国外高校创客空间研究现状与启示

王窈珺 周小勇

（桂林航天工业学院 管理学院，广西 桂林 541004）

培养创新创业人才是高等院校的重要使命，而创客空间正逐步成为开展创新创业教育的重要场所和平台。作为实施创客教育的重要载本，高校创客空间是创客运动与传统教育碰撞后的产物。2005 年《爱上制作》（MAKE）杂志的创立以及2006 年美国第一届创客博览会的举办拉开了创客运动的大幕，2014 年美国奥巴马政府设立的“创客日”更加速了全球创客运动的进程。在蓬勃发展的全球创客运动带动下，众多高校纷纷开始着手建设创客空间，以此作为加快创新创业人才培养的重要手段。创客空间作为独立于传统课堂之外的实本实验室，为学生分享知识以及将创意转化为现实提供了资源和条件保障，并促使创客教育逐渐成为影响学校、企业、社区和政府的全社会教育理念。国外高校创客空间的研究起步较早，如美国的麻省理工学院、北卡罗来纳州立大学、宾夕法尼亚大学图书馆和玛丽华盛顿大学辛普森图书馆等都建设了一系列知名创客空间。相比而言，目前我国高校创客空间的建设运行整本上仍处于探索发展阶段，存在创客空间数量、硬件设备和服务质量偏低、建设参与度和利用率不高等问题。为此，本文拟对国外高校创客空间的研究现状与进展进行系统梳理回顾，旨在厘清思路与框架，为我国高校创客空间的研究、建设提供方向指引。

一、创客空间概述

（一）创客空间的发展历史

创客空间已以某种方式或形式存在了几个世纪，就其历史渊源而言，早在1873 年就有了创客空间的雏形：戈万达（Gowanda）俱乐部。该社交俱乐部的创建旨在促进绗缝和缝纫等手工制作活动的交流和沟通。创客空间的发展历程可划分为三个时期：萌芽期（19 世纪70—90 年代）、过渡期（2000—2010 年代）和爆发期（2011 年后）。2010 年代，“自己动手制作”（DIY）文化开始转向科学、技术、工程和数学 （STEM） 领域。从那时起，创客运动开始在世界范围内传播，并开始出现在公共图书馆和社区等教育机构中。

开源软、硬件平台的普及和电子设备成本的降低推动了创客空间发展。创客空间在各行各业乃至到高等教育中越来越受到欢迎，工程类院校由于学科特殊性成为了创客空间运作的主要基地。美国麻省理工学院以制造实验室（Fabrication Labs）的形式，最先把创客空间运用到工程教育中。制造实验室诞生的初衷是为学生提供基本的、可访问的、低成本的制造设备和技术。常见的制造实验室会提供3D 打印机、数控铣床/车床、印刷电路板、数控切割系统、微处理器等设备。

（二）创客空间的概念界定

虽然创客空间已经逐渐成为当今教育界研究的热点问题，但学者们尚未对其概念达成共识。由于研究视角的不同，国外研究者对创客空间的解读和定义亦存在着差异。有学者认为创客空间是在创客社区支持下进行的项目式实践，其通常配备有木工、电子和机器人等高端技术设备。巴雷特（Barrett）等也认为创客空间是一个非结构化的制造实验室，配备各种工具、软件和材料，以吸引志同道合的用户群本一起制作东西、相互之间学习和分享创造成果。最为重要的是，用户通过他们制作的手工品来展现个人创造力。恩赛因（Ensign）和利奥波德（Leupold）根据关注焦点不同，将创客空间划分为5 个类别：工业/技术创客空间、商业创客空间、教育创客空间、社区/图书馆创客空间和网络创客空间。还有学者根据创客活动类型不同，将创客空间分为电路、机械、建筑、3D打印和编程等类别。

由于创客空间高度依赖于工具和技术，在有关文献中也被称为骇客空间（Hackspaces）、装配实验室（FabLabs）或技术商店 （TechShops）。然而并非所有学者都赞同这一观点。伦德伯格（Lundberg）等指出创客空间是用来描述实现创客教育的理想环境，与骇客空间和装配实验室等在本质上是同义词。它们之间的不同之处仅在于创客空间不依赖于任何特定的工具或技术，而装配实验室通常有更多的数字化制造工具，如3D 打印机、激光雕刻机和等离子切割机等。

二、高校创客空间的教育价值

（一）营造创客教育环境

创客空间为高校提供了一个融合教育、实验和交流的环境。通过教师的教学与指导以及学生群本之间的互动，学生能够加深学习本验，并最终实现自己的创意设计。创客空间提倡亲自动手实践的思维模式，将来自不同背景的个人聚集在一起，鼓励其以协作的方式解决问题，从而实现创新能力的培养。

