应用型本科高校电子类专业创客教育实施路径探析

韩新风，石志成，高海涛，李勇

（1.安徽科技学院电气与电子工程学院，凤阳 233100；2.安徽科技学院创新创业教育学院，凤阳 233100）

0 引言

电子类专业作为工程性专业，该类专业的特点决定了理论基础与实践能力的培养并重。在本科的高等教育中，电子类专业实践能力培养的常规方法有：课程实验、课程实习、创新课题训练及各种电子类竞赛等。课程实验和课程实习是针对于所有学生的，但课程实验中基础实验比重较大，尤其是验证性实验。专业课程如电子技术类课程的课程实验学时在8-16学时左右，实验项目的开展在4-8个左右。因此课程实验的主要任务是学习基本的测量方法、掌握基本仪器仪表的使用方法，巩固基本的电学规律和原理等，因此实验项目以基础性、验证性实验项目为主，综合性和设计性实验为辅。课程实习主要是某门专业课程内的多个知识点的综合运用，课程实习时间长度通常1-2周。从教学计划来看课程实习的课程门类并不多，如模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理与应用、嵌入式系统原理与应用等相关课程实习等。在实践能力培养的过程中，由于学时和现有实验教学条件所限，创新性很难满足学生的需求。笔者在教学过程中常遇到学生提出希望可以有更多机会进行应用性、创新性的实践锻炼，大学生的各类创新实践课题是很好的锻炼机会，但是毕竟项目数量有限，覆盖学生率偏低。因此，现阶段的本科教学中亟需增加学生创新实践机会，而近年发展迅速的创客教育让学生在真实的项目中开展协作，发现问题、分析问题、寻找解决方案、完成作品创作，强调动手操作和实践体验是获取知识的重要途径，这与创客教育提倡的“从做中学”和“教学做合一”的理念一脉相承[1]。创客教育在本质上的创新性，恰好弥补了一直以来专业教育短板。创客教育如何融合与专业教育之中，以满足“新工科”背景下，电子专业培养具备创新、创造、创业能力的复合型创新人才[2],成为当今亟待解决的问题。

1 创客教育与专业教育

多年以来本科阶段的专业教育，重知识与理论，轻实践能力。尽管随着高等教育的近些年的发展，这种现象已被重视，并有所改善，但效果并不明显。创客教育秉承“开放、分享、实践、探索和探究”的教育理念，以“创造中学”为主要学习方式和培养创新创业人才为根本目标的新型教育模式[3]。创客教育是专业教育的组成部分，是更高层次的专业教育，且必须有完善的专业教育体系做支撑。创客教育不但包含以培养创业能力与创业精神为目的的创业教育，还包含以创新创造能力为目的的创新教育[2]。将创客教育融合于专业教育的过程中，可将专业教育的提升到一个更高的层次，将使得高等教育培养的出人才更加符合“大众创新，万众创业”时代的社会需求。

2 创客教育的实施路径

2.1 专业边界的再设计

以电子科学与技术专业为例，基本上是按照“基础课—专业基础课—专业课—毕业实习”的模式设计的，这种课程体系过分强调课程的学科性、专业性和完整性，各单科课程自成体系，割裂课程间的联系[4]。例如，在本科一年级阶段即开设程序语言设计课程(如C语言程序设计)，在二年级开设计硬件电路如单片机课程时，很大一部分学生C语言使用的非常不熟练。究其原因，大多数同学在学习C语言时不以应用为目的，而是以考试（或者考证）为目的。只见树木不见森林！学得多、用得少成为最主要的问题。在进行专业的教学计划设计时，课程间的联系被割裂。俗语说麻雀虽小五脏俱全，但如果只见五脏不见麻雀，很难引起人研究五脏的兴趣。一个专业犹如一只麻雀，课程犹如五脏，课程被割裂就如五脏被割裂。

电子科学与技术专业的边界再设计必须重新考虑电子学科与其他学科的交叉联系、课程之间的联系性和时代发展的需求。打破原有的课程划分，可以按照数理基础、硬件电路、软件编程，软硬件应用等课程群来进行重新划分。

2.2 课程体系的建设

创客教育课程分为两类：一，纯创客类课程，如温州大学开设的《人工智能与机器人》课程[4]，麻省理工学院自2002年起，每年均开设面向研究生的创客课程“如何制作(几乎)一切东西(How To Make(almost)Any⁃thing)”;伊利诺伊州立大学商学院创客实验室2014和2015年春季学期开设了“制作物品”(Making Things)课程(Illinois MakerLab，2014)和“数字制作”(Digital Mak⁃ing)课程(Illinois MakerLab，2015)，卡斯顿州立大学(Castleton State University)开设的“利用3D打印技术参与创客行动”课程(CSU，2015)等[5]。二，专业课程的嵌入“创客”环节：将案例、项目、训练和主题活动等内容嵌入专业教育的课程中，以实践项目为载体渗入专业知识的理解与建构，如以粮食仓储系统的温湿度测量与控制系统的项目设计为主线，重构单片机课程的知识体系。将专业课程知识点的学习与应用良好的结合起来，让学生感受到学专业知识有趣、有效、有用，由被动学习变为主动学习。

