◇浙江工業大學 李鳳儀
智創空間是以人工智能為主題建設的創客空間,為中職學校推進人工智能教育和開展人工智能課程提供環境載體。本文對智創空間物理環境建設策略進行研究,以學生為中心,提出智創空間建設目標與建設原則。將智創空間功能區域劃分為:智能制造區、加工制作區、交流互動區、休息休閑區和多功能區,為學生體驗、學習人工智能,應用人工智能進行創新創造提供環境、設備、資源等多方面支持。
王同聚于2015年率先在廣州市建立起國內第一個市級智能機器人創客教育體驗中心。廣州市中小學創客教育依托于此創建智創空間,表明線下智創空間是基于智能機器人等智能化設備為主體建設的實體創客教育中心[1]。基于此,本研究將中職智創空間定義為以人工智能為主題建設的線下創客空間,與傳統的校園創客空間相比,智創空間具備更多人工智能元素,設備配置以人工智能產品為主體。
智創空間作為開展人工智能教育與創客教育的環境載體,是智能、知識、文化、創新的匯總。與傳統創客空間相比,智創空間打破了固有的布局格式,更強調人對環境的整體感知,增強人工智能體驗感。中職學校專業種類豐富,智創空間支持不同專業背景的學生參與人工智能創客項目,設備與資源面向所有創客開放,具備平等性、共享性、體驗性、實踐性。鼓勵學生將專業背景與人工智能相結合,在體驗、實踐中學習人工智能,應用人工智能進行創新創造。
秉承人本主義,提出智創空間的建設原則為以學生為使用主體,充分發揮學生自主權。亞伯拉罕·馬斯洛是人本心理學的奠基者之一,其提出的需要層次指出人類的需求由低到高分為五個層次,分別是生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求、自我實現需求。人本主義思想以人為中心,在設計活動中將人的利益與使用需求作為處理一切問題的出發點,設計的產品須符合人特有的生理與心理因素[2]。因此,智創空間物理環境建設需要滿足空間使用主體學生創客的不同層次需求。
(1)空間選址容量合理。在生理和安全需求層面上首要考慮使用者的舒適度,空間的舒適度增強使用者的空間認同感,空間舒適度體現在合適的距離感。智創空間是開展教育活動的空間,要讓學習者擁有充分使用空間的機會,因此一個合格的智創空間必須具有較好的承載能力。在智創空間選址與設計時重點關注空間面積、尺度、各區域范圍。可使用模塊化家具讓空間靈活可變,解決空間尺度的不同需求。無論是新建或是改造,中職學校可依據學生數量、校情與實際需求選擇能夠最大限度發揮功用的地址,合理規劃建設。
(2)空間環境質量需優。滿足使用者的生理與安全的需求,需要保證空間的環境質量。提升空間環境質量可從色彩、取光兩方面進行優化設計。室內色彩運用得當能夠改變人的情緒變化,并一定程度影響人的行為活動。明度低的顏色讓人感到柔和舒適,可適用于休閑區域。明亮、歡快的暖色調可以使人產生交流的欲望,適合公共工作區域[3]。在取光方面,自然光線對身體健康產生重要作用,可引進自然光線來滿足空間的日常照明需求,人工照明則作為自然光照的補充。
(3)空間形態動靜共存。使用者的社交、尊重、自我實現等高層次需求要在智創空間中實現,需要智創空間在空間形態設計上要動靜共存,即保證空間區域開放性與私密性相結合。開放的公共工作區域用于日常非正式討論與交流,一定封閉狀態的空間用于進行正式學習與研討。
(4)空間文化特色突出。智創空間應注重營造人工智能體驗感,打造人工智能背景下的創新創造文化。同時挖掘學校自身的學科特色與資源優勢,打造具有學校特色的智創空間文化。不同中職學校的專業特色不同,可依據學校自身優勢設計文化主題,例如杭州市閑林職業高級中學,學校以“濕地文化”為引領,打造了園林特色智創平臺[4]。富有特色的空間文化不僅能吸引學生的興趣,還可以讓學生在智創空間中具有文化認同感。
