創(chuàng)客教育在中職電子專業(yè)的實(shí)踐研究

文/陳美平

創(chuàng)客教育在中職電子專業(yè)的實(shí)踐研究

文/陳美平

2015年“兩會”上，李克強(qiáng)總理在政府工作報告中指出，要把“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”打造成推動中國經(jīng)濟(jì)繼續(xù)前行的“雙引擎”之一，究其原因，主要是在資源和環(huán)境壓力加大、傳統(tǒng)增長動力不足的情況下，我國唯有加快經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，特別是進(jìn)一步興起大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新熱潮，才能為建設(shè)創(chuàng)新型國家筑牢基石，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展增添持久動力。全國涌動著陣陣創(chuàng)客風(fēng)潮，各類學(xué)校也積極開展創(chuàng)客教育，引領(lǐng)大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新時代的到來。

1　創(chuàng)客教育的內(nèi)涵

以3D打印技術(shù)、Arduino等開源硬件平臺為代表的新技術(shù)進(jìn)一步降低了科技創(chuàng)新的門檻和成本，大大推動全球創(chuàng)客運(yùn)動的發(fā)展。創(chuàng)新和創(chuàng)造不再只是科學(xué)家、發(fā)明家的“專利”，而是迅速普及到廣大普通人群，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的“民主化”或“大規(guī)模業(yè)余化”。這些不以營利為目標(biāo)，努力把各種創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的人，被稱為“創(chuàng)客”（maker）。而在全世界廣大范圍內(nèi)鼓勵人們利用身邊的各種材料及計(jì)算機(jī)相關(guān)設(shè)備、程序及其他技術(shù)性資源，通過自己動手或與他人合作創(chuàng)造出獨(dú)創(chuàng)性產(chǎn)品的行動，則被稱為“創(chuàng)客運(yùn)動”。

創(chuàng)客運(yùn)動的標(biāo)志，是為創(chuàng)客們提供交流創(chuàng)意思路、制造創(chuàng)新產(chǎn)品的物理場所和網(wǎng)絡(luò)平臺的大量涌現(xiàn)，這種場所和平臺被稱為“創(chuàng)客空間”。

2016年2月，中國電子學(xué)會現(xiàn)代教育技術(shù)分會創(chuàng)客教育專委會把創(chuàng)客教育定義為：創(chuàng)客文化與教育的結(jié)合，基于學(xué)生興趣，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式，使用數(shù)字化工具，倡導(dǎo)造物，鼓勵分享，培養(yǎng)跨學(xué)科解決問題能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的一種素質(zhì)教育。

2　中職學(xué)校開展創(chuàng)客教育的意義

2.1創(chuàng)客教育為培養(yǎng)21世紀(jì)的創(chuàng)新人才提供新的契機(jī)

創(chuàng)新匱乏一直是我國發(fā)展面臨的困境，創(chuàng)新人才是國家發(fā)展的戰(zhàn)略資源，是構(gòu)建創(chuàng)新型國家的必備條件。創(chuàng)客運(yùn)動就是為“創(chuàng)新”而生，創(chuàng)客運(yùn)動激發(fā)學(xué)生的興趣、信心和創(chuàng)造力，讓每個學(xué)生都成為創(chuàng)客，為培養(yǎng)21世紀(jì)的創(chuàng)新人才提供了新的契機(jī)，培養(yǎng)大批“實(shí)戰(zhàn)型”科技創(chuàng)新人才，為創(chuàng)新型國家建設(shè)提供人才支撐。

