科技創(chuàng)新教育下的創(chuàng)客教育研究

江少梅

(廣州市番禺區(qū)廣播電視大學，廣東 廣州 511400)

隨著當今社會技術的快速發(fā)展，學習者已不再滿足于當前傳統(tǒng)的教育方式，中國教育改革路在何方？對于教育改革的發(fā)展，不少學者提出了疑問。前有“李約瑟難題”：“古代中國人在科學和技術方面比同時期的歐洲更先進，但為什么科學和工業(yè)革命沒發(fā)生在現(xiàn)代的中國呢？”后有“錢學森之問”：“為什么我們的學?？偸菬o法培養(yǎng)出優(yōu)秀的人才？”兩位學者的提問，皆是中國教育事業(yè)發(fā)展的大難題，是對中國科技發(fā)展的關切。創(chuàng)新發(fā)展才是社會進步關鍵，故步自封只會停滯不前。時代的巨輪在前進，教育事業(yè)追隨時代的發(fā)展實屬必然。

目前，為了培養(yǎng)創(chuàng)新能力，創(chuàng)客教育正迅速被多個國家納入教育范疇，成為全球多個國家和地區(qū)的教育熱點?？萍及l(fā)展是第一生產力，創(chuàng)新發(fā)展必須走在教育發(fā)展的前沿。

2015年，“大眾創(chuàng)新，萬眾創(chuàng)業(yè)”（簡稱“雙創(chuàng)”）的科技創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略由李克強總理在《政府工作報告》中正式提出，創(chuàng)新發(fā)展被提上議事日程，創(chuàng)客運動蓬勃發(fā)展起來，創(chuàng)客教育也在教育界迅速被推廣。

一、創(chuàng)客空間、創(chuàng)客運動與創(chuàng)客教育

“創(chuàng)客（Maker）”來自于美國麻省理工學院（MIT）比特與原子研究中心微觀裝配實驗室（Fab Lab）的實驗課題。該課題尋求創(chuàng)新創(chuàng)意，參與實驗的人員（即“創(chuàng)客”）在各種軟硬件平臺及工具的輔助下，通過個人設計及制造，各種創(chuàng)意變成了作品。

Fab Lab擁有制造任何的產品的工具，該中心主任Gershenfeld教授于1998年在麻省理工學院開設了一門很受歡迎的課程——“如何創(chuàng)造任何東西”。課堂上，零技術基礎的學生卻創(chuàng)造出許多令人驚嘆的作品，例如“尖叫背包”“鸚鵡網絡瀏覽器”“自衛(wèi)服裝”等。這激發(fā)了Gershenfeld教授的靈感，與其讓學生被灌輸科學知識，不如為學生提供技術和裝備，讓學生主動學習，在“做中學”。這就是創(chuàng)客的起源。

各類創(chuàng)造創(chuàng)意創(chuàng)新產品的網絡平臺和物理場所相繼出現(xiàn)，為創(chuàng)客們提供了交流的平臺，因此大家就將之稱為“創(chuàng)客空間（maker space）”。Fab Lab作為國際上其中一家最早的創(chuàng)客空間，現(xiàn)在發(fā)展已相當成熟。創(chuàng)客空間可以提供3D打印技術、程序及其相關技術性資源（如Arduino開源硬件平臺）、可穿戴設備、激光切割器等各種軟硬件工具、材料，創(chuàng)客們在創(chuàng)客空間里以“Do it together”為理念，鼓勵協(xié)作與分享，獨立完成或與他人合作，將生活中的各種“奇怪”的想法轉變?yōu)楝F(xiàn)實，這些活動被稱為“創(chuàng)客運動”。

“創(chuàng)客運動”的普及，引起了世界各國政府部門的重視，在各國政策的支持下，創(chuàng)客運動逐步被引入中小學乃至各大高校的教育中，形成“創(chuàng)客教育”。

二、當前國內外創(chuàng)客空間與創(chuàng)客教育的建設情況

（一）國外創(chuàng)客空間與創(chuàng)客教育的現(xiàn)狀

在美國，“創(chuàng)客運動”飛速發(fā)展。2012年始，1000個“創(chuàng)客空間”逐步被引入學校；2014年6月18日被定為美國的“國家創(chuàng)客日”。高校創(chuàng)客空間有四種類型：第一種是開放實驗室模型，第二種是社區(qū)整合模型，第三種是圖書館共建模型，第四種是校企合作模型。

