无人机创客空间对中职学生创新能力培养的研究
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作者:张飞 张研
摘 要：无人机作为集空气动力学、电子科学与技术、机械工程、通讯、材料、工艺、力学、航空气象、航空测量等多学科为一体综合性很强的科技产品，其设计和应用具有跨学科的综合性。创客空间是创客把创意转变为现实的物理场所，其开放、互相协作的特征，符合创新能力培养的要求。因此，以无人机为载体的创客空间，为中职院校培养学生的创新能力提供了一个良好的平台。
关键词：无人机;创客空间;创新能力
1 创客教育与创新能力的解读
1.1 创客教育的内涵
“创客教育”一词自从提出以来，在学术上还没有明确的定义和详细描述，对创客教育概念的界定一般通过对“创客”、“创客空间”概念的界定来明确其涵义。“创客”一词来源于英文单词“Maker”，指的是将自己的创新想法变为实际产品的一群人，他们勇于创新、自己动手、主动学习。[1]“创客空间”一词源于英文单词“Makerspace”，最早起源于2001年美国麻省理工学院比特与原子研究中心发起的一项新颖的实验——一个拥有几乎可以制造任何产品和工具的小型的工厂Fab Lab（Fabrication Laboratory），即微观装配实验室。
综上所述，在本研究中，笔者理解的创客教育，是将创客精神、创客文化融入到教育中，以“做中学、学中做”的教育理论为基础，以项目式学习为导向，以完成创意作品为结果，通过对新技术新工具的使用，对跨学科知识的学习，发现问题、解决问题，旨在培养学生创新素质的一种教育。
1.2 创新能力的内涵
“创新”一词最早出现在熊彼特所著的《经济发展理论》中，他认为创新涵盖了较多内容，新产品的产生、采用新的生产方式、从一新途径获取原材料、组织结构的变革、新市场的开辟均可以称为创新。[2]之后许多学者根据熊彼特的探索思路，进一步研究、完善创新理论，将创新总结为开发新事物;应用新知识;接受新环境;创造新产品、新技术、新事物的过程，如技术、产品、工艺、制度、组织、管理都可以创新。[3]
对于创新能力的涵义，国内不同的学者其的理解也不尽相同。有的学者指出创新能力是指利用已积累的知识和经验经过科学的思维加工和再造，产生新知识，新思想，新方法和新成果的能力。有的学者认为，从创新能力表现形式来看，创新能力的本质在于创新，具体表现为产生某种新颖独特、有社会价值或个人价值的思想、观点、方法和产品的能力。还有的学者认为创新能力是个人知识储备、创新思维和创新个性的多维、多层次的综合表征。其中知识储备是创新能力的基础，创新思维是核心，创新个性是保障。[4]
综上所述，在本研究中，笔者理解的创新是基于创客教育背景下的创新，笔者理解的创新能力是创新主体利用新技术、新工具，在创客空间这样的环境中，经过科学的引导学习，利用已有的知識和现有的物质，从事创新活动的思维和能力。
2 无人机创客空间培养中职学生创新能力的可行性分析
无人机是集空气动力学、电子科学与技术、机械工程、通讯、材料、工艺、力学、航空气象、航空测量等多学科为一体综合性很强的科技产品。因此，无人机教育需要融汇多门类知识，其注重多学科的综合运用，对学生综合素质的提高起着不可估量的作用。另外，无人机教育注重软件与硬件的结合，无人机硬件的组装强调学生的动手能力，无人机软件编程调试注重学生分析问题和解决问题，从无人机组装到调试运行，都能全方面培养学生的综合能力，发展学生的想象力及创造力。因此，以无人机为载体开展创客教育具有十分必要的现实意义。
综合以上分析，无人机创客空间建设满足培养学生创新能力内涵的需求，无人机创新活动为学生提供了全面接触、学习信息科技，理解信息科技的理想化学习平台，有利于学生信息素养、想象力、创造力的全面提高，满足培养学生创新能力内涵需求。因此，以无人机创客空间为平台培养中职学生创新能力确实可行。
3 无人机创客空间培养中职学生创新能力策略
创客空间作为中职学生创新能力培养的新阵地，如何更好地发挥无人机创客空间对于学生创新能力培养的促进作用，还需要多方面的共同努力，本文从学校层面和创客空间自身两个层面提出策略，以期更好地利用无人机创客空间培养中职学生的创新能力。
3.1 学校层面的支持
