李旭军 龚跃球

摘  要：为探索跨学科融合创新创业实践人才的培养模式，成立了湘潭大学虚实交互机器人“双创”实验班。通过引入导师指导与学生自主管理相结合的模式创建创新创业教育实验班，为学生提供创新环境；通过不同专业的指导老师合作创建各方向技术前沿的实践课程体系对学生进行个性化培养，拓宽学生视野；通过协同不同专业的学生进行创新实践，培养学生团队精神和团队意识，逐步形成基本完善的跨学科“双创”实验班个性化人才培养模式。该模式的改革探索中培养了一批智能制造与控制、机器视觉、硬件电路设计、虚拟仪器等领域里的创新实践人才，对跨学科“双创”实验班个性化人才培养有一定的借鉴作用。

关键词：跨学科；多专业融合；创新创业实验班；个性化培养；人才培养模式

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）03-0076-05

Abstract： The virtual and real interactive robot entrepreneurship and innovation experimental class of Xiangtan University was established to explore the training mode of interdisciplinary integrated innovation and entrepreneurship practice talents. The experimental class of innovation and entrepreneurship education is created by introducing the mode of combining tutor guidance and students' self-management to provide students with an innovative environment. Students can be trained individually and broaden their horizons by the cooperation of different professional instructors to create a practical curriculum system with cutting-edge technology in all directions. Students' team spirit and team consciousness can be cultivated by cooperating with students of different majors to carry out innovative practice. A perfect individuality talent training model for interdisciplinary entrepreneurship and innovation experimental class has been gradually formed. A number of innovative and practical talents in the fields of intelligent manufacturing and control， machine vision， hardware circuit design， virtual instruments and other fields have been cultivated by the reform and exploration of this model， which has a certain reference value for the training of individuality talents training in interdisciplinary entrepreneurship and innovation experimental classes.

Keywords： interdisciplinary; multi-major integration; two abilities experimental class; personalized cultivation; talent cultivation mode

2015年5月，國务院办公厅出台了《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）[1]，明确从2015年起，将全面深化高校创新创业教育改革，多形式举办创新创业教育实验班，探索建立跨院系、跨学科、跨专业交叉培养创新创业人才的新机制，促进人才培养由学科专业单一型向多学科融合型转变。2018年8月，教育部、财政部、发展改革委印发《关于高等学校加快“双一流”建设的指导意见》（教研〔2018〕5号）[2]明确指出 “双一流” 高校要求根据各学科之间的内在逻辑关系而打破传统学科之间的壁垒，只有学科交叉融合、相互渗透才能推动科技进步、催生自身原创性成果。

2019年9月，湘潭大学打造了人才培养“双引擎”——数学类“韶峰班”、物理学“韶峰班”、材料类“师昌绪班”等教改实验班实现基础学科创新型拔尖人才培养，创新创业实验班则实现工程应用型高素质创新创业人才培养[3]。为加强仪器技术、计算机、机械、数学、人工智能、信息工程等学科的深度融合，加强校企合作，构建一个多学科交叉的机器人平台，成立湘潭大学虚实交互机器人“双创”实验班。该实验班依托学校，发挥各学科联合的优势，依托企业，发挥校企联合的优势，根据学生创新训练的需要，建设先进的“双创”平台；以上位机检测控制、机器人的制作与控制算法为基础，构建各学科交叉融合体系。实验班主要培养学生以计算机软件控制与智能制造机器人工程科技的创新创业实践能力，同时辅助培养学生的运营与管理能力。

一  跨学科“双创”实验班人才个性化培养面临的问题

实验班文理兼招，不同学院不同专业的学生的个人培养个性化理论与实践技能，不同的人才有个性化的培养标准，最后各方向的技术结合在一起，协同创新，共同完成一个目标任务。在这样的团队里，学生既要求深入自己独有领域进行研究实践，个性化能力得到充分发挥，又要求结合其他同学的个性化优势，互相协作，完成各种科技创新。因此，这个跨学科的“双创”实验班个性化人才培养面临着以下问题。

（一）  实验班长期和稳定存在性的问题

对于数学类“韶峰班”、物理学“韶峰班”、材料类“师昌绪班”等教改实验班来说，它们的专业方向固定，沿袭传统教学中的尖子班培养模式加上一定的创新性培养，实行的是传统的课堂教学。一开始就在新生中挑选考分高的学生，人员相对固定，有固定的培养方案，固定的场地安排，同时师资力量配备充足，老师的工作量化制度健全，容易形成规模，而获得较大的成果。

