创新双螺旋视角下的高校创客教育模式

高群 王小慧

摘要：创新2.0的知识经济时代，“大众创业、万众创新”已成为中国经济发展的“双引擎”之一，高校也将创客教育作为培养大学生创新、创业能力的重要途径。目前，国外高校的创客教育发展迅速，在创客空间建设、创客课程设计、创客教师教学、创客自主学习与创客互助共享方面积累了许多经验，但中国高校创客教育还面临着平台建设落后、课程设计缺乏创新、教师资源匮乏、教学方式传统等问题。为此，应当围绕创客“创新、实践、分享”的理念，打造资源共享的优质创客平台，深化创客课程体系改革，完善创客教师队伍建设，创新教育培养机制，实现教学的有效互动和资源共享。

关键词：创客；高校；创客教育；创新双螺旋模式

中图分类号：G640

文献标识码：A

文章编号：1673-5595（2016）04-0089-05

“创客”源于英文“Maker”，指“努力将各种创意转变为现实的人”，在中国特指具有创新理念、自主创业的人。新世纪，中国积极推进创新驱动发展战略，旨在建设创新型国家，迎接经济全球化的机遇和挑战。而创客教育作为中国创新驱动发展战略的重要组成部分，是高校顺应社会创新大环境、开展教育体制改革与创新的必然选择。创客运动、技术创新、人才需求共同推动了创客教育的兴起。近几年，国外许多学校开始“创客教育”实践，中国高校也开始实施教学改革，创客教育的发展为中国教育教学改革提供了一个新的发展思路。

一、创客教育的内涵及形成机制

创客教育秉承“创新、实践、分享”的创客理念，基于杜威“学校即社会，教育即生活”的“做中学”的教育思想，以创客空间为载体，鼓励学生主动思考、设计、制作，从而将想法转变为现实。它将“基于创造的学习”视为学生真正需要的学习方式，旨在培养学生的创造兴趣、激发创新热情、提高创新能力，其核心是“创造、技术与全面发展”，其关键在于如何将创客精神、创客空间整合到现有的教学项目中去。[1]技术的不断创新与发展、新型工具的产生，激发了创客的创新激情，并成为创客教育的驱动力。综合国力的竞争，说到底是人才、科技的竞争，21世纪的竞争是人才的竞争，因此，创新创业型人才的需求是创客教育发展的拉动力。政府为创客教育提供了政策支持，如2015年的两会第一次将“创客”写进政府工作报告。李克强在深圳考察时也评价到：“创客充分展示了大众创业、万众创新的活力。这种活力和创造，将会成为中国经济未来增长的不熄引擎。”高校为创客教育提供了教学资源以及场所支持，以图书馆为基地的创客空间推动着创客教育的发展。在创新驱动发展战略的引领下，社会各方力量也积极参与，企业牵头或参加应用型科技计划项目，引导形成产学研结合的创新机制，积极营造持续创新的氛围。基于此，创客教育的形成机制可用图1表示：

二、中外高校创客教育的发展

（一）国外高校创客教育的经验

国外在“创客”发展之路上早于中国多年，在全美创客行动的带动下，世界创客教育发展迅速。美国通过多种方式推进创客行动，也积极探索将创客行动整合于高校课程教育中，并在创客空间建设、创客课程设计、创客教师教学、创客自主学习与创客互助共享方面积累了许多经验。

1.创客空间建设

创客空间是创客教育推行的载体，是为这些创客们提供实现创意、交流创意思路及产品的线下和线上相结合的社区平台。[2]美国的创客空间大多以图书馆为基地，高校图书馆作为创客运动的主力，不仅可以拓宽其服务职能，还能为大学生提供创新能力培养的平台。创客空间是将创意变成现实的平台，因此需要大量的资金支持和技术支撑，以图书馆为基地的美国创客空间建设费用来源广泛，主要有图书馆资助、合作伙伴资助、社会捐赠、额外拨款等多种渠道。在技术上，每个高校图书馆会根据学校特色提供多样的技术，目前比较普遍采用的是3D打印技术、智能终端等，如被美国《创客杂志》评为最有趣创客空间的内达华里诺大学的DeLaMare科学和工程图书馆，它是美国第一个向学生提供3D打印机的学校图书馆。[3]同时，美国创客空间有面向用户的培训，培训主体有图书馆工作人员、培训机构以及合作方。美国执行“创客教育计划”，通过发展各种项目试图将学校内教育与学校外教育连接起来，构建无所不在的创客空间。如由MIT比特和原子研究中心（CBA）发起的，以个人制造为核心、以个性化需求为目标的Fab Lab，其为学生提供创造所需的设备材料以及由原子研究中心研发的软件和开发的程序，以便学生能将自己的想法变为现实存在的成果。[4]美国以服务、开放、创新为理念的图书馆创客空间，为大学生提供了一个将梦想变成现实的活动平台。