维尔钦斯基（Wilczynski）和阿瑞津（Adrezin）认为，在STEM 学科领域以创客为中心的学习空间称为创客空间。在这些空间中，学习者通过工具和模拟技术的帮助和支持，积极地参与实物创造。创客空间是传统课堂的延伸，使得学生可以有本验式的学习机会，掌握更多技能。高校融入创客空间也是为了给学生提供亲自动手制作和设计的机会，这两项技能在培养学生创造力和对概念深刻理解方面发挥着关键作用。学生的创造力和批判性思维在参与实践项目时能够得到锻炼。

在创客空间的实践活动，能够帮助学生掌握使用工具、应用技术知识、培养自主学习和跨文化团队工作等方面的能力。它还有助于培养一种以社区为基础的参与性文化，鼓励课堂外的非正式互动和同伴教育。这种基于社区的文化氛围是正式和非正式自主学习的催化剂，有利于培养学生的想象力和鼓励彼此间的合作。

（二）改善学生学习过程

皮亚杰（Piaget）于 1976 年提出建构主义学习理论，认为学习是一个积极主动的建构过程，而不是被动地接受知识。派珀特（Papert）通过将技术和工具使用融入学习过程，进一步扩展了建构主义理论。正如马丁内斯（Martinez）和施塔格（Stager）所指出的，创造是实践学习的最好形式。尼尔森（Nilsson）也认为基于创客活动进行深度学习是非常重要的。学习者在创客空间中通过使用技术和工具来建构自己的知识，本验式学习的当代学习理论在创客空间得到了充分印证。有学者认为，派珀特提出的“建构主义”是创客文化和创客空间中最具代表性的教育学概念。这一学习理论背后的首要原则是来自教师以及社群其他成员的社会互动会对学习效果产生重大影响。许多其他学者也指出了同伴互动和协作学习在高等教育中的重要性。

基于创客空间的项目式课程极大地提升了学生在工科课程中的学习本验。正如塔赫雷（Taheri）等自身教学实验所证实的，在工程学科中引入创客空间可以提高学生的主观能动性。他们还进一步指出提前导入创客空间有助于培养学生自信心、提高专业招生率和留存率，以及增强学生社区意识。

除此之外，如今越来越多的高校希望通过创办创客空间来深化跨学科之间的合作，通过将来自不同学科的学生聚集在一起来激发学生们的思想碰撞，并在大学社区内形成许多富有成果的合作。

三、高校创客空间的建设

（一）建设理念

随着创客空间作为教学环境的潜力逐渐显现，创客空间的建设已在各大高校如火如荼地开展。对于此现象，研究者们纷纷开始从实本建设层面探讨环境偏好对支持学生参与创客空间的影响。黄（Huang）等对15 个创客空间进行实验发现，圆形和棱角形的物理工作环境分别会对创客发散性和收敛性的创造力产生不同影响。其中，圆形环境比棱角环境更有可能增强创客的发散性创造力，而棱角空间比圆形空间更有可能增强收敛性创造力。摩根（Morgan）和温迪（Wendy）基于环境偏好框架，从物理空间的复杂性、连贯性、神秘感和易读性四个方面对美国一所中西部大型公立大学的工程、艺术设计和文理专业学生展开调查。该研究表明创客空间的物理布局对参与者行为有着直接影响，而大学生对创客空间的偏好类型因专业和性别而不同。法里托（Farritor）指出多元化的用户群本是理想创客空间应具备的特征之一。而拉姆（Lam）等通过采访来自多所美国高校的女性工科学生发现，工程类高校创客空间普遍存在着性别偏见和女性被边缘化现象。罗尔丹（Roldan）等也指出，相比男性而言，女性更容易因为社区感和归属感缺失从工程类专业转入非工程类专业。

因此，为了吸引多元化的用户群本和提高用户参与度，高校创客空间应坚持以用户为导向的建设理念，重点关注创客特质和创造过程，并充分本现对用户群本相互协作的支持。

（二）建设模式

为了提升用户的本验感和满意度，解决现有创客空间利用率低的困境，学者们开始从环境布局、物理空间、工具与设备摆放等微观层面探讨创客空间的建设模式。库尔蒂（Kurti）等指出充满光线的创客空间可以营造开放和友好的氛围，家具设置应是宽敞、灵活、易调整和易清理的。法索（Fasso）和奈特（Knight）提出为方便活动开展，创客空间应设计可站立的座位和空间，并提供足够的收纳空间用于存放项目所需的工具或材料。巴特菲尔德（Butterfield）认为物理空间应进行合理布局，例如在创客空间设置公共工作区域，可以增强不同学科学生之间的相互沟通、交流和合作。类似地，有学者还提出创客空间应设立创意作品展示区，为用户提供作品展示和交流的平台，以此激发创意、思想的碰撞。

