高校新工科创客教育的影响机制与实证分析

创新是时代发展的永恒主题，民族长盛不衰的不竭动力，创客是实现创新的重要生力军。近年来，国家极力推行创客教育，其根本目的就在于此。为解决当前产业中面临的难题，响应高等工程教育专业升级的客观需求，新工科应运而生。在此背景下，如何在新工科领域内培育合乎时代要求的创客，既是高校工科人才培养中亟待解决的现实问题，也是落实国家创新驱动发展战略，实现教育强国不可或缺的重要一环。然而，由于新工科仍处于探索阶段，其雏形尚未形成，创客教育的研究仍侧重于理论层面，很多规律还有待作进一步的深人研究，才能弥合与实际应用之间的差距，克服“摸石头过河”的人才培养。况且，目前尚无新工科创客教育的相关报道，其实然状态与社会需求的应然状态极不对称。基于此，本文立足于高校现状，从群体教育的视角，探究新工科创客的内涵与维度，在分析其关键影响因素的基础上构建其理论模型，并基于带调节的中介模型开展实证分析，由此得出其规律，以期为高校培育拔尖创新人才提供参考。

一、理论模型建构

（一）高校新工科创客的内涵与维度

目前，高校新工科创客并无明确的定义。然而，创客（maker）是指出于兴趣爱好，敢于创新，努力将自己的创意转变成现实之人。[]它以创新为核心理念，以实现创新为目标。新工科对应着新兴产业，是对新兴产业的加持，它不仅包括针对新兴产业的专业，也包括针对传统工科专业的升级改造[2]，从而既服务于社会，又服务于高校，使两者协同发展。基于此，高校新工科创客可定义为：为主动应对新一轮科技革命和产业变革，支撑服务创新驱动发展[3]，在高校中自觉利用新工科的思维与方法就当前工科、工程与产业中面临的主要问题对大学生进行系统培养，使

收稿日期：2024-12-25

之具备勇于面对困难，敢于接受挑战的认知与潜质，并逐渐变成富有创新精神与创业实力的优秀人才。从这种意义上讲，高校新工科创客涉及三个要素，一是指新工科创客所属的机构类型一高校，即新工科创客的第一身份是大学生；二是指高校创客所限定的学科——新工科，与传统工科培养方式不同，高校创客的培育必须体现新工科之特征或内涵；三是指高校新工科建设要实现的目标—创客，它不仅要求学生具有创新潜能与热情，也要求尽可能将内在的创意转变成现实，从而实现自身由学生到创客的身份转变。在我国，创客已经与“大众创业，万众创新”联系到一起，特指具有创新理念、自主创业的人[4]，况且，在现有研究中，也有一些学者从创新性与创业性两个方面对创客进行分析[5][6]，因此，本文将高校新工科创客的内涵聚焦到创新性与创业性两个维度，从创新结果与创业过程分别所对应的理论与应用两个层面对高校新工科创客进行维度构建。

（二）高校新工科创客教育的关键影响因素及其模型

创客的出现总是零零碎碎，学者们总是奋力从宏观方面对其影响因素进行全面捕捉，力求做到“有过之而无不及”，其根本目的就是想彻底弄清创客教育的规律。可宏观的分析越全面，其实施的可行性就越差，最终陷人让人感觉其培育“无规可循”的尴尬境地。为此，本文从便于实施的角度，从高校“教与学”的中观过程切实分析新工科创客教育的影响因素，探究出易复制或可泛化的培养模式，以便为学生群体的创客教育提供可行方案。新工科创客教育是否也能像大学教育一样推广？其创客的涌现是否也能呈“井喷”模式？影响因素的分析还真是一个值得深究的问题。

迄今为止，学术界对创客影响因素的研究主要集中在创客空间、创客运动两个方面，虽然有关人才培养创新动力的研究时有报道，但它们却又不是从运动需要驱动的力学角度来为创客运动构建的创新动力。事实上，创客学生为实现创新创业所开展的创客运动，必定要竭力攻克一个又一个难关，如果没有创新动力来维系，即使是卓尔不群的创客运动，也会很快衰竭成强弩之末。因此，在前两个要素的基础上，本文再从教学过程中促使学生更能愉悦地投入学习的动力生成机制出发，构建出学生开展创客运动的创新动力，以期为学生群体的创客运动提供切实可行的持续驱动力。

