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                    創客工程教育發展策略

                    自古到今,科學經歷了“統一——分化——綜合”的發展軌跡,這一軌跡實際上反映了人類對客觀世界認識方式深刻程度的變化,而這直接決定了創客工程教育教學內容的選擇:現代工程不僅包括科學技術層面的要求,還需考慮社會、經濟、文化、環境、生態、倫理等非科學技術層面的因素,而這需要多主體、多學科、多領域的共同參與、協作與對話。

                    因此,創客課程理應跨越學科之間的藩籬,打破專業之間的壁壘,適應科學綜合化和現代工程技術發展的要求,讓學生融合不同學科專業的科學知識、技術知識、工程知識和人文社科知識,系統性與創造性地解決現代工程問題。

                    創客工程教育的課程是指創客造物的產品開發全生命周期中相關的各類課程,主要有創意構思類課程、創新設計類課程、加工制造類課程和分享傳媒類課程。創意構思類課程主要有文化創意、藝術創意、電子創意、機構創意類課程;創新設計類課程主要有三維設計、材料設計、機械設計、電子設計、土木設計、藝術設計類課程;加工制造類課程主要有3D打印、數控加工、機械加工、激光切割、陶藝制作、電子制作、木材加工類課程;分享傳媒類課程主要有動畫制作、影視編導、平面設計等課程。

                    創客工程教育的課程觀

                    (一)創客課程的建設需要遵循的原則

                    一是課程目標以全面發展學生創客核心素養為主旨,注重學生科學素養、技術素養、工程素養、人文素養、藝術素養和信息素養的全面發展,注重科學精神、工匠精神、創業精神和分享精神的協同培養,注重學習能力、設計能力、實踐能力、創造能力、獨立思考能力和自我管理能力的整體提升。

                    二是課程內容以超學科知識為核心,打破原有的課程界限和框架,創設綜合性的創客課程,使通識教育與專業教育互為支撐,使科學工程技術知識與人文社會科學知識相互交叉、滲透和融合。

                    三是課程實施以真實且具有挑戰性、復雜性的創客項目為載體,開展基于創客項目的學習。四是課程評價以創客學習成效評價為導向,構建基于創客教學過程的形成性評價和基于創客學習成果產出的終結性評價相結合的多元化評價機制。

                    (二)創客工程教育的教學觀

                    創客教學是指在創客教學過程中,學生在創客型教師的指導下,通過以“自主、探究、設計、創造、合作、對話”為特征的學習方式,對當前教學內容中的主要知識點進行自主性、探究性、創造性和合作性學習,從而完成產品創造的一種“知、行、思、創”教學方式。創客教學的核心特征是回歸生活、學無邊界、知行合一、學思結合、研創交融和造物致新。

                    創客教學的基本原則是關注學生個體生命的心靈成長,關注學生創客素養的個性化發展,引導學生在創客文化自覺中發現自我,在回歸生活世界的創新實踐中發展自我,在回歸個體本能的價值創造中實現和超越自我。創客工程教育的教學理念主要體現在以下三個方面:

                    一是創客工程教育的創客教學從“教會學生建構知識”轉向“引導學生創造產品”。創客教學堅持以學生為中心,關注學生的情感體驗、人格養成和生命成長。創客教學過程不僅是學生主動完成學科知識意義的建構過程,而且是在引導學生進行產品創造的真實情境中建構知識的同時,進一步激發學生學習興趣、喚醒學生創造潛能和樹立學生創新自信的過程。

                    二是創客工程教育的創客教學從“促進學生個性化全面發展”轉向“發展學生創客核心素養”。創客核心素養使得創客工程教育的目標更加務實和更具指向性,變革創客工程教育的學習方式與教學模式,從學科知識本位、教師教學為中心向創客素養本位、學生創造為中心轉型,真正將創客核心素養融入學習內容與教學過程,融入真實問題解決和社會化實踐的教學情境之中,以發展學生的工匠精神、設計思維、創造性、批判性思維和實踐智慧。

                    三是創客工程教育的創客教學從“他組織單學科的個人記憶性學習”轉向“自組織超學科的團隊合作性學習”。基于協作、實踐、創造、互動和分享的創客文化,倡導多專業支持、超學科合作、師生深度互動的創客學習。積極引導學生開展自組織超學科的團隊學習,給予大學生創客課程選擇的自主權、創客學習時空的自由度,使得不同學科與專業、不同學校與年級,甚至不同教育領域(本科院校、高職院校、中小學)的學生,靈活開展基于跨學科專業、跨學校年級以及跨教育領域的創客學習。同時,系統性設計和研發以學生全人發展為中心的成長式創客項目、以學生興趣發展為中心的融合式創客項目、以學生能力發展為中心的挑戰式創客項目。

                    (三)創客工程教育的環境觀

                    創客教育的環境包括家庭環境、學校環境和社會環境,其主要學習環境是創客空間。創客空間是創客進行產品創新設計與研發的重要平臺,是能夠讓學生積極、主動、有效地在產品設計研發到實施運行的全生命周期中,持續開展創新、實踐、共享、協作和對話的開放性個人-集體、線上-線下學習空間(陳鵬,2016b)。

                    基于創客核心素養建立創客空間一般需要遵循以下原則:

                    在認知層面,積極創設支持學生解決復雜的社會化真實問題的環境與機會,將設計思維與創造性思維品質融入創客教學的全過程,以全面培養學生的設計思維與創造性問題解決能力。在元認知層面,積極提供動態評價、行動反思和合作學習的環境和機會,以發展學生自我管理與調控能力、批判性思維和團隊協作能力。

                    在社會文化層面,積極創建支持學生發展社會交互與跨領域、跨文化、跨學科、跨專業和跨年級交流的環境與機會,以促進知識有意義建構和產品有挑戰性的自由創造。

                    在生產力層面,基于產品研發的全生命周期設計個性化學習空間,營造契合產品創新工作場域與工作過程的真實學習環境。

                    在技術層面,積極利用信息技術、增材制造技術、虛擬現實技術、增強現實技術及人工智能技術在內的新興技術,重構學習環境與建設教學資源,基于學校學習者、教育者和社會泛在學習者共同參與的深度交流與互動,建立物理世界與虛擬世界有機融合的混合式、個性化、定制化、智能化學習環境。

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