工程教育及學科競賽融合的創客實驗室建設

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摘要:近年來，創客實驗室的發展尤為迅猛，對傳統的教育模式逐漸構成挑戰。迎著創新創業教育發展的浪潮，深入分析了創客運動對創新創業教育發展的推動作用，安徽工程大學創新學院在已有的基礎設施條件下，逐步建設成一個將工程教育與學科競賽相融合的創客實驗室。

關鍵詞:工程教育;學科競賽;創客實驗室

隨著創新概念和模式的發展，積極鼓勵跨學科知識的整合，通過工程創新與資源整合來促進科學技術的發展已經成為必然趨勢。十八屆黨代會提出了提高自主創新能力，實施創新創業人才為主的國家創新戰略，在2020年使我國成為創新型國家，高等院校要以提高學生創新能力為核心，全面樹立大學生創新和創業精神，特別注重弘揚創客運動先鋒，不怕失敗，建立起一個重視創新、敢于創業的社會，培養全社會的創新文化。大學生就業體制的改革，使大學生的就業成為高等學校應屆畢業生必須要考慮的問題。創客實驗室可以激活大學生的潛力，培養大學生的動手能力和創新思維。將學科競賽和工程教育相融合，可以充分利用學科競賽平臺，以案例式教學模式，把理論知識穿插在實際的比賽中對學生進行傳授。在創客實驗室中老師也可以將學科競賽中的具體問題下達給學生，引導學生進行思維訓練，學生在已有的知識基礎上運用工程的思維方式解決問題，充分發揮學生的創造力，實現學科競賽和工程教育的相互促進。學生在創客實驗室中，既能鞏固專業知識，又能鍛煉解決實際問題的能力，為以后從事科研活動奠定了扎實的基礎［1－2］。

一、創客實驗室建設當前的若干問題

1．單一的實驗場地支持目前，很多高校創客實驗室只是為學生提供相應的學習場地、活動交流空間和配套的硬件設備。創客實驗室不僅僅是活動場地的提供，更重要的是提供一整套的創業創新服務，邀請專家、資深學者定期開展培訓和咨詢研討會、學生參加學術競賽、創建訓練營等活動每項都很重要，不僅需要為大學生提供理論知識教育，還需要創建一個與其他高校學生競爭的平臺，這樣才能夠激發學生的創造性思維，并將自己的開創性思維在競賽中體現出來，最大化的發揮自己的潛能。2．忽略創客實驗室的重要性、缺少校企合作部分學校提出創新型實驗教學，但是都僅僅只是在學校里簡簡單單的上幾節實驗課，更甚者只是提供幾門選修課程，不注重創新實驗室的建設。現在大多數高校的社團，初衷都很好，吸引了大量大學生的創業理念，但是卻沒有形成一個完整的體系，沒有相關的培訓指導，沒有能把想法變成現實的資源。創客實驗室不僅要整合內部資源，鼓勵教師和學生積極參與競賽教育，還需要有政府、企業提供相應的資源，只有在政府、企業和學校都大力支持的情況下，創客實驗室才能達到真正意義上的競賽與教育相結合［3－5］。

