韓新風(fēng),石志成,高海濤,李勇
(1.安徽科技學(xué)院電氣與電子工程學(xué)院,鳳陽 233100;2.安徽科技學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育學(xué)院,鳳陽 233100)
電子類專業(yè)作為工程性專業(yè),該類專業(yè)的特點(diǎn)決定了理論基礎(chǔ)與實(shí)踐能力的培養(yǎng)并重。在本科的高等教育中,電子類專業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)的常規(guī)方法有:課程實(shí)驗(yàn)、課程實(shí)習(xí)、創(chuàng)新課題訓(xùn)練及各種電子類競賽等。課程實(shí)驗(yàn)和課程實(shí)習(xí)是針對于所有學(xué)生的,但課程實(shí)驗(yàn)中基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)比重較大,尤其是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。專業(yè)課程如電子技術(shù)類課程的課程實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)在8-16學(xué)時(shí)左右,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開展在4-8個(gè)左右。因此課程實(shí)驗(yàn)的主要任務(wù)是學(xué)習(xí)基本的測量方法、掌握基本儀器儀表的使用方法,鞏固基本的電學(xué)規(guī)律和原理等,因此實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為主,綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為輔。課程實(shí)習(xí)主要是某門專業(yè)課程內(nèi)的多個(gè)知識點(diǎn)的綜合運(yùn)用,課程實(shí)習(xí)時(shí)間長度通常1-2周。從教學(xué)計(jì)劃來看課程實(shí)習(xí)的課程門類并不多,如模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)原理與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用等相關(guān)課程實(shí)習(xí)等。在實(shí)踐能力培養(yǎng)的過程中,由于學(xué)時(shí)和現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件所限,創(chuàng)新性很難滿足學(xué)生的需求。筆者在教學(xué)過程中常遇到學(xué)生提出希望可以有更多機(jī)會(huì)進(jìn)行應(yīng)用性、創(chuàng)新性的實(shí)踐鍛煉,大學(xué)生的各類創(chuàng)新實(shí)踐課題是很好的鍛煉機(jī)會(huì),但是畢竟項(xiàng)目數(shù)量有限,覆蓋學(xué)生率偏低。因此,現(xiàn)階段的本科教學(xué)中亟需增加學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐機(jī)會(huì),而近年發(fā)展迅速的創(chuàng)客教育讓學(xué)生在真實(shí)的項(xiàng)目中開展協(xié)作,發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、尋找解決方案、完成作品創(chuàng)作,強(qiáng)調(diào)動(dòng)手操作和實(shí)踐體驗(yàn)是獲取知識的重要途徑,這與創(chuàng)客教育提倡的“從做中學(xué)”和“教學(xué)做合一”的理念一脈相承[1]。創(chuàng)客教育在本質(zhì)上的創(chuàng)新性,恰好彌補(bǔ)了一直以來專業(yè)教育短板。創(chuàng)客教育如何融合與專業(yè)教育之中,以滿足“新工科”背景下,電子專業(yè)培養(yǎng)具備創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)能力的復(fù)合型創(chuàng)新人才[2],成為當(dāng)今亟待解決的問題。
多年以來本科階段的專業(yè)教育,重知識與理論,輕實(shí)踐能力。盡管隨著高等教育的近些年的發(fā)展,這種現(xiàn)象已被重視,并有所改善,但效果并不明顯。創(chuàng)客教育秉承“開放、分享、實(shí)踐、探索和探究”的教育理念,以“創(chuàng)造中學(xué)”為主要學(xué)習(xí)方式和培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才為根本目標(biāo)的新型教育模式[3]。創(chuàng)客教育是專業(yè)教育的組成部分,是更高層次的專業(yè)教育,且必須有完善的專業(yè)教育體系做支撐。創(chuàng)客教育不但包含以培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)能力與創(chuàng)業(yè)精神為目的的創(chuàng)業(yè)教育,還包含以創(chuàng)新創(chuàng)造能力為目的的創(chuàng)新教育[2]。將創(chuàng)客教育融合于專業(yè)教育的過程中,可將專業(yè)教育的提升到一個(gè)更高的層次,將使得高等教育培養(yǎng)的出人才更加符合“大眾創(chuàng)新,萬眾創(chuàng)業(yè)”時(shí)代的社會(huì)需求。
