电气与控制工程湖南省创新创业教育中心教育教学成效

作者: 时间:2020-09-18 点击数:

中心成立近5年来,紧紧围绕大学生创新创业能力培养这一主线,始终以努力构建创新应用型人才培养新模式为目标,在组织机构设置、制度建设、平台建设、人才培养模式创新、师资队伍建设、共享开放资源建设等方面成效明显,组织了一系列的大学生创新创业活动,营造了浓厚的大学生创新创业文化氛围,大学生创新创业能力得到明显提升,参加各类学科竞赛、创新创业竞赛成果丰硕。

一、领导和组织机构健全,管理制度完善

中心自成立以来,在学校双创学院和电气与信息工程学院的领导和支持下,已经建立了较为完善的领导和组织机构,为中心各项工作的顺利实施提供了强有力的组织保障。2013年9月,学院正式组建成立“电气与控制工程创新创业教育中心”,负责学院的大学生创新创业教育和学科竞赛的组织和实施工作;2017年2月,学院成立大学生创新创业工作领导小组,主要负责创新创业教育和学科竞赛的领导和决策工作,领导小组由院长任组长,学院领导任副组长,进一步加强了创新创业教育工作的领导机构、明确了领导责任。

目前,中心已经形成学院主管教学副院长作为负责人任中心主任,选聘优秀创新创业导师任中心常务副主任,实验中心主任任中心副主任,包括管理办公室、实验中心、众创空间、双创班和学生社团五大部分的组织结构形式。管理办公室下设综合部、学科竞赛部、创新训练部、创业孵化部和开放平台部五个部门,主要负责中心的日常运行和管理工作;实验中心包括电工电子基础实验室、电气信息专业实验室和创新实验室三个工程和创新训练平台;众创空间主要由“粤嵌众创空间”和“校企联合双创俱乐部”两个校企联合实验室组成,两个校企联合实验室为“电子控制创新创业实验班”和“智创未来创新创业实验班”提供活动平台和创新创业条件;两个学生社团可为两个双创实验班提供大量的具有创新创业意愿的低年级大学生资源,并可开展基础的创新创业基本素质培训。中心各部门协调配合,为创新创业人才的培养提供了组织保障。

中心一直以来非常重视制度建设,通过建立一系列管理办法和规定规范中心管理。5年来,在学校出台的《湖南工业大学关于进一步深化创新创业教育改革的实施方案(试行)》、《湖南工业大学创新创业实验班实施方案(试行)》、《湖南工业大学大学生学科竞赛管理办法》、《湖南工业大学创新活动模块与第二课堂模块学分管理办法(试行)》等一系列有关大学生创新创业的管理办法的基础上,中心出台了《工作人员和指导教师岗位职责》、《实验室开放管理办法》、《实验室设备管理规定》、《学生竞赛管理办法》、《指导教师考核管理办法》、《学生考核管理办法》、《大学生创业项目管理办法》、《大学生科技创新项目管理办法》等11项管理办法和规定。通过这些制度的颁布和实施,中心已基本建立起“职责明晰、运行高效、奖罚分明”的运行体系,为创新创业人才的培养提供了制度保障。

图1 中心组织结构图

二、搭建了“三大实训平台+两个众创空间”的创新创业人才培养平台

中心依托“轨道交通自动化技术与装备”湖南省2011协同创新中心、“电传动控制与智能装备研究”湖南省重点实验室、 “电工电子实验室”湖南省级基础课示范实验室等平台,目前建立了“电气信息基础训练平台+工程技能专业训练平台+科研创新综合训练平台”的“三大实训平台”。三个创新训练实践平台共计使用面积超过5000m2,设备价值超过1900万元。可同时容纳600人开展创新训练,每年参加训练的学生数达4000人次,具备全年不间断(含假期)接受学生进行创新训练的能力。

电气信息基础训练平台:依托“电工电子实验室”湖南省级基础课示范实验室,包括电路电子学实验分室、电子技术实验分室、电子设计及虚拟仿真实验分室、电工实训室、电子实训/电子制作室、电气自动化工程实习室等6个实验分室,面积约1900m2,设备价值344.4万元。该平台以专业基础能力训练为重点,主要开展电路理论综合实验、电工技能实训、电子技术基础设计等内容的培训和实验,培养学生专业基础实验和基础设计能力。

