面向中职生关键能力培养的创客机器人社团课程探索与实践

王园超 河南省工业学校

当前国家提倡“大众创新、万众创业”，这也促进了创客教育在中小学中的运用和发展。职业教育的办学特色就是要培养技能型人才，现阶段社会对于人才提出了更高的要求，要想培养出更多优质的人才，确保人才适应工作岗位的要求，就要培养学生的职业技能，提高学生的综合素质。学生社团是职业院校中的重要组成部分，是学生结合兴趣爱好参与的组织，其有利于落实创客教育。基于社团实施创客教育，培养复合型的高素质技能人才，人才需要符合社会发展要求，具有较高的职业道德以及较强的综合能力，同时还要有创新意识，能够继续学习。

一、创客理念的含义

其最初产生于美国，是由单词maker演变得到的，原来的意思是“制造者”，可理解成具有创造性思维以及能力且乐于通过动手实践把创意变成现实的一群人，这群人喜欢和享受创造、创新的过程[1]。无关年龄以及性别，只要有创新精神、创意思维和实践能力并且勇敢的尝试，就可以成为一名创客。

创客教育结合了创客文化以及教育，在学习兴趣的基础上，通过项目教学，运用数字化工具，提倡造物以及鼓励分享，培养学生的跨学科问题解决能力、创新以及团队合作能力，属于素质教育的范畴。其作用就是鼓励学生自主发明和创造，而教师则要合理的进行引导，在教学中鼓励学生团队合作，将学习到的相关学科知识进行结合，充分尊重学生的兴趣以及天赋，尽量激发所有学生的潜能。

二、面向中职生关键能力培养的创客机器人社团设置的作用

（一）中职学生关键能力分析

关键能力属于一种重要的能力，是能够迁移的，对于劳动者工作发展具有重要意义。其和具体工作岗位需具备的知识以及技能不同，关键能力是劳动者从事任何工作都需要的跨职业的基础能力，劳动者改变行业或是转岗，关键能力都不会失效，基本上能够满足多变的劳动力市场需求。

国务院以及中央办公厅于2017年9月就发布了深化教育体制机制改革的意见，其中强调了学生关键能力的培养，以支撑学生的终身发展，满足时代要求。“意见”中提出了一些学生要具备的素养和能力，如逻辑推理、自主思考、信息加工、语言表达、学会学习、文字写作，形成终身学习意识以及能力；还提出学生要学会自我管理，具备合作意识和能力，学会过集体生活，合理的处理自身和社会的关系，遵循道德准则以及行为规范的合作能力；在教育中要提升学生的好奇心、创新思维以及想象力，促进学生形成创新人格，鼓励其勇敢的探索和尝试，发展创新能力；引导学生符合社会要求，树立正确的职业精神，落实好知行合一，主动的动手实践以及解决问题的职业能力。针对中职学生来说，上述的相关能力就是核心素养或是关键能力，要促进学生的全面发展，同时也要有重点，当前对于人才的创新能力有较高的要求，该能力能够体现出学生的智商水平，合作能力是情商的一种表现方式，职业能力是中职学生工作所必备的能力，因此，在创客机器人社团课程设计中，应该全面的培养学生的各方面能力[2]。

（二）创客机器人社团实践的作用

中职院校开设该社团有利于对学生的关键能力进行培养，让学生更好地适应社会发展以及终身发展要求，基于组织开展丰富的社团活动，给学生提供创客平台，促进创客教育的发展，对于学生的编程思维以及创新创造能力实施培养。创客机器人社团课程主要依靠创客魔方机器人竞赛，可以侧重于关键能力以及综合素质方面的培养，锻炼学生的整体实践能力，培养其职业素养，进而体现出职业院校的办学特色[3]。通过创设理论实践相融合的情景场室，可以吸引学生的注意力，激发其学习兴趣，让学生想要动手实践，在实践中提升自身的专业技能，并且培养学生的问题解决能力。

三、社团开展的基础

（一）情景学习理论

情景学习理论关心每天怎样学习，侧重于学习和认知的情景本质。理论中将学习看成是来自主观以及社会化建立世界的过程，个体可以运用知识理解世界才算掌握了知识，这一理论重视学习以及知识的情景性，同时兼顾社会文化本质。其具有一些显著的特点，包括：学习者是主动构建知识的人；学习是学习者和社会实施互动的过程，在互动中学习知识以及技能；学习者在实际活动中合理的应用学习到的知识以及技能解决实际问题；需要和其他学习者建立共同体相互分享收获，一起参与到知识以及技能的建立活动中；学习是逐层递进的内化过程，由边缘性参与变为核心参与[4]。

