新工科背景下，光伏工程人才培養(yǎng)引入創(chuàng)客教育與競賽文化的探索

李文義

(徐州工程學院數學與物理科學學院，江蘇 徐州 221018)

0 引言

在德國首次提出工業(yè) 4.0以來，為主動應對新一輪的科技革命與產業(yè)變革，支撐一系列國家戰(zhàn)略，2017年2月份以來，教育部為推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”，全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經驗，助力高等教育強國建設。

“創(chuàng)客”起源于美國，風靡于世界，其宗旨是以完成特定的項目為中心，調動學生自主學習的積極性，培養(yǎng)學生解決問題、團隊協(xié)作與創(chuàng)新的能力。在當前“互聯(lián)網+”和創(chuàng)業(yè)浪潮的大背景下，創(chuàng)客教育由于其先進的教育理念，現已被引入到不同學科，不同層次，例如楊金花探討了創(chuàng)客教育與高中物理教學的統(tǒng)一性，分析了高中物理教學的優(yōu)化思路，探索促進學生核心素養(yǎng)發(fā)展的有效途徑[1]。謝保峰研究了如何將創(chuàng)客教學法植入高職學教學項目，提高學生的創(chuàng)新能力[2]。林媛等從基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)視角，探討了應用型本科院校創(chuàng)客教育的發(fā)展研究[3-4]。陳麗琴設計開發(fā)了中小學創(chuàng)客教育管理信息系統(tǒng)，激發(fā)學生協(xié)作溝通能力和創(chuàng)新能力，提高教師和學校管理人員的工作效率，凸顯了創(chuàng)客教育內涵[5]。何曉等從教學管理的改革和創(chuàng)新方面，探索高校創(chuàng)客教育教學管理優(yōu)化研究，培育適應時代發(fā)展的創(chuàng)新型人才[6]。周雅等從工程教育專業(yè)認證背景構建創(chuàng)客教育模式，探索實驗實踐教學體系設計，總結了科技創(chuàng)新實驗班創(chuàng)客模式對工程技術人才的培養(yǎng)經驗[7-8]。陳立萍從“場景-內容-創(chuàng)意”三位一體的創(chuàng)客式教學模式，總結了設計專業(yè)教學改革實踐經驗[9]。王亞文等以雨課堂作為智慧教學工具，構建了創(chuàng)客教育實踐教學模式，并應用到了疫情期間專業(yè)課程的實驗教學中，取得了良好的效果[10]。由此可見，創(chuàng)客教育已廣泛的應用到各個層次的課堂教學和教育教學的各個環(huán)節(jié)中，極大地提高了學生的學習興趣、提升了學生的協(xié)作、創(chuàng)新能力，收到了良好的教學效果。

在新一輪的科技與產業(yè)變革的大背景下，探討將創(chuàng)客教育和競賽文化引入到光伏工程專業(yè)的實踐教學中，提升光伏人才的培養(yǎng)質量，適應國家的發(fā)展需求。

1 傳統(tǒng)實踐教學模式

實踐教學作為光伏技術類應用型人才培養(yǎng)的關鍵支撐，如何將最新的教學理念引入到實踐教學中，對提高教學質量、激發(fā)學生學習興趣、使學生能夠更好的融入到社會生產的步伐中，起到重要的作用。目前，大部分應用型本科的光伏技術類實踐課程主要分為實驗和課程設計兩部分，主要針對理論教學中的關鍵知識點進行補充延伸。

傳統(tǒng)的實踐教學的優(yōu)點是能夠緊緊圍繞理論教學的知識點，加深學生對理論學習的理解和應用。其不足之處在于：第一偏重理論，實踐教學通常用來驗證和鞏固理論教學的知識點，學生們通常認為實驗就是對課堂上知識點的說明，結果肯定和理論差不多。第二，缺乏挑戰(zhàn)性，難以激發(fā)學生的興趣，調研發(fā)現，學生通常認為實踐課上，只要按照實驗指導手冊的電路接好電路，結果大致相同，彼此之間缺乏對實踐環(huán)節(jié)的探討，只是機械式的操作。這些不足之處，造成學生在實踐學習中缺乏成就感與挑戰(zhàn)性，難以提高學習的興趣和積極性。針對以上不足，為了更好的提高應用型人才培養(yǎng)的效果，提高學生學習的興趣和積極性，有必要將創(chuàng)客教育與競賽文化引入到傳統(tǒng)的實踐教學模式中來，全方位的激發(fā)學生自主學習的興趣，提高學生的學習、創(chuàng)新能力。

2 創(chuàng)客教育模式與競賽文化

2.1 創(chuàng)客教育模式

創(chuàng)客教育模式是以目標向導，以所學的知識作為基礎，它不局限于固定的方法，讓學生在所學的知識框架內，充分調動學生的積極性來完成設計目標的作品。在實現作品的過程中，要充分體現學生自我創(chuàng)造的過程，這需要學生們深化理論的學習，打好堅實的理論基礎，充分利用互聯(lián)網平臺收集信息，列出問題，提出設計方案，實現目標。

創(chuàng)客教育模式的優(yōu)勢體現在以下幾個方面：

首先，創(chuàng)客教育模式以項目目標為導向，不局限于固定的知識，能夠激發(fā)學生學習的積極性，促進學生的個體發(fā)展，一方面創(chuàng)客模式改變了以往的“填鴨式”被動學習方法，變?yōu)樽灾鲗W習，另一方面，創(chuàng)客模式減少標準化的測試方式，尊重學生的個體差異，采用開放的教學方式，使學生樂于學習樂于創(chuàng)造。

其次，提高學生的成就感，創(chuàng)客教育的最大特點是培養(yǎng)學生通過學習相關的知識，將自己的想法付諸于行動，來實現既定的目標，在這個過程中，學生能夠學習到課堂之中沒有的知識，提高自己的實踐能力，當項目按照既定的計劃完成后，帶來的極大的成就感能夠更好的激發(fā)學生學習的興趣。

最后，提高學生團隊協(xié)作的能力，學生既是學習的個體，也是項目成員之一，創(chuàng)客教育在培養(yǎng)個人能力的同時，注重尊重團隊成員的個性，讓學生在一個互助的環(huán)境中學習成長，領會團隊合作的重要性。

2.2 競賽文化

競賽文化主要是在教師的主導下，以學生為主體，通過以學生的興趣和解決問題為導向的競爭機制，注重學生綜合實驗能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。提高學習的挑戰(zhàn)性和趣味性，激發(fā)學生的自主學習興趣，調動學生的學習積極性，喚醒學生學習和研究的內動力，讓學生通過參與競賽的過程中，通過學-研-創(chuàng)相結合的方式，學會如何思考問題、表述問題、解決問題，提高學生對知識的理解與運用，鍛煉學生的思考能力。同時，通過協(xié)調不同隊員之間的能力，引導學生發(fā)揮團隊協(xié)作精神，實現競賽團隊與成員的共贏。

在競賽文化的引導下，教師的主導作用要求指導教師不僅要具備豐富的理論知識，還需要具有大量的實踐經驗，從而在指導學生比賽過程中，才能夠掌握方向。通過輔導學生競賽，拓寬教師的專業(yè)視野，提升教師的專業(yè)技能，實現教與學的共同提升。同時，針對應用型本科教育“育什么人”與“如何育人”的問題，結合我國在創(chuàng)新發(fā)展的戰(zhàn)略，思考競賽文化在應用型本科教育中的作用，厘清競賽文化在應用型本科教育中的作用。

3 創(chuàng)客與競賽文化引入實踐教學的模式實踐

傳統(tǒng)的教育模式的優(yōu)點在于能夠緊扣教材和大綱，讓學生按部就班、循環(huán)漸進的學習知識，不足之處在于對學生的束縛太多，限制了學生特長的發(fā)揮。創(chuàng)客教育優(yōu)點在于能夠充分發(fā)揮學生的自主性，但前提條件是學生應具備足夠的知識儲備，否則創(chuàng)客教育的自由發(fā)揮會變成不切實際的盲目發(fā)揮，不利于學生的學習。在當前產業(yè)升級劇變的背景下，我們的教育模式也應適應時代的發(fā)展，為此我們針對光伏技術實踐課程，將傳統(tǒng)的教學模式和創(chuàng)客模式進行融合，探討適合應用型本科實踐教學模式。

在實踐教學改革探索中，針對不同層次的學生，分為基礎班和提高班，基礎班針對大一大二正在學習基礎課程的學生，采取的方針是把傳統(tǒng)的實驗改成創(chuàng)客實驗，傳統(tǒng)的實驗課程，需要老師提供目的、原理、耗材、電路，學生只要按照固定的電路圖連接好線路，即可完成實驗，不足之處，學生缺少主動性，針對這方面的不足，結合創(chuàng)客教育的模式和所學的知識環(huán)節(jié)，教師在實驗環(huán)節(jié)改變?yōu)橹惶峁嶒災康摹⒁蠛突驹砜蚣?，而對具體的耗材、器件、電路不做要求，讓學生分成若干組，各自調研不同的耗材，以及對應的電路，來完成實驗。實驗結束各組進行探討各自的實驗過程和心得，彼此互相學習共同進步。針對大三大四的學生，他們基礎知識扎實，對傳統(tǒng)的實驗興趣不高，針對這種情況，我們采取變實驗為實訓，我們提出要求，讓學生根據自己的特長組成小組來完成實訓要求，期間老師不固定方案，讓學生自由討論、自由發(fā)揮。實訓結束，每組學生制作 PPT，安排一名代表把自己的方案、論證、結果、問題及解決方法進行講解分析，讓學生在交流中不斷成長。

在傳統(tǒng)實踐教學的模式上引入創(chuàng)客教育的思維，使得學生更加深刻地掌握相關知識，同時激發(fā)了學生的學習興趣，充分調動了學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)獨立解決問題的能力和團結協(xié)作的精神，形成進一步學習的動力。

為了更好地把創(chuàng)客教育的理念融合到光伏技術實踐教學中，滿足不同興趣學生的發(fā)展需求，下一步整合資源創(chuàng)建創(chuàng)客平臺，將歷年挑戰(zhàn)杯、電子設計大賽等國家級重要的比賽內容引入到平臺上，讓學生開拓視野，跟上技術進步的步伐，同時增強學生和教師的教學互動以及同學之間的討論和互動，培養(yǎng)學生積極協(xié)作、分享的創(chuàng)客精神。

在學科競賽方面，以競賽為抓手，促進創(chuàng)新型光伏人才的培養(yǎng)。在人才培養(yǎng)中，成立光電、電子等興趣小組，從新生入學開始，引導學生參加不同的興趣小組，采用老帶新的模式不斷促進每位學生的發(fā)展，同時，設置多門創(chuàng)新實踐課程，鼓勵學生積極參加各類學科競賽，把競賽作為課堂教學的拓展延伸，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，突出專業(yè)知識在競賽中的作用，形成將個人發(fā)展與專業(yè)能力的提升相互促進成長的態(tài)勢。同時，競賽也促進“教”與“學”觀念的轉變，促進了課堂教學方法和教學內容的不斷改革與創(chuàng)新，學生也在競賽中主動學習知識，尋求解決問題的出路，實現變“被”為“主”，變“理”為“應”的轉變，從而推動實踐教學，形成具有創(chuàng)新能力的人才培養(yǎng)模式。

在該模式下，學生畢業(yè)設計獲省優(yōu)秀畢業(yè)設計團隊獎；在互聯(lián)網+、挑戰(zhàn)杯等國家級、省級競賽中獲特等獎、一、二、三等獎300余項，形成了具有學院特色和品牌的“競賽文化”。同時，根據江蘇省大學生就業(yè)統(tǒng)計數據，2020年考研錄取率達 42.6%，其中和光伏工程相關的工程應用類碩士占八成以上，彰顯了應用型特色，考取北京大學、南京大學、東南大學等名校的人數大幅提升。

4 結論

在新一輪的科技和產業(yè)革命的背景下，根據國家發(fā)展新工科的時代要求，將創(chuàng)客教育的思維引入到實踐教學改革中，教師在創(chuàng)客式實踐教學的思維下，通過競賽文化的引入，不斷增加自己的知識儲備和實踐閱歷，提升自身的能力和水平，同時要轉變教學思維，讓自己成為學生學習的引導者和指路人，激發(fā)他們自主學習的興趣和動力，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和協(xié)作精神，鼓勵他們接觸了解不同的新鮮事物，讓他們在創(chuàng)造中學到新的知識，新的理念，不斷的發(fā)現問題、研究問題、解決問題。