2.2創(chuàng)客教育“做中學(xué)”、“做中玩”，以學(xué)生為中心，是符合中職生特點(diǎn)的教育模式

中職學(xué)生普遍基礎(chǔ)較差，失落感和自卑感較為嚴(yán)重，學(xué)習(xí)無目的，厭學(xué)情緒突出。當(dāng)前只有進(jìn)行課程模式和教學(xué)方法改革，實(shí)施因材施教，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，開展有效教學(xué)，才能真正提高學(xué)生的職業(yè)能力。創(chuàng)客是一種動手操作、探究體驗(yàn)式的學(xué)習(xí)方式?！白鲋袑W(xué)”是創(chuàng)客背后的核心理念，創(chuàng)造即學(xué)習(xí)?？鞓方逃彩莿?chuàng)客教育背后的重要理念。創(chuàng)客教育賦予學(xué)生更多自由和選擇的權(quán)利，親自動手設(shè)計(jì)、制作和檢驗(yàn)，享受創(chuàng)造的樂趣。創(chuàng)客教育既是“做中學(xué)”，也是“做中玩”，一件作品的創(chuàng)造往往需要跨越多個學(xué)科，綜合應(yīng)用多種知識和技能，需要創(chuàng)客主動探究、學(xué)習(xí)、試驗(yàn)、總結(jié)、交流和提升。這種個性化的動手探究能力、問題解決能力正是當(dāng)前學(xué)校教育所忽視和亟待增強(qiáng)的。創(chuàng)客式學(xué)習(xí)也為解決當(dāng)前人才培養(yǎng)中存在的高分低能、創(chuàng)新人才缺乏等現(xiàn)實(shí)問題，提供了新的解決思路。

2.3以“創(chuàng)客”教育為載體，推動“雙創(chuàng)”教育落地生根

創(chuàng)客教育對創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式有重要作用，能逐漸形成創(chuàng)新的良好文化氛圍，以創(chuàng)客教育為契機(jī)積極探索符合各學(xué)校實(shí)際的創(chuàng)客教育模式，能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識，將創(chuàng)客教育與專業(yè)教育、課程體系建設(shè)相銜接，與校企合作相融合，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、解決問題的能力和促進(jìn)學(xué)生專業(yè)技能的成長。

3　創(chuàng)客教育在中職學(xué)校的實(shí)踐探索

創(chuàng)客教育風(fēng)靡全球，我國也逐漸意識到創(chuàng)客教育的戰(zhàn)略價值，開始積極推動創(chuàng)客教育，在一些高校和中小學(xué)中，有的創(chuàng)設(shè)了“創(chuàng)客空間”，有的開設(shè)了“創(chuàng)客”課程，呵護(hù)并激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，為學(xué)生提供“讓想象落地”的平臺。通過“創(chuàng)客”活動和課程，學(xué)生們可以接觸最前沿的技術(shù)，并將想法動手實(shí)現(xiàn)。在碰撞、分享的自主、開放氛圍中，他們的想象力被激發(fā)、創(chuàng)新能力被培養(yǎng)，彌補(bǔ)了當(dāng)前中國教育的薄弱環(huán)節(jié)。

東莞市商業(yè)學(xué)校根據(jù)電子專業(yè)特點(diǎn)，把專業(yè)教學(xué)和創(chuàng)客融合起來，開創(chuàng)了PVC機(jī)器人、基于Adriano電子小創(chuàng)客和3D打印等創(chuàng)客課程，建立專門的創(chuàng)客空間、配備專業(yè)化老師指導(dǎo)教學(xué)，把“動手操作、實(shí)踐體驗(yàn)”理念融入各科教學(xué)過程，通過創(chuàng)客課程培養(yǎng)創(chuàng)客，讓創(chuàng)客帶動更多的學(xué)生也有基本創(chuàng)客思維和能力，促進(jìn)其它學(xué)科也開展基于創(chuàng)作的學(xué)習(xí)。

3.1創(chuàng)設(shè)“創(chuàng)客空間”

學(xué)校高度重視創(chuàng)客教育，為學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐提供基本設(shè)備支持。我們的創(chuàng)客空間由創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)客社區(qū)構(gòu)成。東莞市商業(yè)學(xué)校把創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室設(shè)置為辦公區(qū)、交流區(qū)、設(shè)備使用區(qū)、材料和工具存放區(qū)等，配備3D打印機(jī)、激光切割機(jī)、電子開發(fā)設(shè)備、機(jī)械加工設(shè)備、電子元件等，為學(xué)生創(chuàng)新制作者提供自由開放的協(xié)作環(huán)境，促進(jìn)創(chuàng)意的實(shí)現(xiàn)以至產(chǎn)品化。

