Fab Academy 2025 教育专题研讨课讲义

本讲义是依据课程大纲：Fab Academy 2025 Education Recitation，和课程视频的字幕文件，由 Claude 3.7 总结提炼而成。

课程概要

本次课程是Fab Academy 2025计划中的教育专题研讨课（Education Recitation），于2025年4月28日举行。课程主要介绍了Fab Academy的起源和发展历程，以及围绕Fab Academy发展出的多个教育项目，包括Fabric Academy（纺织技术学院）、Bio Academy（生物学院）、FabLearn Academy（教师培训项目）、Fab Academy Start（入门项目）、针对K-12学生的Fab Academy项目、Fab基金会的教育外展项目，以及正在开发中的Fab Futures（21世纪职业技能）和分布式孵化器项目。课程展示了如何通过数字制造和分布式教育模式培养全球范围内的创新人才，建立可持续的教育生态系统。

详细的课程内容介绍

1. Fab Academy的起源与发展 (讲者：Neil Gershenfeld教授)

1.1 Fab Academy的诞生背景

• Fab Academy起源于MIT比特与原子中心(Center for Bits and Atoms)的"如何制造几乎任何东西"(How to Make Almost Anything)课程
• 随着远程学生通过视频参与课程的人数超过MIT现场学生，创建了Fab Academy
• 最初"Academy"是指顾问参考小组，后来演变成我们现在熟知和喜爱的课程

1.2 Fab Academy的教育模式

• 采用分布式学习而非远程学习模式
• 学生在本地拥有同伴、导师、机器和工作组，同时与全球领导者连接
• 实施"及时学习"(Just-in-time)、"点对点"(Peer-to-peer)、"基于项目"(Project-based)的学习方法

1.3 意外的网络效应

• 任何单一站点难以完成所有工作，网络协作比单独工作更强大
• 形成良性循环：Fab Academy培训培训师、综合网络知识
• 模式并非中心辐射型，而是网络集体协作
• 吸引、培养了Fab实验室生态系统和衍生项目的众多领导者

1.4 Fab Academy的未来发展

• 目前Fab Academy是最后一个由单人覆盖所有内容的课程
• 将转变为更大的团队合作模式
• 新的倡议包括21世纪职业培训的Fab Futures和分布式孵化器
• 这些新项目超越了对激光切割机等设备的依赖，更注重社区和文化
• 利用这种模式建立全球性的变革教育平台

2. Fabric Academy - 纺织技术学院 (讲者：Anastasia)

2.1 项目概述

• 已运行9年的项目，基于Fab实验室网络和Fab Academy设定的基础
• 使用相同的基础设施，如评估系统
• 实验室不断加入该项目，扩展其纺织设备和生物实验室设备
• 迄今收到约180份申请，其中约30个实验室入选

2.2 项目焦点和结构

• 关注四个领域：可持续性、工业4.0/5.0、可穿戴技术和创新叙事
• 项目分为两个阶段：
  • 第一阶段：13周的技能和机器培训（类似Fab Academy）
  • 第二阶段：13周的个人项目开发，提供个人指导（类似孵化器）

2.3 目标受众

• 面向时装设计师、科学家、工匠、工业产品设计师、教师
• 为希望成为纺织实验室管理者的人提供培训
• 打造易于访问的技术"黑盒"，特别针对艺术或设计背景的人

2.4 项目价值和成果

• 与Fab实验室网络共享相同的价值观：可持续性、开源文化、混合学习
• 9届项目中共有330人报名
• 促进数字与工艺素养，建立纺织实验室网络，关注循环和生态设计

3. Bio Academy - 生物学院 (讲者：David Kong)

3.1 项目概述

• 全称"How to Grow Almost Anything"（如何培育几乎任何东西）
• 由David Kong、George Church、Joe Jacobson等教授共同领导
• 采用团队模式，涵盖合成生物学广泛领域
• 结构类似Fab Academy，每周技能发展，最终完成项目

3.2 项目发展历程

• 起源于Fab实验室网络，最初以分布式全球方式教学
• 后来回归MIT，在疫情前夕重新引入课程
• 近年来经历了巨大增长，尤其是全球课堂
• 最新一届有近1300名学生被录取

