略论开放式大学生创新实践平台建设

2019-11-29 02:35孙文义顾德英马淑华
创新创业理论研究与实践 2019年21期
关键词:竞赛实验室机器人

孙文义,顾德英,马淑华

(东北大学秦皇岛分校控制工程学院,河北秦皇岛 066004)

2015年国务院办公厅发布了《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》(国办发[2015]36 号)。教育部关于中央部门所属高校深化教育教学改革的指导意见(教高[2016]2 号)中指出,贯彻落实《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》,把深入推进创新创业教育改革作为中央高校教育教学改革的突破口和重中之重[1]。

大学生创新实践平台是开展科技创新实践活动的重要平台,是高校组织与引导学生开展自主学习、结合实践、科学研究与设计创新的重要教学场所,对培养大学生创新意识、创新精神、创新能力起着非常重要的作用[2-5]。

1 科技创新实践平台的体系结构

开放式大学生科技创新实践平台由创新实践管理平台、创新实践基础平台及学科竞赛培训平台三部分组成,结构体系如图1所示。

以项目为导向,以项目实现为结果,以团队合作、任务分解、项目管理、项目实现为主要流程。参与学生构建项目团队,共同完成项目目标。

(1)创新实践管理平台,与学校大学生创业创新中心的宏观指导和学院的管理相结合, 专家的学术指导和指导教师的基础培训相结合, 校内资源的利用和社会资源的引进相结合,确立责、权、利统一的高效管理机制,实现了学校、学院、指导团队三位一体的管理体制。

图1 开放式大学生科技创新实践平台

(2)创新实践基础平台,由电子工艺实习基地、智能机器人创新实验室、智能车竞赛创新实验室组成,采用开放式运行模式,无偿向学生提供教学资源。进入实验室的学生选拔采用全面考核与教师推荐相结合的办法,每年两次。由学院学生科技部负责日常管理,实验室管理人员负责“四防”的安全管理。

创新实践基础平台设立东北大学秦皇岛分校大学生科技创新项目、东北大学本科生重大科研项目、秦皇岛市大学生科技创新创业专项资金项目、教育部产学合作协同育人项目和教师科研项目。一年级和二年级学生自主组建团队,形成完善的项目管理制度。在项目完成后,学生创新实践技能得到初步锻炼。

(3)学科竞赛培训平台,学科竞赛是创新实践的主要形式之一。构建科学的知识结构体系和工程训练体系,明确体系各层次任务目标、学习训练方法、能力培养以及可能的创新点等,能够使学生尽快地获得竞赛所需的知识结构和能力,并直接作用于竞赛实践,获得良好的竞赛效果。

经过创新实践基础平台训练的学生,在学科竞赛培训平台选择适合自己的竞赛项目;为了让不同层次,不同特长的学生能够参加合适的竞赛,学科竞赛平台设立全国大学生电子设计大赛项目、“创青春” 全国大学生创业大赛项目等十余个竞赛项目,基本满足学生不同层次和不同专业方向的需要。

2 全开放的创新实验室建设

为创新实践基础平台的创新实践项目提供实践场地,建设电子工艺实习基地;为竞赛项目提供实践场地和环境,建设智能车竞赛创新实验室和智能机器人创新实验室。采用开放式运行模式,无偿向学生提供教学资源。成员以大三、大二学生为主,大一学生为辅,形成良好的传、帮、带氛围,梯队完善。

2.1 电子工艺实习基地建设

电子工艺实习基地主要用于低年级大学生的实践技能培训,完成申请获批的各类创新创业实践项目。基地拥有36 套电子线路实验所需要的计算机、示波器、函数发生器等主要设备以及部分专用高档测试设备;制作印刷线路板的所有设备。可同时容纳学生70 人。由制作区、调试区及设备区组成。在这里学生完成科技作品的制作和调试。

2.2 智能车竞赛创新实验室建设

智能车竞赛创新实验室主要用于全国大学生“恩智浦”杯智能汽车竞赛的实践培训与训练。实验室面积500 m2,由制作区、测试区和调试区三部分组成。制作区是由元器件库、各种操作工具、工作台等组成;测试区主要用于智能汽车的测试,由计算机、示波器、信号发生器等组成;调试区主要用于智能车的调试,学生将编程之后的模型车直接放在根据竞赛规则铺设的赛道进行调试,验证竞速的效果,及时解决可能发现问题。

参加智能车竞赛的学生,通过校内赛进行选拔,成绩优异的组代表学校参加华北赛区赛和全国总决赛。智能车竞赛创新实验室由上一届参加比赛的学生进行管理和基本技术培训、指导,形成以老带新,以新促老,共同进步的良好氛围。

2.3 智能机器人创新实验室建设

主要为感兴趣的学生提供机器人的培训,提供学习、培训和技术交流条件。主要资源如下:(1)机器人套件“探索者”机器人系统控制实验箱、“探索者”机器人创新组件卓越版、“探索者”机器人创客套件。(2)移动机器人、物品搬运机器人、挑战机器人、全向机器人、高速视觉人形机器人、六足爬行机器人等。

新进入实验室的学生设计搭建自己的机器人,并用电脑编程,让机器人智能化,积累了一定知识和技能后,完成机器人的协同控制和编队等复杂控制算法,从而完成科技人员研究高科技产品的设计过程,为全国大学生机器人大赛ROBOCON 项目提供参赛人员和技术积累。

3 指导团队建设

在学校的大力支持下,在积累多年指导竞赛经验的基础上,组成了一支由多学科教师(自动化、机械工程、通信工程、测控技术与仪器)组成的指导团队,团队教师具有先进的教学理念,科研水平高,教学经验丰富,敬业,具有奉献精神。在知识训练体系设计、实验室建设、学生培训等方面做了大量工作。指导教师将科研课题进行分解和重新设计,直接转化为学生的实践创新创业项目,需要教师和学生共同参与,提高了学生创新创业项目的水平,同时加速了教师科研成果转化。《开放式大学生科技创新平台建设》项目获得河北省高等教育教学成果奖一等奖(2016年)。

4 结语

开放式大学生创新实践平台的建设和良好运行,使大学生创新实践能力及综合素质显著提高。自2014年以来,在全国大学生智能车竞赛中获全国总决赛一等奖10 项、二等奖8 项;全国大学生电子设计竞赛中获全国二等奖6 项,全国一等奖1 项; 在中国“互联网+”大学生竞赛创新创业大赛获全国铜奖1 项;全国大学生机器人大赛ROBOCON 全国二等奖一项; 全国大学生光电设计竞赛全国一等奖和二等奖各1 项;学生完成秦皇岛市大学生科技创新创业专项资金项目10 余项;东北大学本科生重大科研项目4 项。获得国家一等奖的19 名参赛学生获得保送硕士研究生资格,被中国科技大学、天津大学、华中科技大学、北京航空航天大学、东北大学、北京交通大学等高校录取。参赛学生由于创新实践能力强,团队协作能力突出,很受企业青睐,被国内知名企业(华为、美的、天地伟业等企业)接纳,从事开发工作,部分同学自主创业。开放式大学生创新实践平台在东北大学秦皇岛分校创新创业教育中发挥了重要的作用,还需继续完善和发展,将其与专业教育教学深度融合,发挥更大的作用。

猜你喜欢
竞赛实验室机器人
2020丝绸之路数学竞赛
电竞实验室
电竞实验室
电竞实验室
电竞实验室
我看竞赛
创新思维竞赛(3)
机器人来帮你
认识机器人
机器人来啦