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创客教育之开元硬件

发布时间:2018-11-20    作者:造物世界    点击量:

        既然是创客离不开的就是开元硬件,接下来咱们就简单的了解一下开元硬件和编程语音之间的关系。Arduino简单易用但不支持Python;树莓派虽支持Python但门槛又有点高;micro:bit设想是要兼具两者特点,但后续的硬件生态匮乏。

        不同开元硬件的兼容性这种情况导致中小学老师在开展创客教育中,一定会面临着没有合适硬件可选的窘境。在造物研发会议讨论中很快就浮现出一个简单而大胆的创意:既然没有合适的硬件可用,那我们为什么不自己做一个?想法一出就得到了罗工的响应。

造物计划:造物世界罗工程师提出开发自己的开源硬件

说到简单,首先是因为大家对这款“理想”开源硬件的期望并不高:

        技术门槛如micro:bit一样低。

        性能和成本上至少要优于树莓派。

        能够兼容大部分Arduino的项目。

创客教育之造物盒子百宝箱

        虽然想法简单但是做起来并不容易,可以说想法简单,但着实够大胆!让一个公司的工程师来设计一种新的开源硬件谈何容易!想象一下,即使你对现有品牌的手机性价比都不太满意,你会有多大可能尝试自己造一款手机?做一下预算估计就能了解,实施这样的项目至少需要千万级的资金。罗工的想法是在普通板的基础上优化其性能,这样虽然增加了工程师的工作量,但是对后期学生的学习有很大的帮助。

        但是奇迹还是发生了,随着一个又一个教育创客的加入,这个看似不可能的任务居然有条不紊的启动了!


造物计划:造物世界罗工程师提出开发自己的开源硬件

        为什么这样一个简单的想法没有早点实施呢?谈到这个问题,罗工程师笑称,之前是“贫穷限制了我们的想象力”。

        当今的中国,拥有世界上最完善的电子加工产业链,同时也拥有最大数量的开源硬件用户,潜在用户更是数十倍于此。在开源硬件应用方面,大家也积累了足够多的资源和经验,硬件设计和生产的条件其实早就具备。

       一旦意识到原来我们完全有条件重新设计一款新硬件,大家才思泉涌,方案不断快速迭代。从小学、初中、高中到职校,再到高校、科研单位,从简单创意编程环境到灵感乍现的创客作品,再到深刻复杂的人工智能实验,无一不是开源硬件大展身手的舞台。

创客作品无线避障小车

        一种“造物号”硬件还远远不够,它也需要伴侣、资源和生态,还需要各种“掌控板”们的呵护扶持;其次,这是一个取长补短的新项目,要在继承现有开源硬件各方面优势的基础上演化发展而来,并非另起炉灶。于是,“造物号”正式升级为“造物计划”。


造物计划:造物世界罗工程师提出开发自己的开源硬件

        “造物计划”,作为一个中国本土开源硬件项目,聚焦于人工智能教育和Python编程教学。“造物计划”由温州中学谢作如老师发起,得到众多教育创客的支持,期望以“造物号”为核心,通过扩展版、定制化Linux操作系统、开放编译环境、编程教学课程资源、学习交流社区等方式,构建一个完备的开源生态。深圳第二高级中学周茂华老师随后协同发起了基于造物号的OHBox开源移动学习终端项目。

        创客教育是创客文化与教育的结合,基于学生兴趣,以项目学习的方式,使用数字化工具,倡导造物,鼓励分享,培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。创客教育的发展和国际流行的STEM教育等是一脉相承的,都是在关注跨学科学习,培养学生综合创新能力。从全国层面看,创客教育的实施在2017年左右就遇到了发展瓶颈,最大的困难在于找不到可用的“课时”。大多数学校只能以校本课程或者课外活动的形式开展,无法实现“普惠”

       编程是孩子们应对未来挑战的基本能力之一。编程教学一定要有趣、好玩、能与物理实体相关联,这样才能吸引学生主动参与。以Arduino、micro:bit、树莓派等为代表的开源硬件之所以能风靡全球,其渊源正是因为如此。

        “设计制作”指学生运用各种工具、工艺(包括信息技术)进行设计,并动手操作,将自己的创意、方案付诸现实,转化为物品或作品的过程。在活动过程中,鼓励学生手脑并用,灵活掌握、融会贯通各类知识和技巧,提高学生的技术操作水平、知识迁移水平,体验工匠精神等。“设计制作”活动的实施需要一批既熟悉信息技术又熟悉劳动技术的复合型教师。这些教师还要具备一定的跨学科学习经验和课程开发能力。浙江省和全国绝大多数的地区一样,义务教育阶段信息技术和劳动技术还是分科实施的。中小学应当加强培训,鼓励原来的信息技术、劳动技术教师抛开学科偏见,主动参与跨学科学习研究,成为能胜任“设计制作”活动的合格师资。

        当开源硬件还是遥远国度里的传说时,在中国,就有一群人在不遗余力的推广开源硬件、传播开源精神,营造了当前生机勃勃的开源文化氛围。得益于他们的不断探索和坚持不懈,开源硬件和创客开始为教育界和全社会的接受,越来越多的人为之吸引,加入到创意十足、形式丰富的创客活动中来。

        认同开源文化,是因为随着网络的发展和数字加工技术的平民化,技术创新的门槛不断下降,人人都应该有参与的机会,也有具备参与的条件,正所谓“大众创新,万众创业”。“造物计划”试图建立一种快速反应的创新网络,从教育出发,让学校、教师和学生成为创新的主动参与者。


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