依托“创客教育”理念走出电工电子实验教学的新路子

姚挺

目前，电工电子实验教学普遍存在“教员讲的多、学员做的少；教员反复示范、学员一味模仿”的现象，这种“灌输-接受式”的教学模式虽然可以帮助学员搞清实验原理、固化操作步骤，但却不利于学员主动思考、自主学习、大胆创新等能力素质的培养。作为一个新理念，“创客教育”通过对各个教学要素的重构与融合，使学员在目标明确、情景真实的“造物”活动中，创中思、玩中学、学中做，在激发学员好奇心和创造力的同时，加强了理论与实践、书本知识与真实问题的联系。

一、“创客教育”理念的核心内容

作为一个符号化的群体，“创客”（Maker）源于西方2O世纪6O年代的DIY文化（DIY是Do it yourself的简写，指自己动手做），泛指那些在个人兴趣和爱好的驱动下把创意转变为现实的一群人[1]。而“创客教育”就是创客文化在教育中的集中体现，是一种融合科学、技术、工程、艺术于一体，遵循“开发创新、探究体验”教育理念，以实践创造学习、以学习支持实践为主要手段，培养创新型人才的新型教育模式[2]。图1诠释了“创客教育”理念的核心内容和特征优势。近年来，美国越来越多的小学、中学、高职、大学已经开始加入“创客联盟”，实施“创客教育”，将“基于创造的学习（Learning by Making）”视为学生真正需要的一种学习方式。

二、用“创客教育”理念指导电工电子实验教学

按照“创客教育”理念，在电工电子实验教学中，可以鼓励学员自主设计、主动实践，将头脑中的想法、创意通过电子设计、电路仿真、手工焊接和桌面制造系统实现出来，使学员从简单模仿、被动接受式学习转为亲身体验、主动创新式学习，进而帮助学员学会学习、学会思考、学会沟通、学会解决实际问题。

（一）树立“学做一体、理实融合”的教学新理念

创客秉持“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的学习理念，认为把书本知识存储在大脑只是学习的一部分，而不是学习的全部，学习的根本目的是运用不是记忆。因此，创客教育会鼓励每个学生都像科学家、发明家一样自由想象、大胆创新、不断实践。在将想法变为现实的“造物”过程中，创客会融合电学、数学、物理、美学、工程机械等不同学科、不同专业的知识技能，因为单靠一种技能、一类知识是很难将想法实现。在动手实践的过程中，创客还会一边发现问题，一边解决问题，一边回忆巩固旧知识，一边钻研探索新技能，不断将知识与技能、理论与实践密切联系。

在电工电子实验教学中，教员要允许学员突发奇想、异想天开，允许学员质疑，接受学员失败，不要为了规避错误而强加干预，为学员提供一个平等、自由、放松、惬意的实验环境。学员要树立创客的探究精神，保持思维活跃，依靠团队，相信自我。在实验中即时遭遇挫折和困难，也不要轻言放弃，不妨通过网上查询、询问同学、请教老师等方式解决问题、攻克难关，最终将个人想法通过电路图、电子玩具等方式呈现出来。

（二）构建“项目牵引、体验学习”的教学新途径

创客的实践活动往往需要灵感创意的激发，但是这种原生态的、未被加工和处理的想法很难指导创客从事具体的实践活动。在实践初期，需要老师、专家、高级技工提供技术支撑和方向引领，帮助学员对这些零散的、肤浅的、简单的想法进行系统化的处理和加工，以便形成方案可行、技术可靠、资源可用、成果可见的创客项目。然后，以学员为主体的创客团队通过上手操作、亲身体验、相互协作的方式，围绕项目处理真实问题，感知真实世界。

在开展基于创客项目的电工电子实验教学前，通过头脑风暴或创意分享会的形式，由学员陈述、教员把关，对项目的总体方案、具体内容、使用方法、时间节点和成果形式等进行推敲和细化，尽量使项目在内容上紧贴电学主题，在资源上可以充分利用现有元件、工具、材料和测量仪表，在环境上可以依托校园网、虚拟仿真软件、电工电子实验室和校外实习基地等。

（三）打造“学做翻转、知技孵化”的教学新方法

在真实情景、真实问题下的造物活动中，创客不仅要会学，还要会做，不仅要懂理论，还要会操作，还要将书本知识与实际问题紧密联系。因此，为了培育“知技合一、学以致用”的学员，可以采用创客教育和翻转课堂的相关方法，将教员主导下的“教→学、示范→模范”模式转变为学员主导下的“学→教、发现→点拨”模式，通過颠倒“教”与“学”、“学”与“做”的顺序，让学员成为实验教学的真正主体，教员成为教学过程的引导者，使学员从“让我学”逐步变成“我要学”。

在电工电子实验教学中，教员可以在课前通过微视频、资源包、专题网站等方式向学员提供与电学实验相关的背景知识、基础技能。由于学员在课下已经通过自主学习具备了一定的动手能力，因此教员可以在课上少讲甚至不讲，而是留出更多的实验时间让学员直接开展创客活动。同时，教员还可以根据学员的现场表现、学习风格、认知特点等进行针对性辅导和个性化答疑，使学员的知识、技能稳步提升。

三、对依托“创客教育”理念开展电工电子实验教学的思考

（一）开展教学相长、学做一体的“创客活动”

为了更好地开展创客活动，学校的教学管理部门、教研室、学员队可以围绕全年的教学训练工作，以电工电子实验课、装配课、电子俱乐部、电子设计竞赛等活动为抓手，统筹安排课上与课下、线上与线下、校内与校外相互配合、相互关联的创客活动。通过开展一系列的创客活动，加强师生间、同学间的沟通交流，实现教员与学员、理论知识与实践技能的一同提高。同时，注意收集学员在创客活动中的灵感创意、设计方案、成果经验、电子产品等，形成支持创客活动和评价学员的案例库、资源库和成长档案库。

（二）搭建软硬一体、互联互通的“创客空间”

为了给学员提供自由便利、自主活动的创客环境，一是通过引入3D打印机、3D扫描仪、开源电路板、激光切割机等设备器材，为学员提供可以操作、实践的硬件平台；二是通过安装电路仿真、平面设计、三维建模、三维交互、数据分析等应用软件，为学员提供可以设计、创新的软件平台；三是通过布设网络连接人与人、物与物、人与物，实现软件与硬件之间的互联互通互操作，以方便学员查阅相关资料，获取网络资源，设计、演示并分享创意作品。

（三）形成自由开放、资源共享的“创客联盟”

按照“创客教育”理念，以学员为创客主体，鼓励他们自主学习、动手实践、主动探究，以教员为指导教师，帮助学员进行项目把关、方案制定、技术筛选、成果检验等，以高级技工、专家教授为项目顾问，为学员开展创客活动提供有力的智力支持和技术保障，将各兴趣团体、教研室、学校、实习基地、基层部队结成一个“开拓创新、资源共享”的创客联盟。

综上所述，通过依托“创客教育”理念，可以使电工电子实验课的教学主体平等对话，教学空间开放互联，教学方法灵活多样，教学资源更加丰富，教学活动更加广泛，教学实践更加真实。这不仅符合学员的兴趣爱好，激发学员的创新欲望，而且有助于学员的全面发展，提高学员分析问题、解决问题的能力。

参考文献：

[1]杨方娇.“互联网+”时代下的创客教育模式研究[J].科教导刊，2017年9月第27期.

[2]赵广元，张二锋.基于教学实验室的教育创客空间建设研究[J].开放学习研究，2017年6月第3期.