如何建設(shè)適合中小學(xué)的創(chuàng)客空間

如何建設(shè)適合中小學(xué)的創(chuàng)客空間——以溫州中學(xué)為例本文發(fā)表于中國(guó)信息技術(shù)教育2023年5月專題《從地平線報(bào)告看創(chuàng)客教育〔上〕》，希望對(duì)更多要做學(xué)校創(chuàng)客空間的老師有幫助，更希望有學(xué)校創(chuàng)客空間如雨后春筍般涌現(xiàn)。

引言創(chuàng)客空間是一個(gè)具有加工車間、工作室功能的開放的實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)客們可以在創(chuàng)客空間里共享資源和知識(shí)，來實(shí)現(xiàn)他們的想法。從2007年起，全球各地共成立了超過2000多個(gè)創(chuàng)客空間。2023年10月，“新車間〞在上海落戶，成為國(guó)內(nèi)創(chuàng)客的大本營(yíng)。而后，北京的“創(chuàng)客空間〞和深圳的“柴火創(chuàng)客空間〞隨之揚(yáng)名，這些都是到達(dá)幾千人甚至上萬的創(chuàng)客組織先鋒。不久，廣州、杭州、南京、成都、西安等地的創(chuàng)客組織如雨后春筍般涌現(xiàn)。2023年的地平線報(bào)告認(rèn)為：“世界各地大學(xué)校園教學(xué)實(shí)踐的焦點(diǎn)正在發(fā)生轉(zhuǎn)移，各個(gè)學(xué)科的學(xué)生正在通過制作和創(chuàng)造的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，而不再是課程內(nèi)容的單純消費(fèi)者……之前一直沒有實(shí)驗(yàn)室或者實(shí)踐學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的某些大學(xué)院系，也開始將實(shí)踐學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)集成進(jìn)來，作為課程的一個(gè)有機(jī)組成局部。〞據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)已經(jīng)有數(shù)十所高校建立了創(chuàng)客空間，這些創(chuàng)客空間的建立，有效地滿足了有創(chuàng)新想法并且愛好動(dòng)手的學(xué)生的需求，便于引導(dǎo)學(xué)生從消費(fèi)者轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)造者。雖然很多大學(xué)相繼建設(shè)了創(chuàng)客空間，但中小學(xué)里卻鮮有建設(shè)創(chuàng)客空間的成功范例。中小學(xué)有沒有必要建創(chuàng)客空間？中小學(xué)的創(chuàng)客空間怎么建設(shè)？這些都很值得進(jìn)一步探索。為此，我和吳俊杰老師各自嘗試在溫州中學(xué)和北京景山學(xué)校，建設(shè)了一個(gè)學(xué)校創(chuàng)客空間。這里，我以溫州中學(xué)的DF創(chuàng)客空間的建設(shè)為例，介紹其建設(shè)過程中的一些思考。創(chuàng)客空間要明確建設(shè)目標(biāo)創(chuàng)客空間的建設(shè)目標(biāo)定位很重要。上海新車間的定位是一個(gè)純粹的供創(chuàng)客交流的場(chǎng)所。而柴火創(chuàng)客、南京創(chuàng)客就不同了，他們還承當(dāng)了“科技孵化器〞的功能。和這些創(chuàng)客空間不同的是，中小學(xué)的創(chuàng)客空間建設(shè)，那么是為滿足學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的需求，為他們提供“用知識(shí)〞的時(shí)機(jī)，努力將他們的奇思妙想實(shí)現(xiàn)出來。