二、創客實驗室的建設探索

1．創客實驗室建設基礎創客實驗室不同于傳統實驗室，也不是單純的專業科研研究室，是融合包括教學、體驗、借鑒、創新和實現的工程型人才培養體系而構建的，需要從整體上考慮，結合學校現有的條件進行設計。(1)師資力量:安徽工程大學創客實驗室擁有一批教學經驗豐富的指導教師，其中國家級優秀教師2人，教授12人，副教授24人，擁有博士學歷教師18人。近幾年獲得省級教學成果特等獎1項、一等獎3項、二等獎3項。項目主持人為創新學院副院長，全國優秀教師，長期指導大學生創新創業教學工作。(2)企業扶持基礎:目前和多家上市企業共建的實驗室，支持大學生的創新活動，與深圳配天集團、安徽鑫龍電器股份有限公司、廣東瑞德電子股份有限公司和英唐電子科技有限公司等上市企業聯合建立了實驗室。同時也和眾多中小企業建立產學研合作。(3)實驗設備和場地:創新學院依托電氣工程學院省級重點實驗室構建智能電網中心，與深圳配天集團建立“先進數控技術聯合實驗室”、與安徽鑫龍電器股份有限公司聯合建立“電器技術研究所”、與廣東瑞德電子股份有限公司聯合建立“瑞德創新實驗室”、與英唐電子科技有限公司建立“智能控制聯合實驗室”，擁有一批實驗設備和實驗場地(電工電子學實驗中心)，這些都為創客實驗室提供了較好的實驗條件。2．創客實驗室相關建設(1)線下實體實驗室建設為了開展相應的交流互動，創客實驗室建設了必要的硬件設施，如激光雕刻機和3D打印機等，還配備了必要的電子儀器設備如數字示波器、邏輯分析儀和無人機套件等。線下實體實驗室主要包括授課區、工作區、制作區、產品演示場地等4個實體功能區，創客實驗室的區域規劃圖如圖1所示。授課區主要用于教師、企業人員等對創客進行授課;工作區主要用于創客進行交流討論，為創客們提供一個線下交流溝通的平臺;制作區主要是創客們利用基礎創客工具以及3D打印設備進行加工制作的區域;產品演示場地用于產品的調試和練習操作，進行各種競賽活動;工程訓練中心和相關專業實驗室為創客工作提供相應的支持.(2)線上交互平臺建設創新學院專門建立了創客實驗室網站，為創客們提供了一個交流互動、分享創意、展示推廣的線上交互平臺。大學生創客們可以利用平臺進行創意的分享與交流，創新創業計劃書的等;企業可以通過平臺對創意項目進行投資，對自己的產品進行營銷;投資者們可以通過平臺對大學生創客的創業項目進行輔導，進行創業項目的孵化［7］。3．建立創客實驗室“五元”互動體系所謂“五元”，即為學生、教師、創業公司、科技公司和投資公司。打造“企業+學校+學生”零距離平臺，將科技公司、創業公司和創業投資機構三類群體對接到零距離平臺，實現科技公司對學生技術指導、創業公司激發學生創新創業熱情、投資機構提供高效創業環境，其“五元”互動體系結構圖如圖2所示。在培養學生創業同時，也為學生就業建立有效企業對接平臺，實現真正意義的校企共建創新創業環境。4．建立“3個課堂”高度融合的人才培養模式將創客實驗室融入現有人才培養模式中，形成了第1課堂的理論教學、第2課堂的學科競賽、和第3課堂的創客實驗室一起構成的完整的人才培養模式，三者之間的關系如表1所示。第1課堂以理論教學為主，以教師為中心，主要學習理論知識;第2課堂是學科競賽，以學生為中心，主要鍛煉學生的實踐能力;第3課堂是創客實驗室，主要是各種合伙人進行創新創業，并對產品和創意進行孵化。只有通過3個課堂的高度融合，才能培養出全方位、高素質的綜合性人才.

三、創客實驗室建設成效

1．建立創新創業的氛圍。全校范圍內不同專業、不同年級的學生都可以在這個創客實驗室里分享自己的創意，通過平臺線上相關的創業公司、投資公司和科技公司的幫助，實現自己的創意，建立起一種人人創業，萬眾創新的校園創新氛圍。2．通過項目階段運行和各項創意活動的開展，形成多項開源硬件創意產品，并將其知識產權化，學生團隊在近五年獲得國家專利100多項，其中發明專利12項。3．培養出能夠參加各類競賽、爭取優異成績的創新型學生團隊，通過這個平臺，可以鍛煉學生實踐動手的能力、克服困難的能力、團隊協作的能力和創新創業的能力。學生團隊在近五年的學科競賽中獲得國家特等獎2項、一等獎4項、二等獎15項。2015年，大學生團隊獲得全國大學生電子設計競賽全國一等獎3項。同時，2014年、2015年連續二屆獲得安徽省電子設計競賽TI杯(本科組排名第1)。在2016學生參加西門子自動化挑戰賽中獲全國特等獎1項一等獎1項、二等獎1項，創造我校歷史最好成績。4．總結創客實驗室建設和運行的相關經驗，形成了一個具有啟發引導作用的創新型的師資隊伍，改進和完善了新的課程教學體系。

結語

雖然創客實驗室里的創客都是以自主學習為主，最大限度的發揮自己的想像力和創造力，但是適當的引導還是必要的。學生在入學時對于專業的學習是有興趣和好奇心的，但是因為前期枯燥理論課的學習將學生的興趣和積極性消磨殆盡。將學科競賽的知識點分解成子項目，對剛進入創客實驗室的學生進行項目訓練，以調動其積極性，通過這樣的方式將學生聚集在一起，引導學生和創業公司、投資公司等進行溝通。通過摸索，以期建立一套創客實驗室良性運行的流程。創客實驗室把學校和企業技術無縫地銜接到一起，讓學生畢業后不需要長時間的培訓，就能馬上在企業中勝任相關專業的工作，形成學生個人和企業的雙贏模式。

參考文獻

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［4］楊建新，孫宏斌，李雙壽，付志勇，顧學雍．美國高校創新教育實驗室和社會創客空間考察［J］．現代教育技術，2015(05):27－32．

［5］徐清華，胡維佳．從理念到實體———美國麻省理工學院媒體實驗室的創建［J］．世界教育信息，2009(04):67－70．

［6］倪丹，張俊國，高旋．基于校企合作平臺的創客實驗室建設研究［J］．成都工業學院學報，2017(03):92－96．

［7］方剛．測繪信息創客實驗室建設的探索與實踐［J］．凱里學院學報，2017(06):151－153．

作者:王冠凌 王正剛 單位:安徽工程大學電氣工程學院