基于创客实验室的地方应用型高校创新人才培养研究
殷建，徐向棋，邢时超
（铜陵学院，安徽 铜陵 ）
摘 要： 创新人才培养是新工科建设的基础，是国家实施创新驱动战略的重要一环。在目前大数据以及互联网+时代背景下，当前地方应用型本科高校的创新人才培养模式面临严峻的考验。本文针对这一问题，根据铜陵学院的“培养和造就基础知识扎实、实践能力强、综合素质高、社会责任感强，有一定创新和创业能力的高素质应用型人才”人才培养目标,在阐述相关概念基础上，提出以大学生创客实验室为抓手，结合学科竞赛引导，探索创新人才的培养模式，取得了良好的成果，对同类别高校具有一定的借鉴意义。
关键词： 创新人才培养；应用型；创客实验室；新工科
当前，全球新一轮科技革命和产业变革正加速进行。十八大以来，创新驱动发展、“互联网+”“一带一路”等重大战略的提出，要求工程科技人才需要具备更高的创新创业能力和跨学科综合能力，以适应新技术、新业态、新产业为特点的新经济发展要求。无论是新经济的发展，还是新一轮的科技和产业革命的需求，都对高等工程教育的创新发展提出了新的挑战，进一步推动高等工程教育的人才培养模式的建设。在高等教育进入大众化教育阶段，如何培养适应社会发展需要的创新人才已经成为高校,特别是地方应用性本科院校当前教育教学改革的重要内容，人才培养模式相应需要做出相应改革与转型。
一 地方应用型本科人才培养目标定位及面临的问题
培养具有创新素质的高级人才是建设创新型国家对高等教育提出的紧迫任务。教育部发展规划司2016年底的教育统计数据显示，全国1237 所本科院校中开设工科专业的高校占到90%以上，而其中地方本科高校数量又占到了总数的90%以上。推动本科高校向应用型转变，是党中央、国务院重大决策部署，是教育领域人才供给侧结构性改革的重要内容。应用型院校以本科教育为主，面向区域经济社会，以学科为依托，以应用型专业教育为基础，以社会人才需求为导向，承担着培养应用型人才的重任,培养高层次应用型人才的新型的院校。新建应用型本科院校因为所处区域社会经济和教育发展的程度相去甚远，要求必须依据区域经济社会发展需求来制定办学目标，确立办学定位，规划顶层设计，创新办学模式。而应用型本科院校不仅面临着调整学科与专业，使其切合区域经济社会发展的需要，面临着提升层次，提高水平的难题，更面临着办学类型的定位的困惑等等一系列问题。制定符合区域发展需求的人才培养目标，培养具有扎实专业素养和创新精神的应用型人才是应用型本科院校的当务之急[1]。地方本科院校的应用型创新人才培养是向社会输送既具备扎实理论，又有一定的创新精神，同时会实际操作的复合型人才，他们是理论与实践集合的纽带。目前地方应用型高校的创新工程人才培养与当前经济社会发展需求脱节，存在创新人才培养体系不完善等问题，需从一个全新的、结合实践的视角出发，重视人才培养模式研究探讨。如何建立和完善创新型工程科技人才培养主要集中于教育制度、教学思维及具体模式改革等多方面。一些高水平研究型高校在创新工程人才培养模式方面做了很多有建设性的研究工作，这些研究成果多集中在通过老师的科研项目以及产学研合作来推动学生创新能力及素质的培养，而新建地方应用型本科高校由于建校时间短，教学、科研基础薄弱，上述的方法很难在学生中大范围推广，所以需要找出一条新的创新能力培养途径。本文通过以大学生创客项目推动创新人才培养，以竞赛为契机、项目为纽带，注重学科交叉，培育多学科交叉融合的意识，构建创新人才培养模式。目前借助创客实验室进行创新人才培养研究的案例还不多。
二 新工科对创新人才能力的要求
以新经济、新产业为背景积极开展相关政策的研究，培养多元化、创新型卓越工程人才，为我国新发展提供智力和人才支撑[2]。新工科正是从新时代全面创新我国高等工程教育以适应引领新经济发展的战略视角出发，提出的新观点。人才培养需要坚持以应用型、复合型、创新型为目标。新经济发展所需要的新工科更加凸出学科交叉与综合的特点[3]。
演示型实验 了解一些本专业常用的大型仪器是现如今毕业生应具备的素质之一，但由于大型仪器普遍较为昂贵，在本科生实验教学体系中一般较少配制，无法满足一般的实验教学模式（即以组为单位使用仪器进行实验，一般一人或两人为一组）。此种情况下，可通过演示性实验开展实验教学：由实验课教师讲述实验原理、演示实验操作步骤流程，学生通过观察进而学习相关知识。演示性实验项目虽不如一般性实验项目动手能力强，但其开展也弥补了大型仪器难以为本科生实验教学项目服务的不足。
