譚凌峰，李備，呂利昌

[摘 要] 微觀裝配實(shí)驗(yàn)室又名Fab實(shí)驗(yàn)室（fabrication laboratory），是麻省理工學(xué)院比特與原子研究中心的教育延伸，是其在數(shù)字制造和計(jì)算方面研究的拓展。Fab實(shí)驗(yàn)室不僅對(duì)于創(chuàng)新方式重新定義，同時(shí)也對(duì)創(chuàng)新和知識(shí)傳授的融合方式進(jìn)行了全新的詮釋。目前越來(lái)越多的學(xué)校使用Fab實(shí)驗(yàn)室來(lái)實(shí)施基于項(xiàng)目的STEM（Science Technology Engineering Mathematics）實(shí)踐教育課。因此，該實(shí)驗(yàn)室必然是一個(gè)跨學(xué)科、區(qū)別于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)作的新型實(shí)驗(yàn)室。分別從高等職業(yè)教育的現(xiàn)存問(wèn)題、創(chuàng)新教育以及創(chuàng)業(yè)教育三個(gè)方面論述微觀裝配實(shí)驗(yàn)室的重要作用。

[關(guān) 鍵 詞] 微觀裝配實(shí)驗(yàn)室；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；高等職業(yè)教育

[中圖分類號(hào)] G717 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）12-0024-02

一、微觀裝配實(shí)驗(yàn)室介紹

Fab Lab即微觀裝配實(shí)驗(yàn)室（Fabrication Laboratory），是美國(guó)MIT比特與原子研究中心發(fā)起的一項(xiàng)新穎的實(shí)驗(yàn)——一個(gè)擁有幾乎可以制造任何產(chǎn)品和工具的小型工廠。Fab Lab的最初靈感來(lái)源于Gershenfeld教授于1998年在MIT開(kāi)設(shè)的一門課程“如何能夠創(chuàng)造任何東西”，使沒(méi)有技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生在課堂上隨心所欲地創(chuàng)造出滿足個(gè)性化需求的產(chǎn)品，這也逐漸成為Fab Lab萌芽的創(chuàng)新研究理念[1]。

Fab實(shí)驗(yàn)室通過(guò)一個(gè)知識(shí)共享網(wǎng)絡(luò)將全世界覆蓋30個(gè)國(guó)家和24個(gè)時(shí)區(qū)的學(xué)習(xí)者、教育者、技術(shù)人員、研究人員、創(chuàng)客和發(fā)明者聯(lián)系在一起，其建立的理念是通過(guò)Fab實(shí)驗(yàn)室中相同的制造工具和處理流程，建立一個(gè)基于分布式實(shí)驗(yàn)室的全球化研究和發(fā)明網(wǎng)絡(luò)。

Fab實(shí)驗(yàn)室不僅對(duì)創(chuàng)新方式進(jìn)行重新定義，同時(shí)也對(duì)創(chuàng)新和知識(shí)傳授的融合方式進(jìn)行了全新的詮釋。學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)的熱情使Gershenfeld教授認(rèn)為與其讓人們接受科學(xué)知識(shí)，不如給他們裝備、相關(guān)的知識(shí)以及工具讓他們自己來(lái)發(fā)現(xiàn)科學(xué)。目前越來(lái)越多的學(xué)校使用Fab實(shí)驗(yàn)室來(lái)實(shí)施基于項(xiàng)目的STEM（Science Technology Engineering Mathematics）實(shí)踐教育課。相比于傳統(tǒng)的固定式課程設(shè)計(jì)，F(xiàn)ab實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)方法立足于一個(gè)真實(shí)、可參與的教學(xué)環(huán)境，在這個(gè)環(huán)境中，學(xué)生通過(guò)猜想、設(shè)計(jì)、樣機(jī)研究和思考的迭代過(guò)程，尋找問(wèn)題的解決方法或者將他們的想法變成現(xiàn)實(shí)。使用者正是在設(shè)計(jì)和創(chuàng)造自己感興趣的物品的過(guò)程中進(jìn)行學(xué)習(xí)。通過(guò)制作物件本身的經(jīng)歷，使用者可以相互指導(dǎo)和學(xué)習(xí)，獲得對(duì)機(jī)械、材料、設(shè)計(jì)流程和創(chuàng)新發(fā)明工程更深刻的理解。

