基于克努兹全视角学习理论的“一体两翼”创客教育模式研究
董媛香，薛竞男，董荣，张红兵
（山西财经大学 管理科学与工程学院，山西 太原）
摘 要： 创客教育虽然已经引起教育界的广泛关注并已付诸实践，但仍缺乏科学的理论支撑。本文基于克努兹全视角学习理论的“两个过程”和“三个维度”构建了基于“三位一体”创客教育模式核心系统，同时提出了以创客空间为创意实践场所，以创客教育评价为反馈改进机制的创客教育“两翼”支持系统，核心系统和支持系统共同构建了“一体两翼”创客教育模式，以提高创客教育的系统性和科学性。
关键词： 创客；创客教育；全视角学习理论；创客空间；教育模式
我国经济结构不断优化升级，经济驱动力从要素驱动、投资驱动转向创新驱动。创客正是创新的实现者，是经济的驱动力。自李克强总理在 2015 年年初探访了深圳的柴火创客空间，到3月5日公布的政府工作报告中提到“创客”，再到国务院办公厅在3月11日发布《关于发展众创空间推进大众创新创业的指导意见》之后，教育行业以及整个社会都开始关注“创客”。2017年美国新媒体联盟发布《NMC地平线报告：2017高等教育版》中指出“创客文化能够促进学习者真实的学习”。[1]培养富有创造性和创新精神的创客，已经得到各国的重视。因此，构建具有理论基础的创客教育框架，提出科学合理的实现方式，具有重要的现实意义和时代紧迫性。
本文基于克努兹全视角学习理论构建了“一体两翼”创客教育模式，形成一套具有理论基础且完整的模式框架，对科学有效地开展创客教育具有重要借鉴意义。
实验对象：自家小女林思言、妻侄女林子玥、表侄儿田澎、同事及朋友孩子柯添恺、施芳瑜等十二三人。其中，六年级毕业生6人，初一学生2人，五年级4人，远在福州的侄儿通过微信凑个热闹。
一 创客与创客教育
（一） 创客
“创客”一词由英语“Maker(制造者)”翻译而来，指一群可以利用一切软硬件资源，实现自己的创意并快速分享的人。[2]创客概念可以分为狭义和广义。狭义创客是指可以利用网络、开源的软件或硬件，努力将自己的创意实现，形成产品的人。广义创客是指将自己的创意想法变成现实并乐于分享的人，[3]与我国一直探讨的创新人才概念类似。
基础工业工程课程是工业工程专业的主干课程之一，该课程主要讲授工业工程的基本概念、基本原理和工作研究方法，培养学生运用方法研究和作业测定等技术解决生产实际问题的能力。
“双导师”。“双导师”是在学校由专业教师担任导师，在企业由能工巧匠担任导师，二者有机结合。校内导师除了负责讲授专业知识外，还要负责企业导师和学生间的联系，进而促进校内导师和企业导师间的沟通与合作，提高校内教师的实践能力和教学水平。学生在校内导师和企业导师的共同指导下，无论是专业理论知识水平还是专业实践技能水平都会不断提高。
（二） 创客教育
学者对于创客教育的定义尚未统一。如杨现民和李翼红认为创客教育是一种融合信息技术,秉承“开放创新、探究体验”教育理念,以“创造中学”为主要学习方式和以培养各类创新型人才为目的的新型教育模式；[4]刘树林和李博认为创客教育是在当前创客运动蓬勃发展的背景下,“创客+”教育跨界融合衍生的一种教育创新现象；[5]吴斌认为创客教育是指以培养学习者创新、创业所需知识、能力、视野以及意志品质方面的教育行为，以及活动、课程和环境的总和。[6]在此基础上，本文认为创客教育是一个以学习者为中心，倡导快乐、分享、协作，借助新兴技术培育创新实践人才，包括创客学习者、创客教师、创客课程、创客学习、创客活动、创客环境及创客教育评价系统等多个环节的教育系统。
（1）内容为基础的创客课程体系。克努兹内容维度的关键因素包括“知识、理解和技能”，在此基础上设计的创客课程体系，需要满足学生对创客知识的需求、理解的创客学习的内容以及掌握创客的基本技能。学生对创客知识的需求是多维度的。传统通识知识是创意的理论基础和来源，专业知识提供将创意实现为实体的具体手段，计算机和信息类知识是帮助创客分享、沟通、及实现创意的支持技术。因此，创客课程体系包括通识类实践教育课程、支撑类基础专业课程和信息类前沿实践课程三大部分。理解对于创客课程体系也极为重要，学生只有深刻理解创客课程，才能有效进行学习。因此创客课程体系中需要设计帮助学生理解知识的环节，如案例分析、项目实施、专业实习等实践内容。创客的基本技能是实践创客知识，实现创意想法的基础。对于技能的学习，需要开设针对学生在实践过程中所必须的技能学习课程，比如计算机编程、数据分析、切割焊接、3D打印 、互动多媒体等。