從這點(diǎn)看，中小學(xué)的創(chuàng)客空間其實(shí)具有了開放實(shí)驗(yàn)室、社團(tuán)活動(dòng)室和圖書館等功能。為此，我確定了如下的目標(biāo)：溫州中學(xué)DF創(chuàng)客空間面向溫州中學(xué)三個(gè)校區(qū)，為愛好動(dòng)手、愛好制作的學(xué)生提供一個(gè)固定的活動(dòng)和交流場(chǎng)所。通過各種創(chuàng)客分享活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與創(chuàng)新實(shí)踐，研究跨學(xué)科的綜合性工程，提升技術(shù)并交流創(chuàng)意，最終形成一個(gè)會(huì)聚創(chuàng)意的場(chǎng)所，一個(gè)讓想法變成現(xiàn)實(shí)的“夢(mèng)想實(shí)驗(yàn)室〞。創(chuàng)客空間要滿足必要條件常常有老師向我求助，想了解建一個(gè)創(chuàng)客空間需要多少經(jīng)費(fèi)，需要采購哪些工具之類。其實(shí)，創(chuàng)客空間并不神秘，也不需要很昂貴的工具和器材。上海新車間的聯(lián)合創(chuàng)始人李大維曾經(jīng)說過，新車間開門的第一天，僅僅擁有15平方米的場(chǎng)地、5片Arduino控制板和幾臺(tái)遙控車。但是，中小學(xué)創(chuàng)客空間畢竟是面向沒有獨(dú)立購置能力的未成年人，所以相對(duì)社會(huì)上的創(chuàng)客空間而言，工具和器材的準(zhǔn)備盡量要全面一些，應(yīng)能滿足大局部學(xué)生研究和實(shí)踐的需求。而且，因?yàn)槭褂脤?duì)象是未成年人，工具和器材的選擇要以平安為第一原那么。結(jié)合國(guó)內(nèi)知名的創(chuàng)客空間的特點(diǎn)，我們可以歸納出中小學(xué)創(chuàng)客空間的一些必要條件。1.要有足夠大的場(chǎng)所足夠大并不是說越大越好，而是根據(jù)實(shí)際情況來確定。一般來說，創(chuàng)客空間只要擁有一個(gè)普通教室大小的房間即可，里面能容納4～6張工作臺(tái)，能容納一些體積較大的加工工具，如激光切割機(jī)、3D打印機(jī)等，同時(shí)還有一定的空間來存放學(xué)生的創(chuàng)客作品和半成品的儲(chǔ)物柜?？紤]到創(chuàng)客空間要經(jīng)常組織創(chuàng)客分享活動(dòng)，所以選擇場(chǎng)所時(shí)盡量要考慮其周邊有沒有公用的多媒體教室或機(jī)房。而且創(chuàng)客演講一般不會(huì)僅僅面向創(chuàng)客空間成員，而是全校學(xué)生都能參與，往往會(huì)有較多的聽眾。一些規(guī)模較大的創(chuàng)客工作坊〔WorkShop〕，也需要設(shè)置有能容納更多學(xué)生的臨時(shí)場(chǎng)地。對(duì)中小學(xué)而言，創(chuàng)客空間的小會(huì)員還要學(xué)習(xí)一些根底的創(chuàng)客類課程，如3D設(shè)計(jì)和打印操作，S4A、Arduino和AppInventor等編程入門等，這些課程都將用到機(jī)房。2.提供足夠全的工具創(chuàng)客空間要鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手，使用各類金屬、木制、塑料以及電子工具進(jìn)行創(chuàng)作，將想法實(shí)現(xiàn)出來。所以3D打印機(jī)和小型車床、焊臺(tái)、萬用表等工具應(yīng)該是標(biāo)配的。如果有條件，最好購置一臺(tái)小型的激光切割〔雕刻〕機(jī)，能切割亞克力板即可。智能化是創(chuàng)客們的研究方向，所以Arduino是不可缺少的根本器材。