二、微觀裝配實(shí)驗(yàn)室對(duì)高等職業(yè)教育中現(xiàn)存問(wèn)題的重要作用

目前高等職業(yè)教育采用學(xué)校自主辦學(xué)形式，主要依據(jù)學(xué)校自身的辦學(xué)條件和對(duì)市場(chǎng)的判斷來(lái)進(jìn)行課程設(shè)置?；谶@種機(jī)制的課程設(shè)置，存在明顯的缺陷和不足：（1）盲目設(shè)置課程，學(xué)校自身?xiàng)l件的限制以及對(duì)就業(yè)市場(chǎng)的預(yù)計(jì)錯(cuò)誤或者偏差，都有可能造成不恰當(dāng)?shù)恼n程設(shè)置甚至脫離實(shí)際。（2）課程之間銜接不恰當(dāng)。由于課程設(shè)置缺乏應(yīng)有的論證，各門課程之間不能形成完整的邏輯結(jié)構(gòu)體系，甚至相互脫節(jié)。（3）國(guó)內(nèi)職業(yè)院校的學(xué)生普遍存在對(duì)理論知識(shí)不感興趣或者基礎(chǔ)差無(wú)法理解的現(xiàn)狀。

上述三點(diǎn)職業(yè)教育中的問(wèn)題，可以歸結(jié)為動(dòng)手能力不足和與社會(huì)結(jié)合不足。目前傳統(tǒng)的知識(shí)體系和其社會(huì)應(yīng)用都正在發(fā)生重大變化，正如《創(chuàng)客新工業(yè)革命》一書(shū)中提到的“比特和原子簡(jiǎn)要描述了軟件與硬件或是信息技術(shù)與其他一切事物之間的分別。現(xiàn)在，兩者之間的區(qū)別逐漸模糊”[2]。但是我國(guó)高等職業(yè)教育發(fā)展不足，專業(yè)設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際需求和就業(yè)聯(lián)系不夠緊密，技能型人才的培養(yǎng)還不能很好地適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。雖然職業(yè)院校外聘企業(yè)資深專家或者其他專業(yè)人士來(lái)增強(qiáng)學(xué)生和社會(huì)的聯(lián)系度，但是始終存在參與度很低的問(wèn)題，學(xué)生無(wú)法感同身受。

FabLab對(duì)這類傳統(tǒng)高職教育現(xiàn)存問(wèn)題的貢獻(xiàn)主要在于它從微觀領(lǐng)域出發(fā)的實(shí)踐主義發(fā)展思路為相關(guān)理論的思考和應(yīng)用提供了寶貴的支點(diǎn)。首先在FabLab中進(jìn)行的項(xiàng)目一般為跨學(xué)科項(xiàng)目，從設(shè)計(jì)的角度包含了工業(yè)設(shè)計(jì)和電子設(shè)計(jì)，從實(shí)現(xiàn)維度的角度包含平面、三維，從實(shí)現(xiàn)功能的角度包含機(jī)械制造和電子制造。因此，從基于對(duì)象的分類方法出發(fā)，F(xiàn)abLab實(shí)驗(yàn)室中涉及的課程覆蓋了電子信息類比如電路原理、微機(jī)控制等，到工業(yè)設(shè)計(jì)比如工業(yè)美術(shù)、造型設(shè)計(jì)等，更為廣泛的還包括計(jì)算機(jī)專業(yè)等。但是這些相關(guān)課程只是離散的存在，相互之間沒(méi)有有機(jī)的聯(lián)系。

基于項(xiàng)目運(yùn)作的FabLab項(xiàng)目則是串聯(lián)起這一系列離散課程的業(yè)務(wù)紐帶。學(xué)生在目標(biāo)明確的項(xiàng)目課程中，有步驟地學(xué)習(xí)各科的相關(guān)知識(shí)來(lái)完成項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)中所要求的內(nèi)容，在實(shí)踐中從感性認(rèn)識(shí)入手完成理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和傳遞。隨著項(xiàng)目難度的加大，對(duì)相關(guān)課程中對(duì)應(yīng)理論知識(shí)理解的加深也可以循序漸進(jìn)。這種沉浸式的教學(xué)模式很好地解決了職業(yè)教育中理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐知識(shí)脫節(jié)的現(xiàn)象，讓學(xué)生有針對(duì)性、有目的地學(xué)習(xí)，同時(shí)亦改正了學(xué)校課程設(shè)置中過(guò)于死板或者過(guò)于隨意的弊病，做到師傅領(lǐng)進(jìn)門，修行在個(gè)人。

三、微觀裝配實(shí)驗(yàn)室對(duì)高等職業(yè)教育中創(chuàng)新教育的重要作用

高等職業(yè)教育對(duì)人才的培養(yǎng)主要著眼于技能型人才，而不同于普通高等院校的理論型和學(xué)術(shù)型人才。同樣，高職教育的創(chuàng)新教育更加重視技術(shù)應(yīng)用層面的創(chuàng)新，包括操作技能和應(yīng)用方法的創(chuàng)新。但是目前高職院校的創(chuàng)新教育中問(wèn)題較為突出的兩點(diǎn)分別為：（1）對(duì)高等職業(yè)教育的創(chuàng)新認(rèn)識(shí)不足；（2）高等職業(yè)教育的創(chuàng)新方式單一。