創(chuàng)客社區(qū)可供創(chuàng)客展示作品，交流經(jīng)驗(yàn)和思想，分享工具、軟件等，還建立了線上交流的空間、社區(qū)、微博、論壇等。通過網(wǎng)絡(luò)社區(qū)同學(xué)們把自己的創(chuàng)作放在線上的交流平臺。創(chuàng)客們可以取長補(bǔ)短，最大限度發(fā)揮自己的長項(xiàng)。

3.2開設(shè)“創(chuàng)客”課程

為更好地貫徹實(shí)施創(chuàng)客教育，東莞市商業(yè)學(xué)校結(jié)合專業(yè)課程內(nèi)容合理設(shè)置創(chuàng)客課程，充分利用專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，把3D打印、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)等專業(yè)橫向融合在一起，精選實(shí)踐項(xiàng)目，培養(yǎng)興趣，讓學(xué)生能夠動手操作，增強(qiáng)學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)能力，指導(dǎo)學(xué)生把自己的創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楦谩⒏?、更有用的產(chǎn)品。東莞市商業(yè)學(xué)校開設(shè)了以下課程：

（1）PVC仿生機(jī)器人。

采用價格低廉、容易加工成型的PVC材料作為基本的機(jī)械結(jié)構(gòu)，仿自然界某些生物，用簡單電路設(shè)計(jì)自己的電路和機(jī)械結(jié)構(gòu)，做出了暴走丑蟲、沿墻走的老鼠和攀爬機(jī)械猴等作品，作為入門級課程，培養(yǎng)興趣，鍛煉學(xué)生手工制作能力。

（2）基于Arduino的電子小創(chuàng)客。

Arduino，是一個基于開放源碼和硬件規(guī)格的軟硬件平臺。硬件有Arduino系列開發(fā)板，最常見的Arduino UNO，可以直接連接各種傳感器插件、電機(jī)、按鈕和液晶顯示屏等插件；軟件有Arduino IDE，國內(nèi)一家名為新車間公司開發(fā)了一款依附在Arduino上，遵循開源協(xié)議并免費(fèi)的ArduBlock可視圖形編程插件，其編程如同積木搭建，而且軟件是中文界面，采用Arduino+ArduBlock圖形化編程拋開編程語言束縛，易如反掌地實(shí)現(xiàn)Arduino控制LED燈閃爍等項(xiàng)目，有效降低了東莞市商業(yè)學(xué)校學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)、電腦編程、傳感器、電子控制等知識的的門檻，學(xué)習(xí)過程簡單直觀易懂，符合中職學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，能取得更好的教學(xué)效果。

（3）3D打印課程。

開設(shè)3D打印課程，讓學(xué)生了解3D打印技術(shù)的現(xiàn)狀，學(xué)習(xí)軟件建模，完成三維模型的打印成型等工序。通過3D打印機(jī)課程，學(xué)生可以將抽象的概念圖形用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)來呈現(xiàn)；并且用3D打印機(jī)進(jìn)行具象化，使學(xué)生獲得更多的技術(shù)方法和思想，極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)課程的興趣，提高學(xué)生的設(shè)計(jì)和實(shí)踐能力。

3.3采用富有創(chuàng)客特色的教學(xué)模式

東莞市商業(yè)學(xué)校的創(chuàng)客教育集創(chuàng)新教育、體驗(yàn)教育、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、以學(xué)生為中心等思想為一體，以課程為載體，采用項(xiàng)目教學(xué)法，做中學(xué)，探究學(xué)習(xí)，在創(chuàng)客空間的平臺下，融合信息技術(shù)和多學(xué)科知識，著力于培養(yǎng)學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力以及解決問題的能力。

以Arduino電子的小創(chuàng)客為例開展教學(xué)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的背景是：針對不時有小朋友遺留在汽車上窒息身亡這一事件，要求創(chuàng)客開發(fā)一個作品，能夠?qū)崿F(xiàn)檢測車上是否有遺留小朋友并能夠?qū)崿F(xiàn)自救的功能作品。

