創新雙螺旋視角下的高校創客教育模式

高群 王小慧

摘要：創新2.0的知識經濟時代，“大眾創業、萬眾創新”已成為中國經濟發展的“雙引擎”之一，高校也將創客教育作為培養大學生創新、創業能力的重要途徑。目前，國外高校的創客教育發展迅速，在創客空間建設、創客課程設計、創客教師教學、創客自主學習與創客互助共享方面積累了許多經驗，但中國高校創客教育還面臨著平臺建設落后、課程設計缺乏創新、教師資源匱乏、教學方式傳統等問題。為此，應當圍繞創客“創新、實踐、分享”的理念，打造資源共享的優質創客平臺，深化創客課程體系改革，完善創客教師隊伍建設，創新教育培養機制，實現教學的有效互動和資源共享。

關鍵詞：創客；高校；創客教育；創新雙螺旋模式

中圖分類號：G640

文獻標識碼：A

文章編號：1673-5595（2016）04-0089-05

“創客”源于英文“Maker”，指“努力將各種創意轉變為現實的人”，在中國特指具有創新理念、自主創業的人。新世紀，中國積極推進創新驅動發展戰略，旨在建設創新型國家，迎接經濟全球化的機遇和挑戰。而創客教育作為中國創新驅動發展戰略的重要組成部分，是高校順應社會創新大環境、開展教育體制改革與創新的必然選擇。創客運動、技術創新、人才需求共同推動了創客教育的興起。近幾年，國外許多學校開始“創客教育”實踐，中國高校也開始實施教學改革，創客教育的發展為中國教育教學改革提供了一個新的發展思路。

一、創客教育的內涵及形成機制

創客教育秉承“創新、實踐、分享”的創客理念，基于杜威“學校即社會，教育即生活”的“做中學”的教育思想，以創客空間為載體，鼓勵學生主動思考、設計、制作，從而將想法轉變為現實。它將“基于創造的學習”視為學生真正需要的學習方式，旨在培養學生的創造興趣、激發創新熱情、提高創新能力，其核心是“創造、技術與全面發展”，其關鍵在于如何將創客精神、創客空間整合到現有的教學項目中去。[1]技術的不斷創新與發展、新型工具的產生，激發了創客的創新激情，并成為創客教育的驅動力。綜合國力的競爭，說到底是人才、科技的競爭，21世紀的競爭是人才的競爭，因此，創新創業型人才的需求是創客教育發展的拉動力。政府為創客教育提供了政策支持，如2015年的兩會第一次將“創客”寫進政府工作報告。李克強在深圳考察時也評價到：“創客充分展示了大眾創業、萬眾創新的活力。這種活力和創造，將會成為中國經濟未來增長的不熄引擎。”高校為創客教育提供了教學資源以及場所支持，以圖書館為基地的創客空間推動著創客教育的發展。在創新驅動發展戰略的引領下，社會各方力量也積極參與，企業牽頭或參加應用型科技計劃項目，引導形成產學研結合的創新機制，積極營造持續創新的氛圍。基于此，創客教育的形成機制可用圖1表示：

二、中外高校創客教育的發展

（一）國外高校創客教育的經驗

國外在“創客”發展之路上早于中國多年，在全美創客行動的帶動下，世界創客教育發展迅速。美國通過多種方式推進創客行動，也積極探索將創客行動整合于高校課程教育中，并在創客空間建設、創客課程設計、創客教師教學、創客自主學習與創客互助共享方面積累了許多經驗。