“双创”实验班老师和学生不固定，依托的是“情怀”。老师的情怀是对学生“双创”实践指导负责，学生的情怀是对“双创”实践的浓厚兴趣，要求在业余时间内学习、培训和实践。然而，实验班的特征是学生流动频繁，学生在实验班里进行培训后被遴选，有培训不合格离开的，也有培训合格后因各种原因不愿意留班的；指导老师面临各种考核和竞争，面临辛苦培养出的优秀学生流失，并且学校对指导老师的工作量界定模糊，仅仅依靠师生的情怀支持，没有明确的制度保障，长期处于教学的边沿状态，真正能坚持下来的老师凤毛麟角。另外，实验班培训考核学生各方面能力的场地有限，一旦有培训和实践考核，指导老师到处借用教室和实践场地。因此，师生人员流动性大，很难形成规模，没办法获得较高的成果。

（二）  不同专业师资融合及创新實践课程体系的设置问题

国内高校的长期发展中，不同学科自成体系，学科之间相对封闭甚至冲突[4]。要想把各专业的老师甚至企业导师融合在一起共同指导学生，涉及各方面的问题，在各专业领域的思维与侧重点各不相同，专业和人文的影响力不同，怎样让彼此互相融合，共同协作指导学生需要一个长期的探索过程[5]。

同时，在我国以考试为主要考核手段的方式下，应试教育占比较多，教师以传授知识为上课的主要内容，考核学生的标准是根据老师给予的标准答案来评定学生的学习成绩，就是有创新知识问答也是界定在一定范围之内，没办法衡量创新的标准。要把学生“双创”实践融入高校的人才培养体系中，目前只实现了从大一开始开设的创新创业课程，但是理论学习之后的实践往往是无疾而终。

个性化培养要求更加成熟的教学制度、健全的管理机制、完善的保障评价体系等教学管理制度，要求根据实际情况探索符合自身个性化人才培养管理体制机制。同时，每个学生个性发展与自身基因、家庭环境和周围环境密不可分。怎样考核和根据学生个体所长来挖掘学生的潜力来进行全面化、体系化合理顶层设计存在一定难度。对学生做精细化、专业化的个性化培养指导也是困扰指导老师的难题。

（三）  实验班学生协作的管理问题

实验班学生所从事的专业和学科领域不一样，主要以计算机软件控制与智能制造机器人工程科技类专业为主，同时辅助学生的运营与管理。文理兼招，不同学院不同专业学生的个人培养技能不同，造就了不同的人才有不同的培养标准，要求学生在各个领域有自己擅长的实践技能，再把各方向的技术结合在一起，协同创新，共同完成一个项目。在这样的团队里，学生既可以专攻所擅长领域，又可以借助其他同学的优势，做到强强联合，互相补充，团结协作。

在这个实验班里，要求其成员具有强大的自我管理能力。学生个体要求能在创新创业实践中自我约束，个体互相协作组成凝聚一股力量的团队，学生团体才能有适应时代发展要求的创新创业能力。同时，大学生自我管理有助于不断提高和升华其内涵与修养，对于调动大学生主观能动性有着积极的作用，提升大学生自我分析能力、强化大学生自我调控与自我监督能力，促进大学生的自我发展。这样要求团队能够有一整套的具体的管理制度，在思想、学习、工作、生活等各方面通过自我管理达到引导与约束管理。怎样合情合理地管理实验班的学生达到其互相协作的目的也是要反复思考的一个问题。

怎样在这些“狭缝”中实现对跨学科实验班人才的个性化培养是一个亟待解决的问题。以多学科交叉团队协作和个性化培养为主线，我们对实验班的管理模式、学生的个性化培养模式做了探索与实践，取得了一定的效果。

二  建立稳定长期的跨学科“双创”实验班平台

为了建立稳定长期的跨学科双创实验班平台，建立一支学科交叉的专业指导老师与高级研发工程师队伍；建立了一支各专业学生互相协作自主管理的学生队伍；具有良好的创新设计实验室及设备及资金资助。实验班平台架构如图1所示。

（一）  建立一支学科交叉的专业指导老师与高级研发工程师队伍

实验班依托物理与光电工程学院、信息工程学院、机械工程学院和材料工程学院等控制工程、电子技术与虚拟仪器相关老师组成的指导老师队伍与合作企业高级研发工程师队伍。依托全校计算机、控制工程、电子技术与机械相关老师组成的指导老师队伍与合作企业“双创”导师队伍。现有人员40余人， 有教授、副教授、讲师、校外研发工程师与创新创业专家，团队在师资配置上覆盖了自动化、机械工程、材料科学与工程、电子科学与技术等多个学科专业，实现了跨学科融合与优势互补。

