計算機基礎創客課程的內容開發
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【摘要】如何提高學生在計算機學科中的學習熱情和專業認識，以及計算機專業應用的實驗內容？如何引導學生更快地投入應用項目，提高在學習過程中、實驗教學中的創新能力？這已成為當前教學領域中，需要思考、研究和解決的棘手問題。在構建學習環境和內容的同時，一定要以創新為理念，并在此環境下設計教學課程內容和實驗內容。教育需要創新，計算機基礎教學應該如何教？在目前的情況下，通過思維指導教學方式，使教師與學生能夠真正的共同構建學習和實驗的大環境，是我們正在尋求的突破口。
一、引言
在建立創新型國家的大背景下，需要培養大量的創新型人才，這是國家和社會的共同期待。目前，我國已經有很多大學都非常重視教學與科研統一和教學推廣，以促進和培養創新型人才。企業單位也高度重視畢業生的實踐創新能力和實際項目規劃能力，這也造成了相對的矛盾：學生受知識框架限制，在短時間的項目實驗作業中，復習計算機基礎知識和做重復性的實驗作業的過程中，花費相當長的時間。無法實現“做中學”，學習變相的增加困難；同時由于硬件設備的限制，結合實際應用對教學來說環境很差，部署和實施實驗設計，學生在很大程度上，創新能力也受到限制[1]。
二、創客教育（Maker）
“創客”是指把創造、創新變為現實的達人。從廣義上而言，創客中不僅包括“硬件再創造”的創造性人才，還包括在軟件開發、設計、藝術等領域的優秀人才。“創客教育”對于培養素質教育具有長遠的意義。其核心是人，人的創新能力是在利益為前提下發展素質教育。實施創客教育，可增強動手能力、想象力、拓展能力，深化實際實驗經驗。這也是建設創新型社會對高質量、高素質的教育要求[2]。
三、課程改革
伴隨科學技術應用發展，已經逐漸的融入到我們生活的各個方面。計算機、控制和通信技術之間的融合，務必成為現如今的核心趨勢。特別是當“物聯網”和“互聯網+”的概念提出后，被認為是當今蓬勃發展的“朝陽”趨勢[3]。在計算機基礎課程上融進創科教育的理念是非常重要的。拿“計算機網絡”課程為例，教學改革以“互動”為方向，以“計算機基礎”為導向，用“創客教育”做延伸，實現計算機課程教學的改革進程。
四、課程設計
以“計算機網絡”教學為例：課程應用層實驗，制作簡單的網頁和網頁設計并。本課程的實驗本意是：代替原始應用層實驗，應用于測量、控制技術和儀器裝置應用的實驗過程。1.實驗內容在設計實驗內容時，要結合工業現場環境因素，以及需要動手操作的實驗環節進行安排。以便加深對計算機網絡技術的理解，提高學生的在實際作業中的經驗。通過編寫Web應用程序，加深HTTP協議的工作原理的理解。2.開發工具開源硬件是創客教育者手中最重要的工具。Arduino是一個方便靈活易操作的開源電子原型平臺。采用Arduino作為嵌入式服務器的主控制器為實驗研究的教學設計環節。Arduino成本低廉，而且以太網擴展板附帶一個Ethernet庫文件[4]。3.實驗流程為了更好的開展創客教育，支持教育實踐。教學設計會從各個角度，對實驗環境進行不同的構建，也滲透到諸多實驗教學的內容中。4.前期準備（1）打造“創客空間”和相應的微信公眾號，結合線上線下活動，將虛擬現實與交流活動結合，滿足學生對于全方位的溝通與交流互動所需的平臺。開放專業教學實驗室，為學生提供實踐和實際操作方面的需求。（2）Arduino基礎的引入:在課外時間，可以通過微信公眾號教學內容，減少學生的學習難度、增加其吸引力。這些內容和個人知識點，需要與應用案例相結合。（3）實驗部署：教師主要進行實驗內容描述和組織安排，以微課程形式進行，教學過程中要有對實驗原理回顧和實驗操作的輔助指導。（4）檢查總結：在實驗過程中，要觀察學生的實驗進度，對問題和答案做一個總結，同時增加交流互動。
五、實驗案例
在此實驗中，建立了實時監測工業環境系統的硬件原型。與Arduino一起構建了一個嵌入式服務器，以太網擴展板采用層疊式的設計，可以疊加在Arduino控制板上。溫濕度傳感器型號為DHT11，采用單總線的形式，實現輸出溫度和濕度的數字信號，通過相應的庫函數實現其操作。
六、結束語
存在于計算機基礎課程的教學中，面臨著實踐與教學不緊密的問題。為了解決這個問題，必須把創客教育與一定的專業理論相結合。通過前沿的嵌入式技術，再結實踐動手創新方式，可以很好的解決當前教育中存在的問題。在實際的運用過程中，學生有一定的計算機基礎和C語言的基礎上，提前相關實驗的材料，學生們就可以順利的自行完成實驗操作。創客教育對于教育的發展，具有重要的意義。培養創新型人才的核心是人，所以要以創新型教育與專科教育相融合為導向。創客教育的實施，能更直接有效的提升學生的動手與創新能力，這是構建素質教育改革、培養新型人才的要求，也是國家與社會的要求。
參考文獻：
[1]韓芳,陳珊.卡內基梅隆大學創客教育的課程開發:機構、途徑與特征[J].電化教育研究,2017(7):110-116.
[2]楊秀森.創客教育課程建設研討會暨北京教育學會網絡教育研究會走進大興[J].中國電化教育,2016(7).
[3]柳棟,沈涓,武健.通用技術課程本體知識框架——兼論STEMx和創客教育[J].中國電化教育,2016(10):79-82.
[4]胡曉軍.創客課程:讓學生形成“帶得走的能力”[J].人民教育,2017(Z1):76-77.
作者:賀令亞 單位:湖南工學院計算機與信息科學學院
