跨學科“雙創”實驗班人才培養模式探究

李旭軍 龔躍球

摘? 要：為探索跨學科融合創新創業實踐人才的培養模式，成立了湘潭大學虛實交互機器人“雙創”實驗班。通過引入導師指導與學生自主管理相結合的模式創建創新創業教育實驗班，為學生提供創新環境；通過不同專業的指導老師合作創建各方向技術前沿的實踐課程體系對學生進行個性化培養，拓寬學生視野；通過協同不同專業的學生進行創新實踐，培養學生團隊精神和團隊意識，逐步形成基本完善的跨學科“雙創”實驗班個性化人才培養模式。該模式的改革探索中培養了一批智能制造與控制、機器視覺、硬件電路設計、虛擬儀器等領域里的創新實踐人才，對跨學科“雙創”實驗班個性化人才培養有一定的借鑒作用。

關鍵詞：跨學科；多專業融合；創新創業實驗班；個性化培養；人才培養模式

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：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，國務院辦公廳出臺了《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》（國辦發〔2015〕36號）[1]，明確從2015年起，將全面深化高校創新創業教育改革，多形式舉辦創新創業教育實驗班，探索建立跨院系、跨學科、跨專業交叉培養創新創業人才的新機制，促進人才培養由學科專業單一型向多學科融合型轉變。2018年8月，教育部、財政部、發展改革委印發《關于高等學校加快“雙一流”建設的指導意見》（教研〔2018〕5號）[2]明確指出 “雙一流” 高校要求根據各學科之間的內在邏輯關系而打破傳統學科之間的壁壘，只有學科交叉融合、相互滲透才能推動科技進步、催生自身原創性成果。

2019年9月，湘潭大學打造了人才培養“雙引擎”——數學類“韶峰班”、物理學“韶峰班”、材料類“師昌緒班”等教改實驗班實現基礎學科創新型拔尖人才培養，創新創業實驗班則實現工程應用型高素質創新創業人才培養[3]。為加強儀器技術、計算機、機械、數學、人工智能、信息工程等學科的深度融合，加強校企合作，構建一個多學科交叉的機器人平臺，成立湘潭大學虛實交互機器人“雙創”實驗班。該實驗班依托學校，發揮各學科聯合的優勢，依托企業，發揮校企聯合的優勢，根據學生創新訓練的需要，建設先進的“雙創”平臺；以上位機檢測控制、機器人的制作與控制算法為基礎，構建各學科交叉融合體系。實驗班主要培養學生以計算機軟件控制與智能制造機器人工程科技的創新創業實踐能力，同時輔助培養學生的運營與管理能力。

一? 跨學科“雙創”實驗班人才個性化培養面臨的問題

實驗班文理兼招，不同學院不同專業的學生的個人培養個性化理論與實踐技能，不同的人才有個性化的培養標準，最后各方向的技術結合在一起，協同創新，共同完成一個目標任務。在這樣的團隊里，學生既要求深入自己獨有領域進行研究實踐，個性化能力得到充分發揮，又要求結合其他同學的個性化優勢，互相協作，完成各種科技創新。因此，這個跨學科的“雙創”實驗班個性化人才培養面臨著以下問題。

（一）? 實驗班長期和穩定存在性的問題

對于數學類“韶峰班”、物理學“韶峰班”、材料類“師昌緒班”等教改實驗班來說，它們的專業方向固定，沿襲傳統教學中的尖子班培養模式加上一定的創新性培養，實行的是傳統的課堂教學。一開始就在新生中挑選考分高的學生，人員相對固定，有固定的培養方案，固定的場地安排，同時師資力量配備充足，老師的工作量化制度健全，容易形成規模，而獲得較大的成果。

“雙創”實驗班老師和學生不固定，依托的是“情懷”。老師的情懷是對學生“雙創”實踐指導負責，學生的情懷是對“雙創”實踐的濃厚興趣，要求在業余時間內學習、培訓和實踐。然而，實驗班的特征是學生流動頻繁，學生在實驗班里進行培訓后被遴選，有培訓不合格離開的，也有培訓合格后因各種原因不愿意留班的；指導老師面臨各種考核和競爭，面臨辛苦培養出的優秀學生流失，并且學校對指導老師的工作量界定模糊，僅僅依靠師生的情懷支持，沒有明確的制度保障，長期處于教學的邊沿狀態，真正能堅持下來的老師鳳毛麟角。另外，實驗班培訓考核學生各方面能力的場地有限，一旦有培訓和實踐考核，指導老師到處借用教室和實踐場地。因此，師生人員流動性大，很難形成規模，沒辦法獲得較高的成果。

