智能制造類大學(xué)生創(chuàng)客空間建設(shè)與技術(shù)研究

易后余

一、建設(shè)背景及意義

2012年美國政府推出了一個(gè)新政府項(xiàng)目，未來四年在 1000 所美國學(xué)校引入配備 3D 打印機(jī)和激光切割機(jī)等數(shù)字制造工具的創(chuàng)客空間。國外目前約有 1000 多個(gè)可以分享硬件和生產(chǎn)設(shè)備的創(chuàng)客空間，并且還以驚人的速度增長。

事實(shí)上，新技術(shù)正引領(lǐng)制造業(yè)走進(jìn)了一個(gè)新的方向，即個(gè)體制造時(shí)代，實(shí)現(xiàn)全民創(chuàng)造，并改變世界的經(jīng)濟(jì)格局，進(jìn)而改變?nèi)祟惖纳罘绞健ｋS著產(chǎn)品設(shè)計(jì)和原型生產(chǎn)的加速，以及每個(gè)人創(chuàng)新能力的爆發(fā)，將建立一個(gè)關(guān)于制造品的“長尾”，“創(chuàng)客”將作為新工業(yè)革命的“長尾”而出現(xiàn)。

二、智能制造類創(chuàng)客空間在教育發(fā)展中的重要作用

1.培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力

高等教育正在從傳統(tǒng)教育文化向?qū)W習(xí)型文化轉(zhuǎn)變。將創(chuàng)客空間整合進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，能夠啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生解決關(guān)鍵性問題的能力及創(chuàng)造能力。創(chuàng)客空間提供一個(gè)“玩”的場(chǎng)所。正如Stuart Brown 博士所說，通過“玩”，我們會(huì)偶然發(fā)現(xiàn)新的行為方式、思想、策略、運(yùn)動(dòng)或者存在方式。創(chuàng)客空間倡導(dǎo)創(chuàng)造文化，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合各自的研究方向，自己動(dòng)手去發(fā)現(xiàn)問題，訓(xùn)練學(xué)生解決問題的技能。通過一個(gè)從頭腦風(fēng)暴到解決方案測(cè)試再反饋到設(shè)計(jì)的循環(huán)過程，以達(dá)到解決問題的目的。

2.適應(yīng)教學(xué)實(shí)踐改革的趨勢(shì)

2014 年的地平線報(bào)告指出： “世界各地大學(xué)校園教學(xué)實(shí)踐的焦點(diǎn)正在發(fā)生轉(zhuǎn)移，各個(gè)學(xué)科的學(xué)生正在通過制作和創(chuàng)造的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，而不再是課程內(nèi)容的單純消費(fèi)者。”這種教學(xué)模式下，學(xué)生的作業(yè)已經(jīng)進(jìn)化成一種成果，可以是海報(bào)、演示文稿、視頻、教程、各種原型和模型。高校實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)客空間，滿足了課程改革的需要，促進(jìn)學(xué)生與科技前沿的零距離接觸，拓寬了學(xué)生眼界，支持知識(shí)創(chuàng)新和知識(shí)消費(fèi)。

3.提供學(xué)生的創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)

創(chuàng)客空間提供了創(chuàng)意孵化器的空間環(huán)境，具有使想法快速成型的工具，使學(xué)生接觸到最先進(jìn)的技術(shù)，有更多自愿的、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，從而帶來創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)。例如，3D 打印機(jī)具備可獲取性和低成本的特性，再加上制造軟件就能使任何人成為一個(gè)制造者，能夠運(yùn)用技術(shù)創(chuàng)造創(chuàng)新性的方案去解決現(xiàn)實(shí)世界中的問題。

三、智能制造類創(chuàng)客空間的建設(shè)路徑

1.創(chuàng)客空間的智能化改造。創(chuàng)客空間是一個(gè)實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新和學(xué)習(xí)的空間，為人們提供場(chǎng)地、材料、工具、設(shè)備和技術(shù)，使其能夠進(jìn)行動(dòng)手性探索與參與性學(xué)習(xí)，一般開展以下服務(wù)：提供各種工具和技術(shù)； 方便小組交流、分享知識(shí)和資源； 提供個(gè)人做項(xiàng)目的空間； 提供開放的環(huán)境來表達(dá)創(chuàng)造力和創(chuàng)新力； 提供制作項(xiàng)目原型的工具。而創(chuàng)客是一群創(chuàng)新的人群，因此創(chuàng)客空間也需要進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)和改造，以區(qū)別于普通的實(shí)驗(yàn)室。空間的智能化改造主要分為硬件改造和軟件改造。硬件方面引入進(jìn)行創(chuàng)新過程所需的一些設(shè)備，比如3D打印機(jī)，切割機(jī)，銑床等。同時(shí)裝修風(fēng)格也需體現(xiàn)創(chuàng)意感。軟件方面需要結(jié)合當(dāng)今流行的一些主流技術(shù)，比如云計(jì)算，物聯(lián)網(wǎng)等概念。從門禁系統(tǒng)到空間智能化設(shè)備的布局，都體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的概念。

