创客教育背景下第二课堂的改革与创新

何永玲　吴飞　韦建军　苗志滨　周纬远

摘 要：近几年来，创客教育一直备受关注，较大的推进了各大高校的教学工作。这一背景下，对专业课程进行教学改革与创新有着深远的意义。本文以第二课堂中国大学生方程式汽车大赛、全国大学生机械创新设计大赛等学科竞赛为例，通过以赛促学，以赛促教，企业见习等方式，促进学生的全面发展，提升大学生的创新能力和创业意识。致力于培养符合新时代下的应用型创新创业人才，构建机械工程专业第二课堂培养体系，有效提升学生的实践应用能力，为国家培养更多的优秀人才，希望通过这种方法进一步推动教育事业的进步与发展。

关键词：创客教育 高校 第二课堂

Reform and Innovation of the Second Classroom under the Background of Maker Education

——Take Mechanical Engineering as an example

He Yongling，Wu Fei，Wei Jianjun，Miao Zhibin，Zhou Weiyuan

Abstract：In recent years， maker education has always attracted much attention and has greatly promoted the teaching work of colleges and universities. Under this background， the teaching reform and innovation of professional courses is of far-reaching significance. This article takes the second classroom China Formula Student Car Competition， the National University Student Mechanical Innovation Design Competition and other discipline competitions as examples. Through the use of competitions to promote learning， to promote teaching， and enterprise internships， the overall development of students is promoted and the innovation ability of college students and the entrepreneurial awareness is improved. The article is committed to cultivating applied innovative and entrepreneurial talents in the new era， so as to build a second classroom training system for mechanical engineering， effectively improve students' practical application ability， and cultivate more outstanding talents for the country， hoping to further promote the development of education.

Key words：maker education， colleges and universities， second classroom

1 創客教育背景下第二课堂改革与创新的意义

1.1 现有教学方法存在的问题

随着社会的发展，简单重复的工作已逐渐被机器所代替。在这样的时代背景下，学生需要有强劲的竞争力来迎接社会的挑战，创新能力就是体现个人竞争力的重要方面，而创新能力的培养有很多方式，其中教学授课是一种的途径，但课后实践-第二课堂（比赛，企业见习等）是另一种重要的方式。在以往的传统教学过程中，主要以课堂教学为主，这样的教学方式，难以将课堂的知识完全吸收并拓展。因此，提出第二课堂进行补充，这一方式有效的将理论和实践充分联系起来，这样较好的培养了学生的实践、创新等能力为学生未来生活学习打下良好的基础。在实际的教学活动中，很多高校对第二课堂的应用还存在着一定的问题，降低了第二课堂的教学质量，阻止了高校的进步，更不利于学生发展。

1.2 促进教学内容的革新

传统的教学模式下，学生的学习热情普遍很低，甚至有的学生对学习还有抵触心理，以至于教学的进度及质量都很难得到保障。而且机械工程专业，要求学生要具备一定的解决工程实际的能力，课堂上的教学往往难以达到教学目标的要求，这样的背景下给教学工作的进度和质量提出了很大的挑战，第二课堂作为课外实践的补充，主要是以学生为主体来展开的，大学生通过中国大学生方程式汽车大赛、全国大学生机械创新设计大赛等学科竞赛以及企业见习等基础上，积极主动的参与。创客教育背景下机械工程专业课程改革与创新可以促进教学内容的革新，教学过程中，保证教学内容可以结合工程实际，以提高学生的实际动手能力，针对设计过程中所需考虑的工程实践问题，一一剖析，使学生理解如何设计，怎样设计，从市场需求、产品设计、装配、安装、调试等生产试验环节，对整体设计有更深入层次的理解，实现教学质量和效率的大幅提高。第二课堂具有较强的实践性和项目性，课堂是以学生为整体来展开教学活动的，充分给予学生机会训练实践，在这其中充分的发挥个人的主观能动性，在参与过程中学生将自己的想法进行表达，并在产品制作过程中应用课堂上所学知识进行应用，如果超出自己的课堂所学知识，可以自主去学习所需知识，通知这样的方式培养学生的创新思维和自学能力，促进学生的全面发展。

