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“創(chuàng)客工程教育”的概念內(nèi)涵及其價(jià)值理念

2019-07-02 03:42陳鵬
關(guān)鍵詞:工程教育創(chuàng)客教育深度融合

摘要:智能化時(shí)代的到來,中國工程教育能否支撐起中國制造應(yīng)對以智能制造為核心的新一輪工業(yè)革命的挑戰(zhàn)?能否培養(yǎng)和造就一大批具有自主創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力的創(chuàng)造性工程科技人才?這是不可回避的時(shí)代命題。面向“中國制造2025”提出的創(chuàng)客教育理念變革中國工程教育模式,為中國工程教育存在的現(xiàn)實(shí)問題提供了可操作性的解決方案。基于創(chuàng)客教育與工程教育深度融合的視角,提出了創(chuàng)客工程教育新概念,創(chuàng)客工程教育的基本理念是將“開源、分享、實(shí)踐、創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)” 的創(chuàng)客文化基因,融入到工程教育的改革與實(shí)踐之中,以培養(yǎng)具有創(chuàng)客素養(yǎng)的工程科技人才。創(chuàng)客工程教育的本質(zhì)在于對生命和創(chuàng)造的靈魂“自覺”的喚醒,其教育目的則是面向創(chuàng)新型國家建設(shè)與制造強(qiáng)國戰(zhàn)略,培養(yǎng)具有“工匠精神、設(shè)計(jì)思維、創(chuàng)造性、批判性思維和實(shí)踐智慧”等創(chuàng)客核心素養(yǎng)的工程科技創(chuàng)客。創(chuàng)客工程教育的價(jià)值就在于發(fā)展工程科技創(chuàng)客的核心素養(yǎng)。因此,創(chuàng)客工程教育發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)從課程觀、教學(xué)觀和環(huán)境觀三個(gè)維度體現(xiàn)創(chuàng)客工程教育的發(fā)展理念,基于實(shí)踐原則和大工程觀,分類培養(yǎng)、協(xié)同開放,根植生活推進(jìn)創(chuàng)客工程教育。

關(guān)鍵詞:創(chuàng)客工程教育;創(chuàng)客教育;工程教育;深度融合;概念內(nèi)涵

中圖分類號:G434 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ?文章編號:1009-5195(2019)03-0040-10 ?doi10.3969/j.issn.1009-5195.2019.03.005

制造業(yè)是立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基(中華人民共和國中央人民政府,2015)。發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略,是實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的必由之路。創(chuàng)新型工程科技人才是新時(shí)代制造強(qiáng)國建設(shè)的核心力量。為應(yīng)對全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重大機(jī)遇與挑戰(zhàn),為主動服務(wù)國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展和“中國制造2025”“ 新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃”等重大戰(zhàn)略實(shí)施,中國制造強(qiáng)國戰(zhàn)略迫切需要一大批創(chuàng)新型工程科技拔尖人才、領(lǐng)軍人才和大國工匠、高級技能人才。當(dāng)前,新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式驅(qū)動的新經(jīng)濟(jì)發(fā)展,對我國創(chuàng)新型工程科技人才培養(yǎng)提出了更高的要求,萬物感知、萬物互聯(lián)、萬物智能的智能化時(shí)代的到來也急切呼喚我國工程教育變革。中國工程教育能否支撐起中國制造應(yīng)對以智能制造為核心的新一輪工業(yè)革命的挑戰(zhàn)?能否承擔(dān)起“中國制造2025”制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的重任?能否培養(yǎng)和造就一大批具有自主創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力的創(chuàng)造性工程科技人才?這是不可回避的時(shí)代命題。

《中國工程教育質(zhì)量報(bào)告》指出,中國工程教育存在以下共性問題:工程教育對現(xiàn)代工程發(fā)展需求適應(yīng)性不足,校企產(chǎn)教深度融合與協(xié)同育人的制度保障仍需加強(qiáng),工程教育在工科學(xué)生的設(shè)計(jì)或開發(fā)能力、工程實(shí)踐能力、國際視野和跨文化交流能力、競爭與合作能力培養(yǎng)方面存在明顯不足(教育部高等教育教學(xué)評估中心,2016)。面向“中國制造2025”提出的以創(chuàng)客教育理念變革中國工程教育模式,為中國工程教育存在的現(xiàn)實(shí)問題提供了可操作性的解決方案。當(dāng)創(chuàng)客教育理念引入工程教育領(lǐng)域時(shí),我們不禁產(chǎn)生以下三個(gè)問題:創(chuàng)客教育作為一種新型教育模式,將其應(yīng)用于工程教育之中是否具有合理性;如果合理,它具有什么樣的教育本質(zhì)、教育目的和教育價(jià)值;人們推進(jìn)創(chuàng)客工程教育應(yīng)該遵循什么樣的實(shí)踐原則。本研究就此問題進(jìn)行深入探索,以期為我國工程教育管理者與實(shí)踐者提供理論參照與實(shí)踐借鑒。

一、工程教育范式的演進(jìn)與轉(zhuǎn)型

縱觀世界近代工程教育的發(fā)展史,科學(xué)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步、工程創(chuàng)新以及產(chǎn)業(yè)變革,對工程教育范式的演進(jìn)產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響,從工業(yè)發(fā)展初期至21世紀(jì)初期,工程教育范式經(jīng)歷了技術(shù)范式、科學(xué)范式以及工程范式三個(gè)發(fā)展階段。

21世紀(jì)科技發(fā)展日新月異,技術(shù)創(chuàng)新突飛猛進(jìn),新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革初現(xiàn)端倪。以人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、增材制造、虛擬現(xiàn)實(shí)等為重要標(biāo)志的新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)革命,促使社會生產(chǎn)方式和產(chǎn)品制造模式都發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變。隨著新一輪工業(yè)革命的來臨,工程范式也面臨進(jìn)一步發(fā)展和深化,以適應(yīng)新工業(yè)體系與社會發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變(邱學(xué)青等,2014)。新工業(yè)革命召喚工程教育的發(fā)展與變革,工程教育則需要建立面向新工業(yè)革命的新范式,以培養(yǎng)具有全球視野、人文情懷、批判性思維、創(chuàng)造性、問題解決、社會責(zé)任感、工程倫理意識、合作共享和協(xié)調(diào)發(fā)展理念的創(chuàng)造性工程科技人才(邱學(xué)青等,2014)。

移動互聯(lián)、數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、增材制造技術(shù)、開源軟硬件等新興技術(shù)的開放普及,使得社會普通民眾可以便利快捷地實(shí)現(xiàn)從創(chuàng)意到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化,開啟了全民自主制造、自由創(chuàng)造的創(chuàng)客時(shí)代,全球創(chuàng)客運(yùn)動由此興起。創(chuàng)客運(yùn)動是指大眾以精益求精的工匠精神,以人為本的設(shè)計(jì)思維和知行合一的實(shí)踐智慧,充分應(yīng)用新興科技,通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐,創(chuàng)造出獨(dú)特而新穎的作品或產(chǎn)品的造物行動(陳鵬,2016a)。創(chuàng)客運(yùn)動強(qiáng)調(diào)充分應(yīng)用智能制造、數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造、網(wǎng)絡(luò)制造、增材制造、虛擬現(xiàn)實(shí)等智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化制造新技術(shù),進(jìn)行大眾創(chuàng)新、用戶創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新、開放創(chuàng)新,將已經(jīng)獲得成功的商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模式“準(zhǔn)入門檻低、注重創(chuàng)新、強(qiáng)調(diào)個(gè)體創(chuàng)新”的特點(diǎn)引入制造業(yè),通過多品種、小批量和定制化的生產(chǎn)模式,來滿足消費(fèi)者日益增長的差異化、多樣化和個(gè)性化的需求,給全球制造業(yè)帶來一場新的革命(劉建昌等,2016)。

