创新教育需“破茧化蝶”

创新教育需“破茧化蝶”

在《创造性：人类创新的科学》一书中，美国学习科学专家、创造性研究学者凯斯·索耶认为科学领域创造性的形成仰赖于四个因素：一是类比思维，科学领域创造性的“顿悟”来自类比，创造性的高低往往取决于个体能够产生、选择怎样的类比;二是问题意识，科学不仅仅只是解决问题，有创造性的科学家更需要提出和形成好的问题;三是时间安排，成功的科学家知道怎样安排他们的工作时间以取得最多的创造性;四是同济合作，每一件伟大的科学作品的创造都来自合作，是整个领域中的合作者们共同努力的结果。

创客教育

创客教育的核心是支持学生开展基于创造的学习，而基于创造的学习，关键是对学生学习主体性、实践性、深度参与性、连续性与完整性（学生往往需要完成从规划到设计再到开发制作产品的完整过程）的充分尊重。学生在基于创造的学习过程中需要主动发现、自主探究，在发现、分析与解决问题的过程中创生、验证、发展出自己的创想，在提升问题解决能力的同时又保持创造的激情与信心，这些是创造与创新能力的核心品质。

亚太区大学创新力排行榜

近期，路透社发布了一份亚太地区75所最具创新力大学排行榜。其中，日本和韩国大学占据榜单前20位中的17席。中国的上榜院校共达22所，是上榜学校最多的国家。其中清华和北大排名最高，分列第13、16位。这份榜单系路透社与汤森路透的知识产权和科技事业部联手打造，反映了学术文献、专利申请和科研成果商业化等方面的综合创新力。

对于排名的表现，路透社分析称，中国院校排名表现不如亚洲其他一些国家的原因主要是，它们更少地向国际专利组织提交研究成果。中国以外的院校向美国、欧洲以及自己国内申请专利的比例更高，说明这些大学更愿意在保护和使他们的研究成果商业化上倾注心力。

路透社还发现，中国的大学花在与企业合作上的时间更少。相比之下，它们几乎不与行业内从业人员合作发表期刊论文，学术成果也更少被企业研究人员发表的文章引用。相比内地大学，香港的大学与行业的互动更为频密，包括香港中文大学（排名第21）和香港科技大学（排名第30）。其他一些国家排名表现不佳的原因与它们的大学组织系统有关。但路透也表示，没有登上路透Top 75的榜单并不意味着这些学校没有重要的研究，因为榜单的排名是对院校总体创新水平的衡量，或许会忽略一些创新的院系或创新项目。

创客

创客来源于英文单词“Maker”，是指努力把各种创意转变为现实的人，创客的共同特质是实践、创新、协作和分享。近年来，创客运动在国际上蓬勃发展，改变了人们的学习方式和社会生产方式，并形成了新的校园文化。有学者将创客划分为三种类别：一是创意者，经过探索发现问题而提出创意，是创客中的精灵；二是设计者，将创意转化为可执行计划，是创客中的魔法师；三是实施者，将计划制造出最终成品，是创客中的剑客。

创新路上，不得不说的体系难题

韩国《中央日报》4月初刊登题为《中国是唯一可继续创新的国家》一文。文章提到，有一位学者的评价非常冷静。他认为，美国的创新力量已减到一半，剩下的只有硅谷。而相反，他对中国则评价“唯一一个可继续创新的国家”。评价者是2006年诺贝尔经济学奖获奖者——美国哥伦比亚大学教授埃德蒙·费尔普斯(Edmund S. Phelps)。

看来，潜力不容小觑。那么，现状呢？

第一，资金、坚持，往往是创新创业路上的“枷锁”。近几年，随着“大众创业、万众创新”的推进，更多的大学生“创客”加入进来，各大创业服务机构和高校的大学生“创客”市集、大学生创新创业行动、创业嘉年华等也相继展开。

2015年浙江省出台了《浙江省教育厅关于积极推进高校建设创业学院的意见》，提出在2016年3月底前，全省普通高校普遍建立创业学院，并完善相应的管理体制和运行机制。同时，选择若干所院校进行专科“2+1”、本科“3+1”（两年或3年分散在各学院，1年集中到创业学院）或专业硕士“4+2”（4年本科，两年专业硕士进创业学院）进行新型创新创业骨干人才培养试点。2016年下半年将试点扩大到15所左右高校。到2017年，全省建设30所左右示范性创业学院，形成10万人左右在校生规模。据济南日报的报道，在“大众创业、万众创新”的召唤下，尤其在高校，大学生“创客”积极投身其中。数据显示，2015年全国范围内选择创业的大学毕业生比例增至6.3%，比前一年翻了一番。