1.3 培养学生的创造性思维

将第一课堂和第二课堂有机结合起来，第一课堂下，主要通过课堂方式传授理论知识，第二课堂（方程式赛车、中国机械创新大赛、企业见习等），主要通过实际的工程问题，发现问题，分析问题，最后解决问题。这一双课堂教学背景下，充分培养学生的创新能力和创造力，促进了学生的全面发展，通过机械专业的学科赛事作为介质，充分调动学生的积极思考，锻炼其动手能力。在多元化教学的条件下，激发学生的参与性和主动学习的兴趣，为学生提供更多的多样化的实践机会，培养学生的动手能力和操作能力，更多新的想法。

1.4 孕育学生创新团队，铸造新工科复合人才

在老师的指导下建立学科竞赛协会，协会由老师和学生共同管理，根据学生的能力情况以及擅长的方面，组建团队。参加的比赛形式和类型比较丰富，涉及的知识范畴广泛，营造了跨学科、跨领域的思想碰撞。这样的方式下培养出来的学生符合新工科复合人才的培养特点，学生的视野得到了极大的扩大。参与协会的学生来自各个学院，通过赛事学生们有了交流，提高了学生的交际能力。利用一系列的学科竞赛，组建的团队有了高度的凝聚力，最终凝练出一支支综合型的学生团队，为社会培养一批符合企业要求的高素质人才。

2 创客教育背景下机械工程专业课程改革与创新的策略

2.1 优化人才培养方案

创客教育背景下机械工程专业课程改革与创新应注意人才培养方案的优化，以保证人才培养特点下现在社会企业发展的新需求，为教学工作的顺利完成提供保障，提高教学质量，为社会提供符合的新工科人才，促进社会经济的长远发展。在实际工作的开展中，老师应该密切关注当代社会市场的需求，多与企业进行对接了解企业现状需求，并进行持续的数据收集和分析研究，在充分的对机械工程专业人才的要求上进行必要的课程改革，切实提高课程改革与创新的质量，以保证课程改革与创新和社会实际的需求吻合度。

2.2 重组专业理论课程体系

凸显创客核心理念，以实际能力为导向，旨在培养学生创新能力，重组机械工程课程体系，机电一体化课程，为实际的工程问题提供理论支撑，重组课程有《工程制图》、《机械三维造型与设计》、《机械设计》、《电气控制系统与S7-200系列PLC》、《机械原理》、《机械制造技术》等。在中国大学生方程式汽车大赛、全国大学生机械创新设计大赛等学科竞赛过程中将实践与理论相结合，提高学生在实践中理解并应用知识的能力。

2.3 构建实践环节

第二课堂实践环节设置了基础知识培训、项目比赛带入、独立开发三个循序渐进层次。第一层由优秀学生代表对 “新”学生进行基础的知识技能培训，搭建相关方面的基本知识体系，学生可以根据自己的兴趣完成方向的选择（编程、机械结构、液压、资料撰写等）进行自由选择。第二层开启“老带新”，通过老生带新生的方式，分责任制对新学生进行参赛项目知识和技能的积累。第三层学生独立参与实际项目、学科竞赛等。在此过程中，学生通过第二课堂按照CDIO四个阶段参与产品市场的调查、方案拟定、材料采购、项目运营、安装、调试等。本过程中内容新、知识新、涉及领域多、学生实际代入感强，可以为学生实践能力和实际工作提供经验的积累。三层次四阶段融为一体，循序渐进，将知识转化为能力、技能，有效的提高学生实践、创新、团队等能力，第二课堂为学生开辟了一条新的课外实践平台。在此过程中，学生通过上下反馈循环，每个阶段的内容是下一个阶段的知识和能力的开始。但每下阶段又可以检查上一个阶段的不足和赘余，反复对课程进行革新和改进。通过这样的闭环方式，既能保证授课内容的丰富性，也能更新现有知识体系，建立起完善的第二课堂。

