创客引入军校计算机课程教学的几点思考

张 昕

（国防科技大学 计算机学院，湖南 长沙 410073）

创客引入军校计算机课程教学的几点思考

张 昕

（国防科技大学 计算机学院，湖南 长沙 410073）

当前，军队院校计算机课程教学虽然在形式上丰富多样，内容上逐渐聚焦实战化军事训练，但在知识传递方式上仍存在短板。为了更好地帮助学员自行建构知识体系、激发创新灵感，文章提出将创客引入军校计算机课程教学。通过从部队挖掘创新灵感、将开源精神贯穿课程学习、加强软硬件支撑、开设创客课程等方式，提升学员将知识转化为实际操作能力的效率，从而进一步提升人才培养质量。

创客；计算机课程教学；建构；部队需求

0 引 言

军队院校不仅承担着普通高校的育人职责，更肩负着培养“能打仗、打胜仗”的高素质新型军事人才的历史使命。对此，如何聚焦实战化军事训练，将“明天的战争打响在今天的课堂”思想和“打通战场最后一公里”的目标注人教学训练，成为亟待解决的问题。

当前军队院校教学不容忽视的现状是，各军队院校的教学更像普通高校：一方面大多数教员对部队缺乏深人了解，另一方面在课程设置方面，面向实战的色彩不够突出。学员在学习过程中，接触的仍是书本上的知识，将知识转化为实际操作的能力仍显薄弱。对此，各军事院校着力寻求解决“学非所用，教非所需”问题的办法，努力打造精于实战的名师队伍，坚持加强计算机课程教学实践向部队需求靠拢，切实绷紧“明天的战争打响在今天的课堂”这根弦。

1 军校计算机课程教学的现状

“教为战，学为战”，通过前一阶段的努力，当前军校计算机课程教育总体呈现出良好的态势，教学水平和“军味”得到较大程度的提高。但受长期以来传统教学模式的影响，知识传递方式仍存在短板。

1.1 教学水平和“军味”得到较大程度提高

以计算机课程教学为例，军队院校一方面为了全面提升课堂质量，紧密结合国际前沿，先后引人了小班教学、翻转课堂、MOOC、BOPPPS等新型教学模式，并在近几年接连输出不同层次的教员到加拿大维多利亚大学等高校参加为期一个月的培训，通过帮带机制、强化训练、岗前考核、教学督导、队干部跟班听课等模式，使课堂教学紧贴国际前沿，内容更新迅速，形式丰富多样。另一方面，任课教员在课后作业、课程实践、毕业设计等教学环节和研究课题中融合了部队特色和实战元素，例如用C++或Java为部队编写一套装备管理系统、将数学算法等知识运用在四旋翼飞行器上，让其有目的性地搜集战场情报等。此外，与部队联合开展了导师部队行，安排学员到部队参加毕业设计、综合演练等活动，增添院校学员的军味，较大程度提升其指挥协调能力、装备操作技能及动手能力。

1.2 知识传递方式仍存在短板

不容忽视的是，当前的军校计算机课程教学在知识的“传递方式”上仍存在短板。一直以来，我国的教育偏向课堂里的“讲座式”教育，知识由教员向学员传递，但这并不是教育的全部。从实践上来看，学习者自己建构知识更为重要，也只有把握好这一环节，才能使学员完成知识的吸收。

近期一项匿名问卷调查较好地验证了该想法。调查抽选的对象为学院大三计算机科学与技术、网络工程、软件工程和信息安全4个专业的100名学员。调查发现当让其回忆之前学过的模拟电路、数据结构、计算机原理等专业课都讲了哪些内容时，72名学员无法在3分钟内回忆出3个以上知识点，比例高达72%。但从课程考核成绩来看，这些学员都顺利通过了考试。

而“印象最深的一门课”这一项，90名学员填写了计算机原理课程设计，比例高达90%。细究其原因，发现学校在设置人才培养方案时，对这门课程进行了调整，不是一天安排多门不同的课程，而是整整两周时间仅安排了这一门课程。在教员的帮带下，连平日动手能力较差的学员也能通过查漏补缺，完成CPU的设计，每个人都感到收获很大。

