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新时代背景下双创教育教学的理论与实践

江连海 王禹  

创新创业教育的背景

改革开放以来,随着中国国际合作的不断加强和国际分工的不断深化,中国迎来了新的历史时期。新的时期对中国的教育,尤其是高等教育有着新的要求。高等教育迎来新的历史使命。

20186月,教育部召开了以《新时代全国高等教育本科教育工作会议》为题的工作会议,这次会议是改革开放40年来召开的第一次本科教育工作会议。9804年召开过两次全国普通高等学校教学工作会议。从抓教学到抓教育,体现了新时期下我国教育理念从选拔人为主到培养人的转变。这是由于我国国际分工从世界工厂到输出高新技术转变的必由之路。会上,陈宝生部长阐述了我国高等教育发展的三个阶段:

第一个阶段是50年代高等教育的院系调整,初步建立起我国社会主义高等教育制度体系。

第二个阶段是改革开放以来,我国高等教育不断学习、改革开放、跨越式发展,建成了高等教育大国,形成了比较完备的人才培养体系(1978-2017年,高等教育在校生规模从86.7-3779万,40年增长了43)

第三个阶段就是进入新时代,全面开启了建设高等教育强国新征程,这是一个从学习跟随到开拓创新的历史发展新阶段。

陈宝生部长对新阶段的要求是:坚持以本为本,推进四个回归,建设中国特色、世界水平的一流本科教育。

以本科教育为本,回归常识。教育的常识就是读书,要围绕读书来办教育。读书是思考的来源,没有足够的输入,没有经典的输入,很难想象会有高质量的输出。读的书也要读常识的书,所谓常识的书就是那些拥有这理性思考,严密的逻辑框架,或经过时间洗礼的书。杜绝浮躁,迎合趣味或价值观方法论不完整的书。

以本科教育为本,回归本分。陈部长这是在强调教师这一职业的本分是教育,不是搞科研。可是相应的激励机制没有健全的情况下,光靠一句“得天下英才而育之,不亦乐乎”不但显得苍白。更加忽略了普世的价值观对教育的引导作用。要知道英才往往靠自己,提高全民文化素养应是教育的根本导向。

以本科教育为本,回归初心。教育工作者的初心是培养人才,不是评职称拿项目跑报销。近年来整个社会的价值观趋向于结果导向,而不是过程导向。大家不看你做了什么有价值的事情,而是以你拥有了哪些有价值的事物来评判成功。回归初心就是克服心中的欲望,以当下有价值的事情为根本,就是培养人才。

以本科教育为本,回归梦想。这一点是提给高校的。高等教育实现教育报国、教育强国梦。这一点即对教学质量提出了要求也对考核方式提出了历史使命。培养创新型人才,迫在眉睫。

本科教育是具有战略地位的教育、是纲举目张的教育。我们要在全战线树立“三不”不抓本科教育高校是不合格的高校,不重视本科教育的校长是不合格的校长,不参与本科教学的教授是不合格的教授。“三要”一定要把本科教育放在人才培养体系的核心地位; 一定要把本科教育放在教育教学的基础地位; 一定要把本科教育放在新时代教育发展的前沿地位。

新时期下,产业升级不断有新的创业公司迅速崛起,创客运动下创新成本越来越低,质量越来越高。风险投资的介入也使得从产品到产业变得易于实现。在这样的大背景下。教育部提出要加强创新创业教育。持续深化创新创业教育改革,推动创新创业教育与专业教育紧密结合,全方位深层次融入人才培养全过程,造就源源不断、敢闯会创的青春力量。创新人才培养,要推进科教融合,让学生尽早参与和融入科研,早进课题、早进实验室、早进团队,加大各级科研基地向本科生开放力度,提高学生科研实践能力和创新创业能力。

教育部还提出了《关于深化高校创新创业教育改革的实施意见》提出1.面向全体学生开发开设研究方法、学科前沿、创业基础、就业创业指导等方面的必修课和选修课2.纳入学分管理,建设依次递进、有机衔接、科学合理的创新创业教育专门课程群。3.各地区、各高校要加快创新创业教育优质课程信息化建设,推出一批资源共享的慕课、视频公开课等在线开放课程。4.建立在线开放课程学习认证和学分认定制度。

