基于“創(chuàng)客”模式的機(jī)電實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與實(shí)踐

田東紅

摘要：伴隨“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的大潮和當(dāng)代高等教育的創(chuàng)新改革，高?！皠?chuàng)客文化”也在逐漸興起。本文以天津城建大學(xué)機(jī)電專業(yè)創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室建設(shè)為例，系統(tǒng)介紹了在原有實(shí)驗(yàn)條件的基礎(chǔ)上，創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的目標(biāo)、建設(shè)方案以及創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行等，為其他高校創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、運(yùn)行提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室；機(jī)電；建設(shè)與實(shí)踐

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）44-0128-02

“創(chuàng)客”源于英文單詞Maker，是指不以盈利為目標(biāo)，努力把各種創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的人，其本質(zhì)特征就是創(chuàng)新、實(shí)踐與分享[1，2]。中文里“創(chuàng)”的含義是：首創(chuàng)、創(chuàng)造、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)等，它體現(xiàn)了一種通過行動和實(shí)踐去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的做事原則。簡單地說，“創(chuàng)客”就是新技術(shù)條件下從事創(chuàng)新、創(chuàng)造和創(chuàng)業(yè)的一類“新人”。創(chuàng)客空間是指人們基于共同的興趣，如科學(xué)、工程、數(shù)字或者電子等進(jìn)行交流、合作、創(chuàng)造新事物的工作空間、廠房、實(shí)驗(yàn)室等[3，4]。創(chuàng)客文化最早起源于美國，創(chuàng)客文化的基本內(nèi)涵是創(chuàng)新，同時(shí)特別強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”，注重實(shí)現(xiàn)樣機(jī)制造和產(chǎn)品化推廣。伴隨“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的大潮和當(dāng)代高等教育的創(chuàng)新改革，高?！皠?chuàng)客文化”也在逐漸興起。在高等院校專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中，開展基于“創(chuàng)客”模式的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，探索與研究有利于人才培養(yǎng)的“創(chuàng)客化”，以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。

一、創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

（一）實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目標(biāo)

高校創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生創(chuàng)意的實(shí)踐地?！秶鴦?wù)院關(guān)于印發(fā)統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案的通知》里指出，國家將廢除“985工程”和“211工程”，對新時(shí)期高等教育重點(diǎn)建設(shè)做出新部署，統(tǒng)一納入世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)。一流大學(xué)和學(xué)科的出發(fā)點(diǎn)和立足點(diǎn)都在于人才培養(yǎng)，只有富有創(chuàng)新創(chuàng)意的人才才能成為高校教育發(fā)展的動力[4]。機(jī)電專業(yè)創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目標(biāo)是引入創(chuàng)客理念，開展創(chuàng)客教育，實(shí)施創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)，為富有創(chuàng)意的學(xué)生提供平臺，把教學(xué)與實(shí)踐、教室與工作室、知識獲取和能力鍛煉、教育文化和企業(yè)文化多方面融合，構(gòu)建一種教、學(xué)、研、做、評的環(huán)境和團(tuán)隊(duì)型的創(chuàng)新教育模式，形成“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的局面，成為我院機(jī)電類專業(yè)和學(xué)科發(fā)展的不竭動力。

（二）實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案

目前我院實(shí)驗(yàn)中心包括機(jī)械實(shí)驗(yàn)室、自控實(shí)驗(yàn)室、電工電子實(shí)驗(yàn)室，下設(shè)機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械制造實(shí)驗(yàn)室、液壓實(shí)驗(yàn)室、數(shù)控實(shí)驗(yàn)室、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室、PLC實(shí)驗(yàn)室、測控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)分室和一個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)工作室。實(shí)驗(yàn)中心主要服務(wù)于機(jī)械制造及自動化、機(jī)械電子工程、工業(yè)設(shè)計(jì)、電氣工程及自動化等六個(gè)專業(yè)，近幾年學(xué)院不斷加大實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)，從硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備到軟件實(shí)驗(yàn)教師的配置上都得到了很大改善。實(shí)驗(yàn)中心先后獲批“建筑電氣與智能化虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”以及“機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”。

