基于Arduino的中職學生智能家居創(chuàng)客課程開發(fā)研究
發(fā)布時間:2021-09-04 05:57
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的智能化產(chǎn)品層出不窮,如何將智能技術(shù)與其他行業(yè)技術(shù)融合,培養(yǎng)中職學生的設(shè)計思維、計算思維、創(chuàng)新思維和智能素養(yǎng)就成為當前職業(yè)技術(shù)教育的重要研究課題。實踐調(diào)查發(fā)現(xiàn),很多中等職業(yè)學校已經(jīng)建立創(chuàng)客教育空間,但是缺乏支持學生開展創(chuàng)客活動的課程,中等職業(yè)學校教師在開發(fā)創(chuàng)客課程方面存在較大難度。鑒于此,本研究首先運用文獻研究法,分析國內(nèi)外創(chuàng)客課程研究現(xiàn)狀,提出一個包含創(chuàng)客課程目標、創(chuàng)客課程內(nèi)容、Arduino創(chuàng)客空間、創(chuàng)客學習活動、創(chuàng)客課程評價五個要素的創(chuàng)客課程開發(fā)框架。其次,本研究在體驗式學習、設(shè)計思維和計算思維理論基礎(chǔ)上,構(gòu)建“體驗學習、項目設(shè)計”雙輪驅(qū)動創(chuàng)客學習模式。再次,基于Arduino開源平臺,本研究開發(fā)了一個以Arduino Mega 2560為主板、使用多種智能傳感器模塊獲取環(huán)境數(shù)值、利用藍牙與基于App Inventor設(shè)計的安卓手機應(yīng)用建立通信、通過GSM與用戶建立通訊的智能家居實物模型,并根據(jù)該實物模型設(shè)計了7個具有一定難度梯度的任務(wù)單元。接著,在所提出的創(chuàng)客課程開發(fā)框架和學習模式指導下,開發(fā)一門包含7個學習情景和1個綜合實踐...
【文章來源】:浙江工業(yè)大學浙江省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
創(chuàng)客課程研究占比圖
浙江工業(yè)大學碩士學位論文6圖1-2技術(shù)路線圖Figure1-2.TechnologyRoadmap1.6.2研究方法本文主要運用文獻研究法、設(shè)計研究、訪談法和歸納演繹法。(1)文獻研究法搜集國內(nèi)外創(chuàng)客教育相關(guān)的學術(shù)論文、專著及有關(guān)部門出臺的相關(guān)文件,國內(nèi)外Arduino和外設(shè)計思維培養(yǎng)的學習模式相關(guān)的學術(shù)資料,為本研究中“體驗學習、項目設(shè)計”雙輪驅(qū)動的創(chuàng)客學習模式提出作為理論支持,為基于Arduino中職學生創(chuàng)客課程開發(fā)框架的提出提供參考依據(jù)。(2)設(shè)計研究設(shè)計研究是指在一個大的“過程”中進行的一系列活動(思考/選擇/行動),根據(jù)形勢發(fā)展和變化更改方案,以實現(xiàn)某一目標。設(shè)計開發(fā)一個創(chuàng)客項目為本研究的一個目標,在設(shè)計初期的要求是設(shè)計一個面向中職學生普適性的創(chuàng)客項目,隨著需求的變更確定為能與具體專業(yè)結(jié)合的創(chuàng)客項目,最終確定設(shè)計開發(fā)以智能家居控制系統(tǒng)模型為載體的創(chuàng)客項目。(3)歸納演繹法通過對體驗式學習、基于設(shè)計的學習以及項目式學習的內(nèi)涵歸納演繹后,提出“體驗學習、項目設(shè)計”雙輪驅(qū)動的創(chuàng)客學習模式。通過對創(chuàng)客課程開發(fā)研究經(jīng)驗歸納演繹后,提出基于Arduino中職學生創(chuàng)客課程開發(fā)框架。最后通過歸納研究中的經(jīng)驗以期為后續(xù)研究者提供借鑒。(4)訪談法在中職學校實習期間,通過實踐教學和與相關(guān)負責老師交流,發(fā)現(xiàn)中職學生設(shè)計思維和計算思維方面表現(xiàn)一般。通過對省內(nèi)一些職業(yè)學校進行實地考察以及在中職“智能化+”深度改革培訓會下的“智能化+創(chuàng)客”分會場與參會學校代表