在新工科大背景下，创新人才要求具有多学科背景与多方面能力要素，如图1所示。创新型人才是“具有创新意识、创新精神、创新思维、创新能力并能取得创新成果的人”。具有发现问题、发挥自身优势的能力，并能在实践中综合利用、不断超越，从而解决问题取得创新成果的人。复合型创新人才能力体现在多学科知识的交融应用，不是各学科能力的简单相加，而是彼此之间相互吸收融合，并在多种能力的基础上形成综合能力，在实践中拓宽知识面和宽厚的基础。
图1 新工科所需要的能力要素
创新教育要根据学生志趣调整教育方法方式，从而提高创新教育的效果。从“以教师为中心”的“传道、受业、解惑”，逐步走向“以学生为中心”的“悟道、求业、生惑”的新境界，尽可能地引导学生自主学习、主动实践，鼓励学生悟道、问道、寻道，启发学生求是、求真、求业，从而培养创新创业人才。
三 基于创客实验室的大学生创新能力培养
借助于创客实验室这个平台载体，采取“自主学习和集体培训相结合、创新训练与科技竞赛相结合、创业训练与科研开发社会服务相结合”的创新人才培养模式。形成了基于创客实验室的“创新训练”“学科竞赛”“创业训练与实践”相结合的创新创业人才培养路径。通过学生参加竞赛提高动手操作能力，把创新的思想转换成实物成果，鼓励学生申请实用新型专利，提高自信心。借助于学科竞赛这个抓手，通过挑战杯大赛、物联网创新设计大赛、机械创新大赛等构建了系列化、多层次、全方位的学科竞赛体系。参赛学生积极参与全国及省内等竞赛活动和创客实验室工作。以2-3人为参赛团队，使学生们在竞赛过程中学会组织协调、分工合作，锻炼了团队协作精神，增强大学生创新热情 。学科竞赛既锻炼了学生的创新创业能力，也增强了学生的自信心。在近3年的获奖学生中，多名学生在北京科技大学大学、江苏大学等学校读研。
为响应铜陵学院提出的“培养和造就基础知识实、实践能力强、综合素质高、社会责任感强，有一定创新和创业能力的高素质应用型人才”人才培养目标。本课题组以地方应用型高校为研究对象，通过对“基于创客实验室结合学科竞赛引导的地方应用型高校创新能力培养”的理论研究和实践探索，探寻以“基于创客实验室结合学科竞赛引导的创新能力教育”为载体的地方应用型高校大学生创新教育的实践平台，构建地方应用型高校创新创业课程体系，形成“基于创客实验室结合学科竞赛引导的地方应用型高校创新创业教育”教材、品牌课程和实践载体，丰富和创新新时期高校在创新创业教育的内容和途径，为进一步改进和加强高校科技人才创新型创业教育、培养适合于我国国情和地方特点的创新创业型科技人才，对高等教育培养模式改革实践提供一条路径。这些年来，全国多数高校开设与创客相关的实践创新课程，目的在于培养学生以项目任务为依托的创新意识。让不同专业的学生混合组成团队，以完成一个复杂的项目为学习任务，体验多学科融合的交叉学习方式。创客实验室为学生的创新创意实践活动，提供一个方便的工作环境，通过从方法认知导引、前沿技术探究、战略规划、系统集成等不同阶段的持续性培养，使学生的综合素质得到全面提升，并能与生产实践有更好的衔接，实现创新教学与创业发展融合的目标。参加各种学科竞赛( 机构创新设计大赛、电子设计大赛、物联网创新设计大赛、智能机器人大赛、创业计划大赛)活动是培养学生研究能力、创新能力的一个重要手段。通过参加学科竞赛能够及时发现人才培养环节中的问题和不足，从而促使在今后及时调整和加强创新实训平台建设，深化创新创业教学内容和方法、创新创业课程体系的改革，强化工程创新创业的案例教学，使创新创业教学能够促进工程科技人才实践能力的形成[6]。
创客实验室能够促进新思想、新观点、新思维产生的交叉学科培育计划，加大交叉学科专业建设力度，建立学科交叉渗透的课程体系，设立交叉学科研究课题，构建跨学院、跨学科交叉联合培养双创人才的新机制，使学生不但具有扎实的专业知识，更具备广阔的学科视野，具有更强的双创能力和后发优势。
图2 创客实验室创新人才培养模式
诗人用平淡朴素的白描笔法，浅切的语言对这种日常生活状态，起居饮食和心境的进行了直接描写。内容上语言上和情感上虽然没有太多修饰，但却能打动人，读者读起来能切身体会到作者闲适无忧的心境。再如写饮食的“炊稻烹秋葵，粒粒香复软，绿英滑且肥。”(《烹葵》)；写睡眠的“春被薄亦暖，朝窗深更闲。却忘人间事，似得枕上仙。至适无梦想，大和难名言”(《春眠》)；写起居的“看山尽日坐，枕帙移时睡”(《闲居》)；写饮酒的“尽将沽酒饮，酩酊步行归”(《晚春沽酒》)；写山水的“露覃色似玉,风幌影如波。坐愁树叶落,中庭明月多。”《前庭凉夜》；写出游“朝踏玉峰下，暮寻蓝水滨”(《游蓝田山卜居》)。