  

创新创业教育的现实基础

  

教育报国,教育强国需要教育为第四次工业革命的中国机会培养人才。中国提出中国制造2025.要求在10个领域获得重大技术突破,这些领域包括:

1. 新一代信息技术

2. 高档数控机床和机器人

3. 航空航天装备

4. 海洋工程装备及高技术船舶

5. 先进轨道交通装备

6. 节能与新能源汽车

7. 电力装备

8. 新材料

9. 生物医药及高性能医疗器械

10.农业机械装备

世界各主要大国都意识到了第四次工业革命带来的产业升级机会,由以美国的工业互联网和德国的工业4.0为代表。都希望在自己优势基础上能够寻求新的产业升级。中国是世界第一的制造业大国,也是互联网第二强国。如何把这两个优势打通,搞成互联网+的形式,搞成中国制造2025。走出中国特色的第四次工业革命,是大势所趋。

第四次工业革命的改革方向:

第一层次:智能生产

不仅生产设备和管理信息系统也各自连接起来,而且原材料和生产设备还没有连接起来;多品种、小批量、定制生产,产品(如定制可乐)在网上下单的那一刻起,他就是为你定制的,他所有的特性,都是符合你的要求;

第二层次:智能产品

把产品(如智能手环等)作为一个数据采集端,不断的采集用户的数据并上传到云端去,方便用户进行管理。德国工业4.0和美国工业互联网的核心分歧之一, 就是先干智能生产(德国),还是先搞智能产品(美国)。中国由于制造业和互联网的双重优势,我们就搞加,正加反加都行。

第三层次:生产服务化

智能产品会不断地采集用户的数据和状态,并上传给厂商,这个就使一种新的商业模式成为可能,向服务收费。生产厂商都会向服务商转型。

第四层次:云工厂

工厂里的设备是智能的,不断地采集自己的数据上传到工业互联网上,可以看到哪些工厂的哪些生产线正在满负荷运转,哪些是有空闲的。那么这些存在空闲的工厂,就可以出卖自己的生产能力,为其他需要的人去进行生产。云工厂的实现,工业领域将出现一个比互联网大百倍以上的创新和创业浪潮,那个时候这个社会的一切都将被深刻的改变。

第五层次:跨界打击

一个生产手表的厂商,生产手表采集人们身体的各项数据,这些数据对于手表厂商也许没啥用,但是对于保险公司就是个大宝库,手表厂商就能成为最好的保险公司而跨界打击保险业。工业企业的跨界打击将比互联网企业跨界打击传 统行业猛烈百倍。这个过程将从根本上撼动现代经济学和管理学的 根基,重塑整个商业社会。

第六层次:黑客帝国

整个工业4.0过程,是自动化和信息化不断融合的过程,也是用软件重新定义世界的过程。在未来,多元宇宙将在虚拟世界成为现实,一个现实 的世界将对应无数个虚拟世界。改变现实世界,虚拟世界会改变;改变虚拟世界,现 实世界也会改变。一切都在基于数据被精确的控制当中,人类的大部分 体力劳动和脑力劳动都将被机器和人工智能所取代,所有当下的经济学原理都将不再试用。

  

第四次工业革命的主体:创客

《长尾理论》的作者,创客慨念提出者克里斯.安德森预 测:未来10年,“创客”将扮演助推器的角色,让个体 和数字世界真正颠覆现实世界,掀起新一轮工业革命。

创客的构建主义学习观 --“在制作中学习”(Learning by Making)

1.好的教育不是如何让老师教得更好,而是如何提供充分的空间和机会让学习者去构造自己的知识体系。

2.当学生们在制作一些对自己有意义的作品时,如做小机器、编故事、编程序或是作歌时,学生们正处于学习知识的最佳状态。

3.构建主义认为知识不是简单地由教师传达给学生们,而是学习者主动的心智建构,学习者不仅是去获取创意 (Ideas)而且是去开发和实现自己的创意。

创客运动的历史发源地多可追溯到车库,像硅谷企业如苹果公司,亚马逊,谷歌,惠普。这种“车库文化”包含各种独立、创造、合作、思索、探究的精神, 体现着美国人热衷于DIY、自我解决力所能及的难题、创造性探索等活动。

