双创学者【成果展】把握机器人方向教育教学先机,创新教学和人才培养模式——记辽宁工程技术大学创新实践学院工程训练中心主任 孙方红

2021-09-16

栏目先导

作为一名师者,他有自己的理想与责任。他认为:“我们的学生绝对都是优秀的,缺少的只是平台、机会和引导。作为老师,应该尽可能地为他们提供帮助和支持,让每个学生成为最好的自己。”

创新创业是大学生的必修课。教师在开展创新创业教育时,要注重创新创业实践平台、学生创新创业实践覆盖面、学科交叉能力、学生持续创新创业等方面的建设和能力培养。

——孙方红

 

人物简介

孙方红,男,博士,副教授,加拿大不列颠哥伦比亚大学访问学者,现任辽宁工程技术大学创新实践学院工程训练中心主任。他先后兼任“中国创造学会创新创业创造委员会”委员、“高校毕业生就业协会创新创业工作委员会”副秘书长、“全国产教融合创新创业大赛评审委员会”专家、“全国行业职业技能大赛中测杯质检员竞赛专家委员会委员”、“省大学生创新创业孵化基地建设与使用工作调研督查组”专家等职务;先后被聘为“国际大学生ICAN创新创业中国总决赛”、“省大学生工程训练综合能力竞赛”、“省大学生智慧经济创新创业竞赛”、“省大学生材料成型工艺创意竞赛”等赛事评委。他主持参与教育部-中关村产学合作协同育人项目、省级创新创业育人等课题二十余项;负责的《创业基础》课程获批“省本科一流课程”,“创新创业教学团队”获“省职工创新工作室”和“校学科创新团队”等;作为骨干教师参与的《工程训练》课程及教学团队先后获得辽宁省精品课和省级教学团队。他先后荣获“全国煤炭教学名师”、“全国煤炭教育工作先进个人”、“全国高等学校创业教育工作先进个人”、“全国大学生创新创业教育先进个人”、“省优秀党员”、“省青年教育科研骨干”、“省教育科研先进个人”、“市劳动模范”、“市技术能手”、“市青年五四奖章”等荣誉称号。

 

敏锐地洞察发展方向把握机器人方向创新创业教育的先机

2007年4月,孙方红到辽宁工程技术大学工程训练中心任职,从事大学生创新实践工作。他主要承担《工程训练》、《工程材料与成型工艺》、《创业基础》等公共基础课、专业基础课的教学任务。

2011年,他在网上看到机器人比赛的通知,敏锐地察觉到机器人是未来学生发展的一个很好的方向,便萌生了想带学生参加比赛的念头。随后,他在创新实践学院领导的支持下,组建强干的师资队伍,带领学生到内蒙古民族大学参观交流。在交流的过程中,有两件事让他印象深刻——内蒙古民族大学既非985,也非211,但他们参加机器人竞赛的毕业生却十分抢手。一个毕业生毕业之后直接进入了新松机器人自动化股份有限公司,是由在科技界享有盛誉的“中国机器人之父”---蒋新松院士名字命名的高技术公司。还有一个毕业生到徐州的一个专科类学校去应聘,在面试的10个人(其中9个人是硕士)中,只有他一个是非985、211院校的本科毕业生,他不但顺利杀出重围,而且该学校领导鉴于其优异表现,连他女朋友的工作也给予安排。因此,他觉得机器人竞赛对培养学生的学科交叉非常重要,而未来社会的发展需要学科交叉的人才。返校后他积极开展机器人研制与筹建的活动。2012年5月,他们正式组建了机器人协会(原机器人俱乐部),协会指导教师2人,学生5人,拉开了指导学生从事创新实践活动的序幕。

自那以后,中华路校园2舍的一盏灯光总是在22:30之后才熄灭,那是孙方红老师最初的小工作室。工作室放着许多关于计算机、机械设计、机器人等方面的书籍,这些都是他通过多种渠道购买或免费获赠的。他和学生们一起看,一起学。工作室的旁边有两间实验室,供参加比赛的学生使用。每晚,孙方红老师在那里备课、做科研,学生们则为各种比赛搞研究、做作品,每当学生遇到问题,随时可以到隔壁找孙老师。孙老师的办公室常常“人满为患”,有人找他求学问,有人找他聊人生,有人找他诉苦,有人找他报喜,不同专业的学生和他一起就比赛的各个环节共同学习,共同研讨。

