姚挺
目前,電工電子實驗教學(xué)普遍存在“教員講的多、學(xué)員做的少;教員反復(fù)示范、學(xué)員一味模仿”的現(xiàn)象,這種“灌輸-接受式”的教學(xué)模式雖然可以幫助學(xué)員搞清實驗原理、固化操作步驟,但卻不利于學(xué)員主動思考、自主學(xué)習(xí)、大膽創(chuàng)新等能力素質(zhì)的培養(yǎng)。作為一個新理念,“創(chuàng)客教育”通過對各個教學(xué)要素的重構(gòu)與融合,使學(xué)員在目標(biāo)明確、情景真實的“造物”活動中,創(chuàng)中思、玩中學(xué)、學(xué)中做,在激發(fā)學(xué)員好奇心和創(chuàng)造力的同時,加強了理論與實踐、書本知識與真實問題的聯(lián)系。
一、“創(chuàng)客教育”理念的核心內(nèi)容
作為一個符號化的群體,“創(chuàng)客”(Maker)源于西方2O世紀6O年代的DIY文化(DIY是Do it yourself的簡寫,指自己動手做),泛指那些在個人興趣和愛好的驅(qū)動下把創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實的一群人[1]。而“創(chuàng)客教育”就是創(chuàng)客文化在教育中的集中體現(xiàn),是一種融合科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)于一體,遵循“開發(fā)創(chuàng)新、探究體驗”教育理念,以實踐創(chuàng)造學(xué)習(xí)、以學(xué)習(xí)支持實踐為主要手段,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的新型教育模式[2]。圖1詮釋了“創(chuàng)客教育”理念的核心內(nèi)容和特征優(yōu)勢。近年來,美國越來越多的小學(xué)、中學(xué)、高職、大學(xué)已經(jīng)開始加入“創(chuàng)客聯(lián)盟”,實施“創(chuàng)客教育”,將“基于創(chuàng)造的學(xué)習(xí)(Learning by Making)”視為學(xué)生真正需要的一種學(xué)習(xí)方式。
二、用“創(chuàng)客教育”理念指導(dǎo)電工電子實驗教學(xué)
按照“創(chuàng)客教育”理念,在電工電子實驗教學(xué)中,可以鼓勵學(xué)員自主設(shè)計、主動實踐,將頭腦中的想法、創(chuàng)意通過電子設(shè)計、電路仿真、手工焊接和桌面制造系統(tǒng)實現(xiàn)出來,使學(xué)員從簡單模仿、被動接受式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為親身體驗、主動創(chuàng)新式學(xué)習(xí),進而幫助學(xué)員學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會思考、學(xué)會溝通、學(xué)會解決實際問題。
(一)樹立“學(xué)做一體、理實融合”的教學(xué)新理念
創(chuàng)客秉持“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”的學(xué)習(xí)理念,認為把書本知識存儲在大腦只是學(xué)習(xí)的一部分,而不是學(xué)習(xí)的全部,學(xué)習(xí)的根本目的是運用不是記憶。因此,創(chuàng)客教育會鼓勵每個學(xué)生都像科學(xué)家、發(fā)明家一樣自由想象、大膽創(chuàng)新、不斷實踐。在將想法變?yōu)楝F(xiàn)實的“造物”過程中,創(chuàng)客會融合電學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、美學(xué)、工程機械等不同學(xué)科、不同專業(yè)的知識技能,因為單靠一種技能、一類知識是很難將想法實現(xiàn)。在動手實踐的過程中,創(chuàng)客還會一邊發(fā)現(xiàn)問題,一邊解決問題,一邊回憶鞏固舊知識,一邊鉆研探索新技能,不斷將知識與技能、理論與實踐密切聯(lián)系。
在電工電子實驗教學(xué)中,教員要允許學(xué)員突發(fā)奇想、異想天開,允許學(xué)員質(zhì)疑,接受學(xué)員失敗,不要為了規(guī)避錯誤而強加干預(yù),為學(xué)員提供一個平等、自由、放松、愜意的實驗環(huán)境。學(xué)員要樹立創(chuàng)客的探究精神,保持思維活躍,依靠團隊,相信自我。在實驗中即時遭遇挫折和困難,也不要輕言放棄,不妨通過網(wǎng)上查詢、詢問同學(xué)、請教老師等方式解決問題、攻克難關(guān),最終將個人想法通過電路圖、電子玩具等方式呈現(xiàn)出來。
(二)構(gòu)建“項目牽引、體驗學(xué)習(xí)”的教學(xué)新途徑
創(chuàng)客的實踐活動往往需要靈感創(chuàng)意的激發(fā),但是這種原生態(tài)的、未被加工和處理的想法很難指導(dǎo)創(chuàng)客從事具體的實踐活動。在實踐初期,需要老師、專家、高級技工提供技術(shù)支撐和方向引領(lǐng),幫助學(xué)員對這些零散的、膚淺的、簡單的想法進行系統(tǒng)化的處理和加工,以便形成方案可行、技術(shù)可靠、資源可用、成果可見的創(chuàng)客項目。然后,以學(xué)員為主體的創(chuàng)客團隊通過上手操作、親身體驗、相互協(xié)作的方式,圍繞項目處理真實問題,感知真實世界。