1.創客空間建設

創客空間是創客教育推行的載體，是為這些創客們提供實現創意、交流創意思路及產品的線下和線上相結合的社區平臺。[2]美國的創客空間大多以圖書館為基地，高校圖書館作為創客運動的主力，不僅可以拓寬其服務職能，還能為大學生提供創新能力培養的平臺。創客空間是將創意變成現實的平臺，因此需要大量的資金支持和技術支撐，以圖書館為基地的美國創客空間建設費用來源廣泛，主要有圖書館資助、合作伙伴資助、社會捐贈、額外撥款等多種渠道。在技術上，每個高校圖書館會根據學校特色提供多樣的技術，目前比較普遍采用的是3D打印技術、智能終端等，如被美國《創客雜志》評為最有趣創客空間的內達華里諾大學的DeLaMare科學和工程圖書館，它是美國第一個向學生提供3D打印機的學校圖書館。[3]同時，美國創客空間有面向用戶的培訓，培訓主體有圖書館工作人員、培訓機構以及合作方。美國執行“創客教育計劃”，通過發展各種項目試圖將學校內教育與學校外教育連接起來，構建無所不在的創客空間。如由MIT比特和原子研究中心（CBA）發起的，以個人制造為核心、以個性化需求為目標的Fab Lab，其為學生提供創造所需的設備材料以及由原子研究中心研發的軟件和開發的程序，以便學生能將自己的想法變為現實存在的成果。[4]美國以服務、開放、創新為理念的圖書館創客空間，為大學生提供了一個將夢想變成現實的活動平臺。

2.創客課程設計

高校開展創客教育的一大優勢就是利用好傳統課堂，創辦創客課堂，為大學生提供創新理論學習的平臺。基于傳統的課程，美國創客教育將新型技術融入到傳統教學資源中，通過兩者的有機結合，不僅可以提高學生的學習熱情，而且可以激發學生的創作靈感，以此來提升創客課程的教學質量以及教學效果。有的高校開設了多門創客課程，比如卡內基梅隆大學注重創客教育與創客項目相結合，創客課程開設多達30門，創客項目開設了8個，以供學生選擇。[5]有些高校則充分利用本校的優勢資源開設創客教育課程，打造創新實驗室。如伊利諾伊州立大學商學院就以“學習、創造、分享”為理念創建了創客實驗室供社區創客利用，學生也可以修讀創客實驗室的相關課程，但是需要在由創客實驗室組織的社區創客大會上展示自己的成果，并積極對自己的作品進行宣傳，所學課程的得分也與其作品被接受程度成正比。[6]

3.創客教師教學

創客教育很重要的主體就是教師。在創客教育快速發展的新形勢下，創客教師的需求也日益增多。教師既是創客教育的教學者，也是創客教育的學習者，為教師提供必要的培訓是創客教育發展的訴求，如美國巴爾的摩市建立的電子港科技中心就兼顧學生和教師兩個群體，既為學生提供了創客空間，又為教師開設了培訓課程，激勵教育者與學生共同學習、共同進步。[7]又比如卡斯頓州立大學，2015年夏季學期開設了一門名為《利用 3D 打印技術參與創客行動》的課程，該課程專門是為正在從事創客教育的教師以及未來志在從事創客教育的學生開設的，通過5天的在線教學，教授3D打印的技術以及產品開發設計、項目發展、組織建設等專業知識和技能。[8]國外高校不僅重視創客教師素質的培養，還注重其教學方式的變革，打造獨特的課堂，比如翻轉課堂的運用等，這些都為創客教育提供了生動多樣化的教學手段。

4.創客自主學習

創客教育的內在推動力之一是創客自主學習。學習可以根據學生的主動性和創新性的遞進程度而表現出五種不同形式：被迫接受、機械接受、意義接受、主動發現和主動鉆研。創客教育需要創客具備自主學習的能力，鼓勵學生從DIY中尋找靈感。

DIY即自己做，強調自己動手能力。如芝加哥藝術學院組織學生參加創客夏令營，給予他們一定的技術及資源支持，讓學生獨立利用 3D 打印機，鼓勵其將自己的創意獨立變為有價值的現實產品。[9]美國通過工具和資源支持學生將創造性活動融于傳統課堂是比較常見的。其中3D打印技術因其具備為用戶提供自上而下建筑對象的功能，而被美國高校創客教育廣泛采用，并有效整合于學生的創造性學習中。基于“創造”的自主學習是創客教育發展的內在推動力，也是創客創業成功的必備能力。