近年來,全球創(chuàng)客運(yùn)動方興未艾,類型紛呈的創(chuàng)客空間、豐富多彩的創(chuàng)客活動在許多國家和地區(qū)不斷涌現(xiàn)。以學(xué)校創(chuàng)客空間和社會創(chuàng)客空間為主要類型的創(chuàng)客空間,成為全球創(chuàng)客集聚創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的樂園。以制匯節(jié)(Maker Faire)、創(chuàng)客馬拉松(Maker Malathion)、創(chuàng)客公開賽(Maker Open)、創(chuàng)客嘉年華(Maker Carnival)為主要類型的創(chuàng)客活動,成為全球創(chuàng)客匯聚、展示、分享與交流的重要舞臺,并承載著中小學(xué)STEAM教育和高等工程教育的工程科技綜合實(shí)踐。形態(tài)多樣的創(chuàng)客空間與形式各異的創(chuàng)客活動,有效地促進(jìn)了創(chuàng)客文化的激蕩與交融,并催生了一大批極具創(chuàng)意的創(chuàng)造性產(chǎn)品和極具活力的創(chuàng)新性企業(yè)??v觀創(chuàng)客運(yùn)動的歷史和創(chuàng)客文化的傳承,“開源、分享、實(shí)踐、創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”(丁大琴,2015)已經(jīng)成為世界創(chuàng)客文化的特色基因。在席卷全球的創(chuàng)客運(yùn)動與創(chuàng)客文化的影響下,新興科技、信息技術(shù)與現(xiàn)代教育的深度融合,有力地推動了創(chuàng)客教育的萌芽與發(fā)展。世界創(chuàng)客運(yùn)動已經(jīng)對全球社會、經(jīng)濟(jì)、文化和教育都產(chǎn)生了深刻的影響,創(chuàng)客運(yùn)動對各國教育領(lǐng)域的深刻影響孕育了嶄新的教育形態(tài)——創(chuàng)客教育,成為社會創(chuàng)新教育的新范式(楊剛,2016a)。

創(chuàng)客運(yùn)動與創(chuàng)客文化對全球教育的影響具體體現(xiàn)在推動教育理念、教育內(nèi)容與教育模式的革新,并促使傳統(tǒng)教育向創(chuàng)造教育轉(zhuǎn)變。因此,在全球創(chuàng)客運(yùn)動的召喚與創(chuàng)客文化的浸潤下,工程教育需要緊跟全球科技創(chuàng)新模式與知識生產(chǎn)模式發(fā)展與變革的步伐,由工程范式向創(chuàng)造范式轉(zhuǎn)型。創(chuàng)造范式對于工程教育的價(jià)值在于:在形而上層面,它體現(xiàn)了工程教育的價(jià)值取向,不僅需要教育學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會合作、學(xué)會生存、學(xué)會關(guān)心,還要教育學(xué)生學(xué)會做人、學(xué)會生活、學(xué)會發(fā)展、學(xué)會創(chuàng)造。在形而中層面,它蘊(yùn)含了創(chuàng)客教育的育人理念,提倡開展基于造物的學(xué)習(xí),注重引導(dǎo)學(xué)生在創(chuàng)客工程項(xiàng)目的實(shí)施過程中自主建構(gòu)超學(xué)科知識體系,在科學(xué)探究、技術(shù)集成、工程建造、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新實(shí)踐中自主開發(fā)創(chuàng)造性產(chǎn)品、系統(tǒng)或服務(wù)。在形而下層面,它彰顯了一種創(chuàng)客教育的實(shí)踐模式,即注重在學(xué)、教、做與研、思、創(chuàng)統(tǒng)一的創(chuàng)造教育實(shí)踐中培育創(chuàng)造性工程科技人才。

二、創(chuàng)客教育的本質(zhì)澄清與問題透視

創(chuàng)客教育是世界創(chuàng)客運(yùn)動與教育發(fā)展變革交融激蕩的產(chǎn)物,我國學(xué)者對創(chuàng)客教育本質(zhì)的認(rèn)識莫衷一是。創(chuàng)客教育的目的是要把青少年培養(yǎng)成具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的創(chuàng)新人才(何克抗,2016);創(chuàng)客教育的最終目的是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)意思維、創(chuàng)業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)造能力的高層次應(yīng)用型人才(楊剛,2016a)。以何克抗、楊剛等為代表的我國學(xué)者關(guān)于創(chuàng)客教育本質(zhì)的表述,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)客教育繼承了創(chuàng)新教育的理念,其根本目的是培養(yǎng)具有創(chuàng)客素養(yǎng)、創(chuàng)業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新素質(zhì)的創(chuàng)新型人才。創(chuàng)客教育研究者和踐行者對創(chuàng)客教育本質(zhì)認(rèn)識的局限性,在一定程度上導(dǎo)致我國當(dāng)前創(chuàng)客教育的整體水平偏低。

當(dāng)前我國創(chuàng)客教育存在的問題主要體現(xiàn)以下三個(gè)方面:一是創(chuàng)客教育目標(biāo)的精英化。當(dāng)前創(chuàng)客教育的邊緣化地位沒有得到根本改變,其教育理念和模式并未真正走向?qū)W校教與學(xué)的中心,仍滯留于傳統(tǒng)的“第二課堂”或 “綜合實(shí)踐活動”。大部分學(xué)校只是將創(chuàng)客教育作為針對少數(shù)精英學(xué)生的“小眾化教育”,并沒有在全校范圍內(nèi)進(jìn)行創(chuàng)客教育的整體規(guī)劃與具體實(shí)施。二是創(chuàng)客課程活動的功利化。開展創(chuàng)客競賽活動有利于創(chuàng)客教育的落地實(shí)施,但是我國實(shí)施創(chuàng)客教育模式過于看重各級各類創(chuàng)客競賽中的名次、獎項(xiàng)和證書,這讓創(chuàng)客課程活動充滿了功利性和競技性,從項(xiàng)目構(gòu)思到成品制作,完全針對國內(nèi)外創(chuàng)客競賽量身設(shè)計(jì),創(chuàng)客課堂儼然變成“精英學(xué)生的競賽集訓(xùn)班”,逐漸背離了創(chuàng)客教育的本義,面向全體學(xué)生且遵循學(xué)生學(xué)習(xí)與成長規(guī)律的創(chuàng)客課程教學(xué)模式還沒有真正成形。三是創(chuàng)客空間建設(shè)的技術(shù)化。創(chuàng)客教育誠然離不開新技術(shù)和新設(shè)備,但是盲目追求技術(shù)至上與工具盛宴,只會讓學(xué)校成為新技術(shù)的試驗(yàn)場。特別是在市場的推波助瀾之下,各級各類學(xué)校唯恐在新一輪教育技術(shù)競賽中失去先機(jī),紛紛試水人工智能、機(jī)器人、無人機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、增材制造(3D打?。?、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等高新科技。高新技術(shù)裝備拿來主義背后的創(chuàng)客教育,卻難于涌現(xiàn)學(xué)生原創(chuàng)性的科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明。

