基于創(chuàng)客教育的職業(yè)院校教學(xué)實(shí)踐探索

李晶

摘要：隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，以DIY和3D打印技術(shù)為代表的“創(chuàng)客文化”在教育領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。創(chuàng)客文化通過其特有的DIY、創(chuàng)新基因?yàn)闃?gòu)建全人發(fā)展的創(chuàng)客教育新生態(tài)奠定了基石。文章以石家莊理工職業(yè)學(xué)院創(chuàng)客教育為個案，通過分析其課程設(shè)置、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)等特點(diǎn)，分析創(chuàng)客教育在高職院校開辦的可行性，并結(jié)合我國教育現(xiàn)狀，對創(chuàng)客教育、人工智能教育的應(yīng)用趨勢進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：人工智能;創(chuàng)客文化;3D打印;職業(yè)教育

一、引言

近年來，以大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)為代表的人工智能（AI）領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展[1]。其中，以AlphaGo（阿爾法圍棋）為代表的智能科技曾兩度打敗世界圍棋冠軍李世石、柯潔，掀起了全球人工智能發(fā)展的浪潮。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，對相應(yīng)技術(shù)人員的需求越來越大，迫切需要相應(yīng)的人才教育支持。而創(chuàng)客教育結(jié)合人工智能技術(shù)為傳統(tǒng)的教育行業(yè)帶來了全新的教學(xué)模式和顯著的教學(xué)成績[2]。創(chuàng)客教育是創(chuàng)客文化與傳統(tǒng)教育模式的結(jié)合，基于學(xué)生興趣，通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方法，采用數(shù)字工具、倡導(dǎo)創(chuàng)作、鼓勵分享和發(fā)展訓(xùn)練跨學(xué)科解決問題。同時在學(xué)習(xí)中鍛煉培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力[3]。

創(chuàng)客起源于英國20世紀(jì)末的創(chuàng)意創(chuàng)業(yè)發(fā)展，其顯著特征是精英創(chuàng)造并主導(dǎo)創(chuàng)客運(yùn)動[4-5]。隨著時間的推移，美國目前在創(chuàng)客教育方面處于世界領(lǐng)先地位，并具有一定的規(guī)模和影響力。2009年11月，美國總統(tǒng)奧巴馬計劃在未來十年內(nèi)開展“教育創(chuàng)新”（Educate to Innovate）活動。這項(xiàng)全國性的教育創(chuàng)新改革將很大程度幫助美國學(xué)生提高其在數(shù)學(xué)、科技和其他領(lǐng)域的創(chuàng)新能力。2014年6月，“制匯節(jié)”成功舉辦，得到了全國上百所高校的支持，成為創(chuàng)客運(yùn)動在美國發(fā)展興盛的里程碑事件。如今，創(chuàng)客運(yùn)動不僅是對教育形式的改革，也是對未來制造業(yè)、金融業(yè)等不同行業(yè)發(fā)展的變革原動力。在未來兩到三年內(nèi)，創(chuàng)客教育將引發(fā)傳統(tǒng)的基礎(chǔ)教育以及高等教育的重大變革。

在職業(yè)學(xué)校開展創(chuàng)客教育也具有非常重要的意義[6]。首先，在創(chuàng)客教育的幫助下，學(xué)生可以掌握科學(xué)和藝術(shù)知識，培養(yǎng)自己的創(chuàng)新精神與創(chuàng)新意識;其次，職業(yè)學(xué)校學(xué)生就業(yè)方向是企業(yè)，在職業(yè)學(xué)校開展創(chuàng)客教育，可以提升學(xué)生的就業(yè)能力。此外，開展創(chuàng)客教育將促進(jìn)教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變，改變傳統(tǒng)職業(yè)教育中以教師為中心的教育模式，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與自主性[7]。

與此同時，高職院校在開展創(chuàng)客教育方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢[8-9]。職業(yè)院校的辦學(xué)理念即是就業(yè)，擁有大量先進(jìn)的設(shè)備儀器，同時學(xué)生動手能力較強(qiáng)，具有很強(qiáng)的自主性。因此，高職院校應(yīng)緊跟時代發(fā)展步伐，開展創(chuàng)客教育，拓寬學(xué)生的視野，培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)。文章結(jié)合石家莊理工職業(yè)學(xué)院創(chuàng)客教育案例，通過分析在創(chuàng)客教育方面的課程設(shè)置、教師組合和辦學(xué)理念，分析職業(yè)教育中創(chuàng)客教育的可行性。并結(jié)合我國教育現(xiàn)狀，對創(chuàng)客教育、人工智能發(fā)展的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。

