創新創業背景下的專業課程建設探索

［摘 要］ 推動創新創業教育融入專業教育，是專業教學改革和人才培養質量提高的重要突破口。課程是人才培養的重要教學載體。針對工程技術類課程專業知識與創新創業融合不足的現狀，課程教學團隊以“機器人控制技術創新創業實踐”課程為例，從課程“專創融合”思路、課程體系設計、課程考核方式等方面論述了專業課程教育與創新創業教育的融合方案，并在教學目標、教學內容、教學組織方式、考核方式以及教學團隊五個方面進行專創融合教學改革，探索了機器人方向課程的創新創業實踐教學方案，挖掘和充實了專業課程中的創新創業元素和資源，全面提升了自動化專業學生的創新創業能力。

［關鍵詞］ 專創融合；創新創業教育；教學改革；課程建設；人才培養

［基金項目］ 2017年度江蘇省高等教育教改立項研究課題（重點項目）“新工科背景下自動化專業人才培養模式的研究與實踐”（2017JSJG020）

［作者簡介］ 惠玉卓（1998—），女，陜西渭南人，碩士，南京理工大學自動化學院助理實驗師，主要從事移動機器人導航定位系統研究；李 勝（1976—），男，山西臨汾人，博士，南京理工大學自動化學院副教授，主要從事機器人控制系統設計研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）23-0117-04 ［收稿日期］ 2023-08-05

引言

自2014年時任國務院總理的李克強提出“大眾創業、萬眾創新”［1］后，國內掀起了“人人創新、集體創業”的浪潮［2］。2021年，國務院辦公廳印發的《關于進一步支持大學生創新創業的指導意見》，提出要堅持創新引領創業、創業帶動就業，支持在校大學生提升創新創業能力［3］。“專創融合”建設是國家的需要、時代的要求［4］。

習近平總書記明確要求：要把創新創業教育貫穿人才培養全過程，以創造之教育培養創造之人才，以創造之人才造就創新之國家［5］。各高校紛紛結合自身對人才培養的定位和對創新創業教育的要求開展創新創業教育，形成具有高校和專業特色的創新創業培養模式。培養創新型人才，高校教師是落實“專創融合”教學模式的主力軍［6-7］。怎樣提高課堂教學對學生創新創業能力的培養，已經成為每位大學教師須要深入思考的問題［8］。

本文以“機器人控制技術創新創業實踐”課程為例，探索了在專業課教學中開展創新創業教育的思路和方法，以及如何將創新創業教育和專業知識相融合［9］，以提升自動化專業學生的創新創業能力。

一、“專創融合”課程建設

“機器人控制技術創新創業實踐”是我校自動化專業的一門必修課，也是一門創新創業教育與專業課程教學融合的課程，該課程以機器人控制技術為基礎，涉及感知、定位、規劃、運動控制等多項內容。因此探索機器人方向的創新創業實踐教學方案，有助于培養“專創融合”的新工科人才。

（一）課程“專創融合”思路

首先，構建專業教育和創新創業教育融合的人才培養模式，將創新能力和創業思維的培養包含在以機器人控制技術為核心的自動化專業知識的構建與教學之中。其次，通過革新教學內容，在課堂教學、實驗環節、學科競賽、創新創業平臺等不同的教學實踐環節，增加機器人相關實驗和創新創業項目，加強對學生創新創業思維的訓練。最后，從項目出發，結合課程教學內容和學科前沿，開展機器人產品設計或相關技術研發，設計與機器人產業應用緊密相關的實踐教學內容，引導學生完成具體創業規劃設計。

在教學過程中，強化“以學生為中心”的教學理念，強調主動學習、自主探索、提升學生創新能力。另外，要將專業知識與市場環境相結合，強調順應技術發展趨勢、產品是創業之本。在課堂教學中，幫助學生了解機器人控制技術發展現狀，要求學生進行市場調研，了解當前機器人在生產生活應用中遇到的困難和痛點問題，分組開展討論，分析技術瓶頸，尋求突破技術瓶頸的方法；同時在實驗室和創客空間，結合課堂理論教學內容，開展實踐環節教學，要求學生針對市場具體需求、當前機器人技術中的痛點問題或者具體比賽項目，開展機器人產品設計或相關技術研發，完成具體創業規劃設計。