1.创客空间的维度构建

创客空间作为孵化创意与培养创造力的关键场所[7]，它是为便利创客开展创客运动所搭建的平台，信息和知识的获取、加工与共享，都离不开创客空间的支撑。通过校、政、企（多家）的平等合作来构建合作主体而建立创客空间的方式[8]，其考察重点是创客空间的资金筹措、各种装备的供给与运维模式，即外网体系；将创客空间分为集中式与分散式创客空间的研究[9]，其考察重点是创客空间的校内建设和各个网点之间的关系及其运行情况，即内网体系。为此，本文根据创客教育中创客运动开展的实际需要，综合内外两个方面，将创客空间分为诸要素的外网体系与内网体系两个维度，以充分考察创客空间对创客教育的支撑作用。

2.创客运动的维度构建

创客运动是创客依据设定的任务，利用现有的条件逐步开展学习并完成任务的全过程。创客教育从科学范式向工程范式的嬗变[10]，从“做中学”到“创中学”的流变，再到工程实践与智能造物的交互推进[1]，不仅反映了创客运动中学习模式的变迁，也内嵌着任务的设定与完成，且任务特征不同，学习模式也会有所区别。由于本文的主旨是培养社会急需的新工科创客，故其学习过程务必从宏观上体现新工科的任务特征，实现新工科建设的使命，否则，培养出的人才就不是新工科创客。为此，本文将创客运动从新工科任务与学习模式两个维度进行考察。

3.创新动力的维度构建

创新动力是驱使创客开展创客运动的源动力。从实践研究来看，创新师资水平越高，体现新工科内涵的创新课程（新工科任务的具体化）设置越合理，学生开展创客运动的动力就越足。从文献考证来看，通过加强师资队伍建设，并从师资队伍的构成、个体潜能的激发上着手，构建起高素质的创新师资队伍，即可提高创客学生的学习动力，这说明创新师资是驱动学生开展创客运动的创新动力；通过线上/线下课堂的融合交互、同向同行而构建的创新课程，能使学生的学习动力得到激发，学习成效明显提高[12]，它印证了创新课程也是驱动学生开展创客运动的创新动力。为此，本文将创新动力从创新师资与创新课程两个维度进行构建。

综上，本文聚焦创客空间、创客运动及创新动力对新工科创客的影响，构建了高校新工科创客教育关键影响因素的理论模型，如图1所示。

图1中的实线为可行路径，虚线为不可行路径，即指定的学生需借助于创客空间，在创新动力的驱动下开展创客运动，并通过创新动力的再次驱动，才能将自己培育成新工科创客，并体现出相应的能力，而不可能不通过创客运动就能由创客空间直接转变为新工科创客，其中隐藏着创客运动的中介作用与创新动力的调节作用。

二、研究设计

（一）研究样本的甄别

由于本文的研究对象是高校新工科创客，且主要针对大学生（包括研究生）群体，故它包含4个要素：高校、大学生、新工科与创客。由定义可知，创客的主要特征是创新与创业，而新工科是对现有工科的继承与发展，不是对它的全部否定，更重要的是，工科大学生的创新创业活动包含着许多新工科元素，初步体现了新工科的特征一多型性（交叉型、应用型、创新型或复合型）。因此，在问卷设计时，只需在机构类型、目前身份、所学专业中设置对应选项，是否切身参与过创新创业实践并获得标志性成果，如省级三等奖以上的奖项、国家专利证书或发表过研究论文等，即可自动甄别出本文的研究对象。整个过程分两轮随机抽取，第一轮抽取后共甄别出115个样本，第二轮随机抽取后共甄别出249个有效样本，并以此样本为研究对象，其分类统计情况如表1所示。

