敬業(yè)溯源及展望創(chuàng)客行動

周智敏

（上海市敬業(yè)中學(xué)）

摘要：學(xué)校的創(chuàng)新教育體系對于學(xué)生創(chuàng)新思維的形成與培養(yǎng)至關(guān)重要，學(xué)校在推進(jìn)創(chuàng)新教育的過程中，首先應(yīng)開設(shè)豐富的具有特色的科技創(chuàng)新活動與創(chuàng)新課程來培養(yǎng)學(xué)生對科技的興趣和愛好，其次要通過創(chuàng)新項(xiàng)目的推進(jìn)來幫助學(xué)生將自己的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)，另外在此過程中學(xué)校需要不斷完善自我的軟硬件建設(shè)，為其創(chuàng)新教育搭建堅(jiān)實(shí)的平臺?！熬礃I(yè)溯源及展望創(chuàng)客行動”科技實(shí)踐活動得到了上海市科普教育中心和上海市同濟(jì)大學(xué)創(chuàng)意設(shè)計(jì)學(xué)院的大力支持，同時(shí)獲得了“2016年上海市青少年科普教育優(yōu)秀項(xiàng)目”的榮譽(yù)稱號。同時(shí)，我們基于該項(xiàng)目舉辦了一系列的科技體驗(yàn)活動和比賽，極大地豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)生活體驗(yàn)，營造了學(xué)校的創(chuàng)新氛圍。后期我們還會在上海市科普教育中心的支持下，向更多的學(xué)校推廣這個(gè)活動。

關(guān)鍵詞：敬業(yè)溯源；創(chuàng)客行動；實(shí)踐活動

一、前期基礎(chǔ)與優(yōu)勢

（1）目前上海市敬業(yè)中學(xué)已經(jīng)開設(shè)的工程類創(chuàng)新課程有：《3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)》《傳感器創(chuàng)意應(yīng)用》《建筑模型制作》《微視頻制作》等課程及校本教材；

（2）上海市敬業(yè)中學(xué)作為上海市歷史最悠久的名校，非常注重學(xué)校校史資料的保存與維護(hù)，所以該項(xiàng)目有著豐富的歷史參考資料；

（3）學(xué)校的有較大面積的活動場地，以敬業(yè)樓四樓機(jī)房以及創(chuàng)客教育中心為主要活動場地；

（4）我們與上海市科普教育中心和同濟(jì)大學(xué)Fablab創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室開展合作，邀請丁俊峰、謝凱年等專家教授開展講座，并帶領(lǐng)學(xué)生去同濟(jì)大學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)意學(xué)院進(jìn)行實(shí)地考察；充分利用同濟(jì)大學(xué)的師資與場地資源，展開多維度的合作。

二、活動實(shí)施過程及具體步驟

1.項(xiàng)目準(zhǔn)備活動

（1）學(xué)生選拔

我們認(rèn)為，其實(shí)我們的學(xué)生不缺少創(chuàng)意，不缺能力，也不缺設(shè)計(jì)，而是缺主動的動手意識和堅(jiān)定的信念。我們之前的教育方法，讓我們教會了學(xué)生怎么從一到一百，并且在這個(gè)過程中，我們的教育體系已經(jīng)非常完善了。但是如何從0變到1，如何將腦袋中的想法做出來，就是我們的學(xué)生所缺少的，這也是我們這個(gè)課程所要傳遞的內(nèi)容。

我們在學(xué)生的招募活動中也聽到過各種聲音：“我不會建?！薄拔也欢幊獭薄拔覜]接觸過設(shè)計(jì)”“我不了解這個(gè)領(lǐng)域”……但在敬業(yè)創(chuàng)客看來，這些能力的局限都不是問題，只要敢于去做。我們認(rèn)為3D打印、拍微電影、沙盤設(shè)計(jì)、編程搭硬件，沒有什么不同。不要害怕去學(xué)習(xí)，踏出一步去創(chuàng)造，就有收獲。