二、創(chuàng)客教育發(fā)展現(xiàn)狀

中國的創(chuàng)客教育始于2012年，與美國大學(xué)相比仍處于起步階段。目前，中國的創(chuàng)客教育主要是通過建立創(chuàng)客空間、舉辦創(chuàng)客競賽、成立創(chuàng)客俱樂部以及舉辦高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)講座論壇的形式來開展。

目前，國內(nèi)多所大學(xué)都建立了校園創(chuàng)客空間。其中，清華大學(xué)通過構(gòu)思創(chuàng)客講座、工作坊等創(chuàng)客活動，在全校范圍內(nèi)營造出“動手造萬物”的創(chuàng)客文化氛圍;上海師范大學(xué)主要聚焦創(chuàng)新教育和文化創(chuàng)意兩大方面，通過對校內(nèi)外項(xiàng)目和團(tuán)隊(duì)的選拔，有選擇地孵化了一大批創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì);吉林大學(xué)構(gòu)建了以學(xué)生創(chuàng)新為核心的團(tuán)隊(duì)，通過校內(nèi)專業(yè)導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)服務(wù)，為學(xué)生提供了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的全方位指導(dǎo);天津大學(xué)成立了校園創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地，通過開展創(chuàng)客沙龍、創(chuàng)客項(xiàng)目推介會對校內(nèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動進(jìn)行支持;北京郵電大學(xué)還對傳統(tǒng)的課程體系進(jìn)行了改革，并將一部分大學(xué)三年級的課程提前安排，并取消了部分理論導(dǎo)論課程，使新生在初次入學(xué)時便能體驗(yàn)到實(shí)踐學(xué)習(xí)的樂趣，為后續(xù)的創(chuàng)客教育打下良好的基礎(chǔ)。這些國內(nèi)高校的創(chuàng)客項(xiàng)目表明，創(chuàng)客教育在國內(nèi)的發(fā)展如火如荼，并成為實(shí)踐類教育熱點(diǎn)的關(guān)注話題。

在高職院校中，陽江職業(yè)技術(shù)學(xué)院以工匠精神為核心，進(jìn)行創(chuàng)客教育的內(nèi)涵建設(shè);江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院宿遷經(jīng)貿(mào)分院，通過建立興趣小組，成立創(chuàng)意發(fā)明社團(tuán)等方式，對創(chuàng)客組織的建立進(jìn)行了探索;深圳高級技工學(xué)校通過在校內(nèi)建立“創(chuàng)客空間”，培養(yǎng)創(chuàng)客文化，提高創(chuàng)客們的實(shí)踐能力。目前，在教育、文化與商業(yè)的廣泛背景下，一個完整的創(chuàng)客教育研究系統(tǒng)和實(shí)施體系正在逐步實(shí)現(xiàn)。但是，這一體系在實(shí)際運(yùn)行過程中仍然面臨眾多問題，一是創(chuàng)客教育如何實(shí)現(xiàn)與專業(yè)基礎(chǔ)教育之間的融合，并實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)的知識流動;二是專業(yè)教師如何保持與時俱進(jìn)的學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)真正的素質(zhì)教育，這對專業(yè)教師提出了更高的要求。

三、創(chuàng)客教育經(jīng)驗(yàn)分析

石家莊理工職業(yè)學(xué)院通過整合校內(nèi)各類資源，完善了創(chuàng)客教育的框架，并加以實(shí)施。目前，主要方式有以下三種。

（一）建立創(chuàng)客空間，培育創(chuàng)客文化

石家莊理工職業(yè)學(xué)院通過整合校內(nèi)資源，面向大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立青創(chuàng)空間。青創(chuàng)空間的成立，一是可以為后續(xù)的創(chuàng)客實(shí)踐活動的開展提供平臺，二是可以為學(xué)生提供自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的機(jī)會，三是可以基于統(tǒng)籌的資金和政策為學(xué)生的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)客項(xiàng)目保駕護(hù)航。

