基于创客空间实验室的创新性应用型人才培养研究
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摘 要：在全国创新创业的大浪潮下，创客教育已成为高校培养创新型人才的一种教育模式。本文以我院“贝利珠创客空间”实验室建设项目为例，分析在完全学分制下该实验室现阶段所存在的问题，实验室需要改革的内容和目标，改革的具体实施方案以及预期的成果等，为推进创新应用型人才的培养，建设更加完善的创客空间实验室提供一定的参考。
关键词：创客空间 创新创业 完全学分制
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）02（c）-0213-02
在“大众创业、万众创新”的新时代背景下，作为正在实行完全学分制的独立学院，应该建设一批有特色和亮点的工科实验室，以此激发人的创造力，尤其是青年学生的创造力。在本学院成功申报了珠海市机械制造系统重点实验室的导向下，急需建设一系列围绕学生创新创业活动的专业实验室，以此提升本学院的实验教学质量和学生的创新动手能力，为创新型学院的建设和培养创新性应用人才提供有力的基础支撑。建设成的创客实验室将依托在一支已掌握创新理论与创新技能的优秀教学团队——机械工程教学团队上。该团队以普及创客空间理论与实践教育为己任，全面倡导创客素质教育，将在实践中不断充实和培养学生对创客理论理解的深度和广度，强化学生创新创业实践能力，让学生在实践中发现问题和解决问题，打通实践教学—课堂教学—实验教学的环节，为培养新工科背景下的创新性应用型人才提供实验苗圃。
1 研究目标
创客空间旨在打造三创平台建设，即创意、创新和创业的融合。在创客实验室，知识传授、能力培养、价值塑造三位一体。本学院的“贝利珠创客空间”以机械制造工程技术为载体，着重培养学生工程实践能力、工程文化素质、创新思维和首创精神。其主要目标是通过完善创客实验室的基础配套设施，设计各类创客比赛等项目来培养学生工程实践能力和综合素质。借此要达到以下目标：
（1）提高学生的信息加工能力、团队协作能力、专业语言表达能力、视频图片处理能力等;
（2）使学生从语言苍白空洞到专业基础扎实和满腹经纶，拥有与评审专家答辩和交流的基础;
（3）学生有撰写项目申请书、说明书、论文及专利、制作答辩PPT等必备的知识能力;
（4）跨学科交流发展，使学生掌握到多门技术，集各家所长，站在巨人肩膀上勇攀高峰。
2 现有问题
创客空间在2012年就已经兴起来了。在这几年我院也派出老师前往珠三角的各企业高校进行实地考察调研，参考他人的建设模式，着手兴建了创客空间。在学院同意下装修了一间面积有70m2的小实验室，把原来的一台工业级3D打印机搬来，购置了一些桌椅就开始成立创客协会招募青年学生，效果可想而知，面试的学生寥寥几人，无法践行真正的创客精神。针对这种只停留在照搬别人的建设模式，没有自己的根基，缺乏长久发展性，目前主要存在以下问题。
2.1 基础设备问题
缺乏一定的经济支持，设备过于单一。仅购置了3台简易的桌面级3D打印机作为创客的主要设备，打印尺寸小，最大的只有400mm3;原有的工业级打印机因设备购买时间久，受潮打印精度差，不能满足学生创作的作品要求，极大的打击了学生的创客兴趣，，创客空间工作基本都处于停滞状态。
2.2 管理不到位
自从建设了创客空间，学院指定一位教师为该实验室的指导教师。指导老师有限，又自己掌管钥匙，不对外全天开放。创客空间的学生想进实验室进行实践的时候还必须填写申请表，经该实验室的管理员老师批准才可以获得钥匙进入。整个流程繁琐，学生想加入创客空间的热情顿时减弱。久而久之，学生只要听说打印3D作品要写申请表还要缴纳一定的材料费，就望而却步，偶尔一两个学生仅为了完成毕业设计的某个重要模型才进来打印。造成实验室空间浪费，材料和设备长期不用，受潮更加容易损坏。
2.3 课程体系缺失
现阶段还未成立一门体系的创客课程。3D打印的知识仅在《先进制造技术》这门课程里有一小节内容。学校也很少组织学生去企业高校参观其他的创客空间和组织有关的创客讲座或培训，学生对创客精神不能充分的理解，在学生群体里普及性差。
3 新的建设内容
在分析以上存在的若干问题后，需要统筹推进以创客竞赛项目为指导的创新人才培育模式，把创客竞赛作为创新教育的一个基本教学环节，并将其纳入实验教学管理体系，作为培养大学生综合素质的教育载体，具体改革目标和关键问题如下：
（1）进一步完善创客空间实验室，提供创新课程、各类创客设计及比赛，综合培养学生掌握创客思维理论与方法，并利用创客的技能和工具解决学习和工作中的实际问题。
