創(chuàng)客教育視域下高校工程教育改革的探究

杜 鑫

(新鄉(xiāng)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003)

隨著時(shí)代的發(fā)展和數(shù)字經(jīng)濟(jì)的來臨， 互聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)的融合引發(fā)了一場(chǎng)新的工業(yè)變革[1]。針對(duì)新經(jīng)濟(jì)形式，創(chuàng)客文化所引起巨大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿?，引人矚目。?guó)家將創(chuàng)客教育擺在制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的核心位置，對(duì)高校教育提出了新的要求，這使得高校不得不重新審視傳統(tǒng)工程教育。目前，國(guó)際工程教育模式是解決當(dāng)前社會(huì)發(fā)展和學(xué)生就業(yè)矛盾的一種有效模式[2]。我國(guó)將重視和倡導(dǎo)國(guó)際工程教育模式，以提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

1 創(chuàng)客教育的內(nèi)涵

歷史上每次工業(yè)革命都使得生產(chǎn)效率快速提升，勞動(dòng)效率不斷提高。隨著全球化工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程，不斷減少的工人相對(duì)數(shù)量和急劇升高的人工成本已成為企業(yè)市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)的阻礙，近年來，我國(guó)制造業(yè)也普遍受到?jīng)_擊。全世界的制造業(yè)都開始全面提高設(shè)備的自動(dòng)化和智能化，形成以工業(yè)4.0升級(jí)為主的產(chǎn)業(yè)變革。大量的工人工作崗位必將被智能化設(shè)備所取代。而針對(duì)“小型化”和“個(gè)性化”的產(chǎn)品客戶的快速需求，創(chuàng)客經(jīng)濟(jì)表現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭，成為大量技術(shù)人員就業(yè)主要載體。創(chuàng)客教育對(duì)面臨產(chǎn)業(yè)變革中的大學(xué)生具有積極作用，可保證其就業(yè)、保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的人才儲(chǔ)備。

2 高校創(chuàng)客教育的意義

創(chuàng)客工程教育是一種以人的興趣為導(dǎo)向，提升個(gè)體實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)、分享精神與創(chuàng)業(yè)能力的教育理念。通過創(chuàng)客工程教育極大地激發(fā)人們的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)人們實(shí)踐動(dòng)手解決問題的能力、加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作精神[3]。創(chuàng)客項(xiàng)目要為學(xué)生和創(chuàng)客教育實(shí)施提供真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境。在創(chuàng)客項(xiàng)目中，以研發(fā)產(chǎn)品全生命周期過程為契機(jī)，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐動(dòng)手能力。通過創(chuàng)客工程教育項(xiàng)目，使學(xué)生知曉數(shù)字化經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)業(yè)過程，了解創(chuàng)業(yè)方法，提升學(xué)生創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的創(chuàng)業(yè)意識(shí)，激發(fā)創(chuàng)業(yè)熱情，使學(xué)生的能力能夠滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求。

3 創(chuàng)客教育的工程教育理念

美國(guó)教育學(xué)家約翰·杜威最早提出“做中學(xué)”教育理念。高校創(chuàng)客教育可以避免教育與新技術(shù)脫節(jié)，將最新工業(yè)技術(shù)引入教學(xué)，擴(kuò)展學(xué)生的視野。創(chuàng)客教育培養(yǎng)學(xué)生從興趣出發(fā)，做到“做中學(xué)、學(xué)中創(chuàng)”，從而使工程實(shí)踐能力得到提升。利用激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生去主動(dòng)學(xué)習(xí)其它學(xué)科的工程技能。由實(shí)踐問題，倒逼理論的探索，使學(xué)生理論與實(shí)踐得到統(tǒng)一[4]。學(xué)生圍繞產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期，了解產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作的工程實(shí)現(xiàn)階段。通過經(jīng)歷產(chǎn)品創(chuàng)生到銷售的整個(gè)過程，進(jìn)而掌握產(chǎn)品創(chuàng)新的技能和創(chuàng)新的方法。

4 高校創(chuàng)客空間的建設(shè)

