创客教育驱动工程训练发展 清华大学基础工业训练中心 李双寿.

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1 创客教育驱动工程训练发展 清华大学基础工业训练中心 李双寿

2 Why？ 工程训练的价值链？ 微观：内容和环节 介观：体系和目标 宏观：功能和定位 Q：和院系学科人才培养目标的关系？ Q：产出是什么？
A：hammer designing myself + PLM + internet 介观：体系和目标 Q：和院系学科人才培养目标的关系？ A：工程学科 a 2 k of ABET， 其他学科 engineering quality 宏观：功能和定位 Q：产出是什么？ A：makers

3 清华金工(工训)的演变 年份 基地名称 课程 教学目标 1922 土木工程馆的手工教室（手工厂房，后改称工艺馆） 手工课
系专为教授工程学学生，以备教授实习之用 1925 先后称为手工工场、木工厂、金木工厂。下设金工场、锻工场、铸工场和木工场。1932年归机械工程系领导。 机械技艺课 在使学者习知机器作用之原理，除课堂研究外，并有各种工厂之参观，使之确知近代机器之运作，实际工作略分木工、泥工、电工等。使学生具有将来研究各种工程之相当准备，上学期实习木工及模型制法，下学期实习各种锻炼及冶炼法。 1936 金木工厂，设金、铸、锻、木4个工厂。 金木工实习 以造就各项专门人才为目的。注意各类机械之制造及装卸、试验及比较等，均施与充分的训练。 1937 南迁，改称机械实习厂 1946 迁回，改称金工厂 1952 院系合并，改称实习工厂。 金工实习 通过实习学习机械制造过程的基本知识，为学生学习金属工艺学课程打下感性认识的基础，培训一定的操作能力。木模、铸、锻、焊、车、铣刨、磨、钳等工种。 1956 将水泵零件安排在教学实习中，金工实习结合实际产品生产。 1958 综合机械厂 生产劳动 “长工班”。参加劳动锻炼，在干中学习。 1961 综合机械厂划归科学生产处 教学实习要尽可能结合实际产品生产来进行。基本要求为转变思想，学习知识，培训技能。 1968 与设备制造厂合并改称机械设备厂 1970 与冶金系、动农系合并改称汽车厂 学工劳动 让学生参加生产实践，进行劳动锻炼。 1972 机械厂 1975 与机械系合并改称机械系厂 1977 厂系分开，恢复机械厂，分出设备仪器厂。

4 清华金工(工训)的演变 年份 基地名称 课程 教学目标 1978 在全国率先恢复金属工艺学教研组。 金工实习
学习知识、培养能力、培养思想作风。 1985 在全国率先成立了电子工艺实习教研组，创建电子实践教学基地。 由过去单一的承担金属工艺学教学实习，逐步过渡为多层次、多形式、全过程的实践教学、勤工俭学和课外科技活动的基地。 金工实习， 电子工艺实习 通过教学实习，在教师和工人的传授和辅导下，使学生学习基本工艺知识，掌握基本操作技能，接受基本的思想作风教育。 课程的三项基本要求：重点突出能力培养，广泛开展教学方法的改革；抓教书育人，强化德育教育，并落实到具体环节；抓教学内容的改革，充实新技术、新工艺，如微机数控车床加工、微机数控线切割加工等。 1996 整合金属工艺学教研室、电子工艺教研组、机械厂、科教仪器厂，组建基础工业训练中心。 电子工艺实习，工业系统概论 以学生为主体，教师为主导，实验技术人员和实习指导人员为主力，理工与人文社会学科相贯通，知识、素质、能力协调发展，着重培养学生的工程实践能力、综合素质和创新精神。 2009 成立基础工业训练中心，作为机械工程学院的组成单位，纳入学校教学工作体系，统筹规划、具体实施全校工程实践教学和相关科研工作。 融工程能力训练、工程素质训练、创新思维训练于一体的课程体系 学生主体、创客驱动、跨界融合，知识传授、能力培养和价值塑造协调发展；以制造工程和技术为载体，着重培养学生的工程实践能力、工程文化素质、创新思维和首创精神。

5 中国工程教育人才培养目标的演变 以培养通用工程人才为主 学习前苏联，按照产品设置专业，培养专门的工程师 新中国成立后
学习美国，以培养高级专门人才为主，受工程科学化影响，实际上培养的是工程科学家，即科学范式下的工程教育模式 1978年改革开放后 2000年后 学习欧洲模式，提出同时培养工程科学家和工程师 实施“卓越工程师教育培养计划”，培养研究型、设计型、生产型、服务型等四类工程师人才，中国工程教育开始了从培养工程科学家到培养工程师的转变，即工程范式下的工程教育模式 2010年后 ---引自余寿文教授的报告