克努兹的全视角学习理论认为学习包括横向内容和动机的“获得过程”和纵向个体和环境的“互动过程”，同时内容、动机、互动三个维度处于模型的三个顶点处，代表三个方面同等重要。建立基于学习维度的“三位一体”创客教育模式核心，需要同时兼顾内容、动机、互动三个方面，具体包括：内容为基础的创客课程体系，动机为主导的创客学习机制和互动为核心的创客活动模式。
二 创客教育当前存在的问题
作为新兴的教育方式，创客教育强调学生的创新创造能力，以培养具有实践能力和创新精神的新型人才为目标，这种教育方式正在慢慢改变着传统的教育方式和教育理念。虽然创客教育模式具有很多传统教育模式没有的优势，但它的设计和实施过程仍存在很多问题。
在克努兹的全视角学习理论体系中，学习被其重新定义。他认为学习的定义包括三个过程维度：其一，学习是发生于生命有机体身上的学习过程结果；其二，学习是发生在个体身上的心智过程；其三，学习是个体与社会环境等之间的互动过程。[8]这种学习的广义定义，可以将素质提升、能力发展等过程都涵盖在学习中，从这个意义上，创客教育下的学习也是一种全视角学习[9]。
第二，创客教育的教学内容和活动缺乏针对性。创客教育强调对学生进行开放式教育，注重培养学生的创新创造能力和实践能力。然而，不同的学生在创新创造思维方面有不同的侧重，且感兴趣的项目也不同。因此要求创客教育在教学内容和活动设计上具有针对性。当下创客教育水平尚未实现为不同的学生设计不同的课程和活动，缺乏针对性。
第三，创客教育的评价体系缺乏合理性。传统教育注重知识的掌握程度，往往以考试分数作为唯一的评价指标。由于创客教育的评价对象是学生的创意和创造能力，创客教育相对传统教育更加灵活且重视实践，评价指标更为复杂。不仅包括传统教育中的基础知识掌握程度，还应该包括实践能力、协作能力和分享能力。目前创客教育的评价仍更多地按照传统教育方式进行，评价体系设计缺乏合理性。
克努兹认为学习具有“三个维度”：内容、动机、互动。其中，内容和动机与个体的“获得过程”相关，互动与个体和环境的“互动过程”相关（如图1）。
三 克努兹的全视角学习理论
克努兹在整合前人经典传统学习理论的基础上提出了以“两个过程”和“三个维度”为中心的全视角学习理论。
无醛制品溯源平台的建立为消费者提供了真实可靠的产品溯源信息，让消费者在纷杂的家具建材卖场中能够轻松识别绿色环保产品，同时也为监管部门提供背书。
（一） 学习的定义
第一，创客教育的模式设计缺乏系统性。创客教育是新兴的教育模式，我国创客教育的相关实践起步不久，仍然处于探索阶段，缺乏先进科学的理论依据，尚未构建系统的创客教育模式框架。
（二） 学习的过程
基于全视角学习理论的“两个过程”和“三个维度”的理论基础，构建基于“三位一体”创客教育模式核心系统，同时考虑到创客教育与传统教育在教育目的、过程和方式的不同，本文提出了以创客空间为创意实践场所，以创客教育评价为反馈改进机制的创客教育“两翼”支持系统（如图2）。
（三） 学习的维度
由表4可知，第1主成分(F1)主要反映了香气特征花椒、辣椒、焦糊、酱香、烧烤和滋味特征甜、咸、麻、焦糊、胡椒等变异信息；第2主成分(F2)侧重反映了焦糊(a)、酱香(a)、鲜(f)、麻(f)、油炸(f)、豆味(f)6个感官特性；怪味胡豆的胡椒(a)、辣(f)、烧烤(f)等感官特性在第3主成分(F3)中的特征向量值均大于0.5。综上所述，胡椒、花椒、辣椒、焦糊、酱香、烧烤6个香气特征和甜、辣、咸、鲜、麻、油炸、烧烤、焦糊、豆味、胡椒10个滋味特征，都是怪味胡豆的主要风味特征。
图1 克努兹全视角学习理论下的“两个过程”和“三个维度”
内容维度的关键因素包括知识、理解和技能。其中知识和技能是传统学习内容的因素，克努兹在此基础上加入了理解这一因素。动机维度的关键因素包括动力、情绪和意志，动机是学习的驱动力，可以提供学习的心智能量，合适的动机可以维持个体心智和身体的平衡，让学习得以持续下去，而不发生中断。[10]互动维度的关键因素包括活动、对话和合作，互动主要是指个体与环境的互动，强调学习过程中情境的重要性，互动大多都是在活动中通过对话和合作完成的。[11]
