平臺化創(chuàng)客教育實踐

徐季旻 陳江平 仝月榮 金曄 鐘興軍

[摘 要]針對創(chuàng)客教育這種國內(nèi)外高校都在摸索實踐的新型教育模式，基于創(chuàng)客空間平臺、校企課程平臺、共享共建平臺三個方面，介紹了上海交通大學(xué)學(xué)生創(chuàng)新中心創(chuàng)客式教育實踐的探索?？偨Y(jié)了在教學(xué)改革中發(fā)現(xiàn)的一些規(guī)律和特點，以供借鑒和討論。

[關(guān)鍵詞]創(chuàng)客教育;創(chuàng)客空間;教育改革

[作者簡介]徐季旻（1978—），男，浙江寧波人，碩士，上海交通大學(xué)學(xué)生創(chuàng)新中心工程師，主要從事創(chuàng)客中心與校企聯(lián)合課程建設(shè)教研工作。

[中圖分類號] G642.4[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）47-0-03[收稿日期] 2020-09-16

創(chuàng)客運動近年來在全球蓬勃發(fā)展，創(chuàng)客教育作為一種新型的教育模式，也越來越受到教育界的重視。一般對“創(chuàng)客”的解讀來源于英文單詞“Maker”，是指出于興趣與愛好，努力把各種創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實的人[1]。美國是全球創(chuàng)客運動的發(fā)源地，創(chuàng)客教育得到政府部門的高度重視和社會力量的大力支持，與美國重振制造業(yè)戰(zhàn)略的推進(jìn)息息相關(guān)。包括麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)在內(nèi)的眾多美國著名高校都建立了專供大學(xué)生創(chuàng)客使用的場地，提供創(chuàng)客專業(yè)化的指導(dǎo)服務(wù)和必要的幫助。2011年起創(chuàng)客教育在中國逐步成為一個熱詞。涌現(xiàn)了一批創(chuàng)客空間，成為創(chuàng)客聚集的工作坊。國內(nèi)創(chuàng)客運動又是和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)緊密結(jié)合的。2014年李克強(qiáng)總理提出要形成“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的新態(tài)勢。隨著從中央到地方政府一系列優(yōu)惠政策的陸續(xù)出臺，全國范圍內(nèi)掀起了一股創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的風(fēng)潮[2]。在這樣的新形勢下，秉承“開放創(chuàng)新”“探究體驗”“創(chuàng)造中學(xué)”等教育理念，國內(nèi)各高校進(jìn)行了各具特色的創(chuàng)客教育實踐。上海交通大學(xué)學(xué)生創(chuàng)新中心通過創(chuàng)客空間平臺、校企課程平臺、共享共建平臺，積極開展創(chuàng)客式教育實踐，取得了良好的效果。

一、創(chuàng)客空間平臺

（一）國內(nèi)外創(chuàng)客空間的發(fā)展

2012年美國《連線》雜志主編克里斯·安德森在《創(chuàng)客：新工業(yè)革命》一書中，指出了“創(chuàng)客運動”具有變革性的共同點：使用數(shù)字桌面工具，形成開源共享的文件規(guī)范，使用通用的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)分享和產(chǎn)品的更新迭代[3]。創(chuàng)客們普遍喜愛使用的3D打印機(jī)、三維掃描儀、開源軟硬件、數(shù)控機(jī)器、技術(shù)性資源、各種加工材料，需要一個綜合性的運維實體，這個實體就是創(chuàng)客空間。美國高校存在著不同規(guī)模不同類型的創(chuàng)客空間，在建設(shè)理念、運行機(jī)制、課程體系和物理空間方面的配置不盡相同。麻省理工學(xué)院比特與原子研究中心的Neil Gershenfeld教授于2001年建立的全球首家FabLab（Fabrication Laboratory），即微觀裝配實驗室，一個幾乎可以制造任何產(chǎn)品和工具的小型工廠，就是眾多創(chuàng)客空間的藍(lán)本。至今全球范圍內(nèi)已經(jīng)建立超過600家類似理念和原則的FabLab實驗室，形成了龐大的全球創(chuàng)客創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)和新的校園文化。在國內(nèi)高校，一般有兩種情況：一種是高校依托專業(yè)學(xué)院或者實驗室提供的設(shè)計制作空間，往往場地有限，設(shè)備也不全，只能針對本專業(yè)的學(xué)生，受益面很窄。另一種是國內(nèi)工科院校大都具備的工程實踐教學(xué)基地，雖然面積不小，設(shè)備不少，但是在空間開放、原型開發(fā)、專用軟硬件和信息化服務(wù)方面還沒有建立起完善的機(jī)制體制。

