地方高校創客教學模式的構建

康長青　吳中博　張其林　寧彬　項東升

摘要：針對培養大學生創新能力的需求，提出了地方高校采用創客教育的教學模式。創客教育是以創新教育、做中學和快樂教育為指導，以創新實踐項目為載體，以培養學生創新能力為核心目標的新型教育形態。文章以創客教育的多理論融合教育理念，建立了認知型、工具開發型、綜合型和競賽型等多層次內容培養體系；介紹了七步創客項目教學法和分級量化的創客教學評價指標；構建了線上、線下相融合的創客實踐環境。創客教育為大學生創新創業教育提供了一條新路徑，該教學模式可以為同類院校開展創客教育提供參考。 關鍵詞：創客教育；創新能力；創新實踐項目；教學模式 中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：1006-8228（2017）01-82-03 0.引言 信息技術的發展促進了創客文化的產生，同時創客文化的流行也加速了信息技術的發展。創客教育被認為是“信息技術使能的創新教育實踐場”，是“提升學生實踐力、探究力和創造力，促進高等教育學習變革的戰略性策略”。教育部辦公廳出臺的《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見（征求意見稿）》中提出：“有效利用信息技術推進‘眾創空間建設，探索STEAM教育、創客教育等新的教育模式，使學生具有較強的信息意識與創新意識”。國內各種形式的創客教育基地聯盟、中國青少年創客教育、上海創客教育聯盟前后成立，各種創客教育高峰論壇和培訓如火如荼，有力的推動了創客教育的生根發芽。開展創客教育，普及創客文化，提高學生實驗創新能力，已成為高等教育體制改革與創新的必然選擇。圍繞專業課程教育，開展創客教育試點，探索創客教育規律，建立創客教育培養體系是高等院校的重要使命。物聯網技術是未來信息技術戰略的一個制高點，其學科交叉涵蓋了計算機，電子，自動化等領域，對人才的工程實踐能力和創新創造能力存在普遍需求，因此開展面向物聯網工程專業的創客教育，具有重要的現實意義。 1.創客教育內涵 創客（又稱maker），是指熱衷創意設計，樂于實踐和分享，努力把各種創意轉變為現實的個人或群體，創客精神的核心三要素為創新、實踐與分享。而創客教育是“創客”和“教育”兩個詞語的搭配組合，并沒有嚴格的學術定義，有人認為創客教育是“一種由技術支持的融合了“從做中學”、項目學習法、體驗教育等理念的教育形態”，有人認為創客教育是“在創客空間制作創意產品、體會創造快樂的過程”，“以創新思維和創新技能為核心的創新能力的動態化學習過程”，也有人認為創客教育是“為了解決創新能力不足等問題而開設的一系列培養學生創新思維和創新操作技能的綜合課程”，綜合以上觀點，可以認為創客教育是創客教育是一種以創新教育、“從做中學”、快樂教育為指導，以創新實踐項目為載體的，培養學生創新能力為核心目標的新型教育形態。 2.面向物聯網工程專業的創客教育模式構建 在理解創客教育理念的基礎上，面向專業培養方案，構建適當的創客教育模式，是開展創客教育的關鍵。下面從教育理念，教育目標，教學過程，教學評價和實踐環境等五個方面詳細介紹面向物聯網工程專業的創客教育模式。 2.1多理論融合的創客教育理念 創客教育是一種以創新教育、“做中學”、快樂教育為指導，以創新實踐項目為載體的，培養學生創新能力為核心目標的新型教育形態，因此理解創客教育內涵的基礎上，可以將創客教育理念分解為創新教育理念，“做中學”理念，項目學習理念和快樂教育理念等四種理念的融合。

（1）創新教育理念

我國一直重點實施創新型人才戰略，以創新教育理念來培養學生的創新品質。創新教育主要包括創新意識培養，創新思維培養，創新技能培養、創新情感培養四大目標。創新意識是產生創新動機的基礎，創新思維是創新能力的核心，創新技能是創新能力的重要指標，是創新成果轉化的重要途徑，創新情感是創新能力的促進。創客教育以思維和操作技能培養為核心、創新教育以創新品質為核心，兩者雖然目標范疇不同，但是均注重創新思維和創新技能培養，可以說創新教育理念為創客教學模式的構建提供了有力的理論支撐。

（2）“做中學”理念

杜威的“做中學”理論關注如何學生在有意義的活動任務中獲取有價值的知識。而創客教學模式強調以項創客項目為載體，讓學習者在創意設計、動手制作過程中體會到創作的樂趣，在實踐中培養學生的創新能力，這是對“原型活動”、“做中學”等觀點的繼承與發展。

（3）項目學習理念

基于項目的學習以項目為主線，鼓勵學生通過小組協作的方式進行學習探索，達到制作和展示作品的目標。而創客教學模式繼承了項目學習理念中合作探究、小組協作的自主學習方式，更加注重學生學習興趣的激發，進而達到培養創新思維與創新操作技能為目標。