以電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)為例,基本上是按照“基礎(chǔ)課—專業(yè)基礎(chǔ)課—專業(yè)課—畢業(yè)實(shí)習(xí)”的模式設(shè)計(jì)的,這種課程體系過分強(qiáng)調(diào)課程的學(xué)科性、專業(yè)性和完整性,各單科課程自成體系,割裂課程間的聯(lián)系[4]。例如,在本科一年級階段即開設(shè)程序語言設(shè)計(jì)課程(如C語言程序設(shè)計(jì)),在二年級開設(shè)計(jì)硬件電路如單片機(jī)課程時(shí),很大一部分學(xué)生C語言使用的非常不熟練。究其原因,大多數(shù)同學(xué)在學(xué)習(xí)C語言時(shí)不以應(yīng)用為目的,而是以考試(或者考證)為目的。只見樹木不見森林!學(xué)得多、用得少成為最主要的問題。在進(jìn)行專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃設(shè)計(jì)時(shí),課程間的聯(lián)系被割裂。俗語說麻雀雖小五臟俱全,但如果只見五臟不見麻雀,很難引起人研究五臟的興趣。一個(gè)專業(yè)猶如一只麻雀,課程猶如五臟,課程被割裂就如五臟被割裂。
電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的邊界再設(shè)計(jì)必須重新考慮電子學(xué)科與其他學(xué)科的交叉聯(lián)系、課程之間的聯(lián)系性和時(shí)代發(fā)展的需求。打破原有的課程劃分,可以按照數(shù)理基礎(chǔ)、硬件電路、軟件編程,軟硬件應(yīng)用等課程群來進(jìn)行重新劃分。
創(chuàng)客教育課程分為兩類:一,純創(chuàng)客類課程,如溫州大學(xué)開設(shè)的《人工智能與機(jī)器人》課程[4],麻省理工學(xué)院自2002年起,每年均開設(shè)面向研究生的創(chuàng)客課程“如何制作(幾乎)一切東西(How To Make(almost)Any?thing)”;伊利諾伊州立大學(xué)商學(xué)院創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室2014和2015年春季學(xué)期開設(shè)了“制作物品”(Making Things)課程(Illinois MakerLab,2014)和“數(shù)字制作”(Digital Mak?ing)課程(Illinois MakerLab,2015),卡斯頓州立大學(xué)(Castleton State University)開設(shè)的“利用3D打印技術(shù)參與創(chuàng)客行動(dòng)”課程(CSU,2015)等[5]。二,專業(yè)課程的嵌入“創(chuàng)客”環(huán)節(jié):將案例、項(xiàng)目、訓(xùn)練和主題活動(dòng)等內(nèi)容嵌入專業(yè)教育的課程中,以實(shí)踐項(xiàng)目為載體滲入專業(yè)知識的理解與建構(gòu),如以糧食倉儲(chǔ)系統(tǒng)的溫濕度測量與控制系統(tǒng)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)為主線,重構(gòu)單片機(jī)課程的知識體系。將專業(yè)課程知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用良好的結(jié)合起來,讓學(xué)生感受到學(xué)專業(yè)知識有趣、有效、有用,由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。
創(chuàng)客空間的建設(shè),有助于營造創(chuàng)客氛圍,推動(dòng)創(chuàng)客教育的開展。創(chuàng)客空間,不僅限于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室內(nèi),也可以在圖書館或者寢室樓開辟單獨(dú)空間,配備基本的創(chuàng)客軟硬件資源,使得學(xué)生“做中學(xué)”、“邊做邊學(xué)”的行動(dòng)可以隨時(shí)開展。后者更有助于組織學(xué)生跨專業(yè)交流,從不同的專業(yè)角度分析、討論、解決問題。
在創(chuàng)客空間中,不僅可以使得學(xué)生使用現(xiàn)有資源實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新學(xué)習(xí),創(chuàng)客行動(dòng),還可以在創(chuàng)客空間中定期推出“頭腦風(fēng)暴”活動(dòng),邀請各領(lǐng)域的專業(yè)人士進(jìn)行指導(dǎo),組織感興趣的學(xué)生進(jìn)行討論,在討論學(xué)習(xí)、思想碰撞中激發(fā)創(chuàng)新靈感。
在傳統(tǒng)教育課堂中,教師承擔(dān)了教育的主導(dǎo)作用,“教師講授、學(xué)生學(xué)習(xí)”的填鴨式模式已經(jīng)延續(xù)了很長時(shí)間。要想實(shí)現(xiàn)創(chuàng)客教育的深入推進(jìn),必須改變傳統(tǒng)的教育理念,將學(xué)生的主體作用充分發(fā)揮出來。教師的角色需要逐步隱形化,由課程知識的講授者逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的組織者和引導(dǎo)者。
創(chuàng)客教育能否有效開展,創(chuàng)客教師是關(guān)鍵因素。創(chuàng)客教師的培養(yǎng)是高等學(xué)校在教育轉(zhuǎn)型過程中,必須充分考慮的重要環(huán)節(jié)。創(chuàng)客教育開展中需要的教師大致可以分為三類:創(chuàng)客活動(dòng)的指導(dǎo)教師、純創(chuàng)客課程的教師,專業(yè)課教師。