2.创客课程设计

高校开展创客教育的一大优势就是利用好传统课堂，创办创客课堂，为大学生提供创新理论学习的平台。基于传统的课程，美国创客教育将新型技术融入到传统教学资源中，通过两者的有机结合，不仅可以提高学生的学习热情，而且可以激发学生的创作灵感，以此来提升创客课程的教学质量以及教学效果。有的高校开设了多门创客课程，比如卡内基梅隆大学注重创客教育与创客项目相结合，创客课程开设多达30门，创客项目开设了8个，以供学生选择。[5]有些高校则充分利用本校的优势资源开设创客教育课程，打造创新实验室。如伊利诺伊州立大学商学院就以“学习、创造、分享”为理念创建了创客实验室供社区创客利用，学生也可以修读创客实验室的相关课程，但是需要在由创客实验室组织的社区创客大会上展示自己的成果，并积极对自己的作品进行宣传，所学课程的得分也与其作品被接受程度成正比。[6]

3.创客教师教学

创客教育很重要的主体就是教师。在创客教育快速发展的新形势下，创客教师的需求也日益增多。教师既是创客教育的教学者，也是创客教育的学习者，为教师提供必要的培训是创客教育发展的诉求，如美国巴尔的摩市建立的电子港科技中心就兼顾学生和教师两个群体，既为学生提供了创客空间，又为教师开设了培训课程，激励教育者与学生共同学习、共同进步。[7]又比如卡斯顿州立大学，2015年夏季学期开设了一门名为《利用 3D 打印技术参与创客行动》的课程，该课程专门是为正在从事创客教育的教师以及未来志在从事创客教育的学生开设的，通过5天的在线教学，教授3D打印的技术以及产品开发设计、项目发展、组织建设等专业知识和技能。[8]国外高校不仅重视创客教师素质的培养，还注重其教学方式的变革，打造独特的课堂，比如翻转课堂的运用等，这些都为创客教育提供了生动多样化的教学手段。

4.创客自主学习

创客教育的内在推动力之一是创客自主学习。学习可以根据学生的主动性和创新性的递进程度而表现出五种不同形式：被迫接受、机械接受、意义接受、主动发现和主动钻研。创客教育需要创客具备自主学习的能力，鼓励学生从DIY中寻找灵感。

DIY即自己做，强调自己动手能力。如芝加哥艺术学院组织学生参加创客夏令营，给予他们一定的技术及资源支持，让学生独立利用 3D 打印机，鼓励其将自己的创意独立变为有价值的现实产品。[9]美国通过工具和资源支持学生将创造性活动融于传统课堂是比较常见的。其中3D打印技术因其具备为用户提供自上而下建筑对象的功能，而被美国高校创客教育广泛采用，并有效整合于学生的创造性学习中。基于“创造”的自主学习是创客教育发展的内在推动力，也是创客创业成功的必备能力。

5.创客互助共享

创客教育的内在推动力之二便是创客互助共享。创客不仅仅是单独的个体存在，创客之间需要不断交流经验。创客空间不仅仅为创客提供了一个创新的平台，同时也方便了创客之间的经验共享、知识共享、信息共享以及资源共享。高校创客教育不仅需要着眼于课程教学，更要关注团队合作，实现共赢。2013年初，美国的联合国国际学校在社会各界人士的呼吁下建立了合作实验室（Co-Laboratory）。该实验室不仅为学生探究性学习创造活动提供了场所，还配备了各种制作设备、材料以及工具。学生不仅要DIY（自己做），还要DIT（一起做），鼓励学生以团队形式积极合作，综合应用多种学科知识解决现实生活问题。合作实验室开展的每个项目都遵循规范的流程，包括发现问题、头脑风暴、设计方案、动手制作、测试优化、分享作品。[10]分享是建立良好人际关系的基础，有活力的“朋友圈”往往能带给你不一样的财富。

