常见开源硬件智能硬件行业自动化硬件设计

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　　在如许的大布景下，创客教诲的在各地的开展众目睽睽， 河南特慧教诲科技有限公司为幼儿园、中小学展开跨学科steam讲授理论的各个环节供给丰硕的创客讲授产物和创客教诲效劳团体处理计划，打造一站式“创客教诲效劳工程”。返回搜狐，检察更多

　　北京市第24中学于2014年景立机械人爱好小组，而且每周开设一节机械人选修课。2015年5月，该校高一18王谢生展开了“双光巡线机械人接力赛”的举动课；在举动中，门生以小组为单元，根据指点教师公布的使命指令设想法式操控机械人。整堂举动课以门生为中间，西席在旁指点、辅佐，门生自力开辟、完本钱人的创客作品。经由过程亲手组建机械人、编写法式智能硬件行业，门生进步了本身的入手才能，也增强了门生之间的协作认识。温州市籀园小学设有航空航天模子尝试室，教师们操纵尝试室教门生学会无线电遥控装备的利用、遥控飞机飞翔的道理等。籀园小学少年科学院无人机团队于2013年末在教师的指点下经由过程航拍手艺完成了航拍微影戏《俯瞰籀园》。该团队经常操纵课余工夫停止手艺锻炼，在这个过程当中门生们不单单把握了无人机航拍的手艺，同时也锻炼了他们的察看才能、深思才能，培育了他们的缔造思想和协作肉体。徐州市星光小学主动展开“乐高机械人社团”举动。每次举动城市设置一个牢固的主题，举动凡是以小组的情势停止。门生们会按照教师在举动前安插的应战使命来建造相干的乐高模子。经由过程这类办法，可让门生开端了解和认知趣干的根底常识、道理；在处理成绩的过程当中，门生缔造力、协作才能、交换才能和获得新常识的才能也会获得提拔。

　　弗吉尼亚大学的格伦和他的专家团队创建了一个名为“边做边学”的课程方案[5]，这个课程方案在一开端给门生们报告了一个糊口在非洲村子的小男孩智能硬件行业，他操纵烧毁资本和一本关于能源的册本，建造他本人的风力发机电。门生在特定的故工作境之下，操纵软件设想风车叶片和齿轮等零部件，然后经由过程3D打印机打印出他们本人的塑料风力发机电并停止测试。门生经由过程明晰的彩页图解理解动能、电流和传动比等笼统的科学和工程观点，经由过程亲主动手理论进一步了解怎样操纵以上观点。在“边做边学”的课程傍边，门生们不竭测验考试、不竭修正，借助3D打印机来完成她们的新计划，直至胜利。除开源硬件以外，3D打印手艺也是创客教诲的一个主要的东西资本。3D打印手艺能够将利用者的创意酿成可视化的什物，完成本性化的缔造。3D打印手艺协助利用者进一步深化所学、所思，也让利用者从差别的角度理解事物的自己。

　　择要2015年，“创客”一词引爆了全中国。创客活动激发了对教诲理念变化的钻研。愈来愈多的教诲者开端存眷到创客教诲，并力争把创客教诲引入到黉舍。创客教诲进黉舍需求创立健全的空间平台、装备齐备的资本东西、构建完好的课程构造、供给详细的缔造项目。经由过程阐发国表里创客教诲案例，得出搭建创客教诲系统能够

　　经由过程进修Scratch等易于上手的可视化编程软件，可以锻炼门生计较思想才能、熬炼门生逻辑思想才能、激起门生成为数字时期的创作者。除此以外，如DFRobot、Makeblock mBot等开源机械人都可操纵Scratch来停止编程、掌握。Scratch既熬炼了门生的创客思想，也为门生们停止下一步缔造供给了坚固的根底。