然而，据第三方调查机构撰写的《2015年中国大学生就业报告》显示：2011年毕业的大学生“创客”人群中，3年后仍坚持创业的比例为47.5%，这也意味着有52.5%的创业者没有熬过三年。其中，很多创业团队都死在了缺资金上，数量占到60%左右。创业并不是件容易的事，对初入社会的大学生“创客”来说更是如此。

第二，由于制度和体系的客观原因，带来的系列困扰，例如老师本身的创新力缺乏，以及学生思维模式的“大锅饭”。

厦门大学副校长邬大光在接受《南方周末》采访时，曾经谈到，“大学教师群体是最缺乏创业创新精神的。关键是如何改变课堂教学方式。”国外的教师又是如何做的呢？麻省理工媒体实验室的教授米切尔·瑞斯尼克先生在媒体采访时称，很少去写一些论文之类的东西，更多的是将自己的教育模型落实在各种开源和商业的设计上，比如乐高的能力风暴系列机器人等。

曾经，上海世博会青年周请来世界名校的学生与中国学生零距离交流，让外国学生惊讶的是，很多中国学生都能说一口流利的英语，但开场白几乎一模一样：“我教你一首中文诗吧!”这是主办方老师为一名中国学生提供的例句，却几乎成了所有中国学生的“标准答案”。教学生统一的标准答案来回答，固然没有风险，然而同时也束缚个性化的发展。

这些困扰背后的原因是多方面的，《南方周末》曾报道，北京大学法学院教授兼知识产权学院常务副院长张平谈到的“国内大学的创新力为何不如斯坦福”。他认为，一方面，体系上有差别。在斯坦福，老师有好的项目，自己到硅谷注册公司，离开学校去创业，不成功还可以回学校，没有后顾之忧。而国内的大学，教师是一个萝卜一个坑，每年考核。创业是风险活动，不一定成功，但老师出去创业一旦离开两年，就再也回不到教职岗位上，因为你没有发文章没有上课，学术生命就没有了。

另一方面，产权的差别。在斯坦福，它的产权很清晰，不管怎么转让，产生利润后是学校、所在院系研究团队和老师个人三方均分，产权有法律和制度的保障。我国大学的项目是有国家科研经费投入的，科技成果是职务发明，极其容易被抓住把柄，比如国有资产流失的罪名。所以，国内大学的专利基本上和市场离得比较远，不是基于市场需要申请的，只是为了结题评职称或者获奖。而且，高校大量申请专利，但是专利的质量要打问号。专利转化渠道不畅通，企业也很困惑。

第三，追求创新往往走入形式化的误区。创新本身的概念是非常好的，但是由于体系等原因，在层层下达和落实的过程中，往往容易与业绩、考核等等挂钩，慢慢地失去原本的乐趣。

中德联合培养的工程硕士刘宁(化名)接受媒体采访时，谈起中外创新教育理念的差异，他深有感触：在德国，工科主要是为了培养工程师，并不刻意要求创新，而中国则强调理论创新。

比如，写硕士毕业论文时，德国的大学在公式、参数方面要求很严格，论文只要做好即可。在中国，参数、公式无所谓，而论文却不能仅止于“做好”，答辩时必须提出某方面的创新点。“可是，哪有这么多创新点呢?强制性提出要求，创新就显得勉强，逼着学生在理论上抄袭或重复。”此外，他认为，德国的科研很注重实践，导师都是先在高校里有所成就，再去企业深造，然后回到高校。德国在制造业的领先地位，正是在不断实践、不断创新中完成的。

创客空间

根据维基百科的定义，创客空间可以看作是开放交流的实验室、工作室、机械加工室，有着不同经验的人们聚集在这里共享资料和知识，以制作/创作他们想要的东西。作为一种特殊的创客空间，学校创客空间是近年来才发展起来的新事物。较早的创客空间（Makerspace or Hackerspace）可以追溯到麻省理工学院Neil Gershenfeld教授于2005年创立的Fab Lab，但这一术语真正流行始于2012年春《创客杂志》（Maker Magazine）的创办发行。

用轻松的源动力开启创新的“学习动机开关”

“如果说我们告诉学生没有中考，没有高考，没有任何的期末考，学科学习和以后的发展毫无关系，你说学生还会不会去学呢？”《中国教育报》在今年七月的报道中，采访几位参观北美教育展的老师。其中，浙江省温州中学谢作如提出如此尖锐的问题。然而，不可否认，这是我们需要去正视的客观问题。谢作如惊讶地发现，他们参观的创客空间，很多孩子因为喜欢这里，喜欢自己的项目，喜欢追求那种成功的、自我实现的感觉，而充满“激情”地做事。