從創(chuàng)新教育者自身的角度來(lái)看，創(chuàng)新認(rèn)識(shí)不足大概來(lái)自兩個(gè)方面：技術(shù)門檻，對(duì)現(xiàn)有科學(xué)知識(shí)和技術(shù)沒(méi)有真正看懂和融會(huì)貫通；思維保守，思維不開(kāi)放。前者是客觀的門檻，也是技術(shù)爆炸性發(fā)展的現(xiàn)狀，后者是主觀上的門檻，不少人認(rèn)為創(chuàng)新是本科院校和某些領(lǐng)域?qū)＜业氖虑?，與自身關(guān)系不大，這種情況在一定程度上也受到前者制約。在科學(xué)知識(shí)深度細(xì)化和發(fā)展的今天，一種產(chǎn)品中涉及的知識(shí)領(lǐng)域和實(shí)現(xiàn)技術(shù)越來(lái)越多，這是社會(huì)分工高度細(xì)化的結(jié)果，也是社會(huì)合作的發(fā)展趨勢(shì)。

另一方面，高職教育中創(chuàng)新教育方式的單一可以歸咎于教學(xué)活動(dòng)環(huán)境不夠開(kāi)放。目前的高職類教學(xué)活動(dòng)主要體現(xiàn)為課堂板書(shū)式的理論知識(shí)傳授和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課中針對(duì)某個(gè)特定知識(shí)點(diǎn)的實(shí)操訓(xùn)練。這兩種傳統(tǒng)授課方式的共同點(diǎn)在于學(xué)生始終是被動(dòng)接受某一限定范圍內(nèi)的離散知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生的創(chuàng)新欲望和創(chuàng)新意識(shí)匱乏，同時(shí)其也很難被激發(fā)。

而FabLab在功能定位上區(qū)別于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，為職業(yè)教育的實(shí)踐教育提供場(chǎng)地和內(nèi)容，使學(xué)生在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，在場(chǎng)景式和項(xiàng)目式的學(xué)習(xí)環(huán)境中，加深對(duì)知識(shí)的理解和強(qiáng)化動(dòng)手能力。Fab實(shí)驗(yàn)室選擇了技術(shù)基礎(chǔ)迥然不同的院系和專業(yè)展開(kāi)實(shí)驗(yàn)，卻將與不同學(xué)科、環(huán)境、特定需求的融合主旨貫穿始終，通過(guò)使用者和開(kāi)發(fā)者角色的統(tǒng)一，不但打破了創(chuàng)新和應(yīng)用間的壁壘，使用戶創(chuàng)新有了實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，而且在以項(xiàng)目運(yùn)作的STEM相關(guān)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中，強(qiáng)化了學(xué)生的主觀感受，也加強(qiáng)了學(xué)生的參與意愿。

四、微觀裝配實(shí)驗(yàn)室對(duì)于高等職業(yè)教育中創(chuàng)業(yè)教育的重要作用

國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人在2014年夏季達(dá)沃斯論壇開(kāi)幕式上提到：借改革創(chuàng)新的東風(fēng)，在中國(guó)960萬(wàn)平方公里的大地上掀起一個(gè)大眾創(chuàng)業(yè)、草根創(chuàng)業(yè)的新浪潮，中國(guó)人民勤勞智慧的自然稟賦就會(huì)充分發(fā)揮，中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)更新、換代、升級(jí)。高職類院校建立Fab實(shí)驗(yàn)室的目的不同于社會(huì)力量建設(shè)的Fab實(shí)驗(yàn)室，亦不同于普通高等院校。除了前面提到的新型職業(yè)教育的實(shí)踐場(chǎng)地外，創(chuàng)業(yè)實(shí)踐是一個(gè)更為重要的著眼點(diǎn)，意在強(qiáng)化職業(yè)教育和職業(yè)技能應(yīng)用的無(wú)縫銜接，而創(chuàng)業(yè)是這一銜接的良好實(shí)現(xiàn)途徑。真正的創(chuàng)業(yè)實(shí)踐開(kāi)始于創(chuàng)業(yè)意識(shí)萌發(fā)之時(shí)，大學(xué)生的創(chuàng)業(yè)實(shí)踐是學(xué)習(xí)創(chuàng)業(yè)知識(shí)的最好途徑。

