創客引入軍校計算機課程教學的幾點思考

張 昕

（國防科技大學 計算機學院，湖南 長沙 410073）

創客引入軍校計算機課程教學的幾點思考

張 昕

（國防科技大學 計算機學院，湖南 長沙 410073）

當前，軍隊院校計算機課程教學雖然在形式上豐富多樣，內容上逐漸聚焦實戰化軍事訓練，但在知識傳遞方式上仍存在短板。為了更好地幫助學員自行建構知識體系、激發創新靈感，文章提出將創客引入軍校計算機課程教學。通過從部隊挖掘創新靈感、將開源精神貫穿課程學習、加強軟硬件支撐、開設創客課程等方式，提升學員將知識轉化為實際操作能力的效率，從而進一步提升人才培養質量。

創客；計算機課程教學；建構；部隊需求

0 引 言

軍隊院校不僅承擔著普通高校的育人職責，更肩負著培養“能打仗、打勝仗”的高素質新型軍事人才的歷史使命。對此，如何聚焦實戰化軍事訓練，將“明天的戰爭打響在今天的課堂”思想和“打通戰場最后一公里”的目標注人教學訓練，成為亟待解決的問題。

當前軍隊院校教學不容忽視的現狀是，各軍隊院校的教學更像普通高校：一方面大多數教員對部隊缺乏深人了解，另一方面在課程設置方面，面向實戰的色彩不夠突出。學員在學習過程中，接觸的仍是書本上的知識，將知識轉化為實際操作的能力仍顯薄弱。對此，各軍事院校著力尋求解決“學非所用，教非所需”問題的辦法，努力打造精于實戰的名師隊伍，堅持加強計算機課程教學實踐向部隊需求靠攏，切實繃緊“明天的戰爭打響在今天的課堂”這根弦。

1 軍校計算機課程教學的現狀

“教為戰，學為戰”，通過前一階段的努力，當前軍校計算機課程教育總體呈現出良好的態勢，教學水平和“軍味”得到較大程度的提高。但受長期以來傳統教學模式的影響，知識傳遞方式仍存在短板。

1.1 教學水平和“軍味”得到較大程度提高

以計算機課程教學為例，軍隊院校一方面為了全面提升課堂質量，緊密結合國際前沿，先后引人了小班教學、翻轉課堂、MOOC、BOPPPS等新型教學模式，并在近幾年接連輸出不同層次的教員到加拿大維多利亞大學等高校參加為期一個月的培訓，通過幫帶機制、強化訓練、崗前考核、教學督導、隊干部跟班聽課等模式，使課堂教學緊貼國際前沿，內容更新迅速，形式豐富多樣。另一方面，任課教員在課后作業、課程實踐、畢業設計等教學環節和研究課題中融合了部隊特色和實戰元素，例如用C++或Java為部隊編寫一套裝備管理系統、將數學算法等知識運用在四旋翼飛行器上，讓其有目的性地搜集戰場情報等。此外，與部隊聯合開展了導師部隊行，安排學員到部隊參加畢業設計、綜合演練等活動，增添院校學員的軍味，較大程度提升其指揮協調能力、裝備操作技能及動手能力。

1.2 知識傳遞方式仍存在短板

不容忽視的是，當前的軍校計算機課程教學在知識的“傳遞方式”上仍存在短板。一直以來，我國的教育偏向課堂里的“講座式”教育，知識由教員向學員傳遞，但這并不是教育的全部。從實踐上來看，學習者自己建構知識更為重要，也只有把握好這一環節，才能使學員完成知識的吸收。

近期一項匿名問卷調查較好地驗證了該想法。調查抽選的對象為學院大三計算機科學與技術、網絡工程、軟件工程和信息安全4個專業的100名學員。調查發現當讓其回憶之前學過的模擬電路、數據結構、計算機原理等專業課都講了哪些內容時，72名學員無法在3分鐘內回憶出3個以上知識點，比例高達72%。但從課程考核成績來看，這些學員都順利通過了考試。

而“印象最深的一門課”這一項，90名學員填寫了計算機原理課程設計，比例高達90%。細究其原因，發現學校在設置人才培養方案時，對這門課程進行了調整，不是一天安排多門不同的課程，而是整整兩周時間僅安排了這一門課程。在教員的幫帶下，連平日動手能力較差的學員也能通過查漏補缺，完成CPU的設計，每個人都感到收獲很大。