图2电气信息基础训练平台结构图

图3 电气信息基础训练平台实景图

工程技能专业训练平台:依托电气与信息工程学院电气信息专业实验室,包括传感器及检测实验分室、电机与电气技术实验分室、机器人实验分室、电力系统实验分室、电力电子技术实验分室等15个实验分室,面积约2300m2,设备价值858.3万元。该平台以工程开发综合素质培养为核心,主要开展电气工程专业实验、自动控制与计算机、机器人控制设计等内容的培训和实验,培养学生工程技能和综合设计能力。

图4工程技能专业训练平台结构图

图5工程技能专业训练平台实景图

科研创新综合训练平台:依托“轨道交通自动化技术与装备”湖南省2011协同创新中心和“电传动控制与智能装备研究”湖南省重点实验室,包括智能检测与控制实验室、电传动控制技术实验室、先进控制与节能应用实验室、智能检测与故障诊断实验室、电传动系统检测与试验实验室、电能质量控制与微电网技术实验室等6个创新实验室,面积约604.8m2,设备价值620.53万元。该平台以科研创新能力培养为主线,主要围绕导师科研课题和校企合作项目,开展电气工程和控制领域创新理论研究、产品开发等内容的实践锻炼,培养学生创新开发和工程应用能力。

图6科研创新综合训练平台结构图

图7科研创新综合训练平台实景图

两个校企联合众创空间:中心积极引进社会办学资源,于2017年与广州粤嵌科技有限公司联合建设了“粤嵌众创空间”,与中科浩电科技有限公司和伊测电子科技有限公司联合建立了“校企联合双创俱乐部”。两个“创客中心”拥有活动场地280m2, 设备价值154.06万元,拥有良好的学习环境和实验开发条件,已经成为大学生开展创新创业的乐园。为“电子控制创新创业实验班”和“智创未来创新创业实验班”提供活动平台和创新创业条件。通过集聚学院和合作企业的创新创业要素,发挥创新创业资源的集成优势,优化创新创业环境,降低创新创业成本;规范双创服务标准,提升服务水平,提高创新创业成功率;从而形成较好创新创业氛围,激发创新创业精神,催生企业主体,发挥创业带动就业的倍增效应。

图8校企联合众创空间签约仪式

图9粤嵌众创空间实景图 图10校企联合双创俱乐部实景图

三、建设了两个省级省级校企合作人才培养基地、一个大学生创新训练中心

2013年与湖南工业大学东莞包装学院联合成立了“电气自动化大学生创新训练中心”,并于2013年12月被湖南省教育厅确立为“湖南省大学生创新训练中心”;2013年12月与广东易事特电源股份有限公司合作建立的校企合作基地被湖南省教育厅确立为“湖南省电气类专业校企合作人才培养基地”;2014年12月与湖南科瑞特科技股份有限公司合作建立的校企合作基地被湖南省教育厅确立为“湖南省电气类专业校企合作人才培养示范基地”。经过几年的建设,“电气自动化大学生创新训练中心”和“电气类专业校企合作人才培养基地”在2016年顺利通过省教育厅的验收,与广东易事特电源股份有限公司合作建立“湖南省电气类专业校企合作人才培养基地”被立项为省级校企合作创新创业教育基地。

四、构建了大学生创新创业训练教育体系和培养模式

以CDIO工程教育理念(构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate))为指导,根据大学生不同年级的学习特点和专业课程设置情况,构建“一年级以创新理念培养为主,二年级以专业综合训练为主,三年级以竞赛和项目为主,四年级以产品开发和创业培育为主”的“递进式”创新创业教育培养体系。