四 基于全视角建立“一体两翼”的创客教育模式设计
克努兹全视角学习理论认为学习包括互动与获得两个过程（如图1），这两个过程同等重要。互动过程是个体与环境之间的互动，具有社会属性，依赖于环境、物质、时间和空间。获得过程是个体心智的获得过程，具有生理属性，包括两个因素——内容和动机，内容是学习发生的基础，可以是知识、能力、观点、意义等，动机是学习不可少的因素，是使学习持续下去的动力、意志力等。[9]他认为环境是学习的基础，因此环境位于底部，从这个意义上讲，互动过程是获得过程的前提。
图2 基于全视角建立的“一体两翼”创客教育模式
（一） 建立基于学习维度的“三位一体”创客教育模式核心系统
实际使用中，不少机组将蜂窝汽封用于低压缸末三级叶顶汽封，认为借助其除湿功能可以减少叶片水蚀，这种做法是不科学的。核电厂汽轮机由于蒸汽参数低，叶片水蚀现象突出，汽轮机在制造时充分考虑到了蜂窝汽封除湿功能，在末几级隔板安装汽封的凹槽内设有疏水孔。蜂窝部分与汽封块母体采用分段间隔焊接的方式，留出了疏水通道，这些部位的蜂窝汽封起到除湿作用。但是，火电厂的汽轮机原设计使用的基本是梳齿汽封，没有上述的相应措施，滞留在“蜂窝”内的积水无法排出，因此即便使用蜂窝汽封亦无法发挥它的除湿作用。
创客教育在个体发展、课堂改革以及国家人才战略上具有重大价值。个体发展层面，创客教育能够更好地解放个人天性，给他们更多动手操作、自由探索与发展的空间与条件。课堂改革层面，传统课堂往往无法满足学生个性化需求，难以发展学生素质，因此教育部长陈宝生提出了“课堂改革”，而创客教育的核心正是以学生为中心，以培养学生核心素质为目标。[7]国家人才战略层面,创客教育将推动我国人才培养模式的加速转型（从标准化转向个性化，从单一化转向多元化），落实《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020 年）》，培养大批“实战型”、高层次科技创新人才的重要措施，为创新型国家建设提供人才支撑。
（2）动机为主导的创客学习机制。建立以动机为主导的创客学习机制，保障学生的学习热情，激发学习动机，让学生自觉主动地学习。动机维度的关键因素包括“动力、情绪和意志”。在动力方面，学生在学习过程中需要一定的动力来推动学习活动，教师应帮助学生设置自己的学习目标，学习目标需要适度，过低的学习目标使学生太容易达成，学生容易丧失学习动力，过高的学习目标学生难以达成，容易受到打击而失去学习动力。经过一段时间学习后，应当及时检查目标是否达成。在情绪方面，学生的学习情绪在很大程度上影响学生的学习动机，学生的学习情绪饱满可以使学习效果更佳。教师应时刻关注学生的情绪变化，及时给予引导。在课程设计上也可以加入一些有趣的案例或者采用学生感兴趣的方式进行教学，调动学生的学习热情。在意志方面，学生在学习过程中经常会遇到挫折时，意志便成为影响学生学习动机的关键因素，教师应该对学生的思想意志进行有意识的锻炼，比如在课程设计时，适当地加大难度，激发学生的挑战欲，但难度应当适度，否则效果将会适得其反。
（3）互动为核心的创客活动模式。创客活动是创客教育的重要载体，可以培养创客的实践和创新能力，帮助其把创意变成现实。建立互动情景下的创客活动模式，不仅可以激发学生的学习热情，还可以增加学生之间的互动。互动情景的具体形式包括活动、对话和合作。在创客活动中的互动包括学生与知识的互动、学生与学生之间的互动、学生与教师之间的互动。学生与知识的互动即学生在学习和实践知识的过程，学生和学生以及学生和教师则是通过对话、讨论、分享和合作，组成学习共同体，以实现创意为共同目标，在互动中共同成长。
（二） 建立基于空间和评价的创客教育“两翼”支持系统
创客空间和创客教育评价是创客教育的“两翼”。创客空间是创意实践场所，可以保证创客教育的实施；创客教育评价提供了良好的反馈改进机制，其保障创客教育可以达到预期效果。创客空间和创客教育评价二者共同组成创客教育的支持系统。
