互聯網+背景下的高職創客式課堂教學模式探討

孫玉娣 裴勇

摘 要：創客式教育是一種以“創造中學”為主要學習方式、以培養各類創新型人才為目的的新型教育模式，對高職院校學生創新創業能力培養有重要的促進作用。“互聯網+”背景下，設計一種基于翻轉課堂的創客式課堂教學模式，充分融合線上線下教學資源，并以物聯網應用系統開發課程教學為例，展示開展教學的具體方案，實現創客教育與高職課程對接，為培養創新型人才提供教學參考。

關鍵詞：互聯網+；創客教育；創客空間；教學模式

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

Abstract：Maker teaching is a new mode of education based on learning from creating as the main way of learning and aiming to train innovative talents，which plays an important role in promoting the cultivation of innovative and entrepreneurial ability of students in higher vocational colleges.A marker classroom teaching mode is designed based on flipped classroom under the background of Internet plus to realize the full integration of online teaching resources.Taking development of the Internet of things application system course as an example，the paper explains the concrete scheme of teaching，and realizes the docking of marker education and higher vocational courses，providing reference for the cultivation of innovative talents.

Keywords：Internet plus；maker education；marker space；teaching mode

1 引言（Introduction）

隨著云計算、大數據、移動計算、物聯網等新技術的廣泛應用，各行業信息化進程不斷加快，信息技術對教育的革命性影響日趨明顯，深化信息技術與教育教學的融合發展成為了教育教學創新改革的方向[1]。2016年7月，教育部頒布的《教育信息化“十三五”規劃》中指出，要“積極探索信息技術在‘眾創空間、跨學科學習（STEAM教育）、創客教育等新教育模式中的應用，著力提升學生的信息素養、創新意識和創新能力等。”創客教育成為一種新興教育形式，受到廣泛關注與重視。

2 互聯網+背景下創客教育的內涵解讀（Interpretation of Marker Education under the Internet Plus Background）

2.1 創客教育的定義與內涵

“創客”一詞來源于英文單詞“Maker”，源于美國麻省理工學院微觀裝配實驗室課題，該課題以創新為理念，以客戶為中心，以個人設計與制造為核心內容，參與課題的學生即“創客”，它是指基于興趣與愛好，努力把各種創意轉變為現實的人。隨著創客隊伍的不斷壯大，開展創意實踐活動成了創客們的一種生存方式，即創客運動。然而，個人創客的力量始終是有限的，在創意、技術、資源上必然會存在一定的限制，一些志同道合的創客們就相互溝通合作，共享技術和資源等，于是，產生了“創客空間”。創客的這種酷愛科技、熱衷實踐的DIY精神形成了“創客文化”。為推動“創客文化”，讓“創客”獲得更大程度的發展，“創客教育”便應運而生，在“互聯網+”背景下，成為社會各界所關注的熱點。

“創客教育”，從廣義上來講，是“創客文化”與“教育”的結合，是培養大眾學習者創意能力的一種教育形態；從狹義上來說，它是以學習興趣出發點，使用數字化工具，倡導制造，鼓勵分享，培養跨學科合作能力、團隊協作能力和創新創造能力的一種素質教育。

“創客教育”內涵豐富，不同的學者有不同的認識。主要有“模式說”和“理念說”[2]。“理念說”認為，創客教育是一種貫穿終身、面向全人發展的以指導具體創客教學、創客運動和創客文化發展的新趨勢、新理念；“模式說”認為，創客教育是一種全新教育教學模式，借鑒體驗教育、項目教學法、創新教育和DIY等教育理念，以培訓創新意識、創新能力和創造思維為目標，強調深度參與和信息技術融合，以“創造中學”為主要學習方式和以培養各類創新型人才為目的新型教育教學模式。

創客式課程教學模式是創客教育“模式說”在內涵上延伸，創客式教學模式開展課堂教學，在信息化技術課堂授課環境下，圍繞“做中學”構建教學情境，結合線上線下教學資源與平臺管理，實現“以學、用為中心”的教學方式，培養學生的自主分析、實踐和創新能力，從而提高學生的學習和創新水平。

2.2 “互聯網+”對創客教育的影響

“互聯網+”是創新2.0下互聯網發展的新業態，可應用到科技、經濟、社會、文化、教育等各個領域，是推動各行各業與其高度融合的新引擎。“互聯網+教育”是互聯網科技與教育領域相結合的一種新教育形式，是中國教育跨過以書本為核心的第一代教育、以教材為核心的第二代教育、以輔導和案例方式出現的第三代教育，進入的互聯網+教育4.0的時代。