（二）上海交大創(chuàng)客空間建設(shè)

上海交通大學(xué)著力營造平臺化的創(chuàng)客環(huán)境，以學(xué)生創(chuàng)新中心為主要承載單位，建設(shè)了面向全校的開放式創(chuàng)新實踐平臺。打造了專屬FabLab物理空間，具備了討論區(qū)、加工區(qū)、裝配區(qū)、焊接區(qū)、測試測量區(qū)，常用工具與耗材等FabLab主要元素。同時考慮到滿足不同專業(yè)加工試制的共性需求，利用原有大型機(jī)床設(shè)備打造了加工服務(wù)中心;配備了50多臺各種類型的3D打印機(jī)，建設(shè)了3D打印服務(wù)中心;配置了激光切割機(jī)，打造了切割服務(wù)中心。建設(shè)了設(shè)備圖書館，在這里學(xué)生可以借用到開源硬件，專業(yè)的示波器、信號源、穩(wěn)壓電源，還有各類開發(fā)板卡、手工工具、五金標(biāo)準(zhǔn)件等。以開放服務(wù)的形式向全校學(xué)子免費提供。將上萬平方米舊廠房改建成集教學(xué)、閱讀、討論、制作、測試于一體的復(fù)合式空間，24小時開放并可預(yù)約使用。這樣的平臺既滿足基礎(chǔ)實踐課程的教學(xué)要求，又滿足了全校青年創(chuàng)客創(chuàng)作活動的需要，有效提高了設(shè)備使用率和空間利用率。通過公共服務(wù)的形式滿足共性需求，提高了教學(xué)經(jīng)費的使用效率，是目前國內(nèi)高校盤活現(xiàn)有固定資產(chǎn)和教學(xué)資源，做好創(chuàng)客教育支撐的一種有效形式。

（三）上海交大創(chuàng)客空間使用效果

上海交大的創(chuàng)客空間投入使用以后，每年要完成3000多人的本科基礎(chǔ)實踐教學(xué)任務(wù)，這些實踐課程大部分都安排在工作日。而每天16點以后的時段，包括雙休日，都有幾百名不同專業(yè)的學(xué)生聚集在創(chuàng)客空間，發(fā)起頭腦風(fēng)暴，設(shè)計自己的作品，開展機(jī)器人、無人機(jī)、虛擬現(xiàn)實、無人駕駛等各種主題的活動。創(chuàng)客空間深受學(xué)生歡迎，被稱為“讓創(chuàng)意變成現(xiàn)實的魔法學(xué)?！?。人們常說美國有車庫文化，才誕生了喬布斯。其實國內(nèi)的學(xué)生也是很有創(chuàng)新潛力和創(chuàng)作激情的，只不過平時缺少動手的環(huán)境?；蛘邔Ｗ⒂趯W(xué)業(yè)課程，沒有充足的動手時間。只要提供條件，還是有很大一部分學(xué)生愿意在創(chuàng)客空間里享受實踐的樂趣;只要合理引導(dǎo)，創(chuàng)新實踐是能有效提升學(xué)生綜合素質(zhì)的。