（二）中国高校创客教育的现状及问题

中国高校创客教育起步较晚，自2012年兴起，近几年发展迅猛，各类创客空间应势而生。其中比较著名的创客空间有上海新车间、深圳柴火空间、上海蘑菇云、杭州OnionCapsule（洋葱胶囊）等。OnionCapsule是首个由艺术院校建立的创客空间，旨在为所有热爱新媒体技术、互动艺术、机械DIY的学生及业内高手提供交互的社区，并努力打造成为一个友好、开放的交流和发布平台。在中国，创客教育的载体是创客空间，通过举办创客竞赛、召开创客教育研讨会、举办创客教育文化节、举办创客讲座、开设创客工作坊等，成功推动了创客教育的发展。清华大学的i.Center（基础工业训练中心）创客空间是清华大学学生进行“三创”实践活动的重要平台之一，同时，秉承“奇思妙想、学科融合、动手实现、乐于分享”的宗旨，开设各类相关课程，比如工程训练实践、挑战式课程、创新创业系列课程、工程文化素质教育系列课程以及系列科技竞赛指导创客教学活动，营造了良好的创新氛围。该创客空间每年都吸引着大批大学生参与到各类创新实践活动中，以初步达到多层次、全覆盖的规模。但是，中国高校的创客教育在发展的同时，也面临着以下四方面的问题：

一是创客空间基于电子领域的比较多，其他领域创客涉及的比较少，并且由于运行资金的问题，创客空间目前商业化比较重。作为一个开放共享的平台，适当收取一定的费用存在其合理性，但是将创客空间发展为一个营利性组织就偏离了原先的轨迹。二是未形成系统的创客教学模式，在教学模式、课程设计上难以创新。三是创客教师资源匮乏，不能为创客提供专业的创业导师团队服务。高校的一部分教师并不热衷于“创造”，他们理论基础深厚，但是缺乏实践经验，对大学生的启发性不足，在创客教育上显得无所适从。创客教育的快速发展与创客导师的匮乏之间的矛盾日益突出。四是创客学习方式仍然采用传统的学习方式，学生被动接受知识，无法真正激发内心创新创造的激情。

三、创新双螺旋视角下创客教育模式的内涵及运行机制

（一）创新双螺旋视角下创客教育模式的内涵

双螺旋结构主要应用于生物工程领域，是生物结构中常见的基本单元，由两条链和一个键构成，通过两者的相互融合，能够产生巨大的生化反应。[11]创新2.0时代，互联网与信息技术的发展与融合催生了知识社会，并推动了创新模式的嬗变，双螺旋模式也得到不断创新，并广泛应用于创新管理、产业管理及技术管理中。创新双螺旋视角下创客教育模式（见图2）是以“创造、技术、全面发展”的创客教育为核心，以创客课程、创客空间、创客教师的外在培育和创客自主、创客共享的内在推动为双向架构，通过优化创客课程设计、优化创客空间内容与服务、进行创客教师培养及教学方式变革，营造创客主动学习及创客共享的持续创新的创客氛围，同时整合社会、政府、高校资源，协同推进，内化为高校创客文化，提升创客创造力，在技术创新驱动以及创新人才需求的拉动下，实现外在培育和内在推动的相互促进和螺旋上升，从而实现优质的创客教育。

（二）创新双螺旋视角下创客教育模式的运行机制

如图2所示，创客教育双螺旋结构由技术创新驱动、创新人才需求拉动两条链组成，在创客空间、创客课程、创客教师的外在培育以及创客自主与创客共享内在推动作用下形成一个培育创客氛围、创客文化、创造力的工作机制，通过工作机制实现内外的有机链接、环环相扣、相互促进，并在高校、社会、政府的协同推进下实现螺旋上升。创新双螺旋视角下创客教育模式运行机制具有以下三个特点：