因此,我們有必要突破創(chuàng)客教育認(rèn)識的桎梏,澄清創(chuàng)客教育的本質(zhì),從而破解當(dāng)前我國創(chuàng)客教育研究與實(shí)施過程中存在的上述難題。美國學(xué)者馬丁尼茲(Sylvia Libow Martinez)和斯塔哲(Gray S.Stager)認(rèn)為,創(chuàng)客教育就是培養(yǎng)能利用各種技術(shù)手段與方法,把創(chuàng)意轉(zhuǎn)化成真實(shí)產(chǎn)品的創(chuàng)客人才(何克抗,2016)。鐘柏昌認(rèn)為,創(chuàng)客教育是以造物的形式培養(yǎng)青少年創(chuàng)客綜合實(shí)踐能力的一種工程教育(鐘柏昌,2016)。上述學(xué)者對創(chuàng)客教育的闡述回歸了創(chuàng)客概念的本義,回歸了創(chuàng)客教育人工造物的工程本質(zhì),也體現(xiàn)了創(chuàng)客教育的基本價(jià)值取向,即把學(xué)生培養(yǎng)成為能夠利用數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、增材制造技術(shù)、開源軟硬件技術(shù)等其他新興科技,有效地配置經(jīng)濟(jì)資源、社會資源、自然資源、知識資源等各類資源,有目的、有計(jì)劃、有組織地將自身的創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)樾路f、獨(dú)特且具有社會或個(gè)人價(jià)值的真實(shí)產(chǎn)品的工程科技創(chuàng)客。

三、創(chuàng)客工程教育:創(chuàng)客教育與工程教育深度融合

工程教育是根據(jù)一定社會要求和受教育者身心發(fā)展規(guī)律,由工程教育者有目的、有計(jì)劃、有組織地對受教育者身心施加全面系統(tǒng)影響,以達(dá)到培養(yǎng)工程科技人才的社會活動(王家忠等,2012)。工程教育旨在培養(yǎng)和造就改造世界、創(chuàng)造產(chǎn)品的工程師、工程技術(shù)專家或工程技術(shù)員。創(chuàng)客教育是指在全球創(chuàng)客運(yùn)動的蓬勃興起背景下,根據(jù)創(chuàng)客時(shí)代的社會要求和受教育者身心發(fā)展規(guī)律,由創(chuàng)客教育者有目的、有計(jì)劃、有組織地開展以人工造物為核心的創(chuàng)客學(xué)習(xí)實(shí)踐,以達(dá)到培養(yǎng)工程科技創(chuàng)客的社會活動。創(chuàng)客教育旨在培養(yǎng)將創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)造性產(chǎn)品的工程科技人才,即眾創(chuàng)時(shí)代的工程科技創(chuàng)客。

《全國企業(yè)創(chuàng)新調(diào)查年鑒2017》顯示,2016年,在全部調(diào)查對象中有60.9%的企業(yè)沒有開展創(chuàng)新活動,遠(yuǎn)高于歐盟15國44.3%的平均水平,此外還有4.5%的企業(yè)創(chuàng)新尚未成功或遭遇失?。ㄖ腥A人民共和國科學(xué)技術(shù)部,2018)。盡管近年來我國制造業(yè)企業(yè)自主創(chuàng)新活動逐年增多,但是制造業(yè)企業(yè)自主產(chǎn)品創(chuàng)新能力與工藝創(chuàng)新能力均有待提升。大部分接受過工程教育的畢業(yè)生,在制造業(yè)企業(yè)擔(dān)任工程師、工程技術(shù)專家或工程技術(shù)員。他們在沒有創(chuàng)新活動的制造業(yè)企業(yè)開展的工程實(shí)踐活動,顯然不具備創(chuàng)客運(yùn)動的基本特征,并非都能夠?qū)⒆陨淼膭?chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)樾路f、獨(dú)特的真實(shí)產(chǎn)品,因此,他們不完全都是創(chuàng)客時(shí)代的科技創(chuàng)客。當(dāng)前在我國各類學(xué)校的工程教育教學(xué)中,僅有少數(shù)學(xué)生基于科學(xué)技術(shù)研究、科技創(chuàng)新實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽等工程創(chuàng)新活動,將自身的創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂邪l(fā)明專利新穎性、創(chuàng)造性和實(shí)用性特征的原創(chuàng)產(chǎn)品。國家知識產(chǎn)權(quán)局“知識產(chǎn)權(quán)統(tǒng)計(jì)簡報(bào)”顯示,2018年,我國發(fā)明專利申請量、授權(quán)量分別為154.2萬件、43.2萬件,企業(yè)在國內(nèi)發(fā)明專利申請中所占比重為64.3%,由此可見企業(yè)是我國開展技術(shù)創(chuàng)新活動的主體,而高校師生進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新活動所占比重不高。因此,當(dāng)前創(chuàng)造范式還未成為我國工程教育的基本范式,工程教育也還不完全具備創(chuàng)客教育的基本特征。

工程教育與創(chuàng)客教育兩者既有區(qū)別又有聯(lián)系(見下表):工程教育側(cè)重于面向工科學(xué)生,通過發(fā)展其工程素養(yǎng)以培養(yǎng)智能時(shí)代的工程科技人才,倡導(dǎo)基于單一學(xué)科進(jìn)行基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí),注重引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)作品,教師是知識傳遞的主導(dǎo)者,學(xué)生是知識傳遞的接受者,班級授課制(課堂教學(xué))是工程教育的主要教學(xué)方式。創(chuàng)客教育側(cè)重于面向大眾,通過發(fā)展其創(chuàng)客素養(yǎng)以培養(yǎng)眾創(chuàng)時(shí)代的創(chuàng)客,倡導(dǎo)基于跨學(xué)科進(jìn)行創(chuàng)造的學(xué)習(xí),注重引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)意作品,教師是創(chuàng)客學(xué)習(xí)的服務(wù)者,學(xué)生是創(chuàng)意作品的創(chuàng)造者,創(chuàng)客項(xiàng)目學(xué)習(xí)是創(chuàng)客教育的主要學(xué)習(xí)方式。創(chuàng)客教育與工程教育在培養(yǎng)對象、培養(yǎng)目的、教育價(jià)值、教學(xué)方式、知識生產(chǎn)、學(xué)習(xí)產(chǎn)出、師生角色等方面存在顯著差異,因此,創(chuàng)客教育不能完全等同于工程教育。但是兩者又存在共同點(diǎn),工程教育培養(yǎng)的工科學(xué)生部分成長為企業(yè)的卓越工程師,他們是自主創(chuàng)新型企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新主體,大都屬于眾創(chuàng)時(shí)代的工程科技創(chuàng)客,部分工科學(xué)生在基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)中自主開展技術(shù)創(chuàng)新活動,他們創(chuàng)作的作品往往也是優(yōu)秀的創(chuàng)客作品或產(chǎn)品。

