创客空间的内涵、价值与构建

创客空间的内涵、价值与构建

作为一个以创造和创意为基础的创意花园，创客空间的建设受到了各国的高度重视，并被认为是推动教育改革、培养科技创新人才的重要平台。当创客空间引入教育领域时,我们不禁产生以下几个问题:创客空间作为一种制作环境而言,将其应用于教育之中是否具有合理性;如果合理,它又展现出了什么样的特征,表现出了哪些教育价值;人们又该采取哪些措施进行构建,从而更好地发挥作用。本研究就此问题进行探索,期望能够为实践者提供“蔓藤”可攀。一、理解创建空间(一)创客空间—创客空间概念的界定虽然近几年创客空间发展迅速,逐渐成为当今的研究热点问题,但其概念目前还没有形成较为统一的共识。通过对国内外研究者以及研究机构关于创客空间所作定义的考察,发现由于观察视角以及代表立场的不同,对其解读亦存在着差异,具有代表性的有如下几种。一是美国著名杂志《Make》从创客空间的功能角度出发,将其定义为:一个真实存在的物理场所,一个具有加工车间、工作室功能的开放交流的实验室、工作室、机械加工室。二是美国内华达大学科学与工程图书馆馆长Tod等人从活动视角,将其描述为:一个为实现创意想法而开展共同工作、原型设计、加工制作等多种活动的连续统。创客空间是面向应用的、构建以学习者为中心的、融合从创意、设计到制造的用户创新学习环境,学习者通过提供的技术和服务,进行项目的协作推进以及各种学习活动的开展,以促进相互之间知识和资源的互动,创造力的表达与分享。虽然创客空间不会直接为学习者提供基础知识,但当“创客”的过程,学生有机会运用到数学、物理、化学甚至艺术等多学科的知识。作为一种学习环境而言,创客空间具有以下典型特征。一是开放性和挑战性。创客空间汇聚各个专业具有创造力的学习者,向其提供自由开放的环境和先进的设备。此外,学习活动内容往往具备一定的技术挑战性以及密集的知识含量,被视为一种新的知识传递方式。二是实践性和创造性。创客空间是以学习者的实践能力为指导思想,以培养创造性思维为目标,允许用户通过空间提供的各种服务,培养实践中解决问题的态度和能力,进而提升自身的创造力。三是共享性和跨素养性。(二)创造空间的运营形式1.投资及学习空间Community是一个配备工具的社区中心,以合作自治的理念来进行管理、研究和创造。空间一般不收取任何费用,其资金主要来源于政府或者高校的投资;在内部创设相应社区组织以及良好的基础制度,来协调相关事务以及工具使用,维持空间的正常运转;面向的用户也最为开放,可以是个人、兴趣团体、商业公司或者非营利公司,还可以是学校或图书馆的附属机构;内部的软件、电路原理图、材料清单以及设计图纸等使用的都是开源许可协议,2.中小型工厂设计FabLab即微观装配实验室(FabricationLaboratory),是一个几乎可以制造任何工具和产品的小型工厂,旨在融合从设计、制造、调试、分析及文档管理各个环节,构建以用户为中心,面向应用的低成本制造实验所需的环境。3.技术创新,开创“城市规划设计”新方向以Techshop为代表的会员制开放式硬件工厂(machineshop),实行严格的会员制管理,与其他类型的空间相比较为封闭,偏向的创客也更加专业化,虽只对会员开放,但更为规范化,所提供的工具和服务也最为丰富。正是由于规范化管理和专业化运行,在其中诞生了不少充满创意的成品,其中有五项产品被认为是具有革命性的意义,分别为:Square信用卡读卡器、氮元素侦测仪器、新型灌溉系统、服务器冷却系统和新生婴儿保暖器。近日,Techshop公司通过和富士通实验室合作推出“TechShopInside”移动空间,又开辟了“开放式创新”(OpenInnovation)在实践中的一个新方向。