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论文发表>分析创客运动与全球化的科技教育

分析创客运动与全球化的科技教育

发布时间:2018-07-11 点击: 发布:论文代发-经典期刊网-论文发表

摘要:为广大公众提供线下学习设备和工作空间,可分类为一种微型学校,提供科技素质教育。创客空间的创建与MOOC提供的低价或免费的在线教学内容是互补的。与以教育为基础的教学服务相比,通过创造客空间创造的个人资本更为灵活,全球化的社区可以成为支持教育组织的人才库。本文通过对多个国家的创客组织和轻资产教育组织的案例分析,介绍创客运动带来的全球科技教育的发展趋势。
关键词:创客;创客空间;众创空间;创客运动;科技教育
一 “创客”与“创客空间”
“创客”一词源自英文Maker(制作者)和Hacker(创造性地运用技术资源的人)的综合释义[4],是给能够动手创造软件或硬件产品的人的一种标签。之所以称之为“客”,是因为这些人通常具备一些独特的技能,而且如同侠客一般分布在世界各处并可以凭技能而到处游走。“创客空间”或“众创空间”代表的是群体协作,甚至相互竞争切磋的创作平台。在一定程度上,创客空间也具有类似学校的功能和特征。从社会学的角度看,学校是让众人相互学习与切磋的一种公共空间。在学校空间中,学生发布的“创新”成果,由专职教师提供知识辅导并审查及修订学校的物理空间、设施器材、运行经费等,是经过公众投资的长期积累的结果。学校的社会功能是提供“大众学习、万众立业”的公众服务,而众创空间的社会功能是提供“大众创业,万众创新”的支撑平台。从参与人群来看,创客空间的参与者更加广泛。任何学生、教师、社会人士,都可以参加创客空间的各种活动。经营得当的创客空间,不会像顶尖学校那样建立严格的入学筛选机制。创客空间能够提供应用科技的普及教育,特别是对那些对动手开发产品感兴趣的人士,创客空间可以提供现场体验与交流的机会。从上述分析来看,创客空间,特别是由政府机关补助而设立的众创空间,也是一种微型的学校。那么,这些新的微型学校传授的是什么知识或技能呢?它们与现有的学校又有哪些差别呢?
二 催化资源灵活重组的微型学校
众创空间是否有可能取代传统的学校?在可见的未来,由于众创空间的主要功能是面向产业的科技创新,这种组织不需负担长期培养人才的责任,还没有真正地进入正规教育行业的范畴。但如果纯粹从知识传递的角度来看,众创空间可以看作是学习环境的一个场景,它专注于科技素质教育。在网络发达的地区,这种学习环境有可能涵盖超越应用科技以外的学习内容。从2012年起,全球的教育机构开始投入巨量的人力和财力,开发大规模在线开放课程(Massive Online Open Course,MOOC,音译为慕课)。在同一个城市的MOOC学习者,可以到附近的创客空间,或是其他的公众化学习空间,现场一起讨论某一课程的内容。这种学习体验,与传统的大学学习相比并没有太大的差异。对于求知若渴的人群,创客空间提供了自我筛选的机制。相对于创客空间而言,传统学校的学历教育不是一种自愿参与的活动组织模型。学生为了满足毕业学分数量上的要求,不论喜不喜欢课程内容,都必须在授课现场出现。这种强制性的课程参与方式,自然缺乏吸引力。因此,在传统的课堂教学中,我们可以看到许多打瞌睡、玩手机、聊天等与学习无关的现象。这种教学困境,追根究底来自学历导向的教学设计。由于学历导向的教学活动的终极目标是让学生获得学历,这降低了对学习内容的关注程度。与之相比,创客空间所提供的各种课程,如果没有办法吸引人群自主报名参加,很快就不会再继续开课。但是,在正规的学历教育系统中上学的学生,却没有太多的选择。为了按指标发放学历证书,即使在教学效果不好的课堂中,教师与学生都要勉为其难地互相忍受。久而久之,就会养成对知识不尊重,甚至对人不尊重的负面情绪。传统学校的育人环境,如果对人的自主学习产生了系统性的负面影响,那么,这种机构自然需要改变。当前可以做到的就是向其他的教学环境、特别是创客空间借鉴运营教学环境的方法。
