應用型本科高校電子類專業(yè)創(chuàng)客教育實施路徑探析

韓新風，石志成，高海濤，李勇

（1.安徽科技學院電氣與電子工程學院，鳳陽 233100；2.安徽科技學院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育學院，鳳陽 233100）

0 引言

電子類專業(yè)作為工程性專業(yè)，該類專業(yè)的特點決定了理論基礎(chǔ)與實踐能力的培養(yǎng)并重。在本科的高等教育中，電子類專業(yè)實踐能力培養(yǎng)的常規(guī)方法有：課程實驗、課程實習、創(chuàng)新課題訓練及各種電子類競賽等。課程實驗和課程實習是針對于所有學生的，但課程實驗中基礎(chǔ)實驗比重較大，尤其是驗證性實驗。專業(yè)課程如電子技術(shù)類課程的課程實驗學時在8-16學時左右，實驗項目的開展在4-8個左右。因此課程實驗的主要任務是學習基本的測量方法、掌握基本儀器儀表的使用方法，鞏固基本的電學規(guī)律和原理等，因此實驗項目以基礎(chǔ)性、驗證性實驗項目為主，綜合性和設計性實驗為輔。課程實習主要是某門專業(yè)課程內(nèi)的多個知識點的綜合運用，課程實習時間長度通常1-2周。從教學計劃來看課程實習的課程門類并不多，如模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機原理與應用、嵌入式系統(tǒng)原理與應用等相關(guān)課程實習等。在實踐能力培養(yǎng)的過程中，由于學時和現(xiàn)有實驗教學條件所限，創(chuàng)新性很難滿足學生的需求。筆者在教學過程中常遇到學生提出希望可以有更多機會進行應用性、創(chuàng)新性的實踐鍛煉，大學生的各類創(chuàng)新實踐課題是很好的鍛煉機會，但是畢竟項目數(shù)量有限，覆蓋學生率偏低。因此，現(xiàn)階段的本科教學中亟需增加學生創(chuàng)新實踐機會，而近年發(fā)展迅速的創(chuàng)客教育讓學生在真實的項目中開展協(xié)作，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、尋找解決方案、完成作品創(chuàng)作，強調(diào)動手操作和實踐體驗是獲取知識的重要途徑，這與創(chuàng)客教育提倡的“從做中學”和“教學做合一”的理念一脈相承[1]。創(chuàng)客教育在本質(zhì)上的創(chuàng)新性，恰好彌補了一直以來專業(yè)教育短板。創(chuàng)客教育如何融合與專業(yè)教育之中，以滿足“新工科”背景下，電子專業(yè)培養(yǎng)具備創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)能力的復合型創(chuàng)新人才[2],成為當今亟待解決的問題。

1 創(chuàng)客教育與專業(yè)教育

多年以來本科階段的專業(yè)教育，重知識與理論，輕實踐能力。盡管隨著高等教育的近些年的發(fā)展，這種現(xiàn)象已被重視，并有所改善，但效果并不明顯。創(chuàng)客教育秉承“開放、分享、實踐、探索和探究”的教育理念，以“創(chuàng)造中學”為主要學習方式和培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才為根本目標的新型教育模式[3]。創(chuàng)客教育是專業(yè)教育的組成部分，是更高層次的專業(yè)教育，且必須有完善的專業(yè)教育體系做支撐。創(chuàng)客教育不但包含以培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)能力與創(chuàng)業(yè)精神為目的的創(chuàng)業(yè)教育，還包含以創(chuàng)新創(chuàng)造能力為目的的創(chuàng)新教育[2]。將創(chuàng)客教育融合于專業(yè)教育的過程中，可將專業(yè)教育的提升到一個更高的層次，將使得高等教育培養(yǎng)的出人才更加符合“大眾創(chuàng)新，萬眾創(chuàng)業(yè)”時代的社會需求。