經(jīng)過近一年的發(fā)展，目前青創(chuàng)空間已成功入駐38家公司，并為近30家創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)提供支持。在創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)和活動方面，青創(chuàng)空間曾組織大小創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動百余場，其中涉及入駐企業(yè)項(xiàng)目的路演、大學(xué)生兼職培訓(xùn)、創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目講座、“請給我結(jié)果”主題演講、電子商務(wù)成功案例經(jīng)驗(yàn)分享會、商業(yè)聯(lián)盟項(xiàng)目說明會、縣域電商走進(jìn)欒城專場、數(shù)字財富與思維、思維新時代、微首付購房購車等各式各樣的活動。

另外，在創(chuàng)客空間中舉辦創(chuàng)業(yè)沙龍等活動，促進(jìn)創(chuàng)客之間的交流，鼓勵本校在校生能夠在創(chuàng)客空間多多交流，結(jié)合所學(xué)的專業(yè)知識，將好的創(chuàng)意與產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成具有商業(yè)價值的創(chuàng)客項(xiàng)目。鼓勵教師與學(xué)生共同參與競賽，鼓勵校企合作。平臺也會將具有市場潛力的項(xiàng)目推薦到各類創(chuàng)客競賽中，與專業(yè)企業(yè)人士、其他高校同學(xué)交流，并最終完成項(xiàng)目的企業(yè)上線。依托于創(chuàng)客空間，石家莊理工職業(yè)學(xué)院將學(xué)生、學(xué)校和企業(yè)互相聯(lián)系起來，構(gòu)成了一個創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)，不斷進(jìn)行良性生態(tài)循環(huán)，統(tǒng)籌社會資源。目前以大學(xué)生創(chuàng)業(yè)、就業(yè)指導(dǎo)為重點(diǎn)開展工作，引導(dǎo)大學(xué)生一步步轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)化、技術(shù)性復(fù)合人才，為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)輸送新鮮血液。

（二）開展創(chuàng)客教育，改革教學(xué)模式

目前，職業(yè)院校開展創(chuàng)客教育已經(jīng)取得了一定的進(jìn)步與發(fā)展，但隨著課程內(nèi)容的不斷改革以及對實(shí)踐內(nèi)容要求的不斷增加，傳統(tǒng)的教學(xué)模式也呈現(xiàn)出一些弊端，諸如教學(xué)方法過于單一、教學(xué)設(shè)計缺少趣味性、教育與實(shí)踐內(nèi)容脫節(jié)等。這些問題都需要在后續(xù)的創(chuàng)客教育中，不斷摸索改革。

首先，制定科學(xué)、有效的教學(xué)模式。傳統(tǒng)的教學(xué)模式“填鴨式教學(xué)”效果明顯，只知道“是什么”，不知道“為什么”，教育模式的單一使得學(xué)生無法掌握所學(xué)的知識，更難以在生活中加以實(shí)踐應(yīng)用。因此，應(yīng)制定科學(xué)有效的教學(xué)方法，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念。第一，在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)要明確學(xué)生的主體地位，要以發(fā)揮學(xué)生的主體性作為核心，讓學(xué)生能夠在課堂活動中實(shí)現(xiàn)自主探究，用每堂課學(xué)到的知識去解決實(shí)踐中的問題。第二，為了保證課堂教學(xué)模式的豐富性，教師可以將合作學(xué)習(xí)、知識競答等方式有效結(jié)合起來，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在班級的設(shè)計方面，采取靈活的自主選擇方式，學(xué)生在可選擇的范圍內(nèi)，想選什么就選什么，由興趣決定。

其次，基于創(chuàng)客特點(diǎn)，創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計。在教學(xué)設(shè)計方面，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，采取情景式教學(xué)模式來引導(dǎo)學(xué)生在具體問題場景中解決問題。教學(xué)班級可容納不同專業(yè)的學(xué)生，吸引多學(xué)科知識在課堂中融合，并通過三維創(chuàng)意設(shè)計軟件將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為數(shù)字模型，并最終解決問題。例如在思維導(dǎo)引課中，機(jī)器人手臂的關(guān)節(jié)有問題，需要完善修補(bǔ)。然后引發(fā)學(xué)生自主思考修補(bǔ)的目的以及相對位置，通過測量尺寸、分析結(jié)構(gòu)設(shè)計出相應(yīng)零件，并通過小組合作的形式，利用3D打印技術(shù)制作出來;在計算機(jī)編程課程中，可以引進(jìn)Scratch創(chuàng)作互動游戲來實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的可視化，讓學(xué)生在游戲過程中學(xué)會編程、獲取知識。