三  轻资产的教育服务组织
在偏远地区的中小学,由于人口稀疏,一所学校可能只有几十人。这种学校的常驻人员、设施器材、房舍规模等属于轻资产的量级,大体上可以对比为一个小型创客空间的规模。2014年9月,在美国旧金山的市中心,成立了一所只有学生宿舍的轻资产大学——Minerva University。这所大学的首届学生是在全球范围内精心选拔的32位学生。Minerva开设的课程不仅有基础的语文、数学,还包括了生物、化学、计算科学、企业管理以及社会科学等。授课教授来自全球顶尖高校。Minerva主要的课程教学环境,不在教室之中,而是借助网络教学平台和网络视频会议系统。通过笔记本电脑,学生在任何时间、任何地点,甚至在寝室的床上或是宿舍附近的咖啡厅都可以随时在线学习。Minerva在全球五大洲建立了九个基于学生宿舍的学习中心。学生除了第一年在旧金山的学习中心上课外,其他学年将会被送到另外八个地区的城市中,一边上课,一边体验跨文化的地球村生活。这种教学组织模式,特别是他们的教学基地,就非常接近创客空间。大学,甚至是能提供前沿学术研究机会的大学,可以使用非常轻便的校园资产,与城市或是临近的研究机构、大型企业合作,让学生能够获得更好的学习体验和优质的教育服务,而不需要负担巨额的学费。美国顶级私立大学的学费大约为每年四万美金,Minerva这所私立大学的学费为每年一万美金。在剥除了各种校园基础建设的运行维护成本之后,Minerva存在长期运行的可能性。除了在线上通过视频会议系统进行课堂教学,线下学习中心所运作的各种学习活动跟国内外创客空间所举办的活动相比,在本质上并没有太大的差别。由于学生人数的限制,Minerva没有上万人的同学社区,所以这个学校更需要创客空间一类的活动,以吸引当地的优秀人才与学生进行密集的交流。而这些活动,会把Minerva这类的新型学校进一步拉入创客空间的范畴。在欧洲比利时的鲁汶大学,也有一个特例。2012年之前,鲁汶大学的校区内有一个独立的鲁汶工程大学(Group T,从2012年起因为比利时的新法规而成为鲁汶大学的一部分)。其大学校区只有一座50平米见方的建筑物。地面上共有4层的教室与实验室空间,地下则是停车场。这个超级迷你型的校园,共有超过1800名全时上课的学生。Group T提供4年的本科学历和2年的硕士学位,是欧洲大陆上唯一以英文上课的4年本科学历教学机构。由于校园空间的限制,在校园中除了小规模的创客空间外,学生的毕业设计课程多是在附近的企业中完成的。校区内的创客空间拥有众多的社团组织,包括参加全球太阳能赛事的知名科技社团。多数学生会参加各种科技性或创业导向的社团活动,这些社团的活动空间由学校或者临近的企业提供。笔者曾经多次造访GroupT,可以说该校内部的工作环境就是一个典型的创客空间。GroupT虽然体量小,但是各种教学单位,从机电整合、生物化学、信息与计算科学、数字媒体出版等专业都有相应的实验器材与教学环境。从某种程度来说,GroupT这所大学就是一个高密度的创客空间。
四  全方位的科技素质教育课程内容
提高学习环节中内容纯度的条件,不仅需要建立学习空间,更需要有经营学习活动的有效方法。这就跟创客空间或是科技实验室的学习活动组织方法有关。好的学习效果,一定需要浓厚的学习氛围和对学习过程的持久专注。