由此可見，教員對知識的講授方式很重要，但喚起學員自我建構知識的積極性也有著重要的意義。要填補這一短板，軍校需要為學員提供有助于建構知識的環境和機遇，并引導其主動建構不同的知識體系，動手體驗學習、解決問題并制作出緊貼軍事應用的產品。這一能力的培養，不妨借鑒在美國興起的創客，它能很好地彌補傳統教育對知識的灌輸，極大程度地喚醒學員的創意，提升其實踐動手能力。如果能將其引人軍校計算機課程教學，將有著深遠的意義[1]。

2 什么是創客

事實上，創客并不算一個嶄新的概念。美國在20世紀90年代提出的STEM素質教育便從其中引申出來。STEM是science（科學）、technology（技術）、engineering（工程）、 maths（數學）4個單詞的縮寫，并在后期融人了arts（藝術），形成了STEAM教學模式。在STEAM教育的號召下，3D打印機、激光切割機、3D掃描儀、數控機器等進人學校，圖書館、研討室、實驗室成為傳統教室的重要補充。STEAM教育根本上并不局限于5類知識的學習，而是鼓勵學生自己動手完成他們感興趣的、和他們生活相關的項目，并在此過程中建構相關學科和跨學科的知識[2]。

當然，在網絡時代，創客還包括開源分享、不斷創新等內容，最終落腳點不僅是思想，還需要制造出產品。被譽為“信息時代的精神領袖”的Chris Anderson認為第三次工業革命將是“創客運動”的工業化，數字制造和個人制造的合體將成為未來十年多個領域的重要發展方向[3]。

無論是2014年奧巴馬在白宮首屆創客集市上的演講，還是馬云在淘寶上開始的“新浪潮-全民創客”活動，越來越多的人融人創客隊伍中。隨著創客空間的普及，創客精神也引起了越來越多人的思考。這股強勁的新興潮流影響著我們生活的方方面面。

如果我們能在軍校計算機課程教學中融人創客，將有機會讓學員從知識的被動接受者轉變為主動建構者，深度參與教育，主動學習除計算機外的生物、化學、物理、材料等跨學科課程，躋身發明家行列，運用自己的創新能力解決實際問題。在未來的一天，部隊運用的高精尖武器可能不再出自頂尖的科學家團體，而是出自一群有想法有擔當的軍校學員之手[4]。

3 如何將創客引入軍校計算機課程教學

從美國等高校實踐情況以及我國中小學和部分高校試點的情況來看，創客并不會顛覆傳統的教學模式，反而是一種很好的補充。在教學中引人創客后，更利于尊重學員的個體差異性，促進學員的互動和合作，極大程度地激發學員的探索精神和創新意識。對軍校而言，這對決勝未來信息化戰場也是至關重要的。

創新不能與現實社會隔離，否則將成為無源之水。對軍校計算機課程教學來說，源頭來自于部隊需求。

3.1 從部隊需求挖掘創新靈感

從人才培養方案來看，軍校學員培養大多包括社會實踐和下部隊實習的環節，有的高校還會組織學員赴部隊完成畢業設計。以部隊實習為例，過去更多是當兵鍛煉，但是落實的效果并不樂觀，學員常被編人連隊，參加副業種植、隊列訓練、衛生打掃等，偶爾學習軍體拳或刺刀操，但并不能真正融人其中，最后形成的部隊實踐報告局限于心得體會。久而久之，下部隊實習很可能成為給部隊添麻煩的一件事情。

如果將創客的思想引人其中，讓學員帶著思考、帶著問題下部隊，結果將大不一樣。學校不妨利用20余天的部隊實踐時間，將學員劃分為不同的小組，分配到某一海軍陸戰隊的女兵隊、坦克營、戰車營、導彈營中。學員的主要任務是與部隊官兵切磋，了解部隊現況，了解裝備型號，從而設計一款新應用、新軟件或將需求發回學院，利用3D打印機等設備完成一個特殊部件的設計，并將創造出來的實體作為部隊實習的評分依據。

這樣一來，學員的收獲將是空前的，也更受部隊歡迎。因為實習總能為部隊帶來新事物，這便間接通過服務部隊來了解部隊。事實上，學院計算機科學與技術專業參加教育部工程認證時就發現，評審專家對軍校特有的隊干部機制、參觀見習等活動是比較認可的。如果能在各類實習實踐中有針對性地引導學員動手創造，一方面對學員的計算機專業水平及相關學科的實踐有較大加強，另一方面能促進部隊與院校之間的關系，實現雙贏。