浙江工業(yè)大學碩士學位論文8客課程匱乏的必要性和重要性,并說明了本研究的研究背景、研究問題、研究內(nèi)容、研究意義、研究方案。第二章,文獻綜述。通過研究國內(nèi)外創(chuàng)客教育、Arduino和智能家居相關(guān)文獻,總結(jié)與本研究相關(guān)的研究現(xiàn)狀,獲得有助于開展本研究的啟示,為后續(xù)研究奠定理論基矗第三章,基于Arduino中職學生創(chuàng)客課程開發(fā)框架。通過對相關(guān)文獻梳理,結(jié)合筆者在中職學校的教學實踐所了解的現(xiàn)狀,提出一個“體驗學習、項目設(shè)計”雙輪驅(qū)動的創(chuàng)客學習模式以及一個包含創(chuàng)客課程目標、創(chuàng)客課程內(nèi)容、Arduino創(chuàng)客空間、創(chuàng)客學習活動和創(chuàng)客課程評價五個要素的創(chuàng)客課程開發(fā)框架,并對各要素進行了分析。第四章,“智能家居設(shè)計”創(chuàng)客課程開發(fā)。通過對創(chuàng)客課程開發(fā)模式相關(guān)文獻梳理,結(jié)合浙江省內(nèi)創(chuàng)客教育現(xiàn)狀,基于Arduino中職學生創(chuàng)客課程開發(fā)框架,設(shè)計開發(fā)一個包含7個任務(wù)單元和1個創(chuàng)新實踐模塊的項目課程。并具體介紹了其中的三個任務(wù)單元。第五章,研究結(jié)論、創(chuàng)新點與未來研究。對本次研究進行全面的總結(jié)與反思,提出未來進一步研究的構(gòu)想與展望。圖1-3論文框架Figure1-3.Paperframework
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于設(shè)計思維的STEM教育創(chuàng)新課程研究及啟示*——以斯坦福大學d.loft STEM課程為例[J]. 陳鵬,田陽,黃榮懷. 中國電化教育. 2019(08)
[2]基于雨課堂的設(shè)計型學習模式探究[J]. 王楊. 中國教育信息化. 2019(14)
[3]設(shè)計思維培養(yǎng):基礎(chǔ)教育思維教學困境的出路[J]. 楊緒輝. 中國電化教育. 2019(07)
[4]創(chuàng)客教育究竟是什么——從政策文本、學術(shù)觀點到狹義創(chuàng)客教育定義[J]. 鐘柏昌. 電化教育研究. 2019(05)
[5]創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新思維:內(nèi)涵辨析、聯(lián)動與展望[J]. 詹澤慧,梅虎,麥子號,邵芳芳. 現(xiàn)代遠程教育研究. 2019(02)
[6]設(shè)計思維:促進STEM教育與創(chuàng)客教育的深度融合[J]. 王佑鎂,郭靜,宛平,趙文竹. 電化教育研究. 2019(03)
[7]面向智能時代“4C能力”培養(yǎng)的創(chuàng)客課程設(shè)計與開發(fā)——基于STEAM理念的實施路徑[J]. 趙慧勤,王兆雪,張?zhí)煸? 遠程教育雜志. 2019(01)
[8]創(chuàng)客教育課程中學生創(chuàng)新能力評價研究[J]. 申靜潔,趙呈領(lǐng),周鳳伶. 現(xiàn)代教育技術(shù). 2018(10)
[9]面向STEM教育的設(shè)計型學習研究:模式構(gòu)建與案例分析[J]. 秦瑾若,傅鋼善. 電化教育研究. 2018(10)