（2）购置全套学生们所需的基本设备及制作材料，让学生有创作的作品就可以通过实验室變为现实模型，既加强了他们的动手能力和培养工匠精神，又能激发他们进一步创新兴趣，促进师兄带师弟，秉承“一带一路”的持续发展，形成创新的良性循环。
（3）目前该实验室的管理制度还不够完善，需要完善实验室管理制度，应予以学生更多的权限和更大的自由来放开手脚完成创作。
4 新的实施方案
目前我院创客空间实验室的建设已初具雏形，但还未能大力普及和推广，发展停滞不前。现要改善此现状需从以下几个方面实际方面着手。 4.1 购买设备配置
加大资金投入，用最新潮和最卓越的工具来吸引学生们。贝利珠创客空间实验室建设以来只添置了3台桌面级3D打印机，学生在里面只能进行简单的模型打印，离创新性应用型人才目标还有一定的距离，需要加大投资力度和完善设备台套种类。现拟成立一个小型的制造中心，里面的器材和材料足以使学生们完成他们的项目，无需到外面再加工就能实现小型机器的创作。额外需要购置一套数控加工工具（小型CNC雕刻机设备，激光切割机），一套电子仪器、电子元件、电动工具、五金工具、焊接设备、开源硬件开发板以及打印材料等等;也可以让学生当家做主，找到他们创作需要的工具和材料，列出清单，经过实验室管理员审核认为有购置的必要性时，学院都应该给予经济支持。新的设备能拓宽创客们的思路，为他们的项目创造新的可能性。
4.2 组建创客教师队伍
创客活动是一种跨学科跨领域的教学活动，仅靠一两名本专业的教师兼任是行不通的，需要组建多领域、跨学科的教师和实验师团队。先培养几名机械、机电、计算机、信息技术等方面的青年教师去外面学习，让每个教师掌握真正的创客知识，每个老师在不同领域有自己的专业特长，保证整体师资水平能指导不同学生制造不同种类的作品，其次我们还可以聘请校外的专家来兼职指导，并在创客社团里选拔优秀的学生作为创客实验室助理，使学生带学生，一带一路形成良性循环。
4.3 完善课程体系
目前学院的教学计划中还未有一门综合课程能够涉及制造加工、自动化控制、电子信息技术等能够体现跨领域和跨专业的一门交叉学科课程。结合当前实行完全学分制的选课模式，开设一系列培养学生創新技术的课程，该门课程是理论与实践相结合的课程体系，理论部分由创客教师负责各个模块的讲解，讲授创客需要的各方面专业知识。实践部分就要求学生在指导老师布置的范围内下做出实物来，，由学生自由组建分组，在创客空间利用仪器设备完成产品的生产，经过答辩合格才能获得该门课程的学分。将创客素质教育融入学生的选修专业课程中，把先进的制造技术、前沿的科技技术、新潮的创意产品讲解给学生，激发学生创新的积极性。
5 预期效果
贝利珠创客空间内的教学模式以机械和机电产品的制作为依托，开展课题研究及设计、学生创客竞赛为主线，可以为学生提供一个交流互动、创作灵感飞扬并落地实施的场所。后期学院将大力组织学生开展制作3D打印机竞赛、3D打印成品创意大赛，内雕图模设计大赛、各种创意的机器人、电子产品、儿童玩具等制作大赛。在学生们夯实所学理论知识的同时，丰富他们的业余文化生活，在比赛的规则上需根据学生年级和专业不同，学生特长和优势来设计不同项目，分配不同指导老师来进行指导制作，学生们可自由组合进行比拼和竞赛，实现专业互补和交叉学习。预期的达到以下效果：
（1）成立1～2支优秀“创客团队”，团队成员来自不同专业和年级，人数大于30人;
（2）一学年设计至少两次创客比赛，组成10个以上竞赛团队，总参赛人数大于60人;
（3）组织周边高校和企业进行创客交流和培训，实现资源共享和毕业学生的就业问题;
（4）鼓励学生在期刊上发表论文及撰写专利。
6 结语
创客空间是一个很好的多学科、跨领域交流互动的平台。创客空间实验室提供给学生做各类创新创造活动所需的硬件设备设施，如各类课题设计、创新创作所需的工装、仪器、仪表等，同时安排实验老师进行技术指导和制作支持。在这里也许只是一个小成品却是学生从所学的多领域知识转化为成品的小作坊，让创作的星星之火可以燎原。
在独立学院实施完全学分制后，机械类学科如果只有传统的理论课程设计的话将很难吸引外单位甚至本单位学生选课，如果有个特色的实验室，可以在修学分的同时，提供学生从个人设计到个人制造全过程的体验，必将吸引和融合各专业学生积极踊跃的加入并激发出创造和灵感的火花，为制造行业创新性应用型人才培养研究与实践可提供一定的参考。
参考文献
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