創客教育視野下儀器分析課程設計

王軍正　周龍

【摘 要】本文針對儀器分析課程教學改革的現狀及存在的問題，基于創客教育視野提出與專業緊密結合的“項目任務”儀器分析課程內容改進方案，闡述服務于課程教學的創客教育環境設計，開發出儀器分析創客實驗項目。

【關鍵詞】創客教育 儀器分析 課程設計

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）10C-0084-02

一、創客教育概述

創客（Mak-er），即一群有想法，敢創新，并為將自己的創意變為現實而不斷努力的人。其最早來源于美國麻省理工學院的一個關于微觀裝配實驗室的課題，該課題的理念是創新，以客戶需求為中心，核心研究內容是個人設計、個人制造，所有參與此課題的人員都可以稱為“創客”。“創客”特指具有創新理念、自主創業的人。

創客運動進入中國與“大眾創業、萬眾創新”的倡議有機結合，激發了億萬民眾的創新創業熱情，更引燃了無數青年大學生的創新創業激情。

在高等教育層面，創客文化與教育結合后形成了創客教育，并在全球教育界被廣泛引入和研究。2016年2月，中國電子學會現代教育技術分會創客教育專委會聚集了創客、創客教育界的20余位專家和實踐者共同定義了創客教育的內涵：創客教育是創客文化與教育的結合，基于學生興趣，以項目學習的方式，使用數字化工具，倡導造物，鼓勵分享，培養跨學科解決問題能力、團隊協作能力和創新能力的一種素質教育。

創客教育在職業教育中目前處于起步階段，還未列入高校課程標準體系，在學校也僅僅是處于萌芽狀態，在計算機類的社團中稍有涉及，還遠不足以展現其應用價值。職業教育以培養高技能應用型人才為目標，強調“做中學”，創客教育正是“做中學（Learning by Doing）”的延伸，不僅注重動手能力，更加注重創新思維。創客教育依托信息技術，學生一方面通過網絡資源獲得原有的工藝設計，豐富自己的頭腦，從而啟發新的創作思路；另一方面又通過網絡分享交流自己的創新想法，不斷地修正與提高，最終付諸實施，創造熱情高漲。鑒于此，創客教育應盡早地進入職業教育的課堂，將創客教育的理念融合到學生的人才培養方案中，以學校推行混合式教學改革為載體，不局限于工程技術類和藝術設計類學科，將創客教育整合于各個學科的教與學過程。

總體上，創客教育對素質教育的發展意義重大。創新歸根結底是人的創新，人創新能力的培養是以興趣為導向的素質教育。通過“創客教育”的實施，學生的想象力和創造天賦得以發展，學習興趣和愉悅的體驗感得以增強，動手創造力不斷提高，這完全符合當代建設創新型社會過程中對素質教育模式提出的要求。

二、儀器分析課程改革現狀

儀器分析課程作為環境工程技術專業的基礎課程，一般是由化學分析專業的教師來任教的，由于知識結構的不一致，課程教授的內容比較寬泛，往往只是簡單地教會一種儀器的使用方法，對其在后續的課程中是如何應用的往往介紹不足，這直接導致學生的學習興趣低下，難以達到良好的教學效果。近幾年，也有很多學者對儀器分析課程進行了一系列的教學改革，也在強調課程教學內容與專業背景的結合，學生創造性解決問題能力的培養，但專業背景與課程教學內容如何銜接，如何通過教學內容的優化來吸引學生的學習興趣、如何通過教學提升學生的專業認知；如何引導學生發現問題，開發出創新實驗項目進而解決問題進一步提高學習興趣，在以后更為連續持久的項目實踐中提高創新能力，仍是當前教學研究需要思考和解決的重要問題。為此，本文以環境工程技術專業的儀器分析課程為例，試圖基于“創客教育”理念構建儀器分析課程創客學習環境，并通過優化教學設計，達到培訓學生創造性解決問題的能力。

三、儀器分析課程設計

（一）創客環境的構建。具體如下：

1.前期準備。（1）創客空間的建設。開放全部的儀器分析和化學分析實驗室，滿足學生實施創新想法的儀器條件及交流心得體會的場所，同時安排專人管理，為學生隨時解決儀器使用過程中可能遇到的問題；創建微信公眾號，利用新建實訓大樓網絡全覆蓋的優勢，線上線下同時互動，虛實結合，實現全方位的互動協作。（2）儀器分析基礎知識的普及。以學校推行混合式教學改革為契機，對儀器分析實行混合式教學改革，通過混合式教學改革平臺發布教學內容，實現儀器分析基礎知識線上自學，為學生更多的投入創新實踐騰出時間。為提高自學興趣和減低學習難度，儀器分析基礎知識以單個知識點的微課形式制作。

2.教學任務部署。教師通過混合式教學平臺或微信平臺發布教學任務，主要說明教學內容和組織安排。教學內容主要以微課程形式發布，包含每一種儀器涉及原理的回顧和實驗操作環節的指導。

3.具體實施。對學生進行分組，一般2-3人為一個小組，分組時實現學習興趣高的同學與興趣低的同學有機結合，從而帶動興趣低的同學；鼓勵各小組間的交流和協作，學有余力的小組也可以參與到其他小組的學習任務中，從不同的角度設計實驗方案。在實施的過程注意營造人人參與實驗項目的學習氛圍，每一個小組成員都是必不可少的一分子。同時，培養嚴謹誠信的科學態度，引用的外部資源都必須嚴格注明出處。

4.任務檢查與系統總結。教師在教學實施的過程做到細致監控，動態掌控學生的實施完成情況，隨時做好答疑和共性問題匯總，同時根據教學內容，每完成一類環境污染物的檢測技術學習后進行各小組答辯，充分交流和系統總結，從而拓寬學生思維。

（二）與專業應用緊密結合及適應創客教育的教學內容設計。依據專業和就業方向，選取了現實工作中常用的儀器，以分析領域為界限，同時緊扣創新實驗，將課程教學內容分成五個任務模塊（見表1），使學生在學習的過程中能夠感受到該課程同所學專業的緊密相關性，同時激發學生的創造能力。

（三）開發創客教育環境下的創新實驗項目。學習的目的在于應用，創新創造來源于生活，我們從身邊事做起，開發出一系列創新實驗項目（見表2），極大地提高了學生的學習熱情，同時培養了學生分析問題、解決問題、團隊協作和創新能力，取得良好的教學效果。

四、結論與展望

第一，在創客教育視野下設計與專業應用相結合的課程內容，使學生系統地認識到所學課程與本專業及以后就業崗位的緊密關系，明確了以后工作中要用到什么，消除了學習迷惘，激發了他們的學習興趣。

第二，在創客教育視野下設計的創新實驗項目，對于培養學生的創新能力、團隊協作能力和自我學習能力均有重要意義。例如，經過創新項目的訓練，對部分學生后續參加全國職業院校技能大賽“茶葉中重金屬含量檢測”、“茶葉中農藥殘留檢測”等項目效果明顯。

第三，目前，國務院將加快構建眾創空間作為推進大眾創新創業工作的首要重點任務，教育部對深化高校創新創業教育改革、努力造就大眾創業、萬眾創新生力軍提出了具體要求，給創客教育帶來了新的發展機遇。全面探索創客教育教學內容和方法體系使之高效地應用于各級各類教育中，將是下一步研究的重點。

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（責編 盧 雯）