目前,类似TechShop的开放式硬件工厂在北美和欧洲已经相当普遍,国内也正在兴起,其表现形态即将成为汇聚创客力量的主流范式。二、创造空间的多重教育价值(一)创设创造性学习环境布鲁姆目标分类学将学习认知过程由低到高分为了记忆、理解、运用、分析、评价和创造六个层次,此分类已被我国教育工作者所熟知和接受,培养学生的创造力一直是教育的主要目标。有研究者认为,人类的学习方式虽然多种多样,但基于创造的学习是人类自身最需要、最偏好的,也是最人性化的学习方式。教育创客空间提供适宜于创造的环境、资源与机会,并重视主动思考、主动设计和主动制作的创造性学习过程,一方面有利于学习者知识的积累、基于实践的创新能力发展,另一方面对学生自我认知能力的发展、沟通能力的提升、协作感责任感的培养有所帮助。在创客空间中的学习过程是集智力因素和非智力因素的综合发展,而教师也便于有目的地培养学习者的创造心理,激活创造潜能的教育活动,以便让学习顺应学习者自身的创造特质以及社会的需求。(二)创客空间与工程教育“科学—技术—生产”这一知行分离的范式是当前流行的逻辑思维公式,推演至生产领域,遵循的是知识再生产的模式,而在教育领域则表现为理论为先、实践为辅的知识排序。知行不同程度的分离是目前世界各国教育的现状,这在工程教育中表现得尤其突出。缘起于美国的一项包含科学(Science)、技术(Technology)、工学(Engineering)、艺术(Art)和数学(Mathematics)等学科的STEAM教育,由于可以把数学和科学原理与实际生活相结合,在解决技术和工学相关问题的过程中转换和扩展自身的思考视角,其已成为欧美韩日等发达国家一种流行的学习方式。由于学习者综合运用科学理论和技术手段分析并解决工程问题的能力较弱,工程教育被公认为弱项。虽然一些学者和教师发现了问题所在,但面对学科融合以及与产业界或其他机构合作等问题,使得教育中“知行合一”的实践过程面临挑战。创客空间的兴起为学习者实现“知行合一”的学习过程提供了一个良好的契机和切入点。其将生活情景及其提供的3D打印、机器人、Scratch等技术融入教学之中,学习者通过教师的引导和启发,以“工程”的思想和模式来创造出具有创意的作品。这种在“做中学”、“学中做”的教育模式,不仅有利于学习者理解工程科学中的抽象概念,更重要的是培养了学习者综合运用多学科知识的能力,并促进其创新能力、综合设计能力和动手实践能力的发展。由此,创客空间能够极大推动工程教育的开展,并能有效促成学习者“体知躬行”的学习过程。(三)创客空间有利于培养学生的技术素养人文素养、科学素养和技术素养是人类三大基本素养,分别对应着人文世界、自然世界和技术世界,其中技术素养反映的是一个人所具有的能对技术加以理解和思考的综合素养。美国技术素养委员会在《TechnicallySpeaking:WhyAllAmericansNeedtoKnowMoreAboutTechnology》报告中将技术素养分为了三个维度:技术知识、技术能力、技术思考与行为的方式。这三个方面相互联系、相互影响,形成一个综合性、整体性的素养结构。当前,教育侧重于学习者技术基本知识和基本技能的掌握,缺少理性运用技术解决问题的能力,更加缺乏对技术情感、态度和社会责任的理解。赫尔巴特提出的教学教育性原则告诉我们,绝不可忽视在教学中对学生进行各种教育的机会,教学过程本身就是一个培养学生良好技术素养的平台,也是学生构建关于技术素养意义的重要契机。创客空间除了能够提供课程实验、课程设计、毕业实习与设计等常规的实践教学环境,还为举办讲座、开展研讨、项目初创推广、工坊、竞赛等丰富多彩的创造活动提供平台。