基于工作室的中職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)創(chuàng)客教育實踐研究

陸發(fā)芹

摘要：創(chuàng)客教育以學(xué)生為中心，強調(diào)創(chuàng)新精神及與實踐相結(jié)合，符合物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)跨領(lǐng)域復(fù)合型技能人才的需求。本文分析了中職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，創(chuàng)客教育理論基礎(chǔ)，并以工作室作為開展創(chuàng)客教育的平臺，以創(chuàng)客課題為載體，采用項目教學(xué)，探索學(xué)優(yōu)生培養(yǎng)。以物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)比賽為驅(qū)動，面向物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生開展階段性創(chuàng)客活動，擴大學(xué)生的參與面。并以智能家居項目為例，說明技能大賽項目的轉(zhuǎn)化，及設(shè)計一個好的創(chuàng)客課題設(shè)計應(yīng)具備的要素。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)客教育;創(chuàng)新教育;中職;物聯(lián)網(wǎng);工作室

當(dāng)前，我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，促進物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)、新業(yè)態(tài)廣泛應(yīng)用，培育壯大新動能成為國家戰(zhàn)略^[1]。物聯(lián)網(wǎng)正進入跨界融合、集成創(chuàng)新和規(guī)模化發(fā)展的新階段，迎來重大的發(fā)展機遇，帶來物聯(lián)網(wǎng)人才需求量的快速增長。與此同時，創(chuàng)客教育正在掀起一股席卷全球的教育變革浪潮。將中職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)作為創(chuàng)客教育的實踐場，將有效提升物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

一、中職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)發(fā)展概述

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)挿海婕巴ㄐ偶夹g(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及RFID技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)等多個交叉學(xué)科。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是新興工科專業(yè)之一。隨著現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)逐步完善，中高職統(tǒng)籌設(shè)置專業(yè)，技術(shù)技能人才成長通道逐步打通，中職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)大部分對接高職的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)，采用3+2或3+3合作辦學(xué)方式。一般是依托計算機類、電子信息類、信息技術(shù)類專業(yè)申辦的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)方向。

中職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)的是能夠從事物聯(lián)網(wǎng)安裝與調(diào)試、傳感器產(chǎn)品檢測、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品營銷，以及傳感應(yīng)用初步開發(fā)等工作，具有職業(yè)生涯發(fā)展基礎(chǔ)的知識型發(fā)展型技術(shù)技能人才^[2]。在職業(yè)教育人才培養(yǎng)通道打通之后，中職畢業(yè)生由無縫銜接就業(yè)，轉(zhuǎn)向了進入高職進一步深造，更注重學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)、可持續(xù)發(fā)展及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、創(chuàng)客教育及其理論基礎(chǔ)

創(chuàng)客源自英語單詞“Maker”（制造者），本義是指出于興趣和愛好，努力把各種創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實的人。創(chuàng)客教育是創(chuàng)客文化與教育的結(jié)合，基于學(xué)生興趣，以項目學(xué)習(xí)的方式，使用數(shù)字化工具，倡導(dǎo)造物，鼓勵分享，培養(yǎng)跨學(xué)科解決問題能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的一種素質(zhì)教育。

創(chuàng)客教育以信息技術(shù)的融合為基礎(chǔ)，包含了體驗教育、項目教學(xué)法、創(chuàng)新教育的共性：即以學(xué)生為中心，強調(diào)并培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。又分別融合了體驗教育、項目教學(xué)法、創(chuàng)新教育以及DIY理念當(dāng)中的一些元素。創(chuàng)客教育強調(diào)了體驗教育中的深度參與，繼承了在實踐中學(xué)習(xí)的思想;創(chuàng)客教育的框架和項目學(xué)習(xí)法相似，都以一個特定的學(xué)習(xí)任務(wù)為中心，使學(xué)生能在分組協(xié)作完成任務(wù)的過程中完成學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力;創(chuàng)客教育繼承了創(chuàng)新教育的理念，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新能力為目標(biāo);DIY理念也融合在了創(chuàng)客教育之中，即培養(yǎng)學(xué)生的動手創(chuàng)建、精益求精、尚工重器的“工匠精神”^[3]。

創(chuàng)客教育這些理念與職業(yè)教育的理念不謀而合，在中職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)探索和實施創(chuàng)客教育有重要意義。

