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“双一流”背景下校企共建创新实习基地的探究
——面向小微企业学研共建的创新实习教学改革实践

2021-02-27刘延芳曲法义齐乃明

实验室研究与探索 2021年1期
关键词:双一流小微课题

刘延芳, 曲法义, 齐乃明, 王 划

(1.哈尔滨工业大学航天学院,哈尔滨150001;2.深圳市科普瑞传感仪器有限公司,广东深圳518000)

0 引 言

为提升我国高等教育综合实力和国际竞争力,2015 年11 月5 日,国务院印发《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》,明确了新时期“双一流”高等教育建设战略,对师资队伍建设、创新人才培养、科研水平提升、优秀文化传承、科技成果转化等提出了明确的任务[1]。经过近5 年的建设,大多数参建高校和学科积极调整课程设置、修订培养方案,以适应拔尖创新人才的培养需求。结合我国当前社会和行业的现状和需求,应用型、实践性强的创新人才更受社会和企业的青睐。实践教学是推进高校实践育人建设、提高学生综合能力、提升学生创新意识、培养应用型和实践型创新人才的重要环节[2]。实践实习基地作为实践教学的重要载体,在培养学生主动发现和创新解决问题的综合素质、锻炼学生务实实践和沟通协同的工程能力、实现工程领军创新人才培养上具有重要的作用。通过校企合作建设实践实习基地,可以帮助高校师生获取专业领域的前沿知识,丰富教学内容,实现理论教学与实践教学的有机结合,提高创新人才的培养质量。

现以哈尔滨工业大学与深圳市科普瑞传感仪器有限公司共建“创新实践与技术研发基地”为案例,深入研究适用于高校与小微企业的创新人才培养模式。

1 实践基地教学模式与存在问题

实践实习基地建设涉及政府、高校、企业等社会群体和行政管理人员、高校教师、企业主管和技术工人、学生等人员个体,参与者层次多、类型复杂,利益诉求多种多样。针对需求和层次的多样化,基于实践基地的实践教学也呈现出多样化的模式。

1.1 实践实习基地建设模式

(1)多方联动、分层推进[3]。政府引导,高校和企业开展深度合作。高校主导,确定人才培养目标、定位和方案;企业参与,完善实践教学内容、体系和建设;校企共同实施实践教学和人才培养[4]。根据层次需求的多样化,将实践教学体系划分为认知实践、单课实训、综合实训和顶岗实习等多个层级[5]。

(2)平台驱动、多管齐下[6]。高校与企业合作建立校外创新实践基地,建设合作研发平台,加强理论教学与实践操作的有机结合;依托实践基地和研发平台,加强高校教师与企业的横向合作,引导学生与企业的合作项目中,直接进入企业开展实践课题;构建“项目驱动”的实习内容,结合前沿性问题,多学科交叉,引入企业课题和竞赛项目,以赛代训、以赛促教,从浅入深、由点及面,培养学生创新实战能力[7]。

(3)一生多师、双向互动[8]。校内导师负责学生的理论教学和学习能力培养,指导学生对专业课程进行拓展学习;企业导师负责学生的实践能力和职业道德培养,指导学生对实操实践开展训练。高校邀请企业主管、专家、技术人才走进学校、课堂,讲解最新的行业动态和技术发展,弥补课堂知识理论体系的滞后;企业邀请高校师生深入产业一线,通过身临其境观摩,传播企业文化、加深学生对专业和企业的认知,培养学生的工程意识和理论服务实践的认识。

(4)普专结合、形式多样[9]。校企共建创新实践基地通过职业讲座、企业参观等认知教育,实现“大众化”普适实践教育;通过项目驱动、订单式培养,实现“精英式”个性锻炼;分层进阶,全面覆盖,形成基础层、提高层、创新层、领军层等不同层次培养模式[10]。

