依托“創客教育”理念走出電工電子實驗教學的新路子

姚挺

目前，電工電子實驗教學普遍存在“教員講的多、學員做的少；教員反復示范、學員一味模仿”的現象，這種“灌輸-接受式”的教學模式雖然可以幫助學員搞清實驗原理、固化操作步驟，但卻不利于學員主動思考、自主學習、大膽創新等能力素質的培養。作為一個新理念，“創客教育”通過對各個教學要素的重構與融合，使學員在目標明確、情景真實的“造物”活動中，創中思、玩中學、學中做，在激發學員好奇心和創造力的同時，加強了理論與實踐、書本知識與真實問題的聯系。

一、“創客教育”理念的核心內容

作為一個符號化的群體，“創客”（Maker）源于西方2O世紀6O年代的DIY文化（DIY是Do it yourself的簡寫，指自己動手做），泛指那些在個人興趣和愛好的驅動下把創意轉變為現實的一群人[1]。而“創客教育”就是創客文化在教育中的集中體現，是一種融合科學、技術、工程、藝術于一體，遵循“開發創新、探究體驗”教育理念，以實踐創造學習、以學習支持實踐為主要手段，培養創新型人才的新型教育模式[2]。圖1詮釋了“創客教育”理念的核心內容和特征優勢。近年來，美國越來越多的小學、中學、高職、大學已經開始加入“創客聯盟”，實施“創客教育”，將“基于創造的學習（Learning by Making）”視為學生真正需要的一種學習方式。

二、用“創客教育”理念指導電工電子實驗教學

按照“創客教育”理念，在電工電子實驗教學中，可以鼓勵學員自主設計、主動實踐，將頭腦中的想法、創意通過電子設計、電路仿真、手工焊接和桌面制造系統實現出來，使學員從簡單模仿、被動接受式學習轉為親身體驗、主動創新式學習，進而幫助學員學會學習、學會思考、學會溝通、學會解決實際問題。

（一）樹立“學做一體、理實融合”的教學新理念

創客秉持“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”的學習理念，認為把書本知識存儲在大腦只是學習的一部分，而不是學習的全部，學習的根本目的是運用不是記憶。因此，創客教育會鼓勵每個學生都像科學家、發明家一樣自由想象、大膽創新、不斷實踐。在將想法變為現實的“造物”過程中，創客會融合電學、數學、物理、美學、工程機械等不同學科、不同專業的知識技能，因為單靠一種技能、一類知識是很難將想法實現。在動手實踐的過程中，創客還會一邊發現問題，一邊解決問題，一邊回憶鞏固舊知識，一邊鉆研探索新技能，不斷將知識與技能、理論與實踐密切聯系。

在電工電子實驗教學中，教員要允許學員突發奇想、異想天開，允許學員質疑，接受學員失敗，不要為了規避錯誤而強加干預，為學員提供一個平等、自由、放松、愜意的實驗環境。學員要樹立創客的探究精神，保持思維活躍，依靠團隊，相信自我。在實驗中即時遭遇挫折和困難，也不要輕言放棄，不妨通過網上查詢、詢問同學、請教老師等方式解決問題、攻克難關，最終將個人想法通過電路圖、電子玩具等方式呈現出來。

（二）構建“項目牽引、體驗學習”的教學新途徑

創客的實踐活動往往需要靈感創意的激發，但是這種原生態的、未被加工和處理的想法很難指導創客從事具體的實踐活動。在實踐初期，需要老師、專家、高級技工提供技術支撐和方向引領，幫助學員對這些零散的、膚淺的、簡單的想法進行系統化的處理和加工，以便形成方案可行、技術可靠、資源可用、成果可見的創客項目。然后，以學員為主體的創客團隊通過上手操作、親身體驗、相互協作的方式，圍繞項目處理真實問題，感知真實世界。

