以創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的創(chuàng)客空間建設(shè)

涂文婕 郭樂(lè)江 陳 新 黃 俊

(空軍預(yù)警學(xué)院 預(yù)警情報(bào)系，湖北 武漢 430019)

0 引言

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》明確提出著力提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。2015年政府工作報(bào)告提出“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”。教育部印發(fā)的《教育信息化十三五規(guī)劃》提出探索眾創(chuàng)空間、創(chuàng)客教育模式，著力提升學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力[1]。目前，創(chuàng)客教育呈現(xiàn)出繁榮景象，創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)越來(lái)越普及，這也為高等院校創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供了一種新的途徑[2]。探索創(chuàng)客空間的建設(shè)模式，切實(shí)提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，不僅對(duì)深化課堂教學(xué)，而且對(duì)高校教育改革具有重大意義。

1 創(chuàng)客空間與創(chuàng)客教育內(nèi)涵

創(chuàng)客一詞源于英文單詞“Maker”，原意是指生產(chǎn)者、制造者?，F(xiàn)在將創(chuàng)客定義為積極嘗試，不以營(yíng)利為目的，用現(xiàn)代技術(shù)手段把想法變成現(xiàn)實(shí)的人。創(chuàng)客抱有執(zhí)著的信念，樂(lè)于用現(xiàn)有資源創(chuàng)造出新的物品。他們注重在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，并加以創(chuàng)造性的使用。

創(chuàng)客空間(Maker Space)是指具有加工車間、工作室功能的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，是創(chuàng)客們共享資源和知識(shí)、產(chǎn)品發(fā)明和實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)所[3]。創(chuàng)客空間是拓展大學(xué)課堂，培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的平臺(tái)，它對(duì)學(xué)生融合各學(xué)科知識(shí)實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)意與想法提供了有力的支撐。創(chuàng)客是創(chuàng)客活動(dòng)的主體，是創(chuàng)客空間的管理者和使用者。

創(chuàng)客教育是創(chuàng)客文化和教育的結(jié)合，基于學(xué)生興趣，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式，使用數(shù)字化工具，倡導(dǎo)創(chuàng)造，鼓勵(lì)分享，培養(yǎng)跨學(xué)科解決問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的一種素質(zhì)教育。創(chuàng)客教育是喚醒創(chuàng)新意識(shí)的教育，是新技術(shù)、新媒體革命發(fā)展的要求，是解決信息時(shí)代需要?jiǎng)?chuàng)造性人才問(wèn)題的一種新的教育模式。創(chuàng)客教育既不是單純的技術(shù)教育，也不是單純的學(xué)科教育，從它的組織形式來(lái)看，是更貼近綜合的實(shí)踐課。創(chuàng)客教育是當(dāng)前“萬(wàn)眾創(chuàng)新”的重要渠道。

2 國(guó)內(nèi)外創(chuàng)客空間現(xiàn)狀

經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，國(guó)外各種形式的創(chuàng)客空間已經(jīng)進(jìn)入到比較成熟的階段，并對(duì)大眾教育、科技創(chuàng)新產(chǎn)生了深刻影響。美國(guó)已將創(chuàng)客發(fā)展項(xiàng)目上升為國(guó)家戰(zhàn)略，推動(dòng)創(chuàng)客教育與日常教學(xué)融合。麻省理工學(xué)院的Fab Lab微觀裝配實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)擁有幾乎可以制造任何產(chǎn)品和工具的小型工廠。Fab Lab的核心理念是發(fā)明創(chuàng)造將不只發(fā)生在擁有昂貴實(shí)驗(yàn)設(shè)備的大學(xué)或研究機(jī)構(gòu)，也將不僅僅屬于少數(shù)專業(yè)科研人員，而有機(jī)會(huì)在任何地方由任何人完成。日本將機(jī)器人作為發(fā)展創(chuàng)客教育的手段。加拿大把創(chuàng)客教育融入日常生活，現(xiàn)在約有50個(gè)創(chuàng)客空間，大部分分布在大學(xué)和圖書(shū)館。

