计算机基础创客课程的内容开发

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【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

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。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一起构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:贺令亚 单位:湖南工学院计算机与信息科学学院