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“創(chuàng)新五部曲”激活“第二課堂”——長春理工大學(xué)光電工程學(xué)院打造創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式

呂婷和她的團隊憑借“智能便攜紅外熱成像儀”從全省60000多個參賽項目中脫穎而出,以排名第6位的名次進入第四屆中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽并獲得銅獎。由于該項目契合艾睿光電科技有限公司的市場拓展需求,目前,雙方已進入投資洽談階段,呂婷離自己的創(chuàng)業(yè)夢更近了。

在吉林省入圍第四屆中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎的6個參賽項目中,長春理工大學(xué)就有兩個,且都出自光電工程學(xué)院。

從2015年開始,長春理工大學(xué)光電工程學(xué)院立足學(xué)科優(yōu)勢特色,著眼本科教育質(zhì)量提升,傾力打造出了充滿吸引力、塑造力和輻射力的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)“秘笈”——“創(chuàng)新五部曲”。

發(fā)展需求催生“創(chuàng)新五部曲”

記者來到光電工程學(xué)院光電科技協(xié)會創(chuàng)新實驗室時,大二學(xué)生王君雅正忙著撰寫“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽的參賽作品項目書。她很珍惜來到實驗室學(xué)習(xí)的機會,“經(jīng)過三輪考核才留下來的。除了上課或晚上睡覺,其他時間基本都在這里?!?/p>

光電科技協(xié)會創(chuàng)新實驗室是該學(xué)院實行“實驗室開放計劃”的10多個實驗室之一。當(dāng)很多大學(xué)生在為如何拿到創(chuàng)新學(xué)分犯愁時,光電工程學(xué)院的很多學(xué)生早已一頭扎進實驗室,在創(chuàng)新實踐中放飛自我了。今年9月份入學(xué)的張昊然,已經(jīng)順利通過首輪測試,成為機器人環(huán)境感知與人工智能實驗室的熟面孔。他對未來的規(guī)劃很清晰———盡可能多地跨越技術(shù)門檻,把專業(yè)知識學(xué)精、學(xué)透。

所謂“實驗室開放計劃”,是以提升學(xué)生實踐動手能力為目標,向?qū)W生全面開放各類實驗室的培養(yǎng)手段。它同專注軟件操作技能培訓(xùn)的“菜鳥計劃”、側(cè)重綜合實踐能力展示的“創(chuàng)新競賽計劃”、致力于深層次基礎(chǔ)科研的“培優(yōu)計劃”以及著力孵化創(chuàng)業(yè)夢想的“創(chuàng)客空間計劃”,統(tǒng)稱為“創(chuàng)新五部曲”,構(gòu)建起本科生創(chuàng)新能力遞進式培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)。

學(xué)院院長付躍剛是“創(chuàng)新五部曲”的締造者。“一流大學(xué)不僅要有一流的學(xué)科,更要有一流的本科。如今學(xué)生們參加競賽、參與科研的想法很強烈,基礎(chǔ)課程和實驗教學(xué)已經(jīng)滿足不了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的實際需求,倒逼我們必須重新審視培養(yǎng)體系,重新設(shè)計培養(yǎng)模式,尤其要抓好創(chuàng)新實踐能力這個關(guān)鍵。”

2015年12月,學(xué)院網(wǎng)站掛出了首期“培優(yōu)計劃”的通知,42名學(xué)生經(jīng)過兩輪選拔,成為奏響“創(chuàng)新五部曲”的第一批弄弦者。

 收放自如成就筑夢交響曲

從最低段位的“菜鳥”,到最高段位的“創(chuàng)客”,“創(chuàng)新五部曲”根據(jù)學(xué)生實踐能力方面的差異,精心繪制出一條創(chuàng)新能力提升路線圖。

常鍇是“創(chuàng)新五部曲”的典型受益者。3年時間,他一步一個腳印地按照學(xué)院的培養(yǎng)計劃走,從“菜鳥”華麗蛻變?yōu)椤芭鄡?yōu)生”。先后參與了iCAN國際創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、亞太大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽、全國智能互聯(lián)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等賽事并獲多項大獎。

據(jù)學(xué)院副院長田明透露,在光電工程學(xué)院,像常鍇這樣的學(xué)生還有很多。“創(chuàng)新五部曲”工程實施3年來,226名學(xué)生通過“菜鳥計劃”學(xué)會了熟練操作專業(yè)軟件,309名學(xué)生通過“實驗室開放計劃”練就了超強的實踐動手能力,1075名學(xué)生通過“創(chuàng)新競賽計劃”在各類創(chuàng)新競賽中嶄露頭角,192名學(xué)生通過“培優(yōu)計劃”掌握了較為系統(tǒng)的基礎(chǔ)科學(xué)研究方法。

值得一提的是,“創(chuàng)新五部曲”各項計劃在層次上有高低之分,但學(xué)生參與各項計劃是沒有次序要求的。換句話說,只要有足夠的能力,任何人都有機會在各項計劃之間跳級、插班、兼修。田明告訴記者,這五項計劃之間不是一個單線上升流程,“不少學(xué)生是自學(xué)的軟件操作,還有很多人直接就進入了‘培優(yōu)’階段?!?/p>