由此可见，教员对知识的讲授方式很重要，但唤起学员自我建构知识的积极性也有着重要的意义。要填补这一短板，军校需要为学员提供有助于建构知识的环境和机遇，并引导其主动建构不同的知识体系，动手体验学习、解决问题并制作出紧贴军事应用的产品。这一能力的培养，不妨借鉴在美国兴起的创客，它能很好地弥补传统教育对知识的灌输，极大程度地唤醒学员的创意，提升其实践动手能力。如果能将其引人军校计算机课程教学，将有着深远的意义[1]。

2 什么是创客

事实上，创客并不算一个崭新的概念。美国在20世纪90年代提出的STEM素质教育便从其中引申出来。STEM是science（科学）、technology（技术）、engineering（工程）、 maths（数学）4个单词的缩写，并在后期融人了arts（艺术），形成了STEAM教学模式。在STEAM教育的号召下，3D打印机、激光切割机、3D扫描仪、数控机器等进人学校，图书馆、研讨室、实验室成为传统教室的重要补充。STEAM教育根本上并不局限于5类知识的学习，而是鼓励学生自己动手完成他们感兴趣的、和他们生活相关的项目，并在此过程中建构相关学科和跨学科的知识[2]。

当然，在网络时代，创客还包括开源分享、不断创新等内容，最终落脚点不仅是思想，还需要制造出产品。被誉为“信息时代的精神领袖”的Chris Anderson认为第三次工业革命将是“创客运动”的工业化，数字制造和个人制造的合体将成为未来十年多个领域的重要发展方向[3]。

无论是2014年奥巴马在白宫首届创客集市上的演讲，还是马云在淘宝上开始的“新浪潮-全民创客”活动，越来越多的人融人创客队伍中。随着创客空间的普及，创客精神也引起了越来越多人的思考。这股强劲的新兴潮流影响着我们生活的方方面面。

如果我们能在军校计算机课程教学中融人创客，将有机会让学员从知识的被动接受者转变为主动建构者，深度参与教育，主动学习除计算机外的生物、化学、物理、材料等跨学科课程，跻身发明家行列，运用自己的创新能力解决实际问题。在未来的一天，部队运用的高精尖武器可能不再出自顶尖的科学家团体，而是出自一群有想法有担当的军校学员之手[4]。

3 如何将创客引入军校计算机课程教学

从美国等高校实践情况以及我国中小学和部分高校试点的情况来看，创客并不会颠覆传统的教学模式，反而是一种很好的补充。在教学中引人创客后，更利于尊重学员的个体差异性，促进学员的互动和合作，极大程度地激发学员的探索精神和创新意识。对军校而言，这对决胜未来信息化战场也是至关重要的。

创新不能与现实社会隔离，否则将成为无源之水。对军校计算机课程教学来说，源头来自于部队需求。

3.1 从部队需求挖掘创新灵感

从人才培养方案来看，军校学员培养大多包括社会实践和下部队实习的环节，有的高校还会组织学员赴部队完成毕业设计。以部队实习为例，过去更多是当兵锻炼，但是落实的效果并不乐观，学员常被编人连队，参加副业种植、队列训练、卫生打扫等，偶尔学习军体拳或刺刀操，但并不能真正融人其中，最后形成的部队实践报告局限于心得体会。久而久之，下部队实习很可能成为给部队添麻烦的一件事情。

如果将创客的思想引人其中，让学员带着思考、带着问题下部队，结果将大不一样。学校不妨利用20余天的部队实践时间，将学员划分为不同的小组，分配到某一海军陆战队的女兵队、坦克营、战车营、导弹营中。学员的主要任务是与部队官兵切磋，了解部队现况，了解装备型号，从而设计一款新应用、新软件或将需求发回学院，利用3D打印机等设备完成一个特殊部件的设计，并将创造出来的实体作为部队实习的评分依据。

这样一来，学员的收获将是空前的，也更受部队欢迎。因为实习总能为部队带来新事物，这便间接通过服务部队来了解部队。事实上，学院计算机科学与技术专业参加教育部工程认证时就发现，评审专家对军校特有的队干部机制、参观见习等活动是比较认可的。如果能在各类实习实践中有针对性地引导学员动手创造，一方面对学员的计算机专业水平及相关学科的实践有较大加强，另一方面能促进部队与院校之间的关系，实现双赢。

