學(xué)校創(chuàng)客空間的建設(shè)配備案例解析

金良磊

[摘 要] 在國內(nèi)跨學(xué)科（STEAM）教育、創(chuàng)客教育快速發(fā)展的時代，中小學(xué)校已經(jīng)逐漸接受并達成一個共識，那就是STEAM教育與創(chuàng)客教育兩者的相互融合是未來教育發(fā)展的共同需求和必然趨勢。那么，學(xué)校的創(chuàng)客空間該如何立足現(xiàn)實來建設(shè)呢？本文以自身單位的創(chuàng)客空間建設(shè)為案例剖析創(chuàng)客空間的建設(shè)配備實施路徑。

[關(guān)鍵詞] 創(chuàng)客空間;創(chuàng)客教育;建設(shè)案例

一、創(chuàng)客、創(chuàng)客教育與學(xué)校創(chuàng)客空間

1.創(chuàng)客

創(chuàng)客一詞源于英文“Maker”，是指出于興趣與愛好，熱衷實踐和創(chuàng)造，善于挖掘新技術(shù)和跨界合作，倡導(dǎo)創(chuàng)新和行動，樂于進行知識分享和思想交流的人群。創(chuàng)客是有獨特興趣且抱有執(zhí)著信念的人群，他們信仰和創(chuàng)造的創(chuàng)客文化是DIY文化的延伸，他們樂于在現(xiàn)有的資源下利用新技術(shù)以及數(shù)字化工具創(chuàng)造出新的物品。

創(chuàng)客的興趣主要集中在以工程化為導(dǎo)向的主題上，例如電子、機械、機器人、3D打印等，也包括相關(guān)數(shù)字化工具的熟練使用，如3D打印機、CNC、激光切割機等，還包括傳統(tǒng)的金屬加工、木工及藝術(shù)創(chuàng)作，例如鑄造、手工藝品等。他們善于挖掘新技術(shù)、鼓勵創(chuàng)新與原型化，他們不單有想法，還有成型的作品，是“知行合一”的忠實實踐者。他們喜歡在實踐中學(xué)習(xí)新東西，并加以創(chuàng)造性地使用。

2.創(chuàng)客教育

21世紀(jì)以來，隨著創(chuàng)客運動的普及，創(chuàng)客理念越來越多地引起了教育者的思考，并在全球范圍內(nèi)掀起了將創(chuàng)客運動引入學(xué)校的熱潮。在我國，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，當(dāng)前教育的目標(biāo)已發(fā)生改變，由之前批量培養(yǎng)擁有合格勞動技能的Worker（工人）延伸到目前培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的Maker（創(chuàng)客）;這就對教育體制提出了更高的要求，即需要實現(xiàn)創(chuàng)客教育的普及，培養(yǎng)出更多的小小創(chuàng)客，讓他們能夠自己動手去創(chuàng)作實現(xiàn)自己的作品。當(dāng)創(chuàng)新成為社會發(fā)展的動力時，我們迫切需要采取類似文化掃盲類似的措施，來大規(guī)模普及創(chuàng)客教育，讓我們的學(xué)生能夠具備初步的創(chuàng)新精神，掌握基礎(chǔ)的創(chuàng)新知識，讓創(chuàng)新成為一種習(xí)慣。

創(chuàng)客教育的受眾主要由老師和學(xué)生組成，運營人員主要由老師、創(chuàng)客導(dǎo)師、第三方的設(shè)備、器材、技術(shù)支持單位人員等組成。有別于廣義范疇的“創(chuàng)客”，校園創(chuàng)客以學(xué)生和教師為主體，踐行以教育為目的的校外社會創(chuàng)客也是很好的補充力量，而創(chuàng)客導(dǎo)師則是校園創(chuàng)客的指導(dǎo)教師。在創(chuàng)客教育實踐過程中，學(xué)生被看作是創(chuàng)作者而不是消費者，學(xué)校正從知識傳授的中心轉(zhuǎn)變成以實踐應(yīng)用和創(chuàng)造為中心的場所。

