如何在学校开展创客活动

如何在学校开展创客活动

作者：高凯

来源：《中国科技教育》2016年第10期

随着创客运动在国内的迅速发展，越来越多的学校纷纷开始在校内建设创客空间，组织学生开展创客活动。但是，当一台台3D打印机和激光切割机等创客活动的标志性硬件到位时，学校往往才发现如何设计创客课程、如何组织创客活动成了问题。笔者近年来在所在学校利用通用技术课堂，设计开展了一系列创客课程。经过几年来的教学经验，笔者认为能够培养学生的创新能力和动手实践能力的创客活动，可以成为技术类课程发展的一个主要方向。但是，要想让创客活动取得预期效果，在购买硬件建设创客空间的同时，更要在课程设置上下大工夫。本文将介绍一些可以在校园内开展的创客课程的设计思路和内容。

课程设置的指导思想

以学生发展为本，以学生学会学习为中心

以培养学生创新能力为核心

以“让每个学生有进步”为核心价值取向

以课程设置的自主性、实践性、应用性、综合性和开放性为特色

课程设置的具体内容

课程实施主要以项目教学法作为主要教学方法，依托模块化教学理念，充分发挥学生学习的主动性。

计算机程序设计模块

课程内容

计算机程序设计模块课程主要培养学生的逻辑思维能力和使用软件控制硬件的能力。在此课程中主要培养学生严谨的思维习惯，通过流程图等辅助手段养成正确良好的程序设计能力。通过使用常见的Arduino、树莓派、伽利略等移动PC设备进行程序设计。在普及课程中使用LabVIEW语言的方式进行编程，学生能够通过计算机程序控制LED、LCD、直流电机、伺服马达等输出设备，同时还要能够了解和使用常用的传感器，如光电传感器、温度湿度传感器、测距传感器等。

实施方式

以项目为载体进行课程内容实施，在每学期初教师首先明确本学期的课程项目目标和评测方式，让学生在项目中学习。不再像原有的学习方式那样，因此学生更加明确了为什么学，也更加清楚所学知识的应用领域。每学期设置不同的任务，例如六角雪花机器人的步态设计、八角雪花机器人的步态设计、机器鱼游动步态设计、六面体变形设计、视觉避障小车模型等。

机械结构设计模块

课程内容

机械结构设计模块主要学习现代加工技术，以及基于数字化技术的加工方式，以项目设计、绘图、加工、组装作为课程重点内容。充分调动学生的积极性，培养学生的动手能力和解决问题的能力。在此模块内容中融入TRIZ创新思维方法内容，解决学生遇到技术问题不会解决的困难，同时让学生学习并养成正确的思维习惯。通过选题、讨论、制作首版、修改设计、完成样机等环节，充分让学生体验科学研究的过程。例如：学生可以设计一款未来家居，通过3D打印技术把它打印出来。此模块的学习还可以和程序设计模块内容相结合，设计并组装好外形结构之后，再加入控制系统进行程序控制，使作品的科技含量更高。

实施方式

学期初用几节课的时间让学生完成选题任务，然后教师讲解绘图软件，学生根据自己的选题任务利用课上和课余时间进行草图绘制，最终使用加工设备完成加工。

任务分项解决课程

课程内容

此项课程内容将近年来全国及世界机器人竞赛任务分解，通过简单的道具让机器人完成任务。近年来，我校学生参与了多项机器人竞赛，许多竞赛中的项目非常适合机器人日常教学活动，但由于种种因素限制，没有被深刻地挖掘出来。此项模块的设置根据不同的任务需求讲解不同的课程知识。例如机器人搬运任务，在任务中学生要学习机械手臂的制作和手臂与车体的协调控制，考虑如何能够最高效地完成任务。

实施方式

利用一些常用的设备作为课程道具，设置一些简单的竞赛任务，如智能车接力、机器人搬运、机器人舞蹈等。在实施过程中根据任务的难易程度设置不同的课程内容，1学期完成3～4项任务。

电路知识模块

课程内容

在电路知识模块中主要学习一些基本的电路知识，同时将电路知识与物理学科的电学知识相互渗透。让学生可以将物理知识的学习融入到实践过程当中。从简单的面包板电路连接到简单的电路设计，最终使用柔性电路打印机把电路打印出来，将电路变成一种可穿戴设备。同时，此模块内容也可以与其他模块课程内容相结合。

实施方式

课程内容由浅入深从简单的面包板入手完成电路的连接，然后使用印制好的PCB电路图进行焊接练习，最后使用电路绘制软件自行设计电路并打印。

整体来看，创客课程的设计从教育资源的供给侧对教学内容进行了改革，学生将从教育资源的消费者转变为教育资源的生产者，知识的学习将从已知到已知的学习转变为从已知到未知的学习。

创客课程内容的评价

教育教学的评价是很多教师关心的内容，创客教育也不例外。创客教育作为科技教育的一种形式，同样属于教育的范畴之内。我们也要关注如何对创客教育和创客课程进行评价。个人认为，创客教育作为一种新兴的课程内容，其评价机制应该与以往的普通教学评价有所区别，笔者认为主要体现在以下几个方面。

将结果性评价转变为过程性评价

在以往很多教育评价中，更多的是重视结果性的评价，考试的分数、竞赛的结果等，都是结果性评价。这种评价方式其实就是“成王败寇”的价值观，不难发现在很多竞赛中都存在“钻空子”投机取巧的方式，为了获得好的成绩不择手段。

在创客教育中，我们可以很好地改变这样的评价方式，不以成败论英雄，更加注重过程性评价。评价学生在作品的制作中，是否有很好的探究、有很好的合作、是否合理运用了相应的科技知识等，弱化对最终作品本身的评价。有可能有的学生团队并没有做出很好的作品，但是在制作过程中有很好的合作、很好的方案设计等，这些都可以作为给予学生肯定的加分项。

通过改变评价方式，引导学生不再那么在意最终的结果，而将更多的注意力转移到如何制作作品的过程中，注重在制作过程中的知识学习与能力提升。

将针对个体的评价转变为对团队的评价

创客教育的一个重要部分就是要让学生学会团队合作，在一个团队中能够学会听取意见、表达意见、接纳意见，最终达成共识。这一点，对于学生的终身发展有极大的好处。当他们未来走入社会，走向工作岗位的时候，团队的力量就显得更加重要了。我们需要在创客活动中，培养学生的团队合作、协作意识。