文/陈美平

创客教育在中职电子专业的实践研究

文/陈美平

2015年“两会”上，李克强总理在政府工作报告中指出，要把“大众创业、万众创新”打造成推动中国经济继续前行的“双引擎”之一，究其原因，主要是在资源和环境压力加大、传统增长动力不足的情况下，我国唯有加快经济转型，特别是进一步兴起大众创业、万众创新热潮，才能为建设创新型国家筑牢基石，为经济发展增添持久动力。全国涌动着阵阵创客风潮，各类学校也积极开展创客教育，引领大众创业、万众创新时代的到来。

1　创客教育的内涵

以3D打印技术、Arduino等开源硬件平台为代表的新技术进一步降低了科技创新的门槛和成本，大大推动全球创客运动的发展。创新和创造不再只是科学家、发明家的“专利”，而是迅速普及到广大普通人群，实现了技术的“民主化”或“大规模业余化”。这些不以营利为目标，努力把各种创意转变为现实的人，被称为“创客”（maker）。而在全世界广大范围内鼓励人们利用身边的各种材料及计算机相关设备、程序及其他技术性资源，通过自己动手或与他人合作创造出独创性产品的行动，则被称为“创客运动”。

创客运动的标志，是为创客们提供交流创意思路、制造创新产品的物理场所和网络平台的大量涌现，这种场所和平台被称为“创客空间”。

2016年2月，中国电子学会现代教育技术分会创客教育专委会把创客教育定义为：创客文化与教育的结合，基于学生兴趣，以项目学习的方式，使用数字化工具，倡导造物，鼓励分享，培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。

2　中职学校开展创客教育的意义

2.1创客教育为培养21世纪的创新人才提供新的契机

创新匮乏一直是我国发展面临的困境，创新人才是国家发展的战略资源，是构建创新型国家的必备条件。创客运动就是为“创新”而生，创客运动激发学生的兴趣、信心和创造力，让每个学生都成为创客，为培养21世纪的创新人才提供了新的契机，培养大批“实战型”科技创新人才，为创新型国家建设提供人才支撑。

2.2创客教育“做中学”、“做中玩”，以学生为中心，是符合中职生特点的教育模式

中职学生普遍基础较差，失落感和自卑感较为严重，学习无目的，厌学情绪突出。当前只有进行课程模式和教学方法改革，实施因材施教，调动学生的学习积极性，开展有效教学，才能真正提高学生的职业能力。创客是一种动手操作、探究体验式的学习方式。“做中学”是创客背后的核心理念，创造即学习。快乐教育也是创客教育背后的重要理念。创客教育赋予学生更多自由和选择的权利，亲自动手设计、制作和检验，享受创造的乐趣。创客教育既是“做中学”，也是“做中玩”，一件作品的创造往往需要跨越多个学科，综合应用多种知识和技能，需要创客主动探究、学习、试验、总结、交流和提升。这种个性化的动手探究能力、问题解决能力正是当前学校教育所忽视和亟待增强的。创客式学习也为解决当前人才培养中存在的高分低能、创新人才缺乏等现实问题，提供了新的解决思路。

2.3以“创客”教育为载体，推动“双创”教育落地生根

创客教育对创新人才培养模式有重要作用，能逐渐形成创新的良好文化氛围，以创客教育为契机积极探索符合各学校实际的创客教育模式，能培养学生的创新创业意识，将创客教育与专业教育、课程体系建设相衔接，与校企合作相融合，培养学生的团队协作精神、解决问题的能力和促进学生专业技能的成长。

3　创客教育在中职学校的实践探索

创客教育风靡全球，我国也逐渐意识到创客教育的战略价值，开始积极推动创客教育，在一些高校和中小学中，有的创设了“创客空间”，有的开设了“创客”课程，呵护并激发学生的创新热情，为学生提供“让想象落地”的平台。通过“创客”活动和课程，学生们可以接触最前沿的技术，并将想法动手实现。在碰撞、分享的自主、开放氛围中，他们的想象力被激发、创新能力被培养，弥补了当前中国教育的薄弱环节。

东莞市商业学校根据电子专业特点，把专业教学和创客融合起来，开创了PVC机器人、基于Adriano电子小创客和3D打印等创客课程，建立专门的创客空间、配备专业化老师指导教学，把“动手操作、实践体验”理念融入各科教学过程，通过创客课程培养创客，让创客带动更多的学生也有基本创客思维和能力，促进其它学科也开展基于创作的学习。

3.1创设“创客空间”

学校高度重视创客教育，为学生创新实践提供基本设备支持。我们的创客空间由创客实验室和创客社区构成。东莞市商业学校把创客实验室设置为办公区、交流区、设备使用区、材料和工具存放区等，配备3D打印机、激光切割机、电子开发设备、机械加工设备、电子元件等，为学生创新制作者提供自由开放的协作环境，促进创意的实现以至产品化。

创客社区可供创客展示作品，交流经验和思想，分享工具、软件等，还建立了线上交流的空间、社区、微博、论坛等。通过网络社区同学们把自己的创作放在线上的交流平台。创客们可以取长补短，最大限度发挥自己的长项。