工程教育的理想是培養(yǎng)和造就高創(chuàng)造性的工程科技人才,創(chuàng)客教育與工程教育的價(jià)值取向在創(chuàng)造性工程科技人才培養(yǎng)方面殊途同歸。創(chuàng)客教育為工程教育從工程范式向創(chuàng)造范式轉(zhuǎn)型,提供了創(chuàng)新教育的新思維和新路徑。因此,我們基于創(chuàng)客教育與工程教育深度融合的視角,提出“創(chuàng)客工程教育”(Maker Engineering Education)這一新概念。創(chuàng)客工程教育的基本理念是將“開源、分享、實(shí)踐、創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)” 的創(chuàng)客文化基因,植入全民創(chuàng)客運(yùn)動之中,運(yùn)用新一代信息技術(shù)、增材制造技術(shù)、開源軟硬件技術(shù)以及其他新興科技融入到工程教育的改革與實(shí)踐之中,以培養(yǎng)具有創(chuàng)客素養(yǎng)的工程科技人才。

創(chuàng)客教育是以培養(yǎng)具有創(chuàng)客素養(yǎng)的創(chuàng)客為主要目標(biāo)的一種新型教育模式,而創(chuàng)客工程教育是一種新型的創(chuàng)客教育模式,是指以創(chuàng)意、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)型工程科技人才培養(yǎng)為主要目標(biāo)的全面工程教育(Total Engineering Education)(涂善東,2007),其涵蓋整個(gè)工程教育體系,覆蓋從小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)本科到研究生教育的各個(gè)教育階段。創(chuàng)客教育注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)客精神和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)客素養(yǎng),旨在面向創(chuàng)新型國家建設(shè)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才;而創(chuàng)客工程教育則以學(xué)生造物為中心,強(qiáng)調(diào)在產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)構(gòu)建中培養(yǎng)工匠精神、設(shè)計(jì)思維、創(chuàng)造性、批判性思維和實(shí)踐智慧等創(chuàng)客核心素養(yǎng),并著力發(fā)展科學(xué)、工程、技術(shù)、信息、人文和藝術(shù)等綜合素養(yǎng),旨在培養(yǎng)適應(yīng)新工業(yè)革命與制造強(qiáng)國建設(shè)需要的工程科技創(chuàng)客。相對于創(chuàng)客教育與工程教育,創(chuàng)客工程教育側(cè)重于面向大眾(工科學(xué)生為主),通過發(fā)展其創(chuàng)客素養(yǎng)、綜合素養(yǎng)以培養(yǎng)工程科技創(chuàng)客,倡導(dǎo)基于超學(xué)科進(jìn)行造物的學(xué)習(xí),注重引導(dǎo)學(xué)生通過開展創(chuàng)客工程項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動實(shí)現(xiàn)作品的創(chuàng)作或產(chǎn)品的創(chuàng)造。創(chuàng)客工程教育的教師是眾創(chuàng)時(shí)代的共教、共學(xué)和共創(chuàng)者,學(xué)生則是眾創(chuàng)時(shí)代的創(chuàng)意、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)者。

四、創(chuàng)客工程教育的本質(zhì)、目的和價(jià)值

關(guān)于創(chuàng)工程客教育的內(nèi)涵,可以從教育本質(zhì)、教育目的和教育價(jià)值三個(gè)維度去理解。從教育本質(zhì)的維度看,創(chuàng)客工程教育是激發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)、自我發(fā)展和自我實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)客教育;從教育目的的維度看,創(chuàng)客工程教育是以培養(yǎng)工程科技創(chuàng)客為目的一種新型創(chuàng)客教育模式;從教育價(jià)值的維度看,創(chuàng)客工程教育是以發(fā)展學(xué)生創(chuàng)客核心素養(yǎng)與綜合素養(yǎng)為主的一種新型教育模式。

1.創(chuàng)客工程教育的本質(zhì)

教育的本質(zhì)在于引導(dǎo)人認(rèn)識自己,實(shí)現(xiàn)自己,既成為社會的人,也成為他自己(陳怡,2005)。創(chuàng)客工程教育旨在用創(chuàng)客文化、理念和方式去改造傳統(tǒng)的工程教育。因此,創(chuàng)客工程教育的本質(zhì)在于喚醒學(xué)生的文化自覺、向?qū)W的生命與創(chuàng)造的靈魂,其本質(zhì)不在于“外鑠”,而是對于生命“自覺”的喚醒。一是喚醒學(xué)生“原初本性”的文化自覺,讓學(xué)生置身于“開源、分享、實(shí)踐、創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”的創(chuàng)客文化中發(fā)現(xiàn)自我。二是喚醒學(xué)生“現(xiàn)實(shí)生命”的向?qū)W自覺,讓學(xué)生在主動學(xué)習(xí)、自由探究、溝通協(xié)作、創(chuàng)新實(shí)踐和對話共享的創(chuàng)客行動之中發(fā)展自我。三是喚醒學(xué)生“自我實(shí)現(xiàn)”的創(chuàng)造自覺,讓學(xué)生在人工造物即新產(chǎn)品、系統(tǒng)和服務(wù)的創(chuàng)意、創(chuàng)新和創(chuàng)造之中實(shí)現(xiàn)自我(馮現(xiàn)冬,2016)。創(chuàng)客工程教育讓學(xué)生既實(shí)現(xiàn)其個(gè)性的發(fā)展、內(nèi)心的豐盈和生命的成長,又讓學(xué)生回歸人的自由、創(chuàng)造的本性,并且為社會創(chuàng)造新的價(jià)值,進(jìn)而提升人的生命品質(zhì)。

2.創(chuàng)客工程教育的目的

教育的目的在于培養(yǎng)個(gè)體的、社會的和歷史的人。創(chuàng)客工程教育的目的則是在全球化、智慧經(jīng)濟(jì)與互聯(lián)網(wǎng)信息時(shí)代背景下,面向創(chuàng)新型國家建設(shè)與制造強(qiáng)國戰(zhàn)略培養(yǎng)具有“工匠精神、設(shè)計(jì)思維、創(chuàng)造性、批判性思維、實(shí)踐智慧”等創(chuàng)客核心素養(yǎng)的工程科技創(chuàng)客。其中工匠精神是工程科技創(chuàng)客造物的靈魂,培養(yǎng)其工匠精神,工程科技創(chuàng)客們才會在造物中做到敬業(yè)(無私奉獻(xiàn)、嚴(yán)謹(jǐn)專注)、精業(yè)(精益求精、一絲不茍)和創(chuàng)業(yè)(開拓創(chuàng)新、止于至善)。設(shè)計(jì)思維(Design Thinking)是工程科技創(chuàng)客造物的方法,培養(yǎng)工程科技創(chuàng)客的設(shè)計(jì)思維,就是使其能夠利用設(shè)計(jì)師的敏感性和思維方法,通過“用同理心思考用戶需求、捕捉機(jī)會定義真實(shí)問題、創(chuàng)意構(gòu)思問題解決方案、設(shè)計(jì)與制作產(chǎn)品原型、測試改進(jìn)并持續(xù)優(yōu)化”的創(chuàng)造性問題解決過程,最終實(shí)現(xiàn)問題的創(chuàng)新解決或產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)(閆寒冰等,2017)。創(chuàng)造性和批判性思維是工程科技創(chuàng)客造物的品質(zhì),培養(yǎng)工程科技創(chuàng)客的創(chuàng)造性,主要是指培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性人格,進(jìn)而發(fā)展其創(chuàng)造性問題解決能力;培養(yǎng)工程科技創(chuàng)客的批判性思維,主要是指培養(yǎng)其“解釋、分析、評估、推論、說明和自我調(diào)控”的批判性思維核心技能,以及“探索真理、思想開放、分析性、系統(tǒng)性、自信和好奇”的批判精神(黃朝陽,2010)。實(shí)踐智慧是工程科技創(chuàng)客造物的手段,通過培養(yǎng)工程科技創(chuàng)客的實(shí)踐理性、向善的技藝、促進(jìn)學(xué)生內(nèi)在的自我創(chuàng)造,來培育其復(fù)雜問題解決的實(shí)踐智慧(鄭燕林等,2017)。