1.2 实践实习基地建设困境

随着国家支持力度的不断加大,近几年,实践实习基地建设虽然整体推进迅速、发展良好,但仍然存在以下几方面的困境。

(1)高校课程设置和培养方案灵活性不足[11-12]。虽然很多高校设置了创新实践选修课和素质学分,但在如何认定学生创新实践环节缺乏灵活性;依赖于教师教学的实践课程成为“换汤不换药”的理论教学,学生自主联系的实习锻炼成为“盖章换学分”的人情交易。如何真正突破呆板的实践课程,同时又能够真正有效提升学生的创新实践能力,有待于在校企合作基地建设中不断探索完善。

(2)企业诉求无法有效满足,投入热情不高[13]。企业作为社会经济的主体,追求的是经济效益,通常的校企合作实践基地,并不会给企业快速带来明显的收益,而实习岗位人员的更迭,还会带来运作成本的增加,这些因素导致企业投入的热情不高。①企业有待创新人才观念,认识到人才培养和企业文化宣传的长远效益;②校企合作共建实践基地的模式有待创新,减少企业的负担,增加企业的受益。

(3)政策支持落地难,校企合作停留在表面[14]。国家的宏观政策缺乏有效落地的支持机制保障,致使很多校企共建实践基地停留在挂牌层面。高校挂牌提高填表数据,企业挂牌获得政策优惠,为了项目而项目,为了竞赛而竞赛,而学生作为真正的主体并没有得到有效的能力提升。这需要政府兼顾各方诉求,细化政策实施,引进市场机制,在各个主体合作共赢的前提下达成学生创新实践能力提升的培养目标。

(4)“双师型”师资缺乏,教师参与积极性不高。一流高校的教师理论教学和科研任务繁重,产业实践经验缺乏,在开展创新实践教育方面缺乏专业的师资队伍[15]。另一方面,高校的考核体系倾向于科研成果和理论教学,实践教学人员被边缘化,导致教师参与实践教学的积极性不高。如何建设专兼职结合的“双师型”创新实践师资队伍,激发教师参与实践教学的积极性,真正为学生的创新能力培养服务,是创新实践基地建设面临的重要问题。

(5)缺乏逆商和契约精神的培养。创新实践教育除了培养提出问题、解决问题的创新能力外,更需要培养抗干扰、抗失败等逆商和公平守信的契约精神。然而,当前的创新实践教育关注了实践和创新本身,忽略了背后的逆商和契约精神,对职业道德和行业精神的培养的关注不足。

2 与小微企业共建实习基地实践

依托2018 年度黑龙江省高等教育教学改革一般研究项目“校企学研共建实习基地新模式的探索与实践”,航天学院与深圳市科普瑞传感仪器有限公司开展了共建“创新实践与技术研发基地”的创新实习教育模式的实践。

2.1 “创新实践与技术研发基地”组织实施

(1)合作原则。本着“优势互补、强强联合”的原则,企业方提供场所、设备和课题,并由企业方人员提供工程技术指导;校方指派理论指导教师,择优选派具备课题研发基础素质的学生;校方和企业方共同完成课题研发,实现“校企合作、产学共赢”。

(2)人员组织。由校方和公司指定具体人员参与基地实践教学和项目研发,校方人员负责课题开展期间学生的理论指导和学生管理,企业方人员负责学生的实践指导和实践现场的管理。原则上合作期内不得随意更换派员。

(3)经费支持。企业提供专项基金用于基地运作,一次性支付校方,并对校方对基金的使用进行监督。校方专款专用,将专项基金用于实习师生的差旅、食宿、保险,并对实习表现优异的学生支付一定的奖励。

(4)运营管理。企业方根据自身运作中遇到的产品生产和技术研发的问题,凝练出适合高校学生开展实践实习的课题;高校方结合课题所涉及的学科和基础理论,筛选合适的学生,提前专项开展相关理论教学,并在夏季学期集中选派至企业方开展创新实习。