在開展基于創(chuàng)客項目的電工電子實驗教學(xué)前,通過頭腦風(fēng)暴或創(chuàng)意分享會的形式,由學(xué)員陳述、教員把關(guān),對項目的總體方案、具體內(nèi)容、使用方法、時間節(jié)點和成果形式等進行推敲和細化,盡量使項目在內(nèi)容上緊貼電學(xué)主題,在資源上可以充分利用現(xiàn)有元件、工具、材料和測量儀表,在環(huán)境上可以依托校園網(wǎng)、虛擬仿真軟件、電工電子實驗室和校外實習(xí)基地等。
(三)打造“學(xué)做翻轉(zhuǎn)、知技孵化”的教學(xué)新方法
在真實情景、真實問題下的造物活動中,創(chuàng)客不僅要會學(xué),還要會做,不僅要懂理論,還要會操作,還要將書本知識與實際問題緊密聯(lián)系。因此,為了培育“知技合一、學(xué)以致用”的學(xué)員,可以采用創(chuàng)客教育和翻轉(zhuǎn)課堂的相關(guān)方法,將教員主導(dǎo)下的“教→學(xué)、示范→模范”模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)員主導(dǎo)下的“學(xué)→教、發(fā)現(xiàn)→點撥”模式,通過顛倒“教”與“學(xué)”、“學(xué)”與“做”的順序,讓學(xué)員成為實驗教學(xué)的真正主體,教員成為教學(xué)過程的引導(dǎo)者,使學(xué)員從“讓我學(xué)”逐步變成“我要學(xué)”。
在電工電子實驗教學(xué)中,教員可以在課前通過微視頻、資源包、專題網(wǎng)站等方式向?qū)W員提供與電學(xué)實驗相關(guān)的背景知識、基礎(chǔ)技能。由于學(xué)員在課下已經(jīng)通過自主學(xué)習(xí)具備了一定的動手能力,因此教員可以在課上少講甚至不講,而是留出更多的實驗時間讓學(xué)員直接開展創(chuàng)客活動。同時,教員還可以根據(jù)學(xué)員的現(xiàn)場表現(xiàn)、學(xué)習(xí)風(fēng)格、認知特點等進行針對性輔導(dǎo)和個性化答疑,使學(xué)員的知識、技能穩(wěn)步提升。
三、對依托“創(chuàng)客教育”理念開展電工電子實驗教學(xué)的思考
(一)開展教學(xué)相長、學(xué)做一體的“創(chuàng)客活動”
為了更好地開展創(chuàng)客活動,學(xué)校的教學(xué)管理部門、教研室、學(xué)員隊可以圍繞全年的教學(xué)訓(xùn)練工作,以電工電子實驗課、裝配課、電子俱樂部、電子設(shè)計競賽等活動為抓手,統(tǒng)籌安排課上與課下、線上與線下、校內(nèi)與校外相互配合、相互關(guān)聯(lián)的創(chuàng)客活動。通過開展一系列的創(chuàng)客活動,加強師生間、同學(xué)間的溝通交流,實現(xiàn)教員與學(xué)員、理論知識與實踐技能的一同提高。同時,注意收集學(xué)員在創(chuàng)客活動中的靈感創(chuàng)意、設(shè)計方案、成果經(jīng)驗、電子產(chǎn)品等,形成支持創(chuàng)客活動和評價學(xué)員的案例庫、資源庫和成長檔案庫。
(二)搭建軟硬一體、互聯(lián)互通的“創(chuàng)客空間”
為了給學(xué)員提供自由便利、自主活動的創(chuàng)客環(huán)境,一是通過引入3D打印機、3D掃描儀、開源電路板、激光切割機等設(shè)備器材,為學(xué)員提供可以操作、實踐的硬件平臺;二是通過安裝電路仿真、平面設(shè)計、三維建模、三維交互、數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用軟件,為學(xué)員提供可以設(shè)計、創(chuàng)新的軟件平臺;三是通過布設(shè)網(wǎng)絡(luò)連接人與人、物與物、人與物,實現(xiàn)軟件與硬件之間的互聯(lián)互通互操作,以方便學(xué)員查閱相關(guān)資料,獲取網(wǎng)絡(luò)資源,設(shè)計、演示并分享創(chuàng)意作品。
(三)形成自由開放、資源共享的“創(chuàng)客聯(lián)盟”
按照“創(chuàng)客教育”理念,以學(xué)員為創(chuàng)客主體,鼓勵他們自主學(xué)習(xí)、動手實踐、主動探究,以教員為指導(dǎo)教師,幫助學(xué)員進行項目把關(guān)、方案制定、技術(shù)篩選、成果檢驗等,以高級技工、專家教授為項目顧問,為學(xué)員開展創(chuàng)客活動提供有力的智力支持和技術(shù)保障,將各興趣團體、教研室、學(xué)校、實習(xí)基地、基層部隊結(jié)成一個“開拓創(chuàng)新、資源共享”的創(chuàng)客聯(lián)盟。
綜上所述,通過依托“創(chuàng)客教育”理念,可以使電工電子實驗課的教學(xué)主體平等對話,教學(xué)空間開放互聯(lián),教學(xué)方法靈活多樣,教學(xué)資源更加豐富,教學(xué)活動更加廣泛,教學(xué)實踐更加真實。這不僅符合學(xué)員的興趣愛好,激發(fā)學(xué)員的創(chuàng)新欲望,而且有助于學(xué)員的全面發(fā)展,提高學(xué)員分析問題、解決問題的能力。
參考文獻:
[1]楊方嬌.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下的創(chuàng)客教育模式研究[J].科教導(dǎo)刊,2017年9月第27期.
[2]趙廣元,張二鋒.基于教學(xué)實驗室的教育創(chuàng)客空間建設(shè)研究[J].開放學(xué)習(xí)研究,2017年6月第3期.