麻省理工学院的Fab LabFab Lab是一个快速建立原型的平台,用户通过Fab Lab提供的硬件设施以及材料,开放源代码软件和由MIT的研究人员开发的程序等电子工具来实现他们想象中产品的创意、设计和制造。Fab Lab的最初灵感来源于Neil Gershenfeld教授于1998年在 MIT开设的一门课程“如何能够创造任何东西”,这很快成为他最受欢迎的一门课。在这里没有技术经验的学生们在课堂上创造出很多令人印象深刻的产品,这种可以实现随心所欲的个性化需求的目标, 也逐渐成为Fab Lab萌芽的创新研究理念。学生们的创新活动的热情使Gershenfeld教授受到了鼓舞。 Gershenfeld教授认为与其让人们接受科学知识,不如给他们装备、相关的知识以及工具让他们自己来发现科学。为了达到“发明创造将不只发生在拥有昂贵实验设备的大学或研究机构,也将不仅仅属于少数专业科研人员,而有机会在任何地方由任何人完成”这一核心理念。第一个Fab Lab2001年在波士顿建立。第一间Fab Lab由美国国家科学基金会(National Science Foundation) 拨款建造,旨在提供完成低成本制造实验的所需环境。

创客教育最终目的是培养和释放学生的个性

在参与模式上,创客教育强调跨学科、跨年龄、跨年级地平等参与;

在学习内容上,学生通过完成创客项目来获取知识和技能;

在师生互动上,打破传统教育一对一教授的方式,创客教师变成了学习情境的设计者、人员资源的管理者、学习过程的调控者、实践 质量的提升者 ,创客教师更接近教练,而非书本知识的传授者;

在学习目标上,创客教育注重对现实问题的解决,鼓励学生发现问题,寻求创意的方法并使之变成现实,是一种问题导向式的学习。

围绕“创新”开展高校创客教育

创新包括新的思想、学说、方法、理论和新技术,创新既包括事务发展的过程,又包括事务发展的结果。创新是个体和群体根据一定的目的和任务并用一些已知的条件产生出的新颖的、有价值的成果和认识行为的一项活动。创新的要素有三点:1知识是基础,2思考是关键,3实践是根本。

1. 知识是基础

经济合作与发展组织(OECD)的知识分类:

知道是什么的知识(know-what),主要是叙述事实方面的知识;(显性知识:阅读学习)

知道为什么的知识(know-why),主要是自然原理和规律方面的知识;(显性知识:思考)

知道怎么做的知识(know-how),主要是指对某些事物的技能和能力;(隐性知识:能力)

知道是谁的知识(know-who),涉及谁知道和谁知道如何做某些事的知识。(隐性知识:社会关系)

隐性知识的学习是创新教育的难点!

自主构建学生的知识体系是创客教育关键点!

2. 思考是关键

爱因斯坦:“我思考问题时,不是用语言进行思考,而是用活动的跳跃的形象进行思考。当这种思考完成以后,我要花很大力气把他们转换成语言。”

3.实践是根本

杨叔子 中国科学院院士、原华中理工大学校长

认识来源于实践,又在实践中应用、发展和验证; • 能力在实践中形成,又由实践表现与衡量; 品德在实践中养成,也由实践表现与衡量;创新源于实践,创新过程就是实践过程。

实践教学非常重要

第一层次是依附于理论教学,注重的是“学中做”;

第二层次是独立于理论教学,注重的是“做中学”;

