打造开放型工程训练平台 培养具有创客精神的本科应用型人才

李疆　金开军　杨秋萍　李佳霖　安金亮　蒋泽标

摘要：地方本科高校的转型要求立足地方经济社会发展，培养技术应用型高级专门人才，各高校的工程训练中心是培养学生工程实践能力的重要平台，文章介绍了贵阳学院综合工程训练中心以齿轮创客空间为平台，以创客教育理念为引导，通过教学方法、教学手段的创新，培养具有创客精神的本科应用型人才所取得的初步成效，探论了地方高校本科应用型人才培养的新模式和新方法。

关键词：应用型人才；创客教育；创客精神

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）52-0005-03

随着我国经济建设的发展和高等教育的日益普及，地方本科高校已到了必须转型的风口浪尖，高等教育供给侧结构性改革要求地方高校逐步走出学术导向的传统办学模式，立足地方经济社会发展，培养有别于技能型人才的技术应用型高级专门人才。着眼于培养理论基础扎实，又具有较强的技术开发能力和工程实施能力的本科应用型人才，因此对本科应用型人才从能力结构上，要求学生具备发现问题、提出问题和解决问题的能力、处理多学科交叉问题的能力和终身学习的能力。

长期以来，受到研究型高校人才培养模式的影响，地方高校在教学模式上仍沿袭在单一学科领域内培养人才，使人才的知识结构单一、适应性差、人才培养目标不能与地方经济社会发展相适应，学生创新意识不强、工程能力不足，如何利用各地方高校校内工程教育环境，搭建面向地方经济社会发展、面向生产实际的跨学科工程训练平台，打造适合地方高校发展需求的创新型人才培养模式，是地方本科高校在转型发展的过渡期内需要重视和研究的问题。

贵阳学院是一所省市共建，以市为主的地方高校，也面临着同样的转型发展问题。近年来，学校以综合工程训练中心为平台，积极探索培养技术应用型高级专门人才的新模式、新方法，并取得了一定的成效。

一、引入创客教育理念，激发工程训练活力

贵阳学院为培养工科学生的动手能力和工程能力，投入了大量资金用于综合工程训练中心的建设，综合工程训练中心作为重资产部门，承担了各校的金工实习、数控实习等实践环节，但由于传统工程训练项目陈旧、实训室开放不足、教学手段落后等原因，学生对工程训练的主动参与性不高，加上工训中心学生流动性大，工程训练缺乏系统性，学生的工程能力、创新能力都没有得到有效的提高。

2014年，以贵阳学院综合工程训练中心为平台，成立了齿轮创客空间，将创客教育理念引入到工程训练教学活动中。创客教育集创新教育、体验教育、项目学习等思想为一体，通过充分利用学生的好奇心，发挥其创造力，以创客项目为载体，在创客空间的平台下，融合学科知识，培养学生首创精神、工程能力和团队意识。创客空间为学生提供了跨学科工程创新能力训练平台；搭建自由交流、分享和合作的场所；培养学生敢于创新、勇于创造的激情和信心。

齿轮创客空间实行创客会员制，以创客项目、学科竞赛项目召集跨学科学生团队；综合工程训练中心将各实训室分解为五个工作坊，用于学生创新技能训练和创客项目实现，如金工实训室建成精工工作坊、数控实训室建成智造工作坊、机器人实训室建成智能工作坊、电子技术实训室建成电子工作坊、机械创新实训室建成模型工作坊。创客空间定期举行创客训练营，为学生创客进行项目管理、创新技能、设备操作等专项训练，经考核合格的创客可全天候免费使用工训设备和耗材；创客空间通过不定期创客交流会和每年一度的创客大赛，让学生展示其创新成果，激发他们的创新热情。配合创客项目资助计划、创客导师教育计划的落实，真正让学生在综合工程训练中心放飞创新的梦想，开启创新创业的征程。

