5G时代基于创客空间高校图书馆进行创新素养教育的新举措

赵丹妮

（吉林工商学院 图书馆，吉林 长春130507）

一、引言

5G技术支撑人工智能、物联网、虚拟现实等前沿科学技术应用落地，并引领人类迈入万物智联的超智能社会。5G时代下创客空间的创新业态的发展趋势值得关注和研讨。2018年9月26日，国务院发布的《关于推动创新创业高质量发展打造“双创”升级版的意见》中指出，重视和加强大学生创新创业能力培养，高校有必要设置创新创业教育必修课程。因此，为响应支持国家创新驱动的发展战略，高校图书馆应该针对5G时代下基于创客空间对于大学生进行创新素养教育展开深入的研究，培养优秀“双创”人才，助力“双创”可持续发展。

二、基本概念

（一）5G的内涵与发展现状

国际电信联盟（ITU）明确了5G的定义：未来5G网络的空口速率将达到20Gbps（信道的传输能力），5G网络将能够在每平方千米的范围内为上百万物联网设备提供超过100Mbps的平均数据传输速率。5G能够实现eMBB（增强移动宽带）、mMTC（大规模物联网）、uRLLC（超高可靠超低时延通信）三大场景[1]。

（二）创客与创客空间的内涵

创客是指运用创新思维和方法以及开发软硬件，通过亲自参与实践，分享知识、方法和技术，努力将创意转变为创造实体的群体。高校图书馆创客空间是高校创新创业教育系统的有机组成部分，为大学生创客提供物理空间区域和高科技桌面制造工具，组织创客活动，从而促进跨学科研讨合作，聚合创意资源，实现知识融合创新，有力助推我国高校“双创”教育的拓展和深化。

（三）创新素养的基本内涵

创新素养是由创新思维、创新方法、创新人格和知识结构的创新要素有机融合形成的综合能力，其依据是吉尔福特关于创新特质的系统描述，其中知识结构是创新素养形成的基础，创新人格是创新素养的精神要素[2]。

三、5G时代创客空间发展趋势展望

（一）5G技术赋能创客空间功能拓展外延，由实体物理空间向云创客空间延伸

5G技术可以为云创客空间提供智能化的云网融合服务，是以创客空间的前沿科技工具如机器人、AR/VR、高清视频等为载体，接入云计算网络空间，赋能云创客空间为用户提供一站式智能化服务。创客空间系统产生的巨量数据存储在云端，联通5G网络的大数据智能分析平台可以为创客提供价值化的数据分析，在精准化和智能化的维度提升创新质量。

（二）5G技术的万物智联能力可以打通各种创客空间的创新连接壁垒，加强创客空间与其他创新实体的互联，促进协同创新进一步深化和拓展

高校图书馆创客空间可依托5G 强连接网络在高校内部与各种创新实体互联，如智慧教室、跨学科中心、跨学科实验室、主动学习课堂等，还可在高校外部拓展与人工智能企业、物联网企业等以及各种众创空间、创新孵化器连接，从而拓宽大学生创新素养教育路径，整合设计、制造、服务等资源，大幅缩短创新产品周期。大学生创客以高校图书馆创客空间为基础创新平台实现跨部门甚至跨领域行业的融合创新。

（三）5G技术促使创客空间基础生产工具平台升级

5G时代大数据平台、人工智能平台和物联网平台是创客空间不可或缺的创新支持工具。从经济学的边际成本和边际效益考量，上述几种平台采用云计算实现是最有效率的，而云计算技术实现的关键就是数据传输速率，而5G技术的连接管道宽度足以使得上述几种创新支持平台在创客空间应用落地。由于5G网络的超强连接、超广带宽、超低时延的能力使得VR/AR、智能机器人、4K/8K超高清视频设备等的整体体验效果得到显著提升，叠加赋能，从而为创客空间广泛采用创造了条件。

