智能制造類大學生創客空間建設與技術研究

易后余

一、建設背景及意義

2012年美國政府推出了一個新政府項目，未來四年在 1000 所美國學校引入配備 3D 打印機和激光切割機等數字制造工具的創客空間。國外目前約有 1000 多個可以分享硬件和生產設備的創客空間，并且還以驚人的速度增長。

事實上，新技術正引領制造業走進了一個新的方向，即個體制造時代，實現全民創造，并改變世界的經濟格局，進而改變人類的生活方式。隨著產品設計和原型生產的加速，以及每個人創新能力的爆發，將建立一個關于制造品的“長尾”，“創客”將作為新工業革命的“長尾”而出現。

二、智能制造類創客空間在教育發展中的重要作用

1.培養學生解決問題的能力

高等教育正在從傳統教育文化向學習型文化轉變。將創客空間整合進實驗室，能夠啟迪學生的創新思維，培養學生解決關鍵性問題的能力及創造能力。創客空間提供一個“玩”的場所。正如Stuart Brown 博士所說，通過“玩”，我們會偶然發現新的行為方式、思想、策略、運動或者存在方式。創客空間倡導創造文化，鼓勵學生結合各自的研究方向，自己動手去發現問題，訓練學生解決問題的技能。通過一個從頭腦風暴到解決方案測試再反饋到設計的循環過程，以達到解決問題的目的。

2.適應教學實踐改革的趨勢

2014 年的地平線報告指出： “世界各地大學校園教學實踐的焦點正在發生轉移，各個學科的學生正在通過制作和創造的方式進行學習，而不再是課程內容的單純消費者。”這種教學模式下，學生的作業已經進化成一種成果，可以是海報、演示文稿、視頻、教程、各種原型和模型。高校實驗室創客空間，滿足了課程改革的需要，促進學生與科技前沿的零距離接觸，拓寬了學生眼界，支持知識創新和知識消費。

3.提供學生的創業機會

創客空間提供了創意孵化器的空間環境，具有使想法快速成型的工具，使學生接觸到最先進的技術，有更多自愿的、創造性學習的機會，從而帶來創業機會。例如，3D 打印機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制造者，能夠運用技術創造創新性的方案去解決現實世界中的問題。

三、智能制造類創客空間的建設路徑

1.創客空間的智能化改造。創客空間是一個實驗、創新和學習的空間，為人們提供場地、材料、工具、設備和技術，使其能夠進行動手性探索與參與性學習，一般開展以下服務：提供各種工具和技術； 方便小組交流、分享知識和資源； 提供個人做項目的空間； 提供開放的環境來表達創造力和創新力； 提供制作項目原型的工具。而創客是一群創新的人群，因此創客空間也需要進行智能化設計和改造，以區別于普通的實驗室。空間的智能化改造主要分為硬件改造和軟件改造。硬件方面引入進行創新過程所需的一些設備，比如3D打印機，切割機，銑床等。同時裝修風格也需體現創意感。軟件方面需要結合當今流行的一些主流技術，比如云計算，物聯網等概念。從門禁系統到空間智能化設備的布局，都體現物聯網的概念。

2.創客技術教學研究。全球創客運動的蓬勃發展為教育的創新改革提供了新的契機。創客技術教育是一種融合信息技術，秉承“開放創新、探究體驗”教育理念，以“創造中學”為主要學習方式和以培養各類創新型人才為目的的新型教育模式。做中學、快樂教育、大成智慧、構造論是創客教育背后的核心理念。創客技術教育具有無限的價值潛能，將對個體發展、課程改革、教育系統變革以及國家人才戰略產生重大影響。創客技術教育的實踐框架需要從創客環境、創客課程、創客學習、創客文化、創客教師隊伍、創客教育組織、創客教育計劃等多個方面協同推進。

創客設計的技術覆蓋多個學科，以電子信息類技術為主，結合學校已有的條件，主要包括以下五個方面的研究。

1）以信息素養的培養作為核心理念。在信息社會中，信息的獲取、識別、加工和發布是生存的必備技能。在創客空間里，學生將會體驗這樣的完整流程，人和人之間信息的傳遞、人和計算機之間信息的傳遞、計算機與計算機之間，所有這些信息交織成一張信息網。在信息技術創新過程中，學生將會通過實踐活動，充分體驗和了解信息技術。

2）通過生活情景創設，引導學生主動構建信息知識與能力。創客技術知識不是為學而學，而是為用而學，如在認識光電傳感器的時候，通過生活中常見的感應門和感應水龍頭的引入，增加學生的親切感，消除陌生感。

3）直觀可見互動性強的教學技術。學生學得的軟硬件知識，信息技術文化知識，通過動態在線圖形化編程交互技術，將效果直觀展示在眼前。并提供在線交流平臺，構架B/S和移動端的APP應用軟件，形成線上線下一體化全方位交流。為創客作品和技術的分享和交流提供平臺。

4）注重時代特征的信息文化傳達。在課程體系中，每一個知識點都不是單純的知識和技能學習，學生通過知識點能了解到相關的前沿科技知識和信息文化內涵。如導購機器人的設計是對未來生活的設想；通過超聲避障機器人的設計，學生能夠了解到雷達探測技術的由來和發展過程。

四、創客產業孵化

對于每一個學生的成果，進行市場調研和論證，對于一些有市場前景的成果進行相應的成果孵化和創業輔導工作。打造良好創業創新生態環境與風險投資合作建立了以產業鏈為支撐的孵化中心，利用專門的投資基金支持孵化器內創客項目。對于具有市場前景的項目，采用新興的眾籌模式，通過科普云等網絡平臺向廣泛的社會公眾發布創客的創意設想與商業計劃書。用戶可以對感興趣的項目進行投資，為創客的創新活動提供一定程度的資金支持。

參考文獻：

[1]方可人，周榮庭. 創客空間：一種推動科學普及發展的創

新路徑，中國科學技術會議2014年

[2]王敏，徐寬.美國圖書館創客空間實踐對我國的借鑒研究

圖書情報工作，2013（12）97-100.

本論文是寧波市科技局科研項目“海藍寶眾創空間建設”階段成果，項目編號：2016A410020；同時是寧波市教育局重點課題“基地項目平臺窗口”四輪驅動創業模式階段研究成果，項目編號：SZZD201611。