学生在创客空间中，学什么、怎么学、做什么、怎么做都有了足够自由选择的空间，与传统的教学模式有了本质的区别，因此学生主动参与训练、积极参与创新的热情高涨。自2014年以来，齿轮创客空间吸引了全校24个专业近2000名学生成为创客会员，举行了创客训练营50余期、创客交流会20余场，举办了二届贵阳学院创客大赛，完成创客项目126项，为各类学科竞赛输送优秀选手200余名。

二、强化工程能力培养，提升创新创造能力

随着“中国制造2025计划”的不断推进，急需高等学校培养一批拥有创造激情和信心，又具备较强工程能力的高级专门人才。贵阳学院是一所应用型地方高校，其人才培养总目标是培养适应地方经济社会发展的高级应用型人才，其要求是培养具有科学的知识结构、综合的工程能力、强烈的首创精神、积极的团队合作精神和有效的沟通能力的新一代社会主义建设者，为此工程训练中心在教学方法、教学手段上做了有益地探索和实践。

1.教学方法与教学特色。贵阳学院综合工程训练中心确定了“从工程实际出发，打造高规格实践创新平台，培养高级应用型人才”的建设目标，在完成金工、数控等常规教学任务的同时，以创客教育的理念积极推进一二课堂的结合、推进实验实训室开放；以“热爱、学习、创新和分享”的创客精神，激励学生主动参与创新学习和活动；贵阳学院综合工程训练中心积极探索工程训练的新模式、新方法、新体系，通过创客文化融入“知识传授、能力培养和价值塑造”三位一体的教学方式，形成了“以兴趣培养为前题、以能力训练为基础、以学科竞赛为激励、以工程项目为突破”的教学特色。（1）以兴趣培养为前题。“兴趣是最好的老师”，新生通过参观创客作品展、创客交流会等活动，感受创客创新的激情，充分培养学生的学习兴趣，提高学习热情，让学生尤其是理工科学生，逐步摆脱“应试教育”的禁锢，主动参与工程实践、创新实践，养成“学以致用，用以创新”的学习方式，实现“以教为主”到“以学为主”的转变。（2）以能力训练为基础。配合专业課程的开设，通过参与校内竞赛、创客训练营、创客交流会等形式，并根据专业不同，让学生参与机械设计、控制系统设计、普通机床操作、数控机床操作、电子制作训练、3D设计及打印、机器人制作等工程技能训练，并能完成一些简单工程的设计和施工，为下一步的创新实践打下良好的基础。（3）以学科竞赛为激励。经过系统地工程技能训练后，学生需要得到学习效果的展示和学习方式的肯定，中心组织开展校内学科竞赛（如工程训练技能竞赛、电子设计竞赛、机器人设计竞赛、自动控制大赛等）、参加校外学科竞赛（如机械创新设计大赛、工业设计大赛、电子设计竞赛、工程训练大赛、机器人大赛等）、参与创客作品展示等活动，让学生适时展示和分享自己的学习成果，以竞赛成绩提升学习的热情；通过竞赛交流学习心得，找到差距，找到努力的方向；坚定理论学习与工程训练同步提高的学习方式。（4）以工程项目为突破。通过企业合作工程项目、参与教师科研项目、组建创新团队开展创客项目等形式，为学生搭建学习与工程实践之间的桥梁，并让学生了解企业工程需求、社会发展需求和科研趋势，并把这些项目进行归纳总结作为毕业设计；同时高年级学生还可以作为创客团队的核心招募创客成员，将创新精神和创客理念进行“传、帮、带”，为工程教育赋予新的方式和内涵。