2015年2月,笔者与清华大学附属中学的5名教师到美国弗吉尼亚州的Thomas Jefferson High Schoolfor Scienceand Technology(TJ)进行了为期两周的探访活动。这所学校连续十几年蝉联全美科技高中排名第一的宝座。我们一行人在到达TJ的第一天,都为学校校舍的破旧而感到惊讶。除了天文实验室与生物实验室有看来比较昂贵的实验器材或投影设备之外,整个学校的大部分实验室就是一些很普通的创客空间。我们甚至不禁怀疑自己是到了一所高中,还是到了一个创客空间的推广部落。但是在接下来的十几天,我们又都被TJ学生与教师的科学与技术素养所折服。这所学校的所有学生在高二或高三阶段,都要系统地学习有机化学、人工智能甚至量子物理等领域的相关课程。学生能够使用先进的仪器采集生物标本的DNA并操作频谱仪等设备解读DNA的排序信息,甚至要亲手制作测量光速的仪器设备等。到了高四阶段,也就是18岁前后,学生可以到学校附近的大学或是国家级实验室,参与世界顶级科学家的研究团队,发表论文、制作实验器材和开发科研工具等。2014年3月,TJ经过七年的努力,在数届学生的合作之下,发射了第一枚由高中生研制的微型人造卫星。取得这些惊人的科研成绩,根据TJ教师的说法,主要归根于所有学生在第一年的一门课程——Integrated Biology,English,and Technology(IBET)。这是一门为期一整年的必修课,每年约有500名高一学生,每周参与两到三整天的IBET课程活动。大约80名学生为一个群体,他们被带到附近的森林中去探访生物在自然环境中的行为现象,再由英语教师带领学生以规范化的写作练习,用文字与图片来记录学习的体验,撰写学习报告。同时,由科技教师引导学生,制作采集生物科研数据的器材。最后,由专职的辅导员,观察并辅导学生跟上团体的学习进度,组织团队交流的群体活动,并且发掘具备特殊才能的同学,为他们规划高中后续3年的选修课程以及将来对大学专业的选择提供建议。经过一年衔接紧密的高强度课程训练,学生从传统的被动学习逐步进入自主学习的状态,获得了独立经营科研项目的能力。更重要的是,这个学校充分利用了校内空间,把专业学科方向的实验室组织成了多种不同功能的创客空间。在校内资源不足时,引导学生去学校附近的企业、大学甚至自然环境中挖掘学习资源。通过入学后一整年的训练课程,直接反映这种对环境、对跨学科知识与技能的整合规划,最终带领学生进入科研的殿堂。经过二十多年的测试与优化,这样的课程设计摸索出了一整套行之有效的、能够批量化地培养学生科研能力的方法。
五、全球化科技教育的发展方向
提高学习环节中内容纯度的条件,不仅需要学习空间的建设,还需要重新审视对学校功能的假设。创客空间可以被理解为一种自发性的、草根性的微型学校,这些小型的学习组织提供了让好学者公开交流的学习场所。创客空间原来的运营资金主要来自自筹、参与者依次付费或者众筹捐献等。在政府提供运营补助之后,这些原本具有强烈草根性的组织必然会受到相当程度的影响。例如,随着政府资金的注入是否会长期地改变创客活动组织成员的参与动机?这个问题,在短期内还无法得知答案。但是,不论是创客空间或是政府支持的众创空间,国内创客空间的活动同质性非常强,笔者所知道的创客空间绝大多数的运营围绕着开源软硬件而举办技术交流活动。换言之,在当前阶段,创客空间是一种服务全民科技素质教育的机构。创客空间所传播的科技知识,因为不是根据行政流程所制定的课程标准,可以随时加入具有时效性的科技内容,所以可以选择吸引眼球的产品和服务为知识载体,不论初学者还是专家都可以为之眼睛一亮。即使技术含量参差不齐,但由于加入了学科交叉、混合年龄层的交互展示,同样的内容在创客空间这一轻松的环境中展示,比起在严肃的教室环境中自然地多出了莫名的趣味性。此外,在创客空间传授的知识多出自全球创客社区分享的内容。这些内容是全球创客经过社交媒体动态筛选的结果,具有很强的联动性。在几天甚至几小时、几分钟就会传遍全球。而传统Vol.25No.5201516学校的课程设计,那些新的、具有冲击性的内容经常要等待几个学年周期之后才能编入标准化的教材。由于时间的延迟,学生看到这些内容的时候新鲜感就不可避免地被削弱了。