在第一期敬業(yè)創(chuàng)客招募活動中就有161人報(bào)名參加，我們招收了21人，作為項(xiàng)目的核心成員，共同參與項(xiàng)目的整體規(guī)劃安排，同時(shí)我們創(chuàng)建學(xué)生微信討論群和學(xué)生交流共享QQ群。我們通過微信群和QQ群達(dá)成以下目標(biāo)：a.進(jìn)行項(xiàng)目討論和資源共享，進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)分配和安排；b.通過學(xué)校微信平臺進(jìn)行內(nèi)容推廣，通過學(xué)生和老師的轉(zhuǎn)發(fā)收獲更多的人來關(guān)注我們；c.借助高質(zhì)量的文章和內(nèi)容的分享，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識。

項(xiàng)目階段成果：完成項(xiàng)目核心學(xué)生招聘；確定項(xiàng)目整體方案與規(guī)劃；創(chuàng)建學(xué)生微信討論群和學(xué)生交流共享QQ群。

（2）確定活動主題并分組

我們通過播放學(xué)校宣傳資料并講解，突出上海市敬業(yè)中學(xué)各階段的標(biāo)志性建筑，如世春堂、敬業(yè)大禮堂、現(xiàn)代敬業(yè)等建筑的重要?dú)v史地位。

首先我們通過播放一些有3D打印技術(shù)支持的定格動畫，來展現(xiàn)我們預(yù)期的智能沙盤效果，同時(shí)以圖片的形式向?qū)W生們展示一些智能沙盤作品，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意，突出此項(xiàng)目的4個(gè)階段主題：世春堂、敬業(yè)大禮堂、現(xiàn)代敬業(yè)、未來敬業(yè)。另外，每個(gè)主題又可以分為以下四個(gè)內(nèi)容：項(xiàng)目規(guī)劃、3D建模與打印、智能硬件、沙盤設(shè)計(jì)。

其次是學(xué)生進(jìn)行自我介紹，說說自己的名字和班級，說一下自己的興趣愛好和希望擔(dān)任五個(gè)內(nèi)容的哪個(gè)方面。然后我們根據(jù)學(xué)生的興趣和特長進(jìn)行自由分組，并且為自己的小組命名。

項(xiàng)目階段成果：

（a）成立活動小組（世春堂、敬業(yè)大禮堂、現(xiàn)代敬業(yè)、未來敬業(yè)）四個(gè)小組；

（b）確定自己的小組定位（項(xiàng)目規(guī)劃、3D建模與打印、智能硬件、沙盤設(shè)計(jì)、視頻制作）；

（c）確定項(xiàng)目內(nèi)容，明確小組定位和自己的內(nèi)容定位。

（3）同濟(jì)大學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)意學(xué)院參觀

既然確定了我們的項(xiàng)目主題和內(nèi)容，那么我們就決定一起去同濟(jì)大學(xué)看一看他們的沙盤都是怎么做的吧。所以在我們請同濟(jì)的老師來給我們進(jìn)行簡單的項(xiàng)目介紹后，便帶領(lǐng)我們的學(xué)生去同濟(jì)大學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)意學(xué)院進(jìn)行實(shí)地考察。

同濟(jì)大學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)意學(xué)院長期以來以建筑學(xué)教育為基礎(chǔ)，致力于培養(yǎng)新時(shí)代急需的“可持續(xù)設(shè)計(jì)創(chuàng)新”領(lǐng)軍人才為使命。學(xué)院的總體建設(shè)目標(biāo)是成為一個(gè)兼具時(shí)代使命、全球視野、本土特色的國際化、創(chuàng)新型、前瞻性、研究型的世界一流設(shè)計(jì)學(xué)院。我們主要是帶領(lǐng)我們的學(xué)生參觀同濟(jì)大學(xué)生的一些沙盤作品，然后讓學(xué)生去認(rèn)識沙盤的制作材料。在參觀過程中我們與同濟(jì)大學(xué)的丁教授達(dá)成了合作意向，以后我們也會盡量讓這種參觀學(xué)習(xí)的活動常態(tài)化，期待以后我們會有更深的合作。