3.3 课程内容

• 无需生物学背景即可参与
• 从基础原理开始学习
• 涵盖实验室自动化、蛋白质设计、AI在生物学中的应用
• 学习遗传电路、无细胞系统、生物生产、大型基因组构建等
• 包括野卡周，探索微生物组科学、节约科学、生物设计等主题

3.4 疫情期间的创新

• 疫情迫使创新，学生无法进入湿实验室
• 教导学生编程控制机器人
• 学生可以在宿舍或世界任何地方编程控制MIT的机器人完成生物生产作业
• 发展出"云实验室"学习模型

3.5 节点模式与虚拟学生

• 保持基于节点的模型，类似Fab Academy
• 目前在纽约、旧金山、厄瓜多尔基多、加拿大、伦敦、韩国和东京设有节点
• 节点接收虚拟学生，通过远程控制机器人进行教学
• 学生可以在当地或通过时区在线学习

3.6 网络范围项目与劳动力发展

• 所有节点在全球健康和噬菌体治疗等项目上协作
• 学生设计蛋白质，在MIT和分散节点测试和表达
• 关注生物技术领域的劳动力发展，填补需求
• 与21家合成生物学公司建立行业委员会

4. FabLearn Academy - 教育者培训项目 (讲者：Yvonne)

4.1 项目背景与目标

• 成立于约三年前的项目
• 旨在支持教师将数字制造和创客空间集成到正规教育中
• 解决教师面临的挑战：缺乏工具支持、课程整合和培训

4.2 项目结构与内容

• 基于三大支柱：
  • 技术：数字制造工具和流程
  • 学习科学：学习理论和创客思维模式
  • 创新实践：课程计划开发、课堂最佳实践、教师协作
• 工作量减少至每周4-6小时，适合在职教师
• 项目分为六个月，四个模块
• 每个模块后，教师需创建并在真实课堂环境中实施一个课程计划

4.3 组织结构

• 虚拟中心：为物理节点提供支持，拥有教育专家
• 物理节点：分布在亚洲、欧洲、中东和美洲
• 所有参与者都有数字制造经验，同时具有与学校和教师合作的经验

4.4 项目反馈与优化

• 参与教师反馈积极，特别是对全球社区的价值评价高
• 计划优化：对已参加过Fab Academy的教师减少工作量
• 营造跨文化学习环境，分享共同挑战的不同解决方案

5. Fab Academy Start - 入门项目 (讲者：Salman)

5.1 项目背景

• Fab Bahrain已作为Fab实验室网络的一部分运行了10年
• 面临的挑战：全职学生或就业者难以投入时间和资源完成完整的Fab Academy
• 设计Fab Academy Start以解决这些挑战并确保项目可持续性

5.2 项目设计

• 受Francesco Sanchez的Pre-Academy项目启发
• 将Fab Academy内容分成多个模块：
  • 一个模块专注于制造和项目
  • 另一个模块专注于电子和应用知识
• 沿用Fab Academy的评估文档，使用issue tracker进行评估

5.3 成果与扩展

• 产生了许多成功项目
• 今年有两名学生加入完整的Fab Academy项目，验证了概念
• 扩展到职业学校的计划：Fab in A Box和Spark项目
• 解决了学校官僚体系的问题，直接接触教育者

6. 针对K-12学生的Fab Academy项目 (讲者：Tom)

6.1 在中学实施Fab Academy

• Charlotte Latin School自2016年开始提供Fab Academy
• 为有工程兴趣的学校提供完整版Fab Academy
• 学生需要在完成正常课程后参加Fab Academy

6.2 项目收益

• 学生获得的技能能够惠及整个学校
• 学生发展应对生活挑战的毅力
• 虽然可能不直接帮助大学录取，但在大学期间非常有帮助
• 学生能够加入大学俱乐部并获得领导职位
• 促进更多学生进入电气工程领域

6.3 实际应用

• 学生在大学期间获得实习机会，工作得到专利保护
• 大学低年级学生因数字制造能力获得资金支持
• 学生能够处理现实世界问题，如疫情期间制作面罩
• 17-18岁的学生已准备好解决真实世界问题，体现项目式学习的深度