（1）创客空间。创客空间是以创意实现为目的，以技术实施为主体，以协作分享为支撑的场所，一般具备创新、共享、实践及资源充裕等特点。[13]由于创客教育的培养目标是培养学生的创造性、知识内容主要包括计算机编程、3D 打印以及切割组装等实践内容，传授主要以“做中学”的互动方式，与讲授式教育有本质不同。因此，传统教室无法满足创客教育需求，需要创客空间来实现与之相匹配的教学环境，提供充足的资源设施，满足创客和教师创意交流的需求。根据创客教育模式的特点与需求，在建立创客空间时需要遵循实践性、便利性和安全性原则。实践性原则是指创客空间需要根据学生实践的实际需求配备充裕的资源设施，同时空间大小也应该足够学生进行实践活动；便利性原则是指创客空间要能够提供给学生及时进行实践操作的便利条件，当学生产生创意灵感时，能够短时间来实践创意内容；安全性原则是指创客空间可以保证人身安全、设施安全和信息安全，由于很多创客活动具有一定危险性，因此要首先保证学生的人身安全，其次创客空间要保证相关设备安全运行，定期检修；最后创客空间要保护学生的创意信息不被盗取，进而鼓励创新。
（2）创客教育评价。创客教育评价可以记录创客教育是否达到预期成果，能够及时得到效果反馈，并改进相关的培养环节，保证学生高效地接受创客教育。创客教育评价的对象是学生的学习过程及其创意作品，比如学生对项目的设计方案、实物产品等。创客教育评价方式主要是面向过程的迭代性和动态性评价，通过记录学生学习过程中的全部信息，根据学习过程进行动态实时的评价，并在不同阶段迭代评价结果。由于创客教育相对传统教育更加灵活，评价指标更为复杂，不仅包括传统课程中对知识掌握程度的评价，还应该包括项目的完成程度，创意的实现程度以及物料和设备的耗费程度，以及在课堂学习、案例分析和项目实施等环节的参与程度、协作程度，分享程度等指标。由于评价指标的多维性，创客教育适合采用创客教师、学科教师和测评专家三方联动的方式，给出公允可信的评价。创客教师通过全程对学生在教育活动中的表现来参与、协作和分享进行实时动态评价，学科教师对学生的知识掌握程度进行评价，而测评专家则对项目的完成程度，创意的实现程度以及物料和设备的耗费程度进行评价。具体过程如图3所示。
图3 创客教育评价机制
五 总结
创客教育以培养创新创造思维和实践能力的新人才为目标，在个体发展、课堂改革及国家人才战略上有重大意义。创客教育作为一种新兴的教育模式，一直存在“实践现行，理论滞后”的现象。本文在克努兹全视角学习理论的基础上构建了“一体两翼”创客教育模式，其中，“一体”指“三位一体”创客教育模式核心系统，该系统基于全视角学习理论中“三个维度”建立以“内容”维度为基础的创客课程体系，以“动机”维度为主导的创客学习机制，以“互动”维度为核心的创客活动模式；“两翼”指创客教育模式的支持系统，具体包括创客空间和创客教育评价，分别实现创意实践场所支持和反馈改进机制支持。本文旨为创客教育模式设计及其相关研究提供参考。
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本文引用格式： 董媛香,等.基于克努兹全视角学习理论的“一体两翼”创客教育模式研究[J].教育现代化,2019,6(53):96-99,105.
doi： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.53.034
基金项目： 山西财经大学教育改革研究项目（2016216,2012112），山西省教育科学规划“十三五规划”2017年度课题（GH-17031），教育部人文社会科学研究（15YJC630016）。
作者简介 ：薛竞男，女，山西太原人，山西财经大学管理科学与工程学院，硕士研究生；董荣，女，山西阳泉人，山西财经大学管理科学与工程学院，硕士研究生；张红兵，男，山西阳城人，山西财经大学管理科学与工程学院，教授。
通讯作者： 董媛香，女，山西太原人，汉族，山西财经大学，硕士生导师，副教授，博士，研究方向为信用管理，信用评价，复杂数据分析。
标签：创客论文; 创客教育论文; 全视角学习理论论文; 创客空间论文; 教育模式论文; 山西财经大学管理科学与工程学院论文;