创新教育的重要特征之一是“动”，不仅仅是“动手”，还包括与之相关联的“动脑”“动心”“动口”“动笔”。“动”的过程是兴趣不断浓郁的过程，更是创新能力提高的过程。为提高学生的创新能力，必须采取有效措施促进学生“动”的过程。如果学生能在一个自主、开放的空间内学习和创造，再加上技术支撑和老师指导，就可以充分发挥创意，激发他的创造力和动手能力。能够创造性地组合运用各种技术解决问题，获得具备一定的知识基础和创新、实践、交流的能力与意识[4、5]，进而实现更好的“动”的结果。建设“创客空间”，为创意者、设计者、实施者创造一个交流的空间，一旦他们走到一起，互相交流，“碰撞”出新的创意。相互协调，发挥各自的特点，就会迸发巨大的创新活力和创业成绩，如图2所示。创客实验室强化跨学科、跨高校的融合，突出学员的多样性，突出跨学科的融合特点，培养学生创新所需掌握的必备专业知识、实践能力，使学生能提出发现、探讨、分析并动手解决问题的能力，最终能培养学生的主动探索精神、自主创新能力、合作研究能力等等。学生通过参加第二课堂活动以及创新创业教育类课程和创新类知识讲座，拓展了视野和思维的空间，使其不限于固有的思维和已有的知识，在一定程度上激发学生在创新方面的积极性，提高学习兴趣。
四 结论
通过对“基于创客实验室结合学科竞赛引导的地方应用型高校创新教育”理论与实践的探究，总结积累地方应用型高校“基于创客实验室结合学科竞赛引导的创新教育”开展的效果和经验，并不断地在理论和实践中进一步完善和升华，将“基于创客实验室结合学科竞赛引导的地方应用型高校创新教育”作为营造地方应用型高校创新创业教育培养的主要切入点，进行深入的研究总结，探讨如何构建以“基于创客实验室结合学科竞赛引导的地方应用型高校创新能力教育”为核心的大学创新能力培养模式，促进地方应用型高校工程科技人才创新教育的提升。
以教材第一册Unit1 The Pursuit of Dreams为例。整个单元共设计两个大任务和多个小任务。大任务一：三人一组，完成导入部分的两位名人Qian Xuesen和Steve Jobs的相关资料查询并提出相关问题组织班级讨论；大任务二：四人一组，模拟电视采访，其中一人扮演主持人，另外三人分别扮演三篇文章中的主人公。多项小任务要求不同组别的学生完成，如双人任务：课文“Deaf DJ”的角色扮演，作文“My Dream Work”的互改互评。单人任务包括：词汇朗读、课文朗读、难句理解、课后练习等。
在创新型工程科技人才的培养中，要着重培养一批掌握先进制造技术的国际型、复合型、高素质专业工程技术人才队伍。将地方需求的复合型技能型高科技人才培养与地方应用型高校的创新创业教育模式进行有效的结合，研究探寻面向地方应用型高校的“基于创客实验室结合学科竞赛引导的创新能力培养”模式与推进高等学校创新创业教育体系建设的衔接点，这是本课题的一个主要创新点。本论文研究的课题获得了安徽省2018教学成果奖三等奖 。
参考文献
[1] 周开发,曾玉珍.新工科的核心能力与教学模式探索[J].重庆高教研究,2017,5(03):22-35.
[2] 叶宏,汪春梅,张崇明,杨敏,徐凯,龙艳花,罗阳,汤宏颖.新工科创新人才培养与学生能力评价方式改革研究[J].中国现代教育装备,2017(19):35-37.
[3] 龚晓嘉.综合性高校在实践教学中培养新工科创新型人才的探索[J].高教学刊,2017(12):141-142.
[4] 许自立,李进,乔印虎,张春雨,张开宝,张程.新工科背景下应用型本科人才培养路径探索[J].黑龙江工业学院学报(综合版),2018,18(09):19-23.
[5] 张洪田, 王云龙.应用型本科院校人才培养模式的探索与实践[J].黑龙江教育学院学报,2012,31(7):4-5.
[6] 初建玮.本科应用型人才培养模式改革的探索与实践[J].西安邮电学院学报,2007,12(3):130-133.
本文引用格式： 殷建 等 .基于创客实验室的地方应用型高校创新人才培养研究[J]. 教育现代化，2019，6（72）：4-6.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.72.002
基金项目： 教育部产学研合作协同育人项目，智能制造转型升级背景下-应用型高校双能型教师培养（项目编号201702126031）；2018安徽省高校优秀青年骨干人才国内访学研修项目（项目编号gxgnfx045）；安徽省质量工程项目，大学生创客实验室计划，工业4.0下智能化产品开发创客实验室（项目编号2015ckjh093）。
作者简介： 殷建，男，汉，安徽庐江县人，副教授，博士研究生。研究方向：智能制造。