作为青年教师,孙方红老师也面临着很多压力,比如学历层次的提升、评职、家庭等。按照学校职称评定出台的相关政策,作为赛事指导教师,他的职称加分项早已满额。但是,他认为:学生是学校最大的财富,培养学生是老师最大的责任。“赛事结果重要也没那么重要,最锻炼人的还是比赛的过程。”因此,他还是愿意付出大量的时间和精力,指导与帮助学生参加各种比赛。有学生记得,每周例会上,孙老师和大家一起,知无不言、言无不尽的热烈讨论;有参赛的学生说,孙老师和他们一起奋战两天三夜,中间只睡三个小时的记录…… 孙方红坦言,如果把教学、科研和指导学生参加竞赛的时间按比例划分,指导学生参加竞赛花费的时间要占到2/3。在比赛的前期准备过程中,他要随时对学生进行指导,遇到自己也不懂不会的问题,他也向相关学科的老师寻求帮助;学生遇到难题,他不但在精神上给予鼓励,更身体力行,与学生们战斗在一起。

孙老师坦言:带学生参加比赛,搞机器人研究,其实是件挺费钱的事儿。为此,他常常自掏腰包。看着老师总是贴补自己,学生也过意不去。学生们也节衣缩食、拿出奖助学金投在机器人学习与赛事中。日常教师聚餐,孙方红总喜欢把没怎么动的饭菜打包回来给学生们改善改善伙食。“因为我们学校很多学生来自贫困农村或僻远山区,学生们真挺不容易,挺辛苦的,看着他们那一双双求学的眼神,你所有的付出都值了。”

据不完全统计,从2012年5月至今,机器人协会共培养学员500余人,涵盖机械、材料、建筑、矿业、软件、公法、传媒、力学、应管等多个学院的学生,这些学生在科技竞赛、能力和素质培养中得到极大提升。孙方红老师指导学生参加中国服务机器人大赛、中国机器人大赛暨RoboCup公开赛、“互联网+”大学生创新创业大赛、大学生工程训练综合能力竞赛等科技竞赛活动获省级、国家级奖500余项。他先后指导机器人协会学员宋晓龙、邰若鹏和刘伟分别获得第八届、第十届和第十一届中国青少年科技创新奖(全国每两年评选一次,每次本科生仅30余名,辽宁省仅1名);指导学生组成的“太阳石智能装备创新研究团队”获2015全国大学生“小平科技创新团队”称号。学生作品先后被《中央电视台》、《中国青年报》、《辽宁日报》、《阜新日报》、《阜新电视台》等新闻媒体进行了报道或采访。近40余名学生考取“985”、“211”高校(如哈尔滨工业大学、北京科技大学、南京理工大学等)的硕士研究生,20余名学生保送为本校、西北工业大学等高校硕士研究生。

 

构建新型创新创业教学模式加强创新创业教育与专业教育的有机融合

“讲授课程和进行教学改革研究的目的最终是为了育人”。从教15年的经历让他愈发感受到:对学生来说,知与行的统一,敢于探索、善于探索、不断求新的习惯和发现问题、提出问题、解决问题的能力和学科交叉知识、创新创业能力是大学生,尤其是工科大学生应该具备的品质。为此,他积极进行教学改革与研究:先后主持参与教育部-中关村产学合作协同育人项目6项,省级创新创业教改课题14项,省质量工程项目6项,荣获省部级教学成果一等奖3项,二等奖2项、三等奖2项;编写辽宁省“十二五”规划教材《工程训练》和《创新创业导师体系1.0》等4部;发表教学论文10余篇等,积极探索课程教学模式和实践实训体系,助力推进人才培养。

 

1.构建“点-线-面-体”的创新创业课程群立体化教学模式

围绕教育教学与赛事指导活动,他探索出了“‘点-线-面-体’的创新创业课程群立体化教学模式”(如图1所示)。这种教学模式以培养大学生创新创业能力为目标,针对不同年级、不同层次的学生开设“基础课、专业课、综合课”“三融合”的创新创业教育课程,采用“课堂知识进作品”和“作品内容进课堂”教学方式,实施全过程考核的教学模式改革,使创新创业教育与专业教育有机融合。

图1 “点-线-面-体”的课程群立体化教学模式


“点”——知识点,主要是专业知识、科技竞赛、企业项目相关知识;

“线”——专业,以机械相关专业为主线;

“面”——综合,多专业综合,多学科交叉;

“体”——成果,是通过竞赛过程学生所完成的创新作品。

 

2.构建“六层五级两融一线”创新创业实践教学体系

此外,他以综合实训平台为载体,探索专创融合,构建了“六层五级两融一线”创新创业实践教学体系(如图2所示)。其中,六层实践课程(入门层、基础层、提高层、强化层、拓展层和实战层)、五级能力培养(基本知识和技能、工程实践能力、学科交叉能力、创新创业精神和思维、创新创业实战能力)、两融合素质养成(融入思政教育和劳动教育),以促进学科交叉、提高学生工程实践能力、创新创业能力为主线的创新创业实践教学模式,使学生将所学到的理论知识和工程实践有机结合起来,让学生亲身体验、主动学习、主动实践、启发设计灵感,在实践中提升理论学习的认知能力,再反过来指导实践,促进创新创业教育与专业教育有机融合。