1.内外兼修

创客教育不仅仅需要创客空间建设、创客课程设计、创客教师教学等方面的外在优化，还需要创客本身的自主性和共享性，两者缺一不可。创客教育以创客空间为载体，优质的创客空间兼具服务性、多功能性、开放性等特点。创客课程是创客教育的本源，奉行多样化、理论与实际相结合、专业与实践相促进的原则，力图全方位优化创客课程，提升课程的实用性。创客教师作为创客教育的导师，应不断进行知识创新、实践创新，因教师队伍建设、教学方式变革对推进创客教育的发展具有重要作用。创客教育的内在主体——“创客”本身，如果缺乏自主性，则难以有效利用自有资源、吸收创新知识；如果缺乏共享精神，则难以有效利用周边资源，实现合作共赢。因此创客教育需要内外兼修、相互促进、共同发展。

2.阶段推进

创客教育双螺旋结构是不断推进、螺旋上升的一个过程。创客教育的第一层次是利用创客空间平台，融合创客的自主、共享精神，积极营造良好的创新氛围；第二层次是优化课程设计，将创客教育引入传统课堂，内聚创客自主、领悟、交流、共享的学习精神，将创客精神内化为高校的创客文化，变革学生思维模式和交往方式；第三层次是将创客空间提供的平台资源、高校创客课程及教师资源与创客内在的自主、共享品格相耦合，实现创客创造力的突破。

3.协同创新

教育发展是一个动态发展的过程，高校创客教育要紧密衔接政府和社会企业等校外资源，积极构建高校发动、政府驱动、企业推动的协同创新模式。创客教育不同的主体掌握不同的创新资源，政府提供政策支持，高校提供教学资源，企业提供实战基地，创客教育应有效整合校内外的人、 财、 物等资源，构建政校联动、校企合作、校院互动、部门协同的创客教育工作机制。

四、创新双螺旋模式下的创客教育发展举措

基于上述创客教育模式的内涵及运行机制，借鉴国外创客教育发展的经验，审视中国创客教育发展的进程及问题，本文提出以下举措，以保障创新双螺旋模式下高校创客教育的健康发展。

（一）培育优质创客空间，打造资源共享平台

创客空间为创意的产生、实现以及技术的积累提供场所。高校创客创新精神的培育以及创造力的激发需要优质的创客空间。所谓优质的创客空间不取决于物理空间，也不注重创客数量，而是空间所能带来的技术、服务、资源、信息以及空间所营造的创新氛围。高校创客空间可以以图书馆、研究实验室、创业园为基地，通过举办各类创新创业比赛、创客论坛、创客沙龙等来营造创新氛围。通过创客沙龙等形式的交流可实现信息的共享，并且也可作为寻找志同道合团队成员的一种方式。再者，创客空间需为创客提供尽可能全面的技术支持，这需要大量的资金投入，因此校企合作、校政合作就有其必要性。高校通过与企业建立良好的关系，形成高校提供人才资源，企业提供技术、资金支持的合作模式，可大规模降低成本。政府的政策支持和资金支持也是创客空间建设的保障。最后，创客空间要引入竞争机制。创客空间不是一个咖啡馆、一个聊天室，它是一个有思想、有抱负的创客为实现梦想而拼搏的地方。高校的创客空间的资源是有限的，要实现资源的优化配置，就必须将有限的资源分配给最需要的人。创客空间可以在一定阶段进行考评，对于创客在这个阶段的创客空间的使用频率、创新绩效成果等进行评价，得分较低者则被“踢”出创客空间，但是创客通过后续的努力亦可重返创客空间，所以竞争机制在给创客带来压力的同时，也成为其创新的动力。