4.1 高校創(chuàng)客空間的對(duì)象

目前，高校創(chuàng)客空間多以在校工程類本科生為主，還有少部分為具有強(qiáng)烈興趣的非工程類學(xué)生。因此，要根據(jù)創(chuàng)客學(xué)生知識(shí)層次，實(shí)現(xiàn)不同多層面的培養(yǎng)模式。新入校低年級(jí)學(xué)生，專業(yè)基礎(chǔ)較差，應(yīng)以引導(dǎo)學(xué)生提升創(chuàng)新意識(shí)為目標(biāo)，開設(shè)基礎(chǔ)性的講座，提高他們對(duì)高校創(chuàng)客活動(dòng)的認(rèn)識(shí)。中、高年級(jí)的學(xué)生的活動(dòng)以參與工程項(xiàng)目為主，既可以自己提創(chuàng)意做項(xiàng)目，也可參加創(chuàng)客空間定期發(fā)布的課題、相關(guān)學(xué)科競(jìng)賽或?qū)W院教師的科研項(xiàng)目。研究性大學(xué)與地方應(yīng)用性大學(xué)的學(xué)生創(chuàng)客活動(dòng)層次不同，其創(chuàng)客活動(dòng)由教師課題引出，注重科研創(chuàng)新、技術(shù)轉(zhuǎn)化，注重學(xué)生科學(xué)思維方式培養(yǎng)。地方應(yīng)用性大學(xué)不同于研究型大學(xué)，其創(chuàng)客活動(dòng)多以競(jìng)賽和小微企業(yè)需求為服務(wù)主旨，注重學(xué)生工程應(yīng)用能力培養(yǎng)。

4.2 高校創(chuàng)客空間的教師

教師在創(chuàng)客項(xiàng)目的成功開展過程中起主導(dǎo)作用。高校教師是學(xué)生成長(zhǎng)的引導(dǎo)者，是深入推進(jìn)高校創(chuàng)客教育改革的關(guān)鍵。創(chuàng)客教育較好地促進(jìn)了學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)。它區(qū)別于傳統(tǒng)的教學(xué)，教師由原來的教授者變?yōu)橐龑?dǎo)者，在“教”與“學(xué)”的過程中找到最佳的結(jié)合點(diǎn)。教師應(yīng)增加項(xiàng)目的彈性，使學(xué)生可根據(jù)自己的實(shí)際情況，相對(duì)自由地選擇創(chuàng)客項(xiàng)目、創(chuàng)造時(shí)間，積極主動(dòng)地完成整個(gè)項(xiàng)目，合理設(shè)計(jì)工程實(shí)踐項(xiàng)目，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在解決問題能力、工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等方面得到加強(qiáng)。

創(chuàng)客項(xiàng)目的教育理念要求指導(dǎo)教師應(yīng)具備更多的知識(shí)儲(chǔ)備和較高的實(shí)踐技能。特別是部分教師未接觸過綜合性較強(qiáng)的項(xiàng)目，因此需要加強(qiáng)對(duì)創(chuàng)客空間教師的培訓(xùn)。創(chuàng)客空間教學(xué)內(nèi)容往往具有較強(qiáng)的時(shí)效性、實(shí)踐性，要通過多種渠道對(duì)指導(dǎo)教師進(jìn)行培訓(xùn)。學(xué)校應(yīng)出臺(tái)鼓勵(lì)教師提高工程能力的培訓(xùn)計(jì)劃，注重校內(nèi)多個(gè)交叉學(xué)科教師的相互配合。同時(shí)教師還要持續(xù)補(bǔ)充新知識(shí)，提升個(gè)人業(yè)務(wù)能力。學(xué)校還應(yīng)定期組織知名科學(xué)家、創(chuàng)業(yè)成功者、企業(yè)家、校友代表以召開講座等形式來校與教師互動(dòng)，進(jìn)行學(xué)習(xí)交流。組織創(chuàng)客導(dǎo)師開展外出交流、短期學(xué)習(xí)、假期培訓(xùn)，學(xué)習(xí)并借鑒國(guó)內(nèi)外高校在培養(yǎng)創(chuàng)客上的經(jīng)驗(yàn)和成果。