3.創(chuàng)客工程教育的價(jià)值

創(chuàng)客工程教育的價(jià)值在于發(fā)展工程科技創(chuàng)客的核心素養(yǎng)。通過對國內(nèi)外眾多知名創(chuàng)客的學(xué)習(xí)與成長歷程深入分析,我們發(fā)現(xiàn)工程科技創(chuàng)客在造物實(shí)踐中,不僅要以科學(xué)精神探究工程技術(shù)問題、以工匠精神進(jìn)行產(chǎn)品持續(xù)改進(jìn)、以創(chuàng)業(yè)精神開拓產(chǎn)品應(yīng)用市場;而且還需要終生的學(xué)習(xí)能力自主建構(gòu)跨學(xué)科知識,高水平的創(chuàng)造性思維、創(chuàng)造性人格以及批判性思維進(jìn)行產(chǎn)品的發(fā)明創(chuàng)造,以人為本的設(shè)計(jì)思維進(jìn)行產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì);同時(shí)還應(yīng)具有科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、信息素養(yǎng)、人文素養(yǎng)和藝術(shù)素養(yǎng)等綜合素養(yǎng),從而以科學(xué)精神、技術(shù)理性、工程思維、信息意識、人文情懷、藝術(shù)底蘊(yùn)進(jìn)行工程科技產(chǎn)品的創(chuàng)意、創(chuàng)造和創(chuàng)新。

因此,我們認(rèn)為創(chuàng)客素養(yǎng)主要由“自我認(rèn)識與調(diào)控”一個(gè)個(gè)體領(lǐng)域素養(yǎng),“交流溝通、團(tuán)隊(duì)合作”兩個(gè)人際領(lǐng)域素養(yǎng),“工程、科學(xué)與技術(shù)素養(yǎng)”“人文社會科學(xué)與藝術(shù)素養(yǎng)”“數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)”三個(gè)基礎(chǔ)領(lǐng)域素養(yǎng),“科學(xué)精神、工匠精神、企業(yè)家精神、分享精神”四個(gè)意識領(lǐng)域素養(yǎng),以及“自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)造性、設(shè)計(jì)思維、批判性思維、實(shí)踐智慧”五個(gè)認(rèn)知領(lǐng)域素養(yǎng)共同組成。創(chuàng)客素養(yǎng)中的“工匠精神”“設(shè)計(jì)思維”“創(chuàng)造性”與“批判性思維”“實(shí)踐智慧”分別是工程科技創(chuàng)客造物的靈魂、方法、品質(zhì)和手段,因此,亦是工程科技創(chuàng)客造物的核心素養(yǎng),簡稱創(chuàng)客核心素養(yǎng)。

五、創(chuàng)客工程教育發(fā)展策略

1.創(chuàng)客工程教育的課程觀

自古到今,科學(xué)經(jīng)歷了“統(tǒng)一——分化——綜合”的發(fā)展軌跡,這一軌跡實(shí)際上反映了人類對客觀世界認(rèn)識方式深刻程度的變化,而這直接決定了創(chuàng)客工程教育教學(xué)內(nèi)容的選擇:現(xiàn)代工程不僅包括科學(xué)技術(shù)層面的要求,還需考慮社會、經(jīng)濟(jì)、文化、環(huán)境、生態(tài)、倫理等非科學(xué)技術(shù)層面的因素,而這需要多主體、多學(xué)科、多領(lǐng)域的共同參與、協(xié)作與對話(趙婷婷等,2005)。因此,創(chuàng)客課程理應(yīng)跨越學(xué)科之間的藩籬,打破專業(yè)之間的壁壘,適應(yīng)科學(xué)綜合化和現(xiàn)代工程技術(shù)發(fā)展的要求,讓學(xué)生融合不同學(xué)科專業(yè)的科學(xué)知識、技術(shù)知識、工程知識和人文社科知識,系統(tǒng)性與創(chuàng)造性地解決現(xiàn)代工程問題。

創(chuàng)客工程教育的課程是指創(chuàng)客造物的產(chǎn)品開發(fā)全生命周期中相關(guān)的各類課程,主要有創(chuàng)意構(gòu)思類課程、創(chuàng)新設(shè)計(jì)類課程、加工制造類課程和分享傳媒類課程。創(chuàng)意構(gòu)思類課程主要有文化創(chuàng)意、藝術(shù)創(chuàng)意、電子創(chuàng)意、機(jī)構(gòu)創(chuàng)意類課程;創(chuàng)新設(shè)計(jì)類課程主要有三維設(shè)計(jì)、材料設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)、土木設(shè)計(jì)、藝術(shù)設(shè)計(jì)類課程;加工制造類課程主要有3D打印、數(shù)控加工、機(jī)械加工、激光切割、陶藝制作、電子制作、木材加工類課程;分享傳媒類課程主要有動畫制作、影視編導(dǎo)、平面設(shè)計(jì)等課程。創(chuàng)客課程的建設(shè)需要遵循以下原則:一是課程目標(biāo)以全面發(fā)展學(xué)生創(chuàng)客核心素養(yǎng)為主旨,注重學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、人文素養(yǎng)、藝術(shù)素養(yǎng)和信息素養(yǎng)的全面發(fā)展,注重科學(xué)精神、工匠精神、創(chuàng)業(yè)精神和分享精神的協(xié)同培養(yǎng),注重學(xué)習(xí)能力、設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力、獨(dú)立思考能力和自我管理能力的整體提升。二是課程內(nèi)容以超學(xué)科知識為核心,打破原有的課程界限和框架,創(chuàng)設(shè)綜合性的創(chuàng)客課程,使通識教育與專業(yè)教育互為支撐,使科學(xué)工程技術(shù)知識與人文社會科學(xué)知識相互交叉、滲透和融合。三是課程實(shí)施以真實(shí)且具有挑戰(zhàn)性、復(fù)雜性的創(chuàng)客項(xiàng)目為載體,開展基于創(chuàng)客項(xiàng)目的學(xué)習(xí)。四是課程評價(jià)以創(chuàng)客學(xué)習(xí)成效評價(jià)為導(dǎo)向,構(gòu)建基于創(chuàng)客教學(xué)過程的形成性評價(jià)和基于創(chuàng)客學(xué)習(xí)成果產(chǎn)出的終結(jié)性評價(jià)相結(jié)合的多元化評價(jià)機(jī)制。