（二）测量工具

本次研究采用纸质问卷与电子问卷相结合的形式，其编制通过试测、修订等过程，它由2部分组成：（1）调查对象的基本情况，共7道题，在综合分析高校、大学生、工科专业与创新创业4个要素，以甄别出本次研究对象的基础上，再全面考察性别、高校类型与学历3个要素，以充分了解研究对象的基本情况，研究样本的描述性统计分析结果如表1所示；（2）分析影响新工科创客教育的关键因素，采用李克特5点量表计分法的形式，1～5依次表示很不重要、不重要、一般、重要、很重要，且分值越高，表示认同感越强。图1中所设定的8个维度其检测采用的均是有代表性的题项，除创新师资是4道题外，其余各维度均为3道题，故整个量表共25道题。

三、模型检验与结果分析

（一）信效度检验

本文采用SPSS26.0与AMOS23.0对测量模型进行验证性因子分析与聚敛效度检验，结果如表2～表4所示。可知，在信度方面，一阶潜变量与二阶潜变量其对应的克朗巴哈系数 ∝ 均大于0.7（见表2），说明问卷的信度较高，同时，测量模型的标准化因子载荷也均大于0.7，说明测量模型及其各题项内部的一致性较高；在效度方面，首先，一阶潜变量与二阶潜变量的平均方差萃取量（AVE）均大于0.5，表明测量模型的聚敛效度较好。其次，一阶潜变量与二阶潜变量对应的AVE的平方根均大于该变量与其它变量的显著性相关系数（见表3～表4），表明各潜变量之间具有较高的区分效度。此外，无论是一阶潜变量还是二阶潜变量，各变量彼此之间均存在着显著的正相关关系。

此外，测量模型的拟合指数为： x²/df=1.609 ，RMSEA =0.069 ， NFI=0.814 ， RFI=0.791 ， IFI= 0.920， TFI=0.909 ， CFI=0.919 ，对照模型拟合评价标准得知，模型的拟合度较高，说明模型的结构效度与适配性都好。

（二）结构方程模型检验

本文依据结构方程模型来检测所建理论模型与样本数据的适配性，按照图1所构建的创新动力在新工科创客教育中发挥双调节效应的中介模型及其程序运行结果如图2所示，并将其调节效应单独列于表5，将创新动力在不同路径与水平上的调节效应列于表 6 可见，在创客空间 $＼Chi { ＼to }$ 创客运动M路径上，创客空间X（路径系数 =0.217 ， t=5.827 （见表5，下同）， P< 0.001）对创客运动 M 具有显著的正向影响，从创客空间X与创新动力W的交互项XW（路径系数 Σ=Σ 0.172， t=-2.492 ， P<0.05 ）可知，创新动力W对创客运动 M 具有显著的正向调节作用。在创客运动M 新工科创客Y路径上，创客运动M（路径系数 Σ=Σ 0.361， t=3.526 ， P<0.001 ）对新工科创客Y具有显著的正向影响，从创客运动 M 与创新动力W的交互项MW（路径系数 =0.156 ， t=Ω-2.540 ， P<0.05 ）可知，创新动力W对新工科创客 ΔY 亦具有显著的正向调节作用。从表6可知，在创客空间 X 创客运动M$$ 新工科创客Y路径上，CI下限与CI上限同号，说明此间接效应显著，但从图2与表5可知，创客空间$＼Chi ＼to$ 新工科创客Y之间的直接效应（路径系数 Σ=Σ 0.026， Ω_t=0.744 ， P>0.05 ）并不显著，说明此路径不能培育出新工科创客，这些均与理论模型图1的思想完全吻合，从而论证了图1所建理论模型的正确性。由上可知，创新动力W在上述中介模型上发挥着双调节效应的功能，因而它是一个带有双调节效应的中介模型。此外，一阶潜变量与二阶潜变量之间的各标准化回归系数均大于0.7，说明它们对二阶潜变量均具有较强的解释性，从而也证实了理论模型主次维度的构建合理。程序运行结果表明，就整体而言，该模型能解释68. 10% 的高校新工科创客教育关键因素的变异量，说明模型的评估性能良好。