最后，應(yīng)結(jié)合實(shí)際進(jìn)行教學(xué)。一方面鼓勵學(xué)生將課堂所學(xué)知識融會貫通，以老師帶隊(duì)，組隊(duì)參加動手實(shí)踐比賽以及創(chuàng)業(yè)類比賽，諸如“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽、創(chuàng)青春全國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽等比賽，在競賽中與企業(yè)管理人員、專家廣泛合作交流，多專業(yè)融合培養(yǎng)，在實(shí)踐項(xiàng)目中強(qiáng)化技能培訓(xùn);另一方面開設(shè)創(chuàng)業(yè)課程，通過將企業(yè)員工與校內(nèi)研究人員的合作，把創(chuàng)客文化教育融入到課程教育中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)客思維，并鼓勵學(xué)生將好項(xiàng)目、好想法通過創(chuàng)客沙龍、創(chuàng)客項(xiàng)目推介會等形式與企業(yè)進(jìn)行溝通，推動創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的落地。

（三）結(jié)合“我的洛克”，升級教學(xué)課程

課程方面，與“我的洛克”開展合作。我的洛克素質(zhì)教育王國是一家為青少年提供教育服務(wù)的綜合素質(zhì)教育中心，在創(chuàng)客課程設(shè)計方面具有較為廣泛的經(jīng)驗(yàn)。在合作課程中，融合了職業(yè)體驗(yàn)、動手實(shí)踐等多元元素，目前開設(shè)了人工智能編程、機(jī)器人、無人機(jī)、3D打印、積木構(gòu)建以及力學(xué)電學(xué)等課程，從計算機(jī)與機(jī)械兩大領(lǐng)域，在無人機(jī)、機(jī)器人以及編程等方面為學(xué)生提供較為完善的課程，提升了學(xué)生的創(chuàng)客品質(zhì)。

1.無人機(jī)教育。無人機(jī)作為創(chuàng)客教育的一個重要環(huán)節(jié)，通過無人機(jī)科普知識、無人機(jī)實(shí)驗(yàn)、無人機(jī)組裝以及無人機(jī)競賽等方面，能在很大程度上培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力和分析問題能力。課程設(shè)置如圖1所示。

課程的設(shè)置具有年齡性。針對低年級同學(xué)，從理論、應(yīng)用兩方面著手，分為三個層面：從飛機(jī)的發(fā)展歷程、空氣動力學(xué)原理入手，通過對飛機(jī)發(fā)展史的普及，培養(yǎng)學(xué)生的好奇心與探索欲;其次通過簡單的模型飛機(jī)的制作與調(diào)整，初步鍛煉學(xué)生的動手能力。期間展開紙飛機(jī)比賽，定期開展真機(jī)拆裝競賽，為后期的DIY創(chuàng)造奠定基礎(chǔ);針對高年級同學(xué)，組成學(xué)習(xí)小組，由指導(dǎo)老師一對一教授無人機(jī)基本原理以及無人機(jī)相應(yīng)傳感器，諸如GPS定位、陀螺儀以及加速度計等模塊。在技術(shù)理論學(xué)習(xí)之后，學(xué)生可根據(jù)自己對知識的理解，在老師的指導(dǎo)下，靈活搭配各個模塊，親自參與無人機(jī)項(xiàng)目制作傳感器、發(fā)動機(jī)、螺旋槳、控制器等組裝，切割無人機(jī)樣板，選擇固定翼或四旋翼飛機(jī)，設(shè)計組裝獨(dú)屬的無人機(jī)。經(jīng)過模擬飛行培訓(xùn)后，開展實(shí)施真機(jī)飛行教育，讓學(xué)生看到自己設(shè)計的飛機(jī)翱翔于藍(lán)天之上。在培訓(xùn)之余，開展內(nèi)部競賽：低年級同學(xué)之中，開展紙飛機(jī)競賽，自主折疊紙飛機(jī)，靠空氣動力學(xué)完成比賽目標(biāo);高年級同學(xué)，開展模擬器飛行大賽，由老師設(shè)定飛行難度以及飛行環(huán)境，按時完成者取得優(yōu)勝，還可以組隊(duì)參加國內(nèi)外無人機(jī)大賽。

