創客教育在中職學校微型機器人教學中的應用

黃絨

摘要：“互聯網+”時代的到來，在改變人們生產、生活方式的同時，也給中職學校微型機器人學科的教學方式、師生角色轉變和要求帶來了新的挑戰。創客教育模式的出現，為工業機器人專業教學的建設和發展開辟了新的途徑。本文介紹了嘉興技師學院創客教育環境基礎的構建，并以教學實績展示了創客教育在微型機器人教學應用中的優勢。

關鍵詞：中職學校 創客教育 微型機器人

一、創客教育的內涵

“創客”一詞源于英文“Maker”，是指出于興趣與愛好，努力把各種創意轉變為現實的人。創客教育的教學目標是培養具有創客精神和優秀素養的全面發展的人。創客教育是使學生在掌握知識技能的同時，通過實踐和創造激活知識和技能，讓知、情、意、行結合、使學、思、動、用、創統一。中職微型機器人教學過程中可以運用創客教育理論，采用啟發式、案例式、項目式、參與式等教育方法，采用多主體、過程性、發展性教育評價。通過發揚創客教育創新、實踐、合作、共享的教育內涵，培養出更多具有創新精神和實踐能力的新型人才。

二、微型機器人教學運用創客教育的環境基礎

近年來，筆者所在的嘉興技師學院十分重視微型機器人學科建設，共計投入資金500多萬元，建成占地面積2000平方米的機器人實訓中心（二期），整體布局體現了思維認知的漸進模式，已于2016年投入使用。

1.微型機器人“創客室”的規劃與設計

“創客室”在基于空間布置、裝修設計、基礎設施的建設上，注重實用，充分有效地利用空間，風格簡約大方。利用“創客室”外的走廊陳列宣傳微型機器人的展板，主要展示學生社團活動的照片、比賽掠影、相關教學研究成果等，旨在營造激勵學生創新和實踐的氛圍。

教學功能區域由四塊構成：一是教學搭建區，主要進行智能機器人的日常教學，學生在該區域組裝、搭建、調試機器人。二是活動區，是智能機器人活動的專用場地，主要用于學生測試組裝的機器人的性能。三是成果展示區，集中對教學成果進行展示以及進行智能機器人的展示交流或表演。四是儲物區，主要用于存放智能機器人及相關設備，以及學生個人的貴重物品。

2.微型機器人“創客室”的教學情況

微型機器人搭建是筆者學院工業機器人應用與維護專業開設的一門專業課程。課程日常教學選用的設備是樂高EV3，用于比賽的是費斯托設備。學院成立了微型機器人社團，積極吸收對微型機器人感興趣和熱愛微型機器人的學生，并面向全校開設微型機器人選修課，旨在擴展學生的知識面，提升學生的興趣，為全校每一位愛好微型機器人的學生提供廣闊的空間，發揮每位學生的特長和潛能，從而為培養高素質創造性人才搭建了良好的平臺。

3.微型機器人“創客室”學生外出比賽交流情況

近年來，筆者學院通過“創客室”培養了一批批優秀的創新型人才，并派出學生代表學校外出交流，交流的方式主要有參加競賽、參展、進企業活動、走進新居民子弟學?？破瘴⑿蜋C器人知識。筆者學院派“創客室”的學生積極參加各類技能比賽，旨在為世界技能大賽培養和挑選優秀選手，從而達到了以賽促教、以賽促學、以賽促改的目的，把比賽資源轉換成教育資源。

近三年，學生參加各類比賽，取得了累累碩果：2015年，獲得嘉興市青少年機器人比賽一等獎；2016年，獲得FLL機器人世錦賽嘉興選拔賽高中組團體第一名和第三名；2016年，獲得FLL機器人世錦賽浙江選拔賽二等獎、三等獎；獲得第44屆世界技能大賽移動機器人浙江選拔賽與排位賽賽區第一名、第二名；2017年，獲得全國機械行業職業院校技能大賽“博諾杯”移動機器人競賽暨天津市職業技能大賽一等獎?！皠摽褪摇苯Y合“工業4.0”和“中國制造2025”的設計理念，利用樂高EV3MINDSTORMS配件，研發創作的由1萬多個樂高元器件小積木和電子器件組成的“智能儲倉系統”，在“樂高玩具制造（嘉興）中國工廠項目”開園儀式上受到了中外專家的追捧。該系統具有上料、進料、分揀、塔吊、補箱、運輸和入庫七大環節，每個環節既能單獨運行，又可互相配合，構建了一套完整的智能儲倉生產線。

三、創客教育在微型機器人教學應用中的優勢

1.創客教育有利于改變教學方法和教學手段

創客教育將以前以教師為主的填鴨式教學向以學生為主的實踐探究教學轉變。創客教育在微型機器人教學中的運用，結合了創新教育和項目教學法的理念。微型機器人創客教育通過完成項目讓學生有效地結合所學，并與生活中相關的發現和設計相聯系，利用互聯網技術，使學生切實參與學習和創新，從而改變了教師講、學生聽的被動局面。

在具體的教學實踐中，通過運用各種視頻、音頻、動畫等多媒體及板書等教學手段，以小組合作、個人展示等教學活動來提升學生的動手能力，創新思維。此外，教師還可以借助互聯網技術，協助學生完成創客項目。

2.創客教育有利于轉變學生的學習方式

互聯網背景下的微型機器人創客教育，有利于培養學生掌握自主探究式學習方法，可以使學生的自主學習實現良性循環，使學生在微型機器人知識和專業技能的學習方面實現自我構建。微型機器人創客教育通過專業的創客軟件、網絡課程資源共享平臺等現代化信息技術，使學生既能在真實和模擬的情境中學習，又能通過網絡課程在線學習，還可以在學校的課程資源共享平臺分享創客項目成果。創客教育輕松、有趣的學習環境激發了學生對課程的學習興趣和創造力。學生在完成創客項目的過程中，不斷發現問題、分析問題、解決問題，自主性和探究精神得到了不斷的強化和提升。

3.創客教育有利于重塑教師角色，提高教師的教學技能

“互聯網+”時代的到來使教師的角色從知識的傳播者和講授者，變成了學生學習的促進者和指導者。創客教育是重塑教師角色過程中最重要的推動因素，各中職學校亦在著力培養“雙師型”微型機器人創客教師。在微型機器人創客教育中，教師從課堂傳授知識的主體變成了課堂的設計者、組織者和學生學習的引導者。微型機器人創客教師除了需要具備專業的知識和素養外，還需要掌握最前沿的信息技術，從而設計出合理的微型機器人創客項目，通過最大限度地利用創客空間，滿足學生開展微型機器人創客項目活動的設施需求，并提供優質的資源和服務。