二、校企課程平臺

（一）國外創(chuàng)客課程

麻省理工學(xué)院FabLab的淵源是Neil教授開設(shè)的一門課程“How to Make Almost Anything”。在這個課堂上，任何一位缺乏技術(shù)經(jīng)驗和科學(xué)實驗背景的學(xué)生都可以創(chuàng)造出令人印象深刻的作品。美國高校在創(chuàng)客運動的發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的作用，溯源是繞不開美國高等工程教育歷史變革的。美國高等工程教育始于19世紀(jì)初葉，經(jīng)歷了工程經(jīng)驗到工程科學(xué)再到工程實踐的發(fā)展進(jìn)程[4]。麻省理工學(xué)院在20世紀(jì)90年代提出“回歸（工程）實踐”的革命口號，即面向全球化時代的工程實踐，將科學(xué)與技術(shù)、技術(shù)與非技術(shù)融為一體，還工程以本來面目，強(qiáng)調(diào)工程的實踐性、綜合性和創(chuàng)新性[5]。麻省理工的創(chuàng)客課程并不簡單，2019年課程教學(xué)安排包括：項目管理，計算機(jī)輔助設(shè)計，計算機(jī)控制加工、切割，3D掃描和打印，成型和鑄造，電子設(shè)計，電子產(chǎn)品生成，嵌入式編程，接口和應(yīng)用程序編程，項目開發(fā)等眾多內(nèi)容，對學(xué)生的要求很高。斯坦福大學(xué)則通過一整套設(shè)計思維（Design Thinking）方法論，強(qiáng)調(diào)從用戶需求出發(fā)，讓來自工程、醫(yī)學(xué)、商業(yè)、科學(xué)等學(xué)院的學(xué)生，借鑒工程和設(shè)計方法，結(jié)合藝術(shù)與創(chuàng)意、社會科學(xué)和商業(yè)定義問題，想出盡可能多的解決方案，再根據(jù)反饋快速迭代，從而找打最好的解決方案。紐約大學(xué)的ITP創(chuàng)客空間課程分為基礎(chǔ)課和專業(yè)課，其中基礎(chǔ)課程有7門，包括新媒體應(yīng)用技術(shù)、視頻與聲音、可計算媒體和物理計算等，專業(yè)課程上百門，其實是一個研究生教育項目。

（二）國內(nèi)創(chuàng)客課程建設(shè)

國內(nèi)高校的設(shè)計類學(xué)科往往新技術(shù)的融入度不高。工科學(xué)科雖然越來越注重設(shè)計方面的教學(xué)，但與專業(yè)課程之間沒有形成有機(jī)的整體。創(chuàng)客教育與各學(xué)院專業(yè)教學(xué)之間是一種相輔相成的關(guān)系，希望盡早把學(xué)生放到社會和行業(yè)的實際環(huán)境中去歷練。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注當(dāng)今社會面臨的重大問題和挑戰(zhàn)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛力為人類的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。讓學(xué)生和業(yè)界的高手交流，才能幫助學(xué)生提升創(chuàng)造意識。上海交大學(xué)生創(chuàng)新中心立足于打造工業(yè)界與大學(xué)的握手區(qū)，創(chuàng)客教育課程以校企課程作為主要抓手。邀請國內(nèi)外著名科技類企業(yè)，如華為、騰訊、INTEL、Honeywell等公司的優(yōu)秀工程師擔(dān)當(dāng)學(xué)生的企業(yè)導(dǎo)師，在校內(nèi)開設(shè)各種類型前沿技術(shù)課程。引入業(yè)界最新的開發(fā)平臺、編程環(huán)境、芯片板卡等企業(yè)資源，彌補(bǔ)學(xué)科驗證性實驗環(huán)境與業(yè)界開發(fā)環(huán)境脫節(jié)的情況。校企課程在平臺上統(tǒng)一規(guī)劃，課程的發(fā)布和選課不限制年級和專業(yè)，打破了學(xué)科界限，受到校內(nèi)學(xué)生的熱烈追捧和一致好評。