三、以創(chuàng)客工作室為平臺開展創(chuàng)客教育

創(chuàng)客教育成為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實踐能力、社會責(zé)任感等核心素養(yǎng)，提供有力的“抓手”和“實踐場”。一些高校和中小學(xué)的創(chuàng)課教育發(fā)展迅速。隨之出現(xiàn)了一批為幼教、普教、職教、高教提供創(chuàng)新教育整體解決方案的企業(yè)，為中小學(xué)提供創(chuàng)新空間頂層設(shè)計、研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)客課程體系，并能根據(jù)學(xué)校情況定制課程。而中職校開展創(chuàng)客教育一般沒有專項資金支持，必須因地制宜，發(fā)揮職業(yè)教育優(yōu)勢，最大化利用已有資源。下面簡單介紹一下我校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)依托“智能化創(chuàng)客工作室”開展的創(chuàng)新教育探索。

1.創(chuàng)客工作室空間建設(shè)

創(chuàng)客空間就是創(chuàng)客進行創(chuàng)作活動的地方。工作室由一間大教室改造而成，備有12臺計算機、智能家居樣板間一套、網(wǎng)絡(luò)搭建設(shè)備一套、物聯(lián)網(wǎng)IOT開源套件5套、LeGo機器人5套。但創(chuàng)客活動空間是開放的，能共享利用物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實訓(xùn)基地的網(wǎng)絡(luò)組建、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)恢復(fù)、物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)、web前端設(shè)計、3D打印實訓(xùn)室的設(shè)備設(shè)施，這也是中職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)開展創(chuàng)客活動的優(yōu)勢。

2.創(chuàng)客工作室制度建設(shè)

工作室負責(zé)人為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)資源與培訓(xùn)主任，負責(zé)工作室組織運作。充分發(fā)揮校企合作資源，善用企業(yè)設(shè)備及技術(shù)資源。團隊含6名專業(yè)教師。每學(xué)期穩(wěn)定吸收15名專業(yè)學(xué)習(xí)興趣濃厚，具有學(xué)習(xí)主動性的學(xué)優(yōu)生。依興趣分成網(wǎng)絡(luò)組建與維護、智能家居、App開發(fā)三個研究方向，年級混組形成梯隊。每個方向2名校內(nèi)指導(dǎo)老師帶領(lǐng)學(xué)生以項目教學(xué)方式進行活動。學(xué)生的時間安排有更大的自由度，學(xué)業(yè)評價更加多元化。

3.創(chuàng)客工作室活動開展

創(chuàng)客工作室不僅僅面向工作室成員開放，還將創(chuàng)客活動擴大到物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)乃至全校學(xué)生。

（1）面向工作室內(nèi)學(xué)優(yōu)生的項目教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)組建與維護項目。小組成員合作完成教師創(chuàng)設(shè)情境下的網(wǎng)絡(luò)搭建與維護項目，協(xié)助學(xué)校信息處完成校園辦公系統(tǒng)的維護，幫助老師們解決上不了網(wǎng)、機器死機、打印機不工作等等實際問題。在此過程中，提高了學(xué)生的分析問題、解決問題、交流溝通能力，老師們的肯定與感謝讓學(xué)生體會到成就感。

智能家居安裝與開發(fā)項目。指導(dǎo)教師圍繞主題，拆分設(shè)計成一系列相對完整的子項目，小組利用工作室的一套智能家居樣板間，進行各種情境下的智能控制方案設(shè)計與開發(fā)。

App開發(fā)項目。小組幫助國際部設(shè)計制作網(wǎng)站，并負責(zé)學(xué)校公眾號的運維，為學(xué)校的各種活動制作H5宣傳頁。

（2）面向物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)所有學(xué)生的比賽類活動

創(chuàng)客工作室組織物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生參加區(qū)機器人比賽、人工智能展示活動。參加市中職技術(shù)技能比賽，如機器人技術(shù)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)搭建與維護、智能家居安裝與維護、智能終端技術(shù)應(yīng)用等團體項目，及手機游戲開發(fā)、交互式出版物等個人比賽。這些不定期階段性活動，長則一個月，短則一星期，完全以學(xué)生為中心，教師負責(zé)提供保障和指導(dǎo)。比賽極大激發(fā)了學(xué)生的好勝心，調(diào)動了學(xué)習(xí)主動性，提升了創(chuàng)新能力和團隊合作能力。一年來，全專業(yè)有超過三分之二的學(xué)生參加了活動，并有15人獲得市級獎項。

（3）面向全校學(xué)生的選修課

創(chuàng)客工作室教師團隊結(jié)合自己專業(yè)特色，面向全校開設(shè)了《Scratch游戲設(shè)計與開發(fā)》、《智慧機器人》、《3D打印》、《手機游戲開發(fā)》等選修課，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力及信息素養(yǎng)。