（二）创客空间建设

基于有效落实市场调研工作的基础上，笔者所在职业院校结合情境学习理论，融合双创教育，运用专项资金10,000,000构建了1000方的新型双创空间，主要包括智梦工场、创梦工场、造梦工厂以及圆梦工厂，其具有共享性以及开放性的特点，给院校中的教师和学生、周边中小学和社区人员提供创客学习的场所。创客空间是建立在STEAM理论基础上的创客教育，侧重于学生的核心素养，旨在培养学生的创新创客精神，立足于课程以及师资角度进行尝试，且获得了一定的成绩。

（三）创客机器人应用模块

院校的创客空间中配置了相关的设备，包括3D one建模软件、激光内雕机、三维扫描仪、3D打印机、激光切割机、Arduino电子创客模块以及VR等。对于应用的Arduino电子创客模块，还配置了有关的工具，如杜邦线、直流电源、工作台、各种类型的舵机、小型钻床、直流电机以及锉刀等等[6]。其属于一种开源平台，采用C语言编程，具有较好的封装性，有很多能够直接运用的库函数，兼容各种型号的扩展版、开发版以及软件。其具有一些显著的优势，如应用简单、操作灵活、学习门槛低，没有基础的人通过学习几个小时就能够做出简单的作品，符合中职生的情况，能够跨平台应用，支持C语言编程以及ArduinoBlock图形化编程，提升编程的交互性以及可视性。

四、课程设计和实践

（一）教学实践

该社团课程的指导思想为做中学、基于项目学习、尊重创造，在实践的过程中获得知识以及技能，对学生的关键能力实施培养。结合院校工学一体化的课改组的教学模式，构建社团创客教学模式（如图1所示）。教师在教学中要尊重学生的主体性，鼓励其基于自主探究以及小组合作分析、探讨以及解决问题，促进其关键能力的培养。该教学模式下，教师和学生要建立平等的关系，教师作为促进者，要给学生提供优质的学习资源，教师在教学中要鼓励学生独立学习、探究问题学习、相互帮助学习，在学生需要的时候，教师再提供相应的指导。

图1 社团教学模式

要想提升创新能力，就是要先具备创新意识，因此，在社团创客教学中，教师就要先激发学生的创新意识，创设真实情景，给学生提供创新的机会。将项目作为教学主线，结合社团中每个层次的学生，让学生完成对应层级的任务，包括简单任务以及拓展任务，简单的任务可通过任务驱动实施教学，让学生先试着模仿，提升其学习积极性和效果，让学生全面投入其中，认真的思考以及实践，进而完成课程目标，学生也会感到成就感。需要注意的是，让学生模仿简单任务，是为了让学生理解以及迁移知识[7]。若是缺乏基础知识，想要提升创新能力存在很大的难度，教师在教学中讲解重要知识时就要在创新中帮助学生建立知识结构，给创新奠定基础。而拓展任务就是要继续深入的培养学生的创新以及操作能力，这类型任务的难度较大，需要学生自己探究以及小组合作分析和解决问题，教师要在旁边观察，在学生分析中找出问题。之后组员继续合作，一起完成创科机器人结构和编程，学生的参与度决定了其获得的效能。分享是创新的一个动力，通过积极主动的分享，能够提升学生的表述能力，基于运用多维度的评价标准评价学生的项目完成情况，能够让学生明确自己在完成项目中的问题和不足，进而有针对性的进行改正。

（二）社团项目课程

该课程包括两个学期，每学期有36课时，由于竞赛需要，学生可结合团队需求，通过小组合作运用课余时间完成教学任务。教学中要体现出学生的主体地位，改变教师以往的教学理念，不仅要重视结论，更要关注过程，促进学生自学能力培养，让其变得会学。第一学期是基础项目，如了解机器人、熟悉相关的铝合金零件；第二学期主要是让学生参与创客机器人竞赛，可以调动学生的学习积极性，在准备竞赛中培养其创新能力。

五、结语

综上所述，可以看到创客机器人社团课程的开展具有积极影响，在教学中创设情景，可以培养学生的自主思考以及认知能力，让学生勇敢的探索以及创新；在课堂教学中，教师不进行指导，让学生在小组合作中完成学习任务，可以培养其合作意识和能力、思考以及学习的能力，锻炼学生的问题解决能力，形成良好的职业素养及能力，以适应学生就业的需求，培养学生的关键能力。