（二）? 不同專業師資融合及創新實踐課程體系的設置問題

國內高校的長期發展中，不同學科自成體系，學科之間相對封閉甚至沖突[4]。要想把各專業的老師甚至企業導師融合在一起共同指導學生，涉及各方面的問題，在各專業領域的思維與側重點各不相同，專業和人文的影響力不同，怎樣讓彼此互相融合，共同協作指導學生需要一個長期的探索過程[5]。

同時，在我國以考試為主要考核手段的方式下，應試教育占比較多，教師以傳授知識為上課的主要內容，考核學生的標準是根據老師給予的標準答案來評定學生的學習成績，就是有創新知識問答也是界定在一定范圍之內，沒辦法衡量創新的標準。要把學生“雙創”實踐融入高校的人才培養體系中，目前只實現了從大一開始開設的創新創業課程，但是理論學習之后的實踐往往是無疾而終。

個性化培養要求更加成熟的教學制度、健全的管理機制、完善的保障評價體系等教學管理制度，要求根據實際情況探索符合自身個性化人才培養管理體制機制。同時，每個學生個性發展與自身基因、家庭環境和周圍環境密不可分。怎樣考核和根據學生個體所長來挖掘學生的潛力來進行全面化、體系化合理頂層設計存在一定難度。對學生做精細化、專業化的個性化培養指導也是困擾指導老師的難題。

（三）? 實驗班學生協作的管理問題

實驗班學生所從事的專業和學科領域不一樣，主要以計算機軟件控制與智能制造機器人工程科技類專業為主，同時輔助學生的運營與管理。文理兼招，不同學院不同專業學生的個人培養技能不同，造就了不同的人才有不同的培養標準，要求學生在各個領域有自己擅長的實踐技能，再把各方向的技術結合在一起，協同創新，共同完成一個項目。在這樣的團隊里，學生既可以專攻所擅長領域，又可以借助其他同學的優勢，做到強強聯合，互相補充，團結協作。

在這個實驗班里，要求其成員具有強大的自我管理能力。學生個體要求能在創新創業實踐中自我約束，個體互相協作組成凝聚一股力量的團隊，學生團體才能有適應時代發展要求的創新創業能力。同時，大學生自我管理有助于不斷提高和升華其內涵與修養，對于調動大學生主觀能動性有著積極的作用，提升大學生自我分析能力、強化大學生自我調控與自我監督能力，促進大學生的自我發展。這樣要求團隊能夠有一整套的具體的管理制度，在思想、學習、工作、生活等各方面通過自我管理達到引導與約束管理。怎樣合情合理地管理實驗班的學生達到其互相協作的目的也是要反復思考的一個問題。

怎樣在這些“狹縫”中實現對跨學科實驗班人才的個性化培養是一個亟待解決的問題。以多學科交叉團隊協作和個性化培養為主線，我們對實驗班的管理模式、學生的個性化培養模式做了探索與實踐，取得了一定的效果。

二? 建立穩定長期的跨學科“雙創”實驗班平臺

為了建立穩定長期的跨學科雙創實驗班平臺，建立一支學科交叉的專業指導老師與高級研發工程師隊伍；建立了一支各專業學生互相協作自主管理的學生隊伍；具有良好的創新設計實驗室及設備及資金資助。實驗班平臺架構如圖1所示。

（一）? 建立一支學科交叉的專業指導老師與高級研發工程師隊伍

實驗班依托物理與光電工程學院、信息工程學院、機械工程學院和材料工程學院等控制工程、電子技術與虛擬儀器相關老師組成的指導老師隊伍與合作企業高級研發工程師隊伍。依托全校計算機、控制工程、電子技術與機械相關老師組成的指導老師隊伍與合作企業“雙創”導師隊伍。現有人員40余人， 有教授、副教授、講師、校外研發工程師與創新創業專家，團隊在師資配置上覆蓋了自動化、機械工程、材料科學與工程、電子科學與技術等多個學科專業，實現了跨學科融合與優勢互補。

企業導師和指導老師共同參與個性化人才培養計劃的制訂，詳細討論了實驗班學生個性化培養方案。結合學校的人才培養目標和各方向學生個性化人才需求，雙方共同研討培養方案的細則、實施措施，保證人才培養的質量，促進個性化人才的良性發展與進一步的技術提升。

