校園創(chuàng)客空間開發(fā)白皮書

莫異慧

【摘要】2015年3月5日后，“創(chuàng)客”這個詞火了，李克強總理在《政府工作報告》中指出，把“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”打造成推動中國經濟前行的“雙引擎”之一。“創(chuàng)客”于是與“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”聯(lián)系在了一起，特指具有創(chuàng)新理念、自主創(chuàng)業(yè)的人。之后李克強總理在不同場合，提出“創(chuàng)客”一詞，并號召全社會掀起“大眾創(chuàng)業(yè) 萬眾創(chuàng)新 ”的浪潮。

【關鍵字】創(chuàng)客；創(chuàng)客教育；創(chuàng)客空間；校園創(chuàng)客

“創(chuàng)客”一詞來源于英文單詞“Maker”，是指出于興趣與愛好，努力把各種創(chuàng)意轉變?yōu)楝F(xiàn)實的人。創(chuàng)客的本意是“制造者”，指的是那些出于興趣愛好，把各種創(chuàng)意轉變?yōu)楝F(xiàn)實產品的人。創(chuàng)客運動最早起源于美國，近些年來由于其不斷創(chuàng)新的魅力而風靡全球。創(chuàng)客運動最重要的標志是掌握了自生產工具，他們是一群新人類。堅守創(chuàng)新，持續(xù)實踐，樂于分享并且追求美好生活的人。簡單地說就是：玩創(chuàng)新的一群人。但目前 關于“創(chuàng)客”還沒有精準的定義，而只是一個約定俗成的說法。廣義的“創(chuàng)客”是指將自己的創(chuàng)意想法變成現(xiàn)實并樂于分享的人，這個定義涉及的范圍很寬廣。狹義的“創(chuàng)客”則指利用開源硬件和軟件將創(chuàng)意現(xiàn)實化的人。

創(chuàng)客教育是創(chuàng)客文化與教育的結合，基于學生興趣，以項目學習的方式，使用數字化工具，倡導造物、鼓勵分量，培養(yǎng)跨學科解決問題能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的一種素質教育。這是中國電子學會現(xiàn)代教育技術分會創(chuàng)客教育專家委員會給出的最新定義 。它是一種創(chuàng)新、實踐、分享的教育活動，鼓勵學生在探索、發(fā)明、創(chuàng)造中主動與協(xié)作學習，借鑒做中學的理論，同時是做中學的進一步發(fā)展，強調學習方式轉型：學習即創(chuàng)造，創(chuàng)造即學習。創(chuàng)客教育是在“互聯(lián)網+”思維方式下，應用新一代信息技術（3D打印、物聯(lián)網傳感、生物技術、移動互聯(lián)網等），提升學生學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力與創(chuàng)新精神的教育活動。它在豐富學生的學習內容與學習過程中提升學習能力與創(chuàng)新能力。

在國內，創(chuàng)客教育悄然興起并得到了初步發(fā)展——北京、上海、深圳、溫州等城市成為創(chuàng)客教育的領跑者；通過建設創(chuàng)客空間、舉辦創(chuàng)客大賽和創(chuàng)客文化節(jié)、成立創(chuàng)客俱樂部、召開創(chuàng)客教育研討會、組建創(chuàng)客教育聯(lián)盟等活動，大大推動了創(chuàng)客教育在國內的發(fā)展。目前，已有清華大學、青島科技大學等多所高校建立起了較為完備的創(chuàng)客空間，并定期開展創(chuàng)意分享、頭腦風暴、產品設計和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培訓等活動。溫州中學、溫州實驗中學、北京景山學校等中小學也創(chuàng)設創(chuàng)客空間并大力開展創(chuàng)客教育，并開設了包括“多媒體編程”、“電子制作”等在內的系列課程。與此同時，創(chuàng)客教育活動也日漸增多，如清華大學舉辦了創(chuàng)客教育論壇、北京西城區(qū)實施了全國首個創(chuàng)客教育計劃“少年創(chuàng)客養(yǎng)成計劃”等。

而學校作為教育的橋頭堡，更應該發(fā)揮其積極的作用。可以展望在不久的將來，中小學創(chuàng)客空間將在全國各地生根發(fā)芽。不過整體而言，作為一個新生事物，創(chuàng)客空間的建設面臨諸多挑戰(zhàn)，如何有效地開展創(chuàng)客空間的建設，還有很長的路要走。

