基于设计思维的公共图书馆创客教育模式构建与实践研究*——以广州图书馆为例

蒋 莹

（广州图书馆 广州 510623）

在当今“体验为王”的时代，创客教育不能只是“动动手”，仅仅局限于产品的生产和功能的实现，而应该将读者的学习兴趣和成长发展作为教育的核心。设计思维提倡正是以用户体验为目的，以问题解决为牵引，以技术创新为手段[1]，“只要方法得当，人人都是设计师”，让创客活动回归自然、重溯本源，基于设计思维的创客教育模式值得深入思考和仔细研究。

1 基本概念

1.1 设计思维

面对日益复杂的社会，传统的教育模式已经不能满足未来行业与人的自我发展，将设计思维引入到教育培训，不仅是时代发展的需要，也是人潜在规律的自然诉求。设计思维通过真实的问题情境促进学习者进行方案开发与解决，倡导在实践中运用综合逻辑去观察、反思和学习，进而解决、重构问题[2]，如图1所示，并通过设计与思维的不断迭代、相互促进而螺旋上升，设计思维已成为教育与职业之间的联通桥梁。

图1 设计思维行为认知模式示意图

1.2 公共图书馆的创客教育

（1）基本内涵。创客教育(Maker Education)是以培育大众创客文化和培养创客素养为导向的一种新的教育形态，依托各种资源，让读者将学习融于创造过程，进行基于创造的学习，培养学生的创新思维[3]。创客教育是顺应时代潮流的一种新的教育模式[3]，但也面临创客课程单一、教学设计刻板、创客力量不足，教师理念陈旧、创客环境闭塞，外界沟通受限等问题，基于设计思维的创客教育模式应运而生。

（2）主要特点与不足

①实践与合作。创客教育面向实践，参与者要通过亲自动手完成创意的实现，同时在创作过程中，要与多领域的学科专家及参与者展开合作共享，相互协助、共同探讨，进而解决遇到的问题，共同分享创作的成果。

②融合与探究。创客教育是面向综合素养提升的教育，以技术为核心，融合科学、数学、物理、化学、艺术等多学科知识，让不同兴趣的人一起参与合作式学习探究。

③新科技应用。创客教育注重与新技术新手段的结合，互联网、大数据、开源软硬件、3D 打印等都为创客教育提供了充足的技术保障。

创客教育在我国的发展和应用尚未成熟，尽管已有许多机构和学校设立了创客空间，开展了相关的创客教育内容，但在创客教育管理机构、创客空间、创客课程、创客教师团队建设与创客文化等方面还存在许多问题。

2 发展现状

2.1 国内创客教育发展现状

自2013年起，创客教育在国内兴起，2015年之后国内的创客教育研究呈井喷式发展，在北京、上海、温州、深圳等部分城市的学校兴起了创客教育的热潮。作为一种新的教育理念，目前国内已有数十所高校正在建设创客教育，清华大学、同济大学、深圳大学、西南交通大学、青岛科技大学、温州大学等高校积极推动创客教育的开展，各大中小学也相继建设创客空间，举办创客大赛，成立创客俱乐部等多种形式来推动创客教育的发展[4]。例如，清华大学的i.Center创客空间，通过创客教育积极引导学生跨越自身局限进行学习；同济大学的Fab Lab-O shanghai是我国第一个开放式创客空间，通过开放夜、创客马拉松等形式的活动进行创客教育，温州大学的创客教育，依托其地域优势，将创业教育与专业教育融合，打造了创业教育新途径[5]。另外，深圳柴火创客空间、广州创客空间、上海新车间、浙江洋葱胶囊、南京创客空间、成都创客空间等社会创客空间的建立，积极推进创客教育开展。

2.2 公共图书馆的创客教育

2015年3月国务院办公厅印发的《关于发展众创空间推进大众创新创业的指导意见》中指出：“构建一批低成本、便利化、全要素、开放式的众创空间。鼓励社会力量围绕大众创业、万众创新组织开展各类公益活动”。公共图书馆开展创客教育，既是主动策应国家创新驱动发展战略的需要，又可弥补学校创新教育的不足。国外公共图书馆创客教育起步较早，运行模式也较为成熟，例如美国143所图书馆中，有109所图书馆开设了创客空间，提供技术应用、创客培训等创客教育[6]，我国公共图书馆创客教育起步较晚，尤其是对公共图书馆创客教育的目的意义、组织实施、开展思路等深层认知还不足，目前，仅有上海图书馆、长沙市图书馆、成都图书馆、广州图书馆等少数公共图书馆尝试开展创客教育。