六  新课程格式的探索工作
由于开源软硬件知识与创客空间的普及化,科技知识教学内容的载体正不断地从纸质教科书转移到遍布全球的分布式内容网站,如GitHub.com、GitCafe.com、SourceForge.com、Thingerverse.com等免费的协作与内容发布平台。不管学校的教师与学生,还是任何想要学习科技知识内容的社会大众,都可以享用最新的开源软件、下载硬件设计图纸甚至是3D打印的输出文件。这些素材是丰富学习体验的基本原料。今天接触这些内容与素材,唯一的要求就是拥有移动终端和经常性接触互联网的机会。互联网甚至提供了联系全球多个学校教务组织的机制,如由美国南加州大学卢志扬教授所开展的iPodia联盟,让全球十一所顶尖大学一起使用视讯会议与多种教学协作系统,让校园之间的课堂活动得以同步进行。在课后,身处不同国家和地区的学习伙伴使用互联网共享信息、研讨作业、制作教学视频,甚至联系各校附近的创客空间共同撰写回应全球重大工程挑战的计划书。这些超越校园与地域范畴调动资源的学习组织方式,是挑战群体学习能力极限的新机会,为了探索群体协同学习的实践过程,在清华大学教务处的支持下,笔者也开设了一系列创新课程,包括面向新生的“跨学科系统集成设计挑战”导引课,这一门课程借鉴创客马拉松的学习活动格式,并且邀请国内外众多知名的创客人士共同设计。为了探讨创客对全球产业的可能冲击,在面向国际硕士生的“全球制造战略”课程中,由清华大学驻校创客项目邀请了多名创客人士提供内容并且在课堂现场演讲,创客们天马行空的想法被学生们从学术性的角度,编写成系统化的产业分析报告。为了提高校园的全球化氛围,笔者也参与了iPodia创始人卢志扬教授所执教的“全球创新战略”跨国线上同步课程。经过与其他国家的同学们互动,我们发现美国、印度、以色列等国的校园内,也充斥了各种不同规模的创客空间;选修“全球创新战略”课程的部分学生,也不约而同地参加了校内外各种创客空间组织。换言之,创客空间已经成为学校的一部分,而学校教育也越来越向创客运动靠拢。
七 结论
“大众创业、万众创新”既是国家经济转型和产业升级的战略举措,也顺应了提升全民科技素养的时代要求。现有的创客活动大部分还处于对科技应用的松散实践阶段,还不能取代学校的系统化教学,但创客活动可以作为科技教育的有效补充,具有独特的教育时效性与知识针对性的特点。在互联网上,学习者已经可以通过众多的慕课网站免费学习世界顶级大学的课程内容,能够与身处异地的教师与同学开展互动交流,能够在多个校园通过视频会议系统同步上课并进行频繁而有规律地跨国交流,甚至可能与分布在全球各地创客空间中的创客协同解决在单一校园中所无法解决的技术难题。随着全球范围内知识供应链的形成,高端教学服务的资产配置结构也在发生变化。教学服务的提供者应该更注重于跨专业知识内容的整合,以及培养学习者解决问题、协同合作的能力。受创客运动热潮的影响,各类教育机构对学习者自主性的关注,对教学内容的深入开发,以及通过信息化工具对教学过程和规模化学习的支持,已经开始对现有校园学习方式产生了巨大的冲击。笔者认为便于灵活调用资源的创客空间,是一种可持续发展的教育服务组织;这种轻资产的教育机构,可以与重资产的教育服务组织相互配合,加速全球科技知识的传递效能。
参考文献
[1] 国务院办公厅印发《关于发展众创空间推进大众创新创业的指导意见》[OL]。
[2] (美)克里斯·安德森.创客:新工业革命[M].广州:中信出版社,2012.
[3] 赵婀娜,李银鸽.清华有一群懂技术、爱艺术、好捣鼓的学生创客科技动手派[N].人民日报,2014-8-26(20).