序 iCAN+夢想的力量

2006年夏天，我從美國回到北京大學，為了解決高科技專業學生的就業問題，機緣巧合在無錫與企業一起發起了國際大學生iCAN創新創業大賽，致力于探索以物聯網為代表的高科技領域的創新，并促成了溫家寶總理2009年提出的“感知中國”物聯網中心落戶無錫。iCAN還引領成就了中國物聯網領域發展的許多人和故事。目前，國際大學生iCAN創新創業大賽已成為國際iCAN聯合會、教育部創新教學方法指導委員會、全球華人微納米分子系統學會聯合主辦的一項國際范圍年度創新賽事，是教育部質量工程支持項目。從誕生于中國的一個區域性、地方性賽事發展成為國際性比賽，并成為最具影響力的全球消費類電子展CES的官方合作展評活動，每年全球有數以萬計的大學生、教師、志愿者曾經參與到iCAN活動之中，通過iCAN賽場，傳遞Yes，iCAN的精神，讓每個人找到內心深處的自信，從心底迸發出一股強大的力量，讓更多年輕人做出自己的原創性作品，走上創新創業之路！

2015年，iCAN走過了八年創新創業的歷程，進入iCAN 2.0時代，恰逢李克強總理提出“大眾創業，萬眾創新”，中國迎來了創新創業的大浪潮，無數人們在創新創業的路上揮灑著汗水，編織著夢想。無意之中，我們iCAN創新創業又成為走在總理工作前面的事業，得到了國家領導人的重視，劉延東副總理曾2次蒞臨iCAN活動現場，對大賽進行指導和關心，數十位國內外院士、知名學者，數百家著名企業、專家、投資人成為iCAN活動的志愿者和贊助方，在數以萬計的iCAN支持和志愿者之中，有一位教授非常重要，他就是山東大學的邢建平博士。

認識邢建平老師，純屬偶然。七年前的一個深夜，意外收到了來自山東大學的一封郵件，邢老師在信中談到他對中國當今教育的一些思考以及愿意承擔iCAN創新競賽山東賽區工作的想法。不久我去了趟濟南，從此我與邢建平博士成為iCAN志同道合的同路人、iCAN事業合作伙伴。邢老師積極工作、善于思考和善于組織的特點成就了山東大學、山東賽區的發展，很快邢老師被推選為iCAN全國組委會執行副主席，成為我最好的搭檔和幫手。我們也一起努力，輾轉于國內、國外的企業和學校，共同打造堪比“中國好聲音”的中國乃至世界最公平、最富創造性的創新創業比賽。

隋金雪老師則是三年前通過其指導帶領山東工商學院的大學生隊伍參加iCAN創新創業大賽時結識的，大家有著共同的教育理念和價值觀，如今也成為iCAN同一個戰壕里的老友了。“上下同欲者勝”，事實上，在邢老師、隋老師的帶領下，iCAN山東賽區連續幾年成為發展最迅速、參加人數和隊伍最多、取得成績最好的賽區了。

兩年前的一天，邢老師提出了iCAN+青少年創新創意大賽的設想，青少年是國家的未來，青少年的創新就是萬眾創新之本，良好的綜合創新能力培養必須從青少年開始。如何能夠將iCAN這種理性且富有創造力的思維、活動模式向大眾普及，更希望發揮高等教育的優勢，與中小學校和青少年“手拉手”，從教育的源頭培養、引導、改變中國的基礎教育生態現狀和環境，青少年需要“北斗”星光指引其理想之夢的拓展實施。盡早學習、實踐和掌握了科學創新思維和系統科研方法的青少年，才是靈動的未來中國和世界的創新領導者。

習近平總書記說：“創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力，也是中華民族最深沉的民族稟賦。在激烈的國際競爭中，唯創新者進，唯創新者強，唯創新者勝。”“少年智則國智，少年強則國強。”為此，邢老師和隋老師在山東幾年前就開始進行探索和嘗試，邢老師、隋老師在大學里率先開設了創新通識核心課程，例如科研方法與訓練導論、物聯網創新課程設計、單片機創新設計等，大膽進行課程改革，摒棄“一本書”主義，開展與賽訓相結合、啟發式教學、方法式引導、過程化實戰、項目團隊制、導師小組制、校企間互動、一張紙考試等，收到了很好的效果，學生們的學習興趣和效果均有很大改觀，很多學生明確了目標、發現了興趣、找到了方法、塑造了自信。為加強創新教育科普工作，兩位老師在濟南、煙臺舉辦了多期面向青少年的科技夏令營、特訓營活動，自己設計課程，并親自授課和指導學生們的實踐活動，指導孩子們畫簡歷、查資料、讀論文、做實物、編軟件、寫專利、微視頻、路演秀等，諄諄教導、耐心細致，反映出他們是極具博愛之心的好老師，真正引導孩子們去掌握和運用創新式解決問題的方法論和工具集，還具體啟發、指導了10多支青少年隊伍參加活動和比賽，最終推選了5支隊伍參加當年大學生國賽，其中邢老師作為指導老師的1組青少年隊伍項目“遠程寵物喂食器”獲得了大學生組全國二等獎的好成績，讓我們看到了中國青少年靈動的希望，也日漸明確了青少年素質教育改革的方向、內容和策略。十分巧合的是，當年度國際大學生iCAN創新創業大賽全球總決賽中，結果獲得全球總冠軍的也是日本的一支中學生青少年隊伍（2015年該項目獲得了日本首相獎），他們戰勝了來自全球二十多個國家的大學生隊伍。這更加深了我們對于青少年創新創業教育的思考和關注，為了國家和民族的進步，我們決定作為iCAN 2.0時代的重要舉措，開始籌備中國（國際）青少年iCAN+創新創意大賽，由我擔任名譽主席，邢老師擔任主席，希望他成為青少年喜歡的iCAN+“董浩叔叔”，旨在為青少年提供一個全方位展示自己創新能力的平臺，讓更多的青少年在iCAN的舞臺上相互交流、共同進步。