6 创新驱动是世界大势所趋 创新创业文化逐渐形成
创造：指在理论基础的指导下，通过实验摸索等方法，形成一种原 来不存在的物质或精神意识形态。 创新：指在原有的物质精神基础上，进行一定的改革更新，对原有 事物的功能、价值等方面进行一定的提升。 五种情况：（I）引进新产品；（2）引用新技术，即新的生产方法；（3）开辟新市场； （4）控制原材料的新供应来源；（5）实现企业的新组织。熊彼特在1912年出版的 《经济发展概论》 创业：是将创新或创造出来的新事物转化成为具有最大社会化价值 的一个过程。 不仅仅包括物质、技术手段、方法方式等方面的创新改革，新型物质材料的开 发等等，更多的是包括了一种新的业务模式、新的商业手段、新的理念、管理 意识等。 创新创业：是指基于技术创新、产品创新、品牌创新、服务创新、 商业模式创新、管理创新、组织创新、市场创新、渠道创新等方面 的某一点或几点创新而进行的创业活动。

7 创客运动兴起 美国白宫创客嘉年华 Today’s D. I. Y. Is Tomorrow’s ‘Made in America’
Barack Obama宣布2014年6月18日为“National Day of Making” White House Maker Faire

8 创客运动兴起 创客Maker/Hacker：起源于DIY（Do It Yourself）。极客、黑客
指出于兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实的人。 创客群体：创客借助发展迅猛的互联网展示各自的成果，并互相交流学习，形成一个个创客社交群体。 创客空间：创客群体随着水平的提升，逐渐汇集成了整个社群在技术水平和规模上的优势，涌现出各类不同定位的创客空间的雏形。 最早起源于MIT的Fab Lab。基于对从个人通讯到个人计算，再到个人制造的社会技术发展脉络，试图构建以用户为中心的，面向应用的融合从创意、设计、制造，到调试、分析及文档管理各个环节的用户创新制造环境。 创客运动（Hackerspace movement）：创客空间、创客社团兴起，逐渐为人们所熟悉，也开始成为引领全球新工业革命的新助推器。 创客精神：首创与开源、协作与分享、注重企业家与团队精神、并强调将梦想变成为现实。 众创空间：是在创客空间、创新工场等孵化模式的基础上，大力发展市场化、专业化、集成化、和网络化，实现创新与创业、线上与线下、孵化与投资相结合，为小微创业企业成长和个人创业提供便利化、低成本、全要素的开放式综合服务平台。

9 创客运动兴起 创客运动=创客+互联网+产业
“创客运动”是让数字世界真正颠覆现实世界的 助推器，是一种具有划时代意义的新浪潮，全球 将实现全民创造，掀起新一轮工业革命。 随着数字设计与快速成型技术赋予每个人发明的能 力，“创客”一代使用互联网的创新模式，必将成 为下一次全球经济大潮的弄潮儿。 在这个定制制造、“自己动手”设计产品、创新的 时代，数以百万计发明家和爱好者的集体潜力即将 喷薄而出，全球制造业将由此而掀开新的一页。 在接下来的十年里，人们会将网络的智慧用于现实 世界之中。未来不仅属于建立在虚拟原则之上的网 络公司，也属于那些深深扎根于现实世界的产业。

10 创客教育 “五四”青年节前，收到你们的来信，被你们的活力所感染，更为你们的创新精神所打动。创客将奇思妙想转化为现实产品，这与刻在你们校园日晷上“行胜于言”的校风相得益彰。毫无疑问，学习是学生第一位的任务。我希望当代大学生要有钻研学问的精进态度，学好基础知识，提高基础本领，筑实基础研究，在学习中不仅要向书本学习，也要向实践学习。与此同时，也应鼓励勇于打破常规创新创业的开拓精神。 　　“大众创业、万众创新”，核心在于激发人的创造力，尤其在于激发青年的创造力。青年愿创业，社会才生机盎然；青年争创新，国家就朝气蓬勃。 　　我很欣赏你们信中所说的，在创客的时代，创造不再是少数人的专业，而是多数人的机会。搭台，为创客们施展才华、实现人生价值提供政府将会出台更多的积极政策，为“众创空间”清障更加广阔的舞台。 　　希望你们不断丰富创客文化，把创客种子在更大范围播散开来。有机会我会去清华大学看望你们的创客团队。向老师和同学们问好！ ----李克强总理2015年五四青年节给清华创客们的回信