4.3 高校創(chuàng)客空間的教學(xué)方法

在教學(xué)過程中利用案例式、研討式和體驗(yàn)式等教學(xué)方法，結(jié)合小班教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師等教學(xué)手段，通過項(xiàng)目實(shí)踐在教學(xué)中師生相互交流，把國(guó)際前沿創(chuàng)客技術(shù)發(fā)展、國(guó)外創(chuàng)新技術(shù)動(dòng)態(tài)、大量成功創(chuàng)業(yè)案例和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)引入教學(xué)中，加強(qiáng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情。高校要注重學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，使學(xué)生熟悉國(guó)家精品課、中國(guó)大學(xué) MOOC等豐富多樣的網(wǎng)絡(luò)教育資源。利用網(wǎng)絡(luò)為載體，創(chuàng)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)就業(yè)類精品課程和教學(xué)資源，尤其加強(qiáng)校內(nèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課和微型課程的建設(shè)。

(1) 課程教學(xué)。充分利用數(shù)字化技術(shù)改造課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)以及工程技能訓(xùn)練等教學(xué)載體，使學(xué)生通過創(chuàng)新實(shí)踐鍛煉，提高綜合素質(zhì)。周期性改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，不斷提升創(chuàng)新性實(shí)踐項(xiàng)目。在構(gòu)建課程體系時(shí)，通過創(chuàng)新理論與工程技術(shù)案例相結(jié)合，并結(jié)合工業(yè)界的新技術(shù)進(jìn)行闡述。在課程教學(xué)過程中，重視本專業(yè)工程技術(shù)的新發(fā)展方向，利用創(chuàng)客空間與傳統(tǒng)課程的融合，并采用數(shù)字化教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)技能。

(2) 開放性教學(xué)、興趣引導(dǎo)。針對(duì)學(xué)生興趣學(xué)習(xí)，讓有較強(qiáng)主動(dòng)學(xué)習(xí)欲望的學(xué)生進(jìn)入創(chuàng)客空間，給學(xué)生開放的學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)空間。讓學(xué)生通過一些碎片化學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)創(chuàng)客的相關(guān)技術(shù)知識(shí)。例如：通過3D數(shù)字化軟件的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能在較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行3D打印機(jī)的實(shí)踐鍛煉，做成小作品，讓學(xué)生獲得成就感，更有興趣進(jìn)行創(chuàng)作。或利用課外時(shí)間，通過自己的獨(dú)立探索和其他創(chuàng)客的指導(dǎo)，完成一些簡(jiǎn)單的創(chuàng)新實(shí)踐。

(3) 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)。通過競(jìng)賽和科技創(chuàng)新項(xiàng)目，進(jìn)行創(chuàng)客的工程教育。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法以培養(yǎng)學(xué)生的基本工程能力為目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)時(shí)間項(xiàng)目的考核。教師定期考核、分步落實(shí)學(xué)生的項(xiàng)目任務(wù)。在項(xiàng)目教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為核心，教師應(yīng)承擔(dān)起輔導(dǎo)者、組織者、幫助者和促進(jìn)者的作用。在工程項(xiàng)目實(shí)踐過程中，教師幫助學(xué)生樹立正確的工程設(shè)計(jì)思路，結(jié)合一般的工程設(shè)計(jì)為真實(shí)背景，按照先整體的工程概念進(jìn)行分析，再拆分工程項(xiàng)目所涉及的專業(yè)知識(shí)和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)仿真方法，做到“用什么，學(xué)什么”。注重結(jié)果為導(dǎo)向，由師生共同組成考核組參與項(xiàng)目的評(píng)價(jià)。

