创客教育视野下“计算机网络”课程实验设计

分类：论文范文 发表时间：2021-04-01 09:02

　　摘要：为服务于非计算机专业的“计算机网络”课程教学，文章提出了基于创客教育环境进行课程实验设计的思路，阐述了在课程教学中实施创客教育的重要意义。同时结合自身实践，针对“计算机网络”课程教学改革的现状及存在的问题，文章提出了基于Arduino的“计算机网络”课程实验改进方案，论述了服务于实验的创客教育环境设计。最后，文章将基于Arduino设计的嵌入式服务器应用于测控技术与仪器专业的“计算机网络”课程实验，实现了课程实验与专业应用的紧密结合。实践表明，该课程实验在加强学生专业认知、提高学生学习兴趣和进一步浓厚创新实践氛围等方面效果明显，显示出创客教育较强的应用价值。

　　关键词：创客教育；计算机网络；课程实验；开源硬件

　　引言

　　在建设创新型国家的进程中，需要一大批具有创新能力的人才。创新型人才的培养，既是大学的使命，也是社会的共同期待[1]。在《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》中，明确支持本科生参与科研活动，早进课题、早进实验室、早进团队；要求加强实践教学管理，提高实验、实习实训、实践和毕业设计（论文）质量。当前，各高校十分重视教师以科研促进教学、教学与科研统一，以此促进创新型人才的培养；各用人单位越来越看重毕业生的实际动手能力和项目实践能力，显现出社会对创新型人才的渴求。但与此相矛盾的是，学生受限于知识结构，在本来就非常短暂的项目实践过程中，还需要花费很长时间用于底层技术的学习和重复性工作，使“做中学”实施起来比较困难；再加上由于硬件实验设备的封闭性，不利于教师结合实际应用进行课程实验设计，这就在很大程度上抑制了学生创新能力的提高。

　　一创客教育

　　“创客”源于英文“Maker”，是指出于兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实的人。广义上讲，创客不仅包含了“硬件再发明”的科技达人，还包括了软件开发者、艺术家、设计师等诸多领域的优秀代表[2]；本文所提的创客主要指前者，即利用开源硬件和互联网将各种创意变为实际产品的人[3]。

　　二“计算机网络”课程改革现状

　　随着科学技术的发展，通信技术、计算机技术和控制技术之间的融合成为必然趋势。特别是随着物联网概念的提出乃至蓬勃发展，使得这种融合的必要性更加凸显。在此背景下，在测控技术与仪器等非计算机专业开设“计算机网络”课程便显得相当重要了。限于经费和学生的知识结构，目前非计算机专业“计算机网络”课程的教学改革主要呈现出两个方向：一是优化教学内容，改革教学方法，从不同角度采取措施以提高学习兴趣[15][16][17]；二是为解决硬件实验设备不足的问题，采用抓包软件等工具辅助进行虚拟实验以降低成本，增强对网络工作过程的感知，加深对各知识点的理解，同时借以提高师生的研究能力[18][19][20][21]。

　　三“计算机网络”课程实验设计

　　一般的“计算机网络”课程应用层实验主要是制作并发布简易网站或网页设计。本研究所设计的实验用于取代原来的应用层实验，从而使课程实验落脚于测控技术与仪器专业应用。

　　四结论与展望本文针对非计算机专业的“计算机网络”课程与专业应用结合不紧密的问题，通过创客教育与课程教学的融合，将基于Arduino的嵌入式服务器设计作为测控技术与仪器专业的“计算机网络”课程实验，解决了课程教学所面临的问题。在实施方面，由于学生已有一定的电子技术基础和C语言基础，并对提前发布的相关实验材料做了充分预习，所以他们都能顺利地完成实验任务。

　　参考文献

　　[1]李陈续,陈建强,张国圣.一流大学应成为创新之源[N].光明日报,2013-03-04(10).

　　[2]百度百科.创客[OL].

　　[3][10]杨跃承,于磊.创客:从中国制造到中国创造[N].科技日报,2014-03-03(5).

　　[4]Techopedia.MakerMovement[OL].

　　[5](美)ChrisAnderson著.萧潇译.创客:新工业革命[M].北京:中信出版社,2012:12

　　赵广元王文庆蔡秀梅

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