2 創(chuàng)客教育的實施路徑

2.1 專業(yè)邊界的再設計

以電子科學與技術(shù)專業(yè)為例，基本上是按照“基礎(chǔ)課—專業(yè)基礎(chǔ)課—專業(yè)課—畢業(yè)實習”的模式設計的，這種課程體系過分強調(diào)課程的學科性、專業(yè)性和完整性，各單科課程自成體系，割裂課程間的聯(lián)系[4]。例如，在本科一年級階段即開設程序語言設計課程(如C語言程序設計)，在二年級開設計硬件電路如單片機課程時，很大一部分學生C語言使用的非常不熟練。究其原因，大多數(shù)同學在學習C語言時不以應用為目的，而是以考試（或者考證）為目的。只見樹木不見森林！學得多、用得少成為最主要的問題。在進行專業(yè)的教學計劃設計時，課程間的聯(lián)系被割裂。俗語說麻雀雖小五臟俱全，但如果只見五臟不見麻雀，很難引起人研究五臟的興趣。一個專業(yè)猶如一只麻雀，課程猶如五臟，課程被割裂就如五臟被割裂。

電子科學與技術(shù)專業(yè)的邊界再設計必須重新考慮電子學科與其他學科的交叉聯(lián)系、課程之間的聯(lián)系性和時代發(fā)展的需求。打破原有的課程劃分，可以按照數(shù)理基礎(chǔ)、硬件電路、軟件編程，軟硬件應用等課程群來進行重新劃分。

2.2 課程體系的建設

創(chuàng)客教育課程分為兩類：一，純創(chuàng)客類課程，如溫州大學開設的《人工智能與機器人》課程[4]，麻省理工學院自2002年起，每年均開設面向研究生的創(chuàng)客課程“如何制作(幾乎)一切東西(How To Make(almost)Any?thing)”;伊利諾伊州立大學商學院創(chuàng)客實驗室2014和2015年春季學期開設了“制作物品”(Making Things)課程(Illinois MakerLab，2014)和“數(shù)字制作”(Digital Mak?ing)課程(Illinois MakerLab，2015)，卡斯頓州立大學(Castleton State University)開設的“利用3D打印技術(shù)參與創(chuàng)客行動”課程(CSU，2015)等[5]。二，專業(yè)課程的嵌入“創(chuàng)客”環(huán)節(jié)：將案例、項目、訓練和主題活動等內(nèi)容嵌入專業(yè)教育的課程中，以實踐項目為載體滲入專業(yè)知識的理解與建構(gòu)，如以糧食倉儲系統(tǒng)的溫濕度測量與控制系統(tǒng)的項目設計為主線，重構(gòu)單片機課程的知識體系。將專業(yè)課程知識點的學習與應用良好的結(jié)合起來，讓學生感受到學專業(yè)知識有趣、有效、有用，由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習。

2.3 建設創(chuàng)客空間，營造參與創(chuàng)客行動的氛圍

創(chuàng)客空間的建設，有助于營造創(chuàng)客氛圍，推動創(chuàng)客教育的開展。創(chuàng)客空間，不僅限于傳統(tǒng)的實驗室內(nèi)，也可以在圖書館或者寢室樓開辟單獨空間，配備基本的創(chuàng)客軟硬件資源，使得學生“做中學”、“邊做邊學”的行動可以隨時開展。后者更有助于組織學生跨專業(yè)交流，從不同的專業(yè)角度分析、討論、解決問題。

在創(chuàng)客空間中，不僅可以使得學生使用現(xiàn)有資源實現(xiàn)創(chuàng)新學習，創(chuàng)客行動，還可以在創(chuàng)客空間中定期推出“頭腦風暴”活動，邀請各領(lǐng)域的專業(yè)人士進行指導，組織感興趣的學生進行討論，在討論學習、思想碰撞中激發(fā)創(chuàng)新靈感。

2.4 創(chuàng)客師資隊伍的建設

在傳統(tǒng)教育課堂中，教師承擔了教育的主導作用，“教師講授、學生學習”的填鴨式模式已經(jīng)延續(xù)了很長時間。要想實現(xiàn)創(chuàng)客教育的深入推進，必須改變傳統(tǒng)的教育理念，將學生的主體作用充分發(fā)揮出來。教師的角色需要逐步隱形化，由課程知識的講授者逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生學習的組織者和引導者。