我國(guó)對(duì)創(chuàng)客教育的研究還處于初步探索階段,但這種新的教學(xué)模式已經(jīng)受到教育工作者的高度關(guān)注[4]。目前比較有名的有上海新車間、深圳柴火創(chuàng)客空間和清華大學(xué)的創(chuàng)客空間iCenter等。2013年清華大學(xué)成立了“清華創(chuàng)客空間”，專注于創(chuàng)客的培養(yǎng)。iCenter旨在為學(xué)生提供學(xué)習(xí)和實(shí)踐的場(chǎng)所。

中國(guó)軍校首家接軌國(guó)際的創(chuàng)客空間“創(chuàng)客堂”落戶于裝甲兵工程學(xué)院。它不僅設(shè)置有工作、實(shí)踐和交流的場(chǎng)所，還組建了一支由專業(yè)“高手”組成的師資隊(duì)伍。在“創(chuàng)客堂”中學(xué)生們能學(xué)習(xí)科學(xué)創(chuàng)作的基本流程和方法。

這些創(chuàng)客空間有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是“工匠精神”，強(qiáng)調(diào)在做中學(xué)。一方面本著精益求精的精神理念，不斷改善自己的工藝技術(shù)；另一方對(duì)細(xì)節(jié)完美和極致的追求，鍥而不舍。

3 基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的創(chuàng)客空間建設(shè)

3.1 創(chuàng)客空間環(huán)境

沒(méi)有固定場(chǎng)所的創(chuàng)客活動(dòng)多半是零散、偶發(fā)的，不具備連貫性。創(chuàng)客空間的建設(shè)首先需要一定的空間，空間的運(yùn)行維護(hù)需要教育經(jīng)費(fèi)的投入，將創(chuàng)客空間的建設(shè)與現(xiàn)有的教育項(xiàng)目相結(jié)合是最切實(shí)可行的方法。而實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力與綜合素質(zhì)的主要場(chǎng)所，不僅可以為相關(guān)課程提供實(shí)踐平臺(tái)和數(shù)字工具，而且可以為學(xué)生競(jìng)賽和畢業(yè)設(shè)計(jì)提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境。在高等院校的建設(shè)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的資金投入量和固定資產(chǎn)額占有相當(dāng)大的比例。實(shí)驗(yàn)室集中了學(xué)校主要的技術(shù)裝備與教學(xué)資源。將高校實(shí)驗(yàn)室與創(chuàng)客空間結(jié)合起來(lái)，探索實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和學(xué)生實(shí)踐的新模式，不僅能提高實(shí)驗(yàn)室建設(shè)效益、充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)和工具的使用效率，探索出實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的新理念和新途徑，而且可以擴(kuò)大學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的范圍，全方位提升學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

3.2 以學(xué)員為主的管理

創(chuàng)客空間主要吸納對(duì)科技活動(dòng)感興趣的同學(xué)，采用以學(xué)生為主、教師為輔的管理方式。學(xué)生負(fù)責(zé)創(chuàng)客空間運(yùn)行的日常事務(wù)，如儀器設(shè)備的使用、科技活動(dòng)組織、安全衛(wèi)生等；教師主要負(fù)責(zé)設(shè)備購(gòu)置維護(hù)、技術(shù)指導(dǎo)和活動(dòng)協(xié)調(diào)等。采取這種管理方式，可極大增加學(xué)生對(duì)創(chuàng)客空間的參與度和創(chuàng)客空間的利用率。

以空軍預(yù)警學(xué)院為例，在日?；顒?dòng)的組織和策劃方面，采用學(xué)生負(fù)責(zé)制。即讓學(xué)生自主進(jìn)行科技活動(dòng)的策劃、宣傳。以大四學(xué)生為主，培養(yǎng)大三學(xué)生，吸納少量大二學(xué)生，以老帶新的原則選拔負(fù)責(zé)學(xué)生。這是因?yàn)榇笠粚W(xué)生剛進(jìn)校，學(xué)習(xí)科目較多，自由支配時(shí)間較少；大二學(xué)生已進(jìn)入專業(yè)課的學(xué)習(xí)階段，學(xué)習(xí)了部分專業(yè)課程，部分學(xué)生已展現(xiàn)出科技創(chuàng)新方面的興趣和特長(zhǎng)；大三學(xué)生已具備一定程度的專業(yè)能力，對(duì)于參加各類活動(dòng)和比賽已具備一定基礎(chǔ)；大四學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時(shí)間大大增加，具有強(qiáng)烈的參與社會(huì)活動(dòng)的意愿。