图11 中心“递进式”创新创业教育培养体系

一年级学生主要通过参加社团活动、企业导师讲座、创新创业讲座等形式,培养学生牢固的创新理念,利用“电气信息基础训练平台”开展电路理论综合实验、电工技能实训、电子技术基础设计等内容的培训和实验,培养学生专业基础实验和基础设计能力,为后续培养提供“沃土”;二年级学生利用“工程技能专业训练平台”主要通过综合性、设计性、创新性“三性实验”,学生课程学习兴趣小组、专业拓展培训、课程设计等综合实践、学生自主开放实验等形式,进行专业知识与技能的综合训练与拓展训练,培养学生的综合应用能力、实践动手能力,为后续培养提供必备技能;三年级学生利用“科研创新综合训练平台”主要通过参加电子设计竞赛、机器人竞赛、数学建模竞赛、智能制造竞赛及互联网+创新创业竞赛,参与校企联合项目和自主设置项目开发,培养全面的项目开发能力,为创业打好技术基础;四年级学生参与产品开发和研究成果转化,借助两个“校企联合众创空间”的支持积极尝试创办公司,尝试创新创业能力的实践应用。

在全过程培养中,将创新创业能力培养与专业人才培养方案紧密结合,构建“创新与课程结合+竞赛与训练结合+项目与创业结合”的“三结合”培养模式。学生参与的创新项目和竞赛内容可作为实践教学课程及毕业设计的作品,实现创新与课程结合;学生参与学科竞赛作为学生训练的必要环节,培养学生动手能力、团队合作精神和抗压能力;学生根据创业目标有针对性的参与校企联合项目和自主设置项目开发,实现参与项目和创业的无缝连接。

图12 中心“三结合”创新创业教育培养模式

在人才培养体系的实施过程中,中心依托三大创新训练平台和两个众创空间,以邀请校外导师、专家开展学术交流及创新创业讲座、举办大学生学科竞赛培训、创新项目培训及创业培训、组织大学生参与社团、社会实践、入企参观等活动为抓手, 落实各个培养环节,确保培养效果。近5年来,举办学术交流及创新创业讲座44次,受益学生和教师超过4000人次;举办大学生学科竞赛培训、创新项目培训及创业培训50多场,参与学生超过2000人;组织大学生参与社团、社会实践、入企参观等活动40余次,举办学生毕业设计作品展和年度作品展4次,参与学生超过10000人,历次作品展的得到了学校领导的高度评价和赞扬。通过这些举措,营造了浓厚的大学生创新创业文化氛围,大学生创新创业精神和素质得到明显提升,大学生参与创新创业的意愿得到明显增强。2017年,中心组织学生参加株洲市大学生暑期实践营活动,获得优秀小组。

图13 作品展现场照片-校领导亲临指导

五、组建了一直高水平的指导教师队伍

通过“送出去”和“请进来”两种途径的努力,创新训练中心已经拥有一批教学技能好、科研业务能力强的稳定的教师队伍。现有校内有专任教师32人,其中享受政府特殊津贴的专家2人,教授8人、副教授9人,博士12人,具有国外知名大学留学经历的教师6人,具有企业实践工作经历的教师13人。另聘请企业指导教师15人,外聘企业导师不仅有创业经验丰富的企业家、投资人,也有管理经验丰富的企业高管,还有产品开发经验丰富的工程师。

中心组建以来,选派老师外出培训、学术交流24次,参加人数超过100人,通过培训和交流,极大提升了教师教学能力和水平。2013年以来,中心教师获得教育部产学合作协同育人项目5项,主持校级以上教学研究和改革项目29项,发表教学改革论文46篇,获得校级以上教学竞赛奖励6项。

六、形成了“开发虚拟实验+开放共享课程”的共享开放平台

1.建设了“电气信息”湖南省虚拟仿真实验教学中心

作为中心重要组成部分,电气信息虚拟仿真实验教学中心2014年被湖南省教育厅立项为省级虚拟仿真中心,该中心现有轨道交通信号与调度仿真系统实验室、电工电子虚拟仿真基础实验室、单片机及Protues仿真实验室、自动控制与Matlab仿真实验室、EDA设计与仿真实验室、西门子工业控制及仿真实验室、包装控制与仿真实验室、DCS过程控制仿真实验室、虚拟仪器仿真实验室、微软轮式足球机器人仿真实验室、轨道交通仿真实验室等20余个虚拟仿真实验室,可为全校5个学院的电气工程、自动化、测控、信息工程等15个专业提供较为完善的虚拟仿真实验解决方案,年受益学生达到3000人。中心建设了虚拟仿真实验中心网站(http://218.75.197.120:6900/),网站主要包括中心概况、师资队伍、教学资料、设备环境、校企合作、成果展示、规则制度、申报专区、互动交流等栏目。已成功运行5年左右。目前,已累计浏览次数达到23000余次。