專業導師負責學生的基礎理論與基礎實踐教學，企業導師帶領學生實踐，到企業接受培訓。企業工程師計劃開設企業技術最新應用系列講座和培訓，舉辦技術沙龍，為相關課程引入全新的動手實踐環節，加深學生對理論與實踐結合的場合的了解，提高學生的動手實踐能力，激發學生的創新思維以改進最新前沿技術的能力。

（二）? 建立一支各專業學生互相協作自主管理的學生隊伍

實驗班擁有兩個學生團體，分別為虛擬儀器校企合作學生俱樂部和機甲大師戰隊，兩個團隊互相滲透、相互合作融合。實驗班的工作是由很多不同專業不同學科的學生共同來完成的，就如木桶效應，最薄弱的環節是決定成功與否的關鍵。這些都需要大家共同努力，為了避免有的學生濫竽充數，需要有一個總體的協調方式。實驗班有嚴格的成員招新和考核制度，凡湘潭大學在校學生，遵守俱樂部章程，都可以通過筆試和考核正式成為實驗班一員。

實驗班學生人數在逐年遞升，入口嚴格把關，進入實驗室學生需完成面試的工作流程，實驗室定期都有考核。通過協調布置不同個性化培養的學生以具體任務，統計工作量，衡量其技術水平。為了保證學生隊伍的優秀性，學生從開始集中培訓，逐步淘汰，要經過幾次考核評優才能正式進入實驗室從事創新活動。每年參與培訓的學生有300多人，最后留下的30多人，大浪淘沙，如今實驗班已經擁有了一支精干的具有實踐操作能力的隊伍。

（三）? 具備良好的創新設計實驗室設備及資金資助

實驗班在湖南省創新創業中心、校企合作實驗室、創新創業孵化基地的支撐下，具有固定的實驗室與設備，學生在實驗室完全可以完成各種培訓與創新設計；機器人實驗室擁有多臺機床、3D打印機、切割機、雕刻機等設備，可以在實驗室完成機器人的制作；同時還有成型的機器人供學生進行程序控制訓練測試，開展機器人之間協同控制、步態控制與平衡控制等方面的動作設計；虛擬儀器實驗室多種接口的數據采集卡和嵌入式開發設備及套件；實驗班有省級創新中心、學校和“雙一流”建設資金的資助，滿足了學生動手實現創新實踐的要求。虛實交互的創新設計與實踐都可以在實驗室各組同學的互相協作中完成，鍛煉了同學們的工程實踐能力和同學之間的協同創新能力。實驗班一直面向全體在校學生開放，具備全年不間斷（含假期）接收學生進行創新創業實踐訓練。

三? 不同專業師資融合設計創新實踐課程體系并進行學分認證

虛實交互機器人實驗班主要以計算機軟件控制與智能制造機器人工程科技類創新培養為主，主要面向物理與光電工程學院、機械工程學院、材料科學與工程學院、信息工程學院、資源與環境工程學院和化學化工學院等理工科學院及少量文科學生進行招生。主要分為虛擬儀器、硬件、電控、視覺、結構和機器人訓練等多個方向。

構建個性化教育環境以及相配套的體制機制，是個性化人才培養的基礎。各個方向包含多個學科專業，大家互相牽制，同時每個方向要求的技能又有很大區別。要實現對各方向的學生個性化培養需要制定不同的培養計劃與考核方案。

（一）? 各方向的學生要求具有個性化技能

針對化學專業學生思維活躍、創新需求高這一情況，深化跨學科學生個性化培養機制，實行三種培訓機制。一種是學生內部的培訓考核機制，隨時考核學生的進展狀況；一種是指導老師對學生虛擬儀器、機械設計基礎、電控、機器視覺等的集中培訓；一種是聯合企業工程師定期對學生進行進階培訓。

構建個性化培養的技能體系培訓，不同的組別有不同的培訓體系，各方向個性化培養的技能主要如圖2所示。

只要是品學兼優、勤學有毅力與恒心的學生都可以報名參加實驗班選拔。需要擅長科學、數學、生物學及機器視覺等各方面知識的人才，培養學生思考問題、解決實際問題的能力，培養出智能制造機器人方面的精英人才。