創(chuàng)客教育三要素：

人——學(xué)生創(chuàng)客及創(chuàng)客導(dǎo)師

物——校園創(chuàng)客空間

事——校園創(chuàng)客活動

3.學(xué)校創(chuàng)客空間

創(chuàng)客空間是創(chuàng)客運動的產(chǎn)物。一方面，它整合了創(chuàng)客生產(chǎn)所必需的工具、材料等硬件資源;另一方面，它是連接各個獨立創(chuàng)客的紐帶，是創(chuàng)客實踐、創(chuàng)造、交流、分享的平臺。創(chuàng)客空間的普及對于創(chuàng)客運動的發(fā)展有著極為重要的意義。

“校園創(chuàng)客空間”，可以看成是學(xué)校開放創(chuàng)新實驗室的一種形式，以學(xué)生和老師作為主要受眾和對象，其功能是為“創(chuàng)客活動”的展開提供環(huán)境和設(shè)備支撐，利用各種設(shè)備和工具，通過各種在線和線下的創(chuàng)客課程和活動，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造興趣;培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)意創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作精神;養(yǎng)成創(chuàng)造習(xí)慣、塑造創(chuàng)客精神、建設(shè)創(chuàng)客文化。

二、學(xué)校創(chuàng)客空間的建設(shè)路徑

筆者所在的學(xué)校，是一所新建九年一貫制學(xué)校，學(xué)校現(xiàn)有小學(xué)部和中學(xué)部共38個教學(xué)班，1700名在校學(xué)生。學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境建設(shè)基本完備，學(xué)?；ヂ?lián)網(wǎng)接入率已達100%，多媒體教室普及率達100%;優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源日益豐富，信息化教學(xué)也已全面普及。在此基礎(chǔ)上，探索與創(chuàng)新教育模式已經(jīng)開始進入學(xué)校思考的范疇，在前期大量的考察學(xué)習(xí)后已開始逐步實施。

1.對創(chuàng)客空間定位與思考

學(xué)校創(chuàng)客空間建設(shè)的目的，是為學(xué)校開設(shè)以創(chuàng)客普及教育、機器人、3D打印、無人機、激光雕刻、VR/AR互動體驗等創(chuàng)客主體的相關(guān)課程提供硬件支持，讓學(xué)生自己動手，通過創(chuàng)客空間提供的相關(guān)設(shè)施設(shè)備，將自己的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實作品，讓他們的創(chuàng)意從虛擬走向現(xiàn)實，既大大滿足學(xué)生對創(chuàng)新事物的好奇心，也鍛煉了他們的動手能力和創(chuàng)新意識，更培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新能力。

學(xué)生從起初的課程學(xué)習(xí)到創(chuàng)意實踐，從實踐創(chuàng)意到主題參賽，從論文撰寫到作品展示，從現(xiàn)場演示到專家答辯等，我們相信，學(xué)生通過參與一系列的活動，能更好地培養(yǎng)他們的核心素養(yǎng)與創(chuàng)新能力。

2.創(chuàng)客作品未來的參賽渠道

目前學(xué)生通過創(chuàng)客空間制作完成的作品，未來可以參加的比賽大概有：

（1）全國、省、市三級青少年科技創(chuàng)新大賽;

（2）全國、省、市中小學(xué)生電腦制作比賽;

（3）全國青少年創(chuàng)客大賽。

3.學(xué)校對創(chuàng)客空間的整體規(guī)劃

校園創(chuàng)客空間服務(wù)對象主要是本校學(xué)生，是學(xué)生創(chuàng)客的聚集地，是他們心目中理想的創(chuàng)新場所，是一種開放式的創(chuàng)新實驗室。與社會創(chuàng)客空間不同的是，它除了繼承社會創(chuàng)客空間個性化的空間建設(shè)、開放式的空間管理等基因外，還應(yīng)具備普適性的創(chuàng)新教育職能，不僅為少數(shù)學(xué)生創(chuàng)客精英服務(wù)，也為全體學(xué)生服務(wù)，承擔(dān)著全體學(xué)生創(chuàng)客基礎(chǔ)知識的教學(xué)任務(wù)。