在美國本土，超過一半人口為創(chuàng)客，超過20個州的K-12教育機構投入資金和資源建設創(chuàng)客空間或創(chuàng)新實驗室（FabLab）。美國高校的圖書館硬件條件較為完善，創(chuàng)客空間在此基礎上，根據自身的資源，形成創(chuàng)新實驗室。例如，麻省理工學院面向研究生開設了“如何制作”的創(chuàng)客課程，使創(chuàng)客能夠使用3D打印與掃描、計算機控制機械、計算機控制的切割、嵌入式程序設計、計算機輔助設計、材料合成、項目管理、電子產品設計與生產、建模與鑄造、機械與機器設計、輸入裝置與輸出裝置、端口與應用程序設計、網絡與通信及項目開發(fā)等多種工具和平臺，來實現(xiàn)自己的無限創(chuàng)意。

美國有眾多著名的高校創(chuàng)客空間，例如斯坦福大學的Fab Lab創(chuàng)客實驗室、北卡羅來納州立大學的開源硬件創(chuàng)客空間以及威斯康星州立大學的Garage Maker Space等。

在英國，創(chuàng)客空間產生連鎖反應，中小學階段的創(chuàng)客教育與日常教育已經相互滲透；開設游戲開發(fā)、機器人技術、開源技術等方面的創(chuàng)客課程的工作室，已有數(shù)百家。

在以色列，創(chuàng)客教育得到政府的大力支持，每個人都有機會參與和展示，可以強烈感受到國家對自己的支持。課堂上，如果學生遇到技術問題，科學家、工程師、公司、企業(yè)都會受邀來協(xié)助學生，或是一起來研究這些科學項目。

（二）國內創(chuàng)客教育的發(fā)展現(xiàn)狀

2012年，創(chuàng)客空間開始在各大高校內設立，起步雖晚，卻也逐漸遍地開花。2015年，在“雙創(chuàng)”政策的推動下，政府對創(chuàng)客教育給予了大力的支持。國務院在《國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》中強調“在學校推廣創(chuàng)客文化，并設立創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)課程，以品牌為基礎開展創(chuàng)客活動”。創(chuàng)新教育是創(chuàng)客教育的關鍵，國家將加大扶持創(chuàng)新教育的力度，完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)發(fā)展的條件，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型的人才。創(chuàng)客教育的創(chuàng)新理念引起了各界的關注，創(chuàng)客教育的發(fā)展邁入了飛速發(fā)展的階段。

目前，我國學校各類創(chuàng)客空間數(shù)量急劇上升。為了推廣創(chuàng)客文化交流活動，各類功能場室，例如車模航模室、機器人實驗室、發(fā)明創(chuàng)造室、物理實驗室、剪紙創(chuàng)作坊、電子制作室、陶藝制作坊等，被學校升級改造為創(chuàng)客空間，既提高了功能場室的使用率，也節(jié)省了大量的經費的投入。

當前國內比較著名的高校創(chuàng)客空間有清華大學i-Center創(chuàng)客空間、北京大學創(chuàng)客空間、復旦科技園創(chuàng)客空間等。

三、建設創(chuàng)客空間面臨的困難

（一）建設創(chuàng)客空間的經費來源

創(chuàng)客空間的建設需投入大量的資金，美國的高校創(chuàng)客空間建設相比我國要成熟，資金來源主要有以下幾個方面：政府專項投資、成果孵化創(chuàng)收、企業(yè)合作伙伴資助、業(yè)內聯(lián)盟援助、用戶使用付費、網絡眾籌等。

2017年11月，TechShop——美國著名的大型連鎖創(chuàng)客空間，宣布破產，消息令人震驚。2016年，TechShop仍然是全球創(chuàng)客空間的典范呢！破產的原因是其收入和支出長期無法得到平衡。TechShop以教育、勞動力培訓、高級制造/創(chuàng)意中心三種方式為社區(qū)服務，通過會員制運營，會員每天的會費少于4美元，可以使用Techshop中的所有的資源，包括場地和工具，工具既有傳統(tǒng)的切割和焊接鑄造的器械，也有新型生產工具，例如激光切割和3D打印。TechShop還為零基礎的會員提供新工具的使用方法以及創(chuàng)新方法。TechShop在迅速擴張的同時，提供了高服務。但卻沒有換來高盈利，最終導致破產?？沙掷m(xù)發(fā)展才是創(chuàng)客空間未來要解決的難題。

