賦能工程教育的創(chuàng)客空間構(gòu)造-基于美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的案例研究_2

1、    賦能工程教育的創(chuàng)客空間構(gòu)造基于美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的案例研究    （二）共享共有的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)客空間首先，在創(chuàng)新創(chuàng)造中計(jì)算機(jī)對(duì)工具的控制往往具有很大的優(yōu)勢(shì)。一方面與手工制品相比，計(jì)算機(jī)能夠系統(tǒng)地進(jìn)行私人化定制（例如改變顏色、大小及材料），解決了手工設(shè)計(jì)的問題。另一方面，使用軟件工具通常需要建立數(shù)字文件來(lái)進(jìn)行文件存儲(chǔ)，因此用計(jì)算機(jī)軟件可以在制作完成后重新創(chuàng)建文件或者修改副本，極大地減輕了存儲(chǔ)的難度和修改的難度。這些工具通常是學(xué)生對(duì)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)、邏輯、計(jì)算機(jī)思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)思想的切入點(diǎn)，復(fù)雜技術(shù)因此推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)電路、微型控制器及編程原理，幫助學(xué)生運(yùn)用建構(gòu)主義

2、理論探索設(shè)計(jì)過程有針對(duì)性地解決相關(guān)問題。其次，技術(shù)的進(jìn)步與革新正在推動(dòng)創(chuàng)客空間向物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施的前景邁進(jìn)，即通過聯(lián)網(wǎng)設(shè)備幫助人通過傳感器等同環(huán)境和現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品互動(dòng)。創(chuàng)客群體在物理工具的設(shè)計(jì)后通過相關(guān)軟件將其設(shè)計(jì)文件加載到計(jì)算機(jī)上控制現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的運(yùn)作?；ヂ?lián)網(wǎng)的出現(xiàn)能夠顛覆企業(yè)產(chǎn)品及商業(yè)模式，使大眾市場(chǎng)更加開放，簡(jiǎn)單的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已經(jīng)普及，展望未來(lái)，更為復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)將對(duì)工程領(lǐng)域?qū)W生的跨學(xué)科知識(shí)儲(chǔ)備及實(shí)踐創(chuàng)造能力提出更高的要求。未來(lái)的創(chuàng)客空間，必須是以創(chuàng)意創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為核心，涵蓋了虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備、原型機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)環(huán)境、數(shù)字編程與人工智能應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施等集于一體的實(shí)驗(yàn)空間。所有關(guān)于知識(shí)的想象、模仿、復(fù)制、

3、創(chuàng)新，都能夠在這個(gè)空間內(nèi)部得到最大限度地開發(fā)。創(chuàng)客空間不僅是一個(gè)交流分享創(chuàng)意的場(chǎng)所，更是一個(gè)以物聯(lián)網(wǎng)鏈接一切、創(chuàng)造一切的“造物世界”。第三，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，共享式的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)一步助力創(chuàng)客空間的在線發(fā)展。創(chuàng)客社區(qū)網(wǎng)站是建立創(chuàng)客間溝通交流和共享新項(xiàng)目的有效手段，創(chuàng)客社區(qū)網(wǎng)站摒棄了傳統(tǒng)的學(xué)歷制度，匯集創(chuàng)客群體并將其個(gè)人的特長(zhǎng)得到發(fā)掘，使其成為管理者和參與者。隨著社交網(wǎng)站（如meetup）、github等軟件開發(fā)共享工具及kickstarter等眾籌工具的出現(xiàn)，創(chuàng)客空間的活動(dòng)更為密集，創(chuàng)客們能夠通過社交網(wǎng)站聚集在不同地點(diǎn)開展例如黑客馬拉松等活動(dòng)。開源軟件曾一度被商業(yè)軟件商因?qū)ζ錁I(yè)務(wù)不利而排斥，而在