　　开源硬件是与自在及开放原始码软件不异方法设想的计较机和电子硬件[4]。开源硬件设想者凡是会分享具体的硬件设想材料和驱动开源硬件的软件开辟东西包给别人参考或进修。上面列出了常见的几种开源硬件：温州中学DF空间除装备有上文提到的一些经常使用东西以外，该空间还供给Arduino、树莓派、pcDuino等开源硬件开辟平台给门生们进修及利用。为了让门生更好地进修怎样操纵开源硬件停止开辟、缔造，温州中学DF空间环绕开源硬件平台构成了《Arduino创意机械人》一系列校本选修课程，该门课程在颠末一年的讲授理论后被选入浙江省一般高当选修收集课程。经由过程这门课程进修，门生们操纵平台开辟、缔造出了很多风趣的创客项目。对创客教诲而言，开源硬件是主要的缔造东西，进修者能够操纵开源硬件完成响应的创客项目，而且从中得到编程、设想等方面的常识；硬件的开源同样成为了创客们贵重的资本，他们将本人的设法和创意分享出来，使资本同享共生。

　　不管是机械人、无人机仍是乐高，展开创客项目标终极目标就是“做中学”。在完成创客项目标过程当中，进修变得活泼、风趣，入手尝试的情势让门生们更深入地了解常识。创客项目让门生阐扬诞生成的创意力和设想力，培育了门生的团队肉体、处理成绩才能、应变才能、表达才能、交际才能和造物才能等，同时也为创客教诲供给了落地的路子。

　　创客空间是一个向人们供给质料、东西的开放场合，它具有加工、制作、协作交换等功用。差别年齿、差别事情范畴的创客在创客空间里同享资本、交换进修、互帮相助主动化硬件设想、配合完成缔造。今朝，创客空间分为三品种型：市场化的创客空间，公益机构主导的创客空间，教诲机构主导的创客空间。

　　Scratch是一款由麻省理工学院设想开辟的一款针对青少年的可视化、浅易编程东西。利用者操纵鼠标拖动界面内的模块来完成简朴法式的编纂，这些模块由组成法式的号令和参数构成。宁波市尝试小学实施创客讲授，该校的五年级每周增长一门综公道论课用于展开创客举动[6]。高年级的门生能够在综公道论课长进修相干常识，其他感爱好的低年级门生也能够在课余工夫参与创客社团。该校经由过程传授门生利用Scratch这类简朴的编程东西来让门生建造数字作品、搭建机器传感作品等创客项目。Scratch令本来单调难明的代码言语酿成了简朴易懂的图形化的界面，门生们学起来风趣且简单上手。Scratch提倡的理念是设想、编程、分享，经由过程法式编写表达思惟和感情，门生能够借助该软件快速把握编程本领，充实阐扬本人的设想力，操纵它来停止作品创作。

　　美国Westport藏书楼属于公益机构主导的创客空间。公家能够在该藏书楼内查找所需材料和册本、观光展览，还能够操纵该创客空间协作交换，展开创客项目。创客们能够利用藏书楼设置的东西，好比3D打印机，馆中的事情职员会传授东西的利用办法，辅佐其利用事情完成缔造。浙江市温州中学DF创客空间则属于教诲机构主导的创客空间。该创客空间既是门生的开放尝试室，也是门生的社团举动室[3]。DF创客空间仅对会员和选修Arduino相干课程的门生开放，每周、每个月城市按期展开差别的创客举动。在创客空间里装备有桌面型3D打印机警能硬件行业、小型焊台、手持多功用电钻等东西及质料，门生们能够在创客空间里交换、协作、创作，配合研讨跨学科的综合性项目，进步手艺、增加常识。创客空间不单单是开放的空间及同享的资本，更多的还表现了一种合作、分享的创客肉体。在黉舍中设置创客空间，为门生搭建了一个优良的缔造平台和相同情况，同时也让创客教诲在黉舍傍边以创客空间作为安身点进一步的推行创客肉体和创客思想。

　　创客项目表现了创客们的有限创意，借助创客项目可让创客们的缔造才能物化成为作品，这是展开创客教诲有用的路子之一。差别黉舍能够自选合适的创客项目。以机械人、无人机、乐高档这三种创客项目为例，它们以其开源的特征遭到广阔门生创客的喜爱。