當前我國中小學的創(chuàng)客空間經費主要來源于政府專項撥款，高校的創(chuàng)客空間經費有政府專項撥款、企業(yè)合作資助、成果孵化創(chuàng)收等，但與美國相比，資金來源單一，可持續(xù)發(fā)展性不高，應努力開展多元化的籌資渠道，共享資源，減低投入。

（二）創(chuàng)客空間的硬件建設

現(xiàn)代硬件技術更新迭代迅速，各類新式硬件層出不窮。美國圖書館創(chuàng)客空間包括普通設備和專業(yè)設備。常用的普通設備，例如電腦、掃描儀、剪刀、復印機、刻字機、傳真機、Scrstch測試板、pcDuino等。專業(yè)設備，例如數(shù)控機床、銑床、3D打印機、激光切割機等。紙張、墨粉、膠水棒、橡膠泥等，也應用于創(chuàng)客空間。

在我國，中小學及高校的硬件建設一般采用政府投標形式進行采購。但政府硬件采購數(shù)據庫更新滯后，或新型設備在數(shù)據庫中沒有匹配數(shù)據，導致有部分采購不能獲得審批，或采購程序耗時較長，硬件不能及時到位，都對創(chuàng)客空間的建設造成一定的影響。

（三）創(chuàng)客空間的軟件建設

創(chuàng)客空間的軟件建設一般包括專業(yè)軟件建設和網絡平臺的建設。專業(yè)軟件，例如電腦軟件／編程、動畫制作、視頻編輯之類的軟件和諸如Arduino的其他軟硬件平臺。創(chuàng)客空間離不開創(chuàng)客的資源共享和協(xié)同合作，因此網絡平臺的建設更為重要。建立完善的網絡信息服務平臺，使零基礎的學生都能在該平臺上實施大膽的創(chuàng)意，充分發(fā)揮創(chuàng)客空間的各項功能。

（四）創(chuàng)客空間的人員建設

如果說學生是創(chuàng)客空間的使用者，那么教師就是創(chuàng)客空間的管理者和引導者。然而當前正在探索中前行的創(chuàng)客教育中，教師缺乏足夠的知識去指引學生進行創(chuàng)造。部分擁有創(chuàng)客空間的學校，邀請專家、教授前來輔導或開講座；但保持其可持續(xù)性發(fā)展，師資培訓才是順利開展創(chuàng)客教育的前提。

（五）創(chuàng)客空間的課程建設

傳統(tǒng)的學校教育注重課堂教學、知識傳授，教師是教學的中心，學生被動學習知識。被動學習的弊端在于知識被固化、提前被片面分類，學生習慣于填鴨式的知識輸送，學習積極性低，也不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

創(chuàng)客教育則以創(chuàng)客（學生）為中心，學生在創(chuàng)造作品的過程中，自主設計、制作、檢測及完善作品，使用創(chuàng)客空間提供的資源和工具進行實踐，不斷探索和研究相關知識，通過“做中學、學中做”完成理論與實踐的相結合。在此過程中，教師雖然只作為輔助的一方，但也必須起到必要的監(jiān)督和協(xié)助作用，掌握各小組的創(chuàng)作完成情況和成員的工作分配情況。當學生遇到無法解決的困難時，為學生提供適當?shù)膶W習支援，以免影響學生學習積極性；如學生能獨立完成創(chuàng)造，則解除支援；對作品的質量進行監(jiān)控，給予適當方向性的指導。

創(chuàng)客空間蘊含無窮的潛能，讓創(chuàng)客們的潛質得到充分的發(fā)揮，創(chuàng)造富含商業(yè)價值、研究價值的作品。要構建高效的創(chuàng)客空間，必須由高質量的研究項目、健全的學習機制為驅動；同時，加強對知識產權的保護，巧妙利用學習反饋，保障資金的投入。

創(chuàng)客教育的本質還是教育，過度追求“高大上”、形式主義的創(chuàng)新，就會偏離教育的本質。保持創(chuàng)客教育的可持續(xù)性發(fā)展，才是建設創(chuàng)客教育的關鍵。