2.沙盤模型制作

（1）3D建模及打印基礎(chǔ)學(xué)習(xí)

因?yàn)槲覀兊膶W(xué)生都是經(jīng)過選拔的，所以有一部分學(xué)生是有3D建?；A(chǔ)的。在第一階段對學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目“熏陶”之后，在接下來的第二階段我們需要為學(xué)生提供更多親身實(shí)踐、學(xué)習(xí)和體驗(yàn)的機(jī)會。我們將我們的項(xiàng)目定位為智能化數(shù)字化沙盤，所以我們便開始了學(xué)習(xí)3D打印建模。也正巧，學(xué)校采購了一批組裝式的3D打印機(jī)，所以我們也一起認(rèn)識了一下3D打印機(jī)的功能結(jié)構(gòu)。

在3D建模過程中，我們會啟發(fā)學(xué)生思考一下3D打印技術(shù)與建筑能夠進(jìn)行怎樣的結(jié)合。在教學(xué)過程中，學(xué)生也都認(rèn)為3D打印技術(shù)會越來越顛覆傳統(tǒng)的建筑行業(yè)。

（2）校園實(shí)地測繪

我們希望通過本次實(shí)踐活動，首先充分發(fā)揮學(xué)生自主探索的積極性，學(xué)生通過親自動手操作，自主設(shè)計(jì)測繪方案，達(dá)到學(xué)以致用的目；其次使學(xué)生掌握和運(yùn)用建筑測繪的技術(shù)和方法，培養(yǎng)大家調(diào)研和收集資料的能力和實(shí)踐能力，進(jìn)一步提高同學(xué)們的繪圖技巧及動手能力；最后能夠利用實(shí)地調(diào)研給學(xué)生以更加形象話的感受，有助于學(xué)生后期的建模和沙盤模型制作。

在實(shí)際測繪中，我們敬業(yè)大禮堂組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)他們在翻閱校史館資料的時(shí)候出現(xiàn)了兩個(gè)不同的敬業(yè)大禮堂的照片，后來我們?nèi)ピ儐柫藢W(xué)校里的老教師才得知了哪一個(gè)照片才是真正的敬業(yè)大禮堂。所以這個(gè)實(shí)踐活動中也鍛煉了學(xué)生們求真務(wù)實(shí)的人生態(tài)度。

在學(xué)生進(jìn)行建筑模型設(shè)計(jì)過程中，陳盛凱同學(xué)發(fā)現(xiàn)用123D Design軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)不太方便，然后自己主動用以前學(xué)習(xí)過的SketchUp軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)并且做的很好。在這方面我們鼓勵(lì)學(xué)生能夠主動發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。

敬業(yè)大禮堂、世春堂小組的同學(xué)因?yàn)橛行┑胤讲]有現(xiàn)成的資料，所以他們根據(jù)史料記載的數(shù)據(jù)、老校友的描述以及自己的想象完成自己的作品。

未來敬業(yè)小組的同學(xué)根據(jù)學(xué)?，F(xiàn)有的規(guī)模和未來規(guī)劃進(jìn)行未來敬業(yè)中學(xué)的設(shè)計(jì)，所以可以充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。以下是世春堂和敬業(yè)大禮堂的3D模型：

項(xiàng)目階段成果：完成各個(gè)小組的3D模型設(shè)計(jì)。

3.沙盤智能展示功能設(shè)計(jì)

為了體現(xiàn)出學(xué)校建筑沙盤作品的現(xiàn)代性，我們充分利用模型內(nèi)部的光電效果，完美結(jié)合智能硬件所能呈現(xiàn)的照明特效、聲效，用極富視覺震撼力的藝術(shù)語言表現(xiàn)出沙盤的現(xiàn)代性和歷史文化，從而使得模型不再是呆板的陳列，成為一場精彩的全方位演出。

