基于项目化学习的创客教育在机械学科教学中的实践研究

［摘 要］在“双创”教育的时代背景下，开展勇于创新尝试、思维敏锐活跃、行动积极的创客教育，是职业院校提高人才培养质量的重要举措。当前，许多职业院校围绕创客教育开展了不同程度的实践与探索，取得了一定的成效。但是，侧重创客教育融入课程教学还有待于进一步研究。本文从一线教师机械学科教学实践的角度出发，以机械学科课程教学为例，将创客项目引入课堂教学，使专业技能和创客素养高度融合，探索创客教育理念下“学、创、教”相融合的教学改革之路。

［关键词］职业教育；创客；项目化；机械学科；教学

［中图分类号］G42文献标志码：A

［项目名称］山东省教育科学规划创新素养专项课题“基于项目化学习的创客教育在机械学科教学中的实践研究”（课题编号：2022CYB362）。

［作者简介］徐维玲，女，山东烟台人，烟台职业学院，副教授，本科，研究方向：机械设计与制造。

“创”含创造、创新之意，“客”指从事同种活动的群体。对于那些从事同样活动的人来说，创作者是为用户解决问题，热衷于创意创新、设计和生产，拥有出色的创造力，能够在知觉材料的基础上创造出新形象，勇于创新，把创意变成现实的人。“创客教育”是以新思维头脑、新原创和新发觉描绘为特征的创新素养的教育理念，以更加有效、实用的方式培养人解决问题的意识和能力为目标。他们依靠知识技能在科技创新时代为自己和他人创造更好的生活，为社会发展作贡献［1］。

1 创客教育的特点及内涵

1.1 创客教育特点

创客教育是一种基于实践和创新的教育方式，旨在培养学生的创新思维和实践能力。创客教育是一种倡导学生通过自主设计、自主制作和自主创新实现对知识的理解和应用的教育方式。创客教育的核心理念是“做、玩、分享”，让学生在自由、富有探究性的环境中进行学习和创造。

创客教育的特点是多元化、实践性、开放性和探究性：多元化体现在创客教育可以融合多种学科知识和技能，如机械制造、电子技术、编程等；实践性体现在创客教育强调学生的实践操作和实际应用，通过自己亲手做、动手实践来学习和探究；开放性体现在创客教育强调学生的自主探究和自主设计，鼓励学生通过开放的平台分享自己的创意和经验；探究性体现在创客教育强调学生的自主探究和自主解决问题的能力，鼓励学生在实践中不断探索和创新。

1.2 创客教育内涵

创客教育的内涵包括创新思维、实践能力和团队合作精神：创新思维是指学生在创客教育中培养的开放、敢于尝试和勇于创新的思维方式；实践能力是指学生在创客教育中通过实际操作和应用，掌握各种技能和方法的能力；团队合作精神是指学生在创客教育中通过参与团队合作，培养合作、沟通和领导能力。创客教育的内涵还包括知识共享、资源共享和开放性学习等方面，这些方面也是创客教育的重要特点。

2 职业院校创客教育研究的必要性

2.1 职业院校机械学科教育面临的问题和挑战

职业院校作为为就业市场培养技术人才的主要阵地，承担着传授职业技能和提高就业竞争力的重要使命。职业院校机械学科教育的目标是培养掌握机械技能、具有实践操作能力和创新精神的高素质技术人才。然而，现实情况是学生普遍缺乏实践经验，理论知识与实践脱节，以及对行业发展趋势的了解不足等。这些问题限制了学生的发展和就业前景，也影响了职业院校机械学科教育的质量和水平。

2.1.1 教学内容陈旧，无法满足市场需求

由于机械制造业的技术迭代速度较快，机械学科的教学内容也需要随之更新。但目前许多职业院校的机械学科教学内容仍然停留在传统的机械设计和制造技术上，无法适应市场对机械人才的需求。