3.2开设“创客”课程

为更好地贯彻实施创客教育，东莞市商业学校结合专业课程内容合理设置创客课程，充分利用专业实验设备，把3D打印、电子技术、计算机等专业横向融合在一起，精选实践项目，培养兴趣，让学生能够动手操作，增强学生自主创业能力，指导学生把自己的创意转变为更好、更新、更有用的产品。东莞市商业学校开设了以下课程：

（1）PVC仿生机器人。

采用价格低廉、容易加工成型的PVC材料作为基本的机械结构，仿自然界某些生物，用简单电路设计自己的电路和机械结构，做出了暴走丑虫、沿墙走的老鼠和攀爬机械猴等作品，作为入门级课程，培养兴趣，锻炼学生手工制作能力。

（2）基于Arduino的电子小创客。

Arduino，是一个基于开放源码和硬件规格的软硬件平台。硬件有Arduino系列开发板，最常见的Arduino UNO，可以直接连接各种传感器插件、电机、按钮和液晶显示屏等插件；软件有Arduino IDE，国内一家名为新车间公司开发了一款依附在Arduino上，遵循开源协议并免费的ArduBlock可视图形编程插件，其编程如同积木搭建，而且软件是中文界面，采用Arduino+ArduBlock图形化编程抛开编程语言束缚，易如反掌地实现Arduino控制LED灯闪烁等项目，有效降低了东莞市商业学校学生学习单片机、电脑编程、传感器、电子控制等知识的的门槛，学习过程简单直观易懂，符合中职学生认知规律，能取得更好的教学效果。

（3）3D打印课程。

开设3D打印课程，让学生了解3D打印技术的现状，学习软件建模，完成三维模型的打印成型等工序。通过3D打印机课程，学生可以将抽象的概念图形用计算机辅助设计技术来呈现；并且用3D打印机进行具象化，使学生获得更多的技术方法和思想，极大地激发学生学习技术课程的兴趣，提高学生的设计和实践能力。

3.3采用富有创客特色的教学模式

东莞市商业学校的创客教育集创新教育、体验教育、项目学习、以学生为中心等思想为一体，以课程为载体，采用项目教学法，做中学，探究学习，在创客空间的平台下，融合信息技术和多学科知识，着力于培养学生的想象力、创造力以及解决问题的能力。

以Arduino电子的小创客为例开展教学设计。设计的背景是：针对不时有小朋友遗留在汽车上窒息身亡这一事件，要求创客开发一个作品，能够实现检测车上是否有遗留小朋友并能够实现自救的功能作品。

同学们根据自己实际情况，有些自己一个人为一组，有些几个人为一组。通过讨论、查找资料、网上学习、实地查看汽车、讨教汽车师傅和到赛格电子市场等环节购买了远程防盗器、热释电红外传感器、单片机等材料，经过多轮讨论，他们设计出了第一代作品。通过班内分享和在网上博客分享，反复修改，他们终于完成了一个锁车时能够自动检测车乘客作品，如有遗留儿童，可现场报警、远程向园长拨打电话报警，并且能够强制把车窗打开一条缝，实现自救。

通过这个任务驱动项目，实现做中学，协作、分享、运用信息技术，很好调动学生的学习积极性，学生主动思考、寻找解决问题的办法，项目任务也得到较好的完成。

3.4创客教师团队的组建

创客运动具有多学科内容的整合性、课程材料的时代性和信息技术的融合性等特点，提高了创客教育入门的门槛。为了开展创客教育，学校积极组建创客教师团队，通过各种专题培训和创客教学研讨，教师们掌握创客学习的理念、方法、策略和学习常用的各种开源工具，如3D打印机、Arduino新技术，提升了教师的创客教育能力。同时学校把实施创客教育作为职业教育的的价值取向和追求，在校园培育浓厚的创新氛围和创新文化，为教师的专业化成长创造条件，促进教师专业发展，为培养学生的创新能力奠定了基础。

经过这些实践，东莞市商业学校创客教育取得较好的成效。每一届技能节电子专业的学生纷纷将自己的创作成果拿出来展示，吸引了众多家长、学生的关注，获得广泛的好评，他们的一些作品在省、市的创新大赛获得了很好的成绩，有些作品还申请了国家专利。创客教育提升了中职学生的创业、就业能力，使学生能就业，就好业。

4　结语

中职学校通过创设“创客空间”，结合专业开设“创客”课程，实施“创客教育”，营造创客氛围，激发了中职学生学习的热情和创新活力，满足了学生的个性发展，培养了学生的创新意识、创新思维和创新能力，对中等职业学校人才培养模式是一种很好的探索。未来，东莞市商业学校将加强校企合作，促进产教融合，有效整合资源，培育创新文化，加强师资培训，开发创客课程，不断推进中职学校创新教育的开展，以形成一个可持续、能结果的创客教育模式。

陈美平（1973-），男，本科，中学电子高级教师，任职于东莞市商业学校，从事中职电子专业教学工作。