同學(xué)們根據(jù)自己實(shí)際情況，有些自己一個人為一組，有些幾個人為一組。通過討論、查找資料、網(wǎng)上學(xué)習(xí)、實(shí)地查看汽車、討教汽車師傅和到賽格電子市場等環(huán)節(jié)購買了遠(yuǎn)程防盜器、熱釋電紅外傳感器、單片機(jī)等材料，經(jīng)過多輪討論，他們設(shè)計(jì)出了第一代作品。通過班內(nèi)分享和在網(wǎng)上博客分享，反復(fù)修改，他們終于完成了一個鎖車時能夠自動檢測車乘客作品，如有遺留兒童，可現(xiàn)場報警、遠(yuǎn)程向園長撥打電話報警，并且能夠強(qiáng)制把車窗打開一條縫，實(shí)現(xiàn)自救。

通過這個任務(wù)驅(qū)動項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)做中學(xué)，協(xié)作、分享、運(yùn)用信息技術(shù)，很好調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生主動思考、尋找解決問題的辦法，項(xiàng)目任務(wù)也得到較好的完成。

3.4創(chuàng)客教師團(tuán)隊(duì)的組建

創(chuàng)客運(yùn)動具有多學(xué)科內(nèi)容的整合性、課程材料的時代性和信息技術(shù)的融合性等特點(diǎn)，提高了創(chuàng)客教育入門的門檻。為了開展創(chuàng)客教育，學(xué)校積極組建創(chuàng)客教師團(tuán)隊(duì)，通過各種專題培訓(xùn)和創(chuàng)客教學(xué)研討，教師們掌握創(chuàng)客學(xué)習(xí)的理念、方法、策略和學(xué)習(xí)常用的各種開源工具，如3D打印機(jī)、Arduino新技術(shù)，提升了教師的創(chuàng)客教育能力。同時學(xué)校把實(shí)施創(chuàng)客教育作為職業(yè)教育的的價值取向和追求，在校園培育濃厚的創(chuàng)新氛圍和創(chuàng)新文化，為教師的專業(yè)化成長創(chuàng)造條件，促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力奠定了基礎(chǔ)。

經(jīng)過這些實(shí)踐，東莞市商業(yè)學(xué)校創(chuàng)客教育取得較好的成效。每一屆技能節(jié)電子專業(yè)的學(xué)生紛紛將自己的創(chuàng)作成果拿出來展示，吸引了眾多家長、學(xué)生的關(guān)注，獲得廣泛的好評，他們的一些作品在省、市的創(chuàng)新大賽獲得了很好的成績，有些作品還申請了國家專利。創(chuàng)客教育提升了中職學(xué)生的創(chuàng)業(yè)、就業(yè)能力，使學(xué)生能就業(yè)，就好業(yè)。

4　結(jié)語

中職學(xué)校通過創(chuàng)設(shè)“創(chuàng)客空間”，結(jié)合專業(yè)開設(shè)“創(chuàng)客”課程，實(shí)施“創(chuàng)客教育”，營造創(chuàng)客氛圍，激發(fā)了中職學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和創(chuàng)新活力，滿足了學(xué)生的個性發(fā)展，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，對中等職業(yè)學(xué)校人才培養(yǎng)模式是一種很好的探索。未來，東莞市商業(yè)學(xué)校將加強(qiáng)校企合作，促進(jìn)產(chǎn)教融合，有效整合資源，培育創(chuàng)新文化，加強(qiáng)師資培訓(xùn)，開發(fā)創(chuàng)客課程，不斷推進(jìn)中職學(xué)校創(chuàng)新教育的開展，以形成一個可持續(xù)、能結(jié)果的創(chuàng)客教育模式。

陳美平（1973-），男，本科，中學(xué)電子高級教師，任職于東莞市商業(yè)學(xué)校，從事中職電子專業(yè)教學(xué)工作。