(5)培养方案和绩效考核支持。学生参与课题创新实习计入创新学分,并可以替代学校组织集中生产实习。带领学生开展创新实习,计入教师的实践教学工作量。

2.2 “创新实践与技术研发基地”初步运营

2018 年9 月,“创新实践与技术研发基地”正式成立。2019 年7 月,航天学院选派第一批4 名飞行器设计与工程专业的学生前往深圳市开展自主创新实习。

(1)创新实习选题。深圳市科普瑞传感仪器有限公司为A、B、C 和D等4 家新能源汽车燃料电池生产公司供应电池充放电测试柜的充放电压力数据采集系统。该系统涉及压力传感器、数据采集、数据处理等方面的软硬件技术,系统的架构见图1。压力传感器采集燃料电池充放电时收缩膨胀压力,并传输给数据采集模块;数据采集模块采集压力传感器数据并转换数字量通过RS-485 总线传输给采集处理终端,每个数据采集模块支持12 路压力传感器;采集处理终端采用扩展RS-485 串口PC 机,按周期定时采集压力数据,并提取压力峰值和波动周期,分析充放电过程压力波动。

图1 压力数据采集系统架构示意图

科普瑞公司自主生产压力传感器,并委托第三方开发了数据采集模块,但缺乏数据采集软件和数据处理算法。科普瑞公司主营业务是传感器研发,在软件开发技术相对薄弱,因此希望借助高校的人力资源,通过自主创新实习,解决这一问题。

而另一方面,数据采集和处理软件涉及串口通信开发、定时器控制、文件存取、压力峰值提取算法和人机交互界面等内容。从专业课程上讲,包含了通信原理、微机原理、软件工程、程序设计和算法设计等理论专业知识。总体看来,数据采集和处理软件是一个小系统,但覆盖面广,通过系统开发能够有效提升学生的多方面知识运用能力,培养协作和工程意识。

基于这几方面的考虑,最终选定数据采集和处理软件为第一期的创新实习课题。

(2)创新实习过程。2019 年7 月6 日~17 日,4名大三学生在深圳科普瑞公司开展为期12 天的自主创新实习。期间,在科普瑞公司提供硬件平台的基础上,开展串口总线通讯、定时数据读写、人机交互界面和压力数据分析等程序开发任务。科普瑞公司负责硬件及相关技术支持,负责与客户协调沟通。学校派教师1 名,全程跟踪实习情况并提供专业指导。技术员工、教师和4 名学生讨论制定软件架构,程序流程如图2所示。将软件划分为串口通信、文件操作、UI界面和数据处理几个模块,4 名学生分工协作,共同编写代码,完成软件开发。

实习期间,为了充分了解客户的现场条件和需求,科普瑞公司组织学生去客户现场交流和调试2 次。交流和调试中发现:客户现场存在强电磁干扰,会导致通讯发生随机错误;另一方面,第三方开发的数据采集模块不太完善,不能够有效剔除有问题数据,且串口通信时会发生粘包和断包现象。针对上述工程实际问题,组织学生从通信协议、数据校验和数据合法性判读等多方面进行处理,增强软件的鲁棒性和抗干扰性。

图2 压力数据采集软件流程图

2019 年7 月17 日完成软件开发,并开展客户培训,软件交付客户使用。

(3)创新实习效果。根据实习学生的反馈,经过12天在“创新实践与技术研发基地”的集中创新实习,学生对工业、企业有了更加直观和感性的认识,认识到“工程问题无小事、细节决定成败”的实际工程法则,工程意识得到了提升,锻炼了综合运用所学理论知识解决实际问题的能力,认识到理论的理想性和工程的误差及干扰之间需要在合理的假设的基础上作灵活的变通和处理。同时,系统性和完成性的课题训练,也使得他们在交流协作能力上有所提升,潜在地培养了创新意识和锲约精神。

2.3 “创新实践与技术研发基地”建设启发

通过首期创新实习,“创新实践与技术研发基地”建设给创新实践教育带来多方面的启发:

(1)创新实习基地建设,选择的深圳市科普瑞传感仪器公司是一家小微科技企业,相比于大型企业,虽然没有雄厚的资金和技术储备然而却有多方面的优势。①人员,小微企业没有大型企业的细致分工,多数员工身兼数职,他们对于某一方面的专业技术可能不如大型企业的技术员工那么专业,但他们通常可以融会多个领域的技能,学生实习中与这样的员工接触,可以同时学习到多种岗位工作经验,更有利于提高学生的综合能力和素质。②管理,小微企业没有繁文缛节的规章制度和错综复杂的管理部门,无论是确定选题,还是课题实施过程中各种资源的调度协调都比较灵活和高效,可以使参加创新实习基地建设的人员把更多的精力放在创新实习本身上。③实习内容,小微企业整体的技术实力不如大公司强,往往专注于某一方面,而其他方面比较薄弱。这些薄弱的方面通常并不是技术难度很大的硬骨头,而是由于小微企业缺乏人员和资金而无法顾及的通用技术。这些方面具有技术门槛低、通用性强、可参考资料多等特点,特别适合于作为高校学生综合能力锻炼的实践课题。而高校学生的实践实习,恰恰又为小微企业提供了低成本而高素质的人力资源,可以在短时间、集中性地解决掉企业面临的技术问题,使企业获益。④规模,小微企业规模小,但数量多。虽然每个小微企业能够容纳的实习学生的数量有限,但由于数量众多,整个社会小微企业能够容纳的实习学生的数量规模是巨大的,能够有效解决当前高校学生实习基地不足的困境。

(2)此次创新实习基地建设的经费管理采用了“企业出资、高校使用、企业监督”的模式,课题来源于企业面临的技术问题,做到了经费来自企业并回馈企业。目前国家拨发用于高校学生实习的经费比较有限,主要用于了“大众化”的认知实践教育,难以支撑“精英化”的个性创新实习。另一方面,企业追逐的是利益最大化,对于公益性的实践教育参与缺乏兴趣。这种经费来自企业又回馈企业的运作方式,充分考虑了企业方的诉求,有效地解决了这一矛盾。

同时,这种“企业出资、高校使用、企业监督”的经费管理模式也有效保证了经费能够落实到创新实习本身。企业一次性出资,保证了实习有经费可用,避免了先实习后支付模式中经费落实难的问题;“高校使用、企业监督”的经费管理模式,避免了将经费挪作他用。

(3)创新实习基地建设和首次创新实习中,采用了“专人负责、全程指导、权责明确”的人员制度,确保参与创新实习的学生能够真实参与到实习课题中去,并得到足够的指导,保证了创新实习内容的落地和目标的实现。

“专人负责、全程指导”,提高指导老师的参与深度,有效保证了实习课题开展的质量和进度,确保在有限的时间内解决企业的特定问题,使得创新实习不单单是经历和工作量,更是解决了企业的实际问题,避免了传统的实习模式停留在实习经历和实习工作量上。“权责明确”有效提高了参与人员的积极性,也避免了学生自主实习中“盖章换学分”的发生。

(4)实习选题并没有刻板固守在学生的专业本身,而是采用了更加灵活的跨领域和学科交叉的选题。如果将选题停留在专业本身将会极大限制校企合作共建基地中企业的选择,特别是航天、国防等高精尖专业。目前的本科甚至研究生教育,更大的需求是一专多能的创新人才,实践实习教育本身就应当侧重于能力锻炼、意识培养和素质提升。基于上述考虑,跨领域和学科交叉的选题更有助于培养学生的多领域知识融会贯通的综合运用能力,更有利于培养学生的协同创新能力。

3 结 语

依托2018 年度黑龙江省高等教育教学改革一般研究项目“校企学研共建实习基地新模式的探索与实践”,在对实践基地教学模式与存在问题分析的基础上,结合“创新实践与技术研发基地”的创新实习教育模式的实践,对基地建设的组织实施和初步运营情况进行总结,并得出了多方面的有益启示,为进一步深化基地建设,拓展校企合作的实践教育模式提供参考。

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