（三）上海交大校企課程的建設(shè)經(jīng)驗

校企課程平臺根本上是要解決好上什么、何時上、怎么上和如何持續(xù)的問題。校企課程的技術(shù)方向選擇技術(shù)成熟度曲線中處于上升期的技術(shù)，學(xué)生關(guān)注度高，同時具備未來發(fā)展?jié)摿?。近三年來，上海交大學(xué)生創(chuàng)新中心累計開設(shè)校企聯(lián)合課程80多門，課程覆蓋了人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實、綠色生態(tài)等多個前沿方向，成為專業(yè)課程的有益補(bǔ)充。這些校企課程基本上都是安排在晚上或周末。32課時的一門課程，一般1—2個月的時間就能緊湊地上完。企業(yè)工程師一般沒有高校任教經(jīng)驗，習(xí)慣做技術(shù)培訓(xùn)。所以每門校企課程都配備了專職教師與企業(yè)工程師一起推進(jìn)。開課前校企雙方共同確定教學(xué)內(nèi)容，平衡理論知識與實踐操作的教學(xué)時間占比，偏重于動手實操;合理規(guī)劃教學(xué)安排，避免堆積過多的知識點，保證邊學(xué)邊做。授課由企業(yè)工程師主講、校內(nèi)教師輔助。課后企業(yè)工程師與專職教師在線上線下建立起暢通的答疑通道。很多校企課程都會安排開放性的結(jié)課項目，鼓勵學(xué)生做一些創(chuàng)新應(yīng)用，檢驗班級的學(xué)習(xí)效果。課程結(jié)束后，還可以通過課題、競賽等多種形式，鼓勵學(xué)生利用業(yè)界最新的技術(shù)平臺，持續(xù)進(jìn)行創(chuàng)作。學(xué)生的反饋也能不斷幫助課程迭代。比如與華為聯(lián)合組織的人工智能教育專項課程，既滿足了傳統(tǒng)工科非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)的熱情和需求，又引導(dǎo)這些專業(yè)的學(xué)生利用人工智能平臺化工具，結(jié)合自己專業(yè)的數(shù)據(jù)，在科研中嘗試新方式新方法。與華為的深度合作，形成了創(chuàng)新創(chuàng)客類的系列課程，打造了創(chuàng)客課程的微閉環(huán)，推動了新科技與不同專業(yè)的結(jié)合，促進(jìn)了課程的持續(xù)改進(jìn)。

三、共享共建平臺

（一）國外共享合作情況

在美國的教育體系中，團(tuán)隊完成作業(yè)或者小組活動都是很常見的，美國學(xué)生能比較自信地說出自己的觀點。相對而言，國內(nèi)青年人之間溝通協(xié)作明顯不足。提高學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力，需要盡可能創(chuàng)造合作的機(jī)會。本身創(chuàng)客的一大特點就是分享，從創(chuàng)客教育的角度來說，要積極鼓勵青年學(xué)生之間的共享與協(xié)作。美國高校在2014年就有150余所高校響應(yīng)政府倡議，開放校園創(chuàng)客空間，促進(jìn)創(chuàng)客交流。國內(nèi)高校也在積極推動校內(nèi)、跨校、跨地域的共享合作。

（二）上海交大共享共建推進(jìn)