高等學(xué)校應(yīng)積極組織學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、技術(shù)扎實(shí)、師德高尚、人際寬廣的一線教師到國內(nèi)外知名的創(chuàng)客空間進(jìn)行學(xué)習(xí)和調(diào)研,派遣教師參加國內(nèi)外舉辦的創(chuàng)客活動(dòng),以開闊教師的視野,提高其指導(dǎo)水平[7]。對于純創(chuàng)客課程的專任教師來講,要對對應(yīng)技術(shù)課程靈活掌握,并熟悉交叉課程和交叉學(xué)科,要有豐富、寬廣的專業(yè)背景知識和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。對這類教師的要求較高,但數(shù)量需求較少。高??梢赃x擇部分教師進(jìn)行重點(diǎn)培養(yǎng)。
專業(yè)課教師的培養(yǎng)是創(chuàng)客教育與專業(yè)教育融合中,筆者認(rèn)為是最重要的環(huán)節(jié),也是難度最大的一個(gè)環(huán)節(jié)。能否把創(chuàng)客教育與專業(yè)教育有效融合,關(guān)鍵在于專業(yè)課程的改革效果。在眾多專業(yè)課程中選出一部分應(yīng)用性強(qiáng)課程進(jìn)行試點(diǎn)改革。將項(xiàng)目、案例、訓(xùn)練等主題活動(dòng)合理有效地嵌入專業(yè)課程教育教學(xué)中。課堂中教師角色的改變,課堂教學(xué)內(nèi)容與方式的改變,都會(huì)給改革帶來意想不到的困難。該環(huán)節(jié)涉及到的教師數(shù)量多,課程門類多,各門課程內(nèi)容繁多,每門課程的結(jié)構(gòu)不同,項(xiàng)目和案例的選擇和使用也會(huì)不同。但課程改革的宗旨是相同的:在實(shí)踐中創(chuàng)新,在創(chuàng)新中學(xué)習(xí)!因此課程實(shí)踐項(xiàng)目的選擇非常關(guān)鍵。好的項(xiàng)目或案例能夠有效的提高教學(xué)質(zhì)量,達(dá)到事半功倍的效果。
高等學(xué)校應(yīng)制定積極的師資培養(yǎng)政策,鼓勵(lì)教師進(jìn)行課程改革,改革課堂教學(xué)模式和教學(xué)方法,鼓勵(lì)教師編寫符合創(chuàng)客教育規(guī)律的新的指導(dǎo)教材,增加實(shí)踐空間和基本軟硬件資源。積極鼓勵(lì)教師外出調(diào)研學(xué)習(xí),調(diào)動(dòng)教師參與課程改革的積極性,迎難而上,為高等教育的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。
如校企項(xiàng)目合作,實(shí)驗(yàn)室共建等。創(chuàng)客教育的開展需要高校進(jìn)一步加強(qiáng)校企合作,如聘請企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員到高校承擔(dān)課程指導(dǎo),項(xiàng)目指導(dǎo),課程改革研討等,完善校企人才合作培養(yǎng),拓展高校學(xué)生的實(shí)踐基地和實(shí)踐空間,充分利用企業(yè)為高校提供的各類資源,實(shí)現(xiàn)校企合作的雙贏。
另外,高校還應(yīng)加強(qiáng)對校友資源的引導(dǎo)和使用,隨著高校多年的發(fā)展,校友的作用不容忽視。近年來政府積極推動(dòng)高等教育的改革,高校應(yīng)積極響應(yīng)政府的號召,充分利用政府提供的政策與資金及各類資源。
創(chuàng)客教育的發(fā)展是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求,創(chuàng)客教育作為高等教育中專業(yè)教育發(fā)展的高級階段,要在專業(yè)教育基礎(chǔ)上進(jìn)行。在我國應(yīng)用型高校中開展創(chuàng)客教育的實(shí)踐,未來還有很長的一段路要走,作為高等學(xué)校和參與改革的教師,應(yīng)積極吸收和借鑒國內(nèi)外創(chuàng)客教育開展的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),為促進(jìn)創(chuàng)客教育的健康發(fā)展貢獻(xiàn)綿薄之力,為我國社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)更多具備創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)能力的復(fù)合型人才。
當(dāng)前高等學(xué)校已經(jīng)開展了不同類型的校企合作,
[1]陳永霖,金偉瓊.中美高校創(chuàng)客教育比較研究[J].高等工程教育研究,2017,01:169-173.
[2]曾明星,黃偉.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下創(chuàng)客教育與專業(yè)教育融合的路徑探索[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究,2017,(03):67-75.
[3]楊現(xiàn)民,李冀紅.創(chuàng)客教育的價(jià)值潛能及其爭議[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究,2015,(02):23-34.
[4]王龍海,鄒連英,田斌.基于邊界再設(shè)計(jì)理論的電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)探索[J].中國電子教育,2009,(03):17-20.
[5]楊剛.創(chuàng)客教育:我國創(chuàng)新教育發(fā)展的新路徑[J].中國電化教育,2016,(03):8-13+20.(2016-03-01)
[6]鄭燕林.美國高校實(shí)施創(chuàng)客教育的路徑分析[J].開放教育研究,2015,21(03):21-29.
[7]李亮.技術(shù)本科院校創(chuàng)客教育研究[J].北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2016,26(02):42-44.