2.线上学习、线下实践的创客教育模式。（1）线上学习、线下实践。中心将主要的工程实训设备和各类学科竞赛录像录制了视频，在中心网站供学生课前预习以及自学，一可提高学生的学习兴趣，二可提高工程实训的教学效率，三可供学生在进行作品制作时，随时了解竞赛规划和设备的操作，四在视频中对安全操作进行了重点讲解，可提高学生的操作安全意识；另外中心还利用云存储系统开设了远程虚拟仿真教学，学生可以远程访问，参加数控编程、数控设备装调、PLC编程等虚拟仿真课程的自学；中心还开通了创客交流QQ群和微信群，为学生提供成果展示和经验分享的平台；经过线上的学习，学生可通过扫码的方式预约使用各工作坊的场地和设备，进行线下实践。线上线下的结合，有效提高了学生的学习效率，也为学生提供了自我管理、互助共享的学习模式。（2）教师角色转变。鼓励教师开展教学创新，围绕创客项目，强化启发式教学和分学科指导，不断提高训练内容的兴趣度、创新项目的挑战度，充分利用创客空间平台，强化教师、学生、行业的联系互动，知识共享、互助提高，培养学生终生学习的方法和习惯。在项目指导过程中，教师以“创客导师”的身份与学生进行交流，对一些难点问题和前沿技术，师生共同探讨、共同提高，有效提高了学生发现问题、提出问题、解决问题的能力。（3）合作分享的创客教育模式。为进一步提高学生的工程实践能力，中心将创客项目与毕业设计、创新创业活动紧密结合，为学生将来的就业创业打下坚实的基础。在创客教育实施过程中，要求高年级学生作为创客项目的组织者、策划者，完成创客团队组建，制定创客项目实施计划，创客成员分工，关键技术设计、创客作品推进以及专利申报等工作，教师作为创客导师对创客团队和项目进行直接指导，对于有市场前景的项目或团队，推荐进入孵化器进行创业实践。通过创客教育环节的学习和训练，不仅让学生将工程训练内容应用于实际的项目中，让学生掌握工程项目的基本运作方式，而且让学生对创新创业的过程和方式有了一个全面的了解。（4）一二课堂相互促进。工程训练不能脱离开专业课程为基础的一课堂的学习，创客教育需要以专业教育为基础，形成跨学科交叉融合的新型教学体系。充分利用创客空间平台，通过二课堂教学、实践、竞赛、交流等方式，让学生将一课堂学习的知识在实践项目中进行强化、消化、吸收和应用。创客空间为学生提供了学以致用的场所和条件，不仅有效地促进了一课堂的学习，提高了学生的自主学习能力，同时也提高了工程训练的系统性和科学性，将工程训练从传统的技能训练向培养学生设计能力、工程实现能力和沟通交流能力方向发展。

三、本科应用型工程训练的发展及思考

工程训练的核心是动手、实践和训练，工程知识获取的最终目的在于工程应用和工程创新。无论是创客项目、学科竞赛或创新实践，其根本目的是引领学生从创新过程中深入进行理论学习和理论提升，从而体现本科应用型人才以创新精神综合运用知识解决实际工作问题的能力。

贵阳学院综合工程训练中心将创客教育理念融入工程训练创新教学体系中，以创客精神激励学生自主学习、勇于创新，以创客空间为学生搭建开放、包容、共享的创新环境，有效地激发了学生的学习兴趣和创新热情，取得了一定的教学成果，尤其在学科竞赛上效果尤为明显。但从地方高校转型发展的时代内涵来看，立足所在地区的经济社会发展，走“产学研一体化”特色发展模式才是工程训练培养应用型人才的核心价值所在。因此，以学科竞赛为代表的工程训练教学成果或以创新成果为目标的创新训练只是工程训练的初级目标，我们的终极目标应定位于为地方经济社会发展服务，以技术服务、技术改造、产品研发等形式为生产一线服务，实实在在地解决生产过程中的技术难题，将创客空间扩展到区域经济建设这个主战场，将“学生创客”放到促进社会发展这个大环境中进行“淬火”，让他们成为推动社会发展进步的源动力；让“学生创客”的“创客精神”叠加上爱国、爱家乡的情怀，成为建设创新型国家、创新型家乡的社会责任感，推進区域经济的发展，推进国家的进步。

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