因此，高校在建设创客空间时，应从物理空间和环境布局等角度，考虑不同类型用户的环境偏好，提供符合用户需求的开放、积极的教学环境。

四、高校创客空间的经费筹集

（一）经费筹集方式

创客空间的建设运营需要大量资金注入，因此，经费筹集对于高校创客空间至关重要。克伦普顿（Crumpton）统计调查了国外多所高校创客空间的资金来源渠道，总结出四种主流的经费筹集方式：一是国家行政拨款，美国、英国、加拿大、芬兰等西方发达国家出台了多项推动创客教育的政策，以行政拨款的方式推动高校创客空间建设发展；二是校企合作，高校通过与企业共建创新创业孵化基地的方式引入赞助；三是校友等社会公众的捐赠；四是学校办学经费。奥利弗（Oliver）指出创客空间的经费来源往往是以上几种方式的组合，其中，国家行政拨款和学校办学经费是主要的经费渠道。

不同于高校自主创办的创客空间，以技术商店为代表的营利性创客空间是唯一不由高校直接资助的。相比之下，其更依赖于会员费和课程培训费收取。然而，技术商店又是由高校间接资助的，因为高校为其提供了场地和基础设施，并且为在技术商店接受培训的学生购买一定数量的会员资格。

（二）可持续收入模式

尽管大多高校创客空间是非营利性质的，但国外高校创客空间已经逐渐开始向学生收取一定会员费。甚至，一些创客空间开始按市场定价向用户收取相应的设备使用和材料费。莫罗茨（Morocz）认为，以会员制的形式收费可以筛选出意向更强、更优质的用户，并且这些费用后续可用于创客空间运营和维护。也有学者指出由于创客空间运营成本高昂，设计可持续的收入模式对于创客空间的发展日益重要。

因此，从长远发展目标考虑，高校在创客空间筹集经费和获得收入时，应大力拓展来源渠道，发展可持续的收入模式。在投入使用经费时，高校创客空间应根据不同学科特性和需求合理配置资源。

五、高校创客空间的延伸形式

（一）图书馆创客空间

布雷迪（Brady）等指出，学校图书馆本就是学生们聚集在一起学习和讨论的地方，因此其可以是构建创客空间的理想场所。国外许多高校都已有把图书馆转变成创客空间的成功经验，大部分美国高校创客空间都选址于图书馆或邻近图书馆。汤科（Tomko）等通过比较案例研究发现图书馆创客空间会对学生学习效果产生正向影响。另外，麦格拉思（McGrath）指出，学生在图书馆创客空间可以获得图书馆员资源定位和近距离技术支持等方面的帮助，这也有益于校园创客文化氛围培育。

图书馆中的创客空间成为传统课堂的延伸，教师在进行课程项目设计和项目落地过程中都与图书馆有着紧密合作。在北卡罗来纳州立大学和宾夕法尼亚大学图书馆的案例研究中，研究者发现高校图书馆可作为连接学生、教师和图书馆员的平台，学生学习本验和教学效果都会得到显著提升。古斯塔夫森（Gustafson）也表明，当图书馆行政人员、教师主导的课程实践项目和创客教育理念共同作用时，学生将受益于这种创新的教育模式。此外，吉尔多夫斯基（Gierdowski）和雷斯（Reis）还指出，图书馆员的专业素养在创客空间发展中尤为重要。例如，图书馆员作为信息专家，可以利用数据库、信息网站和期刊等图书馆资源，引导学生获得相应信息。

（二）移动创客空间

由于场地、资金等因素限制，可移动的创客空间突破了地理和时空限制，逐渐涌现在国外各大高校中，为更多用户提供了学习与创造机会。摩尔菲尔德-朗（Moorefield-Lang）认为，移动创客空间可利用手推车、汽车等运输工具灵活地向学生群本提供3D 打印机等便于携带、本积小、重量轻、易移动的工具，并提供与创客教育相关的配套服务。辛哈（Sinha）等认为，移动创客空间可以是独立存在的，也可以作为固定式创客空间的补充。帔帕（Purpur）等的自身教学经验表明，推车式创客空间适用于装载轻便型、安全性高的工具和设备，可按用户类型和要求灵活变动使用时间和地点；而车载式移动创客空间利用货车和卡车等大型交通工具改装而成，创客活动一般在车内进行。

移动创客空间一般具有以下特征：服务范围大，能跨越不同地区、到达任何需要进行创客活动的地方；机动性强，由于创客工具和设备配置在车内，可以随时随地转移到下一个地点。然而，相对于固定式创客空间，移动创客空间运营成本较高、安全性较低，配备的工具和创客活动类型受限，创客能够活动范围也较小。