Fab實(shí)驗(yàn)室體現(xiàn)的教育觀點(diǎn)是與其讓人們接受科學(xué)知識(shí)，不如給他們裝備、相關(guān)的知識(shí)以及工具讓他們自己來(lái)發(fā)現(xiàn)科學(xué)，這同時(shí)強(qiáng)化了知識(shí)素質(zhì)和能力素質(zhì)。具體體現(xiàn)為Fab實(shí)驗(yàn)室一定是完全本地化的機(jī)構(gòu)，是學(xué)生在完全沉浸式的環(huán)境中通過(guò)實(shí)踐來(lái)深化對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解，而在這期間將學(xué)會(huì)合作、決策和如何管理一個(gè)小型的團(tuán)隊(duì)（也許沒(méi)有明確的職位，但是團(tuán)隊(duì)管理的雛形必定存在）?？梢钥闯龌陧?xiàng)目的Fab實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐課程是一個(gè)綜合性的學(xué)習(xí)過(guò)程，可以讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)會(huì)所需要的知識(shí)以及完善和提高所要具備的素質(zhì)。另外，對(duì)創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)的發(fā)現(xiàn)與把握，社會(huì)環(huán)境的變化，比如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化、科技進(jìn)步、通信革新、政府放松管制、經(jīng)濟(jì)信息化、服務(wù)化、價(jià)值觀與生活形態(tài)化的變化等都會(huì)導(dǎo)致市場(chǎng)需求、市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的變化，這個(gè)時(shí)候會(huì)帶來(lái)很多的創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)。從可參與性的角度，F(xiàn)ab實(shí)驗(yàn)室圍繞個(gè)人制造和草根創(chuàng)新的理論與實(shí)踐鼓勵(lì)更廣大的群體（當(dāng)然包括學(xué)生）參與到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的過(guò)程中來(lái)。從市場(chǎng)的角度，F(xiàn)ab實(shí)驗(yàn)室屬于個(gè)體式制造，其個(gè)性化定制和小批量制造的生產(chǎn)方式，極大地降低了創(chuàng)業(yè)初期對(duì)資金的需求和市場(chǎng)的判斷。因?yàn)樵诔跗趯儆趥€(gè)人行為，在Fab實(shí)驗(yàn)室完成的產(chǎn)品原型可直接委托產(chǎn)品孵化平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化和小批量生產(chǎn)，依據(jù)市場(chǎng)反應(yīng)的程度，可以決定后續(xù)的投入和發(fā)展。這個(gè)過(guò)程相比于傳統(tǒng)的創(chuàng)業(yè)方式，準(zhǔn)入門檻低、快速實(shí)現(xiàn)、鼓勵(lì)個(gè)體創(chuàng)新，允許更多學(xué)生加入創(chuàng)業(yè)的行列中。Fab實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)為用戶參與創(chuàng)新、成為創(chuàng)新主體提供了切實(shí)可行的支撐環(huán)境，促進(jìn)了知識(shí)與創(chuàng)新的激蕩、傳播和分享，也將為高等職業(yè)院校建設(shè)以用戶為中心、需求為驅(qū)動(dòng)的就業(yè)創(chuàng)新園區(qū)以及構(gòu)建就業(yè)創(chuàng)新體系提供重要借鑒。

五、結(jié)論

本文從微觀裝配實(shí)驗(yàn)室的概念出發(fā)，分別論述了該實(shí)驗(yàn)室對(duì)高等職業(yè)教育的現(xiàn)存問(wèn)題、創(chuàng)新教育以及創(chuàng)業(yè)教育的重要作用。由于Fab實(shí)驗(yàn)室實(shí)際上提出了一種新的生產(chǎn)方式即個(gè)人制造，配合各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備比如3D打印機(jī)、3D掃描儀等，構(gòu)造一種沉浸式的教學(xué)環(huán)境和向?qū)缘慕虒W(xué)方式即項(xiàng)目化教學(xué)。這兩種方式很好地解決了我國(guó)高等職業(yè)教育中理論知識(shí)與實(shí)踐脫節(jié)的問(wèn)題，使學(xué)生始終有目標(biāo)地縱向系統(tǒng)學(xué)習(xí)知識(shí)。很好地兼顧了職業(yè)教育的實(shí)戰(zhàn)型與理論知識(shí)深度的平衡。同時(shí)該實(shí)驗(yàn)室亦可作為高校對(duì)外合作的窗口，有效地吸引社會(huì)資源來(lái)加強(qiáng)校企合作使學(xué)生可以較為全面和及時(shí)地了解本專業(yè)的社會(huì)應(yīng)用情況，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了社會(huì)創(chuàng)新和高校創(chuàng)新的社會(huì)責(zé)任，使高校資源在滿足自身教學(xué)需求的前提下，提供更好的社會(huì)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)校和社會(huì)的雙贏。因此，微觀裝配實(shí)驗(yàn)室不僅對(duì)我國(guó)的職業(yè)高等教育有著重要的作用，同時(shí)也是我們解決就業(yè)實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新的重要途徑。

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