科技創新教育下的創客教育研究

江少梅

(廣州市番禺區廣播電視大學，廣東 廣州 511400)

隨著當今社會技術的快速發展，學習者已不再滿足于當前傳統的教育方式，中國教育改革路在何方？對于教育改革的發展，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革命沒發生在現代的中國呢？”后有“錢學森之問”：“為什么我們的學校總是無法培養出優秀的人才？”兩位學者的提問，皆是中國教育事業發展的大難題，是對中國科技發展的關切。創新發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，教育事業追隨時代的發展實屬必然。

目前，為了培養創新能力，創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的教育熱點。科技發展是第一生產力，創新發展必須走在教育發展的前沿。

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

一、創客空間、創客運動與創客教育

“創客（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。該課題尋求創新創意，參與實驗的人員（即“創客”）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——“如何創造任何東西”。課堂上，零技術基礎的學生卻創造出許多令人驚嘆的作品，例如“尖叫背包”“鸚鵡網絡瀏覽器”“自衛服裝”等。這激發了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”。這就是創客的起源。

各類創造創意創新產品的網絡平臺和物理場所相繼出現，為創客們提供了交流的平臺，因此大家就將之稱為“創客空間（maker space）”。Fab Lab作為國際上其中一家最早的創客空間，現在發展已相當成熟。創客空間可以提供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，創客們在創客空間里以“Do it together”為理念，鼓勵協作與分享，獨立完成或與他人合作，將生活中的各種“奇怪”的想法轉變為現實，這些活動被稱為“創客運動”。

“創客運動”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，創客運動逐步被引入中小學乃至各大高校的教育中，形成“創客教育”。

二、當前國內外創客空間與創客教育的建設情況

（一）國外創客空間與創客教育的現狀

在美國，“創客運動”飛速發展。2012年始，1000個“創客空間”逐步被引入學校；2014年6月18日被定為美國的“國家創客日”。高校創客空間有四種類型：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，超過一半人口為創客，超過20個州的K-12教育機構投入資金和資源建設創客空間或創新實驗室（FabLab）。美國高校的圖書館硬件條件較為完善，創客空間在此基礎上，根據自身的資源，形成創新實驗室。例如，麻省理工學院面向研究生開設了“如何制作”的創客課程，使創客能夠使用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等多種工具和平臺，來實現自己的無限創意。

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

在英國，創客空間產生連鎖反應，中小學階段的創客教育與日常教育已經相互滲透；開設游戲開發、機器人技術、開源技術等方面的創客課程的工作室，已有數百家。

在以色列，創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、企業都會受邀來協助學生，或是一起來研究這些科學項目。

（二）國內創客教育的發展現狀

2012年，創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”政策的推動下，政府對創客教育給予了大力的支持。國務院在《國家創新驅動發展戰略綱要》中強調“在學校推廣創客文化，并設立創新和創業課程，以品牌為基礎開展創客活動”。創新教育是創客教育的關鍵，國家將加大扶持創新教育的力度，完善創新創業發展的條件，培養創新創業型的人才。創客教育的創新理念引起了各界的關注，創客教育的發展邁入了飛速發展的階段。

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

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

三、建設創客空間面臨的困難

（一）建設創客空間的經費來源

創客空間的建設需投入大量的資金，美國的高校創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、成果孵化創收、企業合作伙伴資助、業內聯盟援助、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客空間，宣布破產，消息令人震驚。2016年，TechShop仍然是全球創客空間的典范呢！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/創意中心三種方式為社區服務，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。可持續發展才是創客空間未來要解決的難題。

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

（二）創客空間的硬件建設

現代硬件技術更新迭代迅速，各類新式硬件層出不窮。美國圖書館創客空間包括普通設備和專業設備。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。專業設備，例如數控機床、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。但政府硬件采購數據庫更新滯后，或新型設備在數據庫中沒有匹配數據，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，都對創客空間的建設造成一定的影響。

（三）創客空間的軟件建設

創客空間的軟件建設一般包括專業軟件建設和網絡平臺的建設。專業軟件，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。創客空間離不開創客的資源共享和協同合作，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意，充分發揮創客空間的各項功能。

（四）創客空間的人員建設

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

（五）創客空間的課程建設

傳統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，也不利于創新能力的培養。

創客教育則以創客（學生）為中心，學生在創造作品的過程中，自主設計、制作、檢測及完善作品，使用創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督和協助作用，掌握各小組的創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，為學生提供適當的學習支援，以免影響學生學習積極性；如學生能獨立完成創造，則解除支援；對作品的質量進行監控，給予適當方向性的指導。

創客空間蘊含無窮的潛能，讓創客們的潛質得到充分的發揮，創造富含商業價值、研究價值的作品。要構建高效的創客空間，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。

創客教育的本質還是教育，過度追求“高大上”、形式主義的創新，就會偏離教育的本質。保持創客教育的可持續性發展，才是建設創客教育的關鍵。