校园创客空间开发白皮书

莫异慧

【摘要】2015年3月5日后，“创客”这个词火了，李克强总理在《政府工作报告》中指出，把“大众创业，万众创新”打造成推动中国经济前行的“双引擎”之一。“创客”于是与“大众创业，万众创新”联系在了一起，特指具有创新理念、自主创业的人。之后李克强总理在不同场合，提出“创客”一词，并号召全社会掀起“大众创业 万众创新 ”的浪潮。

【关键字】创客；创客教育；创客空间；校园创客

“创客”一词来源于英文单词“Maker”，是指出于兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实的人。创客的本意是“制造者”，指的是那些出于兴趣爱好，把各种创意转变为现实产品的人。创客运动最早起源于美国，近些年来由于其不断创新的魅力而风靡全球。创客运动最重要的标志是掌握了自生产工具，他们是一群新人类。坚守创新，持续实践，乐于分享并且追求美好生活的人。简单地说就是：玩创新的一群人。但目前 关于“创客”还没有精准的定义，而只是一个约定俗成的说法。广义的“创客”是指将自己的创意想法变成现实并乐于分享的人，这个定义涉及的范围很宽广。狭义的“创客”则指利用开源硬件和软件将创意现实化的人。

创客教育是创客文化与教育的结合，基于学生兴趣，以项目学习的方式，使用数字化工具，倡导造物、鼓励分量，培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。这是中国电子学会现代教育技术分会创客教育专家委员会给出的最新定义 。它是一种创新、实践、分享的教育活动，鼓励学生在探索、发明、创造中主动与协作学习，借鉴做中学的理论，同时是做中学的进一步发展，强调学习方式转型：学习即创造，创造即学习。创客教育是在“互联网+”思维方式下，应用新一代信息技术（3D打印、物联网传感、生物技术、移动互联网等），提升学生学习能力、实践能力、创新能力与创新精神的教育活动。它在丰富学生的学习内容与学习过程中提升学习能力与创新能力。

在国内，创客教育悄然兴起并得到了初步发展——北京、上海、深圳、温州等城市成为创客教育的领跑者；通过建设创客空间、举办创客大赛和创客文化节、成立创客俱乐部、召开创客教育研讨会、组建创客教育联盟等活动，大大推动了创客教育在国内的发展。目前，已有清华大学、青岛科技大学等多所高校建立起了较为完备的创客空间，并定期开展创意分享、头脑风暴、产品设计和创新创业培训等活动。温州中学、温州实验中学、北京景山学校等中小学也创设创客空间并大力开展创客教育，并开设了包括“多媒体编程”、“电子制作”等在内的系列课程。与此同时，创客教育活动也日渐增多，如清华大学举办了创客教育论坛、北京西城区实施了全国首个创客教育计划“少年创客养成计划”等。

而学校作为教育的桥头堡，更应该发挥其积极的作用。可以展望在不久的将来，中小学创客空间将在全国各地生根发芽。不过整体而言，作为一个新生事物，创客空间的建设面临诸多挑战，如何有效地开展创客空间的建设，还有很长的路要走。

如何创建创客空间

很多学校想建一个创客空间但是又不知道该如何下手。创客空间其实就是一个集设计、开发、加工、测试、展示等功能的开放实验室。空间并不用于平时的上课，而是在课余时间向所有学生开放。指导师通过各种设计类、制作类、测试类的创客分享活动，鼓励不同年级、不同班级的学生进行观察、发现、探究并动手制作，提升技术并交流创意。

空间及选址

面向中小学的创客空间并不是越大越好，应该根据学校学生人数、跨学科师资力量以及现有的场地资源等多种因素综合决定。一般来说，创客空间只要拥有一个普通教室大小的房间即可，里面能容纳4～6张工作台，能容纳一些体积较大的加工工具，如激光切割机、3D打印机等，同时还有一定的空间来存放学生的创客作品和半成品。如果是高中，创客空间最好和原有的通用技术实验室合并，避免器材的浪费。

创客空间需要经常组织各种规模不一的创客分享活动，而且还要存放选修课程的教学器材。例如某中学的创客空间在选址上进行了综合考虑。为了方便大型设备的进入，场地选择在了一楼，场地旁边自带一个小型会议室可供项目研究小组同学进行分享交流；旁边是一个大型的多媒体教室，可用来展开面向全校或者全市的创客演讲、学生作品展示等。多媒体教室的旁边，是原先的机器人教室，这个教室可供创客空间的学生进行基本技能训练，比如焊接、电子电路接线等，以后逐年添置的大型加工工具都将放在这里，便于管理。该场地上方二楼是学校的电脑机房，课后可进行一些编程学习设计的场所。