　　从进修金字塔中我们能够看到主动化硬件设想，接纳传统教室中的授课方法来通报常识智能硬件行业，进修者播种甚微；而接纳小组会商、理论操练、即学即用等的方法停止进修，进修结果更佳。这阐明汇合作进修、探求理论、立异创造于一身的创客教诲的进修结果，要大于传统的以教为主的讲授形式。创客教诲的中心思念是在缔造中进修。一个作品的建造和缔造，常常需求综合使用到多种学科和妙技，创客们在探求、理论的过程当中会阅历生长和失利，在这个历程傍边可之内化、稳固、提拔旧知，而且在整合旧知的根底长进修到新的常识和妙技。创客教诲能够处理当前人材培育中存在的高分低能、立异人材缺少等理想成绩，为教诲改革供给了新的思绪。在黉舍展开创客教诲，可使门生从传统的“常识进修者”改变成为“常识消费者”智能硬件行业，协助门生更片面的开展。门生创客既是进修者，又是缔造者、设想者、施行者，以是搭建创客教诲需求有健全的平台、丰硕的资本东西、完好的课程构造另有详细的落地路子。起首，在黉舍成立创客空间以构成优良的创客气氛。创客空间为师生们供给了展开举动、会商交换、理论缔造的场合，同时也使分类繁多的创客东西、资本有了寄存的空间。创客空间不单单是一个物理场合，它更是创意的“孕房”智能硬件行业，思惟的“宫殿”。其二，开设创客课程，操纵创客软硬件如开源硬件、3D打印机、Scratch软件等帮助门生创客的培育。鉴戒STEAM课程交融形式，展开综合型创客课程，分离糊口情境锻炼门生探究立异、处理成绩的才能；在教室上分离创客软硬件的利用，协助门生更轻松地完成缔造。最初，展开各式百般的创客项目，让门生学有所用，充实熬炼门生的综合才能，使创客教诲落到实处。

　　创客教诲是为了培育进修者提出、研讨、处理成绩的才能，它倡导门生自动探究、批驳考虑、入手理论，这也是创客肉体地点。创客活动鞭策了教诲理念的变化，愈来愈多的教诲者开端存眷到创客教诲，并力争把创客教诲引进到黉舍。我们以为，搭建体系的创客教诲系统包罗四个条理：创客空间、创客软硬件、创客课程和创客项目。

　　3D打印是一种以三维数字情势机关平面物理工具的一种快速成型手艺，它的事情道理是将3D打印机与计较机毗连主动化硬件设想，经由过程设想帮助软件停止数字建模主动化硬件设想，再将数字信息传输给打印机，操纵打印机中的丝状、粉状或是液体状的质料以逐层堆叠的方法建造生产品。

　　“创客”一词来源于“Maker”，指的是那些基于爱好与喜好，勤奋把创意改变为理想的一类人。2015年9月，教诲部办公厅公布的《关于“十三五”时期片面深化促进教诲信息化事情的指点定见（收罗定见稿）》，提到“有用操纵信息手艺促进‘众创空间’建立，探究STEAM教诲、创客教诲等新教诲形式”。“创客教诲”从广义上来说是指以培养社会群众的创客肉体为导向的教诲形状；从狭义上来讲，是一种以培育进修者，出格是青少年进修者的创客素养为导向的教诲形式。

　　创客教诲的目标是培育门生入手、立异、综合使用科学常识的才能，而可以培育门生综合才能的STEAM课程刚巧契合创客教诲的理念。STEAM是美国当局提出的教诲建议，其目标是为了增强美国K12关于科学、手艺主动化硬件设想、工程、艺术和数学的综合教诲。STEAM教诲包罗五个学科：Science（科学）、Technology（手艺）、Engineering（工程）、Mathematics（数学）和Art（艺术），夸大多学科课程交融的教诲。德索托西中学的iSTEAM3D课程汇合了门生在校进修的多门学科，包罗数学、工程、桥梁设想等等，进修了该课程的门生会利用3D桌面打印机等东西来创立门路、衡宇，缔造出本人设想中的都会[7]。他们不单单进修有关都会的常识主动化硬件设想，而且亲身设想模仿都会、安插自来水管道和电网。门生们经由过程STEAM课程学会怎样在数字天下中获失信息，在实在天下中寻觅成绩和处理法子，最初完成、缔造属于本人的创客作品。

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