（4）快樂學習理念

快樂教育，即教師樂教，學生樂學，愉快的情緒體驗貫穿整個教育過程。創客教育理念從創作主題選擇、到親自設計制作，到最后分享與交流，學生被賦予了更多自由，可盡情地享受創造的樂趣，既做中學，又做中玩，與快樂教育思想有諸多相似之處。 2.2以創新思維和創新技能的培養為核心培養目標 創新能力包括知識水平、創新學習能力、創新思維和創新技能等四方面內容，其中創新思維和創新技能是創新能力結構中的核心、而創客教學模式的培養目標側重于創新思維和創新技能的培養。創新思維培養目標主要通過創客實踐項目來讓學生學習模仿，討論啟發，任務拓展，創新點形成來完成整個問題的思維過程，創新技能的培養目標主要通過簡單項目，拓展項目，自選項目的設計和實現等逐漸形成創新技能。 2.3多層次課程內容設計

內容體系設計是創客教育的起點，直接影響后續創客項目設計和創客活動設計。依據專業培養體系，我們設計創客認知型課程，創客工具開發型課程，創客綜合型課程，創客競賽型課程。 （1）創客認知型課程，主要包括創客運動，創新精神，新一代信息技術導論，專利和知識產權，智能硬件系統等內容。 （2）創客工具開發型課程，主要包括開源硬件課程（如Arduino，樹莓派），開源軟件課程，和具體的物聯網課程相結合工具箱課程。 （3）創客綜合型課程，主要是融合多門課程的系統設計，如智能水產養殖系統，智能家居系統，多功能儲物柜系統等綜合性課程，需要融合產業主題，軟硬件開發，前后臺設計等課程知識。

（4）創客競賽型課程，以全國舉行的“挑戰杯”，“互聯網+創新創業大賽”，“中國軟件杯”，“大學生物聯網設計競賽”，組件參賽隊伍，完成參賽作品等方式進行。 2.4項目教學流程設計 創客內容體系需要轉化成可以操作的項目進行，不同水平的學習者需要設計不同的難度等級項目，盡量讓大多數參與進來，進而不斷轉化知識，增強創新意識。項目教學流程主要參照SCS創客教學法進行。即包括情懷故事引入，簡單任務模仿，知識要點講解，擴展任務模仿，創新激發引導，協同任務完成，成功作品分享等七個步驟。其中，“情懷故事引入”旨在誘發學生創新的心理動因（如興趣和需求），“簡單任務模仿”和“擴展任務模仿”的目的在于讓學生在積極思考、動手實踐中提升創新思維能力和創新操作技能。“知識要點講解”則在于排除創新過程中的知識障礙，使學生主動建構起合理的知識結構。“創新激發引導”是關鍵它涵蓋了心理動因的激發、感性和情感障礙的排除。“協作任務完成”階段需要創新思維和創新技能的參與。 2.5分級量化的教學評價 教學評價主要是指依據何種標準、遵循什么原則、運用何種具體指標來評價教學模式所取的效果。參考文獻，建立創客教育分級量化評價指標。創新能力主要有創新學習能力、創新基礎知識、創新思維能力、創新操作技能四個一級指標組成。其中創新學習能力主要有發現問題能力、信息檢索能力、知識更新能力、標新立異能力四個二級指標組成；創新基礎知識主要有基礎知識水平、專業知識水平、交叉知識水平、創新知識水平四個二級指標組成；創新思維能力主要有直覺思維能力、邏輯思維能力、創新想象能力、批判思維能力四個二級指標組成；創新操作技能主要有作品創意水平和成品制作質量。各個指標賦予一定的權重，即可得到創新能力具體分值。按照遵循過程性與終結性評價相結合的原則，采用小組自評，小組互評，教師評價相結合的方式，對具體指標進行評價，進而量化教學效果。 2.6構建線上線下相融合的創客實踐環境

構建一個開放自由的環境能夠更好地激發學習者的創意，培養其創造性思維能力和創新操作技能。可以構建線上，線下的創客實踐環境，包括線下實體環境的構建和線上虛擬環境的構建。實體環境的構建可以根據實際需要選擇合適的場所，設計創客熱情激發區，興趣工具區，創意討論區，微加工區和成果展示區等不同區域；虛擬環境構建主要指構建一個網絡學習環境，應包括課程資源學習手冊、學生創客作品庫，在線創客社區，虛擬討論社區，仿真實驗工具，信息搜索工具等資源。充分發揮實體環境與虛擬環境的優勢，進行融合性學習，營造平等民主、開放分享的學習氛圍，來促進每位學習者的深度參與。 3.結論 實施創新性教育是高等教育改革的重點，創客教育作為一種新興的教學形態，正影響并改變著傳統教育模式。本文介紹了創客教育的內涵，詳細介紹了地方高校構建創客教育模式的關鍵因素，為地方高校進行創新創業教育提出了一條可行的路徑。本文缺少對傳統專業課程教學融入創客教育的實踐探索，這將是我們下一步的工作。