【正文】
是學生在創(chuàng)造性的設計實踐活動中,工程設計能力與實踐能力得到錘煉,創(chuàng)造力得到全面開發(fā)。在基于創(chuàng)造的學習過程中,學生不再是被動的知識接受者和消費者,而是主動的知識應用者與產品創(chuàng)造者;教師不再是知識的傳播者,而是學習環(huán)境的設計者、學習過程的調控者、學習活動的組織者和學習質量的提升者(HartnellYoung et al.,2008)。圖2中的8個學習環(huán)節(jié)在知(認知)、思(思考)、行(實踐)、創(chuàng)(創(chuàng)意、創(chuàng)造、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè))、評(評價)的指引下不斷循環(huán)迭代,構成一個完整的創(chuàng)客學習環(huán),而學習者的自主性與創(chuàng)造性是確保這個學習環(huán)持續(xù)運行下去的關鍵要素。其次,提出多種創(chuàng)意構思,并繪制設計草圖,對初步設計方案進行分析、比較、綜合和優(yōu)化。(5)設計優(yōu)化制作完實物樣機非標準零部件,采購實物樣機的標準零部件和電氣控制元器件,根據三維數字化虛擬樣機裝配工程圖,進行實物樣機的裝配、調試和測試。(2)創(chuàng)客學習共同體創(chuàng)客工程坊是虛實結合的創(chuàng)客學習課堂,建立線上線下、個體集體的交互式學習空間,不僅為學習者提供線上學習的虛擬網絡環(huán)境和線下學習的真實物理環(huán)境,而且為學習者提供學習資源、創(chuàng)新工具、制作設備、制度保障和經費支持。天工創(chuàng)客空間的前身為2007年設立的“快速成型實驗室”、2009年設立的“三維數字化創(chuàng)新設計工作室”和2012年設立的“數字化產品開發(fā)工程坊”。創(chuàng)客學習有別于以考試為主要評價方式的理論課程學習,理論課程考試可以通過考前突擊獲得優(yōu)良成績,而相對復雜的創(chuàng)客項目則需要學生投入大量的時間和精力,進行市場調查、創(chuàng)意構思、設計優(yōu)化、樣機制作和測試迭代,并且需要在整個創(chuàng)客學習過程中,不斷完成項目相關理論與實踐知識的主動建構,才能確保研發(fā)產品的成功研制。另一方面是學生自己對創(chuàng)客學習的方式不太了解,沒有耐心和信心開展創(chuàng)客項目實踐。以熔融沉積3D打印機項目為例,項目負責人是機械類專業(yè)的本科生,受創(chuàng)客導師的引導和激勵,大二就開展了創(chuàng)客學習活動。創(chuàng)客項目中新產品的研發(fā)往往涉及不同學科,通過不同學科之間的交叉、滲透和融合,從而完成新產品的創(chuàng)新設計和綜合優(yōu)化,因此,創(chuàng)客學習的開展需要科學、工程、技術、人文、藝術等不同學科領域的創(chuàng)客導師,組成學科交叉型的創(chuàng)客導師團隊。主動實踐。,為其創(chuàng)造有意義的創(chuàng)客學習經歷,為其創(chuàng)造開放性的創(chuàng)客學習平臺建議建立大學生創(chuàng)客導師交流平臺,基于線上線下共同參與大學生創(chuàng)客項目的全程指導、方案分析、過程管理和動態(tài)評價。跨學科創(chuàng)客導師團隊。創(chuàng)客運動內涵崇工尚器的工匠精神、分享合作的團隊精神、融合創(chuàng)新的設計底蘊和知行合一的實踐意志,充分利用數字化設計與制造技術、3D打印技術、開源軟硬件技術等新興科技,通過協作設計和創(chuàng)新實踐,創(chuàng)造出獨特而新穎的產品。本文較為系統(tǒng)地探究了創(chuàng)客學習的本質,揭示了創(chuàng)客學習的內涵、特征、過程和環(huán)境,基于創(chuàng)造有意義學習經歷的新穎視角,構建了創(chuàng)客學習經歷的概念模型,并探索了創(chuàng)客學習的發(fā)展策略,期望為工程教育改革者提供一些有益的參考。工程教育改革實踐表明:創(chuàng)客學習可以為工科大學生創(chuàng)造生動而有意義的學習經歷。五、研究總結駐校創(chuàng)客導師與大學生創(chuàng)客共同組成創(chuàng)客項目團隊,協同進行產品創(chuàng)造,在此過程中大學生創(chuàng)客可以學習駐校創(chuàng)客導師的工作方式,體驗創(chuàng)客項目的實施過程,接受創(chuàng)客文化的熏陶與洗禮。