2.3 建设创客空间，营造参与创客行动的氛围

创客空间的建设，有助于营造创客氛围，推动创客教育的开展。创客空间，不仅限于传统的实验室内，也可以在图书馆或者寝室楼开辟单独空间，配备基本的创客软硬件资源，使得学生“做中学”、“边做边学”的行动可以随时开展。后者更有助于组织学生跨专业交流，从不同的专业角度分析、讨论、解决问题。

在创客空间中，不仅可以使得学生使用现有资源实现创新学习，创客行动，还可以在创客空间中定期推出“头脑风暴”活动，邀请各领域的专业人士进行指导，组织感兴趣的学生进行讨论，在讨论学习、思想碰撞中激发创新灵感。

2.4 创客师资队伍的建设

在传统教育课堂中，教师承担了教育的主导作用，“教师讲授、学生学习”的填鸭式模式已经延续了很长时间。要想实现创客教育的深入推进，必须改变传统的教育理念，将学生的主体作用充分发挥出来。教师的角色需要逐步隐形化，由课程知识的讲授者逐步转变为学生学习的组织者和引导者。

创客教育能否有效开展，创客教师是关键因素。创客教师的培养是高等学校在教育转型过程中，必须充分考虑的重要环节。创客教育开展中需要的教师大致可以分为三类：创客活动的指导教师、纯创客课程的教师，专业课教师。

高等学校应积极组织学习能力强、技术扎实、师德高尚、人际宽广的一线教师到国内外知名的创客空间进行学习和调研，派遣教师参加国内外举办的创客活动，以开阔教师的视野，提高其指导水平[7]。对于纯创客课程的专任教师来讲，要对对应技术课程灵活掌握，并熟悉交叉课程和交叉学科，要有丰富、宽广的专业背景知识和丰富的实践经验。对这类教师的要求较高，但数量需求较少。高校可以选择部分教师进行重点培养。

专业课教师的培养是创客教育与专业教育融合中，笔者认为是最重要的环节，也是难度最大的一个环节。能否把创客教育与专业教育有效融合，关键在于专业课程的改革效果。在众多专业课程中选出一部分应用性强课程进行试点改革。将项目、案例、训练等主题活动合理有效地嵌入专业课程教育教学中。课堂中教师角色的改变，课堂教学内容与方式的改变，都会给改革带来意想不到的困难。该环节涉及到的教师数量多，课程门类多，各门课程内容繁多，每门课程的结构不同，项目和案例的选择和使用也会不同。但课程改革的宗旨是相同的：在实践中创新，在创新中学习！因此课程实践项目的选择非常关键。好的项目或案例能够有效的提高教学质量，达到事半功倍的效果。

高等学校应制定积极的师资培养政策，鼓励教师进行课程改革，改革课堂教学模式和教学方法，鼓励教师编写符合创客教育规律的新的指导教材，增加实践空间和基本软硬件资源。积极鼓励教师外出调研学习，调动教师参与课程改革的积极性，迎难而上，为高等教育的发展贡献自己的力量。

2.5 整合资源，完善制度，将现有资源有效融合

如校企项目合作，实验室共建等。创客教育的开展需要高校进一步加强校企合作，如聘请企业专业技术人员到高校承担课程指导，项目指导，课程改革研讨等，完善校企人才合作培养，拓展高校学生的实践基地和实践空间，充分利用企业为高校提供的各类资源，实现校企合作的双赢。

另外，高校还应加强对校友资源的引导和使用，随着高校多年的发展，校友的作用不容忽视。近年来政府积极推动高等教育的改革，高校应积极响应政府的号召，充分利用政府提供的政策与资金及各类资源。

3 结语

创客教育的发展是社会经济发展的必然要求，创客教育作为高等教育中专业教育发展的高级阶段，要在专业教育基础上进行。在我国应用型高校中开展创客教育的实践，未来还有很长的一段路要走，作为高等学校和参与改革的教师，应积极吸收和借鉴国内外创客教育开展的经验教训，为促进创客教育的健康发展贡献绵薄之力，为我国社会主义经济建设培养更多具备创新、创造、创业能力的复合型人才。

当前高等学校已经开展了不同类型的校企合作，

[1]陈永霖,金伟琼.中美高校创客教育比较研究[J].高等工程教育研究,2017,01：169-173.

[2]曾明星,黄伟.“互联网+”背景下创客教育与专业教育融合的路径探索[J].现代远程教育研究,2017,(03)：67-75.

[3]杨现民,李冀红.创客教育的价值潜能及其争议[J].现代远程教育研究,2015,(02)：23-34.

[4]王龙海,邹连英,田斌.基于边界再设计理论的电子科学与技术专业建设探索[J].中国电子教育,2009,(03)：17-20.

[5]杨刚.创客教育：我国创新教育发展的新路径[J].中国电化教育,2016,(03)：8-13+20.(2016-03-01)

[6]郑燕林.美国高校实施创客教育的路径分析[J].开放教育研究,2015,21(03)：21-29.

[7]李亮.技术本科院校创客教育研究[J].北华航天工业学院学报,2016,26(02)：42-44.