公共图书馆开展创客教育具有先天优势，一是公共图书馆作为非营利性组织，承担公益型社会服务，推进社会进步是其使命担当，创客教育作为未来全民素质教育、能力培养的知识平台，提供创客教育理所当然；二是公共图书馆具有先天的资源优势，优良的学习环境、丰富的信息资源、先进的技术设备、开放的教育平台、专业化的信息咨询服务和知识结构日趋合理的图书馆员，这些都为创客教育提供了支撑和基础[7]。

同时，作为公共图书馆，在创客教育开展方面也面临一些问题：一是创客教育模式有待完善，虽然创客教育从出现到发展已有时日，但到底如何运作，采用什么样的模式运行更为高效，还需要进一步的探讨实践；二是创客教育资源有待科学统筹，公共图书馆不同于一般的高校和科研院所，在专家资源、技术支撑以及实验环境等方面仍有较大差距，如何整合社会资源值得深思；三是创客教育实施方式有待深入研究，创客教育不同于传统的教与学，侧重于问题牵引、独立思考和亲身实践，因此必须归纳梳理出一套有效可行的实施方法。

3 基于设计思维的公共图书馆创客教育模式架构

基于设计思维的创客教育模式以创客本身的成长和学习为核心，不刻意关注产品本身，也不圈定学习范畴，而是通过引导式、探讨式交互充分激发其问题思考和活动参与热情，让学习者成为知识的构建者和掌控者，模式架构主要包括五个方面，如图2所示。

图2 基于设计思维的公共图书馆创客教育模式示意图

（1）认知启发。目的是让读者学会“发现问题”“认识问题”，是创客教育的酝酿和筹备阶段。首先，创客馆员通过自学、调研和交流，初步选定创客活动的选题范围，并将其公布在图书馆相关新媒体专栏上；其次，通过问卷调查、在线投票等方式，让读者将自己感兴趣的创客主题反馈到图书馆，达到共同参与、全程参与的目的；最后，创客馆员针对投票或在线反馈结果，综合评估，最终确定创客活动开展的主题。通过认知启发，让读者在活动开展前，就有先入为主的感觉，不是被动参与，而是主动选择。

（2）方案构思。目的是让读者学会“构思方案”“解决问题”，是创客教育的方案形成阶段。首先，根据创客主题，让广大读者自主设计实施方案，从实现思路、设计模型到软硬件需求，全部由读者完成；其次，在方案酝酿过程中，图书馆要提供必需的专家顾问与技术支持，可通过在线交流和专业辅导的方式，辅助读者完成“头脑风暴”和“方案设计”；最后，读者将自主设计的个性化方案提交图书馆，创客馆员根据专家意见，结合实现条件，从方案可行性、参与广泛性以及优化拓展性等方面，综合评估，选定创客活动的最终设计方案。

（3）产品生成。目的是让读者学会“动手实践”“分工合作”，是创客教育的产品生成阶段。首先，根据设计方案，图书馆提供必要的资源服务，如软硬件资源、活动场地、创作工具和技术支持等等；其次，在辅助人员的指导下，各司其职、各行其事，按照设计方案完成具体产品的原型创作，辅助人员主要由专家、技术辅导、创客馆员构成，各类人员会根据具体情况进行动态调整。其中，专家负责活动的设计与成果评估，创客馆员负责资源调整和进程把控，技术辅导负责创客活动中相关技术问题的现场指导。

（4）迭代优化。目的是让读者实现“产品升华”“思维跃迁”，是创客教育的优化阶段[8]。不同于以往传统的创客活动，只关注生产本身，往往一个产品的完成，也就意味着创客活动的结束，除了满足新奇和刺激外，对读者本身内在学习和底层思考的激发不够，而迭代阶段就是一种对实践活动的思考、总结和优化。首先，通过开展经验交流、产品介绍等，让读者主动反思在创客活动中的收获和不足，尤其是设计思维和实践方式；其次，对创客活动中生产的额原型产品进行专家评估，让懂行人做出客观而中肯的评价，不过多纠结于末端细节，重点关注对思维层面的点评；最后，结合专家指导意见和读者自我分析，开展对产品新的完善和优化，进而实现迭代和优化[7]。活动方式与组织实施见表1。

