基于工作室的中职物联网专业创客教育实践研究

陆发芹

摘要：创客教育以学生为中心，强调创新精神及与实践相结合，符合物联网专业培养跨领域复合型技能人才的需求。本文分析了中职物联网专业人才培养目标，创客教育理论基础，并以工作室作为开展创客教育的平台，以创客课题为载体，采用项目教学，探索学优生培养。以物联网相关比赛为驱动，面向物联网专业学生开展阶段性创客活动，扩大学生的参与面。并以智能家居项目为例，说明技能大赛项目的转化，及设计一个好的创客课题设计应具备的要素。

关键词：创客教育;创新教育;中职;物联网;工作室

当前，我国经济发展进入新常态，创新是引领发展的第一动力，促进物联网、大数据等新技术、新业态广泛应用，培育壮大新动能成为国家战略^[1]。物联网正进入跨界融合、集成创新和规模化发展的新阶段，迎来重大的发展机遇，带来物联网人才需求量的快速增长。与此同时，创客教育正在掀起一股席卷全球的教育变革浪潮。将中职物联网专业作为创客教育的实践场，将有效提升物联网技术应用型人才培养质量。

一、中职物联网专业发展概述

物联网应用领域宽泛，涉及通信技术、传感技术、网络技术以及RFID技术、嵌入式系统技术等多个交叉学科。物联网专业是新兴工科专业之一。随着现代职业教育体系建设逐步完善，中高职统筹设置专业，技术技能人才成长通道逐步打通，中职物联网专业大部分对接高职的物联网相关专业，采用3+2或3+3合作办学方式。一般是依托计算机类、电子信息类、信息技术类专业申办的物联网专业方向。

中职物联网专业培养的是能够从事物联网安装与调试、传感器产品检测、物联网产品营销，以及传感应用初步开发等工作，具有职业生涯发展基础的知识型发展型技术技能人才^[2]。在职业教育人才培养通道打通之后，中职毕业生由无缝衔接就业，转向了进入高职进一步深造，更注重学生职业素养、可持续发展及创新能力的培养。

二、创客教育及其理论基础

创客源自英语单词“Maker”（制造者），本义是指出于兴趣和爱好，努力把各种创意转变为现实的人。创客教育是创客文化与教育的结合，基于学生兴趣，以项目学习的方式，使用数字化工具，倡导造物，鼓励分享，培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。

创客教育以信息技术的融合为基础，包含了体验教育、项目教学法、创新教育的共性：即以学生为中心，强调并培养学生的自主学习能力。又分别融合了体验教育、項目教学法、创新教育以及DIY理念当中的一些元素。创客教育强调了体验教育中的深度参与，继承了在实践中学习的思想;创客教育的框架和项目学习法相似，都以一个特定的学习任务为中心，使学生能在分组协作完成任务的过程中完成学习，培养学生解决问题的能力;创客教育继承了创新教育的理念，以培养学生的创新意识、创新思维以及创新能力为目标;DIY理念也融合在了创客教育之中，即培养学生的动手创建、精益求精、尚工重器的“工匠精神”^[3]。

创客教育这些理念与职业教育的理念不谋而合，在中职物联网专业探索和实施创客教育有重要意义。

三、以创客工作室为平台开展创客教育

创客教育成为创新创业教育，为培养学生的创新精神、实践能力、社会责任感等核心素养，提供有力的“抓手”和“实践场”。一些高校和中小学的创课教育发展迅速。随之出现了一批为幼教、普教、职教、高教提供创新教育整体解决方案的企业，为中小学提供创新空间顶层设计、研发标准化创客课程体系，并能根据学校情况定制课程。而中职校开展创客教育一般没有专项资金支持，必须因地制宜，发挥职业教育优势，最大化利用已有资源。下面简单介绍一下我校物联网专业依托“智能化创客工作室”开展的创新教育探索。

1.创客工作室空间建设

创客空间就是创客进行创作活动的地方。工作室由一间大教室改造而成，备有12台计算机、智能家居样板间一套、网络搭建设备一套、物联网IOT开源套件5套、LeGo机器人5套。但创客活动空间是开放的，能共享利用物联网专业实训基地的网络组建、网络安全、数据恢复、物联网基础、web前端设计、3D打印实训室的设备设施，这也是中职物联网专业开展创客活动的优势。

2.创客工作室制度建设

工作室负责人为物联网专业资源与培训主任，负责工作室组织运作。充分发挥校企合作资源，善用企业设备及技术资源。团队含6名专业教师。每学期稳定吸收15名专业学习兴趣浓厚，具有学习主动性的学优生。依兴趣分成网络组建与维护、智能家居、App开发三个研究方向，年级混组形成梯队。每个方向2名校内指导老师带领学生以项目教学方式进行活动。学生的时间安排有更大的自由度，学业评价更加多元化。