2.創(chuàng)客工程教育的教學(xué)觀

創(chuàng)客教學(xué)是指在創(chuàng)客教學(xué)過程中,學(xué)生在創(chuàng)客型教師的指導(dǎo)下,通過以“自主、探究、設(shè)計(jì)、創(chuàng)造、合作、對話”為特征的學(xué)習(xí)方式,對當(dāng)前教學(xué)內(nèi)容中的主要知識點(diǎn)進(jìn)行自主性、探究性、創(chuàng)造性和合作性學(xué)習(xí),從而完成產(chǎn)品創(chuàng)造的一種“知、行、思、創(chuàng)”教學(xué)方式。創(chuàng)客教學(xué)的核心特征是回歸生活、學(xué)無邊界、知行合一、學(xué)思結(jié)合、研創(chuàng)交融和造物致新。創(chuàng)客教學(xué)的基本原則是關(guān)注學(xué)生個(gè)體生命的心靈成長,關(guān)注學(xué)生創(chuàng)客素養(yǎng)的個(gè)性化發(fā)展,引導(dǎo)學(xué)生在創(chuàng)客文化自覺中發(fā)現(xiàn)自我,在回歸生活世界的創(chuàng)新實(shí)踐中發(fā)展自我,在回歸個(gè)體本能的價(jià)值創(chuàng)造中實(shí)現(xiàn)和超越自我。創(chuàng)客工程教育的教學(xué)理念主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:

一是創(chuàng)客工程教育的創(chuàng)客教學(xué)從“教會學(xué)生建構(gòu)知識”轉(zhuǎn)向“引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造產(chǎn)品”。創(chuàng)客教學(xué)堅(jiān)持以學(xué)生為中心,關(guān)注學(xué)生的情感體驗(yàn)、人格養(yǎng)成和生命成長。創(chuàng)客教學(xué)過程不僅是學(xué)生主動完成學(xué)科知識意義的建構(gòu)過程,而且是在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)造的真實(shí)情境中建構(gòu)知識的同時(shí),進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、喚醒學(xué)生創(chuàng)造潛能和樹立學(xué)生創(chuàng)新自信的過程。

二是創(chuàng)客工程教育的創(chuàng)客教學(xué)從“促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化全面發(fā)展”轉(zhuǎn)向“發(fā)展學(xué)生創(chuàng)客核心素養(yǎng)”。創(chuàng)客核心素養(yǎng)使得創(chuàng)客工程教育的目標(biāo)更加務(wù)實(shí)和更具指向性,變革創(chuàng)客工程教育的學(xué)習(xí)方式與教學(xué)模式,從學(xué)科知識本位、教師教學(xué)為中心向創(chuàng)客素養(yǎng)本位、學(xué)生創(chuàng)造為中心轉(zhuǎn)型,真正將創(chuàng)客核心素養(yǎng)融入學(xué)習(xí)內(nèi)容與教學(xué)過程,融入真實(shí)問題解決和社會化實(shí)踐的教學(xué)情境之中,以發(fā)展學(xué)生的工匠精神、設(shè)計(jì)思維、創(chuàng)造性、批判性思維和實(shí)踐智慧。

三是創(chuàng)客工程教育的創(chuàng)客教學(xué)從“他組織單學(xué)科的個(gè)人記憶性學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)向“自組織超學(xué)科的團(tuán)隊(duì)合作性學(xué)習(xí)”?;趨f(xié)作、實(shí)踐、創(chuàng)造、互動和分享的創(chuàng)客文化,倡導(dǎo)多專業(yè)支持、超學(xué)科合作、師生深度互動的創(chuàng)客學(xué)習(xí)。積極引導(dǎo)學(xué)生開展自組織超學(xué)科的團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí),給予大學(xué)生創(chuàng)客課程選擇的自主權(quán)、創(chuàng)客學(xué)習(xí)時(shí)空的自由度,使得不同學(xué)科與專業(yè)、不同學(xué)校與年級,甚至不同教育領(lǐng)域(本科院校、高職院校、中小學(xué))的學(xué)生,靈活開展基于跨學(xué)科專業(yè)、跨學(xué)校年級以及跨教育領(lǐng)域的創(chuàng)客學(xué)習(xí)。同時(shí),系統(tǒng)性設(shè)計(jì)和研發(fā)以學(xué)生全人發(fā)展為中心的成長式創(chuàng)客項(xiàng)目、以學(xué)生興趣發(fā)展為中心的融合式創(chuàng)客項(xiàng)目、以學(xué)生能力發(fā)展為中心的挑戰(zhàn)式創(chuàng)客項(xiàng)目。

3.創(chuàng)客工程教育的環(huán)境觀

創(chuàng)客教育的環(huán)境包括家庭環(huán)境、學(xué)校環(huán)境和社會環(huán)境,其主要學(xué)習(xí)環(huán)境是創(chuàng)客空間。創(chuàng)客空間是創(chuàng)客進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)與研發(fā)的重要平臺,是能夠讓學(xué)生積極、主動、有效地在產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)到實(shí)施運(yùn)行的全生命周期中,持續(xù)開展創(chuàng)新、實(shí)踐、共享、協(xié)作和對話的開放性個(gè)人-集體、線上-線下學(xué)習(xí)空間(陳鵬,2016b)。

基于創(chuàng)客核心素養(yǎng)建立創(chuàng)客空間一般需要遵循以下原則:在認(rèn)知層面,積極創(chuàng)設(shè)支持學(xué)生解決復(fù)雜的社會化真實(shí)問題的環(huán)境與機(jī)會,將設(shè)計(jì)思維與創(chuàng)造性思維品質(zhì)融入創(chuàng)客教學(xué)的全過程,以全面培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維與創(chuàng)造性問題解決能力。在元認(rèn)知層面,積極提供動態(tài)評價(jià)、行動反思和合作學(xué)習(xí)的環(huán)境和機(jī)會,以發(fā)展學(xué)生自我管理與調(diào)控能力、批判性思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在社會文化層面,積極創(chuàng)建支持學(xué)生發(fā)展社會交互與跨領(lǐng)域、跨文化、跨學(xué)科、跨專業(yè)和跨年級交流的環(huán)境與機(jī)會,以促進(jìn)知識有意義建構(gòu)和產(chǎn)品有挑戰(zhàn)性的自由創(chuàng)造。在生產(chǎn)力層面,基于產(chǎn)品研發(fā)的全生命周期設(shè)計(jì)個(gè)性化學(xué)習(xí)空間,營造契合產(chǎn)品創(chuàng)新工作場域與工作過程的真實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境。在技術(shù)層面,積極利用信息技術(shù)、增材制造技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)及人工智能技術(shù)在內(nèi)的新興技術(shù),重構(gòu)學(xué)習(xí)環(huán)境與建設(shè)教學(xué)資源,基于學(xué)校學(xué)習(xí)者、教育者和社會泛在學(xué)習(xí)者共同參與的深度交流與互動,建立物理世界與虛擬世界有機(jī)融合的混合式、個(gè)性化、定制化、智能化學(xué)習(xí)環(huán)境。