第三层次是与理论教学相融合,注重的是“做中思”。

实践教学在很大程度上停留在第一层面(学中做) 和第二层面(做中学)上,还不能完全体现实践教育的理念。

实践教学方法多为“照猫画虎”,实践主体错位, 学生不是主体,实验课成了“看实验”、“讲实验”,学生做实验变成了“做习题”。

实践教学资源短缺,实践教学不得不“削足适履”, 做实验成了“玩拼图”,效果大为缩水。

创新1.0与创新2.0

随着信息技术的发展、知识社会的来临,传统的以技术发展为导向、科研人员为主体、实验室为载体的创新1.0模式正在转向以用户为中心、以社会实践为舞台、以共同创新、开放创新为特点的用户参与的创新2.0模式转变。

Fab Lab及其触发的以创客为代表的创新2.0模式,正是基于对从个人通讯到个人计算,再到个人制造的社会技术发展脉络,试图构建以用户为中心的,面向应用的融合从创意、 设计到制造等各个环节的用户创新制造环境 。

当创意及其实现有成为商业模式的可能的时候,创业就是一件顺理成章的事情。

一旦有创业的想法,就要去思考商业模式,搭建创业团队。

“创业教育之父”美国百森商学院的杰弗里·蒂蒙斯(JeffryA. Timmons)教授:“创业是高度不确定下以开发新产品和新服务为目的而设立的个人机构。创业是不拘泥于当前条件限制,将不同的资源加以组合利用,追求机会,创造价值的过程。”

  

创新创业教育课程建设模式

  

对于创新创业的教育教学,国家有要求,学生有需求,但是难度不小。这体现在创新创业教育的实践性,多学科,灵活性,系统性这些特征导致创新创业课资源短缺,师资缺乏,无法互动,仅仅将课程、实验和教学交流变换为信息化的形式上线成为网络化课程或远程实验,不能满足我国以学生为中心开展创新创业教育的新需求。

由于资源稀缺和教师的匮乏,必须借助互联网手段进行课程改革。

现阶段已有的互联网课程有如下四种:

1.视频公开课:主要提供视频教学资源,以学生观看为主,

不安排教学活动,本质上是一种互联网“读物”。

2.微课程:以视频为主要载体,记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点(重点难点疑点)或教学环节而开展的精彩教与学活动全过程。

3.慕课(MOOC):“大规模开放的在线课程(Massive Open Online Course)” ,通常有作业,有期末考试,有课程结业证书。而且上同一课程的同学们可以在课程论坛上互相帮助和交流。

4.私播课( SPOC ):小规模在线课程(Small Private Online Course) SPOC=MOOC+课堂,不仅弥补MOOC在学校教学中的不足,还将线上学习与线下相结合的一种混合式教学模式,采用MOOC视频实施翻转课堂教学。

  

线上线下重构时空—混合式共享课程的建设做到四个层次的融合

第一个层次:线上与线下的混合

网络学习与传统课堂的混合,既要充分体现学生作为学习过程主

体的主动性、积极性与创造性,又要发挥教师引导、启发、监控教 学过程的主导作用。( E(e-Learning)+C(Classroom));

第二个层次:基于学习目标的混合

不再单一考虑线上与线下的因素,在“混合”策略的设计上以“达成学习目标”为最终目标,混合的学习内容和方式更为广泛。如: 课堂培训与读书以及讨论会相结合的混合学习,又可能都是在线方式的混合。(整合式学习)

三个层次:“学”与“习”的混合

“学”与“习”的混合才是混合式学习的真正内涵。通过“习 ”将学习的内容应用到实践中去,这是学习更高层次的目的。 通常情况下,我们将“学”等同于学习,而实际情况将“习” 完全遗漏掉了。(边学边干)

第四个层次:创新创业学习与生涯发展的混合

从某种意义上来说,人生本身就是创新创业。将创新创业的思想和行动融合的学习和工作中,终生学习、终生创业。(嵌入式学习)

  

一、创新创业共享课程的两种模式:

第一种模式是校内讨论模式:

即选课学校可以在校内组织教师,为所选课程的教学过程和考核负责。

教学策略分为“线上学习+校内见面讨论+跨校互动”三个部分,本校教务和教师会保证教学条件、督导学生的在线学习、执行并优化见面课教学计划。

第二种模式是教学点模式:

即选课学校无法配套本校教师,需要开课学校和教师一起为课程的全过程和考核负责。

此时教学可以分为“线上学习+教学点见面讨论+跨教学点互动”三个部分,也可以分为“线上学习+跨教学点大课堂直播互动”两方面。

选课学校需要配备管理型助教,开课学校统一配备教师、推荐在线教学助教,负责给学生在线答疑、课堂教学互动释惑、课程考核;

选课学校配备的管理型助教负责督促本校学生在线学 习进度、直播课参与、教学条件准备、课程考核服务 ,最终双方共同为本校学生的学习质量负责。

二、专业创课的建设:

创新创业课程(简称“创课”)的定位应该是“课程”,是一种有别于传统学科课程的新型课程。 创课特指服务于创客教育的创客课程,广义的创课是指以培养学生创客素养为导向的各类课程, 既包括电子创意类课程,也包括手工、陶艺、绘画等艺术类创意课程;狭义的创课则特指以智能化信息技术(ScratchMixly ArduinoGalileo )应用为显著特征的电子创意类课程,其科技含量较高。

创课课程与传统课程理念的三大碰撞:

1. 一切从实际出发vs从学科体系出发

2. 结果的不确定性vs已知答案

3. “干中学”vs“学会再干”

4. 直线式上升vs螺旋式上升/ 直线式前进 vs 滚动式前进

5. 人文体验vs书呆子

6. 科学精神vs学术骗子

7. 当今技术vs滞后的课本知识

创课:面向实际应用基于答案不确定项目的综合实践

  

营造创新创业环境

  

  

一、养鱼先养水(创客空间的建立)

当代创客文化起源于欧美的车库文化,“车库” 在推动 DIY 运动中发挥了重要作用,所以有人称“车库是硅谷IT 的摇篮”。 “车库”具有个人性、便利性、私密性、实用性、试验性的特点。由车库衍生出的创客空间,是创客们的实践场所。创客空间是指具有加工车间、工作室功能的开放实验室 ,是创客们共享资源和知识、产品发明和实现的场所。 在高校创客空间成为创业的集散地和创新社区的中枢。“创客空间”在国外有很多种表达,诸如HackerspaceMakerspace 等,一般指的是一种全新的组织形式和服务平台,通过向创客提供开放的物理空间和原型加工设备,组织创客聚会,开设创客技术工作坊,从而促进知识分享、跨界协作以及创意的实现以至产品化。美国《创客杂志》把“创客空间”界定为:“一个真实存在的物理场所,一个具有加工车间、工作室功能的开放交流的实验室、工作室、机械加工室。”

创客空间中的硬件设备与材料:硬件设备与材料:包括3D打印机、木工工具、焊接设备、喷涂设备、计算机软硬件件开发设备、钣金设备、数控机床、数控铣床、缝纫器具、陶器加工、摄像机、照相机等;如分区域放置,就有木工车间、焊接车间、喷涂车间、 精密金属加工车间、原型制造车间、电子产品制作室、 计算机辅助设计室、计算机软基开发室、计算机硬件开 发室, 乃至新近出现的美食工作坊、缝纫工作坊、珠 宝首加工、影视动画工作室等;这些硬件设备的选购主要由创客空间的定位所决定,每个创客空间在保持专属性的前提下,都注重特色领域的发展。

二、创新创业教师的修炼

教师需要运用新的方法激发学生解决问题的方式方法。

头脑风暴法是快速大量寻求解决问题构想的集体思考方法,目的是通过找到新的和异想 天开的解决问题的方法来解决问题。

专注是通过长时间思考问题的训练,可以获得灵感的一种解决问题的方法。

结合教师的专长,教学,科研方向。寻求学生们适合的问题去解决。

修炼组织协调领导能力。

  

创客是一种文化

  

意味着我们将形成一种新的教育生态,在创客空间的物质条件的支撑下,让广大师生和老师更加主动、更有创意地投入到校园生活,形成一种健康向上、勇于创新、勇于担当的校园生态文化。

  

创客更是一种教育

  

培养学生的创新、创业所需的知识、视野、能力等方面的教育行为,其主要表现在活动、课程和环境方面,而创客活动和课程都需要创客空间来支撑。

  

  

20188