如何創(chuàng)建創(chuàng)客空間

很多學校想建一個創(chuàng)客空間但是又不知道該如何下手。創(chuàng)客空間其實就是一個集設計、開發(fā)、加工、測試、展示等功能的開放實驗室。空間并不用于平時的上課，而是在課余時間向所有學生開放。指導師通過各種設計類、制作類、測試類的創(chuàng)客分享活動，鼓勵不同年級、不同班級的學生進行觀察、發(fā)現(xiàn)、探究并動手制作，提升技術并交流創(chuàng)意。

空間及選址

面向中小學的創(chuàng)客空間并不是越大越好，應該根據學校學生人數、跨學科師資力量以及現(xiàn)有的場地資源等多種因素綜合決定。一般來說，創(chuàng)客空間只要擁有一個普通教室大小的房間即可，里面能容納4～6張工作臺，能容納一些體積較大的加工工具，如激光切割機、3D打印機等，同時還有一定的空間來存放學生的創(chuàng)客作品和半成品。如果是高中，創(chuàng)客空間最好和原有的通用技術實驗室合并，避免器材的浪費。

創(chuàng)客空間需要經常組織各種規(guī)模不一的創(chuàng)客分享活動，而且還要存放選修課程的教學器材。例如某中學的創(chuàng)客空間在選址上進行了綜合考慮。為了方便大型設備的進入，場地選擇在了一樓，場地旁邊自帶一個小型會議室可供項目研究小組同學進行分享交流；旁邊是一個大型的多媒體教室，可用來展開面向全校或者全市的創(chuàng)客演講、學生作品展示等。多媒體教室的旁邊，是原先的機器人教室，這個教室可供創(chuàng)客空間的學生進行基本技能訓練，比如焊接、電子電路接線等，以后逐年添置的大型加工工具都將放在這里，便于管理。該場地上方二樓是學校的電腦機房，課后可進行一些編程學習設計的場所。

總體布局如下：

空間設備及配置

創(chuàng)客空間鼓勵學生動手使用各種金屬、木質、塑料甚至電子工具進行創(chuàng)作，將想法轉變成現(xiàn)實。所以3D打印機、雕刻機、小型車床、焊臺等工具應該是標配。智能化作為創(chuàng)客研究的主要方向，使Arduino也成為創(chuàng)客空間不可或缺的基礎器材。其中，Arduino作為創(chuàng)客課程的主要實施平臺，配制的相關套件數量可供大班教學；Raspberry Pi、Banana Pi、pcDuino等多種硬件平臺，用于學生的項目研究、實際開發(fā)創(chuàng)造或者教師演示；小型激光雕刻機、胸章制作機、3D打印機等加工工具，方便學生將電子世界與實際物理世界連接起來；同時，各類創(chuàng)客成品、電子類書籍、設計創(chuàng)造類書籍給學生提供了很好的自學支撐。可編程式跳舞機器人、樂高NXT藍牙機器人、Makeblock教育機器人等可以實現(xiàn)人機互動。還有大疆無人機，航拍無人機可用于室外活動航拍，非航拍的可進行無人機競技項目的比賽。以及全息投影設備、VR虛擬呈現(xiàn)、虛擬駕駛設備等等。

按照規(guī)劃，創(chuàng)客空間接下來還要購買激光切割機和小型車床，這些機器具有一定的危險性，所以要另外放置在隔壁獨立的專用工具室，具有一定的操作能力的學生才能進入。創(chuàng)客空間的細節(jié)圖片如下圖。

某中學創(chuàng)客空間內部細節(jié)圖

指導教師隊伍的培養(yǎng)

創(chuàng)客空間指導師隊伍來源不同、專業(yè)不一，這與創(chuàng)客教育的跨學科特性相符合。創(chuàng)客教育作為一種典型的跨學科教育，融合了STEAM教育的內涵，需要多個專業(yè)的師資共同支持，傳統(tǒng)的單一學科教師作為指導師，已遠不能滿足支撐空間正常運轉、指導學生項目學習的需要。創(chuàng)客空間常駐指導師包括信息技術老師以及通用技術老師；流動指導師可以邀請附近大學或職業(yè)學院的專家或學者、有科技館實習經驗的科學教育專業(yè)研究生等；同時，國內經營開源硬件的知名創(chuàng)客類公司會不定期派遣專業(yè)創(chuàng)客來校做講座；已經畢業(yè)的學生創(chuàng)客和精通電子電焊方面的學生家長偶爾也會出現(xiàn)在創(chuàng)客空間客串指導師。

