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“項目融合”創客課程的構建與探索

時間:2024-10-27 11:59:41

課題:本文系湖南省教育科學“十三五”規劃2016年立項課題“中高職銜接螺旋式模塊化課程體系的構建研究”(XJK016B2Y015,主持人韓慧仙)研究成果。

“創客”起源于2001年麻省理工學院的創新項目,2011年,創客運動開始向教育領域滲透。2015年創客教育在中國拉開了帷幕,同時創客教育也引起了國家有關部門的高度重視,教育部辦公廳出台了《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見(征求意見稿)》,提出要“有效利用信息技術推進‘衆創空間’建設,探索STEAM教育、創客教育等新的教育模式,使學生具有較強的信息意識與創新意識”,同年國務院辦公廳印發《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》,要求高校設置合理的創新創業學分,建立創新創業學分積累與轉換制度,以及創新創業教育工作機制。

随着創客教育的發展與推進,對高校人才培養目标、課程改革、師資培養等各方面都提出了新的要求。而開發與構建創客課程是創客教育推進與實施的基本條件之一。因為,無論是培養創客人才的“創客的教育”,還是把創客理念應用于教育的“創客式教育”,都需要創客課程資源的支撐,創客課程是實施創客教育落地的重要載體。

目前一些高校雖然進行了創客課程的開發,但基本上是針對單門課程進行,或者隻是将學科知識與學生興趣結合,未從專業層次考慮學生的創新技能發展,沒達到國家創新人才培養的要求,本文以高職機電一體化技術專業為例,探索構建基于項目融合的創客課程體系,期望能為高職創客課程體系的開發提供一種範例。

一、“項目融合”創客課程的構建

創客課程的項目融合設計是以工程實踐課程體系和創客教育課程體系為依托,将真實的工程實踐項目和教學項目有效融合起來,将現有的高職課程與創客教育課程融合起來,将傳統課程知識與技能融合在一個個創客項目中,依據學校人才培養方案,基于高職創客型工匠職業成長規律,以發展中的工程項目為引領,以教學項目為支撐,設計創客課程體系,學生通過完成項目來達成人才培養目标。

湖南機電職業技術學院機電一體化技術專業基于項目融合的創客課程開發理念,以機械臂為載體,進行了創客課程内容體與項目的構建,設計了2個遞進的工程項目和14個教學項目,形成了貫穿于創客型工匠人才培養全過程的創客課程體系。

1.創客課程内容體系構建

創客課程内容體系設計是創客課程構建的起點,直接關系到後續創客課程項目的設計、實施與評價。創客課程的内容設計具有更強的靈活性,更加注重創新素養的拓展和提升。創客課程内容設計需要在課程目标的引導下,根據學習對象的認知能力,對現的有多個學科知識體系進行有效整合,精心選擇、組織課程内容體系。從單個内容主題來看,創客課程内容具有一定的分散性,但從整體來看需要具備良好的體系化特征。

在機電一體化技術專業創客課程内容體系的構建中,根據行業、企業的發展需求和完成職業崗位實際工作任務所需要的知識、能力、素質要求,圍繞該專業人才培養目标與創客課程内容體系構建要求選取創客課程内容體系,一種是以直角坐标機械臂制作為載體,對機械制圖、機械設計基礎、電工技術、電子技術等專業基礎課程内容進行了整合。另一種是以智能化工業機械臂設計為載體,對機械加工、單片機應用、傳感器技術、自動化生産線、Solidwork設計等專業核心課程與專業拓展課程内容進行了整合。

2.創客課程項目構建

确定創客課程體系内容後,依據學生職業能力培養基本規律與創客型人才培養規律,以真實的工作任務及其工作過程為依據整合、序化課程内容,科學設計學習性工程項目與教學項目。

團隊成員将課程體系内容轉換為直角坐标機械臂制作、智能化工業機械臂設計2個可操作的工程項目,每個工程項目圍繞現實問題,将學習内容設計成一個個既相互關聯又适度松散的機械臂機械設計、機械臂底座制作等14個教學項目,教學項目設計中既考慮了學生的基礎條件,同時考慮了開展教學的軟件、硬件等教學條件。機電一體化技術專業學生在大一通過完成機械臂機械設計、電機控制闆制作等7個教學項目和直角坐标機械臂制作1個工程項目達成課程目标;在大二通過完成機械臂觸摸屏設計、機械臂創新設計等7個教學和智能化工業機械臂設計1個工程項目達成課程目标。

二、“項目融合”創客課程的實施要素

創客課程内容與項目設計後,要完成“項目融合”創客課程的實施,項目實施路徑、實施平台、授課教師、教學資源、課程評價等是創客課程實施不可或缺的關鍵要素。

1.“在制作中學”的學習模式

在創客課程實施過程中,項目式學習是常态化的學習模式。在機電一體化技術專業創客課程項目的實施中,采用了“在制作中學”的項目式學習模式,學生圍繞來自真實情境的創客課程工程項目與教學項目,利用創客空間,按照“選題調研、創意構思、産品制作、優化疊代、路演分享”的學習過程,完成項目的創新設計、實施、評價與分享,在項目制作産品(模型)的過程中學習知識。

