基于“創(chuàng)客”模式的機電實驗室建設與實踐

田東紅

摘要：伴隨“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的大潮和當代高等教育的創(chuàng)新改革，高?！皠?chuàng)客文化”也在逐漸興起。本文以天津城建大學機電專業(yè)創(chuàng)客實驗室建設為例，系統(tǒng)介紹了在原有實驗條件的基礎上，創(chuàng)客實驗室建設的目標、建設方案以及創(chuàng)客實驗室的運行等，為其他高校創(chuàng)客實驗室建設、運行提供參考與借鑒。

關鍵詞：創(chuàng)客實驗室；機電；建設與實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）44-0128-02

“創(chuàng)客”源于英文單詞Maker，是指不以盈利為目標，努力把各種創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實的人，其本質(zhì)特征就是創(chuàng)新、實踐與分享[1，2]。中文里“創(chuàng)”的含義是：首創(chuàng)、創(chuàng)造、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)等，它體現(xiàn)了一種通過行動和實踐去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的做事原則。簡單地說，“創(chuàng)客”就是新技術條件下從事創(chuàng)新、創(chuàng)造和創(chuàng)業(yè)的一類“新人”。創(chuàng)客空間是指人們基于共同的興趣，如科學、工程、數(shù)字或者電子等進行交流、合作、創(chuàng)造新事物的工作空間、廠房、實驗室等[3，4]。創(chuàng)客文化最早起源于美國，創(chuàng)客文化的基本內(nèi)涵是創(chuàng)新，同時特別強調(diào)“做中學”，注重實現(xiàn)樣機制造和產(chǎn)品化推廣。伴隨“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的大潮和當代高等教育的創(chuàng)新改革，高校“創(chuàng)客文化”也在逐漸興起。在高等院校專業(yè)實踐教學中，開展基于“創(chuàng)客”模式的實驗室建設，探索與研究有利于人才培養(yǎng)的“創(chuàng)客化”，以適應時代的發(fā)展。

一、創(chuàng)客實驗室建設

（一）實驗室建設目標

高校創(chuàng)客實驗室是學生創(chuàng)意的實踐地?！秶鴦赵宏P于印發(fā)統(tǒng)籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案的通知》里指出，國家將廢除“985工程”和“211工程”，對新時期高等教育重點建設做出新部署，統(tǒng)一納入世界一流大學和一流學科建設。一流大學和學科的出發(fā)點和立足點都在于人才培養(yǎng)，只有富有創(chuàng)新創(chuàng)意的人才才能成為高校教育發(fā)展的動力[4]。機電專業(yè)創(chuàng)客實驗室建設目標是引入創(chuàng)客理念，開展創(chuàng)客教育，實施創(chuàng)客實驗，為富有創(chuàng)意的學生提供平臺，把教學與實踐、教室與工作室、知識獲取和能力鍛煉、教育文化和企業(yè)文化多方面融合，構建一種教、學、研、做、評的環(huán)境和團隊型的創(chuàng)新教育模式，形成“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的局面，成為我院機電類專業(yè)和學科發(fā)展的不竭動力。

（二）實驗室建設方案

目前我院實驗中心包括機械實驗室、自控實驗室、電工電子實驗室，下設機械基礎實驗室、機械制造實驗室、液壓實驗室、數(shù)控實驗室、機器人實驗室、單片機實驗室、PLC實驗室、測控技術實驗室等多個分室和一個工業(yè)設計工作室。實驗中心主要服務于機械制造及自動化、機械電子工程、工業(yè)設計、電氣工程及自動化等六個專業(yè)，近幾年學院不斷加大實驗中心建設，從硬件實驗設備到軟件實驗教師的配置上都得到了很大改善。實驗中心先后獲批“建筑電氣與智能化虛擬仿真實驗教學中心”以及“機械電子工程實驗教學中心”。

我?；凇皠?chuàng)客”模式的機電專業(yè)實驗室建設依托實驗中心原有條件，引入“創(chuàng)客文化”的理念，配置“自制造”工具和設備環(huán)境，建成圖1所示情境教學工作室、機械制作室、電控制作室、資料室[5]，為學生營造注重創(chuàng)意和創(chuàng)新的、面向體驗的、智慧的實驗環(huán)境。情境教學工作室的建設依據(jù)天津大學出版社2010年出版王宏臣等主編的《機構設計與零部件應用——情境教學設計與任務》這一教材中的教學情境來建設，以便于學生在學中做、做中學，更好的培養(yǎng)學生的工程能力。機械制作室主要由零件加工設備、裝配工具（各類五金工具）及輔助裝置（鉗工臺、臺虎鉗、量具等）構成。電控制作室用來完成創(chuàng)新作品的控制器制作環(huán)節(jié)。鑒于目前實驗中心的硬件條件基本滿足要求，為此機械制作室以及電控制作室只需要購置一些常用的機械零件及原材料、電子器件與耗材。智能化作為創(chuàng)客研究的主要方向，使用Arduino成為創(chuàng)客空間不可或缺的基礎器材[6]。電控制作室購買了一些Arduino學習套件，主要有機械手套件、智能小車套件、單片機套件等。資料室需購置常用的手冊，創(chuàng)客類、設計類、電子類書籍供學生自學支撐。同時資料室還應當具備學生作品展示和物品存放的功能。優(yōu)秀的學生作品可以在資料室相對顯著的位置被展示和演示，一方面可以鼓勵學習作品優(yōu)秀的學生在學習上投入更多的精力，另一方面也可以激發(fā)其他更多學生的創(chuàng)意和創(chuàng)新的想法，真正營造出“創(chuàng)客”的文化。

