基于“互聯網+積木”形式的電子硬件平臺搭建

陳龍明

摘 ?要：傳統電子專業面臨將技術融入新專業教學挑戰，同時還要保證自身創新與時俱進開展數字化教學。筆者思考通過電子教學平臺創新改革反推教學，以基于“互聯網+積木”形式搭建電子硬件平臺使其適用于電子專業教學、相關專業教學以及網絡教學。本文通過教學硬件平臺問題探究、硬件平臺設計思路、硬件平臺實踐驗證三個方面進行闡述和分析，以求索電子專業未來教育發展之路。

關鍵詞：互聯網+;積木形式;共性教育;個性發展;硬件平臺

《人工智能》一書中提到“在人工智能時代，最能體現的是人類綜合素質技能，該技能需要的是“定制化”教育或培育，而不是從傳統的“批量”教育中獲取”，也就是培養學生能力需要更專注、更專業、更專一的培養。筆者本著“減少共性教育時間，增加個性發展空間”理念嘗試將傳統電子硬件教學平臺創新改造。并通過平臺豐富屬性反向開展項目教學，實操項目分為“做、學、探、創、評”五個教學環節，從“做中學、學中探、探中創”階梯式課堂活動，逐步增加學生自主探究和創新能力的發展空間。

一、電子專業教學硬件平臺問題探究

時代和技術發展對專業建設挑戰，使得教學載體也隨之改變，為了應對新技術、新專業，對傳統專業教學以及實訓平臺分析如下：

1.新專業建設帶來的挑戰

近年來中職新增設多門專業，如工業機器人、無人機、物聯網等。這些專業都涉及電子知識，且都是特定領域電子知識，而非電子基礎教學，傳統教學項目已經不能應對新專業教學挑戰，需要傳統教學各方面創新應對。

2.網絡教學對實操的挑戰

網絡教學是專業建設一大挑戰，其中實操相對于純理論網絡教學更難，主要表現在技巧操作很難展示、實操問題很難表述、課上狀態很難監控，需要傳統教學技術上進行創新。

二、“互聯網+積木”硬件平臺設計

平臺只是教學載體，重要的是課堂給予學生什么樣的能力培養。圍繞自主學習能力、探究能力和創新能力，通過平臺設計目標、設計理念、設計方案闡述平臺改造方案如下：

1.設計理念

教學：通過改變教學載體（電子硬件平臺）反推教學，平臺根據不同學科設計不同項目，再結合“做、學，探、創、評”教學環節標準化課堂教學流程，保障對學生能力的有效培養。

硬件：基于“互聯網化+積木化”形式設計，互聯網化：是硬件設計一定要適合遠程網絡教學，第二是硬件本身自帶網絡資源。積木化：是將項目按積木屬性分割，可拼裝、可拆卸、可重復利用，保障課堂教學內容可探究、可拓展，以此培養學生自主、探究、創新能力。

2.設計方案

方案主要針對平臺硬件基于項目積木化和模塊網絡化形式改造設計，滿足自主、探究、創新能力的培養。第一步：以學科實際技術需求確立典型項目，不同學科不同項目教學。例如：工業機器人專業的減速電機驅動電路、物聯網專業的RFID射頻模塊、電子專業的八路搶答器模塊電路等項目。第二步：將項目積木化分割。分割取決于項目中的功能，按功能模塊化，并且每個模塊接口標準化來提高項目拼裝穩定性。項目確立后增加模塊探究和自主內容，因為項目平臺面向的是中職學生不像大學生更自主，所以探究內容要豐富給予學生自主學習一個過渡。第三步：PCB板互聯網化。PCB板通過印制二維碼鏈接網絡給予“數字化”服務。數字服務主要圍繞網絡視頻資源、操作自動評價、反饋學習狀況和進度三個方面建設提高平臺自主學習和監測性能。

三、“互聯網+積木”電子硬件平臺實踐應用

為了進一步探究“互聯網+積木”形式的電子硬件平臺應用，檢驗平臺的實用性。筆者以項目硬件為教學載體，通過任務驅動形式開展教學，過程“做、學、探、創、評”五個環節培養學生專業能力，具體操作如下：

1.“做”任務，焊電路，得方法

“最有價值的知識是關于方法的知識”。在電子實訓課中“做”不是傳統講解后照圖焊接電路而是在解決問題前查閱資料、制作電路、測量數據等進行自主學習，通過做的過程喚起學生原有認知結構中有關的知識、經驗及表再經過練習總結經驗方法。

2.“學”技術，測數據，得知識

“學而不思則惘”，電路測量前先要把知識梳理好，才能有效驗證模塊電路的好壞。先了解電路模塊的結構和狀態，再去分析思考原理，推出數據通過測量驗證。從而使學生利用有關知識與經驗去"同化"或"順應"所學的新知識，從而找到獨立“學”的方法。

3.“探”問題，尋新知，得能力

“最精湛的教學藝術，遵循的最高準則就是讓學生提出問題”。“探”是學生在“學”過程中碰到問題，問題是實施教學最好的載體。由于問題來源于學生實踐，學生學習的主動性、自覺性更強，興趣更濃，可將遇到得到問題作為學生探索的方向。并且也是對新知識的探索問題而新知探索的過程，學生在做的過程中發現問題，利用原有知識同化新知解決問題。

4.“創”應用，拓思路，得素養

“紙上得來終覺醒，絕知此事要躬行”。對于新知識的鞏固，最好的方法是應用。其目的是讓電子知識與實際應用聯系起來。通過任務拓展環節，學生在掌握基礎知識和技能后進行創新應用。要注意兩點：①不能為了創新而創新，在創新過程中要考慮學生能力。②在創設過程可能涉及到課外知識，教師需要將知識轉化。

5.“評”作品，顯狀態，得定位

“以銅為鏡，可以正衣冠”評價可有效定位學生學習狀態。網絡平臺“數字”服務的進度跟進、操作評分、自我評價減少了老師共性的工作量，老師可以更多的花在個性教育上。

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