(4) 選修課程教學(xué)、微型講座。針對(duì)更大面積學(xué)生創(chuàng)客培養(yǎng)，可采用選修課程和微型講座的形式。面向全校開設(shè)選修課程，使沒有工程基礎(chǔ)、有強(qiáng)烈的創(chuàng)新欲望的其他院系學(xué)生也能進(jìn)入到創(chuàng)客的行列。這些課程課時(shí)量可能只有短短的幾學(xué)時(shí)，卻能讓學(xué)生了解創(chuàng)客的創(chuàng)造過程、創(chuàng)客的意義。通過簡(jiǎn)單的項(xiàng)目案例，讓學(xué)生快速地掌握實(shí)踐技能，使學(xué)生快速制造出簡(jiǎn)單作品。通過系列選修課程的開展，讓學(xué)生對(duì)創(chuàng)客和創(chuàng)業(yè)模式有了清晰的認(rèn)識(shí)。通過高校創(chuàng)客空間微型講座，讓教師或校外的創(chuàng)客利用固定課余時(shí)間，針對(duì)小部分求知欲較強(qiáng)的學(xué)生，圍繞案例進(jìn)行技術(shù)難點(diǎn)和技術(shù)趨勢(shì)的探討，激發(fā)學(xué)生興趣。

4.4 高校創(chuàng)客空間的教學(xué)支持系統(tǒng)

學(xué)生是創(chuàng)客空間的直接受益者，但開放型創(chuàng)客項(xiàng)目也給實(shí)驗(yàn)室工作帶來新的挑戰(zhàn)，尤其增大了實(shí)驗(yàn)室工作量和成本，給實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師帶來了管理難度。因此，要制定相應(yīng)的管理規(guī)章制度。創(chuàng)客空間的開放重點(diǎn)在于合理的管理制度建設(shè)，應(yīng)做到：①制定合理的管理制度。學(xué)校和管理單位共同制定相應(yīng)創(chuàng)客空間的管理制度，讓學(xué)生了解創(chuàng)客項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室管理體制和申請(qǐng)方法。同時(shí)實(shí)施導(dǎo)師制或項(xiàng)目負(fù)責(zé)人制，明確項(xiàng)目的管理責(zé)任以及創(chuàng)客空間的管理制度。②加強(qiáng)創(chuàng)新性成果的導(dǎo)出。積極引導(dǎo)教師和學(xué)生在創(chuàng)客空間進(jìn)行具有創(chuàng)造性的研究，學(xué)校根據(jù)項(xiàng)目可行性，給予一定的資金保障。對(duì)一些可行項(xiàng)目或獲得學(xué)科競(jìng)賽項(xiàng)目給予扶持，并積極爭(zhēng)取政府和企業(yè)資金支持，對(duì)成果進(jìn)行孵化。③設(shè)立創(chuàng)客空間的專項(xiàng)資金。開放的創(chuàng)客空間會(huì)增加儀器設(shè)備和各種材料的消耗。通過設(shè)立專項(xiàng)資金，并資金資助實(shí)驗(yàn)耗材和設(shè)備日常維護(hù)等開支。④建立合理考評(píng)機(jī)制，改變對(duì)指導(dǎo)創(chuàng)客空間教師的科研評(píng)價(jià)機(jī)制，認(rèn)可其課外的教學(xué)工作。如慕課建設(shè)、網(wǎng)上論壇、固定時(shí)間課余互動(dòng)教學(xué)。通過對(duì)創(chuàng)客項(xiàng)目實(shí)施獎(jiǎng)勵(lì)，補(bǔ)貼指導(dǎo)教師和學(xué)生的收入。

5 結(jié)語

我國(guó)工程教育長(zhǎng)期存在的“創(chuàng)新性、工程性缺失”、“重學(xué)術(shù)、輕技術(shù)”的問題[5]，甚至導(dǎo)致學(xué)生就業(yè)中出現(xiàn)的“畢業(yè)及失業(yè)”錯(cuò)位現(xiàn)象。學(xué)校的教學(xué)與工業(yè)類人才需求相脫節(jié)，人才的培養(yǎng)缺少創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)意識(shí)。而國(guó)外的高校給有條件的學(xué)生提供創(chuàng)客空間，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)業(yè)，產(chǎn)生了令人矚目的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)各大高校應(yīng)建立創(chuàng)客空間作為高校開展“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的實(shí)踐平臺(tái)。探索高校創(chuàng)客空間平臺(tái)建設(shè)環(huán)節(jié)、嘗試創(chuàng)客空間的工程教育模式改革對(duì)提高工程教育創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)意識(shí)具有重要意義。