此外，还有一个辅助方式，有助于激发学员的创造灵感。那就是搭建一个部队与院校之间的平台。通过该平台，院校和部队可以克服地域的限制，由部队提需求，院校付诸实践，及时解决部队所需，最大限度地缩短从需求到产品的时间[5]。

3.2 将开源精神贯穿于课程学习

创客的一个关键环节是开源，也就是说并不是所有的东西都需要从头来做。其实，这在传统课程教学中使用并不多，因为部分学员常将此与拷贝混淆。从近几年学员完成课程实践报告来看，大多项目从头开始完成，由于时间有限，导致每一年同一课程的课程实践作业质量平庸，并没有十分出彩的作品。

事实上，我们需要将开源精神贯穿课程学习，鼓励学员站在“巨人的肩膀”上解决新的问题，引导学员有差异性地完成课程作业，做出特色，而不要重复一些只要堆砌时间便能完成的工作。也就是说，至少在全院范围内，同一门课程以及课程之间应当保持一种开源的状态。例如，人工智能需要研究一部探雷车，教员可以将历届优秀作品的代码分享给学员，鼓励他们借鉴，在此基础上完善并开发出更强大的应用。与此同时，鼓励每名学员将自己的想法和代码分享交流，在此过程中获得的积分将成为课程实践评分的一部分。

随着学员能力的提升，他们将有能力在Kickstarter、Etsy、Quirky等国外交流平台和网站上进行有益探索，极大地拓宽知识面。

3.3 加强软硬件支撑

针对创客教学，军校需要为学员提供相应的平台和环境。在硬件上，武器装备参数、3D 打印机、激光切割机、3D扫描仪、电路板等是必备的，而图书馆、实验室、研修室、俱乐部是有利于开展活动的场地。在软件上，需要有一支经验丰富的教员队伍把学员引进门。与传统教学不同的是，创客的引人让教员的角色发生了一定的变化。教员不仅是知识的传递者，更是一个课题的设计者、课题进度的监控者以及人力资源的管理者。与地方高校不同的是，军校教员还需敏锐地洞悉信息化战场的需求，为学员设计切合度最高的课题。

3.4 引入创客课程

传统课程设置的改变往往伴随着人才培养方案等较大的变更，需要反复考察和商榷，时间周期较长。对此，选修课相对灵活而机动，便于因地制宜进行改进，可以作为创客课程的试点。如果效果差强人意，则方便及时做出调整，一旦效果好，可以尽快将其融人必修课环节。

对于计算机专业，可以在选修课中开设与计算机应用相关的各类创客课程。例如，指导学员自行设计并用3D打印机制造坦克的零部件，或者设计一款智能手雷等。这是非常重要的环节，它将像魔法一般激发学员的创新动力。要知道，每个人天生都是一个创客，都曾有过DIY一些小玩意的冲动和梦想。创客很让人着迷，一旦教员将学员引人门，将发生奇妙的变化，可以全面提升学员的学习兴趣和动手能力。

4 结 语

创客既是引领新工业革命的潮流，又是弥补知识传递短板的新型教学模式。如果能在军校计算机课程教学中引人创客，将对传统课堂教学起到相辅相成的作用。虽然当前军校对创客的引人仍处于探索阶段，许多方面尚未形成成熟的做法，但相信经过多年实践，会达到预期的效果，在很大程度上提升军校学员的自主创新能力、知识建构能力、沟通协调水平和动手实践能力，为进一步服务部队、致胜未来信息化战场打下坚实的基础。

[1] 祝智庭, 孙妍妍. 创客教育:信息技术使能的创新教育实践场[J]. 中国电化教育,2015(1): 14-21.

[2] 傅骞, 王辞晓. 当创客遇上STEAM教育[J]. 现代教育技术, 2014(10): 37-42.

[3] 安德森. 创客: 新工业革命[M]. 北京: 中信出版社, 2012: 266.

[4] 高山. 创客教育需要去精英化——以机器人教学为例[J]. 中国信息技术教育, 2014(11): 10.

[5] 张昕, 王新国, 吴迪. 加强计算机课程教学实践向部队需求靠拢的几点思考[J]. 计算机教育, 2015(6): 93-96.

（编辑：孙怡铭）

1672-5913(2017)01-0110-03

G642

国家自然科学基金项目（61472435）。

张昕，女，学员队教导员，研究方向为计算机教育与计算机系统结构，xinzhang_pst@163．com。