企业导师和指导老师共同参与个性化人才培养计划的制订，详细讨论了实验班学生个性化培养方案。结合学校的人才培养目标和各方向学生个性化人才需求，双方共同研讨培养方案的细则、实施措施，保证人才培养的质量，促进个性化人才的良性发展与进一步的技术提升。

专业导师负责学生的基础理论与基础实践教学，企业导师带领学生实践，到企业接受培训。企业工程师计划开设企业技术最新应用系列讲座和培训，举办技术沙龙，为相关课程引入全新的动手实践环节，加深学生对理论与实践结合的场合的了解，提高学生的动手实践能力，激发学生的创新思维以改进最新前沿技术的能力。

（二）  建立一支各专业学生互相协作自主管理的学生队伍

实验班拥有两个学生团体，分别为虚拟仪器校企合作学生俱乐部和机甲大师战队，两个团队互相渗透、相互合作融合。实验班的工作是由很多不同专业不同学科的学生共同来完成的，就如木桶效应，最薄弱的环节是决定成功与否的关键。这些都需要大家共同努力，为了避免有的学生滥竽充数，需要有一个总体的协调方式。实验班有严格的成员招新和考核制度，凡湘潭大学在校学生，遵守俱乐部章程，都可以通过笔试和考核正式成为实验班一员。

实验班学生人数在逐年递升，入口严格把关，进入实验室学生需完成面试的工作流程，实验室定期都有考核。通过协调布置不同个性化培养的学生以具体任务，统计工作量，衡量其技术水平。为了保证学生队伍的优秀性，学生从开始集中培训，逐步淘汰，要经过几次考核评优才能正式进入实验室从事创新活动。每年参与培训的学生有300多人，最后留下的30多人，大浪淘沙，如今实验班已经拥有了一支精干的具有实践操作能力的队伍。

（三）  具备良好的创新设计实验室设备及资金资助

实验班在湖南省创新创业中心、校企合作实验室、创新创业孵化基地的支撑下，具有固定的实验室与设备，学生在实验室完全可以完成各种培训与创新设计；机器人实验室拥有多台机床、3D打印机、切割机、雕刻机等设备，可以在实验室完成机器人的制作；同时还有成型的机器人供学生进行程序控制训练测试，开展机器人之间协同控制、步态控制与平衡控制等方面的动作设计；虚拟仪器实验室多种接口的数据采集卡和嵌入式开发设备及套件；实验班有省级创新中心、学校和“双一流”建设资金的资助，满足了学生动手实现创新实践的要求。虚实交互的创新设计与实践都可以在实验室各组同学的互相协作中完成，锻炼了同学们的工程实践能力和同学之间的协同创新能力。实验班一直面向全体在校学生开放，具备全年不间断（含假期）接收学生进行创新创业实践训练。

三  不同专业师资融合设计创新实践课程体系并进行学分认证

虚实交互机器人实验班主要以计算机软件控制与智能制造机器人工程科技类创新培养为主，主要面向物理与光电工程学院、机械工程学院、材料科学与工程学院、信息工程学院、资源与环境工程学院和化学化工学院等理工科学院及少量文科学生进行招生。主要分为虚拟仪器、硬件、电控、视觉、结构和机器人训练等多个方向。

构建个性化教育环境以及相配套的体制机制，是个性化人才培养的基础。各个方向包含多个学科专业，大家互相牵制，同时每个方向要求的技能又有很大区别。要实现对各方向的学生个性化培养需要制定不同的培养计划与考核方案。

（一）  各方向的学生要求具有个性化技能

针对化学专业学生思维活跃、创新需求高这一情况，深化跨学科学生个性化培养机制，实行三种培训机制。一种是学生内部的培训考核机制，随时考核学生的进展状况；一种是指导老师对学生虚拟仪器、机械设计基础、电控、机器视觉等的集中培训；一种是联合企业工程师定期对学生进行进阶培训。

构建个性化培养的技能体系培训，不同的组别有不同的培训体系，各方向个性化培养的技能主要如图2所示。

只要是品学兼优、勤学有毅力与恒心的学生都可以报名参加实验班选拔。需要擅长科学、数学、生物学及机器视觉等各方面知识的人才，培养学生思考问题、解决实际问题的能力，培养出智能制造机器人方面的精英人才。