建議購置10套左右的入門套件供初學(xué)者學(xué)習(xí)。另外再購置1～2套傳感器模塊比擬齊全的套件，供水平較高的學(xué)生研究，也可以在一些展示活動(dòng)中使用。不建議囤積很多傳感器，最好是根據(jù)學(xué)生工程的需求，去購置相應(yīng)模塊。如果學(xué)校已經(jīng)開設(shè)了Arduino的相關(guān)課程，應(yīng)該把這些教學(xué)器材也提供出來，供學(xué)生課余時(shí)間自學(xué)。3.實(shí)現(xiàn)足夠長(zhǎng)的開放時(shí)間理想的創(chuàng)客空間是做到一周7天，全天開放。但考慮到不能影響學(xué)生的正常學(xué)習(xí)，中小學(xué)的創(chuàng)客空間應(yīng)該能確保課余時(shí)間開放，如果可行，還要做到雙休日向?qū)W校周邊的學(xué)生開放，如現(xiàn)在很多高中的學(xué)生是寄宿的，雙休日能在學(xué)校創(chuàng)客空間和同學(xué)們一起做做工程，應(yīng)該是一件非常快樂的事。結(jié)合上述的三點(diǎn)必要條件，我開始在學(xué)校尋求適宜的地址，并編寫了建設(shè)方案。因?yàn)榻衲暧衅渌麑W(xué)校臨時(shí)借用教室，致使學(xué)校的教室比擬緊張。我校的創(chuàng)客空間只好暫時(shí)選擇了一個(gè)稍小一點(diǎn)的房間。但是這個(gè)房間的位置非常適合，旁邊有一個(gè)大多媒體教室，樓下那么是機(jī)房。我結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有的工具和器材，新采購了一批器材。目前創(chuàng)客空間的工具和器材清單如下表：工程名稱數(shù)量電子Ardunio學(xué)習(xí)套件10互動(dòng)媒體技術(shù)學(xué)習(xí)套件16創(chuàng)意機(jī)器人學(xué)習(xí)套件16電子高手進(jìn)階教程〔1～5〕5Scratch測(cè)控板、酷樂宅、Kinect、Makeblock、yeelight套件、樹莓派套件、pcDuino套件等假設(shè)干加工3D打印機(jī)〔桌面型〕1小型焊臺(tái)1手持多功能電鉆1多用鋸套裝1檢測(cè)維修數(shù)字示波器1實(shí)驗(yàn)室工具套裝3防靜電工作臺(tái)，大小為〔180×80×75〕4便攜式凳子20展示收納激光打印機(jī)1公用電腦2大屏幕電視機(jī)1不同規(guī)格的透明儲(chǔ)物盒30學(xué)習(xí)各種創(chuàng)客視頻假設(shè)干各種創(chuàng)客類書籍〔含《愛上制作》系列、清華大學(xué)科技創(chuàng)新叢書系列〕假設(shè)干本創(chuàng)客空間根據(jù)高中生的特點(diǎn)，將Arduino作為創(chuàng)客課程的主要實(shí)施平臺(tái)、配制的Arduino的數(shù)量是適合大班學(xué)習(xí)的。此外為了拓展學(xué)生視野，還配置了一些其他硬件平臺(tái)，用于小組學(xué)習(xí)或教師演示。為了讓學(xué)生從電子世界步入到物理世界，創(chuàng)客控件提供了木材、金屬、塑料加工機(jī)械，這些機(jī)械以小型化、平安、便于操作、可替代性強(qiáng)、供貨穩(wěn)定為根本配置原那么。檢測(cè)維修工具方便學(xué)生自行修理、調(diào)試一些小故障。在展示收納環(huán)節(jié)當(dāng)中，使用pcduino代替主機(jī)和大屏幕電視機(jī)結(jié)合，可以很好地在戶外環(huán)境下展示學(xué)生的作品，用于參賽或者宣傳活動(dòng)。儲(chǔ)物盒要透明，最好能夠疊放，便于教師管理和收納。工作臺(tái)有兩類、一類要穩(wěn)定、鞏固、防火，用于焊接和放置3D打印機(jī)這類需放置震動(dòng)的設(shè)備；另一類要輕便、容易移動(dòng)和拆卸，便于改變創(chuàng)客控件的格局或者釋放空間。