7. Fab基金会的教育外展项目 (讲者：Rodney Williams)

7.1 项目背景与目标

• 为学生和教育者准备第四次工业革命所需技能
• 关注自动化与机器人、增材制造、3D打印、AI和物联网等技能

7.2 与企业合作的项目

• 卡特彼勒基金会合作项目：
  • 在澳大利亚珀斯培训30名教师，提供3D打印机、乙烯切割机和电子设备
  • 在德克萨斯州阿灵顿培训50名教育者
• 雪佛龙公司合作项目：
  • 14年来支持20个Fab实验室和移动实验室
  • 包括历史悠久的黑人学院和大学
  • 中央海岸移动Fab实验室覆盖农村欠服务地区

7.3 Scopes平台

• 为教育者共享课程的平台
• 雪佛龙Fab STEM Fellowship：
  • 为入选者提供10,000美元奖学金
  • 可以访问美国和全球实验室
  • 在实验室工作3天，制作播客

7.4 Fab in A Box计划

• 从大型移动车改为"fab wall"(制造墙)设计
• 可互换、可分隔教室，创建制造空间
• 适应性强，适合年幼学生和轮椅使用者
• 配备3D打印机、激光切割机、乙烯切割机和计算机
• 低成本高影响力，包含Scopes网站上的课程

8. Fab Futures - 21世纪职业技能项目 (讲者：Jean-Michel)

8.1 项目概念

• 计划于2026年全面推出，可能在捷克共和国活动后试运行
• 针对现代主题的一个月课程，持续轮转
• 学习者可以选择一年参加一个或多个课程

8.2 项目特点

• 与Fab Academy类似的动手实践元素
• 不适合在家独自完成，需要在实验室与同伴一起学习
• 涵盖人工智能、机器人技术、量子技术、生物技术等前沿领域

8.3 项目起源

• 源于不丹提出的职业培训需求
• 不丹面临技能需求与年轻人外流的问题
• 传统职业培训仍停留在19世纪
• 请求协助更新职业培训内容

8.4 未来发展

• 可作为新课程的孵化器
• 获得显著关注的一个月单元可能扩展为完整的Fab Academy项目
• 计划今年秋季试运行三个单元

9. 分布式孵化器项目

9.1 项目背景

• 解决学员完成培训后缺乏下一步支持的问题
• 针对营利性和非营利性初创组织的支持

9.2 项目特点

• 由成功创业和管理组织的人组成团队
• 将孵化器带到学员所在地，而非要求学员前往孵化器
• 全球分布式孵化模式

10. Fab Academy的未来规划与标准化

10.1 Academy定义标准化

• 需要更严格地定义什么是Academy项目
• Academy课程定义：
  • 由全球领导者指导的赋能知识
  • 在连接的本地实验室网络中实施
  • 采用点对点、基于项目、及时学习模式
  • 学生工作得到记录，形成基于技能的作品集
  • 由本地和全球共同进行严格评估
  • 明确学生、实验室、课程责任
  • 课程提交年度报告，进行年度学生调查和定期审查
  • 使用共享基础设施
  • 模式确保财务可持续性，不依赖慈善资金
  • 建立新课程计划的Academy审查流程

作业要求

本次课程没有明确的作业要求，但根据内容，建议学员：

1. 了解Fab Academy及相关教育项目的运作模式和理念
2. 思考如何将这些教育方法应用到自己的项目或教学中
3. 考虑如何在自己的环境中实施分布式学习模型
4. 探索可能参与的Academy项目或未来合作机会
5. 记录自己在Fab Academy中的学习经验，为社区贡献文档

学习资源

1. Fab Academy官方网站：https://fabacademy.org
2. Fabric Academy：纺织技术学院项目
3. Bio Academy：生物学院项目
4. FabLearn Academy：教育者培训项目
5. Scopes平台：https://scopesdf.org/ - 教育者分享课程的平台
6. Fab基金会：https://fabfoundation.org/ - Fab实验室网络的协调组织
7. Fab Lab项目：https://www.fablabs.io/ - 全球Fab实验室地图和信息
8. MIT比特与原子中心：https://cba.mit.edu/ - Fab Academy的发源地
9. FAB25捷克共和国：2025年7月4-11日举行的全球Fab实验室会议
10. 分布式学习资源：项目式学习、点对点学习和及时学习的教育资源