創新教育需“破繭化蝶”

創新教育需“破繭化蝶”

在《創造性：人類創新的科學》一書中，美國學習科學專家、創造性研究學者凱斯·索耶認為科學領域創造性的形成仰賴于四個因素：一是類比思維，科學領域創造性的“頓悟”來自類比，創造性的高低往往取決于個體能夠產生、選擇怎樣的類比;二是問題意識，科學不僅僅只是解決問題，有創造性的科學家更需要提出和形成好的問題;三是時間安排，成功的科學家知道怎樣安排他們的工作時間以取得最多的創造性;四是同濟合作，每一件偉大的科學作品的創造都來自合作，是整個領域中的合作者們共同努力的結果。

創客教育

創客教育的核心是支持學生開展基于創造的學習，而基于創造的學習，關鍵是對學生學習主體性、實踐性、深度參與性、連續性與完整性（學生往往需要完成從規劃到設計再到開發制作產品的完整過程）的充分尊重。學生在基于創造的學習過程中需要主動發現、自主探究，在發現、分析與解決問題的過程中創生、驗證、發展出自己的創想，在提升問題解決能力的同時又保持創造的激情與信心，這些是創造與創新能力的核心品質。

亞太區大學創新力排行榜

近期，路透社發布了一份亞太地區75所最具創新力大學排行榜。其中，日本和韓國大學占據榜單前20位中的17席。中國的上榜院校共達22所，是上榜學校最多的國家。其中清華和北大排名最高，分列第13、16位。這份榜單系路透社與湯森路透的知識產權和科技事業部聯手打造，反映了學術文獻、專利申請和科研成果商業化等方面的綜合創新力。

對于排名的表現，路透社分析稱，中國院校排名表現不如亞洲其他一些國家的原因主要是，它們更少地向國際專利組織提交研究成果。中國以外的院校向美國、歐洲以及自己國內申請專利的比例更高，說明這些大學更愿意在保護和使他們的研究成果商業化上傾注心力。

路透社還發現，中國的大學花在與企業合作上的時間更少。相比之下，它們幾乎不與行業內從業人員合作發表期刊論文，學術成果也更少被企業研究人員發表的文章引用。相比內地大學，香港的大學與行業的互動更為頻密，包括香港中文大學（排名第21）和香港科技大學（排名第30）。其他一些國家排名表現不佳的原因與它們的大學組織系統有關。但路透也表示，沒有登上路透Top 75的榜單并不意味著這些學校沒有重要的研究，因為榜單的排名是對院校總體創新水平的衡量，或許會忽略一些創新的院系或創新項目。

創客

創客來源于英文單詞“Maker”，是指努力把各種創意轉變為現實的人，創客的共同特質是實踐、創新、協作和分享。近年來，創客運動在國際上蓬勃發展，改變了人們的學習方式和社會生產方式，并形成了新的校園文化。有學者將創客劃分為三種類別：一是創意者，經過探索發現問題而提出創意，是創客中的精靈；二是設計者，將創意轉化為可執行計劃，是創客中的魔法師；三是實施者，將計劃制造出最終成品，是創客中的劍客。

創新路上，不得不說的體系難題

韓國《中央日報》4月初刊登題為《中國是唯一可繼續創新的國家》一文。文章提到，有一位學者的評價非常冷靜。他認為，美國的創新力量已減到一半，剩下的只有硅谷。而相反，他對中國則評價“唯一一個可繼續創新的國家”。評價者是2006年諾貝爾經濟學獎獲獎者——美國哥倫比亞大學教授埃德蒙·費爾普斯(Edmund S. Phelps)。

看來，潛力不容小覷。那么，現狀呢？

第一，資金、堅持，往往是創新創業路上的“枷鎖”。近幾年，隨著“大眾創業、萬眾創新”的推進，更多的大學生“創客”加入進來，各大創業服務機構和高校的大學生“創客”市集、大學生創新創業行動、創業嘉年華等也相繼展開。

2015年浙江省出臺了《浙江省教育廳關于積極推進高校建設創業學院的意見》，提出在2016年3月底前，全省普通高校普遍建立創業學院，并完善相應的管理體制和運行機制。同時，選擇若干所院校進行專科“2+1”、本科“3+1”（兩年或3年分散在各學院，1年集中到創業學院）或專業碩士“4+2”（4年本科，兩年專業碩士進創業學院）進行新型創新創業骨干人才培養試點。2016年下半年將試點擴大到15所左右高校。到2017年，全省建設30所左右示范性創業學院，形成10萬人左右在校生規模。據濟南日報的報道，在“大眾創業、萬眾創新”的召喚下，尤其在高校，大學生“創客”積極投身其中。數據顯示，2015年全國范圍內選擇創業的大學畢業生比例增至6.3%，比前一年翻了一番。