（二）  人才个性化培养对不同目标学生有不同的具体培养方案

虚实交互机器人实验班主要以计算机软件控制与智能制造机器人工程科技类创新培养为主，除了虚拟仪器、电控、視觉、结构和硬件等多个技术方向，其中还有商业计划、宣传等方向。要界定专业技能水平，需要考虑各个专业方向的老师提供的参考意见和实验班的基本情况，以一定的客观标准来界定，做到公平公正评价而又考虑到学生的个性化发展前景等因素。

在实验班具有共同的管理制度下，针对实验班不同学生专业与特长制定不同的培养方案，包括学生应该掌握的理论知识与技能方向。实验班的规章制度所有学生必须遵守，如考勤与实验班整体进度的把握等等。同时，对不同的专攻方向的学生有不同的技术攻关点。对于技术攻关点的把握由指导老师团队整体把握，根据理论与实践的强度与深度以及项目完成度来界定。制定相对应的考核机制，让学生在完成创新实践的同时获得学校的学分以促进学业的完成。

（三）  培训课程开设计划并进行学分认证

实验班针对个性化培养制订了具体的培训课程开课计划及考核机制和学分认定标准。

1）基础理论课程开设计划。大部分基础课程应该在本科阶段已经开课，加上部分应用较多的课程，实验班主要开设实践性比较强的专业实践课程，主要有创新创业精品课程如虚拟与现实交互的双创实践、专业实践课程如Creo 5.0基础、机器学习、计算机网络、嵌入式Linux应用开发、Matlab等。课程计划与时俱进，内容每年都有调整。

2）实践技能开设计划。在具有电路设计实践、计算机文化基础等技能的基础上，针对不同方向技能要求有不同的实践动手操作经验。其实践技能与学分挂钩，具体项目如图3学分认证架构所示，各方向学生互相协作，在具有自己方向的实践技能后能协助其他方向的人一起工作。

3）课程考核方式及学分认定标准。其具体的学分认证架构如图3所示。

学分成绩认定总共4学分，超过4分则以4分计算。基础课程成绩由开课老师给定，考试方式由老师根据学生的考试成绩与平时成绩决定；实践课成绩由实训指导老师根据不同方向的同学自己选择进入不同的课题组，成绩给定包括平时动手操作、系统搭建、总结报告三部分；另外，以本实验班学生名义参加学校认定的学科竞赛获奖，可得附加学分。基础课、实践课、学科竞赛获奖每个方向的学分不超过2学分，同时，所有学分认证都要求学生提出申请，提供支撑材料，实验班指导老师鉴定，最后由实验班首席指导老师签字，并交教务存档才有效。

四  跨学科“双创”实验班人才个性化培养所取得的成效和前景

实验班在长期的实践过程中，共获得各方面省级以上学科竞赛60余项，其中国家级奖励20余项；获得了知识产权10余项；2018—2023共获得创新项目与创业实践项目50多项，湖南省科技厅科技创新计划项目1项，地区合作项目2项。

另外，2022—2023年实验班毕业学生中，已经出去创办了两家公司，公司发展迅速，获得了湖南省科技创新计划项目，同时与江苏徐州市地方政府联合获得了优秀大学生创新项目，订单数目逐年递增。

如今，实验班规模已经形成，正承载着打破学科壁垒，有效整合各学科资源，培养下一代卓越工程的任务，为学生的实践能力培养开拓广阔的空间。同时，承载社会服务功能，面向大学新生与中小学生开放，已经向10 000多名中小学生展示实验班成果，同时在大学新生开放日及学校大大小小的创新创业成果中展出。

参考文献：

[1] 国务院办公厅关于印发《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》的通知（国办发〔2015〕36号）[Z].2015.

[2] 教育部、财政部、发展改革委印发《关于高等学校加快“双一流”建设的指导意见》的通知（教研〔2018〕5号）[Z].2018.

[3] 张模蕴.湘潭大学首期创新创业实验班启动[EB/OL].https：//www.toutiao.com/article/6745359764131152397/？&source=m_redirect.

[4] 罗静，侯长林，蒋炎益.应用型和技术技能型人才的区别[J]．高教发展与评估，2022，38（5）：13-22．

[5] 蔡艳，唐新华，华学明．工科专业学科交叉类课程设计与教学模式探索[J]．高等工程教育研究，2021（6）：12－15．