4、創(chuàng)客空間環(huán)境有了極大的發(fā)展空間，降低了創(chuàng)客的創(chuàng)新成本，創(chuàng)建了其新的業(yè)務(wù)模式，反向推動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)的快速增長(zhǎng)。（三）共治共贏的創(chuàng)客空間治理機(jī)制為保證創(chuàng)客空間的持續(xù)運(yùn)營(yíng)，通常需要具有合理組織架構(gòu)的團(tuán)隊(duì)來(lái)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)管理。在人員配置方面，大致可分為空間負(fù)責(zé)人、管理者、創(chuàng)客教師、安全指導(dǎo)員等四類群體。創(chuàng)客空間負(fù)責(zé)人是創(chuàng)客空間的組織者和總負(fù)責(zé)人，能夠帶領(lǐng)其他工作人員開展創(chuàng)客空間的日常工作。創(chuàng)客空間的管理者是創(chuàng)客空間內(nèi)具有技術(shù)背景且訓(xùn)練有素的工作人員，通常負(fù)責(zé)創(chuàng)客空間運(yùn)營(yíng)的監(jiān)督工作。教師作為創(chuàng)客空間的成員之一比學(xué)生更具專業(yè)性，有償或無(wú)償為學(xué)生提供指導(dǎo)。安全指導(dǎo)員經(jīng)過專門培訓(xùn)且熟悉空間內(nèi)的所有機(jī)器并確保學(xué)生的設(shè)備安

5、全使用。一般情況下創(chuàng)客空間會(huì)根據(jù)自己需求進(jìn)行人員調(diào)整以保證創(chuàng)客空間的正常運(yùn)營(yíng)，例如佐治亞理工學(xué)院的發(fā)明工作室由“創(chuàng)客俱樂部”的學(xué)生俱樂部管理經(jīng)營(yíng)，負(fù)責(zé)創(chuàng)客空間的設(shè)備監(jiān)督和值班等工作。一個(gè)可持續(xù)經(jīng)營(yíng)的創(chuàng)客空間往往還需要資金的持續(xù)投入，每個(gè)創(chuàng)客空間的資金來(lái)源不同。對(duì)于規(guī)模小的創(chuàng)客空間來(lái)說(shuō)不需要太多資金，而對(duì)規(guī)模較大的創(chuàng)客空間來(lái)說(shuō)，單一的資金來(lái)源往往不足以支撐空間的運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，對(duì)于高校創(chuàng)客空間來(lái)說(shuō)，資金來(lái)源一般有以下五種：會(huì)員收費(fèi)、學(xué)校撥款資助、各方捐贈(zèng)（包括校友捐贈(zèng)）、行業(yè)合作伙伴及活動(dòng)支持。佐治亞理工學(xué)院的發(fā)明工作室與全美較大的非營(yíng)利性組織合作，獲得運(yùn)營(yíng)所需的部分資金支持，從而提供了學(xué)生進(jìn)入創(chuàng)客

6、空間學(xué)習(xí)的充足資金保障。此外，尋求資源共享組織也正逐漸成為一種新趨勢(shì)，創(chuàng)客空間找到能夠與之有協(xié)同效應(yīng)的組織進(jìn)行資源共享，形成資源稟賦互補(bǔ)的發(fā)展路徑。四、高校創(chuàng)客空間構(gòu)造路徑我國(guó)高校的創(chuàng)客空間目前仍處于模仿、探索階段，許多高校建設(shè)的創(chuàng)客空間更多地成為了一種“社交空間”：封閉隔離的地理位置、學(xué)生經(jīng)營(yíng)的咖啡吧、漫無(wú)目標(biāo)的課程、缺乏教育功能的空間設(shè)計(jì)代表著“黑科技”的前沿探索、創(chuàng)造力激發(fā)的創(chuàng)客空間在現(xiàn)實(shí)之中卻被做成了休閑娛樂場(chǎng)所，這不能不說(shuō)是一種遺憾?，F(xiàn)有的創(chuàng)客空間缺乏適切的多學(xué)科融合實(shí)踐理念指引，更欠缺專業(yè)的創(chuàng)客教師的指導(dǎo)與幫助。借鑒佐治亞理工學(xué)院的經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)高校的創(chuàng)客空間亟需在如下幾個(gè)方面改進(jìn)：（