11 How？ 清华iCenter 1万余人 服务于双创教育的跨学科创客实践平台 4、 社会服务 智能制造平台 开放共享机制 创新生态环境
高水平创新创业服务平台 清华iCenter industry interdisciplinary innovation international “I” 开放的创新创业教育平台 约1000学生 服务于双创教育的跨学科创客实践平台 约2600学生 约3000学生 先进的制造工程实训基地 跨学科工程素质教育基地

12 实现跨院系“融合”/ 与传统专业“融合”/ 统筹第一和第二课堂
创新创业教育 融入培养体系 Integrating the innovation and Entrepreneurship Education into the talent cultivation system 能力 全体 学生 智 实践能力、跨界合作能力、创新思维能力 志 价值 创新精神、创业意识 社会责任感、人文情怀 知 设计思维、开发工具、 制造技术、创新创业知识 知识 　　10.22 近年来，清华大学重点打造“兴趣团队”“创客空间”和“x-Lab”“三创”平台，不断完善创新创业教育体系。为推动高校创新创业教育改革，清华大学提出深化创新创业教育改革的“融合”计划，将创新创业教育融入培养体系。 　　一是冲破院系藩篱，建立学科交叉的辅修专业，探索跨院系培养创新人才的新机制，实现跨院系“融合”。今年开设了互联网金融与创业辅修专业，成为学校首个创新创业本科辅修专业，已招收78名学生。启动了跨院系交叉的技术创新创业辅修专业，首批有智能硬件（信息学院和美院合作）、机器人（机械系和信息学院合作）、智能交通（信息学院和汽车系合作）3个方向。在美国建设全球创业学院（GIX），已启动的首个双硕士学位中，由中美双方跨院系设计培养方案。 　　二是与传统专业“融合”。首先是创新创业教育的通识化，今年面向全校开设了通识课“创业导引”。目前建设了14门挑战性示范课，如“跨学科系统集成设计挑战”，这类课程围绕当前全球挑战性问题设计，采用小班上课。此外，今年5月，学校推出学业评价体系改革方案，变百分制为等级制，分12个等级，鼓励学生将课程选择的着眼点重新放回到对自身发展真正有益的能力和素质上。 　　三是统筹第一和第二课堂，推进创新创业教育可持续发展，代表性的活动和赛事有清华创客日和校长杯创新大赛。 　　（编者注：本文选自《“深入推进高校创新创业教育改革座谈”发言摘编》） 实现跨院系“融合”/ 与传统专业“融合”/ 统筹第一和第二课堂 创业创新教育：培养最具有开创性个性的人，包括首创精神、冒险精神、创业能力、独立工作能力以及技术、社交和管理技能的培养。--1991年，东京国际教育会议。

13 国家级数字化制造系统虚拟仿真实验教学示范中心
创客教育基地：跨学科创客实践平台 1、 工程教育 2、 通识教育 3、 创新教育 4、 社会服务 先进的制造工程训练基地为卓越工程师培养服务 工程文化素质教育基地为复合型人才培养服务 开放的创新创业支撑平台为拔尖创新人才培养服务 高水平科研转化服务平台 发挥社会服务辐射作用 优化资源 建设工程训练教学体系 拓展资源 建设工程素质教学体系 开放资源 建设创新创业教学体系 转化资源 建设科研转化服务体系 北京市高校中小学生实验实践基地 北京市高校示范性校内创新实践基地 首都科技条件平台开放实验室 国家级综合性工程训练实验教学示范中心 国家级数字化制造系统虚拟仿真实验教学示范中心 北京市科普基地创新工作坊 中关村国家自主创新示范区创新型孵化器 教育部职业教育师资培养培训重点建设基地 北京市科普基地 创客教育基地联盟 i 约2600学生 约3000学生 约1000学生 约4000余人 industry interdisciplinary innovation international 创客驱动，学生主体，跨界融合 工程训练，系统集成，工程能力 金工实习，知识传授，技能培养

14 工作基础 2013年11月，在国内高校率先建设创客交叉融合空间 组织双创课程、项目和活动 探索将创客文化融入大学教育体系
2014年11月，发起成立“创客教育基地联盟”，由100余所高校工程实践教学 基地和20余家企业组成。 组织双创课程、项目和活动 参与学生每年超万人次，同时发展多个学生创客社团并拓展技术支撑到学生的 双创项目中。 2015年双创周期间，清华大学推荐的学生创新创业项目中，紫晶立方、幻腾智 能、坚果健身、八度阳光等6个创业团队均得到iCenter创客空间的早期孵化。 探索将创客文化融入大学教育体系 建设跨学科技术创新创业辅修专业，首期包括智能硬件、机器人、智能交通等 前沿交叉方向。 举办5期创客导师培训班，300余名学员。

