強化外部交流，集成內部資源，打造面向領域前沿的學員特長俱樂部
——以智能機器人俱樂部為例

信息工程大學理學院運籌學與控制論教研室 陳 冰 沈建京 張 強 郜 偉

強化外部交流，集成內部資源，打造面向領域前沿的學員特長俱樂部
——以智能機器人俱樂部為例

信息工程大學理學院運籌學與控制論教研室 陳 冰 沈建京 張 強 郜 偉

軍內外高校都積極開展課外科技創新活動。信息工程大學以學員特長俱樂部為手段，積極培養學生的創新思想和實踐能力。本文從學員特長俱樂部發展中的問題入手，運用系統動力學分析深層次原因，梳理了面向軍隊院校的課外科技創新組織實施要素和關鍵點，設計規劃變革途徑，并得到智能機器人俱樂部運行改革實際情況的佐證。

課外科技創新 軍隊院校 學員特長俱樂部 因果圖

哈佛大學校長普西認為，是否有創造力，是一流人才和三流人才的分水嶺，開展課外科技活動是培養學生創造力的直接途徑。英國劍橋大學校長愛莉森·理查德教授提出，學生能力的培養最重要的是學會提問、探究和創造。通過高等教育培養大學生的創造能力和創造精神有多種方法途徑，其中十分重要的途徑之一就是開展課外科技創新活動。

課外科技創新活動是指大學生運用所學的專業知識和技能在課外從事學習、研討、實踐、創造的活動。大學生課外科技活動是指大學生群體在國家有關部門和學校的組織引導下，依靠教師的指導幫助，利用課余時間自主開展的一種科技學術活動。

課外科技創新活動可以按照層次、學科、單位和組織形式等不同角度進行劃分。有的高校采取科技競賽為導向的方式開展課外科技創新活動，引領學生經過遴選、培訓、參賽的過程，在高級學科競賽當中進行創造力的錘煉；有的高校以面向學生的科研立項作為主要手段，指導學生開展課外科技創新活動，進一步規范學生投入科學思考與技術研發的習慣、流程；有的高校依托課外科技創新活動進行課程和平臺的創新建設。

地方院校需要培養學生的創造力，以期在生產生活中開展創新；軍隊院校同樣需要培養學員的創造精神和創造能力，用以在指揮崗位上實現“以正合，以奇勝”。信息工程大學開展課外科技活動主要依托于學員綜合素質項目的形式開展，其中的重要實施方式就是學員特長俱樂部。自2012年起，大學就陸續組織學員特長俱樂部超過30個，包括電子設計俱樂部、航模俱樂部、智能機器人俱樂部等主要開展課外科技創新活動的俱樂部。

一、問題的提出

通過數年的俱樂部活動開展，可以說課外科技創新活動開展得有聲有色。一方面，幾個俱樂部先后在全國電子設計大賽、全國軟件設計大賽、全國航模比賽、全國機器人大賽中爭金奪銀，取得優異成績。另一方面，各俱樂部都經歷了從小到大、由弱漸強的發展歷程，人員、內容、設備、場地、資金等關鍵要素逐步到位，課外科技活動的開展與推廣躍上新水平。與此同時，各俱樂部初步總結了開展課外科技創新活動的一些基本原則、路徑和實施方法，為后續工作開展積累了寶貴經驗。

在取得成果的同時，通過學員特長俱樂部這一形式開展課外科技創新，不可避免地暴露出一些問題，主要體現在如下三個方面：一是學員組織松散，人員流動性大；二是指導老師工作量大，績效不明顯；三是活動組織范圍封閉，局限性較大。

上述問題在不同的俱樂部有著不同程度的體現，在一定程度上制約了俱樂部的發展，也削弱了課外科技創新活動的成效。

二、原因剖析與對策設計

前述問題只是“癥狀”，而非“病因”。系統內在的問題，需要進行系統分析。我們運用系統動力學的因果圖方法進行分析。

首先，本應作為俱樂部主體成員的學員流動性大和組織松散，本身就存在一定因果關聯。越是松散的組織，越是容易造成凝聚力缺乏，吸引力和約束力下降，從而造成人員流失。另學員參加俱樂部、投身課外科技創新活動，有多重動因：取得學分、學到技術、增長見識與能力。按照教務部門的規定，學分以學期為單位進行計算，因此，學員們是持續選擇一個俱樂部并投入課外科技創新，還是選一個學期拿到學分就迅速走人換課，在一定程度上可以作為一個俱樂部凝聚力和吸引力的衡量尺度。凝聚力來自特長俱樂部內部組織的科學性和有效性；吸引力來自于課外科技創新活動的技術含金量和成果可實現性。這一層面可以認為，根本的原因在于俱樂部組織的科學性和有效性，如下圖所示：

其次，作為俱樂部主導者的指導老師所以面臨的“工作量大，績效不明顯”局面，也只是“癥狀”而已。究其原因，可以包括內容設計、內容執行和相對收益三個方面。內容設計方面，主要指指導老師為特長俱樂部選定的課外科技創新方向是否正確、內容是否合理、支撐資源是否充沛；內容執行方面，主要指指導老師群體的內部分工協作是否明晰、資源調度是否合理、學員作用是否得到充分發揮；相對收益方面，主要指開展俱樂部指導工作，相對于其他教學、科研活動是否更能夠“出成果”——這是一個不太好拿上臺面卻又絕對繞不開的話題。幾項因素間的因果關系如下圖所示：