（二）? 人才個性化培養對不同目標學生有不同的具體培養方案

虛實交互機器人實驗班主要以計算機軟件控制與智能制造機器人工程科技類創新培養為主，除了虛擬儀器、電控、視覺、結構和硬件等多個技術方向，其中還有商業計劃、宣傳等方向。要界定專業技能水平，需要考慮各個專業方向的老師提供的參考意見和實驗班的基本情況，以一定的客觀標準來界定，做到公平公正評價而又考慮到學生的個性化發展前景等因素。

在實驗班具有共同的管理制度下，針對實驗班不同學生專業與特長制定不同的培養方案，包括學生應該掌握的理論知識與技能方向。實驗班的規章制度所有學生必須遵守，如考勤與實驗班整體進度的把握等等。同時，對不同的專攻方向的學生有不同的技術攻關點。對于技術攻關點的把握由指導老師團隊整體把握，根據理論與實踐的強度與深度以及項目完成度來界定。制定相對應的考核機制，讓學生在完成創新實踐的同時獲得學校的學分以促進學業的完成。

（三）? 培訓課程開設計劃并進行學分認證

實驗班針對個性化培養制訂了具體的培訓課程開課計劃及考核機制和學分認定標準。

1）基礎理論課程開設計劃。大部分基礎課程應該在本科階段已經開課，加上部分應用較多的課程，實驗班主要開設實踐性比較強的專業實踐課程，主要有創新創業精品課程如虛擬與現實交互的雙創實踐、專業實踐課程如Creo 5.0基礎、機器學習、計算機網絡、嵌入式Linux應用開發、Matlab等。課程計劃與時俱進，內容每年都有調整。

2）實踐技能開設計劃。在具有電路設計實踐、計算機文化基礎等技能的基礎上，針對不同方向技能要求有不同的實踐動手操作經驗。其實踐技能與學分掛鉤，具體項目如圖3學分認證架構所示，各方向學生互相協作，在具有自己方向的實踐技能后能協助其他方向的人一起工作。

3）課程考核方式及學分認定標準。其具體的學分認證架構如圖3所示。

學分成績認定總共4學分，超過4分則以4分計算。基礎課程成績由開課老師給定，考試方式由老師根據學生的考試成績與平時成績決定；實踐課成績由實訓指導老師根據不同方向的同學自己選擇進入不同的課題組，成績給定包括平時動手操作、系統搭建、總結報告三部分；另外，以本實驗班學生名義參加學校認定的學科競賽獲獎，可得附加學分。基礎課、實踐課、學科競賽獲獎每個方向的學分不超過2學分，同時，所有學分認證都要求學生提出申請，提供支撐材料，實驗班指導老師鑒定，最后由實驗班首席指導老師簽字，并交教務存檔才有效。

四? 跨學科“雙創”實驗班人才個性化培養所取得的成效和前景

實驗班在長期的實踐過程中，共獲得各方面省級以上學科競賽60余項，其中國家級獎勵20余項；獲得了知識產權10余項；2018—2023共獲得創新項目與創業實踐項目50多項，湖南省科技廳科技創新計劃項目1項，地區合作項目2項。

另外，2022—2023年實驗班畢業學生中，已經出去創辦了兩家公司，公司發展迅速，獲得了湖南省科技創新計劃項目，同時與江蘇徐州市地方政府聯合獲得了優秀大學生創新項目，訂單數目逐年遞增。

如今，實驗班規模已經形成，正承載著打破學科壁壘，有效整合各學科資源，培養下一代卓越工程的任務，為學生的實踐能力培養開拓廣闊的空間。同時，承載社會服務功能，面向大學新生與中小學生開放，已經向10 000多名中小學生展示實驗班成果，同時在大學新生開放日及學校大大小小的創新創業成果中展出。

參考文獻：

[1] 國務院辦公廳關于印發《國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》的通知（國辦發〔2015〕36號）[Z].2015.

[2] 教育部、財政部、發展改革委印發《關于高等學校加快“雙一流”建設的指導意見》的通知（教研〔2018〕5號）[Z].2018.

[3] 張模蘊.湘潭大學首期創新創業實驗班啟動[EB/OL].https：//www.toutiao.com/article/6745359764131152397/？&source=m_redirect.

[4] 羅靜，侯長林，蔣炎益.應用型和技術技能型人才的區別[J]．高教發展與評估，2022，38（5）：13-22．

[5] 蔡艷，唐新華，華學明．工科專業學科交叉類課程設計與教學模式探索[J]．高等工程教育研究，2021（6）：12－15．