光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的何睿夫坦言,大一時因為自己懶惰,與“實驗室開放計劃”擦肩而過;大二時“培優(yōu)計劃”申報通知發(fā)布,有很多研究方向可供選擇,于是找到符合自己興趣的項目就立刻報了名,經(jīng)過一番努力終獲通過。

付小健的培優(yōu)經(jīng)歷則顯得任性———他的培優(yōu)項目是自己提出來的?!半m然要經(jīng)過老師的審核才行,但畢竟是做自己喜歡的項目,更有積極性?!备缎〗≌f,這種方式對于激發(fā)學(xué)生主動創(chuàng)新的意識很有幫助。

由于“創(chuàng)新五部曲”公平地賦予學(xué)生自我提升的機會,付躍剛將其形象地比喻為“筑夢交響曲”———因為每個有創(chuàng)新夢想和科研追求的學(xué)生都能在這里找到最適合自己的聲部,極致發(fā)聲。

“與其說五部曲是培養(yǎng)模式上的探索,不如說是培養(yǎng)理念上的革新?!备盾S剛認為,創(chuàng)新型人才絕不是標準化模式塑造出來的,高校應(yīng)該做的是營造更加積極向上的氛圍、提供更為充足便利的條件,引導(dǎo)和幫助學(xué)生自我教育、自由發(fā)展。

據(jù)統(tǒng)計,光電工程學(xué)院面向?qū)W生開放實驗室面積已達 2630平方米,占實驗室面積的34%;僅2017年,學(xué)院用于創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的經(jīng)費占到整體教學(xué)運行經(jīng)費的36%。

“緊箍咒”念出“斗戰(zhàn)勝佛”

“創(chuàng)新五部曲”對學(xué)生自主權(quán)的充分尊重并非放任自流,創(chuàng)新學(xué)分是它給學(xué)生劃下的底線。

“如果學(xué)生參加文體活動、義務(wù)勞動就可以得到創(chuàng)新學(xué)分,那么還會有多少人愿意靜下心來搞科研、做學(xué)術(shù)呢?”田明說,在光電工程學(xué)院,“創(chuàng)新五部曲”還原了創(chuàng)新學(xué)分應(yīng)有的樣子。

為了拿到創(chuàng)新學(xué)分,一部分對科研缺乏興趣的學(xué)生不得不選擇參加“菜鳥計劃”學(xué)習(xí)軟件操作?!按蠖鄶?shù)人是不甘心做‘菜鳥’的,所以就有越來越多的學(xué)生進入實驗室、參加創(chuàng)新競賽。通過這樣一種激勵,學(xué)生們的動手能力得以整體提升。”探測與信息工程系教師王世峰介紹,學(xué)生也可以不參加任何一項計劃,但學(xué)院規(guī)定,除了英語四六級之外,必須通過自主參加各類創(chuàng)新競賽并獲獎才能得到創(chuàng)新學(xué)分,這樣一來,也就變相地讓他們參與到創(chuàng)新競賽計劃中來,學(xué)院的培養(yǎng)目的也達到了。

在利用創(chuàng)新學(xué)分為“創(chuàng)新五部曲”圈粉的同時,學(xué)院還給每項計劃設(shè)定了“高門檻”。

王君雅告訴記者,參加各項計劃都需要競爭上崗,“每年報名加入我們實驗室的大多在200人以上,但最終只能有10人左右被接收。我的一個同學(xué)連續(xù)兩年參加選拔考核,都沒有獲得進入實驗室的機會?!?/p>

在結(jié)果考核方面,學(xué)院要求同樣很高:學(xué)習(xí)軟件要通過嚴格的上機測試,只有成績高的人才能拿到軟件公司頒發(fā)的資格證書;確保在實驗室呆下去的代價是每周都要跟老師匯報學(xué)習(xí)情況,并同其他成員作經(jīng)驗分享;參加創(chuàng)新競賽的人必須用比賽成績說話,不獲獎就等于白搭;“培優(yōu)計劃”的考核條件是至少在核心期刊上發(fā)表一篇論文;若要成為一名創(chuàng)客,至少要有一個出于自身創(chuàng)新實踐且能夠打動院長的好項目。

由于結(jié)題要求高,孫正梟的培優(yōu)項目論文已經(jīng)被老師打回來兩次了?!安蝗菀淄ㄟ^說明含金量高,這也是我參加培優(yōu)的目的,我相信自己能堅持到底、順利結(jié)題?!彼麍远ǖ卣f。

與嚴格的制度設(shè)計相對應(yīng)的,是沉甸甸的質(zhì)量紅利:852人次在省級以上創(chuàng)新競賽中獲獎,其中僅國家級一等獎就有40項;40人次發(fā)表學(xué)術(shù)論文30篇,其中核心期刊以上16篇,這在全國高校同類學(xué)科中也處于較高水平。