3.3 “三依托”運(yùn)行模式

(1)依托學(xué)科競(jìng)賽。隨著科技創(chuàng)新受到社會(huì)各界越來(lái)越多的重視，創(chuàng)新類學(xué)科競(jìng)賽越來(lái)越多。例如全國(guó)大學(xué)生信息安全競(jìng)賽、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)大賽等，它們多側(cè)重于考察參賽選手的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。學(xué)科競(jìng)賽為有興趣的學(xué)生提供了展示的平臺(tái)，學(xué)生通過(guò)參加學(xué)科競(jìng)賽可獲得榮譽(yù)、獎(jiǎng)勵(lì)和綜合加分等激勵(lì)。準(zhǔn)備和參加比賽的過(guò)程，也是學(xué)生間團(tuán)隊(duì)協(xié)作、共同學(xué)習(xí)的過(guò)程，不僅能提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，而且促進(jìn)和檢驗(yàn)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

一是依托學(xué)科競(jìng)賽發(fā)掘校內(nèi)有潛力的學(xué)生加入創(chuàng)客空間。通過(guò)校內(nèi)競(jìng)賽來(lái)選拔和儲(chǔ)備人才，為后續(xù)參加校外、國(guó)家級(jí)別甚至更高級(jí)別的競(jìng)賽做準(zhǔn)備。在大學(xué)一年級(jí)的學(xué)生中，組織與所學(xué)課程相關(guān)的課程創(chuàng)新競(jìng)賽，競(jìng)賽內(nèi)容與課程內(nèi)容緊密相連，又增添部分創(chuàng)新內(nèi)容。通過(guò)課程創(chuàng)新競(jìng)賽促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的理解和掌握，同時(shí)增強(qiáng)了自主學(xué)習(xí)和自主創(chuàng)新的精神。這樣不僅讓學(xué)生將課內(nèi)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐，而且充分發(fā)揮了他們的創(chuàng)造力和想象力。學(xué)科競(jìng)賽的結(jié)果可作為課程實(shí)踐環(huán)節(jié)成績(jī)的一部分，極大調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與度。通過(guò)比賽，擴(kuò)大科技創(chuàng)新的影響，吸引更多對(duì)科技創(chuàng)新有興趣、有潛力的同學(xué)，作為創(chuàng)客活動(dòng)的主體。課程教學(xué)與學(xué)科競(jìng)賽相互促進(jìn)，學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力得到提高[5]。

二是將創(chuàng)客活動(dòng)與學(xué)科競(jìng)賽過(guò)程有機(jī)融合?？萍紕?chuàng)新類學(xué)科競(jìng)賽過(guò)程多包括創(chuàng)意選題、詳細(xì)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新點(diǎn)、作品實(shí)現(xiàn)、報(bào)告撰寫和答辯陳述等環(huán)節(jié)。日常的創(chuàng)客活動(dòng)可按照這樣幾個(gè)方面來(lái)組織?？衫猛甑目萍紕?chuàng)新的作品來(lái)組織實(shí)踐活動(dòng)，并鼓勵(lì)在此基礎(chǔ)之上融入新的創(chuàng)意。在做中學(xué)，在做中思考，先模擬再進(jìn)行小的創(chuàng)新。熟練掌握基本實(shí)踐技能后，在已有的知識(shí)基礎(chǔ)之上再進(jìn)行微創(chuàng)新，逐步提升實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。

(2)依托科研項(xiàng)目。教師承擔(dān)的科研項(xiàng)目，是能鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)的平臺(tái)。可將學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新的內(nèi)容與教師的科研項(xiàng)目掛鉤，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行科研指導(dǎo)，學(xué)生通過(guò)承擔(dān)部分科研任務(wù)，真正體驗(yàn)和學(xué)習(xí)科學(xué)研究的實(shí)踐過(guò)程和方法。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生接觸到更多前沿理論，激發(fā)出進(jìn)行科學(xué)研究的極大熱情，學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和科研探索精神都得到培養(yǎng)和提高。