如何让孩子们产生如此浓厚的兴趣呢？图形化编程工具(scratch)项目的创始人米切尔·瑞斯尼克教授的方法是提出一个4P模式，第一个英文字母P代表Project，就是基于项目，第二个就是要有激情(Passion)，第三个就是同伴协作(Peers)，还有一个就是玩(Play)，这并不是说整个过程只有玩，而是说学习的过程就是一个快乐的过程。

近年来，随着全美创客行动（Maker Movement）的快速发展，美国越来越多的高校开始将创客教育（Maker Education）作为培养学生创造与创新能力以及创业就业能力的重要途径。对此，华东师范大学任友群教授曾撰文说，美国《2015年地平线报告(基础教育版)》提出“未来三到五年，全球不同地方的学校将发生的一个转变，是学习者尝试通过开展创造活动而不是消费学习内容来进行学科探索”。所谓“消费学习内容”指的是学生在学校所教授的知识范围内，根据学科结构、知识结构记忆、理解、掌握学习内容;而所谓“开展创造活动”指的则是学生完全突破知识范围、学科结构，以问题为导向，开展创造性活动，在创造中自主地学习知识。

这一趋势会如何影响世界的基础教育，中国学生该如何追赶这种教育的新趋势呢?听起来话题越来越严肃了，其实，我们原不需要将创新变得那么严肃那么大的压力。从某一种程度来讲，创新应该扮演的是一件轻松愉悦的角色。比如，网友@kutooo这么形容，“拿到新的电子产品就想要拆掉一探究竟？看到不满意的设计就想亲自上阵改装一下？比起买现成的，还是DIY有趣！如果你有以上三种倾向，恭喜，你已经成为世界上最酷的那部分人——创客的一员了！除了酷爱科技、坚持自己动手丰衣足食、对一切木工金工和大型切割机等充满热爱以外，创客最重要的精神就是探索和创新。”

国外，从小孩到老人，任何职业都有可能制作出你想不到的创新产品。值得注意的是，创客并不一定和互联网或者科技有关，很多人只是喜欢自己动手做东西，匠人也可以是一名创客。比如，CNN报道，Hiral Sanghavi的BauBax智能夹克在Kickstarter网站众筹中拿到920万美金的天价资金后，不到一年的时间他又筹备新项目，能为设备无线充电的衣服。如果用户为苹果手机充电，只需给手机套上BauBax专用iPhone壳，然后把它放到口袋里。如果安卓手机则不需要手机壳，因为它有内置无线充电功能，电能来源于衣服里携带的置于皮夹里的蓄电池组。对Sanghavi而言，第二次众筹并不是为了钱，而是为了产品本身。他说：“这是一次市场验证。我们想知道该类型产品是否真的有市场需求。”

小孩的创意同样精彩。据英国《每日邮报》7月6日报道，美国一名年仅5岁大的小男孩在家自制了龙卷风，并拍成视频上传网络，向人们解释龙卷风是如何形成的。

甚至，创意源于平常的工作。Abc.net报道，荷兰首现3D打印版奶酪。Michaela van Leeuwen是荷兰的一位女性奶农，自从荷兰农场牛奶的价格下跌后，夫妇二人的农场被迫搬了家，自己也开始琢磨怎样推出多样化的产品。后来在别的地方干活时，她接触到了3D打印技术，开始研究如何运用这项技术来制作奶酪。于是，另辟蹊径，用3D打印机制作奶酪，逐渐打开了销路和知名度。如今，正在探索将3D打印机卖给奶酪制作商和奶制品商。

创客运动

创客运动教父克里斯·安德森称：创客运动具有三个变革性特点：（1）人们使用数字桌面工具设计新产品并制作模型样品（“数字DIY”）；（2）在开源社区中分享设计成果、开展合作已经成为一种文化规范；（3）如果愿意，任何人都可以通过通用设计文件标准将设计传给商业制造服务商，以任何数量规模制造所设计的产品，也可以使用桌面工具自行制造，两种途径均大大缩短了从创意到创业的距离，其作用不亚于互联网为软件、信息和内容带来的革新。

我们如何培养创新的源动力呢？重庆第29中学罗化瑜曾经在教学过程中创出一个名字，叫做学生的“学习动机开关”。STEAM教育和创客教育的跨学科属性，就是避免学生被短期的兴趣迷惑，而去打开终身学习的基于真实情境的长期的“学习动机开关”。这将改变我们传统的教学。STEAM教育是美国政府提出的教育倡议，被誉为美国的“素质教育”。“STEAM”是5个单词首字母的缩写：Science（科学）、Technology（技术）、 Egineering（工程）、Arts（艺术）、Maths（数学）。近两年，STEAM教育越来越受到我国教育界关注。教育部发布《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见（征求意见稿）》，谈到未来5年对教育信息化的规划时，提出学校要探索STEAM教育、创客教育。STEAM教育理念强调打破常规的学科界限玩“跨界”。比如，技术和工程结合、艺术和数学结合，让学生在“做中学”，建立跨学科的创新思维和应用能力。