（5）设计推广。是创客教育的拓展深化阶段。通过每一次的创客活动，要不断积累、不断拓展，让活动组织更高效、让创客体验更生动、让深度学习更持久，这才是创客教育的核心所在。首先，在每一次创客活动结束后，都要召集创客馆员及专家技术人员，开展一个内部的活动分享会，让大家就活动组织、方案实施、产品生产和读者反馈等方面相互交流，总结经验、激发灵感，并做好文字梳理记录；其次，通过对创客活动组织流程和实施方案的优化完善，也要不断梳理和完善相应的制度流程，形成指导性强、操作性好、覆盖面广的设计指南，为后续创客活动提供智力支撑和制度参考[8]。每个阶段的具体内容及实施方式见表1。

表1 基于设计思维的公共图书馆创客教育具体内容及实施方式

4 广州图书馆的创客教育实践

广州图书馆近几年十分重视创客教育和培训，不断探索和创新活动方式，不仅在馆内建成了创客空间，还从2016年开始打造国内首个面向全民的“一起创”创客大赛，以创客大赛为目标，充分调动图书馆、政府、社会三方资源，向公众提供免费公开的创客培训。3D打印是当前的焦点，读者对相关创客活动很感兴趣，如何才能将读者的内在学习和深层认知融入创客活动的本质，笔者将以3D打印创客训练营为例，通过引入设计思维，让创客成为真正的掌控者和创造者，具体组织实施步骤如图3所示。

图3 基于设计思维的创客教育模式实施步骤

（1）学情调研、方案设计。

■调查反馈、明确主题。通过活动反馈表、活动交流、读者访谈对目前读者想要学习的3D技能进行分析，再与创客导师座谈制定有针对性的3D打印培训课程，例如，为了对读者进行充分的学情分析，了解学习者现有知识水平、学习能力、风格习惯，为活动开展提供参考，我们专门设计了“广图创客空间专题活动信息反馈表”，涵盖了年龄、学历、知识渠道、培训兴趣、参加目的、学习软件、使用创客工具及活动满意度等12个问题，对参与培训的所有人员进行了调查，广州图书馆创客空间设计有专题活动信息反馈表，每期活动结束会要求参与者填写，这个步骤的目标是深入解读读者，收集大量信息，获得读者需求的共鸣，从而取得更精准的需求。从结果来看，对于3D技术，95%的读者更关注的是具体计算机建模、截面处理等技术细节，而非这种新兴事物的实现流程，这样就明确了活动主题。

■酝酿筹备、确定方案。广泛交流、积极调研，寻找合作方、招募志愿者，根据读者的需求点，结合专业指导意见，确定活动方案：

①主要内容。介绍广图3D打印设备的使用规则，操作流程。传授3D建模，数字设计基础技能；提高读者使用3D打印设备能力，以创作实用的作品为最终目的。3D打印培训，遵循科学、技术、工程、数学四位一体的理念，内容以循序渐进的技能知识模块开始，逐步转为以设计项目为目标，旨在让读者了解3D打印设备，完成学习的初始感知，综合提高读者创新、创造意识；设计能力、动手制作能力、解决问题能力。

②职责分工。图书馆负责提供创客空间及工具，负责宣传推广和招募培训人员，并对创作成果进行优化推广；合作单位负责提供学习文档和专业指导人员。

③培训计划。开展以3D打印为主体的“一起创”创学营系列培训。每月举办两期培训，每六期培训为一期训练营，为保证培训效果，每期学员人数将控制在20人左右。营后开展创客马拉松以检验培训效果，并将学员马拉松成果进行评选展示，通过培训拟达到以下目的：

➢普及3D打印技术和概念；

➢引导读者提高创新、创意意识；

➢能使用3D建模、拥有数字设计基础技能；

➢提高读者独立使用3D打印设备的能力，以创作实用的作品为最终目的；

➢提高创客空间设计区软件及制作区3D打印设备的使用率；

➢提高微创客社区使用率。

（2）资源提供、引导生成。

首先，根据参加人数和活动人员，选定专家顾问、技术指导以及创客馆员，各司其职、各行其事，合作方提供专家顾问、技术指导，图书馆负责整体方案实施，包括场地提供、活动组织、会议协调等。其次，在活动具体实施过程中，按照设计思维理念，以人为本、主动自觉，在培训过程中，创客导师会引导及激发读者们自主的设计构思，跳出局限，打破惯性思维，鼓励参与者提出全新的解决方案，培训内容如表2所示。

表2 基于设计思维的公共图书馆3D打印培训内容

①三维设计。对于有一定基础的读者，在技术人员指导下，可通过建模软件，例如3DSmax、123D Design等，生成个性化的STL三维立体模型；对于零基础的读者，可直接在模型库中选择感兴趣的物品，如家具、动物、饰品等等，但无论是针对哪类读者，都应该让其有主动选择和积极思考，让读者成为行动的主导者。