此外，還有一個輔助方式，有助于激發學員的創造靈感。那就是搭建一個部隊與院校之間的平臺。通過該平臺，院校和部隊可以克服地域的限制，由部隊提需求，院校付諸實踐，及時解決部隊所需，最大限度地縮短從需求到產品的時間[5]。

3.2 將開源精神貫穿于課程學習

創客的一個關鍵環節是開源，也就是說并不是所有的東西都需要從頭來做。其實，這在傳統課程教學中使用并不多，因為部分學員常將此與拷貝混淆。從近幾年學員完成課程實踐報告來看，大多項目從頭開始完成，由于時間有限，導致每一年同一課程的課程實踐作業質量平庸，并沒有十分出彩的作品。

事實上，我們需要將開源精神貫穿課程學習，鼓勵學員站在“巨人的肩膀”上解決新的問題，引導學員有差異性地完成課程作業，做出特色，而不要重復一些只要堆砌時間便能完成的工作。也就是說，至少在全院范圍內，同一門課程以及課程之間應當保持一種開源的狀態。例如，人工智能需要研究一部探雷車，教員可以將歷屆優秀作品的代碼分享給學員，鼓勵他們借鑒，在此基礎上完善并開發出更強大的應用。與此同時，鼓勵每名學員將自己的想法和代碼分享交流，在此過程中獲得的積分將成為課程實踐評分的一部分。

隨著學員能力的提升，他們將有能力在Kickstarter、Etsy、Quirky等國外交流平臺和網站上進行有益探索，極大地拓寬知識面。

3.3 加強軟硬件支撐

針對創客教學，軍校需要為學員提供相應的平臺和環境。在硬件上，武器裝備參數、3D 打印機、激光切割機、3D掃描儀、電路板等是必備的，而圖書館、實驗室、研修室、俱樂部是有利于開展活動的場地。在軟件上，需要有一支經驗豐富的教員隊伍把學員引進門。與傳統教學不同的是，創客的引人讓教員的角色發生了一定的變化。教員不僅是知識的傳遞者，更是一個課題的設計者、課題進度的監控者以及人力資源的管理者。與地方高校不同的是，軍校教員還需敏銳地洞悉信息化戰場的需求，為學員設計切合度最高的課題。

3.4 引入創客課程

傳統課程設置的改變往往伴隨著人才培養方案等較大的變更，需要反復考察和商榷，時間周期較長。對此，選修課相對靈活而機動，便于因地制宜進行改進，可以作為創客課程的試點。如果效果差強人意，則方便及時做出調整，一旦效果好，可以盡快將其融人必修課環節。

對于計算機專業，可以在選修課中開設與計算機應用相關的各類創客課程。例如，指導學員自行設計并用3D打印機制造坦克的零部件，或者設計一款智能手雷等。這是非常重要的環節，它將像魔法一般激發學員的創新動力。要知道，每個人天生都是一個創客，都曾有過DIY一些小玩意的沖動和夢想。創客很讓人著迷，一旦教員將學員引人門，將發生奇妙的變化，可以全面提升學員的學習興趣和動手能力。

4 結 語

創客既是引領新工業革命的潮流，又是彌補知識傳遞短板的新型教學模式。如果能在軍校計算機課程教學中引人創客，將對傳統課堂教學起到相輔相成的作用。雖然當前軍校對創客的引人仍處于探索階段，許多方面尚未形成成熟的做法，但相信經過多年實踐，會達到預期的效果，在很大程度上提升軍校學員的自主創新能力、知識建構能力、溝通協調水平和動手實踐能力，為進一步服務部隊、致勝未來信息化戰場打下堅實的基礎。

[1] 祝智庭, 孫妍妍. 創客教育:信息技術使能的創新教育實踐場[J]. 中國電化教育,2015(1): 14-21.

[2] 傅騫, 王辭曉. 當創客遇上STEAM教育[J]. 現代教育技術, 2014(10): 37-42.

[3] 安德森. 創客: 新工業革命[M]. 北京: 中信出版社, 2012: 266.

[4] 高山. 創客教育需要去精英化——以機器人教學為例[J]. 中國信息技術教育, 2014(11): 10.

[5] 張昕, 王新國, 吳迪. 加強計算機課程教學實踐向部隊需求靠攏的幾點思考[J]. 計算機教育, 2015(6): 93-96.

（編輯：孫怡銘）

1672-5913(2017)01-0110-03

G642

國家自然科學基金項目（61472435）。

張昕，女，學員隊教導員，研究方向為計算機教育與計算機系統結構，xinzhang_pst@163．com。