2.4 加强第一课堂和第二课堂的融合

第二课堂与传统教学模式有所不同，一般来说是学生课后自己进行学习，但这种方式下没有较明确的学习目标，很难有针对性、系统的进行学习，提升个人综合能力。本文将从第一课堂的基础上加入第二课堂对教学方式和内容进行补充。把第二课堂中的知识反馈到第一课堂中去，进行有机结合，学生不用限制于专业、年级真正的给予学生自主选择，极大的发挥学生的主观能动性。

2.5 第二课堂的学科竞赛平台

学科竞赛包括：全国大学生机械创新设计大赛、中国大学生方程式汽车大赛、中国大学生机械工程创新创意大赛之起重机创意大赛、全国大学生工业设计大赛、全国三维数字化创新设计大赛之年度竞赛、全国3D大赛之精英联赛等。比赛背后都有协会作为支撑，由各项目负责人自行组建队伍，队伍的知识要涉及设计、加工、电控、作品项目计划等方面。设计主要为能够熟练运用三维、二维设计软件等（涉及的专业有：机械工程、机械设计制造及自动化、船舶与海洋工程、车辆工程），加工主要为3D打印技术、钳工、先进制造、特种加工等（涉及的专业有：机械工程、机械设计制造及自动化），电控主要为单片机、C语言、传感器等（涉及的专业有：机械设计制造及自动化、自动化、电子信息工程、通信工程、物联网工程），作品项目计划主要为市场分析、风险评估、市场定位等（涉及的专业有：市场营销、财务管理、金融工程）。协会里聚集了各个专业的学生，比赛中极大的发挥各自的优势，拓展视野，提高能力。

2.6 构建高素质的第二课堂教师队伍

高素质的第二课堂教师队伍可以极大的发挥第二课堂教学的作用，提高教学质量。高校可以通过让教师进行有针对性的培訓等等，使教师充分理解第二课堂，提高教师的任教技能和教学能力，建立科学分第二课堂教学目标和教学思路，充分发挥第二课堂的教学优势，实现对学生创新能力的培养。

优化教师资源，为两大课堂服务，通过该方式完成协同育人的目的。高校可以通过师资配比，优势组合的方式，保证两个课堂均能得到有的放矢，做到学生有所学，有所得。

2.7 多种评价方式

采用多种方式进行评价，记录式评价、学分式评价、综合式评价。课堂评价是重要的一种评价方式。课堂评价是针对学生在课堂的表现、参与教学活动的积极情况进行记录，同时根据参与的内容、方式进行评价，在过程中进行反思。第二课堂对于第一课堂，将学生平时参与实践活动的表现情况记录下来。第二课堂借鉴第一课堂的学分评价方式，将学生的学分和参与实践活动的表现联系起来。如果表现不积极就会极大的影响学分的获得，最终难以完成毕业。学分制使学生可以对自己的态度重视起来，而不是草草了事的态度。

综合式评价是在两个评价方式之间的，将课题的活动表现和学生的成绩联系起来，最后给出一个综合成绩，从整体上对学生进行评价。由于课堂参与活动的表现过于单一，因此提出综合式评价将学生从成绩、课堂等方面出发进行综合的评价，使学生可以正确认识到自己的优势和不在，对自己进行一个客观的评价。

2.8 课程思政高度融合

“青春由磨砺而出彩，人生因奋斗而升华”这是习总书记对青年的寄语。每一项赛事都蕴含着大学生们梦想实现的渴望与追求。同一个梦想，同一种追求，让学生们集聚在一起，同台竞技，相互切磋，共同学习。集体荣誉感倍增，爱校爱国情怀油然而生，比如北部湾大学FLYRS车队在赛场上喊出的“青春扬帆起航，赛道驰骋梦想”的口号是学生们“奋斗青春”和“追逐梦想”的心声，也是车队的文化凝聚。