这使得创客空间重新定义了学习的含义:学习从单纯的消费行为变为带有感情色彩和参与内涵的生产行为。学习者不仅可以通过不断的设计、反馈、思考与创新等多种途径的体验学习来提升运用技术解决问题的能力,更重要的,这种自下而上、提倡开源、协同推进、合作分享的学习过程,是加强学习者对技术的理性认识、摆脱单纯的技术追求而走向对人的回归的重要环节。三、为客户创造空间的路径(一)专注于混合不同的技术“基于创造的学习”1.信息技术信息技术在创客空间中起到了使能作用。2.构思阶段模型化阶段快速原型技术,指依靠CAD软件在计算机中建立三维实体模型,进而通过3D打印机等工具制作出产品实体模型的制作技术。概念原型是学习者设计的初步构思模型,起推敲、评价和比较自己构思阶段方案的作用。因为在产品的设计和开发过程中,每一步都可能存在人为的缺陷,如果不及时完善,可能导致设计失败,造成不必要的损失。这个阶段要求制作时间短、快速成型,以便于捕捉和深化灵感。快速原型技术的出现有效地解决了上述问题。运用快速原型技术可虚拟地呈现创造产品,对其外形进行适当调整,让学习者在设计阶段完成对产品的功能试验和综合评价,消除缺陷和优化设计方案,极大地增强了创新设计的相应能力和开发成功率。(二)创客空间与师生互融—以完善的学习共同体为驱动力创客空间的教与学是一种“共生系统”。从师生角色看,由于创客空间提倡松散自由的学习氛围,中心已由教师转换为学生,并且学生也有可能成为某一领域的专家,而教师成为课程的设计者和组织者,甚至有时和同学们一样成为学习者;从教学内容看,其不是建立在简单“文本”或者“语言”等层面上经验世界的传与承,而是实现由“科学世界”向“生活世界”的回归;从师生交互看,信息流不是由教师到学生的单向传输,而是师生分享彼此的想法、经验和思考,交流互相的情感与体验,从而达成共识、共进、共享发展的过程。因此,在创客空间建立师生学习共同体,构建人际互动、交流协作、知识构建以及群体学习的创造过程极其必要。在构建学习共同体的过程中,教师起关键的作用。首先,教师要鼓励和组织创客空间开展各式各样的创客文化交流活动,展示创意产品的创新过程,让学生了解先进的技术工具,吸引他们加入创客群体,接受创客空间的创新理念。其次,学习者在使用先进科技时,往往期待向教师寻求帮助,四、在创建创新空间时，应该讨论这些问题(一)创客空间所带来的影响“开源”,是创客空间所提倡,也是创客一致认同的学习理念。然而,在当今愈发强调知识是资源和资本,产权保护能为社会创造更多财富的共识下,其是否会在将来带来一些无法预知的问题;如果肯定了以上问题,传统知识产权体系是否在创客空间协作的环境下依然适用;集体创造的成果或作品在合理利用、酬劳回报时是否容易存在纠纷,等等,这些都是我们在构建创客空间时值得深思的问题。美国学者LawrenceLessig提倡创作者们事先签订“创作(CreativeCommons)共用许可协议”以明确协作创造下的知识产权利益分配,这为我们解决创客空间中知识产权问题提供了一定的借鉴思路。(二)学习的意义创客空间作为一种开放式的学习环境,学习者只有作品的生成及学习动机的提高是不够的,其学习过程还应有意义,这样学习的材料和内容才能最终转化为知识和技能。尽管多项研究均强调创客空间有帮助学习者获得有意义学习的可能,但并不能保证每个学习者在创客空间学习新知识能与其先前经验产生联结,况且之前也有研究显示新技术不能主动为学习者的学习带来益处。(三)鼓励开发和保护创客空间创客空间的构建会产生相应的费用,因此,空间需要充足的资金注入和稳定的收入来源保证其正常运转。在美国,经费来源渠道较广,创客空间能够更好地发挥服务职能。第一,政府补贴。迄今,美国政府出台了多个支持创客空间建设的项目