3.创客工作室活动开展

创客工作室不仅仅面向工作室成员开放，还将创客活动扩大到物联网专业乃至全校学生。

（1）面向工作室内学优生的项目教学

网络组建与维护项目。小组成员合作完成教师创设情境下的网络搭建与维护项目，协助学校信息处完成校园办公系统的维护，帮助老师们解决上不了网、机器死机、打印机不工作等等实际问题。在此过程中，提高了学生的分析问题、解决问题、交流沟通能力，老师们的肯定与感谢让学生体会到成就感。

智能家居安装与开发项目。指导教师围绕主题，拆分设计成一系列相对完整的子项目，小组利用工作室的一套智能家居样板间，进行各种情境下的智能控制方案设计与开发。

App开发项目。小组帮助国际部设计制作网站，并负责学校公众号的运维，为学校的各种活动制作H5宣传页。

（2）面向物联网专业所有学生的比赛类活动

创客工作室组织物联网专业学生参加区机器人比赛、人工智能展示活动。参加市中职技术技能比赛，如机器人技术应用、网络搭建与维护、智能家居安装与维护、智能终端技术应用等团体项目，及手机游戏开发、交互式出版物等个人比赛。这些不定期阶段性活动，长则一个月，短则一星期，完全以学生为中心，教师负责提供保障和指导。比赛极大激发了学生的好胜心，调动了学习主动性，提升了创新能力和团队合作能力。一年来，全专业有超过三分之二的学生参加了活动，并有15人获得市级奖项。

（3）面向全校学生的选修课

创客工作室教师团队结合自己专业特色，面向全校开设了《Scratch游戏设计与开发》、《智慧机器人》、《3D打印》、《手机游戏开发》等选修课，提升学生的创新能力及信息素养。

四、创客课题设计示例

开展创客活动，最大的难点在于好的创客课题的设计。华东师范大学祝智庭教授综合多方资料，总结出好的创客课题应该具有的八个要素包括：课题的切身性、课题的复杂性、充足的资源、互动和合作、高强度、合理的时间安排、分享教育、以及新颖性。以下结合该八个要素对智能家居创客课题进行简单介绍。

智能家居在生活中越来越普遍，是物联网技术在生活中的典型应用场景，与学生生活和专业密切相关，能够引起学生的关注。项目涉及传感器技术、Zigbee组网、网络组建与配置、操作系统、QT开发、安卓开发等多个学科的知识和技能，复杂性很高。教师需要将大项目拆解成一系列相对完整的小项目，如烟雾报警系统、门禁系统、窗帘控制系统、射灯控制系统。项目小组由3人组成，一人负责设备安装和网络配置，一人负责智能网关开发，一人负责移动端开发，既要按各自擅长的领域分工又有合作。项目资源包含成套的智能家居产品及样板间等硬件，也含服务器镜像、QT开发环境包、安卓开发环境包等软件，还包括教师积累的各种学习支持资料及网络资源。智能家居系统包含多个子系统，学生不但可以完成教师创设情境下的项目，也可发挥创造性，设计自己的项目。同样的一套智能家居设备，配以不同的情境创设，学生可以创造设计出很多种智能控制系统。项目完成后，指导教师组织小组交流、沟通、反馈，展示学习成果，分享成功的喜悦。工作室全天开放，活动时间相对松散自由，成员自主选择，为保证时间充裕，特别在课表选修课时间段安排4课时的固定时间。

在中职物联网专业技能大赛中，完成一个完整的智能家居系统，从设备安装、网关开发、移动端开发，到整套系统调试运行，共3个小时，项目强度很大。学生在日常活动中积累了专业知识技能，成员间相互熟悉，配合默契。若要参加技能大赛，从工作室成员中挑选选手组队，只需赛前一个月停课集训，提高技能熟练度。

由以上分析可见，智能家居项目包含了好的创客课题的八个要素，将物联网专业技能大赛项目转化成创客课题，依托创客工作室的制度保障，可以很好的提升学生专业素养及创新能力，有利于大赛选手的培养。

结语：

创客教育理念符合中职物联网专业人才培养需求，创客教育要结合职业教育特色和物联网专业特点：必须要有但不限于一个固定的活动空间，要充分发挥实训基地资源及校企合作資源优势;将学优生吸纳入工作室，采用项目教学法，提升学生专业素养及创新能力;结合八个要素，将技能大赛项目转化为好的创客课题，有利于大赛选手培养;以各类比赛驱动物联网专业学生参加机器人、人工智能、物联网等新兴科技活动，激发学生的学习主动性，为学生终生学习打下基础。总之，依托工作室在中职物联网专业开展创客教育实践大有可为。

参考文献：

[1]信息通信行业发展规划物联网分册（2016-2020年），工业和信息化部，2017.1

[2]上海市中等职业学校物联网技术应用专业教学标准，上海市教育委员会教学研究室，2020.4

[3]祝智庭，孙妍妍.创客教育：信息技术使能的创新教育实践场[J].中国电化教育，2015，（1）：14-21