我們基于Arduino智能硬件進(jìn)行智能化展示設(shè)計(jì)，希望通過智能化的展示手段完成以下功能：

（1）當(dāng)有人靠近的時(shí)候，學(xué)校校門會自動打開并播報(bào)歡迎語和一段學(xué)校的介紹；

（2）當(dāng)周圍燈光強(qiáng)度低于一定值的時(shí)候，學(xué)校燈光會自動打開；

（3）沙盤中有一個(gè)小型氣象站，能夠時(shí)刻顯示當(dāng)前的一些氣象數(shù)據(jù)，并且根據(jù)空氣質(zhì)量會有一些燈光的變化；

（4）每個(gè)階段性的建筑，都會有一段文字介紹，當(dāng)人們想要了解的時(shí)候可以隨時(shí)收聽其介紹資料。

由于我們的學(xué)生大部分都有一定的智能硬件的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，主要是學(xué)生互相直接搭配完成不同功能的設(shè)計(jì)和組裝，同時(shí)確定該功能能夠和沙盤模型相匹配，所以這一階段的任務(wù)就變得相對簡單了許多。

項(xiàng)目階段成果：完成智能硬件基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，并且能夠完成一些展示功能設(shè)計(jì)。

4.沙盤整體規(guī)劃與制作

沙盤規(guī)劃與設(shè)計(jì)及是確保能夠體現(xiàn)出作品連續(xù)性和整體性的基礎(chǔ)，我們選取的幾個(gè)階段如何能夠在一個(gè)沙盤上進(jìn)行很好的展示就需要我們合理地確定沙盤模型的水平比例尺和垂直比例尺，根據(jù)整體沙盤的大小確定制作方案。

沙盤規(guī)劃中我們要處理的內(nèi)容：

（1）處理各個(gè)建筑的位置及其連接處水流、交通的關(guān)系，整體模型要表現(xiàn)的自然、合理，色彩要協(xié)調(diào)，以便于更加生動形象地展示整體景觀；

（2）利用夸張的手法表現(xiàn)出模型內(nèi)的綠化面積，增強(qiáng)整體的表現(xiàn)效果。目前沙盤設(shè)計(jì)正在趨于國際標(biāo)準(zhǔn)化，綠化面積已經(jīng)成為了一項(xiàng)主要內(nèi)容，所以我們可以盡可能地在連接處、行道旁夸大地表現(xiàn)其綠化面積；

（3）我們要綜合前期各個(gè)階段的準(zhǔn)備工作，包括：3D打印模型的建立、智能硬件的學(xué)習(xí)、沙盤制作材料的購買，底盤的處理與糾正等等，按照其工作的先后順序，合理完成作品；

（4）整體效果的展現(xiàn)與調(diào)試，確保四個(gè)時(shí)期的建筑鞥能夠組裝合理正確，總體效果表現(xiàn)協(xié)調(diào)一致，聲光電的控制同步，無故障。

項(xiàng)目階段成果：

a）該沙盤模型主要包括：上海市敬業(yè)中學(xué)世春堂建筑模型、上海市敬業(yè)大禮堂建筑模型、現(xiàn)代敬業(yè)中學(xué)沙盤模型、未來敬業(yè)中學(xué)體育場及建設(shè)規(guī)劃。

（b）智能展示部分：本作品應(yīng)用各類聲光電的控制進(jìn)行沙盤的多媒體展示功能的制作，目前可以達(dá)到的效果為：天黑之后燈光自動打開、能夠模擬敬業(yè)中學(xué)白天和黑夜兩個(gè)場景等功能。