在開展基于創客項目的電工電子實驗教學前，通過頭腦風暴或創意分享會的形式，由學員陳述、教員把關，對項目的總體方案、具體內容、使用方法、時間節點和成果形式等進行推敲和細化，盡量使項目在內容上緊貼電學主題，在資源上可以充分利用現有元件、工具、材料和測量儀表，在環境上可以依托校園網、虛擬仿真軟件、電工電子實驗室和校外實習基地等。

（三）打造“學做翻轉、知技孵化”的教學新方法

在真實情景、真實問題下的造物活動中，創客不僅要會學，還要會做，不僅要懂理論，還要會操作，還要將書本知識與實際問題緊密聯系。因此，為了培育“知技合一、學以致用”的學員，可以采用創客教育和翻轉課堂的相關方法，將教員主導下的“教→學、示范→模范”模式轉變為學員主導下的“學→教、發現→點撥”模式，通過顛倒“教”與“學”、“學”與“做”的順序，讓學員成為實驗教學的真正主體，教員成為教學過程的引導者，使學員從“讓我學”逐步變成“我要學”。

在電工電子實驗教學中，教員可以在課前通過微視頻、資源包、專題網站等方式向學員提供與電學實驗相關的背景知識、基礎技能。由于學員在課下已經通過自主學習具備了一定的動手能力，因此教員可以在課上少講甚至不講，而是留出更多的實驗時間讓學員直接開展創客活動。同時，教員還可以根據學員的現場表現、學習風格、認知特點等進行針對性輔導和個性化答疑，使學員的知識、技能穩步提升。

三、對依托“創客教育”理念開展電工電子實驗教學的思考

（一）開展教學相長、學做一體的“創客活動”

為了更好地開展創客活動，學校的教學管理部門、教研室、學員隊可以圍繞全年的教學訓練工作，以電工電子實驗課、裝配課、電子俱樂部、電子設計競賽等活動為抓手，統籌安排課上與課下、線上與線下、校內與校外相互配合、相互關聯的創客活動。通過開展一系列的創客活動，加強師生間、同學間的溝通交流，實現教員與學員、理論知識與實踐技能的一同提高。同時，注意收集學員在創客活動中的靈感創意、設計方案、成果經驗、電子產品等，形成支持創客活動和評價學員的案例庫、資源庫和成長檔案庫。

（二）搭建軟硬一體、互聯互通的“創客空間”

為了給學員提供自由便利、自主活動的創客環境，一是通過引入3D打印機、3D掃描儀、開源電路板、激光切割機等設備器材，為學員提供可以操作、實踐的硬件平臺；二是通過安裝電路仿真、平面設計、三維建模、三維交互、數據分析等應用軟件，為學員提供可以設計、創新的軟件平臺；三是通過布設網絡連接人與人、物與物、人與物，實現軟件與硬件之間的互聯互通互操作，以方便學員查閱相關資料，獲取網絡資源，設計、演示并分享創意作品。

（三）形成自由開放、資源共享的“創客聯盟”

按照“創客教育”理念，以學員為創客主體，鼓勵他們自主學習、動手實踐、主動探究，以教員為指導教師，幫助學員進行項目把關、方案制定、技術篩選、成果檢驗等，以高級技工、專家教授為項目顧問，為學員開展創客活動提供有力的智力支持和技術保障，將各興趣團體、教研室、學校、實習基地、基層部隊結成一個“開拓創新、資源共享”的創客聯盟。

綜上所述，通過依托“創客教育”理念，可以使電工電子實驗課的教學主體平等對話，教學空間開放互聯，教學方法靈活多樣，教學資源更加豐富，教學活動更加廣泛，教學實踐更加真實。這不僅符合學員的興趣愛好，激發學員的創新欲望，而且有助于學員的全面發展，提高學員分析問題、解決問題的能力。

參考文獻：

[1]楊方嬌.“互聯網+”時代下的創客教育模式研究[J].科教導刊，2017年9月第27期.

[2]趙廣元，張二鋒.基于教學實驗室的教育創客空間建設研究[J].開放學習研究，2017年6月第3期.