（1）創(chuàng)客空間場地的選擇。

創(chuàng)客教育核心素養(yǎng)：軟件編程能力，掌握傳感器等智能硬件知識，3D建模結(jié)構(gòu)設(shè)計，智能創(chuàng)意作品設(shè)計都與信息技術(shù)課程有著極大的關(guān)聯(lián)性，合理利用原有教學(xué)資源，充分利用原有信息技術(shù)教室和理化實驗室，結(jié)合創(chuàng)客實驗室開展創(chuàng)客教育是一種非常完美的方式。

考慮到未來的創(chuàng)客空間既需要自身能夠獨立運轉(zhuǎn)，未來還要向更多的學(xué)生進行普及教育，所以學(xué)校將位于1號、2號電腦室隔壁的一間100平方米左右的房間用于學(xué)校創(chuàng)客空間的建設(shè)。這樣一來，既可以在創(chuàng)客空間內(nèi)進行人數(shù)較少（25人左右）的創(chuàng)客社團教育，也可以將創(chuàng)客基礎(chǔ)課程套件拎至隔壁的電腦室，有效利用學(xué)校已有信息技術(shù)教室資源，將Scratch軟件、Arduino軟件及基礎(chǔ)學(xué)習(xí)教具引入信息技術(shù)教室，完成學(xué)生創(chuàng)客基礎(chǔ)知識教學(xué)，創(chuàng)客基礎(chǔ)知識教學(xué)的內(nèi)容主要包括編程、智能硬件、結(jié)構(gòu)、工具等。通過基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生具備基礎(chǔ)的知識與技能，通過基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)后，學(xué)生要具備完成設(shè)計、制作自己作品的能力。正因為地理位置相鄰，所以后期這樣操作起來會十分便利。

（2）創(chuàng)客空間布局的規(guī)劃。

一個可持續(xù)發(fā)展的校園創(chuàng)客空間，應(yīng)該包括以下元素：合理的空間布局和基礎(chǔ)設(shè)施;安全專業(yè)的設(shè)備載體;有分享和協(xié)作精神的團隊成員、豐富實踐技能的導(dǎo)師、專業(yè)負(fù)責(zé)任的管理者等;鼓勵實踐和創(chuàng)新的內(nèi)容體系、豐富的活動和分享途徑。而貫穿其中的“創(chuàng)客”“創(chuàng)客空間”“創(chuàng)客活動”三個元素不斷地相互吸引、推動和造就，促進創(chuàng)客文化和精神不斷生長。

一個功能齊全的校園創(chuàng)客空間應(yīng)集活動區(qū)、創(chuàng)造區(qū)、材料區(qū)、展示區(qū)等于一體，為學(xué)生提供創(chuàng)客基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)、創(chuàng)客知識應(yīng)用、創(chuàng)客作品討論、創(chuàng)意作品加工制作、發(fā)布分享以及創(chuàng)客活動開展等全套服務(wù)。為此，我們將面積不大的創(chuàng)客空間進行了四個部分的規(guī)劃：

首先是活動區(qū)?；顒訁^(qū)是校園創(chuàng)客空間里最重要的功能區(qū)域之一，作為學(xué)校組織創(chuàng)客活動（創(chuàng)客馬拉松、創(chuàng)客文化節(jié)、校園創(chuàng)客大賽等）的場地，同時活動區(qū)還可以進行項目路演，學(xué)生可以在此向大眾講解自己的作品創(chuàng)意，演示作品效果?；顒訁^(qū)建設(shè)內(nèi)容包括演示臺、適合小范圍學(xué)習(xí)討論的桌椅、各種收納柜、收納箱、投影儀、電子白板等。（如下圖）

其次是創(chuàng)造區(qū)。創(chuàng)造區(qū)是校園創(chuàng)客空間的核心功能區(qū)，學(xué)生將創(chuàng)意想法變成現(xiàn)實的場所。主要涉及開源硬件電子設(shè)備電路的搭建、小型制作加工、機床、CNC加工制造等，主要建設(shè)內(nèi)容有開源硬件開發(fā)平臺、各類DIY套件、3D打印機、激光雕刻機、各類小型機床、CNC、電工工具套裝、移動工具架等。學(xué)生就是在這里對自己的創(chuàng)意作品進行加工、組裝制作的。