（四）5G技术重塑了创客空间的创新生态

5G时代下，创新范式升级到以创新生态系统为主要创新形态的创新3.0模式。所谓创新生态系统是指能够促进创新的动态演进开放的区间范畴，系统内部的多种创新群落彼此竞争合作，产品流、服务流、信息流和价值流联通创新群落与系统内外部创新能量的流动与交换[3]。而高校图书馆构建的创客空间创新生态系统如图1所示，在5G技术的支持下创新生态更加开放，不断引进更新创新物种，创新效能呈现放大、叠加、倍增的态势，向全方位、深层次的创新演变。

图1 5G时代高校图书馆创客空间创新生态系统

四、5G时代基于创客空间的高校图书馆开展创新素养教育的新举措

（一）开展创新素养理论课程培训

高校图书馆在开展创新素养理论课程培训时要根据我国大学生的思维弱势重点培养学生的形象思维能力、发散思维能力、横向思维和批判性思维，从创新思维、创新方法和创新技术工具三个维度构建创新方法理论课程内容模块，结合创客空间创造实践提升大学生的创造思维能力，全面提升大学生的双创能力。沈阳师范大学图书馆在开展创新方法理论课程培训已经做了有益尝试，成立双创指导中心，专门构建一个教学团队教授创新创业基础课程；电子科技大学图书馆创新实验室系统化地构建了培训课程体系。

（二）跨学科思维与能力的发展培养

跨学科思维与能力发展是大学和教育的本质，强调知识、思维和能力发展的统一，是超越所有学科、专业、课程之外的知识和能力的集成，受好奇心、求知欲、热情、想象力驱动而非学科、专业驱动，其构成要素包括思维能力、社会能力、沟通能力、自我管理能力和研究能力。美国教育学家欧内斯特·L·博耶认为传统的专业课程之间分隔且缺少有效的融合与联通，造成学生知识视野狭隘，没有建立起知识结构的系统观和大局观[4]。知识的碎片化，知识单元孤立直接导致大学生的创新能力有限，因为创新涉及的是复杂的多学科知识融合的系统，因此跨学科思维与能力是大学生创新素养的重要维度。高校图书馆创客空间可以借鉴清华x-lab成功实践经验从学习、活动、资源、培育四个维度构建跨学科思维与能力培养体系[5]：一是加强与校内外创新实体合作，建立跨学科创新中心；二是提供创新学习课程资源，构建课程学习平台；三是在高校图书馆创客空间专门开辟跨学科创造空间区域，邀请各领域专家、创客创业导师、各种专业学科背景教师和学生，开展跨学科创客项目活动，孵化创新创业团队，进而培育大学生的跨学科思维与能力。

（三）5G技术赋能的创客空间构建创新素质智慧教室助力创新素养教育质量升级

教育部2018年发布《教育信息化2.0行动计划》指出，5G网络支持的人工智能等前沿科学技术快速发展的时代背景下，要积极建立智慧教室推进教学过程的智能化建设。智慧教室是依托5G网络、大数据、人工智能、物联网和云计算技术建立起来的线上与线下一体化的智能教学空间，通过智慧教学平台工具的应用促进以学习者为中心的多元化互动教学和富媒体教学内容的展示，实现教学过程管理的数据化和智能化，创新教学模式，延展学习边界，打造“智慧教与学”的生态环境[6]。5G时代下基于创客空间的智慧教室功能实现见表1，智慧教室主要组成部分见图2。

表1 智慧教室功能实现

高校图书馆创客空间智慧教室可以通过建设“全息讲台”和“全息直播教学区”构建全息教学模式，以虚拟现实和增强现实技术支持的全息投影模式将远程教学场景3D 立体化传导到听课终端，进而实现自然交互式远程教学[7]248。还可以开展5G 扩展现实教学，利用5G网络支持的VR/AR技术，将教学内容转化为3D 形象可视化可交互的数字化虚拟事物[7]252，让学生主动参与到虚拟现实的学习内容之中，身临其境沉浸在肉眼可见形象化的知识世界，同时交互动手实践，其教学场景充分契合创客空间的创新生态。

图2 智慧教室主要组成部分