最后，各種創(chuàng)客視頻、書籍提供了一個(gè)自學(xué)的環(huán)境，學(xué)?？梢宰孕匈徶靡恍⒁部梢怨膭?lì)學(xué)生捐贈(zèng)或者相互借閱。限于篇幅，不可能將設(shè)備型號(hào)、價(jià)格、購置網(wǎng)址等信息介紹得特別清楚，感興趣的老師可以參加QQ群創(chuàng)客教育(294789820)，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創(chuàng)客空間要制訂運(yùn)營(yíng)方案建設(shè)一個(gè)創(chuàng)客空間容易，而要做到持續(xù)運(yùn)營(yíng)卻不容易。因?yàn)閯?chuàng)客空間中畢竟有焊臺(tái)、機(jī)床之類相比照擬危險(xiǎn)的工具，必須要在確保平安的前提下開展活動(dòng)。而且在創(chuàng)客空間建設(shè)的初期階段，學(xué)生中往往沒有“高手〞，需要專業(yè)教師來指導(dǎo)，并開展多種活動(dòng)來宣傳創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)。目前，溫州中學(xué)DF創(chuàng)客空間有多位教師輪流值班，并安排了創(chuàng)客空間的骨干成員為志愿者，協(xié)助教師管理。創(chuàng)客空間的成員根本上由溫州中學(xué)科技制作社組成，是學(xué)校官方認(rèn)可的社團(tuán)組織。科技制作社由學(xué)生自由報(bào)名，然后篩選考核形成。成員的篩選工作同樣是由學(xué)生自行組織，考核內(nèi)容主要為：是否有創(chuàng)新的想法；是否有動(dòng)手的意愿；是否有動(dòng)手的能力，等等。創(chuàng)客空間平時(shí)僅對(duì)會(huì)員和Arduino相關(guān)選修課程的學(xué)生開放，一周組織一次小規(guī)模的會(huì)員活動(dòng)，一個(gè)月組織一次面向全校學(xué)生開放的活動(dòng)，活動(dòng)由各種講演或WorkShop組成。每年一度的科技節(jié)都會(huì)組織“創(chuàng)客進(jìn)校園〞活動(dòng)，請(qǐng)社會(huì)知名創(chuàng)客，或者聯(lián)合溫州大學(xué)的創(chuàng)客空間進(jìn)行公益演講，也會(huì)對(duì)一些成員的成熟作品做展示。DF創(chuàng)客空間對(duì)會(huì)員不收取任何費(fèi)用，指導(dǎo)教師會(huì)根據(jù)學(xué)生的工程，每個(gè)學(xué)期遴選一局部?jī)?yōu)秀創(chuàng)意工程，由學(xué)校統(tǒng)一購置相關(guān)器材，作為鼓勵(lì)和支持。其余工程那么由學(xué)生自行購置。一些自發(fā)的WorkShop活動(dòng)需要的器材，也是由學(xué)生自行組織購置的。當(dāng)然，學(xué)校在學(xué)生社團(tuán)活動(dòng)方面也給與了一定的經(jīng)費(fèi)補(bǔ)助。通過上面的介紹，或許我們對(duì)中小學(xué)創(chuàng)客空間建設(shè)有了比擬清晰的了解。其實(shí)，我們甚至可以理解為學(xué)校創(chuàng)客空間就是一個(gè)向?qū)W生開放的勞動(dòng)技術(shù)〔通用技術(shù)〕實(shí)驗(yàn)室。硬件配置并不是最重要的，創(chuàng)客空間的核心功能在于開放、共享和指導(dǎo)。我們非常希望，學(xué)校的創(chuàng)客空間能夠和圖書館一樣，成為學(xué)校的標(biāo)準(zhǔn)配置。在課余時(shí)間，學(xué)生能聚在創(chuàng)客空間，提出各種跨學(xué)科的奇思妙想，并努力實(shí)現(xiàn)。值得一提的是，溫州中學(xué)的創(chuàng)客空間很幸運(yùn)地得到了國(guó)內(nèi)經(jīng)營(yíng)開源硬件的知名創(chuàng)客類