通過理論教學和實踐教學相結合，將創新融入實踐，將創業融入課堂，形成以課堂教學為基礎、課內課外相結合的教學方法，更好地增強學生的學習動力、培養學生創新意識、激發學生創業熱情，實現以賽促學、以創促教。“機器人控制技術創新創業實踐”課程建設“專創融合”思路如圖1所示。

（二）課程體系設計

“機器人控制技術創新創業實踐”課程主要結合機器人控制技術的發展現狀和發展趨勢，以培養創新意識、完善創新思維、提升創業技能、學習創業流程為主，讓學生在掌握專業知識的過程中，創新能力得到有效提升，創業意識得到充分啟發。

在“機器人控制技術創新創業實踐”課程授課內容的基礎上，融入創新精神、創新意識、創業技能、創業知識等要素，從移動機器人感知、定位、規劃和運動等機器人控制系統的四個核心環節入手，針對技術瓶頸問題和產業應用中的痛點問題，充分挖掘和充實機器人技術相關課程創新創業教學資源，利用項目式教學方法，結合機器人競賽和機器人領域上市企業的成功創業案例，開發與機器人應用領域密切相關的設計項目，開展創新創業教育。課程體系設計如圖2所示。

課程體系的設計重點在于如何利用多種教學方法，培養學生的創新思維和創業意識。在對機器人控制技術掌握的基礎上，應用新技術，研發新一代機器人感知系統、定位系統、規劃系統和運動系統及新一代機器人整機產品，解決企業所面臨的勞動力短缺、生產效率低下等問題，激發學生創新創業靈感，提高學生自主學習、學以致用、融會貫通的能力。

（三）課程考核方式

本課程在原有終結性評價的基礎上，積極探索過程性評價與終結性評價相結合，個體評價與團隊評價相結合的多元化“專創融合”課程評價方案。設計了依托產品設計環節的平時成績、圍繞創業計劃書的答辯成績和課程考試成績的綜合考核體系。

在產品設計環節的評價中，要求學生以組為單位，針對所發現的機器人控制技術痛點問題，設計出一個新產品或新技術，完成產品設計說明書和宣傳文案。將原先簡單依靠出勤率和課堂表現的考核方式，改為依靠依據學生在產品設計和說明中發揮的作用，綜合項目設計方案的合理性、科學性進行評價。在創業環節評價中，要求學生以組為單位，撰寫創業計劃書并進行創業答辯，將傳統教師評價改為共同評價的方式，每名學生可以對其他創業團隊的計劃書進行評價，最后通過加權求和的方式得到各組設計方案的評分結果。對于創新能力突出、在高水平學科競賽中獲獎的學生，可以增加他們的創新活動成績。

二、教學案例

以課程中的一個項目“電力巡檢機器人”為例，分析課程與創新創業教育深度融合路徑的落地實施。

（一）教學目標

1.知識目標：熟悉移動機器人感知系統設計、運動系統設計、定位建圖模塊設計、規劃模塊設計、軌跡跟蹤模塊及控制系統結構設計。

2.技術目標：能夠完成移動機器人感知系統、運動系統、定位建圖模塊、規劃模塊設計、軌跡跟蹤模塊及控制系統結構的設計；能夠運用工程思維及理論知識定位并解決相關的故障；能根據不同的場景及功能，完成機器人控制方案等的創新設計。

（二）教學設計與實施

1.課前學習：學生通過搜集資料，了解電力巡檢機器人產品的功能，以及設計一個巡檢機器人包含哪些模塊。

2.理論學習：教師講解機器人控制技術方面核心的感知、定位、規劃問題以及涉及的技術。

3.項目導入：學生通過觀察和學習項目組的機器人，經過教師的介紹，學習機器人底盤的運動方式，搭載的傳感器，整體軟件設計框架，每個模塊的實驗方式等。

4.企業觀摩：組織學生去相關機器人企業參觀學習，現場觀摩電力巡檢機器人的工作情形，并對比企業設計的機器人和自己研制的機器人的區別。

5.實驗環節：如路徑規劃部分的實驗，學生學習幾種常用主流規劃算法，如Dijkstra算法、動態窗口法（DWA）、A*算法、人工勢場法等，掌握各路徑規劃算法之間的不同與聯系，以及其各自的適用領域，并能夠與各種不同的機器人運動形式結合，實現各種機器人在仿真環境中的規劃問題求解。