通過“在制作中學”實施課程項目,圍繞課程項目的核心問題設計一系列學習活動,通過學習活動學生協同完成創意解決方案,利用各種資源最終制作出課程項目作品,“在制作中學”是基于跨專業的學習、學思結合的學習、創造的學習、設計的學習,該學習模式能夠有效調動學生的學習積極性,能夠分層遞進培養學生的創新意識、創新知識、創新能力與創新實踐。

2.“O2O聯動”的創客空間

創客空間是創客發揮創意、實現創意的重要場所,是培養創新精神、創意精神與激發創造力的空間。“互聯網+”時代下,創客空間從物理環境、支持環境和虛拟環境三個維度建設共享的、開放的空間,同時通過線上學習平台、創客論壇等使學生能夠在線上線下自主配合學習。

近三年,學院每年投入1000萬用于創客空間建設,基本形成了線上線下融通的創客空間體系,能基本滿足學校機械、電子、汽車、信息四大類主體專業的課程教學、社團活動、科技創新需要,為機電一體化技術專業“項目融合”創客課程的實施提供了平台。

按照線上線下結合的原則,建設了跨專業創客空間,創客空間主要包括創客工程坊、創客路演廳、創客孵化邦、創客咖啡吧、創客圖書館五個部分,每個部分都由線上虛拟空間與線下實體空間構成。創客工作坊設置了機械設計與制作、電子設計與制作等工程坊,配備了鐳射切割、3D打印、激光雕刻機、多功能車鑽銑床、焊接、電工工具等制作工具,每個工坊都能制作出相應的産品或模型。創客空間是“項目融合”創客課程開展的主陣地,學生可以充分利用空間提供的軟硬件資源以及專業指導力量,動手制作“獨一無二”的教學項目與工程項目作品。

3.優秀的創客教師團隊

培養與培訓能實施創客課程的師資隊伍是創客課程實施的關鍵要素之一。創客課程的授課教師經常不是一個教師,而是一個教師團隊,既有跨學科跨專業的教師參與,也可能有校外企業專家參與,機電一體化技術專業通過技能競賽與創客社團培養了掌握現代教育技術與學科知識的優秀教師團隊,為創客課程的實施提供了一定的師資保障。

一方面,機電一體化技術專業教師通過指導學生參加長沙市大學生科技創新創業大賽、挑戰杯大學生創業大賽、黃炎培創業大賽與自動化生産線安裝與調試、工業機器人技術應用、現代電器控制系統安裝與調試等省級、國家級專業技能競賽,培養了一批動手能力強,綜合素質高的教師團隊。另一方面,學院通過推進“1+5”創客社團工程,促進師生共同成長,即每名教師至少指導一個社團,每名學生至少參加一個社團,要求學生在校三年間,至少在社團中完成制定學生個人生涯發展規劃、創建個人創客學習網站、設計并制作一個産品、參加一項技能競賽與撰寫一篇專利申請書五項工作。

4.信息化的教學資源

以智能控制技術專業群為依托,建立“立體互動、開放共享”的專業群網絡資源庫,為機電一體化技術專業創客課程的實施提供了信息化教學資源。該資源庫包括校企聯合開發課程教學、培訓考證、企業學習3個網絡資源庫和虛拟智慧工廠、機器人技術網絡博物館、在線教學與仿真系統3個應用平台。課程教學資源庫包括《機械設計基礎》《電工電子技術》《單片機應用》《傳感器應用》等課程教學資源,國際課程教學資源及國際企業認證資源。在線教學與仿真系統集成電工電子、電機及控制、液氣壓仿真、機床電氣仿真、PLC技術應用等仿真軟件平台,能實現在線交流、選取項目、申請材料、發表成果等功能。

三、小結

在大衆創業、萬衆創新的背景下,高職院校承擔着為國家培養創新型高端技術技能型人才的曆史使命,因此教育單位與教育者必須轉變教育教學觀念,探索實踐創新創業教育的途徑與方法。創客教育是實施創新創業教育的重要方式,而構建創客課程是實施創客教育的重要抓手,本文以高職機電一體化技術專業為例,以直角坐标機械臂制作與智能化工業機械臂設計為載體,設計了2個工程項目和14個教學項目,構建了“項目融合”創客課程體系,後續要圍繞創客課程實施要素進一步建設完善,形成完整的機電一體化技術專業“項目融合”創客課程體系和實施方案,進一步推動創新型高端技術技能型人才的培養。

參考文獻:

[1]楊現民.建設創客課程:“創課”的内涵、特征及設計框架[J].運程教育雜志,2016(3).

[2]郝思思,範乃強,李思普.基于創客空間的創客教育課程體系研究[J].現代教育技術,2017(05).

(作者單位:湖南機電職業技術學院)
   

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