上海交大學(xué)生創(chuàng)新中心在創(chuàng)客教育中鼓勵學(xué)生出于共同的興趣愛好組成一些科創(chuàng)社團(tuán)并常態(tài)化地開展活動。建設(shè)以學(xué)生為本的社團(tuán)運行機(jī)制，老師只負(fù)責(zé)場地、空間、設(shè)備的總體協(xié)調(diào)，學(xué)生自己負(fù)責(zé)社團(tuán)的管理和發(fā)展。隨著入駐社團(tuán)數(shù)量不斷增加，社員規(guī)模的不斷壯大，各種講座、論壇、技術(shù)交流、科技競賽活動的不斷開展，帶動起了整個學(xué)校的創(chuàng)客活動氛圍。上海交大還以平臺化的方式，把學(xué)生創(chuàng)新中心的服務(wù)模式，結(jié)合學(xué)院特色進(jìn)行推廣與復(fù)制，已陸續(xù)在機(jī)動、船建等學(xué)院建設(shè)了分中心。學(xué)生在校園里能選擇就近的創(chuàng)客空間，遇到疑難問題還能得到專業(yè)老師的指導(dǎo)。作為教育部中美青年創(chuàng)客交流中心，開展了多個高校參與的聯(lián)合創(chuàng)新課程與設(shè)計活動。組織協(xié)調(diào)上海各高校的學(xué)生參與中美青年創(chuàng)客大賽，讓他們與美國高校和社區(qū)的創(chuàng)客們交流創(chuàng)作經(jīng)驗，共享創(chuàng)造樂趣。作為長三角研究型大學(xué)聯(lián)盟教學(xué)實踐基地共建共享的牽頭單位，組織了針對華東五校的暑期訓(xùn)練營。還組織“中國高校人工智能人才國際培養(yǎng)計劃”高校人工智能訓(xùn)練營。有效促進(jìn)了校內(nèi)外的共享共建。

（三）共享共建的啟示

在所有共享共建活動中，很重要一點就是把來自不同高?；虿煌瑢I(yè)的學(xué)生混合組隊，設(shè)立一些短期的學(xué)習(xí)和創(chuàng)作目標(biāo)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這樣不僅有助于打開同學(xué)們的思路，激發(fā)他們的熱情、提升學(xué)習(xí)效果，而且還有助于未來的發(fā)展。雖然一次課程、活動或競賽，不一定會產(chǎn)生完美的作品。但是探索過程中成功與失敗的經(jīng)驗，知識與技能的積累，小伙伴之間的相互啟發(fā)與一起奮斗的友情，都是青年創(chuàng)客們的寶貴財富。今后，團(tuán)隊中的任何成員有新的創(chuàng)意，都能依托前期的基礎(chǔ)，吸引優(yōu)秀的小伙伴組成團(tuán)隊，快速地去開發(fā)迭代作品。這樣既有短期的協(xié)同，又有長期的合作，讓學(xué)生體會到團(tuán)隊合作的重要性，學(xué)會在團(tuán)隊中更好地發(fā)揮好各自的專長。

四、結(jié)束語

創(chuàng)客教育還處在摸索的階段，很難像學(xué)科教育一樣有一些量化的考核指標(biāo);如何適應(yīng)技術(shù)和社會的大變革，擔(dān)負(fù)起培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重任，是當(dāng)前教育界面臨的共性問題。上海交大學(xué)生創(chuàng)新中心平臺化創(chuàng)客教育實踐有效激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新活力，為眾多學(xué)生創(chuàng)客提供了良好的支撐和服務(wù)，是一種適合當(dāng)前中國國情的教學(xué)方法。高校創(chuàng)客教育需要不斷推動學(xué)科交叉，實現(xiàn)產(chǎn)教融合;需要不斷地用優(yōu)質(zhì)課程提高學(xué)生的眼界和能力;需要根據(jù)學(xué)生的具體情況和個人能力，實施分層教學(xué)。目前創(chuàng)客教育實踐還處于起步階段，今后還將在前沿科技的原創(chuàng)性創(chuàng)新方面做更多的探索。也希望這些探索能夠給其他高校的教師一些啟發(fā)，大家一起緊跟時代的發(fā)展，發(fā)揮各校所長，共同做好高校的教育工作。

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Abstract： Maker education， as a new type of education， is being explored in colleges and universities both at home and abroad. From the three aspects of maker space platform， school-enterprise course platform， and shared co-construction platform， this article introduces the exploration of the maker education practice at Student Innovation Centre of Shanghai Jiao Tong University and summarizes some of the characteristics and rules found in the educational reform for reference and discussion.

Key words： maker education; maker space; educational reform