創(chuàng)客教育能否有效開展，創(chuàng)客教師是關(guān)鍵因素。創(chuàng)客教師的培養(yǎng)是高等學校在教育轉(zhuǎn)型過程中，必須充分考慮的重要環(huán)節(jié)。創(chuàng)客教育開展中需要的教師大致可以分為三類：創(chuàng)客活動的指導教師、純創(chuàng)客課程的教師，專業(yè)課教師。

高等學校應積極組織學習能力強、技術(shù)扎實、師德高尚、人際寬廣的一線教師到國內(nèi)外知名的創(chuàng)客空間進行學習和調(diào)研，派遣教師參加國內(nèi)外舉辦的創(chuàng)客活動，以開闊教師的視野，提高其指導水平[7]。對于純創(chuàng)客課程的專任教師來講，要對對應技術(shù)課程靈活掌握，并熟悉交叉課程和交叉學科，要有豐富、寬廣的專業(yè)背景知識和豐富的實踐經(jīng)驗。對這類教師的要求較高，但數(shù)量需求較少。高校可以選擇部分教師進行重點培養(yǎng)。

專業(yè)課教師的培養(yǎng)是創(chuàng)客教育與專業(yè)教育融合中，筆者認為是最重要的環(huán)節(jié)，也是難度最大的一個環(huán)節(jié)。能否把創(chuàng)客教育與專業(yè)教育有效融合，關(guān)鍵在于專業(yè)課程的改革效果。在眾多專業(yè)課程中選出一部分應用性強課程進行試點改革。將項目、案例、訓練等主題活動合理有效地嵌入專業(yè)課程教育教學中。課堂中教師角色的改變，課堂教學內(nèi)容與方式的改變，都會給改革帶來意想不到的困難。該環(huán)節(jié)涉及到的教師數(shù)量多，課程門類多，各門課程內(nèi)容繁多，每門課程的結(jié)構(gòu)不同，項目和案例的選擇和使用也會不同。但課程改革的宗旨是相同的：在實踐中創(chuàng)新，在創(chuàng)新中學習！因此課程實踐項目的選擇非常關(guān)鍵。好的項目或案例能夠有效的提高教學質(zhì)量，達到事半功倍的效果。

高等學校應制定積極的師資培養(yǎng)政策，鼓勵教師進行課程改革，改革課堂教學模式和教學方法，鼓勵教師編寫符合創(chuàng)客教育規(guī)律的新的指導教材，增加實踐空間和基本軟硬件資源。積極鼓勵教師外出調(diào)研學習，調(diào)動教師參與課程改革的積極性，迎難而上，為高等教育的發(fā)展貢獻自己的力量。

2.5 整合資源，完善制度，將現(xiàn)有資源有效融合

如校企項目合作，實驗室共建等。創(chuàng)客教育的開展需要高校進一步加強校企合作，如聘請企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員到高校承擔課程指導，項目指導，課程改革研討等，完善校企人才合作培養(yǎng)，拓展高校學生的實踐基地和實踐空間，充分利用企業(yè)為高校提供的各類資源，實現(xiàn)校企合作的雙贏。

另外，高校還應加強對校友資源的引導和使用，隨著高校多年的發(fā)展，校友的作用不容忽視。近年來政府積極推動高等教育的改革，高校應積極響應政府的號召，充分利用政府提供的政策與資金及各類資源。

3 結(jié)語

創(chuàng)客教育的發(fā)展是社會經(jīng)濟發(fā)展的必然要求，創(chuàng)客教育作為高等教育中專業(yè)教育發(fā)展的高級階段，要在專業(yè)教育基礎(chǔ)上進行。在我國應用型高校中開展創(chuàng)客教育的實踐，未來還有很長的一段路要走，作為高等學校和參與改革的教師，應積極吸收和借鑒國內(nèi)外創(chuàng)客教育開展的經(jīng)驗教訓，為促進創(chuàng)客教育的健康發(fā)展貢獻綿薄之力，為我國社會主義經(jīng)濟建設培養(yǎng)更多具備創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)能力的復合型人才。

當前高等學校已經(jīng)開展了不同類型的校企合作，

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