再次是材料區(qū)。材料區(qū)顧名思義是作品的原材料、加工耗材、電子零件等的收納服務(wù)區(qū)域，一般與創(chuàng)造區(qū)相鄰，方便學(xué)生在創(chuàng)造的過程中領(lǐng)取材料。一般由教師管理，配有保管箱柜。

最后是展示區(qū)。學(xué)生制作的一些好的作品需要展示和分享，展示區(qū)的主要功能是學(xué)生創(chuàng)客作品成果的展示與發(fā)布，外部參觀等。主要建設(shè)內(nèi)容包括配置一些經(jīng)典展品（無人機、機器人、物聯(lián)網(wǎng)場景等），配有展示臺和展示柜，展示柜主要陳列數(shù)量眾多的小作品和需要適當(dāng)保護的作品，展示臺陳列作品適合與觀眾互動，展示區(qū)也用來陳列一些外來作品（經(jīng)典展品），用于開闊學(xué)生的眼界，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新靈感，學(xué)生可以在此功能室展示自己的作品，并分享、講解各自的作品。

（3）創(chuàng)客空間設(shè)備的配備。

根據(jù)本校學(xué)生的特點和未來學(xué)校創(chuàng)客教育實施中用于普及教育與創(chuàng)客比賽的實際需求，學(xué)校的創(chuàng)客空間主要裝備了如下資源（詳見下表）。

其中，交互式可編程創(chuàng)客初級實驗箱作為創(chuàng)客課程的主要實施平臺，配制的Arduino的數(shù)量可以適合整班學(xué)習(xí);Arduino中級套件、交互式可編程創(chuàng)客中級實驗箱、創(chuàng)客高級套件、擴展DIS創(chuàng)意采集器與傳感器套裝等硬件平臺，用于小組學(xué)習(xí)或教師演示;激光雕刻機、金屬微型車床等小型加工機械，用于安全的木材、金屬、塑料加工，方便學(xué)生從電子世界步入到物理世界;兩臺3D打印機和一臺激光雕刻機滿足了學(xué)生的“造物”意愿，不間斷地打印他們的精彩設(shè)計;兩類工作臺，一類具有穩(wěn)定、堅固、防火的特點，用于焊接和放置3D打印機這類需放置震動的設(shè)備，另一類具有輕便、容易移動和可拆卸的特點，便于改變創(chuàng)客控件的格局或者釋放空間;最后，各種創(chuàng)客視頻、書籍為學(xué)生提供了一個自學(xué)的環(huán)境。

三、學(xué)校創(chuàng)客空間的裝備管理

1.裝備收納

學(xué)校為每名學(xué)生單獨使用一套的實驗裝備準(zhǔn)備了專用的收納柜或收納盒;對幾名學(xué)生共用一套的實驗裝備配有小組收納柜，方便學(xué)生上課期間的教學(xué)裝備保存和責(zé)任分配。共用的小型儀器設(shè)備建議存放于收納柜中，方便管理;體積較大的設(shè)備直接擺放于課桌面，方便使用。

2.裝備拆裝

為方便課堂實驗裝備使用，降低損耗，部分課時中拼裝完成的套件或裝備需要課下進行拆解，用于后期課程的開展。

3.易耗品（耗材）補充

在校園創(chuàng)客空間中，硬件資源是一個不斷更新和補充的過程，無論是消耗的耗材，到達使用壽命的工具，損壞的機械、電子物料，都需要得到及時的補充。在首次配置時，建議大家多采購一些耗材及易耗品，以后可按時采購耗材及易耗品，如有特殊情況，也可進行額外采購。

以上，就是筆者自身學(xué)校創(chuàng)建創(chuàng)客空間中的路徑。當(dāng)然，如何建設(shè)一個符合學(xué)校自身需求和特色的創(chuàng)客空間，還需要學(xué)校因地制宜的精心思考與量身打造。但是，創(chuàng)客空間無論怎么設(shè)計，都應(yīng)該尊重學(xué)生的個性化培養(yǎng)，貫徹STEAM創(chuàng)客精神，實現(xiàn)“跨界、創(chuàng)新、分享、實踐”等特質(zhì)功能，只有這樣才能真正促進學(xué)習(xí)過程與創(chuàng)造過程的深度融合，學(xué)校創(chuàng)客空間的建立才更有意義。

（責(zé)任編輯：朱福昌）