然而，據第三方調查機構撰寫的《2015年中國大學生就業報告》顯示：2011年畢業的大學生“創客”人群中，3年后仍堅持創業的比例為47.5%，這也意味著有52.5%的創業者沒有熬過三年。其中，很多創業團隊都死在了缺資金上，數量占到60%左右。創業并不是件容易的事，對初入社會的大學生“創客”來說更是如此。

第二，由于制度和體系的客觀原因，帶來的系列困擾，例如老師本身的創新力缺乏，以及學生思維模式的“大鍋飯”。

廈門大學副校長鄔大光在接受《南方周末》采訪時，曾經談到，“大學教師群體是最缺乏創業創新精神的。關鍵是如何改變課堂教學方式。”國外的教師又是如何做的呢？麻省理工媒體實驗室的教授米切爾·瑞斯尼克先生在媒體采訪時稱，很少去寫一些論文之類的東西，更多的是將自己的教育模型落實在各種開源和商業的設計上，比如樂高的能力風暴系列機器人等。

曾經，上海世博會青年周請來世界名校的學生與中國學生零距離交流，讓外國學生驚訝的是，很多中國學生都能說一口流利的英語，但開場白幾乎一模一樣：“我教你一首中文詩吧!”這是主辦方老師為一名中國學生提供的例句，卻幾乎成了所有中國學生的“標準答案”。教學生統一的標準答案來回答，固然沒有風險，然而同時也束縛個性化的發展。

這些困擾背后的原因是多方面的，《南方周末》曾報道，北京大學法學院教授兼知識產權學院常務副院長張平談到的“國內大學的創新力為何不如斯坦福”。他認為，一方面，體系上有差別。在斯坦福，老師有好的項目，自己到硅谷注冊公司，離開學校去創業，不成功還可以回學校，沒有后顧之憂。而國內的大學，教師是一個蘿卜一個坑，每年考核。創業是風險活動，不一定成功，但老師出去創業一旦離開兩年，就再也回不到教職崗位上，因為你沒有發文章沒有上課，學術生命就沒有了。

另一方面，產權的差別。在斯坦福，它的產權很清晰，不管怎么轉讓，產生利潤后是學校、所在院系研究團隊和老師個人三方均分，產權有法律和制度的保障。我國大學的項目是有國家科研經費投入的，科技成果是職務發明，極其容易被抓住把柄，比如國有資產流失的罪名。所以，國內大學的專利基本上和市場離得比較遠，不是基于市場需要申請的，只是為了結題評職稱或者獲獎。而且，高校大量申請專利，但是專利的質量要打問號。專利轉化渠道不暢通，企業也很困惑。

第三，追求創新往往走入形式化的誤區。創新本身的概念是非常好的，但是由于體系等原因，在層層下達和落實的過程中，往往容易與業績、考核等等掛鉤，慢慢地失去原本的樂趣。

中德聯合培養的工程碩士劉寧(化名)接受媒體采訪時，談起中外創新教育理念的差異，他深有感觸：在德國，工科主要是為了培養工程師，并不刻意要求創新，而中國則強調理論創新。

比如，寫碩士畢業論文時，德國的大學在公式、參數方面要求很嚴格，論文只要做好即可。在中國，參數、公式無所謂，而論文卻不能僅止于“做好”，答辯時必須提出某方面的創新點。“可是，哪有這么多創新點呢?強制性提出要求，創新就顯得勉強，逼著學生在理論上抄襲或重復。”此外，他認為，德國的科研很注重實踐，導師都是先在高校里有所成就，再去企業深造，然后回到高校。德國在制造業的領先地位，正是在不斷實踐、不斷創新中完成的。

創客空間

根據維基百科的定義，創客空間可以看作是開放交流的實驗室、工作室、機械加工室，有著不同經驗的人們聚集在這里共享資料和知識，以制作/創作他們想要的東西。作為一種特殊的創客空間，學校創客空間是近年來才發展起來的新事物。較早的創客空間（Makerspace or Hackerspace）可以追溯到麻省理工學院Neil Gershenfeld教授于2005年創立的Fab Lab，但這一術語真正流行始于2012年春《創客雜志》（Maker Magazine）的創辦發行。

用輕松的源動力開啟創新的“學習動機開關”

“如果說我們告訴學生沒有中考，沒有高考，沒有任何的期末考，學科學習和以后的發展毫無關系，你說學生還會不會去學呢？”《中國教育報》在今年七月的報道中，采訪幾位參觀北美教育展的老師。其中，浙江省溫州中學謝作如提出如此尖銳的問題。然而，不可否認，這是我們需要去正視的客觀問題。謝作如驚訝地發現，他們參觀的創客空間，很多孩子因為喜歡這里，喜歡自己的項目，喜歡追求那種成功的、自我實現的感覺，而充滿“激情”地做事。

