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主办:内蒙古自治区北方文化研究院
出版:课程教育研究杂志社
编  辑:课程教育研究杂志社
社  长:贾继贤
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执行主编:刘巧珍
投稿邮箱:tougao@kcjyyjzzs.com
我刊入选第二批学术期刊名单
期刊类别:纯教育、G4
国际标准刊号 ISSN 2095-3089
国内统一刊号 CN15-1362/G4
邮发代号:16-129
出版日期:每月25日

我刊投稿论文
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作者:贺令亚
  【摘要】如何提高学生在计算机学科中的学习热情和专业认识,以及计算机专业应用的实验内容?如何引导学生更快地投入应用项目,提高在学习过程中、实验教学中的创新能力?这已成为当前教学领域中,需要思考、研究和解决的棘手问题。在构建学习环境和内容的同时,一定要以创新为理念,并在此环境下设计教学课程内容和实验内容。教育需要创新,计算机基础教学应该如何教?在目前的情况下,通过思维指导教学方式,使教师与学生能够真正的共同构建学习和实验的大环境,是我们正在寻求的突破口。
  【关键词】计算机基础 创客 课程内容 网络
  【中图分类号】G642.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)52-0034-02
  一、引言
  在建立创新型国家的大背景下,需要培养大量的创新型人才,这是国家和社会的共同期待。
  目前,我国已经有很多大学都非常重视教学与科研统一和教学推广,以促进和培养创新型人才。企业单位也高度重视毕业生的实践创新能力和实际项目规划能力,这也造成了相对的矛盾:学生受知识框架限制,在短时间的项目实验作业中,复习计算机基础知识和做重复性的实验作业的过程中,花费相当长的时间。无法实现“做中学”,学习变相的增加困难;同时由于硬件设备的限制,结合实际应用对教学来说环境很差,部署和实施实验设计,学生在很大程度上,创新能力也受到限制[1]。
  二、创客教育(Maker)
  “创客”是指把创造、创新变为现实的达人。从广义上而言,创客中不仅包括“硬件再创造”的创造性人才,还包括在软件开发、设计、艺术等领域的优秀人才。
  “创客教育”对于培养素质教育具有长远的意义。其核心是人,人的创新能力是在利益为前提下发展素质教育。实施创客教育, 可增强动手能力、想象力、拓展能力,深化实际实验经验。这也是建设创新型社会对高质量、高素质的教育要求[2]。
  三、 课程改革
  伴随科学技术应用发展,已经逐渐的融入到我们生活的各个方面。计算机、控制和通信技术之间的融合,务必成为现如今的核心趋势。特别是当“物联网”和“互联网+”的概念提出后,被认为是当今蓬勃发展的“朝阳”趋势[3]。
  在计算机基础课程上融进创科教育的理念是非常重要的。拿“计算机网络”课程为例,教学改革以“互动”为方向,以“计算机基础”为导向,用“创客教育”做延伸,实现计算机课程教学的改革进程。
  四、课程设计
  以“计算机网络”教学为例:课程应用层实验,制作简单的网页和网页设计并发布。本课程的实验本意是:代替原始应用层实验,应用于测量、控制技术和仪器装置应用的实验过程。
  1.实验内容
  在设计实验内容时,要结合工业现场环境因素,以及需要动手操作的实验环节进行安排。以便加深对计算机网络技术的理解,提高学生的在实际作业中的经验。通过编写Web应用程序,加深HTTP协议的工作原理的理解。
  2.开发工具
  开源硬件是创客教育者手中最重要的工具。Arduino是一个方便灵活易操作的开源电子原型平台。采用Arduino作为嵌入式服务器的主控制器为实验研究的教学设计环节。Arduino成本低廉,而且以太网扩展板附带一个Ethernet库文件[4]。
  3.实验流程
  为了更好的开展创客教育,支持教育实践。教学设计会从各个角度,对实验环境进行不同的构建,也渗透到诸多实验教学的内容中。
  4.前期准备
  (1)打造“创客空间”和相应的微信公众号,结合线上线下活动,将虚拟现实与交流活动结合,满足学生对于全方位的沟通与交流互动所需的平台。开放专业教学实验室,为学生提供实践和实际操作方面的需求。
  (2)Arduino基础的引入: 在课外时间,可以通过微信公众号发布教学内容,减少学生的学习难度、增加其吸引力。这些内容和个人知识点,需要与应用案例相结合。
  (3)实验部署:教师主要进行实验内容描述和组织安排,以微课程形式进行,教学过程中要有对实验原理回顾和实验操作的辅助指导。
  (4)检查总结:在实验过程中,要观察学生的实验进度,对问题和答案做一个总结,同时增加交流互动。
  五、实验案例
  在此实验中,建立了实时监测工业环境系统的硬件原型。与Arduino一起構建了一个嵌入式服务器,以太网扩展板采用层叠式的设计,可以叠加在Arduino控制板上。温湿度传感器型号为DHT11,采用单总线的形式,实现输出温度和湿度的数字信号,通过相应的库函数实现其操作。
  六、结束语
  存在于计算机基础课程的教学中,面临着实践与教学不紧密的问题。为了解决这个问题,必须把创客教育与一定的专业理论相结合。通过前沿的嵌入式技术,再结实践动手创新方式,可以很好的解决当前教育中存在的问题。在实际的运用过程中,学生有一定的计算机基础和C语言的基础上,提前发布相关实验的材料,学生们就可以顺利的自行完成实验操作。
  创客教育对于教育的发展,具有重要的意义。培养创新型人才的核心是人,所以要以创新型教育与专科教育相融合为导向。创客教育的实施,能更直接有效的提升学生的动手与创新能力,这是构建素质教育改革、培养新型人才的要求,也是国家与社会的要求。
  参考文献:
  [1] 韩芳, 陈珊. 卡内基梅隆大学创客教育的课程开发:机构、途径与特征[J]. 电化教育研究, 2017(7):110-116.
  [2] 杨秀森. 创客教育课程建设研讨会暨北京教育学会网络教育研究会走进大兴[J]. 中国电化教育, 2016(7).
  [3] 柳栋, 沈涓, 武健. 通用技术课程本体知识框架——兼论STEMx和创客教育[J]. 中国电化教育, 2016(10):79-82.
  [4] 胡晓军. 创客课程:让学生形成“带得走的能力”[J]. 人民教育, 2017(Z1):76-77.
  作者简介:贺令亚(1981-),男,汉族,湖南邵阳人,硕士,讲师,主要研究领域为网络安全。

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