5.創客互助共享

創客教育的內在推動力之二便是創客互助共享。創客不僅僅是單獨的個體存在，創客之間需要不斷交流經驗。創客空間不僅僅為創客提供了一個創新的平臺，同時也方便了創客之間的經驗共享、知識共享、信息共享以及資源共享。高校創客教育不僅需要著眼于課程教學，更要關注團隊合作，實現共贏。2013年初，美國的聯合國國際學校在社會各界人士的呼吁下建立了合作實驗室（Co-Laboratory）。該實驗室不僅為學生探究性學習創造活動提供了場所，還配備了各種制作設備、材料以及工具。學生不僅要DIY（自己做），還要DIT（一起做），鼓勵學生以團隊形式積極合作，綜合應用多種學科知識解決現實生活問題。合作實驗室開展的每個項目都遵循規范的流程，包括發現問題、頭腦風暴、設計方案、動手制作、測試優化、分享作品。[10]分享是建立良好人際關系的基礎，有活力的“朋友圈”往往能帶給你不一樣的財富。

（二）中國高校創客教育的現狀及問題

中國高校創客教育起步較晚，自2012年興起，近幾年發展迅猛，各類創客空間應勢而生。其中比較著名的創客空間有上海新車間、深圳柴火空間、上海蘑菇云、杭州OnionCapsule（洋蔥膠囊）等。OnionCapsule是首個由藝術院校建立的創客空間，旨在為所有熱愛新媒體技術、互動藝術、機械DIY的學生及業內高手提供交互的社區，并努力打造成為一個友好、開放的交流和發布平臺。在中國，創客教育的載體是創客空間，通過舉辦創客競賽、召開創客教育研討會、舉辦創客教育文化節、舉辦創客講座、開設創客工作坊等，成功推動了創客教育的發展。清華大學的i.Center（基礎工業訓練中心）創客空間是清華大學學生進行“三創”實踐活動的重要平臺之一，同時，秉承“奇思妙想、學科融合、動手實現、樂于分享”的宗旨，開設各類相關課程，比如工程訓練實踐、挑戰式課程、創新創業系列課程、工程文化素質教育系列課程以及系列科技競賽指導創客教學活動，營造了良好的創新氛圍。該創客空間每年都吸引著大批大學生參與到各類創新實踐活動中，以初步達到多層次、全覆蓋的規模。但是，中國高校的創客教育在發展的同時，也面臨著以下四方面的問題：

一是創客空間基于電子領域的比較多，其他領域創客涉及的比較少，并且由于運行資金的問題，創客空間目前商業化比較重。作為一個開放共享的平臺，適當收取一定的費用存在其合理性，但是將創客空間發展為一個營利性組織就偏離了原先的軌跡。二是未形成系統的創客教學模式，在教學模式、課程設計上難以創新。三是創客教師資源匱乏，不能為創客提供專業的創業導師團隊服務。高校的一部分教師并不熱衷于“創造”，他們理論基礎深厚，但是缺乏實踐經驗，對大學生的啟發性不足，在創客教育上顯得無所適從。創客教育的快速發展與創客導師的匱乏之間的矛盾日益突出。四是創客學習方式仍然采用傳統的學習方式，學生被動接受知識，無法真正激發內心創新創造的激情。