2.1.2 实践经验不足

机械学科教学需要较大的教学设施投入，如工程实验室、设备和材料等。但许多职业院校的机械学科教学设施落后，无法支持教学需求，学生很难在校内获得足够的实践经验。

2.1.3 理论与实践脱节

传统的机械学科教育更加注重理论知识的掌握，而缺少对实际应用的培养，导致学生的实际操作能力和工程实践能力相对较弱。机械学科教学应该注重培养学生的实践操作能力和创新能力，但目前许多职业院校的机械学科教学仍然注重理论知识的传授，缺乏对学生实践操作和创新能力的培养。

2.1.4 行业发展趋势不清晰

随着机械制造业的快速发展，行业对技術人才的需求也在不断变化，但是学生对行业发展趋势和前景了解不足，导致其在求职和职业规划方面存在困难。创新创业意识已经成为现代职业教育的必备素质，但是许多职业院校的机械学科教育缺乏创新创业教育，学生的创新创业意识相对薄弱。

以上这些问题和挑战给职业院校机械学科教育带来了一定的压力和挑战，需要采取有效的措施和方法加以解决和应对。

2.2 创客教育研究的必要性

为了解决和应对这些问题和挑战，职业院校需要探索新的教育模式和方法，以提高学生的实践操作能力和综合素质。创客教育作为一种新兴的教育模式，强调学生自主探究、创造和合作，注重实践操作和实际应用，旨在培养学生的创新能力、动手能力和团队合作精神等。这种教育模式具有许多优点，包括能够激发学生的学习兴趣和主动性，培养学生的实践操作能力和创新精神，以及提高学生的综合素质，等等。因此，探讨创客教育在职业院校机械学科教育中的应用和实践具有重要的研究意义和现实意义。在职业院校机械学科教育中引入创客教育，可以为学生提供更加灵活和多元的学习机会，激发学生的学习兴趣和主动性，提高学生的实践操作能力和创新精神，并增强学生的就业竞争力。因此，职业院校创客教育研究的必要性日益凸显。

3 项目化学习的创客教育在机械学科教学中的实践研究

3.1 以实践创造为主，开展具有实际意义的机械项目，注重社会贡献

学生通过自主设计和制作具有实际应用价值的机械项目，如机械臂、机械手等，锻炼的创新思维和实践能力。创客教育的关键在于创意、创造、实践、合作与分享。遵循自由开放、创新创意、探究体验的教育理念，通过动手实践培养学生的创新能力、探究力和创造力。以实践创造学习为主，应用创客思维发掘项目，在创客实践体验下学习。遵循趣味化、立体化、项目化设计理念，开展课程教学设计（如图1）。

基于创客教育理念的项目开发模式，有利于激发学生的创作激情，启发创新思维，吸引学生进行创新实践，使其经过反复探索实践，不断发现新问题、新情况，激发工作与学习活力，关注个人的成就及对他人或社会的贡献。通过让学生深入接触创客文化和创客素养，提升学生的创新能力，有效推动教学改革，促进社会的发展。

3.2 基于项目化学习的创客教育强调实践操作和实际应用

其于项目化学习的创客教育利用现代化工具进行机械制造，能够为学生提供更多的机会来学习和实践。在这个过程中，学生需要掌握机械设计技能，如机械设计软件、机械制造工艺、电路设计等，同时还需要掌握一些先进制造技术，如3D打印技术、特种加工技术等。学生利用3D打印技术设计产品项目，并进行测试，这种方式极大地提升了学生的创新能力和实践能力。

此外，创客教育有利于扩展学生实践范畴，摆脱课堂局限性。作为育人的主渠道，创客教育激发“教师、教材、讲堂”的活力，将课堂教育转变为“创造者、实践活动、社会活动”。比如，组织学生在学校实验室、实习工厂、实践基地、社会实践等处进行见习、学习和创客活动；为学生创造更多的实践机会，安排校外参观考察、调查调研等社会实践活动；放手让学生面对市场进行创业活动，使其自主从事生产、经营、服务等方面的管理，熟悉各个环节，获得自主创业的经验、胆略和能力，在实践中感受创业的艰辛和成功的喜悦，以压板机项目的教学活动为例，如图2所示。