图2“六层五级两融一线”创新创业教学实践体系

 

实施能力递进培养模式完成“创意、创新、创业”之间的转化

十多年来,在指导学生科技竞赛的过程中,孙老师越来越感觉到创新创业实践平台对学生的重要性。在他看来,创新创业教育离不开实践,没有实践的创新创业教育只能浮于表面。因此,加大创新创业教育实训平台建设对于整个创新创业教育的发展具有极其重要的作用。

为此,他开始注重创新创业实践平台建设。结合企业对大学生能力和素质的要求,根据“分阶段、分层次、持续性”原则,积极利用学院现有资源和争取省级资源,构建了以“工程训练中心、创新创业教育中心、计算机教学中心和产教融合众创空间”“四位一体”的创新创业实训平台。在孙老师及其团队精心建设下,平台先后获批“辽宁省大学生创新实践教育基地”、“辽宁省大学生创业项目选育基地”、“辽宁省大学生虚拟仿真实训中心”、“阜新市定点培训机构”和“阜新市大学生创新创业孵化基地”等荣誉,为大学生开展创新创业实践活动提供了良好的平台。

 

图3 “四位一体”的创新创业实训平台

 

在依托创新创业实训平台的基础上,采用分阶段、分层次“递进式”创新创业课程、实践教学、竞赛体系和创业项目选育、孵化、初创为一体的创业实训体系,形成“创意—创新—创业”教育链条,实施“创意促进创新,创新助推创业,创业形成能力”新模式,完成“创意、创新、创业”之间的转化,让学生由知识的“接收者”转变为知识的“发现者”与“交流者”,让老师由知识的“传授者”转变为知识的“引导者”、“启发者”,成为学生创新创业活动的“同行者”。

同时,实施“两手抓、两突出”的师生团队建设,也是完成“创意、创新、创业”之间的转化的重要保障。不仅改变老师在课堂中的“教”---把所学所见所知的知识教给学生,更重要的是加强老师课外时间对学生能力、技能等的培训和指导,将“教”的内容和时间在空间和时间上延伸,如不同团队成员成立了相应的创新工作室,课外时间时老师和学生在一起共同开展创新创业活动。这样老师不仅能及时了解和解答学生在创新创业活动中遇到的问题,更重要的是通过一个一个问题的解决,让学生能有成就感和收获感,有利于参加科创新创业活动的持续性和学生团队发展的连贯性,也能有利于学生走出寝室,放下手机,走进实验室。另一方面,不仅学生在课堂学习到相关理论知识,更重要的是学生以团队的方式在课余时间从事创新创业活动或项目训练等。通过这种模式,让学生忙起来,让课程难起来,更容易实现“创意、创新、创业”之间的转化。

每当提到学生,孙方红老师总觉得自己做得还不够。当看到今年毕业生人数已超过900万时,他有时也会为高校毕业生担忧,但他转身看到自己指导的机器人协会学员会修电磁炉、电饭锅等家用电器,开发微信小程序,熟练操作各种加工设备、制作各种科技创新作品、熟悉各种三维软件和编程等,他又感到很欣慰,因为他知道这些学员是不可能找不到工作的,而且都会找到好工作。看着学生们一点一滴的成长,潜力和优势被发掘出来,他们的大学生活更积极、更充实、更有目标,人也更自信更强大,孙方红老师发自内心的喜悦与感动,他说他将继续扑在教师的事业上,为更多的学生提供支持和帮助。

 

参考文献

[1]孙方红,徐萃萍.基于创新创业人才培养的工程训练中心教学研究与实践[J].煤炭高等教育,2021,39(03):121-126.
[2]孙方红.基于实践导向的应用型创新创业人才培养模式重构[J].煤炭高等教育,2019,37(01):98-101.

[3]孙方红,王金莲,刘伟,刘柄冲,陈烜.“赛场市场”相融合,提升学生创新创业能力[J].教育现代化,2018,5(05):47-49.

[4]孙方红.构建立体化双创人才培养模式[J].经济,2016(31):76-77.

[5]孙方红,徐萃萍,鲍亚楠,陈佳,赵思华.大学生创新创业能力“特色平台”的构建与实践[J].创新与创业教育,2016,7(01):35-37+40.

[6]孙方红,徐萃萍,齐志佳,陈佳,刘洪磊.大学生科技竞赛课程群立体化探索与研究[J].创新与创业教育,2015,6(03):33-35.

[7]孙方红-辽宁工程技术大学教务处 (lntu.edu.cn)

 

编辑:贾卓敏
审校:徐杨巧
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