四、創(chuàng)客課題設(shè)計示例

開展創(chuàng)客活動，最大的難點在于好的創(chuàng)客課題的設(shè)計。華東師范大學(xué)祝智庭教授綜合多方資料，總結(jié)出好的創(chuàng)客課題應(yīng)該具有的八個要素包括：課題的切身性、課題的復(fù)雜性、充足的資源、互動和合作、高強度、合理的時間安排、分享教育、以及新穎性。以下結(jié)合該八個要素對智能家居創(chuàng)客課題進行簡單介紹。

智能家居在生活中越來越普遍，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生活中的典型應(yīng)用場景，與學(xué)生生活和專業(yè)密切相關(guān)，能夠引起學(xué)生的關(guān)注。項目涉及傳感器技術(shù)、Zigbee組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)組建與配置、操作系統(tǒng)、QT開發(fā)、安卓開發(fā)等多個學(xué)科的知識和技能，復(fù)雜性很高。教師需要將大項目拆解成一系列相對完整的小項目，如煙霧報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、窗簾控制系統(tǒng)、射燈控制系統(tǒng)。項目小組由3人組成，一人負責(zé)設(shè)備安裝和網(wǎng)絡(luò)配置，一人負責(zé)智能網(wǎng)關(guān)開發(fā)，一人負責(zé)移動端開發(fā)，既要按各自擅長的領(lǐng)域分工又有合作。項目資源包含成套的智能家居產(chǎn)品及樣板間等硬件，也含服務(wù)器鏡像、QT開發(fā)環(huán)境包、安卓開發(fā)環(huán)境包等軟件，還包括教師積累的各種學(xué)習(xí)支持資料及網(wǎng)絡(luò)資源。智能家居系統(tǒng)包含多個子系統(tǒng)，學(xué)生不但可以完成教師創(chuàng)設(shè)情境下的項目，也可發(fā)揮創(chuàng)造性，設(shè)計自己的項目。同樣的一套智能家居設(shè)備，配以不同的情境創(chuàng)設(shè)，學(xué)生可以創(chuàng)造設(shè)計出很多種智能控制系統(tǒng)。項目完成后，指導(dǎo)教師組織小組交流、溝通、反饋，展示學(xué)習(xí)成果，分享成功的喜悅。工作室全天開放，活動時間相對松散自由，成員自主選擇，為保證時間充裕，特別在課表選修課時間段安排4課時的固定時間。

在中職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技能大賽中，完成一個完整的智能家居系統(tǒng)，從設(shè)備安裝、網(wǎng)關(guān)開發(fā)、移動端開發(fā)，到整套系統(tǒng)調(diào)試運行，共3個小時，項目強度很大。學(xué)生在日常活動中積累了專業(yè)知識技能，成員間相互熟悉，配合默契。若要參加技能大賽，從工作室成員中挑選選手組隊，只需賽前一個月停課集訓(xùn)，提高技能熟練度。

由以上分析可見，智能家居項目包含了好的創(chuàng)客課題的八個要素，將物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技能大賽項目轉(zhuǎn)化成創(chuàng)客課題，依托創(chuàng)客工作室的制度保障，可以很好的提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)及創(chuàng)新能力，有利于大賽選手的培養(yǎng)。

結(jié)語：

創(chuàng)客教育理念符合中職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)需求，創(chuàng)客教育要結(jié)合職業(yè)教育特色和物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特點：必須要有但不限于一個固定的活動空間，要充分發(fā)揮實訓(xùn)基地資源及校企合作資源優(yōu)勢;將學(xué)優(yōu)生吸納入工作室，采用項目教學(xué)法，提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)及創(chuàng)新能力;結(jié)合八個要素，將技能大賽項目轉(zhuǎn)化為好的創(chuàng)客課題，有利于大賽選手培養(yǎng);以各類比賽驅(qū)動物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生參加機器人、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興科技活動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，為學(xué)生終生學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。總之，依托工作室在中職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)開展創(chuàng)客教育實踐大有可為。

參考文獻：

[1]信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)分冊（2016-2020年），工業(yè)和信息化部，2017.1

[2]上海市中等職業(yè)學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，上海市教育委員會教學(xué)研究室，2020.4

[3]祝智庭，孫妍妍.創(chuàng)客教育：信息技術(shù)使能的創(chuàng)新教育實踐場[J].中國電化教育，2015，（1）：14-21