7、一）創(chuàng)客空間的價(jià)值在于賦能創(chuàng)造力的實(shí)踐場(chǎng)所創(chuàng)客的生命力在于創(chuàng)造性地實(shí)踐，對(duì)于高校的創(chuàng)客空間而言，創(chuàng)客空間本質(zhì)上重視學(xué)生的主體需求，關(guān)注其可持續(xù)性的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，與“做中學(xué)”的教學(xué)理念有著契合之處，因此構(gòu)建以“做中學(xué)”為理念的創(chuàng)客課程體系對(duì)創(chuàng)客教育變革具有核心價(jià)值。創(chuàng)客教育是基于學(xué)生主體的教育，學(xué)生并不需要成為一個(gè)專家，他們的任務(wù)在于創(chuàng)新突破自我，因此，創(chuàng)客空間的構(gòu)造應(yīng)朝著激勵(lì)學(xué)生往更加深度的學(xué)習(xí)方向前進(jìn)，為培養(yǎng)其創(chuàng)客精神及實(shí)踐能力等核心素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。聽以應(yīng)對(duì)學(xué)生的個(gè)性化需求記錄并加以分析，配備完善的個(gè)性化教學(xué)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生創(chuàng)造過程的獨(dú)立性并重視學(xué)生獨(dú)立思考、設(shè)計(jì)及創(chuàng)作過程，使其能夠針對(duì)性地參與創(chuàng)客及創(chuàng)

8、造活動(dòng)。12不同于傳統(tǒng)授課課程，創(chuàng)客課程的教學(xué)通過跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)組建，能夠有效地促進(jìn)知識(shí)創(chuàng)新，為解決復(fù)雜問題提供有利的組織模式。佐治亞理工學(xué)院根據(jù)學(xué)生不同需求為學(xué)生開展的創(chuàng)客課程、知識(shí)技能課程、實(shí)踐能力提升課程、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力課程等諸多課程及項(xiàng)目，突出了每個(gè)項(xiàng)目的重點(diǎn)，具有較強(qiáng)的借鑒意義。創(chuàng)客教育秉承“做中學(xué)”的教育理念，在實(shí)踐中將steam知識(shí)傳授給學(xué)生，以高等教育為開端，向社區(qū)、k-12教育輻射，將創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)推廣到全國(guó)乃至全世界的范圍?！白鲋袑W(xué)”應(yīng)該如何“做”？為此，創(chuàng)客空間中需要配備一些基本的工具，如3d打印機(jī)、激光切割機(jī)、計(jì)算機(jī)以及一些修補(bǔ)工具，哪怕是最簡(jiǎn)單的創(chuàng)客活動(dòng)也需要工具輔助，創(chuàng)客空間擁

9、有的工具越多，學(xué)生活動(dòng)涉及的面就會(huì)越廣。其次，空間中需要一些擁有一定創(chuàng)客經(jīng)驗(yàn)的領(lǐng)導(dǎo)者，專家熟手的經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌驇椭率指斓刂帧白觥薄！白鲋袑W(xué)”應(yīng)該如何“學(xué)”？學(xué)生的學(xué)習(xí)一定是基于真實(shí)的情境才能真正的發(fā)生，創(chuàng)客教育更是如此。創(chuàng)客教育中的知識(shí)全部都蘊(yùn)含在具體的活動(dòng)中，只有學(xué)生自己動(dòng)手去操作，親身體驗(yàn)，才能學(xué)到知識(shí)、掌握技巧。學(xué)生學(xué)習(xí)自己感興趣的項(xiàng)目，在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)體系。（二）創(chuàng)客空間的發(fā)展需要豐富、持續(xù)、多渠道的資源投入應(yīng)積極推廣建設(shè)高校創(chuàng)客教育在線平臺(tái)。高校創(chuàng)客空間可依托可視化平臺(tái)，根據(jù)學(xué)習(xí)者特點(diǎn)進(jìn)行批判性思維、邏輯思維、反省認(rèn)知思維的訓(xùn)練，同時(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行記錄分

10、析，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)提供相關(guān)的學(xué)習(xí)資源和科學(xué)合理的建議。以pisa學(xué)習(xí)理念、mooc學(xué)習(xí)理念、spoc學(xué)習(xí)理念、泛在學(xué)習(xí)理念以及steam理念為代表的多種學(xué)習(xí)理念在不同高校學(xué)生群體中均獲得了有效反饋。從實(shí)際情況來(lái)看，各類學(xué)習(xí)理念依托于移動(dòng)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)，利用高校的資源優(yōu)勢(shì)，合理配置教學(xué)資源，降低了教育成本，突破了傳統(tǒng)教育時(shí)空限制的缺點(diǎn)，提高了受教育者學(xué)習(xí)的自主性。學(xué)校中開設(shè)創(chuàng)客教育需要一定的物理空間，無(wú)論是分布式的還是專門的創(chuàng)客空間都能有效促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。因此，可以利用本校已有的一些資源參與課程建設(shè)，如圖書館可以作為創(chuàng)客開始的第一步，教室可以作為創(chuàng)客空間的延伸，steam教師和圖書管理員可以作