如何讓孩子們產生如此濃厚的興趣呢？圖形化編程工具(scratch)項目的創始人米切爾·瑞斯尼克教授的方法是提出一個4P模式，第一個英文字母P代表Project，就是基于項目，第二個就是要有激情(Passion)，第三個就是同伴協作(Peers)，還有一個就是玩(Play)，這并不是說整個過程只有玩，而是說學習的過程就是一個快樂的過程。

近年來，隨著全美創客行動（Maker Movement）的快速發展，美國越來越多的高校開始將創客教育（Maker Education）作為培養學生創造與創新能力以及創業就業能力的重要途徑。對此，華東師范大學任友群教授曾撰文說，美國《2015年地平線報告(基礎教育版)》提出“未來三到五年，全球不同地方的學校將發生的一個轉變，是學習者嘗試通過開展創造活動而不是消費學習內容來進行學科探索”。所謂“消費學習內容”指的是學生在學校所教授的知識范圍內，根據學科結構、知識結構記憶、理解、掌握學習內容;而所謂“開展創造活動”指的則是學生完全突破知識范圍、學科結構，以問題為導向，開展創造性活動，在創造中自主地學習知識。

這一趨勢會如何影響世界的基礎教育，中國學生該如何追趕這種教育的新趨勢呢?聽起來話題越來越嚴肅了，其實，我們原不需要將創新變得那么嚴肅那么大的壓力。從某一種程度來講，創新應該扮演的是一件輕松愉悅的角色。比如，網友@kutooo這么形容，“拿到新的電子產品就想要拆掉一探究竟？看到不滿意的設計就想親自上陣改裝一下？比起買現成的，還是DIY有趣！如果你有以上三種傾向，恭喜，你已經成為世界上最酷的那部分人——創客的一員了！除了酷愛科技、堅持自己動手豐衣足食、對一切木工金工和大型切割機等充滿熱愛以外，創客最重要的精神就是探索和創新。”

國外，從小孩到老人，任何職業都有可能制作出你想不到的創新產品。值得注意的是，創客并不一定和互聯網或者科技有關，很多人只是喜歡自己動手做東西，匠人也可以是一名創客。比如，CNN報道，Hiral Sanghavi的BauBax智能夾克在Kickstarter網站眾籌中拿到920萬美金的天價資金后，不到一年的時間他又籌備新項目，能為設備無線充電的衣服。如果用戶為蘋果手機充電，只需給手機套上BauBax專用iPhone殼，然后把它放到口袋里。如果安卓手機則不需要手機殼，因為它有內置無線充電功能，電能來源于衣服里攜帶的置于皮夾里的蓄電池組。對Sanghavi而言，第二次眾籌并不是為了錢，而是為了產品本身。他說：“這是一次市場驗證。我們想知道該類型產品是否真的有市場需求。”

小孩的創意同樣精彩。據英國《每日郵報》7月6日報道，美國一名年僅5歲大的小男孩在家自制了龍卷風，并拍成視頻上傳網絡，向人們解釋龍卷風是如何形成的。

甚至，創意源于平常的工作。Abc.net報道，荷蘭首現3D打印版奶酪。Michaela van Leeuwen是荷蘭的一位女性奶農，自從荷蘭農場牛奶的價格下跌后，夫婦二人的農場被迫搬了家，自己也開始琢磨怎樣推出多樣化的產品。后來在別的地方干活時，她接觸到了3D打印技術，開始研究如何運用這項技術來制作奶酪。于是，另辟蹊徑，用3D打印機制作奶酪，逐漸打開了銷路和知名度。如今，正在探索將3D打印機賣給奶酪制作商和奶制品商。

創客運動

創客運動教父克里斯·安德森稱：創客運動具有三個變革性特點：（1）人們使用數字桌面工具設計新產品并制作模型樣品（“數字DIY”）；（2）在開源社區中分享設計成果、開展合作已經成為一種文化規范；（3）如果愿意，任何人都可以通過通用設計文件標準將設計傳給商業制造服務商，以任何數量規模制造所設計的產品，也可以使用桌面工具自行制造，兩種途徑均大大縮短了從創意到創業的距離，其作用不亞于互聯網為軟件、信息和內容帶來的革新。

我們如何培養創新的源動力呢？重慶第29中學羅化瑜曾經在教學過程中創出一個名字，叫做學生的“學習動機開關”。STEAM教育和創客教育的跨學科屬性，就是避免學生被短期的興趣迷惑，而去打開終身學習的基于真實情境的長期的“學習動機開關”。這將改變我們傳統的教學。STEAM教育是美國政府提出的教育倡議，被譽為美國的“素質教育”。“STEAM”是5個單詞首字母的縮寫：Science（科學）、Technology（技術）、 Egineering（工程）、Arts（藝術）、Maths（數學）。近兩年，STEAM教育越來越受到我國教育界關注。教育部發布《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見（征求意見稿）》，談到未來5年對教育信息化的規劃時，提出學校要探索STEAM教育、創客教育。STEAM教育理念強調打破常規的學科界限玩“跨界”。比如，技術和工程結合、藝術和數學結合，讓學生在“做中學”，建立跨學科的創新思維和應用能力。