3.3 找出与创客教育相适应的学科教学评价方式

创客教育是工作、学习及教学三者之间的相融相通，是师生间、学生间及社会用户间的心灵沟通与传递，因此找出与创客教育相适应的评价方式至关重要。评价范畴包括制订可供选择的计划、工作的组织与开展、达成群体协议和分工、预期会出现的难题。合适的评价方法是基础，激励学生互相帮助和支持，包括技能评估、社会评估、个人职业能力评估等。学生在完成工作之后，首先要評价自己的工作，不仅要总结介绍完整的工作过程，还要对自己的工作进行自我评价，并讨论改善的可能性。然后在这个报告的基础上，进行教师与团队之间的交谈。教师在此期间陪同和观察该小组的计划、实施，并进行检查，另外可以在期间询问工作情况，如是否出现问题、能否克服及如何克服等。支持学生的工作、学习和思考，强调学生的团队合作与分享精神。

3.4 鼓励学生进行开放性学习

创客教育强调开放性学习，因此在机械学科教学中，教师也需要鼓励学生进行开放式学习。例如，学生可以通过互联网寻找有关机械设计和制造的资源，如设计软件、设计视频、技术文献等，来获取更多的知识和技能。在机械学科教学中，为学生提供良好的学习环境和资源是非常重要的。比如，学校可以设置专门的创客工作室、机械制造实验室，为学生提供必要的机械加工工具、设备和空间，以及现代化的工具，提供良好的学习环境和资源。

通过以上具体实践，基于项目化学习的创客教育可以帮助学生在机械学科教学中获得更多的实践经验，培养其创新思维和实践能力。

4 实践研究成果

基于项目化学习的创客教育在机械学科教学中的实践研究，是一种以学生为主体、以项目为载体的教学模式。在这种模式下，学生可以通过自己设计和制作机械设备掌握相关机械学科的知识和技能，同时也能够在实践中培养自己创新、合作和解决问题的能力。

4.1 培养创新思维活力，服务社会

基于项目化学习的创客教育鼓励学生自主设计和制作机械设备，可以提高学生的创新思维能力。学生需要从自己的经验和知识出发，寻找最佳的设计和制作方法，发挥自己的想象力和创造力，服务社会。

4.2 提高学生实践能力，使其尽早接触企业氛围下的岗位训练

基于项目化学习的创客教育强调实践操作和实际应用，学生需要亲自动手制作机械设备，从而提高自己的实践操作能力。学生在实践中可以掌握机械设备的原理、制作方法和维修技能，服务于企业和社会，也可以在实践中发现问题并解决问题。

4.3 培养团队协作能力，增强社会情感

基于项目化学习的创客教育鼓励学生进行团队合作和交流，学生需要协作完成机械设备的设计和制作。这种合作方式可以提高学生的沟通和协作能力，培养领导能力和协作精神。

4.4 促使学生深入探究机械学科的应用领域，进一步扩展应用

基于项目化学习的创客教育让学生亲自设计并制作机械设备，学生能够更深入地探究机械学科的应用领域。学生可以从自己的实践中发现机械学科的优缺点，探索机械学科的前沿领域，从而提高对机械学科的理解和认识。

５ 结语

总之，基于项目化学习的创客教育在机械学科教学中具有独特的优势，可以提高学生的创新思维能力、实践能力和团队合作能力，也可以让学生更深入地探究机械学科的应用。这种教学模式能够为职业院校创客教育在具体学科教学中的研究提供参考和借鉴；能够提高课堂教学效果，既可面向全体学生，又能实现个性化及终身学习；加强与现实生活的联系，使学生弥补知识短板，在学习过程中享受创造与探索、合作与分享的乐趣，并充分满足学生的好奇心、创造力和对成功的渴望。根据现代社会经济的发展趋势，创造符合个性的快乐学习方式，使学生有能力进入各行各业，成为社会各领域的创新领军人才。

参考文献

［1］王顺波，姜威，柴换成. 高等职业院校创客教育的实施困境与突破路径探析［J］. 教育与职业，2021（24） ：58-62.