通過無人機(jī)的組裝，學(xué)生可以了解各種材料與元器件的相關(guān)知識，并鍛煉設(shè)計與思考能力;通過實(shí)操飛機(jī)驗(yàn)證科學(xué)原理，能開闊學(xué)生的思維，幫助其形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。此外，在競賽方面，長期操控?zé)o人機(jī)，可以鍛煉學(xué)生的手、眼以及大腦的協(xié)調(diào)能力，提高學(xué)生在思維以及協(xié)調(diào)方面的靈活性;此外，無人機(jī)競賽實(shí)操飛行中會遇到各種意外、困難，無人機(jī)競賽可以培養(yǎng)他們冷靜、沉著的判斷能力以及處理緊急問題的習(xí)慣能力，提升學(xué)生們的綜合素質(zhì)。

2.機(jī)器人教育。在機(jī)器人結(jié)構(gòu)教學(xué)方面，采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式，開展了力學(xué)教學(xué)、積木搭建、3D打印以及機(jī)器人等相應(yīng)課程，并配套開展大量匹配競賽，相應(yīng)課程思路如圖2所示。

在機(jī)器人教學(xué)方面，分為以下兩個階段。

初級力學(xué)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)。從生活中常見的力學(xué)現(xiàn)象講起，逐步滲透課程所需的力學(xué)相關(guān)知識。并采用積木搭建的方法，在實(shí)踐方面進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生利用所學(xué)力學(xué)知識搭建出各種生活中常見的模型，如小路、房子、多米諾骨牌、蹺蹺板等等，培養(yǎng)其動手能力。并加強(qiáng)機(jī)器人基本操作技能的培訓(xùn)，比如常見工具的使用，如螺絲刀、簽字、美工刀等;簡單結(jié)構(gòu)的搭建，如齒輪、皮帶傳動、輪式結(jié)構(gòu)等;常見電氣設(shè)備，如萬用表、電池及充電裝置等。另一方面，加強(qiáng)機(jī)器人各關(guān)節(jié)部位、動力結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識普及，比如力學(xué)原理、簡單電學(xué)原理（電流、電壓等）、簡單機(jī)械原理，還有常用電子元器件的認(rèn)知培訓(xùn)。最后在機(jī)器人相關(guān)專業(yè)術(shù)語的認(rèn)識與理解、機(jī)器人工作原理及基本組成等方面，開展知識普及。

此外，課程中采用3D打印技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)3D建模打印技術(shù)，設(shè)計、規(guī)劃、打印簡單機(jī)器人的外殼以及機(jī)械傳動設(shè)備，并運(yùn)用形體相融的思路，將多個簡單模塊混合組成復(fù)雜的機(jī)器人的外殼，逐步提升學(xué)生的設(shè)計動手以及創(chuàng)新能力。在此部分，采用“學(xué)習(xí)+項(xiàng)目”的方式進(jìn)行教學(xué)。設(shè)計相關(guān)應(yīng)用場景，比如運(yùn)動機(jī)器人、搬運(yùn)車，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，自行設(shè)計機(jī)器人外殼、搬運(yùn)車框架，并結(jié)合3D建模打印技術(shù)深入思考，通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式設(shè)計出相應(yīng)場景下具有動力學(xué)結(jié)構(gòu)的機(jī)器人框架。

高級機(jī)器人操控學(xué)習(xí)。在掌握了相應(yīng)的力學(xué)知識、3D打印技術(shù)以及機(jī)器人設(shè)計的相關(guān)知識后，繼續(xù)教授學(xué)生圖形化編程思路，通過圖形化編程的方式，能提升學(xué)生的邏輯思維能力以及設(shè)計能力。在該部分中，課程使用Scratch2和ROS進(jìn)行兒童圖形化編程的培訓(xùn)工具。該部分包括一個圖形化設(shè)計的界面和Python語言編程界面，分別對應(yīng)軟件開發(fā)的設(shè)計與編碼階段。學(xué)生只需在接線正確后，在窗口拖動相應(yīng)圖形化程序，即可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的操控，而教師可利用Python語言編程界面調(diào)試相關(guān)程序，確保圖形化程序的正確。