,為創(chuàng)客學習活動提供智力支持和科技服務此外,實施高校還需系統(tǒng)制定大學生創(chuàng)客自主研發(fā)計劃的項目過程管理辦法、綜合評價管理辦法、項目實施文件管理規(guī)范、設計數據文件管理規(guī)范等制度;人性化地制定科學可行的激勵制度,如項目經費支持、創(chuàng)客導師工作量認定、學生學分認定、優(yōu)秀學生成果獎勵等;還需營造創(chuàng)客文化氛圍,搭建創(chuàng)客學習交流平臺,為大學生發(fā)明創(chuàng)造提供交流學習、經驗分享、技術培訓、作品展示、學科競賽、資源共享和科技服務的機會和條件。以此模型為依據,筆者認為創(chuàng)客學習經歷不僅體現在學術參與、學習結果和學習環(huán)境三個方面,而且還包括學習動機、學習過程、學習結果、學習環(huán)境和學習策略5個基本因素,如圖5所示。交流協作。學習者在自我管理創(chuàng)客項目的全生命周期中實現自我認知的發(fā)展,運用舊知、設計體驗、學習新知、設計優(yōu)化交替進行,從而完成綜合性、系統(tǒng)性知識的自主建構。而國內傳統(tǒng)的教學局限于教書、教書局限于課堂、課堂局限于講授、講授局限于教材(張德江,2010),因此,學生也很難在課堂學習中接受到創(chuàng)客文化的熏陶。2016年4月兩位大二、大三學生加入項目組,大三學生的第一個改進設計方案以失敗告終,大二學生通過總結失敗經驗,最終順利完成了第二個改進設計方案的三維建模、虛擬裝配、零部件加工和裝配調試。其一,本科生開展創(chuàng)客學習的時間有限:創(chuàng)客學習與傳統(tǒng)學習之間存在矛盾沖突。激發(fā)外在學習動機的策略有:通過對創(chuàng)客學習進行過程化和動態(tài)化的評價與反饋,激勵和促進學生的學習;通過創(chuàng)客挑戰(zhàn)賽、學科競賽等營造適度緊張的競賽氛圍,調動學習者的進取心;通過創(chuàng)客嘉年華、創(chuàng)客制匯節(jié)等展示交流活動,對創(chuàng)客學習成果進行集中展示與物質獎勵。創(chuàng)客學習環(huán)境應為學習者提供全面的線上虛擬學習環(huán)境與線下實體學習環(huán)境,既能支持基于真實創(chuàng)客項目而開展的自主性、探究性、合作性和創(chuàng)造性的學習活動,也能滿足線上線下跨學科知識的自主建構、學習共同體之間的良性互動、項目產品的設計制作、創(chuàng)客團隊的協作交流以及學習成果的評價分享等需要。三是對創(chuàng)客個體的評價分析,主要對創(chuàng)客團隊成員的領導力、學習力和創(chuàng)造力進行綜合評價,深入分析創(chuàng)客學習如何為學習團隊和個體創(chuàng)造有意義的學習經歷。學生在創(chuàng)客學習中完成學科交融中專業(yè)性知識的建構、產品研發(fā)全過程中系統(tǒng)性知識的建構以及人工造物中生成性知識的建構。(3)創(chuàng)意構思真實性和社會性體現在創(chuàng)客項目主要來源于日常生活、生產實際和社會需求;層次性主要是根據學生學齡、學科、專業(yè)和個體素質等差異,安排具有不同難度梯度的項目選題;開放性體現在創(chuàng)客項目選題不局限于傳統(tǒng)的創(chuàng)客導師指定項目任務,學生可以自主提出項目選題。以多林支持產品創(chuàng)造的新興科技技術(如數字化設計與制造技術、增材制造(3D打?。┘夹g、開源軟硬件技術、控制工程與智能制造技術等)為學習者提供了便捷化、智能化、數字化和工具化的技術支撐,大大降低了產品創(chuàng)新設計與制造的門檻。創(chuàng)客學習倡導知、行、思、創(chuàng)的統(tǒng)一,將學與思緊密結合起來,做到學思結合與學思并重??鐚W科學習的教育價值意蘊體現在三個方面:一是為了適應現代工程科技與社會經濟發(fā)展的綜合化趨勢,學習者應具備自然科學與人文科學、科技知識與工程知識交叉融合的跨學科知識結構。筆者根據有意義學習的邏輯與品質,提出創(chuàng)客學習的特征模型(見圖1)。其中,知識結構是指創(chuàng)客在實踐活動中所需掌握的跨學科知識體系,是創(chuàng)客進行創(chuàng)造的基礎系統(tǒng)。在傳統(tǒng)學習方式上,教育者決定學習的目標、內容與策略,學習者只能順從教育者的意志,按照教育者的教育方式而學習,對于為什么學沒有知情權,學什么沒有決定權,怎么學沒有選擇權,顯然這種以教育者為中心的教育組織方式不利于學習者形成獨立思考、主動學習和開拓創(chuàng)新的精神。芬克,2006)?;诮Y果維度,有意義的學習經歷也具有兩個特點:一是意義的持續(xù)變化,即課堂給學生帶來有意義的變化,這種變化在課程結束甚至在學生畢業(yè)后還將繼續(xù)下去;二是生活價值,即學生所學在課程結束后還將在