（二）深化课程体系改革，完善创客课程体系

创客课程设计主要是将理论课程与创新实践课程相结合，厘清理论课程与实践课程的关系，明确两者的互补性，理论课程的学习是培养学生逻辑思维、创新思维的能力，而实践课程主要是通过一系列的比赛、调研学习增加学生的实战经验，比如智能机器大赛、创新创业大赛、深入企业的实地调研等。理论课程是实践课程的基础，实践课程是理论课程的应用和提升，两者相辅相成共同推进创客教育的发展。在理论课程门类设计上，可调整优化专业结构，在重视专业必修课的基础上，可适当设置复合型、交叉学科的选修课程，学生可以根据兴趣进行选择。在实践课程教学中，要注重启发式教学，放手让学生自主创作，给予学生自由发挥的空间，不断激发其内在的创新精神。理论课程与实践课程要根据“两手抓，两手都要硬”的原则进行学分的合理设置，实现两者的无缝链接。

（三）完善教师队伍建设，实现教学有效互动

创客教师是创客教育的重要主体，但目前许多高校的创客教师并不具备创客教育的能力，师资的缺乏影响了创客教育的效果。因此，应加强教师队伍建设，实现教学有效互动。首先，高质量的创客教育来源于高质量的创客教师队伍，创客教育很重要的一个方面便是教师的培养。高校需对创客教师进行上岗培训，开展各类研讨会，注重分类指导，按需培训，注重实效，努力造就一支充满活力、业务精湛、爱岗敬业的高水平创客教师队伍。其次，应建立教师发展考评机制，从顶层设计、过程管理、结果评价等全过程入手，逐步建立健全实践教学质量评价标准，奖励在创客教育中作出突出贡献的优秀创客教师。再次，拓宽创客教师范围，聘请社会创新人士作为创客导师，或者邀请其入校做报告。最后，转变教学方式，有机整合网络学习的积极因素，通过慕课和翻转课堂、云空间、师生课外线上交互、专业数据库等，为学生的自主学习、协作学习提供丰富内容、全天候的渠道和交往空间，实现教学的有效互动。

（四）创新教育培养机制，鼓励自主互动共享

深化教育培养机制改革，在教育改革路上不止步，切实打造“教师乐教，教得好；学生好学，学得会；保障有力，重协同；管理到位，求创新”的良好教学发展格局。传统教育中，教师是掌舵者，地位坚不可摧，学生依据教师的指令行事，这是被动的教与学；创客教育提倡创客“基于创造”自主和互动共享的学习精神，教师是引导者的身份。而创客空间自主、创新、共享氛围的营造，创客课程体系的重新设计，创客教师教学方式的变革都为创客自主、互动和共享提供支持。因此在双螺旋模型中，创客空间、创客课程、创客教师的外在的推动力对创客的内在自主与共享起着促进作用，两者相互耦合，从而促进创客教育创新双螺旋的旋转上升。

参考文献：

[1] 徐美娟，张学昌，胡长兴，等. EP2社团的创客教育模式研究[J].现代教育技术，2015，25（8）：113-119.

[2] 沈萍. 高校图书馆“创客空间”构建[J]. 现代情报， 2014，34（9）：158-161.

[3] 陈艺. 高校图书馆创客空间的构建[J]. 高校图书馆工作， 2015（2）：56-58.

[4] 黄兆信，赵国靖，洪玉管.高校创客教育发展模式探析[J].高等工程教育研究， 2015（4）：40-44.

[5] Castleton State University. Join the Maker Movement with 3D Printing[ EB/OL].[2015-11-20].http：//www.Castleton.edu/academics/pro-fessional development continuing education/the-castleton-center-for-schools.

[6] Illinois MakerLab. Schedule and Syllabus for Digital Making[ EB/OL].[2015-11-26].http：// publish. illinois. Edu/digitalmaking/syllabus -schedule/.

[7] 祝智庭，孙妍妍.创客教育：信息技术使能的创新教育实践场[J]. 中国电化教育， 2015（1）：14-21.

[8] 郑燕林. 美国高校实施创客教育的路径分析[J]. 开放教育研究， 2015（3）：21-29.

[9] Labb A， Neely E. Making Way for Maker Culture[EB/OL].（2014-03-24）[2015-11-26].http：//www. educause. edu/ero/article/making-way-makerculture/.

[10] Peppler K， Bender S. Maker Movement Spreads Innovation One Project at a Time[J]. Phi Delta Kappan， 2013，95（3）： 22-27.

[11] 徐志强. 高校创业型人才培养的双螺旋模式[J]. 教育发展研究， 2015（5）：30-34.