总体布局如下：

空间设备及配置

创客空间鼓励学生动手使用各种金属、木质、塑料甚至电子工具进行创作，将想法转变成现实。所以3D打印机、雕刻机、小型车床、焊台等工具应该是标配。智能化作为创客研究的主要方向，使Arduino也成为创客空间不可或缺的基础器材。其中，Arduino作為创客课程的主要实施平台，配制的相关套件数量可供大班教学；Raspberry Pi、Banana Pi、pcDuino等多种硬件平台，用于学生的项目研究、实际开发创造或者教师演示；小型激光雕刻机、胸章制作机、3D打印机等加工工具，方便学生将电子世界与实际物理世界连接起来；同时，各类创客成品、电子类书籍、设计创造类书籍给学生提供了很好的自学支撑。可编程式跳舞机器人、乐高NXT蓝牙机器人、Makeblock教育机器人等可以实现人机互动。还有大疆无人机，航拍无人机可用于室外活动航拍，非航拍的可进行无人机竞技项目的比赛。以及全息投影设备、VR虚拟呈现、虚拟驾驶设备等等。

按照规划，创客空间接下来还要购买激光切割机和小型车床，这些机器具有一定的危险性，所以要另外放置在隔壁独立的专用工具室，具有一定的操作能力的学生才能进入。创客空间的细节图片如下图。

某中学创客空间内部细节图

指导教师队伍的培养

创客空间指导师队伍来源不同、专业不一，这与创客教育的跨学科特性相符合。创客教育作为一种典型的跨学科教育，融合了STEAM教育的内涵，需要多个专业的师资共同支持，传统的单一学科教师作为指导师，已远不能满足支撑空间正常运转、指导学生项目学习的需要。创客空间常驻指导师包括信息技术老师以及通用技术老师；流动指导师可以邀请附近大学或职业学院的专家或学者、有科技馆实习经验的科学教育专业研究生等；同时，国内经营开源硬件的知名创客类公司会不定期派遣专业创客来校做讲座；已经毕业的学生创客和精通电子电焊方面的学生家长偶尔也会出现在创客空间客串指导师。

创客空间指导师可以根据自己的跨学科研究方向，开设选修课程、开设讲座、发起与学生兴趣相符的项目研究。在基础知识与研究性学习相结合的的学习与教学中，通过不断丰富的教学实践培养学生开放性思维以及发现问题并动手解决问题的能力。

根据实际情况，可根据每位指导教师的兴趣进行分工，根据网上的培训视频进行学习，再在制作过程中进行经验的积累，编写符合我校实际情况的培训课程。

创客课程的设置

创客空间作为学生进行项目研究、交流、分享、创造的场所，在物理空间、硬件配备以及师资上给学生以莫大的帮助。但是这种帮助有其局限性，为了更好地发挥创客空间的作用，给学生提供有效的跨学科支持，学校开设了一系列STEAM课程。下图为某中学STEAM课程列表。

该中学在现有师资以及个人特长相结合的基础上，将STEAM课程建设分为控制、互动以及设计三个方向，其中控制类课程有：《跟我学App Inventor》《Arduino创意机器人》《基于Arduino的电子控制技术》；互动类课程有：《S4A互动媒体技术》《物联网与大数据》；设计类主要包含《数学视界下的3D模型》《3D打印与SketchUp》等。

这些课程紧紧围绕科学、技术、工程、艺术和数学展开，以设计、控制，互动为主线来组织课程内容。课程以选修课的形式开展，以18课时的容量进行设计，并供全校学生选择。这些课程的实施虽然不在创客空间，但是课程涉及到的工具和器材，在创客空间都能找到。创客空间相当于选修课程的课堂之外的学生训练基地。

校园创客的发展方向

创客设计的范围是十分广泛的，一个校园的创客工作室不能任何方面都触及到，所以创客工作室要有取舍及针对性。

以3D打印设计及创作为主的，就必须购置较专业的3D打印机、激光雕刻机、打磨抛光机等设备。下图为3D打印为主的创客教室。

以编程学习，编程创作为主的，就需要有用于编程学习的计算机教室（这个可以用普通计算机教室代替），再与实体机器人相结合。下图为以编程为主的创客教室。

以木工制作为主的，就需要木工加工机床以及齐全的木工工具。下图是以木工为主的创客教室。

以各类竞赛为主的，如机器人竞赛、无人机竞赛、各类航模竞赛等，就需要建设一些相应的竞赛场地。下图是以竞赛主的创客教室。

以乐高积木为主的创客空间，比较适合幼儿园或小学低年龄段的学生进行开展。下图是以乐高积木为主的创客教室。

如果对于一些空间有限的校园来说，则布局较为精干简练了，工作区在中间，四周围着工具区展示区。这类的创客工作坊式的创客空间比较适合精英教学。下图为一些工作坊式的创客空间。

有些则是以搭建创造为主的创客工作室，例如广东省清远市新北江小学的创客活动就是以KY创意搭建工具建立起来的。经过几年的发展与沉淀，已颇具创客文化。

总结

开发创建校园创客空间其实并非想象中的那么复杂。首先空间的目标定位很重要，找准定位也就找准方向，朝着那个方向发展就是了。然后再根据目标和定位安排场地及购置设备，资金方面就因校而异了。之后就师资培训课程培训。一切就绪就可以招生运作了。

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