“互聯網+”為創客教育提供了較好的信息技術平臺，創客文化的營造和傳播需要互聯網平臺支撐。其一，“互聯網+”促進了產業、學科間的交叉、融合、互通。不同知識、學科背景下的創客主體基于相同的目標興趣，承擔同一項目不同環節的任務，他們會打破現有的禁錮，發揮各自的特長，實現跨界融合，保證創新質量。其二，“互聯網+”改變了傳統的教學模式，推動了人才培養改革與創新。網絡在線課程、MOOC的出現，打破了時間、空間的局限，將課堂學習從教室延伸到網絡，實現了教學主體的被動到主動的轉變，使得線上線下互為補充、互相融合。

3 中國創客教育的現狀分析（Situation analysis of Chinese maker education）

我國創客教育起步略晚，但發展迅猛，呈現井噴狀態。其發展歷程可分為準備期（2012年）、探索期（2013—2014年）和發展期（2015年以后）。目前，各地方、各學校積極建立創客空間、開展創客教育，北京、上海、溫州、深圳等城市成為創客教育的領跑者，各種類型創客活動的出現，為創新教育的實施奠定了堅實基礎。目前，我們創客教育以創客空間模式和創客式教育模式為主。

3.1 創客空間模式

創客空間模式，以提供場地、軟硬件設備為基礎，引導和鼓勵學生自主完成需求分析、設計、模塊實現、調試分析、提交成果與分享等一系列創客行為，從而提升學生創新、創業和實踐能力[3]。目前，最具代表性的是清華創客空間，是一個開放的智能硬件創業平臺，任何專業背景的同學都可以參與，強調多學科間的交流與融合。該空間每周定期面向校內外學生開展創意分享、頭腦風暴、工作坊、產品設計培訓等活動。除此之外，還有創客社區、創客實驗室、創客大賽、創客嘉年華等，鼓勵創客們在配套空間中完成實踐并在線分享。

綜合目前已建立的創客空間來看，存在的問題不少。創客空間主要集中在機器人、信息技術和科技領域；創客們大都忙于爭取各種政府和社會資源，真正共享技術和設施設備的比較少；各種創客群里交流的主要是一些理論文章，涉及具體的創意、作品和技術的分享還不多。

3.2 創客式教育模式

創客教育模式是適應知識經濟時代發展的以能力為導向的教育形式，是一種信息技術融合，秉承“開放創新、探究體驗”教育理念[4]，以“創造中學”為主要學習方式和以培養各類創新型人才為目的的新型教育模式。創客教育崇尚個性化、開放式，對學習者來說是一種自我導向式的學習，教師更多的是以引導者的身份參與，跟傳統教育模式相比，教學過程、教學實施中存在種種困難與限制。同時，創客教育需構建創客環境，信息技術平臺的投入需大量的資金，師資水平也很重要，資金與師資等方面問題也是限制創客教育推廣的重要原因。

為此，結合課程的特征，發揮院校本身資源優勢，設計創客式課堂教學模式，展開教學方案設計與實踐，是創客式教育的當務之急。

4 互聯網+背景下創客式課堂教學模式設計（Design of the maker classroom teaching mode under the background of Internet plus）

創客式課堂教學，圍繞“做中學”的宗旨構建情景式教學，基于快樂教育、項目式教學，以學生為中心，在“互聯網+”背景下，借助網絡教學平臺以翻轉課堂的形式展開教學設計與實施，完成相應課程的學習和鞏固，再通過各種評價反饋學習者的情況，進行教學反思。創客式課堂教學流程如圖1所示。

4.1 創設情境引導

建構主義理論認為，學習者在學習過程中，不是被動地接受知識，而是根據情境，結合已有的經驗，主動地建構知識結構[5]。因此，教學的第一步是構建真實情境，激發學習者的學習興趣與創新意識。

4.2 引導任務訓練

在創設的情境中，設計相應的簡單而有吸引力引導任務，該任務能讓學生通過模仿之前所學知識解答，還能有針對性地引入所學的新知識。通過引導任務，強化學習熱情，積極思考并動手實踐，以完成既定的目標，并能引導學生自我思考，提升學習效果。

4.3 知識要點講解

理論知識是創新能力培養的基石，因此，知識要點講解便于學習者排除創新過程中的知識障礙，搭建合理的知識架構，為創新作基礎。當引導任務完成后，學習者思考任務中蘊含的原理，教師需根據學習者的學習情況，深入講解相關知識與技能，以及如何綜合運用知識。

4.4 同步任務訓練

同步任務旨在讓學生強化鞏固課堂所學知識，同步任務設計建立在引導任務基礎之上，可能是已有功能的累加，或引導任務的拓展，但不引入未講解新知識，通過同步任務訓練強化鞏固所學知識，增加學生的學習熱情。