（c）沙盤內(nèi)容展示：該沙盤能夠體現(xiàn)出敬業(yè)中學(xué)的發(fā)展歷程，從敬業(yè)中學(xué)最早的世春堂到敬業(yè)大禮堂再到現(xiàn)代敬業(yè)中學(xué)最后到未來敬業(yè)，同時(shí)，融合了學(xué)校創(chuàng)客教育體系和內(nèi)容，是學(xué)校創(chuàng)新教育體系的一個(gè)體現(xiàn)。

三、實(shí)施過程中遇到的問題及解決預(yù)案

在項(xiàng)目開始之后，由于學(xué)生們會遇到各種各樣的問題，學(xué)生對活動本身的好奇熱情度會隨著時(shí)間的推移由高變低，部分學(xué)生可能會懈怠起來，所以我們的科技老師們一定要隨時(shí)關(guān)注實(shí)踐活動的開展情況，指出活動開展過程中的問題，來保障活動的正常進(jìn)行。注重學(xué)生在實(shí)施過程中自己發(fā)現(xiàn)問題，尋找對策，解決問題，使他們在實(shí)踐的成敗中認(rèn)識到科學(xué)對于人類的重要性，以培養(yǎng)他們用科學(xué)理論解決問題的理念。

可能存在的問題 解決預(yù)案

1、如何確保討論群的活躍性？ 科技老師要引領(lǐng)學(xué)生發(fā)言，同時(shí)讓學(xué)生主動在群里分享自己的成果并給予鼓勵(lì)。

2、如何確?；顒拥年P(guān)注度？ 由專門的科技老師負(fù)責(zé)，定期發(fā)布活動的進(jìn)展，保證內(nèi)容的即時(shí)性和高質(zhì)量。

3、如何在開始就能讓學(xué)生們理解這個(gè)活動？ 在課程啟動的時(shí)候，我們會花大量時(shí)間進(jìn)行項(xiàng)目介紹，并在課后在學(xué)生討論群中發(fā)布項(xiàng)目介紹資料。

4、學(xué)生是否可以連貫的進(jìn)行學(xué)習(xí)？ 確保學(xué)校開始有哪些資源可以用于項(xiàng)目制作，當(dāng)缺少某方面的知識時(shí)，科技老師要和學(xué)生一起學(xué)習(xí)，并解決問題。

5、項(xiàng)目如何進(jìn)行高質(zhì)量的把控？ 需要相關(guān)專業(yè)的老師，或者外聘相關(guān)行業(yè)的專家進(jìn)行指導(dǎo)完成。

6、探究過程中是否存在安全問題？ 科技老師在項(xiàng)目指導(dǎo)過程中對各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行參與和跟進(jìn)，當(dāng)存在安全和健康等問題時(shí)，考慮與第三方機(jī)構(gòu)合作完成。

7、在實(shí)地測繪過程中，學(xué)生的數(shù)據(jù)混亂怎么辦？如果能夠拿到設(shè)計(jì)圖紙，我們盡量以建筑現(xiàn)成的設(shè)計(jì)圖紙為基準(zhǔn)。實(shí)地測繪更多的是讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)地考察的過程與方法。

8、學(xué)生在展示活動中，表現(xiàn)的不自信怎么辦？ 我們會幫助學(xué)生樹立信心，并且在之前會進(jìn)行一定的培訓(xùn)，科技老師也可以參與到現(xiàn)場中來。

四、預(yù)期效果與呈現(xiàn)的形式

1.項(xiàng)目預(yù)期成果

（1）上海市敬業(yè)中學(xué)沙盤及建筑模型（上海市敬業(yè)中學(xué)世春堂、敬業(yè)大禮堂、現(xiàn)代敬業(yè)中學(xué)沙盤、未來敬業(yè)中學(xué)體育館、未來敬業(yè)中學(xué)教學(xué)樓作品）；