在圖形化編程方面，設(shè)計了10個編程項(xiàng)目。通過完成上述編程項(xiàng)目，學(xué)生可以了解之前學(xué)習(xí)到機(jī)械運(yùn)作、機(jī)器人控制等原理，諸如皮帶傳動、運(yùn)動機(jī)器人工作以及搬運(yùn)車的工作機(jī)制。比如上述搬運(yùn)車項(xiàng)目，學(xué)生可以通過圖形化編程，控制搬運(yùn)車的搬運(yùn)結(jié)構(gòu)，了解聯(lián)桿系統(tǒng)的運(yùn)動傳動方式。在學(xué)習(xí)過圖形化編程后，可以結(jié)合相應(yīng)硬件結(jié)構(gòu)，通過軟硬結(jié)合，可以學(xué)習(xí)各模塊、傳感器的設(shè)計，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的操控。

（四）編程教育

在職業(yè)編程體系方面，開設(shè)了Scratch、Arduino、Python與C++課程教育，從啟蒙、提升到精英，分為三個層次教學(xué)，并開展大量匹配競賽。啟蒙班開設(shè)Scratch圖形編程培訓(xùn)，通過動畫和游戲，結(jié)合智能硬件，讓學(xué)生在大量項(xiàng)目中提升能力;提升班開設(shè)Arduino硬件編程，結(jié)合Arduino與各種傳感器，在老師的啟發(fā)下，設(shè)計各種有趣實(shí)用的創(chuàng)客作品;精英班教授Python課程與算法編程，教授學(xué)生制作有趣的小游戲、開發(fā)網(wǎng)站，并掌握提升各種核心算法知識，真正培養(yǎng)程序員。具體思路如圖3所示。

1.初級思維培訓(xùn)班。課程的設(shè)置，首先從Scratch動畫入門，為同學(xué)們介紹Scratch的界面以及相應(yīng)編程的意義，之后隨著課程的進(jìn)展，通過一個個小項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握編程的基本知識，諸如：循環(huán)、判斷等基本知識。隨著知識的層層深入，為學(xué)生講授函數(shù)、列表等高級應(yīng)用，并在老師的指導(dǎo)下，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會創(chuàng)作動畫、音樂、游戲等高級應(yīng)用。在教授完相應(yīng)課程后，可穿插教授學(xué)生多學(xué)科知識，最后在結(jié)項(xiàng)時，要求學(xué)生自行結(jié)組，設(shè)計獨(dú)屬的動畫或者電影，鍛煉了學(xué)生的想像思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木幊踢壿嫛?/p>

2.中級能力提升班。中級提升班采用Arduino編程語言。Auduino是一款基于開源電子平臺的程序語言，結(jié)合Auduino編程器，學(xué)生可以將程序與硬件相結(jié)合，利用一個個傳感器模塊、設(shè)計一個個智能家居小產(chǎn)品?，F(xiàn)有的平臺兼容Scratch圖形化編程以及Auduino編程，學(xué)生在初級班培訓(xùn)后，可以直接到中級提升班學(xué)習(xí)，無需過度。

中級提升班采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式教學(xué)。入門時采用照片與文字相結(jié)合的方式，誘導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)簡單的電子電路知識、數(shù)碼管以及各種傳感器，并輔以相關(guān)考試進(jìn)行考核。進(jìn)一步教授相關(guān)編程知識，如循環(huán)、條件等相關(guān)知識。最后在教師的指導(dǎo)下結(jié)成小組，利用所學(xué)到的編程與硬件知識，參與項(xiàng)目的協(xié)同合作，諸如十字路口的紅綠燈控制、傳感器溫度控制的小風(fēng)扇等等。