三、創新雙螺旋視角下創客教育模式的內涵及運行機制

（一）創新雙螺旋視角下創客教育模式的內涵

雙螺旋結構主要應用于生物工程領域，是生物結構中常見的基本單元，由兩條鏈和一個鍵構成，通過兩者的相互融合，能夠產生巨大的生化反應。[11]創新2.0時代，互聯網與信息技術的發展與融合催生了知識社會，并推動了創新模式的嬗變，雙螺旋模式也得到不斷創新，并廣泛應用于創新管理、產業管理及技術管理中。創新雙螺旋視角下創客教育模式（見圖2）是以“創造、技術、全面發展”的創客教育為核心，以創客課程、創客空間、創客教師的外在培育和創客自主、創客共享的內在推動為雙向架構，通過優化創客課程設計、優化創客空間內容與服務、進行創客教師培養及教學方式變革，營造創客主動學習及創客共享的持續創新的創客氛圍，同時整合社會、政府、高校資源，協同推進，內化為高校創客文化，提升創客創造力，在技術創新驅動以及創新人才需求的拉動下，實現外在培育和內在推動的相互促進和螺旋上升，從而實現優質的創客教育。

（二）創新雙螺旋視角下創客教育模式的運行機制

如圖2所示，創客教育雙螺旋結構由技術創新驅動、創新人才需求拉動兩條鏈組成，在創客空間、創客課程、創客教師的外在培育以及創客自主與創客共享內在推動作用下形成一個培育創客氛圍、創客文化、創造力的工作機制，通過工作機制實現內外的有機鏈接、環環相扣、相互促進，并在高校、社會、政府的協同推進下實現螺旋上升。創新雙螺旋視角下創客教育模式運行機制具有以下三個特點：

1.內外兼修

創客教育不僅僅需要創客空間建設、創客課程設計、創客教師教學等方面的外在優化，還需要創客本身的自主性和共享性，兩者缺一不可。創客教育以創客空間為載體，優質的創客空間兼具服務性、多功能性、開放性等特點。創客課程是創客教育的本源，奉行多樣化、理論與實際相結合、專業與實踐相促進的原則，力圖全方位優化創客課程，提升課程的實用性。創客教師作為創客教育的導師，應不斷進行知識創新、實踐創新，因教師隊伍建設、教學方式變革對推進創客教育的發展具有重要作用。創客教育的內在主體——“創客”本身，如果缺乏自主性，則難以有效利用自有資源、吸收創新知識；如果缺乏共享精神，則難以有效利用周邊資源，實現合作共贏。因此創客教育需要內外兼修、相互促進、共同發展。

2.階段推進

創客教育雙螺旋結構是不斷推進、螺旋上升的一個過程。創客教育的第一層次是利用創客空間平臺，融合創客的自主、共享精神，積極營造良好的創新氛圍；第二層次是優化課程設計，將創客教育引入傳統課堂，內聚創客自主、領悟、交流、共享的學習精神，將創客精神內化為高校的創客文化，變革學生思維模式和交往方式；第三層次是將創客空間提供的平臺資源、高校創客課程及教師資源與創客內在的自主、共享品格相耦合，實現創客創造力的突破。

3.協同創新

教育發展是一個動態發展的過程，高校創客教育要緊密銜接政府和社會企業等校外資源，積極構建高校發動、政府驅動、企業推動的協同創新模式。創客教育不同的主體掌握不同的創新資源，政府提供政策支持，高校提供教學資源，企業提供實戰基地，創客教育應有效整合校內外的人、 財、 物等資源，構建政校聯動、校企合作、校院互動、部門協同的創客教育工作機制。

四、創新雙螺旋模式下的創客教育發展舉措

基于上述創客教育模式的內涵及運行機制，借鑒國外創客教育發展的經驗，審視中國創客教育發展的進程及問題，本文提出以下舉措，以保障創新雙螺旋模式下高校創客教育的健康發展。

