智能制造类大学生创客空间建设与技术研究

易后余

一、建设背景及意义

2012年美国政府推出了一个新政府项目，未来四年在 1000 所美国学校引入配备 3D 打印机和激光切割机等数字制造工具的创客空间。国外目前约有 1000 多个可以分享硬件和生产设备的创客空间，并且还以惊人的速度增长。

事实上，新技术正引领制造业走进了一个新的方向，即个体制造时代，实现全民创造，并改变世界的经济格局，进而改变人类的生活方式。随着产品设计和原型生产的加速，以及每个人创新能力的爆发，将建立一个关于制造品的“长尾”，“创客”将作为新工业革命的“长尾”而出现。

二、智能制造类创客空间在教育发展中的重要作用

1.培养学生解决问题的能力

高等教育正在从传统教育文化向学习型文化转变。将创客空间整合进实验室，能够启迪学生的创新思维，培养学生解决关键性问题的能力及创造能力。创客空间提供一个“玩”的场所。正如Stuart Brown 博士所说，通过“玩”，我们会偶然发现新的行为方式、思想、策略、运动或者存在方式。创客空间倡导创造文化，鼓励学生结合各自的研究方向，自己动手去发现问题，训练学生解决问题的技能。通过一个从头脑风暴到解决方案测试再反馈到设计的循环过程，以达到解决问题的目的。

2.适应教学实践改革的趋势

2014 年的地平线报告指出： “世界各地大学校园教学实践的焦点正在发生转移，各个学科的学生正在通过制作和创造的方式进行学习，而不再是課程内容的单纯消费者。”这种教学模式下，学生的作业已经进化成一种成果，可以是海报、演示文稿、视频、教程、各种原型和模型。高校实验室创客空间，满足了课程改革的需要，促进学生与科技前沿的零距离接触，拓宽了学生眼界，支持知识创新和知识消费。

3.提供学生的创业机会

创客空间提供了创意孵化器的空间环境，具有使想法快速成型的工具，使学生接触到最先进的技术，有更多自愿的、创造性学习的机会，从而带来创业机会。例如，3D 打印机具备可获取性和低成本的特性，再加上制造软件就能使任何人成为一个制造者，能够运用技术创造创新性的方案去解决现实世界中的问题。

三、智能制造类创客空间的建设路径

1.创客空间的智能化改造。创客空间是一个实验、创新和学习的空间，为人们提供场地、材料、工具、设备和技术，使其能够进行动手性探索与参与性学习，一般开展以下服务：提供各种工具和技术； 方便小组交流、分享知识和资源； 提供个人做项目的空间； 提供开放的环境来表达创造力和创新力； 提供制作项目原型的工具。而创客是一群创新的人群，因此创客空间也需要进行智能化设计和改造，以区别于普通的实验室。空间的智能化改造主要分为硬件改造和软件改造。硬件方面引入进行创新过程所需的一些设备，比如3D打印机，切割机，铣床等。同时装修风格也需体现创意感。软件方面需要结合当今流行的一些主流技术，比如云计算，物联网等概念。从门禁系统到空间智能化设备的布局，都体现物联网的概念。

2.创客技术教学研究。全球创客运动的蓬勃发展为教育的创新改革提供了新的契机。创客技术教育是一种融合信息技术，秉承“开放创新、探究体验”教育理念，以“创造中学”为主要学习方式和以培养各类创新型人才为目的的新型教育模式。做中学、快乐教育、大成智慧、构造论是创客教育背后的核心理念。创客技术教育具有无限的价值潜能，将对个体发展、课程改革、教育系统变革以及国家人才战略产生重大影响。创客技术教育的实践框架需要从创客环境、创客课程、创客学习、创客文化、创客教师队伍、创客教育组织、创客教育计划等多个方面协同推进。

创客设计的技术覆盖多个学科，以电子信息类技术为主，结合学校已有的条件，主要包括以下五个方面的研究。

1）以信息素养的培养作为核心理念。在信息社会中，信息的获取、识别、加工和发布是生存的必备技能。在创客空间里，学生将会体验这样的完整流程，人和人之间信息的传递、人和计算机之间信息的传递、计算机与计算机之间，所有这些信息交织成一张信息网。在信息技术创新过程中，学生将会通过实践活动，充分体验和了解信息技术。

2）通过生活情景创设，引导学生主动构建信息知识与能力。创客技术知识不是为学而学，而是为用而学，如在认识光电传感器的时候，通过生活中常见的感应门和感应水龙头的引入，增加学生的亲切感，消除陌生感。

3）直观可见互动性强的教学技术。学生学得的软硬件知识，信息技术文化知识，通过动态在线图形化编程交互技术，将效果直观展示在眼前。并提供在线交流平台，构架B/S和移动端的APP应用软件，形成线上线下一体化全方位交流。为创客作品和技术的分享和交流提供平台。

4）注重时代特征的信息文化传达。在课程体系中，每一个知识点都不是单纯的知识和技能学习，学生通过知识点能了解到相关的前沿科技知识和信息文化内涵。如导购机器人的设计是对未来生活的设想；通过超声避障机器人的设计，学生能够了解到雷达探测技术的由来和发展过程。

四、创客产业孵化

对于每一个学生的成果，进行市场调研和论证，对于一些有市场前景的成果进行相应的成果孵化和创业辅导工作。打造良好创业创新生态环境与风险投资合作建立了以产业链为支撑的孵化中心，利用专门的投资基金支持孵化器内创客项目。对于具有市场前景的项目，采用新兴的众筹模式，通过科普云等网络平台向广泛的社会公众发布创客的创意设想与商业计划书。用户可以对感兴趣的项目进行投资，为创客的创新活动提供一定程度的资金支持。

参考文献：

[1]方可人，周荣庭. 创客空间：一种推动科学普及发展的创

新路径，中国科学技术会议2014年

[2]王敏，徐宽.美国图书馆创客空间实践对我国的借鉴研究

图书情报工作，2013（12）97-100.

本论文是宁波市科技局科研项目“海蓝宝众创空间建设”阶段成果，项目编号：2016A410020；同时是宁波市教育局重点课题“基地项目平台窗口”四轮驱动创业模式阶段研究成果，项目编号：SZZD201611。