11、為創(chuàng)客空間的“原初構(gòu)造者”，建立教師學(xué)習(xí)共同體，教師們的相互學(xué)習(xí)有助于更好地融合創(chuàng)客知識(shí)，節(jié)約教師培訓(xùn)的成本。而校外的合作能為學(xué)校創(chuàng)客空間的發(fā)展建設(shè)提供更多的資源，與社區(qū)建立聯(lián)系，能夠吸引社區(qū)中有經(jīng)驗(yàn)的創(chuàng)客參與學(xué)校的創(chuàng)客教育，社區(qū)的捐贈(zèng)能為學(xué)校提供物質(zhì)基礎(chǔ)；與高校開展合作幫扶項(xiàng)目能為k-12階段的創(chuàng)客教育提供專業(yè)的幫助，高校擁有更多的學(xué)習(xí)資源、更為豐富的創(chuàng)客教育經(jīng)驗(yàn)以及創(chuàng)客空間課程開發(fā)的專業(yè)知識(shí)；與企業(yè)建立的合作則是為學(xué)校創(chuàng)客教育提供了來(lái)自市場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)，能夠讓學(xué)生在實(shí)戰(zhàn)中學(xué)習(xí)知識(shí)，而不僅僅是為學(xué)校提供資金和技術(shù)支持。（三）創(chuàng)客空間遵循開放、共享、平等、自由的內(nèi)部治理邏輯美國(guó)高校創(chuàng)客空間通過吸引參

12、與者、社區(qū)志愿者、擁有專業(yè)知識(shí)的人員以及物資和現(xiàn)金的捐贈(zèng)來(lái)維持創(chuàng)客空間的活性。學(xué)習(xí)資源的不斷投入與更新能夠保證創(chuàng)客教育與時(shí)俱進(jìn)。教育工作者一般可以通過在線展示學(xué)生的作品來(lái)宣傳他們的空間，通過網(wǎng)絡(luò)共享平臺(tái)將自己擁有的成果分享出去。飛速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)為“共創(chuàng)、共享”提供了基礎(chǔ)，移動(dòng)社交平臺(tái)成為創(chuàng)客們交流、分享成果的網(wǎng)絡(luò)集散地。共享的、分布式的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源平臺(tái)成為創(chuàng)客空間的軟支撐，利用網(wǎng)絡(luò)資源能為創(chuàng)客空間提供源源不斷的資源，包括課程如何開發(fā)、教學(xué)活動(dòng)如何開展、如何促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展、教師的培訓(xùn)以及反思的經(jīng)驗(yàn)等都能從共享的網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)中獲取。共享的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)能夠在節(jié)約成本的基礎(chǔ)上提供豐富、完整的學(xué)習(xí)資源。國(guó)內(nèi)

13、也應(yīng)利用好社交媒體平臺(tái)，為創(chuàng)客提供交流學(xué)習(xí)的地方。參考文獻(xiàn)：1fab9. the maker movement: how hackerspaces, makerspaces, and fab labs are revolutionising the way we make and liveeb/ol. （2018-08-20）2019-09-06. 2gershenfeld n. how to make almost anythingj. foreign affairs, 2012, 91（6）: 42-57.3bonime w. world maker faire comes to new

14、york, how the maker movement is solving diversity in techeb/ol. （2018-08-26）2019-09-06. 4kalil t, miller j. announcing the first white house maker faireeb/ol. （2014-02-03 ）2019-09-06. 5nation of makerseb/ol. 2019-08-26. 6maker educationeb/ol. 2019-08-26. 7staff m e. making change & taking stock:

15、 how the maker vista program impacted schools & communitieseb/ol. （2019-01-15）2019-08-23. 8list of hacker spaceseb/ol. （2019-06-06）2019-08-26. 9craig r, roxanne a. the invention studio: a university maker space and culturej. advances in engineering education, 2014: 1-32.10barrett t w, pizzico m c. a review of university maker spaces: amencan society for engineering education. 122nd asee annual conference&expositioc. wa: