创客实验室在高校环境工程专业中的建设与应用研究

陈俊　金杰　俞志敏　吴克　岳梅　邓呈逊

摘 要 环境工程作为一门交叉专业，涉及物理、生物、化学等方法。正是这种交叉学科，为创客在学习和研究环境工程科学技术上提供无限可能。高校实验室和研究平台的开放为创客实验室的建立创造了条件。高等学校宏观上支持，教师的指导，团队的建立等方面促进创客不断的成长发展。通过相应的激励机制和产学研的对接促使创客们在创客实验室发挥创新的才能。通过创客实验室的建立与应用，让创客们创新地完成创新创造创业，促进环境工程专业的发展。

关键词 创客实验室 环境工程 建设与应用

发展是硬道理，人才是推动发展的“第一资源”，创新是引领发展的“第一动力”。创客是新技术条件下从事创新、创造和创业的人，是实现发展的基石。随着“大众创业、万众创新”时代的到来，“创客”拉开这个时代的大幕，必将成为中国经济未来增长的动力源泉。[1]大学生在创新、创造和创业能力的培养是当代高校人才培养的重点，作为大学生能力培养的重要平台——实验室，是学校实行大学生的能力培养平台，[2，3]随着创客的发展，创客实验室如何嵌入教学中，如何发挥创客在实验室积极从事创新创造活动。

环境工程专业作为一门交叉专业，涉及物理、生物、化学的方法，是一门理论性、创新性、实践性强的综合交叉专业。正是这种交叉学科，从这些交叉性方面入手，在学习和研究环境工程科学技术上提供无限可能。[4]本文对创客实验室在环境工程专业教学中嵌入进行了研究与探索。

1 环境工程创客实验室如何建立

环境工程创客实验室首要的问题就是建立实验室，如何创新性地建立创客实验室，创客实验室有别于传统实验室的建立。

高校实验室是进行实验教学和科研的重要基地，是培养学生创新能力和动手能力的重要场所。环境工程专业实验主要分为环境监测实验室、水污染控制实验室、大气污染控制实验室、固废处理处置实验室、物理性污染控制实验室、环境微生物实验室等，[5，6]这些实验室在满足本科教学的需求的同时，对于一些监测分析设备可嵌入加以利用，特别是一些大型的设备，这些设备为创客实验室建立提供了条件。

此外，高校实验室有一些省部级的重点实验室、研究中心和研究机构，这些实验室和研究中心具备很多的大型仪器，如原子吸收光谱仪、液相色谱仪、气相色谱仪、扫描电镜等仪器，创客实验室不可能为了创新创造项目而购置这些大型仪器，让这些大型仪器在不影响研究的需求情况下，作为创客实验室的研究基础设备。

环境工程创客实验室在实验过程中，涉及到很多都是一些小型设备，如分光光度计、搅拌器、马弗炉等，根据环境工程创客实验室的需要，对这些小型的设备，可以通过学校的一些项目进行建立，如大学生创新训练计划，创客实验室建设计划等。

通过高校环境工程实验室开放，特别是教学实验室大型仪器的开放，以及创客实验室自身发展的需要，建设成高校创客实验室。

高校实验室开放后，需建立起基于互联网加的创客实验室共享平台，让建立起来的创客实验室不仅仅为环境工程等某个专业使用，而且让更多的创客能够利用现有的创客实验室，只要有创客管理的许可，即可利用现有创客实验室进行创新活动。