3.高級思維養(yǎng)成班。高級思維養(yǎng)成班采用Python語言進(jìn)行教學(xué)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的算法邏輯觀念。目前Python語言因其移植性高、庫資源廣泛等特點(diǎn)，在互聯(lián)網(wǎng)、人工智能領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。高級班采用Python語言進(jìn)行教學(xué)，有助于學(xué)生快速提升編程能力，為參加國內(nèi)外編程競賽、留學(xué)出國等奠定基礎(chǔ)。

在學(xué)習(xí)完初級培訓(xùn)與中級提升訓(xùn)練后，對相關(guān)程序編程、應(yīng)用已經(jīng)有所了解。在基礎(chǔ)培訓(xùn)方面，從類與對象、Python自帶函數(shù)講起，主要區(qū)分Python語言與其他語言的區(qū)別，該模塊的結(jié)題報告即設(shè)計開發(fā)簡單的游戲。之后結(jié)合音視頻處理、網(wǎng)頁制作、數(shù)據(jù)分析等模塊，講授Python高級編程思路，培養(yǎng)學(xué)生人工智能思維基礎(chǔ)。最后學(xué)生結(jié)組，在具有一定水平的教師指導(dǎo)下，參與大數(shù)據(jù)分析與人工智能算法設(shè)計。定期帶領(lǐng)學(xué)生到互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)學(xué)習(xí)參觀并組織學(xué)生參加大數(shù)據(jù)相關(guān)競賽，開展競賽的輔導(dǎo)工作。

四、總結(jié)

石家莊理工職業(yè)學(xué)院通過構(gòu)建創(chuàng)客空間與創(chuàng)客教育，大力提升了校園的創(chuàng)客文化氛圍。創(chuàng)客空間的發(fā)展，不僅可以為創(chuàng)客實(shí)踐活動的發(fā)展提供平臺，還可以將學(xué)生的自主創(chuàng)新創(chuàng)意付諸實(shí)踐;創(chuàng)客教育的發(fā)展，不僅改革了教學(xué)模式，還將無人機(jī)、機(jī)器人與編程教育納入到創(chuàng)客課程范圍，鼓勵倡導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)編程技術(shù)、硬件知識以及3D打印技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新、創(chuàng)造，極大提升了學(xué)生們的邏輯思辨能力以及創(chuàng)新能力。

目前而言，在職業(yè)學(xué)院中開設(shè)創(chuàng)客教育仍處于發(fā)展的初始階段，有眾多問題需要進(jìn)一步的討論和研究。培養(yǎng)創(chuàng)客不是最終目標(biāo)，職業(yè)創(chuàng)客教育的最終目標(biāo)，是使得一批具有動手實(shí)踐能力的學(xué)生在未來三到五年內(nèi)成為真正的創(chuàng)業(yè)者。職業(yè)院校應(yīng)以此為契機(jī)，改革教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力，并為大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供新的平臺。

參考文獻(xiàn)：

[1]? 高婷.大數(shù)據(jù)時代人工智能在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的運(yùn)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019，（1）：6.

[2]? 孫乃瀅.人工智能在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2019，（5）：110.

[3]? 宮猛.淺談創(chuàng)客教育與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].課程教育研究，2018，（47）：32.

[4]? 馮文茜，劉凱.創(chuàng)客教育發(fā)展的現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)[J].課程教育研究，2017，（13）：20-21.

[5]? Mildenhall P，Cowie B， Sherriff B.A STEM extended learning project to raise awareness of social justice in a Year 3 primary classroom [J].International journal of science education，2019，41（4）：471-489.

[6]? 劉曉武.基于雙創(chuàng)背景下的高職院校創(chuàng)客空間建設(shè)研究——以安徽城市管理職業(yè)學(xué)院為例[J].科技經(jīng)濟(jì)市場，2018，（11）：114-116.

[7]? 張茜，華金科，譚慧.高職院校開展創(chuàng)客教育的意義、現(xiàn)狀與實(shí)施路徑[J].教育與職業(yè)，2018，（18）：74-76.

[8]? 李宏策，李文芳，顏志勇.高職院校創(chuàng)客工匠型師資現(xiàn)狀及培養(yǎng)對策[J].河北職業(yè)教育，2018，2（2）：33-36.

[9]? 單麗娜.高職院校創(chuàng)客教育發(fā)展路徑探究[J].廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報，2018，39（3）：31-35.