图14电气信息虚拟仿真实验中心网站

2.建设了多门高水平共享开放课程

(1)国家精品资源共享课——《单片机原理及应用》

国家精品资源共享课《单片机原理及应用》(教高司函[2013]132 号),肖伸平主持,教育部,10万元,2013.12立项建设;2016年6月,通过教育部专家组对精品资源共享课网上评审验收(结题),正式授予国家精品资源共享课。课程全程录相及教学资源于2014年9月在教育部“爱课程”网站实现精品共享。单片机原理与应用网站(http://www.icourses.cn/sCourse/course_3528.html)该网站以培养单片机应用技术开发能力为导向,采用一个典型实例项目为引导且贯穿于整个教材的“典型实例分合”教学思路,让学生树立完整的产品设计概念。理论与实践有机融合,开发了单片机实验箱和考证平台,配置丰富的教学案例,激发学习积极性,让学生感受到“学中做、做中学、边学边做、边做边学”。目前,已累计浏览次数达到24500余次。

(2)申报省级精品在线开放课程——《自动控制原理》

《自动控制原理》由秦斌教授主持,在2009年立项为省级精品课程的基础上,2018年被学校确定为校级重点课程并推荐为省级精品在线开放课程申报课程。

(3)校级精品在线开放课程——《电子设计与制作》、《数字电子技术》

《电子设计与制作》课程由张学毅教授主持,《数字电子技术》由龙晓薇老师主持,两门课程于2018年学校确定为校级精品在线开放课立项建设。

图15“单片机原理与应用”开放课程网站

图16 “自动控制原理”开放课程网站

七、打造了“竞赛培训中心、学术交流中心和创业孵化中心”

中心以学生创新创业能力培养为目标,充分利用政府、学校和企业资源,努力建设“竞赛培训中心+学术交流中心+创业孵化中心”的“三大提升中心”。以提升综合应用能力为重点,以各类学科竞赛为抓手,将中心建设学科竞赛培训中心;以开扩学术视野、提升学术能力培养为核心,以学术讲座、技术培训为载体,将中心建设成大学生学术交流中心;以提升创新创业能力为主线,通过项目训练、产品培育、引入企业资金等手段,将中心建设成创新创业孵化中心。

中心先后举办了学校电子设计竞赛、自动化工程实训大赛等大学生竞赛9次,承接了2013-2019年全校参加中国机器人大赛、中国智能制造大赛、全国电子设计竞赛等学科竞赛的竞赛组织工作共计30次,举办大学生学科竞赛培训、创新项目培训及创业培训70多场,参与学生超过2000人,通过培训学生竞赛成绩显著。中心成立以来,邀请校外导师、专家开展学术交流及创新创业讲座61次,受益学生和教师超过4000人次,学生和教师通过培训和讲座开扩了学术视野、提升了学术能力。近年来,经过中心的培育和孵化6名学生创立了公司,有两家公司入驻学校大学生创业孵化基地。

图17 自动化工程实践能力大赛现场

八、学生创新创业成果丰硕

1.大学生创新创业训练计划项目

自2019年12月止,中心共立项国家级大学生创新训练项目17项;立项省级大学生创新训练项目33项;立项校级大学生创新训练项目80项;学生参与企业研发横向项目1项。