2 如何让环境工程专业学生成为创客

创客实验室建立后，如何使环境工程专业学生成为创客，这是创客实验室发挥作用的关键步骤。

首先，高等学校宏观政策上支持。高校出台相应的鼓励政策，鼓励学生从事创客，对从事创客的学生在评优上有所倾向。高校自身要积极营造创新、实践、分享的创客文化氛围。[7]通过举办挑战杯、创客大赛、和环境工程相关的环保大赛等形式，让学生们希望自己能够成为创客。高等学校的教务部门，根据专业情况，优化培养方案，开发出专门的创客教育课程，将创客教育融入人才培养方案体系。如环境工程专业，其是一门交叉学科，针对环境污染问题，可以开发出设计化学催化氧化、生物培养驯化、物理分离等课程，融入课堂教学，来解决环境污染中污染物处理问题。从各个学科，各个角度来培养学生，使学生成为具有创新意识、创新思维及创新能力的创客。高校需强化服务保障，完善服务支持体系，特别是经费保障。其次，教师的引导。高校教师与小学或者中学教师有所不同，高校教师肩负着科学研究的职责，因此，作为大学生创客的主要导师，高校教师在引导大学生创客方面发挥着重要作用，需加强队伍建设，打造高水平师资，特别是专业教师如环境工程专业教师，其在授课过程中即可鼓励大学生成为创客，进行发明创造。专业教师同时可以根据工作中的一些科研项目，和大学生的一些创新想法进行结合，以项目为支撑，吸引大学生从事创客的活动，引导大学生从事科学研究。然后，重点从大学生本身入手，由老带新，有成熟的创客引导新的大学生进入创客团队，通过成功创客的案例宣讲，帮扶，以一带一等多种形式。同时，成立创客协会，建立学生创客团队，比如环境工程方面的环境材料创客团队，固体废弃物资源化利用创客团队，对进入的大学生进行培训，根据学生兴趣入手，开展创客活动。此外，结合一些产学研的企业，比如环保公司，他们在发展过程中一些技术问题，如染料废水脱色剂研发、重金属捕捉剂等需要根据环保问题不断研发，通过这些环境工程专业相关的实际课题的设立，企业技术人员的交流，吸引大学生从事创客的工作。

通过对大学生的激发和激励，使越来越多的大学生成为创客，学校、教师、企业对大学生成为创客建立激励机制，对从事创客的学生进行奖励。通过各种方式激发大学生愿意成为创客。

3 创客在创客实验室如何积极从事创新活动

创客实验室建立后，创客们来到创客实验室，他们如何积极从事创新活动？创客实验室建立各项制度，如管理制度，奖励制度，特别是奖励制度尤为重要，对进入创客实验的创客，根据一些课题、环保问题、创新想法，对这些有初步创新想法，对其进行鼓励，积极引导。对正在从事创客活动的大学生，创新的过程比较艰难，这些创客们不仅要完成正常的教学内容，而且还要完成创客项目，从学校从事创客的大学生奖励中，或者从一些科研项目中，对这些创客通过一定的经费给予学生补助。对最终获得的成果的创客，对其成果进行保护和利用以及奖励，如申报专利，参加竞赛，按照成果情况给予奖励。如环境工程发明一种新材料或者新设备，这些都可以申报专利。获得的这些专利或者成果，让创客们进行一些大赛等各方面的评比。让成果能够得以快速的转化，如和产学研企业进行对接，进行企业转化，从而使创客们享受创客的成果。此外，对于创客和创客实验室，教师对于在创客们发挥重要作用，教师不仅起到直接管理人员的作用，而且更重要的是起到导师的作用。高校对从事创客实验室管理和指导教师，其工作量考核上进行加分，或者绩效方面有所倾向，让教师们愿意成为创客实验室管理和创客的指导教师。[8]

4 结论

创客实验室在环境工程专业教学中嵌入发展是一项系统性工程，需要从创客实验室建立、创客们的形成到创客们发挥创客的作用等方面进行系统协调。通过高校实验室的开放、高校政策的配套，教师角色的重塑，产学研的结合，使得越来越多的大学生成为创客，创客实验室最终在环境工程专业乃至其他专业中发挥创新、创造的功能。

参考文献

[1] 黄兆信，赵国靖，洪玉管.高校创客教育发展模式探析[J].高等工程教育研究，2015（4）：40-44.

[2] 杨刚.创客教育：我国创新教育發展的新路径[J].中国电化教育，2016（3）：8-13.

[3] 王德宇，杨建新，李双寿.国内创客空间运行模式浅析[J].现代教育技术，2015.25（5）：33-39.

[4] 徐忠，赵丹，李俊生，等.环境工程专业实验室建设与管理初探[J].实验室科学，2014.17（6）：172-174.

[5] 伍扬.高校实验室开放管理机制的研究[J].实验室建设与管理，2012.29（8）：178-181.

[6] 刘林涛，田慧珍.高校实验室改革与发展研究[J].中国现代教育装备，2013（15）：25-27.

[7] 徐礼生，高贵珍，赵亮，等.创客背景下的食品加工与检验实验室平台建设的研究与探索[J].安徽农学通报，2015.21（24）：146-147.

[8] 付志勇.面向创客教育的众创空间与生态建构[J].现代教育技术，2015.25（5）：18-26.