六、推進(jìn)創(chuàng)客教育的實(shí)踐原則

1.工程性原則:基于大工程觀推進(jìn)創(chuàng)客教育

雖然隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展,工程的定義在不斷發(fā)展、豐富和更新,但是其以實(shí)踐性、綜合性和創(chuàng)造性為核心的本質(zhì)特征始終未變(陳鵬,2016a)。創(chuàng)客工程教育的工程性體現(xiàn)在它具有綜合性、實(shí)踐性和創(chuàng)造性。創(chuàng)客運(yùn)動中人們正是應(yīng)用以信息技術(shù)為代表的新興科技和創(chuàng)新工具,通過創(chuàng)造新產(chǎn)品來推動社會的快速發(fā)展,而學(xué)生創(chuàng)造產(chǎn)品本身就是一種綜合性、實(shí)踐性和創(chuàng)造性的科技創(chuàng)新、技術(shù)集成和工程實(shí)踐活動。學(xué)生在產(chǎn)品創(chuàng)造過程中需要打破學(xué)科邊界,綜合運(yùn)用多學(xué)科的知識來解決綜合性、復(fù)雜性和實(shí)踐性的社會生活問題。創(chuàng)客工程教育的工程性決定了創(chuàng)客型工程科技人才應(yīng)該具備大工程觀,這既是新工業(yè)革命背景下科技發(fā)展的趨勢、學(xué)科交融的必然,也是社會發(fā)展的需求。創(chuàng)客工程教育的大工程觀,是指以責(zé)任意識為導(dǎo)向的操作綜合、價(jià)值綜合和審美綜合的統(tǒng)一,是思維整體性和實(shí)踐可行性的統(tǒng)一,也是工程與科學(xué)、藝術(shù)、管理、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、文化的統(tǒng)一(王雪峰等,2006)。

2.層次性原則:分類培養(yǎng)推進(jìn)創(chuàng)客工程教育

K-12工程教育是指小學(xué)、中學(xué)教育階段學(xué)生的工程意識與工程能力培養(yǎng),其構(gòu)成了工程教育體系的底層架構(gòu),是高等工程教育的基石和前提(劉華等,2014)。K-12創(chuàng)客工程教育應(yīng)注重中小學(xué)生對工程設(shè)計(jì)的科學(xué)、技術(shù)認(rèn)知和動腦、動手能力的培養(yǎng),重點(diǎn)在于培養(yǎng)后備工程科技人才的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識。本科工程科技人才是我國工程科技人才的關(guān)鍵力量,本科創(chuàng)客工程教育應(yīng)注重大學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng),重點(diǎn)在于培養(yǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)型工程科技人才的設(shè)計(jì)思維和實(shí)踐智慧。碩士和博士工程科技人才是創(chuàng)新型國家建設(shè)和制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的核心力量,碩士和博士創(chuàng)客工程教育應(yīng)注重面向重大工程問題的工程設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng),重點(diǎn)在于培養(yǎng)產(chǎn)品研發(fā)型工程科技人才的復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)能力、批判性思維、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性人格。發(fā)展創(chuàng)客工程教育模式,國家層面需要做好各類創(chuàng)客工程教育的頂層設(shè)計(jì),構(gòu)筑以發(fā)展各類學(xué)生核心素養(yǎng)為核心的全面創(chuàng)客工程教育的生態(tài)體系,重視創(chuàng)客工程教育各階段的關(guān)聯(lián)性和銜接性,注重各類創(chuàng)客工程教育的協(xié)同推進(jìn)和良性互動。

3.開放性原則:協(xié)同開放推進(jìn)創(chuàng)客工程教育

開源與分享是創(chuàng)客文化的基因之一,移動互聯(lián)讓學(xué)生可以隨時(shí)隨地自由對話、分享和協(xié)作?;ヂ?lián)網(wǎng)開啟了一個(gè)人人相連、人物相連、物物相連的世界,知識、技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和物品在線上線下自由流動、激蕩和交融,學(xué)生在線上線下不僅可以互相學(xué)習(xí)創(chuàng)新知識、協(xié)同開展創(chuàng)客項(xiàng)目、共享學(xué)習(xí)資源與工具、展示創(chuàng)客成果和分享創(chuàng)造過程,還可以購置標(biāo)準(zhǔn)零部件、定制非標(biāo)零部件和眾籌融資創(chuàng)業(yè)。

創(chuàng)客教育的開放性表現(xiàn)為創(chuàng)客項(xiàng)目、創(chuàng)客實(shí)踐、創(chuàng)客空間的開放性。創(chuàng)客項(xiàng)目的開放性體現(xiàn)在創(chuàng)客項(xiàng)目主題來源于生活,致力于為社會實(shí)際問題提供最佳的解決方案,提升人的生命質(zhì)量,創(chuàng)造人們的新生活,學(xué)生可以結(jié)合自己的專業(yè)背景、研究志趣和個(gè)人稟賦,自主選擇自己樂于實(shí)施的創(chuàng)客項(xiàng)目。創(chuàng)客實(shí)踐既可以是新概念、新思想、新理論的創(chuàng)新實(shí)踐,也可以是新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品的研發(fā)實(shí)踐。創(chuàng)客空間的開放性體現(xiàn)在時(shí)間、空間和資源的開放共享,基于創(chuàng)客項(xiàng)目學(xué)生可以在創(chuàng)客空間里自由開展個(gè)性化、多樣化的創(chuàng)客實(shí)踐活動,社會創(chuàng)客空間面向社會公眾開放,學(xué)校創(chuàng)客面向所有學(xué)生開放,創(chuàng)客可以在創(chuàng)客空間里自由對話、協(xié)作和創(chuàng)造。各式各樣的創(chuàng)客活動也是完全開放的,面向全球創(chuàng)客舉行的制匯節(jié)、創(chuàng)客馬拉松、創(chuàng)客嘉年華等創(chuàng)客文化活動,尊重、包容、接納、呵護(hù)每一個(gè)學(xué)生的生命成長、創(chuàng)造過程以及每一項(xiàng)創(chuàng)新成果。

創(chuàng)客工程教育是新工業(yè)革命背景下社會、教育和文化互動的產(chǎn)物,必然要求社會、學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和政府等多元主體協(xié)同推進(jìn)。創(chuàng)客工程教育以內(nèi)聚耦合的方式將學(xué)術(shù)界創(chuàng)客教育、產(chǎn)業(yè)界創(chuàng)客教育、社會創(chuàng)客教育三者有機(jī)鏈接起來,形成多維度、多主體和多要素協(xié)同并螺旋上升的新型教育結(jié)構(gòu)(楊剛,2016b),得以整合全社會創(chuàng)客教育資源,從而協(xié)同培養(yǎng)工程科技創(chuàng)客。