3 实例

以中国大学生方程式汽车大赛、全国大学生机械创新设计大赛等学科竞赛为例，对其进行剖析，各类学科竞赛均有对应的协会作为平台支撑，学生从赛事报名、方案确立、三维设计、二维设计，根据设计图进行加工、整体结构安装、电控调试等。在进行设计加工的同时，完成作品设计说明书的撰写、作品项目计划书、答辩PPT等材料。

通过比赛，有利于促进学生专业知识的应用能力的转化。大多数机械专业学科竞赛都是以项目为主的竞赛模式，为了实现该项目比赛，学生就需要在教师的指导下将学过的、还没学过的、跨专业的知识都应用到该项目中，进行知识的综合运用。为了满足学科竞赛项目的设计需求，学生要不断查阅相关资料，学习新知识以完成竞赛项目的要求。该过程可进一步促进学生对项目设计中涉及的不同知识的理解与吸收，使学生在项目设计与实施的过程中不断学习新知识、解决新问题，提升自我。这大大提高了学生的综合能力、创新思维和实践动手能力，符合高校对高素质人才的培养。

大多数机械专业的学科竞赛都是以团队的方式比赛，在比赛的准备过程中，参与的学生都各自有角色分工，同时也要与其他学生进行联合协作，最后才能得到优异的比赛成绩。通过该过程学生可以充分接触团队人员协同沟通、协调，完成比赛，其中作品设计、方案拟定等环节，学生能够充分表达、展现自己同时充实自己的能力。该过程有助于打开个人的视野，激发学生不断学习。

4 结语

综上所述，创客教育背景下第二课堂的改革与创新能够在很大程度上提高机械工程专业教学水平，促进学生学习成绩的提升，培养学生的创新思维，提高学生的创新能力及实践动手能力。充分认识到创客教育背景下第二课堂的改革与创新的意义，并通过三个阶段结合下，对机械工程专业课程进行改革与创新，通过优化人才培养方案、开设实践课程及打造第二课堂平台等手段进行课程改革，以此提高机械工程教学水平，促进学生的全面发展。现代企业对工科大学生的工程图学、机电结合、实际动手等素质提出了新的更高的要求，通过第二课堂的方式可以培养出具有创新能力和实践能力的高素质人才，以满足企业和社会的迫切需要。

项目支持：广西学位与研究生教育改革课题“以研引学、以行炼能”的机械工程专业学位研究生创新能力培养模式的研究与实践（JGY2020178）;新世纪广西高等教育教学改革工程项目“职业院校创客教育的研究与实践”（GXGZJG2017B206）。

参考文献：

[1]陈小尘，袁莹.高职院校创客教育平台建设路径探析[J].湖北开放职业学院学报，2018，31（24）：22-23.

[2]卞春花，杨劲静，王营.高职创客教育存在的问题与对策分析[J].无线互联科技，2019，16（09）：90-91.

[3]步英雷.基于创客理念的高职计算机公共课有效教学研究[J].职业，2019（19）：64-65.

[4]花树洋，王莹.我国高职院校创客教育的现状和对策[J].教育与职业，2019（17）：53-56.

[5]“新工科”建设复旦共识 [J].高等工程教育研究，2017（1）：10-11.

[6]刘建军.工匠精神及其当代价值[J].思想教育研究，2016（10）：36-41.

[7] 方頌，王彦娴，谭阳.浅谈创客工作室在职业教育中发挥的作用[J].电脑知识与技术，2017，13（9）.

[8] 赖永波，严惠.创客教育生态下高职课程实施“金课”教学的途径探索[J].机械职业教育，2019（08）：24-28.

[9] 周文斌，陈晶，刘顺传，等.高职院校“艺商+情商”双线并轨人才培养模式的实证研究[J].安徽电子信息职业技术学院学报，2019（4）：27-31.

[10] 张正垠.基于第二课堂的大学生创新创业能力培养探索[J].山东商业职业技术学院学报，2017，17（1）：71-73.