2.創(chuàng)客技術(shù)教學(xué)研究。全球創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)的蓬勃發(fā)展為教育的創(chuàng)新改革提供了新的契機(jī)。創(chuàng)客技術(shù)教育是一種融合信息技術(shù)，秉承“開放創(chuàng)新、探究體驗(yàn)”教育理念，以“創(chuàng)造中學(xué)”為主要學(xué)習(xí)方式和以培養(yǎng)各類創(chuàng)新型人才為目的的新型教育模式。做中學(xué)、快樂教育、大成智慧、構(gòu)造論是創(chuàng)客教育背后的核心理念。創(chuàng)客技術(shù)教育具有無限的價(jià)值潛能，將對(duì)個(gè)體發(fā)展、課程改革、教育系統(tǒng)變革以及國家人才戰(zhàn)略產(chǎn)生重大影響。創(chuàng)客技術(shù)教育的實(shí)踐框架需要從創(chuàng)客環(huán)境、創(chuàng)客課程、創(chuàng)客學(xué)習(xí)、創(chuàng)客文化、創(chuàng)客教師隊(duì)伍、創(chuàng)客教育組織、創(chuàng)客教育計(jì)劃等多個(gè)方面協(xié)同推進(jìn)。

創(chuàng)客設(shè)計(jì)的技術(shù)覆蓋多個(gè)學(xué)科，以電子信息類技術(shù)為主，結(jié)合學(xué)校已有的條件，主要包括以下五個(gè)方面的研究。

1）以信息素養(yǎng)的培養(yǎng)作為核心理念。在信息社會(huì)中，信息的獲取、識(shí)別、加工和發(fā)布是生存的必備技能。在創(chuàng)客空間里，學(xué)生將會(huì)體驗(yàn)這樣的完整流程，人和人之間信息的傳遞、人和計(jì)算機(jī)之間信息的傳遞、計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間，所有這些信息交織成一張信息網(wǎng)。在信息技術(shù)創(chuàng)新過程中，學(xué)生將會(huì)通過實(shí)踐活動(dòng)，充分體驗(yàn)和了解信息技術(shù)。

2）通過生活情景創(chuàng)設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建信息知識(shí)與能力。創(chuàng)客技術(shù)知識(shí)不是為學(xué)而學(xué)，而是為用而學(xué)，如在認(rèn)識(shí)光電傳感器的時(shí)候，通過生活中常見的感應(yīng)門和感應(yīng)水龍頭的引入，增加學(xué)生的親切感，消除陌生感。

3）直觀可見互動(dòng)性強(qiáng)的教學(xué)技術(shù)。學(xué)生學(xué)得的軟硬件知識(shí)，信息技術(shù)文化知識(shí)，通過動(dòng)態(tài)在線圖形化編程交互技術(shù)，將效果直觀展示在眼前。并提供在線交流平臺(tái)，構(gòu)架B/S和移動(dòng)端的APP應(yīng)用軟件，形成線上線下一體化全方位交流。為創(chuàng)客作品和技術(shù)的分享和交流提供平臺(tái)。

4）注重時(shí)代特征的信息文化傳達(dá)。在課程體系中，每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都不是單純的知識(shí)和技能學(xué)習(xí)，學(xué)生通過知識(shí)點(diǎn)能了解到相關(guān)的前沿科技知識(shí)和信息文化內(nèi)涵。如導(dǎo)購機(jī)器人的設(shè)計(jì)是對(duì)未來生活的設(shè)想；通過超聲避障機(jī)器人的設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠了解到雷達(dá)探測(cè)技術(shù)的由來和發(fā)展過程。

四、創(chuàng)客產(chǎn)業(yè)孵化

對(duì)于每一個(gè)學(xué)生的成果，進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研和論證，對(duì)于一些有市場(chǎng)前景的成果進(jìn)行相應(yīng)的成果孵化和創(chuàng)業(yè)輔導(dǎo)工作。打造良好創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境與風(fēng)險(xiǎn)投資合作建立了以產(chǎn)業(yè)鏈為支撐的孵化中心，利用專門的投資基金支持孵化器內(nèi)創(chuàng)客項(xiàng)目。對(duì)于具有市場(chǎng)前景的項(xiàng)目，采用新興的眾籌模式，通過科普云等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)向廣泛的社會(huì)公眾發(fā)布創(chuàng)客的創(chuàng)意設(shè)想與商業(yè)計(jì)劃書。用戶可以對(duì)感興趣的項(xiàng)目進(jìn)行投資，為創(chuàng)客的創(chuàng)新活動(dòng)提供一定程度的資金支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]方可人，周榮庭. 創(chuàng)客空間：一種推動(dòng)科學(xué)普及發(fā)展的創(chuàng)

新路徑，中國科學(xué)技術(shù)會(huì)議2014年

[2]王敏，徐寬.美國圖書館創(chuàng)客空間實(shí)踐對(duì)我國的借鑒研究

圖書情報(bào)工作，2013（12）97-100.

本論文是寧波市科技局科研項(xiàng)目“海藍(lán)寶眾創(chuàng)空間建設(shè)”階段成果，項(xiàng)目編號(hào)：2016A410020；同時(shí)是寧波市教育局重點(diǎn)課題“基地項(xiàng)目平臺(tái)窗口”四輪驅(qū)動(dòng)創(chuàng)業(yè)模式階段研究成果，項(xiàng)目編號(hào)：SZZD201611。