15 工作基础 初步建成设计与实现工作坊、快速加工制作工作坊、跨学科项目工作 坊、学生创新社团工作室、学生项目团队工程孵化器。
开展相关课程建设，覆盖全校理工文法艺等各个专业的学生的工程实 践和创新教育活动。 开展了多项面向其他高校学生、职业院校师资和中小学生的创新课程 及活动。

16 资源整合 挖潜 工程训练 系列 资源开放 创新创业 系列 资源拓展 工程文化 教育系列 技术创新创业辅修专业课程 表面贴装技术（SMT)基础
机械类 金工实习A 金工实习B 金工实习C 金工实习D 机械制造实习 认识制造 金工实习综合 现代汽车制造技术及管理 现代金属工艺 专业课程 制造技术系列试验 材料加工系列试验 近机类 制造工程基础 研究型试验课 专业平台课程 非机类 基于Pro/E的CAD/CAM 特种加工技术 数控技术 现代加工技术与实践 资源整合 挖潜 工程训练 系列 人文类 选修课程 建筑类 提高类 数理类 电子实习分散 电子实习集中 电子实习（1） 电子信息新技术应用与实践 EDA技术与FPGA设计 虚拟仪器系统的应用与实践 表面贴装技术（SMT)基础 基础课程 选修课程 信息类 机械类 工程训练综合能力竞赛 机械创新设计大赛 电子系统设计大赛 虚拟仪器大赛 建筑制造竞赛 节能车大赛 硬件设计大赛 数字系统创新设计大赛 项目训练 资源开放 创新创业 系列 SRT等创新项目 技术创新创业辅修专业课程 科技竞赛 创业导引 创业认识与实践 先进制造工艺与创新制作 创意设计与制造 课程训练 资源拓展 工程文化 教育系列 探究型 实验室科研探究(1)、(2)、(3)、(4) 工业系统概论 融 合 工艺系统实践 专业平台课程 制造工程体验 工业文明与工程文化 专业平台课程 制造工程与实践 工业系统实践 拓展型

17 | 技术创新创业辅修专业 Minor in technology innovation and entrepreneurship
技术创新创业辅修专业基于国家创新驱动发展战略，面向产业前沿领域和社 会发展需求，通过导师指导下的团队项目实践和跨界学习模式，使学生掌握 全球化背景下的创新创业理论、方法和工具，以创新产品开发为核心，最终 做出适应市场需求的智能硬件产品，并完成初步的初创企业策划，以此拓展 学生的创新力和领导力，培养学生的创业意识、创新精神和创造能力。

18 | 技术创新创业辅修专业 Minor in technology innovation and entrepreneurship

19 | 技术创新创业辅修专业 Minor in technology innovation and entrepreneurship

20 融入清华创新创业教育体系

21 双创示范基地建设 国务院《关于建设大众创业万众创新示范基地的实施意见》
为在更大范围、更高层次、更深程度上推进大众创业万众创新，加快 发展新经济、培育发展新动能、打造发展新引擎，按照政府引导、市 场主导、问题导向、创新模式的原则，加快建设一批高水平的双创示 范基地，扶持一批双创支撑平台，突破一批阻碍双创发展的政策障碍， 形成一批可复制可推广的双创模式和典型经验。 要支持双创示范基地探索创新、先行先试，在拓宽市场主体发展空间、 强化知识产权保护、加速科技成果转化、加大财税支持力度、促进创 业创新人才流动、加强协同创新和开放共享等方面加大改革力度，激 发体制活力和内生动力，营造良好的创业创新生态和政策环境。 确定了首批共28个双创示范基地，包括北京市海淀区等17个区域示 范基地、清华大学等4个高校和科研院所示范基地、海尔集团公司等7 个企业示范基地。