我?；凇皠?chuàng)客”模式的機(jī)電專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)依托實(shí)驗(yàn)中心原有條件，引入“創(chuàng)客文化”的理念，配置“自制造”工具和設(shè)備環(huán)境，建成圖1所示情境教學(xué)工作室、機(jī)械制作室、電控制作室、資料室[5]，為學(xué)生營造注重創(chuàng)意和創(chuàng)新的、面向體驗(yàn)的、智慧的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。情境教學(xué)工作室的建設(shè)依據(jù)天津大學(xué)出版社2010年出版王宏臣等主編的《機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與零部件應(yīng)用——情境教學(xué)設(shè)計(jì)與任務(wù)》這一教材中的教學(xué)情境來建設(shè)，以便于學(xué)生在學(xué)中做、做中學(xué)，更好的培養(yǎng)學(xué)生的工程能力。機(jī)械制作室主要由零件加工設(shè)備、裝配工具（各類五金工具）及輔助裝置（鉗工臺、臺虎鉗、量具等）構(gòu)成。電控制作室用來完成創(chuàng)新作品的控制器制作環(huán)節(jié)。鑒于目前實(shí)驗(yàn)中心的硬件條件基本滿足要求，為此機(jī)械制作室以及電控制作室只需要購置一些常用的機(jī)械零件及原材料、電子器件與耗材。智能化作為創(chuàng)客研究的主要方向，使用Arduino成為創(chuàng)客空間不可或缺的基礎(chǔ)器材[6]。電控制作室購買了一些Arduino學(xué)習(xí)套件，主要有機(jī)械手套件、智能小車套件、單片機(jī)套件等。資料室需購置常用的手冊，創(chuàng)客類、設(shè)計(jì)類、電子類書籍供學(xué)生自學(xué)支撐。同時(shí)資料室還應(yīng)當(dāng)具備學(xué)生作品展示和物品存放的功能。優(yōu)秀的學(xué)生作品可以在資料室相對顯著的位置被展示和演示，一方面可以鼓勵(lì)學(xué)習(xí)作品優(yōu)秀的學(xué)生在學(xué)習(xí)上投入更多的精力，另一方面也可以激發(fā)其他更多學(xué)生的創(chuàng)意和創(chuàng)新的想法，真正營造出“創(chuàng)客”的文化。

二、實(shí)驗(yàn)室的開放運(yùn)行

基于“創(chuàng)客”模式的機(jī)電實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”的理念，在工作室、制作室、資料室的建設(shè)過程中從機(jī)械專業(yè)、工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)、自動化專業(yè)等專業(yè)的在校生中招募大二、大三及部分大四年級，不同專業(yè)的學(xué)生組成階梯型“創(chuàng)客”團(tuán)隊(duì)。一件作品往往不是由一個(gè)人完成，而是一個(gè)小組完成。小組完成作品可以集中集體的智慧，可以進(jìn)行分工或組合，發(fā)揮組員各自的長處，同時(shí)也會降低制作難度，加快完成進(jìn)度[7]。我們招募不同專業(yè)具有相同或相似興趣的同學(xué)組成創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)，可以發(fā)揮他們各自的專長，進(jìn)行分工協(xié)作。比如一件創(chuàng)意作品可以由工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的成員設(shè)計(jì)外觀，機(jī)械專業(yè)的同學(xué)負(fù)責(zé)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，自動化專業(yè)的同學(xué)完成控制電路的配置與調(diào)試。每個(gè)創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)指派一到兩名指導(dǎo)教師，可由實(shí)驗(yàn)中心或?qū)I(yè)課教師兼任。實(shí)驗(yàn)室硬件條件配置后，實(shí)驗(yàn)室面向事先組建的“創(chuàng)客”團(tuán)隊(duì)進(jìn)行試開放，開展創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)，使“創(chuàng)客”們的創(chuàng)意作品能夠進(jìn)行試制，實(shí)現(xiàn)從學(xué)習(xí)到創(chuàng)造的角色轉(zhuǎn)變。

為了保證創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，在實(shí)驗(yàn)實(shí)施前創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)成員及指導(dǎo)教師需要針對實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行詳細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)南到y(tǒng)分析和研究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程，預(yù)估實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)、疑點(diǎn)，并提出針對性的解決辦法，保證創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)能順利完成實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過一年的試運(yùn)行，有的創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)意作品成功申報(bào)了大創(chuàng)項(xiàng)目，有的創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)參與到指導(dǎo)老師的橫向課題的項(xiàng)目設(shè)計(jì)。創(chuàng)客教育強(qiáng)調(diào)教育的社會服務(wù)功能，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生素質(zhì)與社會需求的無縫對接，解決就業(yè)困難，促進(jìn)社會和諧[8]。創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)通過參與橫向課題項(xiàng)目設(shè)計(jì)相當(dāng)于直接參與了社會服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了與社會需求的無縫對接，為將來就業(yè)打下了良好基礎(chǔ)。

三、結(jié)語

創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室是高校培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力和進(jìn)行創(chuàng)客教育的重要場所[9]。實(shí)踐表明機(jī)電創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室基本能給學(xué)生提供一個(gè)自由發(fā)揮和實(shí)踐自己創(chuàng)意的環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造能力，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神提升了實(shí)踐動手能力。機(jī)電創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室雖已擁有創(chuàng)客空間所需的硬件設(shè)施和環(huán)境，但在實(shí)驗(yàn)室開放、線上交互平臺等方面仍需加大建設(shè)力度。在今后的建設(shè)中，應(yīng)根據(jù)學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的定位，不斷優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系，創(chuàng)新實(shí)踐方法與實(shí)驗(yàn)室管理模式，積極探索高校創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的有效途徑。

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Abstract：Accompanied by the tide of "mass entrepreneurship and mass innovation" and the innovation and reform of contemporary higher education，the "maker culture" in colleges and universities is gradually emerging. Taking the construction of laboratory of electromechanical specialty maker in Tianjin Chengjian University as an example，this paper systematically introduces the objective，construction plan and operation of maker laboratory in the laboratory based on the original experimental conditions. Provide reference for the construction and operation of Maker Laboratory in other colleges and universities.

Key words：maker laboratory；electrical and mechanical；construction and practice