作用的全校享有盛名的大学生创新性人才培养基地。
一、独特的人才选拔和培训机制
在选拔模式上，图易创新实验室用机器人这一综合载体，面向多专业、多学科学生通过选修课程进行选拔，鼓励跨学科自由交叉，营造团队成员互相学习的机会。实验室立足于从大一新生中进行选拔，采用四年不间断的创新培养方式，利用不同层次的选修课逐年选拔淘汰，每年会有20名左右的大三同学最终进入实验室。鼓励学生跨年级跨学科自由交叉形成团队，把针对个体的教育方式转变为针对小型团队的教育方式，激发学生多学科合作集成创新，通过团队协作完成项目培养学生的合作能力，让团队内部的学生之间可以相互取长补短、相互学习、相互竞争，进而逼发学生的创新能力。
图易创新实验室目前有专职教师1人，兼职教师6人，这些教师通过开设选修课程，达到选拔和淘汰的双重目的，由于选修课可以面向全校学生开设，因此可以吸引不同学科专业的学生参与，另外也可以保证在不增加额外学分的前提下使实验室成员接受系统的理论培训。培训课程按照创意养成、技能训练、设计实践、创业孵化分层次开展，首先通过创新方法的学习培养学生的创新意识，并在其中穿插新闻写作、PPT制作、视频创意制作等多环节内容，提高学生的基本能力，其次根据个人爱好培训与机器人设计、控制、使用等相关的软硬件知识，通过项目引导的方式让学生掌握一定的技能，然后通过完成不同的创新训练项目、机器人创新竞赛锻炼学生的设计能力和创新能力，最后对优异的作品和团队进行重点孵化。
目前图易创新实验室面向大一学生主要开设《创造学》和《创新工程实践》两门创意激发课程，这两门课程的选课容量为150人，通过选拔从中选取60人（大约12个小组），在大学二年级开展《机器人微控制器与程序设计》、《机电产品创新设计》的培训课程，最后再选取30人在大学三年级进入《竞技机器人设计与实验》的学习，通过课程的同学才有机会成为实验室的真正成员。通过这些课程的开设既满足了学生选修课程的要求，而且这几门课程相辅相成形成一个比较全面的培养体系，通过系统培训的学生能够很快投入创新作品的研发和创新竞赛的参与中。
二、制度约束和文化熏陶的双重培养方法
创新实践是一套系统工程，实验室专注于机器人领域的学习和研发，健全的管理制度必不可少。在发展过程中，创新实验室不断探索，逐渐建立完备的管理制度，包括出勤考核制度、技术报告汇总制度以及团队选拔培养制度，目的是从细节抓起，逐渐培养学生严谨认真的科研素养，建立良好的行为习惯和工作规范。实验室的每名成员都是管理者，每个人都有详细的管理内容，大到项目进展统筹、重要活动策划，小到实验室人员考勤、图书期刊管理及仪器设备的清洗保养，均责任到人，安排细化，目标明确。
实验室每位成员都会根据自身情况，制定自己的年计划、月计划，需要按时完成并提交相关的技术文档。实验室每周都会进行简短的圆桌会议，总结商讨一周的工作，而且每年都要按规定完成实验室年报，保证工作效率最大化。
在实验室建设过程中，不仅建立了健全的管理制度，形成了优良的人才培养机制，更重要的是在创新实践的过程中，每个同学都深刻体会到细节的重要性，因此逐步打造出“图难于其易，为大于其细”的团队文化，在这种文化的熏陶下，达到了人格塑造和能力培养的双重目的。实验室内部还建立了优良的黑板文化，实现“每周一创意”的创新模式，每周将自己的一个创新想法写在黑板上，每个月总结归纳一次黑板上的内容，从中提炼出有价值的东西。
三、基于项目驱动的实践能力培养
创新人才的培养必须以提高大学生实践能力为基础，让学生通过完成具体创新实践项目实现“做中学”、“学中悟”是最佳的培养途径。由于机器人技术融合了机械、自动化、软件、测控、工业设计等多个专业的内容，因此每个同学可以根据兴趣爱好的不同而进行量身选择，实验室通过设计不同层次的创新实践项目（即基本认识型项目、设计型项目、综合性项目和创新研究型项目），采用层层推进，由点到面，由浅入深的方法提高学生能力，高年级的同学则可以进行“一帮一”的培训指导。，提倡学生自由创新，把创新作品同相关课程设计、毕业设计等环节进行结合，把优异作品同大创计划、科技竞赛相结合，把创新成果同知识产权申请、创业孵化相结合，形成学习、实践、竞赛、研究、创业五位一体的成长模式。
以《机器人微控制器与程序设计》课程为例，学生首先要完成LED控制、电机控制、传感器信息采集等基本认知型项目，还要完成机器人差速运动、机器人遥控控制等设计型实验项目，最后还要完成相扑机器人设计的综合型项目，通过这些项目的实际操作，既锻炼了学生的实践能力，又加深了学生对授课内容的印象，达到了学以致用的效果。
四、取得成绩与辐射作用
实验室成立八年来共有数百名优秀学生加入图易创新实验室，历年毕业生情况如图1所示，其中多名同学在国内外知名企业就职，其能力丝毫不弱于国内知名高校的毕业生。健全的制度和优良的团队文化，造就了骄人成绩，2015年在团中央、全国学联举办的全国机器人大赛中荣获亚军、季军；2011—2013年辽宁省智能自主机器人大赛三连冠；2014年辽宁省智能自主机器人大赛一等奖2项 ；并在挑战杯创新大赛、全国节能减排大赛、机械创新设计大赛中取得优异成绩。团队事迹先后被辽宁日报、辽宁新闻、大连日报、半岛晨报、大公报、南方都市报、腾讯视频等多家新闻媒体宣传报道。2015年，实验室成员利用伺服电机驱动器、机器人底盘等研究成果孵化出大连图亿机器人科技有限公司，并在成立当年取得盈利。
通过这些创新人才的培养，起到影响一批学生，辐射各专业，带动全校大学生创新实践活动的作用的目的。实验室每年以讲座、咨询、培训、参观、竞技表演、开放实验室等形式面向全校新生开展机器人相关方面的科普工作，实验室成立至今累计共接待参观的本科生达2000人次，在学校的支持下，实验室成员为每个学院开发了竞技机器人底盘，并制定相关的比赛规则，定期向各学院的学生进行培训，帮助更多的同学了解创新、参与创新。
利用机器人这一综合载体，建立特色实验室，通过开设兴趣激励、项目引导、学生主动参与的系列选修课程，利用制度约束和文化熏陶进行双重培养，能够把大学生由被动接受向主动创新进行转变，从而可以快速提高大学生的创新实践能力，锻炼学生的主动创新和团队协作实践能力。
参考文献
[1]、白薇,常晓明,陈丽芬等,基于研究室模式的信息类跨学科创新人才培养, [J]中国大学教学 2011（9）：32-33
[2]、乔海曙,李远航，大学生创新能力培养研究综述，[J]大学教育科学2008（1）：20-23
[3]、方宝富，王 浩，胡学钢等，基于教学竞赛一体化的大学生实践创新能力培养模式研究，[J] 计算机教育2010（24）：5-8
论文作者:吕斌 刘薇
论文发表刊物:《中国科技教育·理论版》2016年第4期
论文发表时间:2016/5/30
标签：实验室论文; 机器人论文; 项目论文; 学生论文; 团队论文; 课程论文; 大学生论文; 《中国科技教育·理论版》2016年第4期论文;