（2）科技實(shí)踐活動科普視頻約20分鐘；

（3）科技實(shí)踐活動項(xiàng)目報(bào)告發(fā)表到區(qū)級或者市級期刊雜志1-2篇；

（4）上海市敬業(yè)中學(xué)周邊建筑、文化變遷的人文社科類調(diào)查報(bào)告2-4篇。

（2.項(xiàng)目最終呈現(xiàn)成果

（1）科技實(shí)踐活動智能沙盤作品——完成。

該沙盤模型主要包括：上海市敬業(yè)中學(xué)世春堂建筑模型、上海市敬業(yè)大禮堂建筑模型、現(xiàn)代敬業(yè)中學(xué)沙盤模型、未來敬業(yè)中學(xué)體育場及建設(shè)規(guī)劃。

智能展示部分：本作品應(yīng)用各類聲光電的控制，進(jìn)行沙盤的多媒體展示本分的制作。目前可以達(dá)到的效果為：天黑之后燈光自動打開、能夠模擬敬業(yè)中學(xué)白天和黑夜兩個(gè)場景等功能。

沙盤內(nèi)容展示：該沙盤能夠體現(xiàn)出敬業(yè)中學(xué)的發(fā)展歷程，從敬業(yè)中學(xué)最早的世春堂到敬業(yè)大禮堂再到現(xiàn)代敬業(yè)中學(xué)最后至未來敬業(yè)。同時(shí)融合學(xué)校創(chuàng)客教育體系和內(nèi)容。是學(xué)校創(chuàng)新教育體系的一個(gè)體現(xiàn)。

（2）科技實(shí)踐活動項(xiàng)目視頻20分鐘——完成。

沙盤作品展示視頻5分鐘，主要包括：沙盤整體規(guī)劃展示、沙盤各個(gè)模型的介紹、沙盤功能部分演示、沙盤內(nèi)容講解。

各個(gè)階段的影像資料：各個(gè)小組各階段收集的照片和視頻、各個(gè)階段學(xué)生的風(fēng)采展示和項(xiàng)目階段錄制視頻、項(xiàng)目進(jìn)展中延時(shí)攝影的視頻資料。

（3）科技實(shí)踐活動項(xiàng)目報(bào)告發(fā)表到區(qū)級或者市級期刊雜志1-2篇——未完成。

我們將目前我們的資料整理并匯總，形成《敬業(yè)溯源及展望創(chuàng)客行動項(xiàng)目報(bào)告》，我們今年就希望能夠拿這個(gè)項(xiàng)目活動去參加一些區(qū)級及以上雜志和活動評選。預(yù)計(jì)發(fā)表問題不大。

（4）上海市敬業(yè)中學(xué)周邊建筑、文化變遷的人文社科類調(diào)查報(bào)告2-4篇——完成。

我們在項(xiàng)目進(jìn)展過程中，組織學(xué)生積極參與到學(xué)校文廟和學(xué)校周邊建筑的變化以及周邊商鋪的數(shù)量等信息。現(xiàn)已整理出了兩篇關(guān)于上海市敬業(yè)中學(xué)周邊商鋪的演變和關(guān)于上海市文廟文化的傳承與發(fā)展的人文社科類的調(diào)查報(bào)告。

（5）科技實(shí)踐活動項(xiàng)目教材一—完成。

我們通過整理不同方向的技術(shù)和知識，共同完成此本教材的研發(fā)。因?yàn)榇隧?xiàng)目設(shè)計(jì)各個(gè)方向的知識和內(nèi)容較多，所以我們從一開始就強(qiáng)調(diào)學(xué)生至少能夠每個(gè)人專精1-2個(gè)方向的專業(yè)知識，通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作的形式共同完成項(xiàng)目的制作過程。

因?yàn)樯婕皟?nèi)容較多，所以我們教材并沒有將各個(gè)方向上的內(nèi)容做到面面俱到，所以請大家諒解。但是我們的教材是在這個(gè)可持續(xù)的項(xiàng)目基礎(chǔ)上持續(xù)改進(jìn)的。目前此教材主要包含了：3D打印、激光切割機(jī)的使用、電子積木、建筑設(shè)計(jì)等專業(yè)的知識。