②实物打印。这是3D打印的关键阶段，操作难度不大但视觉感强烈，完成从认知到实物的转换，也是读者最感兴趣、最为关注的阶段，因此我们在实际组织中，让专家先进行培训，培训读者3D打印机操作流程，之后读者在技术人员协助下，自行操作打印机。以FDM打印工艺为例，将之前选定的三维模型，使用打印机配套切片软件进行处理，生成自适应的*.gcode文件，打印机用PLA或ABS材料将模型逐层地打印出来，进而完成实物的创作。这个过程要注重引导读者兴趣与认知的结合，并全过程记录，以练带学、以练促思。

③后期处理。根据读者兴趣，对打印实物进行后期处理，比如拆支撑，清洗，烧结、上色等工艺，让读者感受一次完整的打印过程。

（3）优化推广、设计指南。

打印过程完结并不代表学习思考结束，根据设计思维理念，总结评估才更能激发人的底层思索，实现读者思维升级和产品迭代完善，为今后的活动开展提供科学指南。

①产品评估。创客导师会对每一个创客作品进行评估讲评，从模型架构的合理性、切片处理的有效性、打印全过程的熟悉性、创客产品的特性等方面进行具体的评估。

②专家讲评。评价除了发挥诊断、调节、监督功能以外，还要突出鉴定、导向、激励等教育功能，抛出问题，引发读者思考，以让读者能够以自身过去作为比较标准，最终成为自我发展过程的监督者和欣赏者。

③自我总结。让每位参与活动的读者谈谈自身的感受与心得，看似简单讲讲，其实已经帮助读者在总结归纳，产生的思维火花对后期产品的优化大有裨益。

④作品展示。通过图书馆空间、微信公众号等媒介，展示创客作品，并附以较为详实的问题描述，读者既能够通过阅读了解3D打印作品，提高创客教育的推广和传播面，更能够让读者在其中学习和思考，激发兴趣、碰撞灵感，为下一次的创客教育挖掘潜在的学习者和参与者。

同时，广州图书馆除了3D打印培训外，在基于设计思维的创客教育方面，还开展了针对儿童的创客教育系列活动，开展各种实践性强、自主性高的创客教育，例如“创意儿童编程”，利用美国麻省理工学院媒体实验室开发的Scratch编程工具，让孩子几个小时就能入门，随着兴趣的越来越浓厚，小朋友只要具备基本的数学基础，就能充分发挥自己的想象力去创造，孩子还能将编制好的程序产品，发布到互联网上共享，极大提高小朋友的学习热情，有效培养和锻炼创新能力；另外，自2016年起，广州图书馆每年开展“一起创”创客大赛，目前已连续举办三年，在实践中积累了大量的经验，也在实际运行中不断将思维设计理念引入深处，切实提高公共图书馆创客教育的效能效果。

5 建议

5.1 合理配置创客教育人员梯队

创客教育要求参与者丰富的活动经验和广泛的知识储备，因此，必须走出联合、创新的人才培养道路[9]。例如，广州图书馆“创客空间”就采取了与社会化相结合的组织模式，选择具备资质、满足创客教育条件，同时又热心公益服务的合作方，组成由技术顾问、志愿者、创客馆员组成的培训小组，吸引各行业领域对创客教育感兴趣的市民参与其中，图书馆负责统筹、协调、组织、策划，合作机构负责技术指导和资源提供，志愿者承担部分嵌入式服务任务。

5.2 积极打造创客教育优势品牌

国内创客教育刚刚起步，社会认知和接纳程度还不够，如何更好的吸引广大读者参与其中，尤其是广大青少年，是目前应当重点关注的方面，图书馆要借助社会创客组织，例如高校、研究院等力量，打造适合本馆、具有自身鲜明特性的品牌，从青少年兴趣入手，充分调动各类资源，设计跨学科的创客活动，同时，建立创客展示平台，例如可利用图书馆网站、微信、微博等平台等，突出呈现成果，打造创客教育品牌活动，吸引少儿群体对创客学习的关注。

5.3 加强信息技术与设计思维的有效结合

虽然设计思维的研究很多，但实际中能够熟练掌握和应用设计思维的并不多，因为技术的不成熟和操作性不够，而最新信息技术的引入，可以让设计思维模式更为完善，更能发挥学习者的自主学习性，例如人工智能技术，可以带来更为便捷、高效的可穿戴设备，这些嵌入式的传感器能够对用户的情绪、姿态、手势、语言等较为复杂的人类行为进行数据采集，进而更好的优化用户体验。