2015年3月，iCAN組委會在北京西城科技館舉辦了中國（國際）青少年iCAN+創新創意大賽發布會，4月，在山東濟南科技館進行了大賽啟動儀式和首場宣講，并登上泰山在五岳之巔進行了“中國（國際）青少年iCAN+創新創意大賽泰山宣言活動”，拉開了青少年iCAN+創新創意大賽的序幕。8月，來自北京、山東、湖北等省市的100多支青少年隊伍約500人進行了賽區初選，最后全國21支青少年代表隊與400多支中國大學生隊伍同場競技，參加了10月在北京亦莊舉辦的第九屆國際大學生iCAN創新創業大賽中國總決賽暨首屆中國（國際）青少年iCAN+創新創意大賽，并取得了優異成績，其中2組特等獎的青少年隊伍，同時公平地獲得了大學生組一等獎，來自山東省實驗中學的“交通路口狀態實例研究與信號燈優化”項目就是由邢老師指導的。

伴隨中國（國際）青少年iCAN+創新創意大賽拉開了序幕，也開啟了iCAN新的旅程，可以說是國際大學生iCAN創新創業大賽組委會（http://china.ican-contest.org）在洞見中國青少年素質和創新教育面臨的問題、機遇和挑戰，以守正教育、重構生態、國際視野、創新強國為使命，以全人為本、方法為源、實踐為先、過程為金的原則，發揮北京大學、山東大學、山東工商學院等一批高等教育機構與中小學、基礎教育專業機構聯合優勢，在全國青少年中發起了“手拉手”iCAN+北斗夢拓創新實踐計劃，蝶變孩子們聰明之腦、靈動之手、智慧之心的挑戰未來的能力，星星之火點燃中國青少年快樂生活學習的理想、燎原之勢建構中國中、小學素質生態教育的環境。

我們說，創新不是簡單天馬行空的想象，創新是有法可依的。2015年“iCAN國際大學生創新創業大賽”已開展到第九屆，針對大學生的創新工程實踐方法已經相對完善，我在2015年10月出版了《iCAN創新創業之路》一書，詳細介紹了iCAN大學生群體發生的故事。“工欲善其事，必先利其器。”為了讓iCAN的事業和創新之路走得更遠，2016年“iCAN+青少年創新創意大賽”及其實踐活動也需要方法和思維方面的指導，由此邢老師、隋老師牽頭規劃編寫《青少年iCAN+創新創意實踐指導叢書》十分必要與及時，并逐步建構、發展，形成了較為完整的青少年iCAN+創新教育體系。

針對青少年的創新能力培養是一個綜合構建的工程，科研方法不是成年人的專利，青少年更需要加強相關訓練和學習。我非常愿意也認為非常有必要在此刻向青少年們種下一顆種子——創新的種子，本系列叢書、教程無疑就是這顆種子，結合拼裝積木作為創新啟蒙教具，結合通俗易懂的物理知識，由淺入深，層層遞進，讓青少年真正動手去做，在實踐中探究學習，種子也悄然發芽成長為小苗。針對高階段的學生，結合可編程控制器鍛煉學生的邏輯思維、編程能力，小苗也欣欣然茁壯成長起來。感謝邢老師、隋老師以及叢書的其他作者，寫作是個孤獨的過程，感謝你們對iCAN的理解和對于中國青少年創新教育的支持，傳承了iCAN的精神和理念，并“授之以漁”傳承者方法、規則和策略。進一步，希望作為我所寫的《iCAN創新創業之路》的姊妹篇，邢老師策劃的《iCAN+創新創意之法》一書也盡快殺青問世，連同新一代面向青少年物聯網、單片機和機器人教程盡快陸續出版，形成互補和提升，組合成系統和體系，更有助于青少年成長為參天大樹，成為國家和社會的人才。

總之，希望通過本套叢書積極地引導，讓更多的青少年邁入系統思維、科研方法的法門，在素質提升和創新之路上擁有自己的一片藍天。本叢書適合所有追求夢想的青少年，每一個在創新思維教育領域探索的教師以及所有渴望釋放自我創造力的個體，即便是成年的父母也可以與孩子們分享靈動的陪伴與快樂。

張海霞

2016年1月4日

張海霞博士，北京大學信息科學技術學院教授，現任全球華人微納米分子系統學會秘書長，IEEE NTC北京分會主席。2006年獲得國家技術發明二等獎。張海霞教授長期致力于青年人的創新創業教育和培養，2007年發起國際大學生iCAN創新創業大賽（iCAN大賽）并擔任主席至今。參加iCAN大賽的國家達到20多個，國內外高校數百家，學生數萬人，部分參賽團隊已經創業，在國內外產生較大影響。張海霞教授還致力于創新創業教育體系的建設，第一個全國開設《創新工程實踐》慕課，并指導“創客空間”學生社團開展長期創新創業實踐。iCAN創新教育模式已經開始在全國幾十所高校推廣。張海霞教授在全國各地大中小學及中國科技館、首都科學講堂等開展科普講座百余場，其“讓創新逆天飛翔”“科學藝術與創新”“創新創業#要素”“走進微納大世界”“揭秘阿凡達”“科技與科幻”“創新創業，iCAN”系列講座通過講解耳熟能詳的大千世界及其背后鮮為人知的高科技的貢獻，圖文并茂、風趣幽默、激情洋溢，不僅將聽眾們帶入精彩的科技科幻世界，更將大家帶到了一個充滿了創新激情的新時代，也引發大家對科技、教育、社會的沉思。