（一）培育優質創客空間，打造資源共享平臺

創客空間為創意的產生、實現以及技術的積累提供場所。高校創客創新精神的培育以及創造力的激發需要優質的創客空間。所謂優質的創客空間不取決于物理空間，也不注重創客數量，而是空間所能帶來的技術、服務、資源、信息以及空間所營造的創新氛圍。高校創客空間可以以圖書館、研究實驗室、創業園為基地，通過舉辦各類創新創業比賽、創客論壇、創客沙龍等來營造創新氛圍。通過創客沙龍等形式的交流可實現信息的共享，并且也可作為尋找志同道合團隊成員的一種方式。再者，創客空間需為創客提供盡可能全面的技術支持，這需要大量的資金投入，因此校企合作、校政合作就有其必要性。高校通過與企業建立良好的關系，形成高校提供人才資源，企業提供技術、資金支持的合作模式，可大規模降低成本。政府的政策支持和資金支持也是創客空間建設的保障。最后，創客空間要引入競爭機制。創客空間不是一個咖啡館、一個聊天室，它是一個有思想、有抱負的創客為實現夢想而拼搏的地方。高校的創客空間的資源是有限的，要實現資源的優化配置，就必須將有限的資源分配給最需要的人。創客空間可以在一定階段進行考評，對于創客在這個階段的創客空間的使用頻率、創新績效成果等進行評價，得分較低者則被“踢”出創客空間，但是創客通過后續的努力亦可重返創客空間，所以競爭機制在給創客帶來壓力的同時，也成為其創新的動力。

（二）深化課程體系改革，完善創客課程體系

創客課程設計主要是將理論課程與創新實踐課程相結合，厘清理論課程與實踐課程的關系，明確兩者的互補性，理論課程的學習是培養學生邏輯思維、創新思維的能力，而實踐課程主要是通過一系列的比賽、調研學習增加學生的實戰經驗，比如智能機器大賽、創新創業大賽、深入企業的實地調研等。理論課程是實踐課程的基礎，實踐課程是理論課程的應用和提升，兩者相輔相成共同推進創客教育的發展。在理論課程門類設計上，可調整優化專業結構，在重視專業必修課的基礎上，可適當設置復合型、交叉學科的選修課程，學生可以根據興趣進行選擇。在實踐課程教學中，要注重啟發式教學，放手讓學生自主創作，給予學生自由發揮的空間，不斷激發其內在的創新精神。理論課程與實踐課程要根據“兩手抓，兩手都要硬”的原則進行學分的合理設置，實現兩者的無縫鏈接。

（三）完善教師隊伍建設，實現教學有效互動

創客教師是創客教育的重要主體，但目前許多高校的創客教師并不具備創客教育的能力，師資的缺乏影響了創客教育的效果。因此，應加強教師隊伍建設，實現教學有效互動。首先，高質量的創客教育來源于高質量的創客教師隊伍，創客教育很重要的一個方面便是教師的培養。高校需對創客教師進行上崗培訓，開展各類研討會，注重分類指導，按需培訓，注重實效，努力造就一支充滿活力、業務精湛、愛崗敬業的高水平創客教師隊伍。其次，應建立教師發展考評機制，從頂層設計、過程管理、結果評價等全過程入手，逐步建立健全實踐教學質量評價標準，獎勵在創客教育中作出突出貢獻的優秀創客教師。再次，拓寬創客教師范圍，聘請社會創新人士作為創客導師，或者邀請其入校做報告。最后，轉變教學方式，有機整合網絡學習的積極因素，通過慕課和翻轉課堂、云空間、師生課外線上交互、專業數據庫等，為學生的自主學習、協作學習提供豐富內容、全天候的渠道和交往空間，實現教學的有效互動。

（四）創新教育培養機制，鼓勵自主互動共享

深化教育培養機制改革，在教育改革路上不止步，切實打造“教師樂教，教得好；學生好學，學得會；保障有力，重協同；管理到位，求創新”的良好教學發展格局。傳統教育中，教師是掌舵者，地位堅不可摧，學生依據教師的指令行事，這是被動的教與學；創客教育提倡創客“基于創造”自主和互動共享的學習精神，教師是引導者的身份。而創客空間自主、創新、共享氛圍的營造，創客課程體系的重新設計，創客教師教學方式的變革都為創客自主、互動和共享提供支持。因此在雙螺旋模型中，創客空間、創客課程、創客教師的外在的推動力對創客的內在自主與共享起著促進作用，兩者相互耦合，從而促進創客教育創新雙螺旋的旋轉上升。

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