[10]創(chuàng)客式教學:面向核心素養(yǎng)培養(yǎng)的STEAM課程教學新范式[J]. 李彤彤. 中國電化教育. 2018(09)
博士論文
[1]關(guān)聯(lián)主義學習理論及其視角下的教與學組織研究[D]. 劉菊.東北師范大學 2011
碩士論文
[1]基于設(shè)計型學習的創(chuàng)客教學模式設(shè)計與實踐研究[D]. 李婷.西北師范大學 2018
[2]基于項目式學習的小學機器人課程設(shè)計研究[D]. 趙曉慧.陜西師范大學 2018
[3]中職院校技能型課程項目式學習設(shè)計與實踐研究[D]. 楊肖娜.陜西師范大學 2018
[4]中小學創(chuàng)客課程的學習者評價指標體系建構(gòu)[D]. 張儉.華中師范大學 2018
[5]基于設(shè)計型學習(DBL)的青少年機器人科普活動設(shè)計與實施[D]. 楊嘉檬.浙江大學 2017
[6]基于Arduino的“能移動的小車”拓展課教學設(shè)計的研究[D]. 鄧銳.上海師范大學 2016
本文編號:3382698
【文章來源】:浙江工業(yè)大學浙江省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
創(chuàng)客課程研究占比圖
浙江工業(yè)大學碩士學位論文6圖1-2技術(shù)路線圖Figure1-2.TechnologyRoadmap1.6.2研究方法本文主要運用文獻研究法、設(shè)計研究、訪談法和歸納演繹法。(1)文獻研究法搜集國內(nèi)外創(chuàng)客教育相關(guān)的學術(shù)論文、專著及有關(guān)部門出臺的相關(guān)文件,國內(nèi)外Arduino和外設(shè)計思維培養(yǎng)的學習模式相關(guān)的學術(shù)資料,為本研究中“體驗學習、項目設(shè)計”雙輪驅(qū)動的創(chuàng)客學習模式提出作為理論支持,為基于Arduino中職學生創(chuàng)客課程開發(fā)框架的提出提供參考依據(jù)。(2)設(shè)計研究設(shè)計研究是指在一個大的“過程”中進行的一系列活動(思考/選擇/行動),根據(jù)形勢發(fā)展和變化更改方案,以實現(xiàn)某一目標。設(shè)計開發(fā)一個創(chuàng)客項目為本研究的一個目標,在設(shè)計初期的要求是設(shè)計一個面向中職學生普適性的創(chuàng)客項目,隨著需求的變更確定為能與具體專業(yè)結(jié)合的創(chuàng)客項目,最終確定設(shè)計開發(fā)以智能家居控制系統(tǒng)模型為載體的創(chuàng)客項目。(3)歸納演繹法通過對體驗式學習、基于設(shè)計的學習以及項目式學習的內(nèi)涵歸納演繹后,提出“體驗學習、項目設(shè)計”雙輪驅(qū)動的創(chuàng)客學習模式。通過對創(chuàng)客課程開發(fā)研究經(jīng)驗歸納演繹后,提出基于Arduino中職學生創(chuàng)客課程開發(fā)框架。最后通過歸納研究中的經(jīng)驗以期為后續(xù)研究者提供借鑒。(4)訪談法在中職學校實習期間,通過實踐教學和與相關(guān)負責老師交流,發(fā)現(xiàn)中職學生設(shè)計思維和計算思維方面表現(xiàn)一般。通過對省內(nèi)一些職業(yè)學校進行實地考察以及在中職“智能化+”深度改革培訓會下的“智能化+創(chuàng)客”分會場與參會學校代表