最后，組織俱樂部開展課外科技創新活動的范圍有限導致的局限性問題，本質上只是前述要素中“支持資源”和“組織有效性”的后果而已。

總的因果關系如下圖所示：

由上圖可見，最根本、也是最可控的要素，乃是俱樂部指導教師團隊的業務水平和組織水平，直接后果就是俱樂部創新方向的正確性、研究內容的合理性以及教師團隊內部分工明晰程度、支持資源的充沛程度、資源調度分配合理性、業務機關的政策認可、學員組織的科學有效性。

上述因果分析集中體現了指導教師在整個活動中的靈魂作用。與之對應的，解決俱樂部發展的根本策略，就在于提升指導教師團隊的業務水平和組織能力，將教師個人的水平提升與團隊的專業支撐并舉，將內部資源的優化運用和外部資源的主動拓展并重。

三、實踐與經驗總結

信息工程大學智能機器人俱樂部（以下簡稱“機器人俱樂部”）自2011年初組以來，經歷4年發展，經歷了前述諸多問題，概況如下表所示：

指導教師/博士參訓人數骨干人數活動經費（萬元）外部合作單位外部活動2011 1/0 4 1 0.3無2012 1/0 6 1 0.5無2013 2/1 12 2 0.5無觀摩國賽2014 3/1 32 3 1.0 2觀摩國賽2015 4/2 45 7 3.0 4參加國賽

針對人員流動性、教師工作量、活動范圍等問題，我們按照上述分析和設計，進行了優化改革。我們的做法可概括為三點：一是充實指導教師隊伍，引進高學歷高水平指導教師，提升設計、教學和組織的科學性與有效性；二是以比賽為牽引，以學員為主體，發揮軍隊院校學員聽從命令、敢打敢拼的優良作風，充分調動積極性，使之主動投入課外科技創新活動；三是積極開展對外交流，擴大影響、突出實績，完善機制，持續發展。具體操作層面，依據如下要點開展：

1.理念清晰，目標明確，依托現有專業基礎，科學選定方向與內容

機器人俱樂部包括軟件和硬件兩個小方向。其中，軟件組以RoboCup機器人足球2D仿真為主要內容，硬件組以RoboCup的旅游機器人尋跡為主要內容。內容的選定是基于我校軟件算法優勢相對突出、缺乏機械工程專業支撐的現實條件，主動規避大規模機械設計、制造的短板，盡可能揚長避短。

2.合理組織，持續積累，調動學員主觀能動，進行技術和能力多維度培養

機器人俱樂部優先遴選骨干學員，重點培養、重點鍛煉，使之能夠承擔“老帶新”和日常事務性工作。如此一來，既可以錘煉學員，又可以減輕指導教師負擔。結合軍隊院校學員敢打敢拼的優良作風，智能機器人俱樂部組織學員進行關鍵文獻的翻譯、整理，對長遠發展進行了有益積累。

3.樂觀爭取，積極協調，立足軍隊院校現實，聚合校內資源

軍隊院校等級嚴明，管理嚴格，行政主導特點鮮明，這一現實就要求指導教師團隊積極進行縱向和橫向協調：縱向上向上級首長機關爭取資源和政策支持；橫向上向兄弟單位協調人員、時間、場地支持。

4.謙虛學習，坦誠交流，積極聯絡先進院校，主動開展訪學交流

機器人俱樂部建設的頭幾年，也經歷了閉門造車、“自我感覺良好”的階段。隨著觀摩世界級高水平競賽、參加全國性學術活動，指導教師團隊明確了研究方向調整，主動聯系中國科學技術大學、南京郵電大學、國防科學技術大學、安徽工業大學等技術領先院校，開展訪問、學習，邀請專家講學、培訓，借助外力，實現提升。

5.持續研究，面向前沿，實現課外科技創新與專業研究方向的對接，力爭可持續發展

機器人俱樂部初建時以Lego MindStorm系統作為入門平臺。但是隨著研究深入，Lego的技術局限性和性價比問題日益凸顯。機器人俱樂部及時調整方向，以RoboCup機器人足球賽和全國機器人大賽為牽引開展系列研究，并積極推薦指導教師攻讀人工智能相關方向的博士研究生，以RoboCup相關科目為研究內容，力爭指導教師業務能力和俱樂部活動水平同步提升。

四、結論

學員特長俱樂部作為具有軍隊院校特色的課外科技創新形式，具有強大的生命力和號召力，在實施學員特長俱樂部的過程中，我們也發現了一些問題和不足。

經過分析我們認為：指導教師團隊在整個活動中的靈魂作用，其業務水平和組織水平直接影響到俱樂部創新方向的正確性、研究內容的合理性，直接關系團隊內部分工明晰程度、支持資源的充沛程度、資源調度分配合理性、業務機關的政策認可、學員組織的科學有效性。解決俱樂部發展的根本策略就在于不斷優化指導教師團隊的業務水平和組織能力，實現內部資源的有效聚集和外部資源的主動拓展。

上述分析思路得到了智能機器人俱樂部的發展變革實踐的有效驗證。

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［2］張 廷.論大學生課外科技活動體系的構建與實施［D］.武漢科技大學，2008

［3］鐘永光，賈曉菁，李 旭.系統動力學［M］.北京：科學出版社，2009

ISSN2095-6711/Z01-2015-10-0237