4.人本性原則:以人為本推進(jìn)創(chuàng)客工程教育

創(chuàng)客工程教育的本質(zhì)決定了創(chuàng)客工程教育需要堅(jiān)守以人為本的價(jià)值取向。創(chuàng)造是人與世俱來的本性,是人類認(rèn)識自然、改造世界、創(chuàng)造事業(yè)、創(chuàng)造生活的自主性行為。當(dāng)個(gè)體的心靈自由時(shí),個(gè)體就能夠自由地表達(dá)自己的思想,自主地塑造自己的人格,表現(xiàn)出極高的創(chuàng)造性水平(寇冬泉等,2003)。為了引導(dǎo)學(xué)生的全面自由個(gè)性化發(fā)展,創(chuàng)客教育應(yīng)尊重工科學(xué)生的個(gè)性與自由,保持和發(fā)展學(xué)生的好奇心與想象力,擴(kuò)大學(xué)生更多的學(xué)習(xí)自主權(quán),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意創(chuàng)新創(chuàng)造欲望,實(shí)施柔性化、個(gè)性化和多元化的人才培養(yǎng)模式,通過指導(dǎo)學(xué)生自主開展超學(xué)科的創(chuàng)客項(xiàng)目,來激勵學(xué)生創(chuàng)造有意義的創(chuàng)客學(xué)習(xí)經(jīng)歷,讓學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性得到最大限度的激發(fā)。創(chuàng)建超學(xué)科創(chuàng)客空間,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)科專業(yè)和興趣愛好,在創(chuàng)客空間里以創(chuàng)客項(xiàng)目為載體開展自主創(chuàng)新實(shí)踐活動。

5.生活性原則:根植生活推進(jìn)創(chuàng)客工程教育

教育是發(fā)展人的生命、生存和生活,實(shí)現(xiàn)人的價(jià)值,引領(lǐng)人類文明進(jìn)步的社會活動過程(羅崇敏,2013)。創(chuàng)客教育要體現(xiàn)教育的本質(zhì),把生命教育、生存教育和生活教育融入創(chuàng)造活動過程,使得工科學(xué)生在創(chuàng)意、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐中,發(fā)展創(chuàng)客素養(yǎng)、探尋生命意義、培養(yǎng)生存技能、提升生活品質(zhì)、體驗(yàn)創(chuàng)造快樂、獲得心靈自由、追求人生幸福。陶行知先生提出“生活即教育”“社會即學(xué)?!焙?“教學(xué)做合一”的教育思想(唐迅,1999),揭示了教育的生活價(jià)值與生活的教育意義,強(qiáng)調(diào)社會與學(xué)校的相互協(xié)同、教學(xué)做的有機(jī)統(tǒng)一。工程師的使命在于改變世界與創(chuàng)造生活,提升人們的生活質(zhì)量和生命品質(zhì)。創(chuàng)客工程教育生態(tài)系統(tǒng)理應(yīng)根植于現(xiàn)實(shí)的生活之中,一方面讓受教育者在根植于生活的“知、行、思、創(chuàng)”中學(xué)會生存、學(xué)會生活、學(xué)會合作、學(xué)會關(guān)心、學(xué)會發(fā)展和學(xué)會創(chuàng)造;另一方面社會生活能夠?yàn)槭芙逃咛峁┱鎸?shí)的學(xué)習(xí)情境、創(chuàng)造的物理對象和協(xié)同的教育主體。創(chuàng)客工程教育需要社會、學(xué)校和家庭的相互協(xié)同,為其提供協(xié)同的教育生態(tài)環(huán)境。創(chuàng)客工程教育是社會、學(xué)校和家庭協(xié)調(diào)互動的全面工程教育,社會為創(chuàng)客工程教育提供了賴于生存的政治、經(jīng)濟(jì)和文化環(huán)境,同時(shí)學(xué)生人工造物面向的正是社會的實(shí)際需求,創(chuàng)客工程教育的實(shí)踐活動在社會創(chuàng)客空間與學(xué)校創(chuàng)客空間并行發(fā)生,因此,社會即是創(chuàng)客工程教育的學(xué)校。創(chuàng)客工程教育倡導(dǎo)在“知、行、思、創(chuàng)”中回歸學(xué)生的生活世界,整合各學(xué)科知識,讓學(xué)生全身心投入到真實(shí)問題解決的綜合實(shí)踐中,最終目的是發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)客核心素養(yǎng)。

七、總結(jié)

隨著新工業(yè)革命背景下創(chuàng)客運(yùn)動的蓬勃興起,為了適應(yīng)新工業(yè)革命的需要,工程教育范式由技術(shù)范式、科學(xué)范式、工程范式向創(chuàng)造范式轉(zhuǎn)型(陳鵬,2016a)。創(chuàng)客工程教育是創(chuàng)客運(yùn)動的蓬勃興起與工程教育范式轉(zhuǎn)型背景下,工程教育與創(chuàng)客教育深度融合的應(yīng)然選擇。創(chuàng)客工程教育為我國工程教育走出創(chuàng)新性與實(shí)踐性缺位的困境,提供了一種具有可行性、創(chuàng)造性和實(shí)用性的教育形態(tài)。創(chuàng)客工程教育模式契合科技革命與產(chǎn)業(yè)革命的時(shí)代需求,符合工程科技人才的成長規(guī)律。推行創(chuàng)客工程教育模式將為我國創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、“中國制造2025”制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的實(shí)施,培養(yǎng)和造就一大批具有創(chuàng)客素養(yǎng)的創(chuàng)意、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)型工程科技人才。誠然,創(chuàng)客工程教育作為一種新型的教育模式,還處于初步實(shí)踐與探索階段,目前還尚未形成系統(tǒng)的創(chuàng)客工程教育理論體系,因此,深入推進(jìn)創(chuàng)客工程教育還需要扎根中國教育大地,以創(chuàng)客教育的創(chuàng)造精神和育人情懷,開展持之以恒的創(chuàng)新研究和知行合一的實(shí)踐探索。

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收稿日期 2018-12-25 責(zé)任編輯 田黨瑞

Abstract: With the advent of the era of intellectualization, can Chinas engineering education support Made-in-China to meet the challenges of a new round of Industrial Revolution centered on intelligent manufacturing? Can we train and bring up a large number of creative engineering science and technology talents with independent innovation ability and practical ability? This is an unavoidable proposition of the times. This article proposes the concept of maker education towards China Manufacturing 2025 to transform Chinas engineering education model, providing an operational solution for the practical problems of engineering education in China. Based on the perspective of the deep integration of maker education and engineering education, a new concept of maker engineering education is proposed. The basic idea of maker engineering education is to integrate the maker culture gene of “open source, sharing, practice, creativity, innovation and entrepreneurship” into the reform and practice of engineering education in order to cultivate engineering science and technology talents with maker literacy. The essence of maker engineering education is to awaken the soul consciousness of students life and creation. The aim of maker engineering education is to cultivate engineering technology makers with core qualities such as craftsman spirit, design thinking, creativity, critical thinking and practical wisdom, which are oriented to the strategy of building an innovative country and building a strong manufacturing country. The value of maker engineering education lies in the development of the core literacy of the maker of engineering science and technology. Therefore, the development strategy of maker engineering education should reflect the development concept of maker engineering education from the three dimensions of curriculum view, teaching view and environmental view, and promote maker engineering education implementation based on practical principles and large engineering concept, with classification training, collaborative openness, and rooted life.?

Keywords: Maker Engineering Education; Maker Education; Engineering Education; Deep Integration; Conceptual Connotation

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