定期發(fā)布一些科研課題，吸引有興趣的學(xué)生參與進(jìn)來(lái)。允許學(xué)生提交有自己創(chuàng)意的項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)，通過(guò)教師和學(xué)生共同討論的方式確定項(xiàng)目的研究方向。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)由學(xué)生自行組建，這樣可以鍛煉他們的溝通和協(xié)作意識(shí)。項(xiàng)目組在項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需要定期進(jìn)行組內(nèi)內(nèi)容和進(jìn)度匯報(bào)以及項(xiàng)目組間的交流，這樣既可以集思廣益，又能夠開(kāi)拓各組學(xué)員的眼界。每個(gè)項(xiàng)目組需要一名教師進(jìn)行指導(dǎo)，教師只需給與適當(dāng)?shù)募夹g(shù)指導(dǎo)和理論支撐，并不需過(guò)多地干預(yù)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程。

(3)依托興趣小組。以“培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力”為宗旨，成立計(jì)算機(jī)維護(hù)、多媒體制作等興趣小組。這些小組服務(wù)校內(nèi)組織、活動(dòng)和個(gè)人。通過(guò)開(kāi)展計(jì)算機(jī)維護(hù)，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手解決故障能力。進(jìn)行多媒體制作，讓學(xué)生參與到院校活動(dòng)的宣傳和組織中，在組織活動(dòng)中思考、創(chuàng)新。這些活動(dòng)通過(guò)服務(wù)校內(nèi)組織和個(gè)人，提高創(chuàng)客空間影響力，吸引更多學(xué)生關(guān)注，獲得學(xué)院的認(rèn)同，贏得更多的支持力度。

空軍預(yù)警學(xué)院探索依托于競(jìng)賽、科研項(xiàng)目和興趣小組的模式，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力為導(dǎo)向，建設(shè)適合于軍校的創(chuàng)客空間。創(chuàng)客空間立足于本院的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室目前有教學(xué)所用的計(jì)算機(jī)、教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、FPGA開(kāi)發(fā)板及樹(shù)莓派等實(shí)驗(yàn)設(shè)備。在保障正常教學(xué)的情況下，將部分場(chǎng)所和資源向?qū)W生開(kāi)放，旨在幫助更多學(xué)生參與科技實(shí)踐活動(dòng)，充分發(fā)揮他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)[6]。通過(guò)在大學(xué)一二年級(jí)舉辦學(xué)科競(jìng)賽，吸納部分有潛力的同學(xué)加入創(chuàng)客空間。在此基礎(chǔ)之上，根據(jù)學(xué)生意愿從面向競(jìng)賽、面向科研或兩者混合的模式開(kāi)展創(chuàng)客活動(dòng)。其中，有3人指導(dǎo)學(xué)生分獲校內(nèi)2019年創(chuàng)新杯二、三等獎(jiǎng)，3人指導(dǎo)學(xué)生獲2018年、2019年全國(guó)信息安全大賽三等獎(jiǎng)，3人指導(dǎo)學(xué)生分獲2018年綠色計(jì)算大賽二、三等獎(jiǎng)。并在創(chuàng)客空間下，組建計(jì)算機(jī)維護(hù)、多媒體制作等小組，為校內(nèi)單位、個(gè)人提供計(jì)算機(jī)維修保障服務(wù)，為多次校內(nèi)宣傳活動(dòng)制作視頻。在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生提升實(shí)踐能力，創(chuàng)客空間也獲得認(rèn)同和支持。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)利用高校實(shí)驗(yàn)室，依托競(jìng)賽、科研、興趣小組等模式，建立適合于學(xué)科建設(shè)的創(chuàng)客空間，建立實(shí)踐教學(xué)基地，是培養(yǎng)創(chuàng)新精神、提升創(chuàng)新實(shí)踐能力的有效手段，有助于推進(jìn)學(xué)科建設(shè)發(fā)展和高校教育改革。