學(xué)院副院長閆鈺鋒表示,嚴入是為了激發(fā)精英意識,嚴出是為了保證培養(yǎng)質(zhì)量,“這兩道關(guān)卡都通過了,才稱得上優(yōu)秀?!?/p>

聚焦新工科建設(shè),為核心優(yōu)勢背書

“人才培養(yǎng)必須堅持需求導(dǎo)向,無論是高校還是學(xué)科,都要站在服務(wù)國家戰(zhàn)略、滿足產(chǎn)業(yè)需求、面向未來發(fā)展的高度去謀劃建設(shè)思路?!睅е@樣一種思考,付躍剛決意做好兩件事。

第一件是將部分專業(yè)相關(guān)度較大的科技創(chuàng)新社團納入學(xué)院的相應(yīng)開放實驗室。由于這些社團面向全校納新,這樣一來,就有不少其他學(xué)院的學(xué)生參與到光電工程學(xué)院的“實驗室開放計劃”中。此舉讓學(xué)生在實踐中感受并重視學(xué)科交叉融合,拓寬科研視野。

機器人環(huán)境感知與人工智能實驗室每年都會組織成員參加全國大學(xué)生電子商務(wù)“創(chuàng)新、創(chuàng)意、創(chuàng)業(yè)”挑戰(zhàn)賽和“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,經(jīng)濟管理學(xué)院大三學(xué)生劉昕辰就是憑借自己的專業(yè)優(yōu)勢被實驗室負責(zé)人看中的?!八麄冏黾夹g(shù),我負責(zé)財務(wù)和營銷,發(fā)揮各自專長,會更有競爭力?!眲㈥砍秸f。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室的范思遠感受也很深刻。今年,他的作品“智能雙臂解魔方機器人”獲得第三屆全國大學(xué)生智能互聯(lián)創(chuàng)新大賽一等獎。這個最多用40秒就能將一個三階魔方復(fù)原的機器人,是他和機電工程學(xué)院紀澤源共同完成的。范思遠表示:“學(xué)科交叉融合是一種大趨勢,如果意識不到這一點,未來發(fā)展肯定會受限。”

交叉融合的滲透力并不止于學(xué)生層面。首期“培優(yōu)計劃”結(jié)束后,其他學(xué)院、研究機構(gòu)的老師都慕名而來,希望借助“培優(yōu)計劃”的平臺找到優(yōu)秀學(xué)生一起做項目。據(jù)了解,僅該學(xué)院2018年公布的35個“培優(yōu)計劃”項目中,就有8個是由非本院教師提供的。

機電工程學(xué)院教師石廣豐是 2017年聽說“培優(yōu)計劃”的,恰巧他當(dāng)時正在做的一個項目中涉及很多光學(xué)專業(yè)的內(nèi)容,他當(dāng)即跟付躍剛?cè)〉寐?lián)系,表達了參與愿望??臻g光電技術(shù)研究所教師王天樞也拿出了一個項目參與了今年的“培優(yōu)計劃”,他的目的不只是為了找科研助手,在他看來:“大學(xué)的教學(xué)和科研都要圍繞育人進行,希望能有越來越多的學(xué)生通過這種方式參與到真正的科研中,這也是作為一名高校教師的職責(zé)所在?!?/p>

“如果不對接社會需求,學(xué)科之間的交叉融合做得再好,也無異于紙上談兵。”付躍剛做的另一件事,是把合作企業(yè)拉進“第二課堂”。

從2017年開始,該學(xué)院攜手企業(yè)進一步完善“創(chuàng)新五部曲”,打出了一套漂亮的組合拳:訊技光電科技(上海)有限公司成為“菜鳥計劃”的操盤手之一,從報名、培訓(xùn)到考核、發(fā)證,全權(quán)負責(zé);學(xué)院與舜宇集團有限公司、大恒新紀元科技股份有限公司等合作企業(yè)紛紛簽訂共建實驗室協(xié)議,不出校門就可將學(xué)生送到企業(yè)“委培”;歌爾股份有限公司、上海航天控制技術(shù)研究所等單位不僅全額贊助光電設(shè)計大賽等校級比賽,還參與到賽題設(shè)計等多個環(huán)節(jié);艾睿光電科技有限公司不但拿出多個在研項目參與“培優(yōu)計劃”,還著手注資培育“創(chuàng)新五部曲”實施以來的首個“創(chuàng)客”。

“交叉融合、校企合作都是新工科建設(shè)的題中之義,哪一方面做不好,‘創(chuàng)新五部曲’都無法成為傳唱經(jīng)典?!备盾S剛說。

對于“創(chuàng)新五部曲”的未來走向,付躍剛表示,目前,學(xué)校正在加緊建設(shè)大光電學(xué)科體系,其核心建設(shè)思路就是立足未來需求、打破學(xué)科壁壘、充分交叉融合,“既然我們的學(xué)科處于這一體系的核心,就更應(yīng)該打開格局謀未來?!?/p>