（1）营造创新氛围。有什么样的创新环境，就会有什么样的创新成果。要“鼓励创新”，学校就需营造一个良好的创新氛围来提升学生的创新意识。创新氛围的营造学校可以从以下几方面进行：一是大力宣传，借助各类“创新创业”大赛，积极宣传。同时，举办校级的“创新创业”比赛和各类嘉年华活动，让参与的学生展示自己的创意作品，从而引起学生的广泛关注;二是举办各类有关“创新、创客”的知识讲座;三是将创客与社团相结合，学校可组织成立各类型的创客社团，让学生把课余时间用在创新创造上;四是充分利用网络的作用，建立创客空间线上平台，发布创客活动，让更多的人了解创客空间的运行和创客教育的开展情况。
（2）建设无人机创客空间。充分利用学校资源，依托无人机应用技术专业，在专业实训室建设中，充分发挥无人机的优势，建立建设无人机创客空间。
（3）师资培训。教师是推进创客教育和指导学生进行创客活动的中坚力量，学校应加强无人机创客教师师资培养，通过无人机创客专业培训班，培养专业或专任老师掌握无人机的专业知识及创客教育的理念和方法。
（4）对创新资源的支持。没什么行为比支持一个创意更加有力，也没有什么行为比拒绝给予资源更能够摧毁创新。无人机创客的创造活动或项目需要一定的资金才能完成，因此建议学校建立一项给予创客空间资金支持的长久有效的制度，以保证能够给一些资金的支持，从而让创新活动持续发展下去。
3.2 无人机创客空间自身层面的建设 （1）定位明确。本着以能否提升学生的创新与创造能力为建设目标，无人机创客空间应有以下特征：一是能够支持非无人机专业的学生也能投入其中;二是以学生为主体，充分发挥学生的主体作用，让参与的学生能够有自主权决定做什么;三是提供充分的学习资源和技术支撑，让学习过程与创造过程有机融合，学习发生在创造过程中，同时学习又是为了创造;四是保护学生的想法和创意，鼓励学生将自己的想法付诸实践。
（2）合理的运行机制。结合学校自身特点，建立合理的运行机制，从硬件设施、管理方式、人员安排等方面保障无人机创客空间的发展。运行机制的建设可从以下几个方面来考虑：一是制定无人机创客空间的管理制度;二是人员安排，无人机具有很强的综合性，同时无人机操控还具有一定的危险性，因此，无人机创客教育需安排具有综合实践能力和相关资质的老师进行指导;三是开放时间，无人机创客空间如何使具有特定需求的人能够实时地参与进来，因此需设立合理的开放时间。
（3）课程设置。因无人机创客空间的服务对象是面向不同领域，不同层次的学生，所以在课程设置上可设置多种类型的课程，如无人机基础创客课程、无人机体验型课程和无人机竞赛型课程，以满足不同人群的需求。
①无人机创客基础课程。无人机创客基础课程，可通过“无人机+智能化编程”的课程学习，让学生在制作无人机的过程中，学习飞行器整机结构和飞行原理，再贴合现实生活的案例入手学习并应用编程知识，让学生体验编程控制硬件的乐趣，锻炼学生的逻辑思维，同时，学习应用这种思维解决生活中的复杂问题，真正让学生“活”起来，“做”出来。
②无人机体验型课程。让参与者从航空科技知识、DIY动手操作、无人机飞行操控、程序编写、智能化系统工程、安全法律法规等一个或多个维度来体验无人机带来的乐趣。
③无人机竞赛型课程。技能竞赛是通过竞赛的方式，激发学生对知识的综合应用和解决问题的能力。无人机竞赛的题目往往都是一个综合的项目，通过竞赛，培养学生对人工智能技术的兴趣，真正认识到无人机在各领域中应用及无人机对经济发展的作用。积极参加无人机设计、智造和应用技能比赛、无人机竞技比赛等各种活动，通过竞赛培养学生的创新能力、合作能力和竞争意识。
4 总结
在“大众创业，万众创新”的时代背景下，在创客运动悄然兴起的今天，中职学生也应积极响应成为具有活力的创客群体，以无人机为载体的无人机创客空间是培养学生创新能力、实施创新实践的理想场所，因此，中职院校要依靠各种力量和资源搭建无人机创客空间，从而为培养中职学生的创新能力提供新思路、新方法、新途径。
参考文献：
[1]张坛柳，许平山.浅谈教育艺术与校园文化[J].知识文库.
[2]潘小换.山西煤层气产业创新链的技术发展策略研究[D].中北大学，2018硕士学习论文.
[3]刘久红.基于创客空间的大学生创新能力培养研究[J].电脑知识与技术，2017-13-32（005）.
[4]歐阳泓杰.面向创新创业能力培养的高校实践教学体系研究[D].华中师范大学，2014硕士学位论文.
课题：江苏省徐州技师学院校级课题无人机创客空间建设与应用研究，项目编号（18XJSKT-037）
作者简介：张飞（1983-），女，湖北襄阳人，硕士，讲师，研究方向为机械、电子、无人机应用技术等;张研（1990-），男，江苏徐州人，硕士，助理工程师，研究方向为焊接机器人、无人机应用技术等。
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