22 双创示范基地建设 （二）高校和科研院所示范基地。
（二）高校和科研院所示范基地。
　　 建设目标：以高校和科研院所为载体，深化教育、科技体制改革，完善知识产权和技术 创新激励制度，充分挖掘人力和技术资源，把人才优势和科技优势转化为产业优势和经 济优势，促进科技成果转化，探索形成中国特色高校和科研院所双创制度体系和经验。 建设重点： 1.完善创业人才培养和流动机制。深化创业创新教育改革，建立创业理论研究平台， 完善相关课程设置，实现创业创新教育和培训制度化、体系化。落实高校、科研院 所等专业技术人员离岗创业政策，建立健全科研人员双向流动机制。加大吸引海外 高水平创业创新人才力度。 2.加速科技成果转化。全面落实改进科研项目资金管理，下放科技成果使用、处置 和收益权等改革措施，提高科研人员成果转化收益比例，加大股权激励力度，鼓励 科研人员创业创新。开放各类创业创新资源和基础设施，构建开放式创业创新体系。 3.构建大学生创业支持体系。实施大学生创业引领计划，落实大学生创业指导服务 机构、人员、场地、经费等。建立健全弹性学制管理办法，允许学生保留学籍休学 创业。构建创业创新教育和实训体系。加强创业导师队伍建设，完善兼职创业导师 制度。 4.建立健全双创支撑服务体系。引导和推动创业投资、创业孵化与高校、科研院所 等技术成果转移相结合。完善知识产权运营、技术交流、通用技术合作研发等平台。

23 发展：制造+互联网+创客空间

24 发展：制造+互联网+创客空间 以工程文化的丰厚积淀为核心，“激发创意、勇于创新、投身创业”，将地下三层与地上六层打造成整体的“双创”服务生态系统。

25 清华大学服务于双创教育的跨学科创客实践平台
模式 创新创业教育领导小组 创新创业教育协调工作组 创新创业教育专项委员会 教务处 清华大学服务于双创教育的跨学科创客实践平台 管理 设施 IT 创客空间 实验室 课程平台 管理平台 运营团队 办公室 项目基金 基础工业训练中心 美术学院 工业工程系 经管学院 联合主任 执行主任 企业导师 教师团队 驻校创客 技术创新创业辅修专业Track 跨院系 机械工程系 土木工程系 电机系 计算机系 自动化系 ………. 跨界 水木清华理事会 清控科创 深圳工厂联盟

26 模式 主要运营模式 服务对象 创新创业课程 本科生 创业项目孵化 研究生 双创活动 校外创新创业人士 科研及创新服务 纳入清华大学课程体系
产品研发、工程设计、 工业设计、供应链设计、 量产化设计、市场推广 双创活动 师生及校外各界人士讲 座、工作坊、体验营、 导师深度交流 科研及创新服务 服务对象 本科生 纳入清华大学课程体系 研究生 校外创新创业人士 产品原型制造服务 定制化技术开发服务

27 模式 课程+ 教师+ 项目+ iCenter+的开放性 iCenter创客空间+院系创新实验室=开放创新学习空间
创新创业辅修专业 挑战性课程 学生自主学程 教师+ 联合导师 Fellow 驻校创客导师 项目+ 挑战性项目 企业合作项目 创新大赛项目

28 目标 构建基于工程实践的双创服务生态体系 典型服务模式推广 创客项目孵化助推大众创业 建设大学生多维创新创业训练体系。
全方位建设创新创业教育的实践环境、工程环境、创新环境、智慧环境、绿色环境、网络环境等。 构建基于工程实践的双创服务生态体系 对开展的课程、活动，进行归纳总结，形成可复制的服务产品，向高等院校、职业院校、中小学进行推广。 借助高校创新创业教育联盟以及创客教育基地联盟等平台，与其他教育机构进行共同开发与实践，从而形成具有可复制性的方案。 典型服务模式推广 为创客团队提供更为先进的产品开发、工程孵化、原型产品制作等条件，降低产品研发门槛，支持更多创业项目的诞生。 结合双创活动及工程实践进行学生培养，进一步提高学生的创新创业素质和能力。 创客项目孵化助推大众创业

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31 学生代表：2007级汽车系本科生王世栋 创立紫晶立方，开发出第一 台适合中国家庭使用的质优 价廉的3D打印机，位居淘 宝3D打印机销量前三甲。 2015年11月20日，国务委 员王勇访察了该公司

32 学生代表：2006级机械工程本科生王昊 2010年创办了清华创新社
2013年创建了幻腾智能， 从事智能家居创业，2014 年被评为中国十大创新公 司之一

33 Mission：Dream into reality
“有梦想，有行动，在成就自我价值的同时成为对 社会有价值的人，这是我所描述的创业者。” 清华大学邱勇校长 使命：助力创客梦想变成现实 Mission：Dream into reality

34 敬请指正！ 谢 谢！