6.創新創業：學生通過對教學團隊研制的多種機器人資料的比較學習，了解并掌握各機器人控制系統的整體結構，以及設計和開發步驟。以某一領域的機器人為設計對象，分組撰寫機器人控制系統設計方案。寫企業策劃書，制作PPT展示介紹自己設計的產品的思路，并分組互評。

7.競賽：在教師的指導下，學生設計的比較好的產品參加“互聯網+”“挑戰杯”等創新創業比賽。也可以依照全國機器人大賽ROBOCON、中國機器人大賽等比賽的規則，學生自己設計研制機器人來實現比賽要求的功能。

結語

論文針對工程技術類課程專業知識與創新創業融合不足的現狀，以“機器人控制技術創新創業實踐”課程為例，從課程“專創融合”思路、課程體系設計、課程考核等方面論述了專業教育與創新創業教育相融合的方案，并在教學目標、教學內容、教學組織方式、考核方式、教學團隊五個方面進行創新。從理論課堂到實驗室、創客空間，從理論知識學習到實驗和競賽，從項目設計到產品研發，引導學生主動創業、自主創新，提升自動化專業學生的創新創業能力。

參考文獻

［1］“大眾創業萬眾創新”戰略扎實推進［EB/OL］.（2015-09-21）［2023-06-25］.https：//www.gov.cn/xinwen/2015-09/21/content_2935982.htm.

［2］楊燕.課堂教學視角下“專創融合”教學設計研究［J］.職教論壇，2021（12）：52-59.

［3］國務院辦公廳.關于進一步支持大學生創新創業的指導意見：國辦發〔2021〕35號［A/OL］.（2021-10-12）［2023-06-25］.https：//www.gov.cn/zhengce/content/2021-10/12/content_5642037.htm.

［4］梁曉芳，柳軍.創新創業教育研究綜述［J］.創新與創業教育，2017（5）：49-52.

［5］攜手共建創新創業教育共同體［EB/OL］.（2019-11-29）［2023-06-25］.https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1651502234090386239amp;wfr=spideramp;for=pc.

［6］汪海鳳，曹建忠.工科高校創新創業教育體系優化研究［J］.創新創業理論研究與實踐，2023（8）：62-64.

［7］楊凱凡.“專創”背景下創新創業教育與專業教育融合的探索與實踐［J］.黑龍江教育（高教研究與評估），2022（12）：42-44.

［8］劉帥君，肖俊霞.“四新”建設背景下高校創新創業教育工作路徑研究［J］.創新與創業教育，2023（3）：70-75.

［9］李大錦.談“專創融合”的課程建設［J］.創新與創業教育，2022（1）：84-88.

Exploration of Professional Curriculum Construction under the Background of Innovation and Entrepreneurship： Taking the Course “Innovation and Entrepreneurship Practice of Robot Control Technology” as an Example

HUI Yu-zhuo， LI Sheng， WU Yi-fei， WANG Hai-mei

（School of Automation， Nanjing University of Science amp; Technology， Nanjing， Jiangsu 210094， China）

Abstract： Promoting the integration of innovation and entrepreneurship education into professional education is an important breakthrough in the reform of professional teaching and the improvement of the quality of personnel training. Curriculum is an important teaching carrier of talent training. In view of the lack of integration of professional knowledge and innovation and entrepreneurship in engineering and technology courses， the teaching team takes the course “Innovation and Entrepreneurship Practice of Robot Control Technology” as an example to discuss the integration plan of professional course education and innovation and entrepreneurship education from the aspects of curriculum innovation and integration， curriculum system design， curriculum assessment methods， etc. In addition， it carries out innovation and integration teaching reform in five aspects： teaching objectives， teaching content， teaching organization， assessment method and teaching team， explores the innovation and entrepreneurship practice teaching program of robotics courses， excavates and enriches the innovation and entrepreneurship elements and resources in professional courses， and comprehensively improves the innovation and entrepreneurship ability of automation students.

Key words： innovation and integration; innovation and entrepreneurship education; teaching reform; curriculum construction; personnel training