据《科技日报》的报道，STEAM教育研究协作组成员、北京景山学校物理和信息技术课教师吴俊杰就是STEAM课程开发与实践方面的先行者。“我上的STEAM课程很‘综合’，会用到电路知识、机器人知识、编程知识等等，还要加入点艺术审美思维。”吴俊杰介绍，STEAM课程是景山学校六、七年级学生的必修课，课堂不是在桌椅整齐的教室，而是在充满木板、锉刀、画笔、电线、电路板、芯片、3D打印机的“工作坊”。

作为“新兴事物”，STEAM教育在我国的推广和实践中，也不可避免地遇到了一些现实问题。比如，北京师范大学教育技术学院教授余胜泉在接受媒体采访时提到，在理论研究方面，目前我国对STEAM教育的研究还不够深入、全面，从实践上看，目前我国很多中小学一线教师的学科背景很单一，不能胜任强调“跨学科”的STEAM课程设计与讲授。而且，如果过分关注技术的炫酷、制作高科技的成果，而缺乏科学的教育设计、基础性学科知识的融合注入，也起不到实际的作用。

虽然探索的过程很困难，但是业内人士已经在努力。对于学生而言，STEAM教学是学习创新的有效途径。对于想参与创新的大众来讲，从MOOC创新课程开始参与，慢慢地培养创新的兴趣，是容易学习的方法。即使你不是那么心灵手巧，只要你执着的追求，同样能享受创新的风暴。

如今MOOC创新课程，包括许多和创新相关的课程。

1.这是一门3D打印学习的课程，是一个创客重要的技能；2.魅力机器人，用废旧零件制作的超还原版变形金刚、小巧精致的wifi小车、用旧螺丝拼凑的迷你机器人；3.玩转 Arduino——物联网嵌入式开发入门，这门课中介绍的Arduino是一款简便、兼容性高、方便上手的开源电子原型平台，任何对开发互动产品有兴趣的创客都可以使用这块电路板来设计和开发自己的产品；4. 用Matlab建模和仿真，你会有机会使用Matlab构建图像处理、机器学习以及商务案例等多种模型；5. 工程图学 CAD 2D，这门课将从理论和实践两个方面教授工程图的基本制图原理，同时配合CAD软件；6. 传感、控制、行动，因为传感、信号处理和控制是电子发明的最基础原理；7. 设计的人因与文化，这门课从人因工程学的角度研究和评估用户，以人的需求和背景为中心，才能创造出好的产品；8. 设计：社会中的创意手工；9. 解密创造力：如果你觉得自己是一个没有创意天赋的人，那来上这门课吧。你将接触到一些成熟的帮助你发现创意的工具和方法；10. 未来城市：位于新加坡的ETH未来城市实验室用了三年时间创造出了许多未来的城市可能会用到的东西，用各种各样的方式来模拟“城市”这个机体的新陈代谢。上完课不妨来想一想，如果让你来设计，你会如何规划未来的城市？

当然，从国家的创新力来看的话，除了培养人们创新源动力的努力外，如果想真正地成为创新实力的大国，“硬科技”创新也是不容忽视的。

与互联网经济构成的虚拟世界不同，“硬科技”属于由原子经济构成的物理世界，是以人工智能、基因技术、航空航天、脑科学、光子芯片、新材料等为代表的高精尖科技，是能对人类产生深远而广泛影响的革命性技术。这种原创技术需要长期研发投入、持续积累才能形成，具有极高技术门槛和技术壁垒，难以被山寨。

由此，越来越多的人将目光放向未来。例如，近期中国科学院大学成立的未来技术学院，旨在探索研发未来的、能够重塑人类生活、工业生产、商业消费模式乃至全球经济革命性进步的技术。

中国科学院院士、未来技术学院院长江雷接受科技日报的采访并解释，当前，我国正在研究的绝大部分技术，都是在别人已经研发成功的基础上进行跟踪、模仿并力求超越，但对于处在萌芽状态的探索性的、有可能带来重大变革的技术却关注很少。为实现我国科技水平“弯道超车”，迫切需要围绕未来可能产生的变革性技术进行前沿探索，提前布局培养具有前瞻交叉思维的复合型科技人才。