據《科技日報》的報道，STEAM教育研究協作組成員、北京景山學校物理和信息技術課教師吳俊杰就是STEAM課程開發與實踐方面的先行者。“我上的STEAM課程很‘綜合’，會用到電路知識、機器人知識、編程知識等等，還要加入點藝術審美思維。”吳俊杰介紹，STEAM課程是景山學校六、七年級學生的必修課，課堂不是在桌椅整齊的教室，而是在充滿木板、銼刀、畫筆、電線、電路板、芯片、3D打印機的“工作坊”。

作為“新興事物”，STEAM教育在我國的推廣和實踐中，也不可避免地遇到了一些現實問題。比如，北京師范大學教育技術學院教授余勝泉在接受媒體采訪時提到，在理論研究方面，目前我國對STEAM教育的研究還不夠深入、全面，從實踐上看，目前我國很多中小學一線教師的學科背景很單一，不能勝任強調“跨學科”的STEAM課程設計與講授。而且，如果過分關注技術的炫酷、制作高科技的成果，而缺乏科學的教育設計、基礎性學科知識的融合注入，也起不到實際的作用。

雖然探索的過程很困難，但是業內人士已經在努力。對于學生而言，STEAM教學是學習創新的有效途徑。對于想參與創新的大眾來講，從MOOC創新課程開始參與，慢慢地培養創新的興趣，是容易學習的方法。即使你不是那么心靈手巧，只要你執著的追求，同樣能享受創新的風暴。

如今MOOC創新課程，包括許多和創新相關的課程。

1.這是一門3D打印學習的課程，是一個創客重要的技能；2.魅力機器人，用廢舊零件制作的超還原版變形金剛、小巧精致的wifi小車、用舊螺絲拼湊的迷你機器人；3.玩轉 Arduino——物聯網嵌入式開發入門，這門課中介紹的Arduino是一款簡便、兼容性高、方便上手的開源電子原型平臺，任何對開發互動產品有興趣的創客都可以使用這塊電路板來設計和開發自己的產品；4. 用Matlab建模和仿真，你會有機會使用Matlab構建圖像處理、機器學習以及商務案例等多種模型；5. 工程圖學 CAD 2D，這門課將從理論和實踐兩個方面教授工程圖的基本制圖原理，同時配合CAD軟件；6. 傳感、控制、行動，因為傳感、信號處理和控制是電子發明的最基礎原理；7. 設計的人因與文化，這門課從人因工程學的角度研究和評估用戶，以人的需求和背景為中心，才能創造出好的產品；8. 設計：社會中的創意手工；9. 解密創造力：如果你覺得自己是一個沒有創意天賦的人，那來上這門課吧。你將接觸到一些成熟的幫助你發現創意的工具和方法；10. 未來城市：位于新加坡的ETH未來城市實驗室用了三年時間創造出了許多未來的城市可能會用到的東西，用各種各樣的方式來模擬“城市”這個機體的新陳代謝。上完課不妨來想一想，如果讓你來設計，你會如何規劃未來的城市？

當然，從國家的創新力來看的話，除了培養人們創新源動力的努力外，如果想真正地成為創新實力的大國，“硬科技”創新也是不容忽視的。

與互聯網經濟構成的虛擬世界不同，“硬科技”屬于由原子經濟構成的物理世界，是以人工智能、基因技術、航空航天、腦科學、光子芯片、新材料等為代表的高精尖科技，是能對人類產生深遠而廣泛影響的革命性技術。這種原創技術需要長期研發投入、持續積累才能形成，具有極高技術門檻和技術壁壘，難以被山寨。

由此，越來越多的人將目光放向未來。例如，近期中國科學院大學成立的未來技術學院，旨在探索研發未來的、能夠重塑人類生活、工業生產、商業消費模式乃至全球經濟革命性進步的技術。

中國科學院院士、未來技術學院院長江雷接受科技日報的采訪并解釋，當前，我國正在研究的絕大部分技術，都是在別人已經研發成功的基礎上進行跟蹤、模仿并力求超越，但對于處在萌芽狀態的探索性的、有可能帶來重大變革的技術卻關注很少。為實現我國科技水平“彎道超車”，迫切需要圍繞未來可能產生的變革性技術進行前沿探索，提前布局培養具有前瞻交叉思維的復合型科技人才。