環境心理學表示在人與環境的互動中,個體與環境相互作用,個體改變了環境,環境反之也會對人的行為產生一定影響。空間需求特點是由使用主體的行為方式決定的,不同行為模式會形成不同的空間需求。本文研究的是中職學校智創空間物理環境建設,空間的使用主體是在校學生。將中職學生在智創空間產生的行為分為以下五類:①學習和智造行為;②加工和制作行為;③交流和交際行為;④展示和匯報行為;⑤休閑和休息行為。通過分析學生在空間內的日常行為活動,恰當的組織空間布局,將智創空間功能區域劃分為五個部分:智能制造區、加工制作區、交流互動區、休息休閑區、多功能區。
(1)智能制造區。智能制造區側重于人工智能技術與設備的體驗學習,鼓勵學生由參觀者變成創造者親自動手探索實踐。培養學習者基于人工智能產品與項目的創新創造能力。此部分由開放的智能設備工作臺,相對獨立的臨時聽課區,休息區,以及儲存區構成。基于動靜共存原則,學校在建設此部分空間時,可以將休息區與臨時聽課區設計為半封閉或全封閉空間,保證了空間開放性與私密性共存。智能設備工作臺上主要以人工智能產品為主。臨時聽課區增設幕布用于投影,儲存區放置模塊化家具用于存放智能套件、電子套件、設備零件或半成作品等。在該區域能夠實現人工智能的體驗與學習,人工智能項目的產生與推進,人工智能課程講座開展等活動。
(2)加工制作區。學生在智創空間中激發創造意識,并親自將想法轉化為現實成果,親手參與產品的加工制作。機械加工、木制品、工藝品加工等也是創客活動的重要組成部分。中職學校專業豐富,中職學生動手能力較強。加工制作區是中職學校跨專業建設的紐帶,為不同專業師生的創新想法實現提供場所,任何創造性的想法都可以在該區域內進行制作嘗試。不僅是制作機器人、電子電路板等,陶藝、木工等手工制造活動在人工智能背景交叉作用下,也能產生許多智能交互的工藝產品。加工制作區為創客活動中較為基礎的材料加工和手工制造提供支持,能夠培養學生手工實踐操作技能。該區域具備加工制造工位,儲物家具以及置物架、工具墻等,能夠實現3D打印制作、激光切割制作、電子制作、木工制作、手工制作等活動。
(3)交流互動區。交流互動區設置創業區與接待區,以開放或半開放式形態為主。師生可以在創業區搭建自己的創業團隊,在此進行交流研討,頭腦風暴。創客導師或企業專家給予創業項目輔導,對優秀案例進行孵化。接待區可用于接待學校外界參觀人員,進行交流與洽談。
(4)休息休閑區。從環境心理學的角度分析,人們會在較為放松、舒適的工作環境中釋放自己,從而生成一定的空間認同感和安全感,提高工作效率。因此,在智創空間中除了工作區域外,同樣應提供能夠與公共工作區隔離開來的休息區域用于創客休息休閑、緩解壓力、調節心情。
(5)多功能區。多功能區設計為多功能會議室,封閉式空間。可用于項目展示、項目路演、交流會議,開辦講座等活動。不同項目團隊可以在此進行展示匯報,指導教師給出相應意見,團隊之間互相學習。在有了階段性成果后,多功能會議室提供平臺將優秀的案例進行展示與匯報,有利于產生商業價值和學術價值。
除了以上五個區域外,學校可依據需求增設服務區與空間文化墻。服務區作為輔助服務空間,可向創客提供咨詢服務,打印服務,儲存服務等。文化墻用于體現智創空間特色文化,展示創客項目成果與榮譽。
智創空間不僅為人工智能創客教育提供環境、設備、資源支持,還可作為科普人工智能,開展人工智能活動的展示交流平臺。智創空間中既有密集高效的工作區域,也有自由開放的活動區域;既有封閉正式的會議室,也有許多非正式的交流和實踐的空間。中職學校在建設智創空間時所需不同,投入經費不等,應在一定策略指導下因地制宜。