二、實驗室的開放運行

基于“創(chuàng)客”模式的機電實驗室的建設堅持“以學生為中心”的理念，在工作室、制作室、資料室的建設過程中從機械專業(yè)、工業(yè)設計專業(yè)、自動化專業(yè)等專業(yè)的在校生中招募大二、大三及部分大四年級，不同專業(yè)的學生組成階梯型“創(chuàng)客”團隊。一件作品往往不是由一個人完成，而是一個小組完成。小組完成作品可以集中集體的智慧，可以進行分工或組合，發(fā)揮組員各自的長處，同時也會降低制作難度，加快完成進度[7]。我們招募不同專業(yè)具有相同或相似興趣的同學組成創(chuàng)客團隊，可以發(fā)揮他們各自的專長，進行分工協(xié)作。比如一件創(chuàng)意作品可以由工業(yè)設計專業(yè)的成員設計外觀，機械專業(yè)的同學負責內(nèi)部結(jié)構，自動化專業(yè)的同學完成控制電路的配置與調(diào)試。每個創(chuàng)客團隊指派一到兩名指導教師，可由實驗中心或?qū)I(yè)課教師兼任。實驗室硬件條件配置后，實驗室面向事先組建的“創(chuàng)客”團隊進行試開放，開展創(chuàng)客實驗，使“創(chuàng)客”們的創(chuàng)意作品能夠進行試制，實現(xiàn)從學習到創(chuàng)造的角色轉(zhuǎn)變。

為了保證創(chuàng)客實驗的順利進行，在實驗實施前創(chuàng)客團隊成員及指導教師需要針對實驗課題進行詳細嚴謹?shù)南到y(tǒng)分析和研究，設計實驗過程，預估實驗難點、疑點，并提出針對性的解決辦法，保證創(chuàng)客團隊能順利完成實驗。經(jīng)過一年的試運行，有的創(chuàng)客團隊的創(chuàng)意作品成功申報了大創(chuàng)項目，有的創(chuàng)客團隊參與到指導老師的橫向課題的項目設計。創(chuàng)客教育強調(diào)教育的社會服務功能，鼓勵學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)學生素質(zhì)與社會需求的無縫對接，解決就業(yè)困難，促進社會和諧[8]。創(chuàng)客團隊通過參與橫向課題項目設計相當于直接參與了社會服務，實現(xiàn)了與社會需求的無縫對接，為將來就業(yè)打下了良好基礎。

三、結(jié)語

創(chuàng)客實驗室是高校培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力和進行創(chuàng)客教育的重要場所[9]。實踐表明機電創(chuàng)客實驗室基本能給學生提供一個自由發(fā)揮和實踐自己創(chuàng)意的環(huán)境，激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)造能力，同時培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作精神提升了實踐動手能力。機電創(chuàng)客實驗室雖已擁有創(chuàng)客空間所需的硬件設施和環(huán)境，但在實驗室開放、線上交互平臺等方面仍需加大建設力度。在今后的建設中，應根據(jù)學校應用型人才培養(yǎng)的定位，不斷優(yōu)化實踐教學體系，創(chuàng)新實踐方法與實驗室管理模式，積極探索高校創(chuàng)客實驗室建設的有效途徑。

參考文獻：

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[9]方剛.測繪信息創(chuàng)客實驗室建設的探索與實踐[J].凱里學院學報，2017，35（03）：151-153.

Abstract：Accompanied by the tide of "mass entrepreneurship and mass innovation" and the innovation and reform of contemporary higher education，the "maker culture" in colleges and universities is gradually emerging. Taking the construction of laboratory of electromechanical specialty maker in Tianjin Chengjian University as an example，this paper systematically introduces the objective，construction plan and operation of maker laboratory in the laboratory based on the original experimental conditions. Provide reference for the construction and operation of Maker Laboratory in other colleges and universities.

Key words：maker laboratory；electrical and mechanical；construction and practice