4.5 創新激發引導

創新能力培養的關鍵是激發學生的創新思維。創新激發引導環節，激發學習者將所學知識遷移到新的學習過程中，促進創新活動的順利進行。教師在這一環節的作用非常重要，要啟發學生創新應用點，及時對學生的創意進行評估與修正，把握好引導的“度”，即不能讓學生無從下手、漫無邊際地創新，也不能過于具體的局限學習者的思路。

4.6 協作任務完成

根據創新激發階段要求，學習者以小組為單位，完成有創新的習作，教師協調小組每位同學參與，并對創作過程中有困難的同學進行技術指導，使得學習者能完成作品創作，并能真正享受到創新與協作帶來的愉悅。

4.7 成功作品分享

創造活動過程中需要堅定的信念和強烈的創新熱情作為支撐，即創新精神。分享是創新的動力，通過成功作品的分享，培養學生的創新信念與熱情，讓學生享受到創新的樂趣。當作品得到同伴、老師的認可后，會提升創新的效果。

4.8 作品評價反思

該環節主要采用教師評價與小組互評相結合的方式來全面考查學習者的課堂情況的學習情況，學習者通過點評得知作品的優缺點，以便于進一步改進，教師通過作品完成的質量推斷學習者知識掌握情況，促使教師進行教學反思，通過雙向的反饋，有助于提高課堂教學效率。

5 物聯網應用系統開發課程創客式課堂教學實施（Implementation of the maker classroom teaching in the Internet of Things Application System Development Course）

創客式課程教學模式在中小學信息技術課程得到了廣泛應用，在高校電子信息類專業課程中也得到了廣泛的應用與推廣。接下來以物聯網應用技術專業核心課程“物聯網應用系統開發”課程為例，展開教學部署與實施。

“物聯網應用系統開發”課程旨在培養學生物聯網應用系統開發能力、具備對感知層采集的數據進行加工處理能力，以及對物聯網應用系統項目實施、聯調與后期維護的能力。

該課程創客式課堂教學模式采用“翻轉課堂+項目式教學”的形式，總體采用企業項目實戰驅動，通過線上線下教學資源整合，情境式課前引導學生自學、課堂教學討論和知識要點分析、課后鞏固與創新拓展，充分利用課內外的時間和空間，完成課程教學。

本課程在設計時，研究了物聯網上位機開發的一般流程，選取了基于網絡連接的無線傳感網應用系統的開發、基于串口連接的RFID數據處理、綜合物聯網應用設計，以及系統調試與管理四個項目，展開課程的優化設計。創客式教學模式的運用貫穿每個項目學習中。如圖2所示，以“構建基于網絡的環境探測與感應”子項目為例，按創客式教學模式的八步法展開教學，教學情境是搭建網絡環境，讀取傳感器的溫濕度數據寫入數據庫并顯示出來；數據的讀寫以引導任務的形式拋出，可以通過在線平臺課前預習完成；傳感器接口編程作為知識點需教師講授；將硬件讀取數據與數據庫讀取銜接起來，形成同步任務訓練，即“從傳感器中讀取數據并寫入數據庫”；考慮不同型號傳感器、不同網絡環境下傳感器數據讀取作為創新激發引導學生思考；教師組織分組，啟發學生動手設計與實現，形成各小組成果并分享；各組通過網絡互評、教師點評的形式進行評價，相互學習，根據建議進行改進。

6 結論（Conclusion）

創客式課堂教學是信息技術與教育教學融合發展的創新教育形式，對高職院校學生創新創業能力的培養有重要的促進作用。在互聯網+背景下，提出創客式課堂教學模式，并應用于物聯網應用系統開發課程中，為高職創新教學模式提供了有益的參考，基于創客教育的新型教學模式有待于在今后不斷探索和實踐中成熟完善。未來，創客式教學模式在不同領域課程的推廣應用，以及創客式教學模式的實施效果的探索，將是接下來的研究重點。

參考文獻（Conclusion）

[1] 王慧，林瑩懿.互聯網+背景下創客教育與高職創新創業教育融合模式探究[J].中國職業技術教育，2018，26（8）：78-81.

[2] 吳明芳.國內創客教育研究綜述[J].中國成人教育，2017，26 （23）：48-51.

[3] 陳晉音，俞山青，毛國紅，等.程序設計課程群的創客式課堂教學模式探究[J].計算機教育，2017，15（1）：80-83.

[4] 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，2015，36（1）：14-21.

[5] 于寶東.基于創客教育的教學模式研究[J].黑龍江生態工程職業學院學報，2017，33（3）：91-93.

作者簡介：

孫玉娣（1981-），女，碩士，副教授.研究領域：高職教育，智能信息處理.

裴 勇（1980-），男，博士生，副教授.研究領域：復雜網絡，高職教育.