創(chuàng)客空間指導師可以根據自己的跨學科研究方向，開設選修課程、開設講座、發(fā)起與學生興趣相符的項目研究。在基礎知識與研究性學習相結合的的學習與教學中，通過不斷豐富的教學實踐培養(yǎng)學生開放性思維以及發(fā)現(xiàn)問題并動手解決問題的能力。

根據實際情況，可根據每位指導教師的興趣進行分工，根據網上的培訓視頻進行學習，再在制作過程中進行經驗的積累，編寫符合我校實際情況的培訓課程。

創(chuàng)客課程的設置

創(chuàng)客空間作為學生進行項目研究、交流、分享、創(chuàng)造的場所，在物理空間、硬件配備以及師資上給學生以莫大的幫助。但是這種幫助有其局限性，為了更好地發(fā)揮創(chuàng)客空間的作用，給學生提供有效的跨學科支持，學校開設了一系列STEAM課程。下圖為某中學STEAM課程列表。

該中學在現(xiàn)有師資以及個人特長相結合的基礎上，將STEAM課程建設分為控制、互動以及設計三個方向，其中控制類課程有：《跟我學App Inventor》《Arduino創(chuàng)意機器人》《基于Arduino的電子控制技術》；互動類課程有：《S4A互動媒體技術》《物聯(lián)網與大數據》；設計類主要包含《數學視界下的3D模型》《3D打印與SketchUp》等。

這些課程緊緊圍繞科學、技術、工程、藝術和數學展開，以設計、控制，互動為主線來組織課程內容。課程以選修課的形式開展，以18課時的容量進行設計，并供全校學生選擇。這些課程的實施雖然不在創(chuàng)客空間，但是課程涉及到的工具和器材，在創(chuàng)客空間都能找到。創(chuàng)客空間相當于選修課程的課堂之外的學生訓練基地。

校園創(chuàng)客的發(fā)展方向

創(chuàng)客設計的范圍是十分廣泛的，一個校園的創(chuàng)客工作室不能任何方面都觸及到，所以創(chuàng)客工作室要有取舍及針對性。

以3D打印設計及創(chuàng)作為主的，就必須購置較專業(yè)的3D打印機、激光雕刻機、打磨拋光機等設備。下圖為3D打印為主的創(chuàng)客教室。

以編程學習，編程創(chuàng)作為主的，就需要有用于編程學習的計算機教室（這個可以用普通計算機教室代替），再與實體機器人相結合。下圖為以編程為主的創(chuàng)客教室。

以木工制作為主的，就需要木工加工機床以及齊全的木工工具。下圖是以木工為主的創(chuàng)客教室。

以各類競賽為主的，如機器人競賽、無人機競賽、各類航模競賽等，就需要建設一些相應的競賽場地。下圖是以競賽主的創(chuàng)客教室。

以樂高積木為主的創(chuàng)客空間，比較適合幼兒園或小學低年齡段的學生進行開展。下圖是以樂高積木為主的創(chuàng)客教室。

如果對于一些空間有限的校園來說，則布局較為精干簡練了，工作區(qū)在中間，四周圍著工具區(qū)展示區(qū)。這類的創(chuàng)客工作坊式的創(chuàng)客空間比較適合精英教學。下圖為一些工作坊式的創(chuàng)客空間。

有些則是以搭建創(chuàng)造為主的創(chuàng)客工作室，例如廣東省清遠市新北江小學的創(chuàng)客活動就是以KY創(chuàng)意搭建工具建立起來的。經過幾年的發(fā)展與沉淀，已頗具創(chuàng)客文化。

總結

開發(fā)創(chuàng)建校園創(chuàng)客空間其實并非想象中的那么復雜。首先空間的目標定位很重要，找準定位也就找準方向，朝著那個方向發(fā)展就是了。然后再根據目標和定位安排場地及購置設備，資金方面就因校而異了。之后就師資培訓課程培訓。一切就緒就可以招生運作了。

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