2.大学生学科及创新创业竞赛获奖

中心围绕大学生创新创业能力培养,承接了2013-2019年全校参加中国机器人大赛、高校自动化设计大赛、全国大学生自动化系统应用大赛、中国智能制造大赛、全国电子设计竞赛等学科竞赛的竞赛培训和组织工作,学生竞赛成绩显著。近年来中心积极组织和培训学生参加各类学科竞赛和创新创业竞赛,获国家级奖15项,市级以上奖励53项。其中,在第四届“台达杯”高校自动化设计竞赛中获得全国一等奖1项,2017年全国电子设计竞赛湖南赛区比赛中获一等奖3项、二等奖2项、三等奖1项,总成绩位居全省高校第七。2019年,在第六届“台达杯”高校自动化设计竞赛中获得全国一等奖1项,第七届“AB杯”全国大学生自动化系统应用大赛中获得全国一等奖1项,2019年全国电子设计竞赛中获全国二等奖3项,第五届湖南省“互联网+”大学生创新创业大赛中获二等奖2项、三等奖5项,充分体现了创新训练中心的培养效果。

2014年以来,中心通过自主设置项目、竞赛作品等与毕业设计结合,获得校级优秀毕业设计28项,获奖学生41人次。

3.大学生授权专利与论文发表

2013-2018年中心指导学生共申请各类专利85项;其中17项发明专利、68项实用新型专利获得授权。学生自主设计的“基于ZIGBEE的Sagemcom电表IHD”、“教学楼空调控制器”等均实现产业化,产值超过200万元。教师指导学生累计发表学术论文17篇,其中在《实验室研究与探索》等核心期刊上发表论文5篇。

4.大学生创办企业

2012级研究生练红海创立了“株洲市成晟电子科技有限公司”;2015级研究生莫振淳创立“株洲易智规划咨询有限责任公司”;2016级本科生王永生创立“株洲尚源能源科技有限责任公司”;2017级研究生李明创立“株洲市远光新能源开发有限责任公司”;2016级研究生张伯伦创立了“株洲紫韵阁工艺品有限公司”;2015级本科生覃正东创立“株洲市爱创造机器人教育有限责任公司”李明与覃正东成功入驻湖南工业大学大学生创业孵化园。

5.大学生回馈社会

(1)以莫振淳创立的公司为依托建设了校村幸福生活馆扶贫微信公众号(微信号:xcxfshg)

“校村幸福生活馆”主推三大核心板块:乡村风貌、党建助力和咨询服务。乡村风貌板块打造了一个绝美的三维茶园风景;党建助力板块发动党员力量将高校智力、技术及项目资源辐射到茶园村,助力脱贫攻坚和乡村振兴;咨询服务板块是为村民提供专业的乡村规划和科普教育知识。校村幸福生活馆致力于实现消费者与贫困村、贫困户的对接,实现工大师生与茶园村之间的精准对接扶贫。上线不到一个月下单量持续上升,好评如潮,目前为止,成交额达20万元。

2电子控制双创班、株洲市爱创造机器人教育有限责任公司与株洲日报、株洲科技局合作成功举办了“小记者进高校”活动

2018.5电子控制双创班、株洲市爱创造机器人教育有限责任公司与株洲日报、株洲科技局合作成功举办了“小记者进高校”活动。活动内容是由双创班的学员带领小学生来双创班参观实物模型,由双创班的学员对小学生们进行模型介绍。受益小学生达120人。(见图19所示)

图18校村幸福生活馆扶贫微信公众号界面

图19 “小记者进高校”活动现场

6. 中心形成了良好的社会影响

中心在大学生创新创业能力培养的有力举措受到了媒体的热捧。2017年5月27日,株洲新区报在第6版以“湖工大成立双创实训中心为科技研发厚植沃土”大篇幅报道中心在大学生创新创业教育方面所做工作(http://www.zzgxq.gov.cn/Item/19278.aspx)。2017年6月11日,人民网湖南频道、天津城市快报等媒体以“3名湖工大学生发明有“眼睛”的避障车 已获专利”为题,对中心学生浦冗、朱光金、杨振华等研发的“基于单目视觉技术的智能避障小车”进行论坛专题报道(http://hn.people.com.cn/n2/2017/0505/c356888-30139671.html)。2017年学院双创工作在学校创新创业先进表彰中获先进个人3项,优秀团队1项、先进创新创业实验班和优秀导师团队各1项。

图20 媒体报道截图

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