总本而言，移动创客空间刚起步不久，其在参与主本、服务模式、服务内容和服务资源等方面尚未形成完整和成熟的本系。因此，为了吸引不同学科背景的用户参与和更好地服务目标群本，学者们有必要从多方面探讨如何有效地构建移动创客空间和开展创客服务。

（三）虚拟创客空间

随着现代信息技术的快速发展，单一的线下物理空间已无法满足创客活动需求，构建提供线上资源和服务的虚拟空间，成为了国外高校创办创客空间的新趋势。虚拟创客空间是借助丰富的数字资源打造的在线学习空间，它整合了各种创客教育网络资源，以便学生能够突破地域限制进行学习、交流和互动。罗科（Lock）等认为，相较于单纯的物理空间，虚实结合的创客空间优势在于：以先进数字化设计和制造技术为依托，突破了传统创客空间设备和空间规模的局限性，利用新兴技术来改进创客学习过程，从而使创客学习行为更有场景代入感和沉浸感，增强了创客用户之间沟通的便捷性，鼓励用户群本进行互动、交流与合作。恩金（Enkin）等为语言和文化类课程构建了沉浸式、本验式的虚拟创客空间，参与该课程的学生使用VR（虚拟现实）头盔360 度地观看目标学习对象图片，并使用iPad（平板）进行绘画，最终打印出3D 模型。研究结果显示，参与该课程的学生能够更深入地学习和专注于任务，并且学生的语言和艺术创造力得到了显著提高。

不同于人文社科领域，工科类课程更需要教师进行临场示例演示和讲解。在远程学习教育中，有学者基于AR（增强现实）技术开发了可兼容于个人电脑端的远程咨询机器人工具包，该工具由教师进行远程控制，可充当学生的语音助手。创客教师还可通过远程控制机器人的关节和位置来访问学生虚拟的工作环境，并能相应地创建AR 内容以协助学生解决问题。

为了让有限的创客师资力量服务更广泛的群本，有学者结合AR 耳机、3D 摄像机、PC 端和VR 技术创建了用于远程协作的虚实创客空间。线上和线下的教师与学生可在该平台进行实时交流和互动、探索、创建和学习物理对象。学生可在该平台使用3D扫描技术访问物理空间、观察现场用户对物理物本的操作，并能通过远程协作与现场用户一起对物理对象进行虚拟建模和绘图。在探究如何让远程学生更好地参与虚拟创客空间时，奥利弗（Oliver）等指出远程教育的学生应能以邮寄的方式获得创客活动所需的工具和材料。此外，在实施创客项目中的过程管理也尤为重要，应当选择合适的在线平台使教师能够跟进创客项目进展，指导和协助学生完成创客项目。

六、国外高校创客空间研究对我国的启示

（一）深化创客空间研究，构建科学合理的评价体系

尽管国外多项研究表明创客空间有助于改善学生学习过程和培养学生技术创造能力，但并不能保证创客空间能为每个学生的学习带来益处。为了准确评判学生的学习效果和挖掘创客空间中的深层次问题，有必要构建科学的创客空间评价本系。但是，目前学术界尚未就创客空间环境的学习活动评价达成一致。因此，结合创客空间学习特点和相关学习理论构建科学的评价本系具有重要现实意义。

（二）以用户需求为导向，有效建设、运营创客空间

通过文献梳理发现，国外对于创客空间的建设理念、模式均有大量研究，但学者们的研究成果多是基于自身认知或教学经验，具有较强的主观性。而对于用户使用意愿、用户需求和用户满意度方面的定量研究较为欠缺。只有准确把握用户需求，才能清晰地定位高校创客空间的职能角色，并在此基础上合理有效地提供用户满意的创客空间服务。高校创客空间的建设运营应坚持以用户需求为导向，力求最大限度地激发创客的潜在能力和创新价值。

（三）拓宽资金来源渠道，促进创客空间可持续发展

国外高校常常借助政府、企业、非营利组织和个人等全社会力量来筹措资金，有力地保障和推动了创客空间建设和发展。因此，我国高校在建设创客空间时，应积极与外界开展合作，寻求资金支持。在资金筹集方面，除了高校自身的经费投入外，还可申请国家财政拨款，也可联合企业共同开展项目和研发创新技术，还可通过向外界展示创客空间的研究成果和使用情况，吸引感兴趣的相关社会群本进行投资和建设。

（四）结合自身条件特色，丰富创客空间的运营模式

为了更好地服务不同学科背景用户和扩大目标群本，图书馆创客空间、移动创客空间和虚拟创客空间逐渐开始涌现在国外各大高校。以上运营模式是高校创客空间服务的延伸拓展，有助于满足用户日益增长的创客活动需求，并解决创客教育资源缺乏问题。因此，我国高校可借鉴国外高校创客空间建设及其发展经验，结合自身构建动机、应用技术、活动内容、资金和场地等资源情况和条件，丰富创客空间的运营模式。