浙江工業(yè)大學碩士學位論文8客課程匱乏的必要性和重要性,并說明了本研究的研究背景、研究問題、研究內(nèi)容、研究意義、研究方案。第二章,文獻綜述。通過研究國內(nèi)外創(chuàng)客教育、Arduino和智能家居相關(guān)文獻,總結(jié)與本研究相關(guān)的研究現(xiàn)狀,獲得有助于開展本研究的啟示,為后續(xù)研究奠定理論基矗第三章,基于Arduino中職學生創(chuàng)客課程開發(fā)框架。通過對相關(guān)文獻梳理,結(jié)合筆者在中職學校的教學實踐所了解的現(xiàn)狀,提出一個“體驗學習、項目設(shè)計”雙輪驅(qū)動的創(chuàng)客學習模式以及一個包含創(chuàng)客課程目標、創(chuàng)客課程內(nèi)容、Arduino創(chuàng)客空間、創(chuàng)客學習活動和創(chuàng)客課程評價五個要素的創(chuàng)客課程開發(fā)框架,并對各要素進行了分析。第四章,“智能家居設(shè)計”創(chuàng)客課程開發(fā)。通過對創(chuàng)客課程開發(fā)模式相關(guān)文獻梳理,結(jié)合浙江省內(nèi)創(chuàng)客教育現(xiàn)狀,基于Arduino中職學生創(chuàng)客課程開發(fā)框架,設(shè)計開發(fā)一個包含7個任務(wù)單元和1個創(chuàng)新實踐模塊的項目課程。并具體介紹了其中的三個任務(wù)單元。第五章,研究結(jié)論、創(chuàng)新點與未來研究。對本次研究進行全面的總結(jié)與反思,提出未來進一步研究的構(gòu)想與展望。圖1-3論文框架Figure1-3.Paperframework
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于設(shè)計思維的STEM教育創(chuàng)新課程研究及啟示*——以斯坦福大學d.loft STEM課程為例[J]. 陳鵬,田陽,黃榮懷. 中國電化教育. 2019(08)
[2]基于雨課堂的設(shè)計型學習模式探究[J]. 王楊. 中國教育信息化. 2019(14)
[3]設(shè)計思維培養(yǎng):基礎(chǔ)教育思維教學困境的出路[J]. 楊緒輝. 中國電化教育. 2019(07)
[4]創(chuàng)客教育究竟是什么——從政策文本、學術(shù)觀點到狹義創(chuàng)客教育定義[J]. 鐘柏昌. 電化教育研究. 2019(05)
[5]創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新思維:內(nèi)涵辨析、聯(lián)動與展望[J]. 詹澤慧,梅虎,麥子號,邵芳芳. 現(xiàn)代遠程教育研究. 2019(02)
[6]設(shè)計思維:促進STEM教育與創(chuàng)客教育的深度融合[J]. 王佑鎂,郭靜,宛平,趙文竹. 電化教育研究. 2019(03)
[7]面向智能時代“4C能力”培養(yǎng)的創(chuàng)客課程設(shè)計與開發(fā)——基于STEAM理念的實施路徑[J]. 趙慧勤,王兆雪,張?zhí)煸? 遠程教育雜志. 2019(01)
[8]創(chuàng)客教育課程中學生創(chuàng)新能力評價研究[J]. 申靜潔,趙呈領(lǐng),周鳳伶. 現(xiàn)代教育技術(shù). 2018(10)
[9]面向STEM教育的設(shè)計型學習研究:模式構(gòu)建與案例分析[J]. 秦瑾若,傅鋼善. 電化教育研究. 2018(10)
[10]創(chuàng)客式教學:面向核心素養(yǎng)培養(yǎng)的STEAM課程教學新范式[J]. 李彤彤. 中國電化教育. 2018(09)
博士論文
[1]關(guān)聯(lián)主義學習理論及其視角下的教與學組織研究[D]. 劉菊.東北師范大學 2011
碩士論文
[1]基于設(shè)計型學習的創(chuàng)客教學模式設(shè)計與實踐研究[D]. 李婷.西北師范大學 2018
[2]基于項目式學習的小學機器人課程設(shè)計研究[D]. 趙曉慧.陜西師范大學 2018
[3]中職院校技能型課程項目式學習設(shè)計與實踐研究[D]. 楊肖娜.陜西師范大學 2018
[4]中小學創(chuàng)客課程的學習者評價指標體系建構(gòu)[D]. 張儉.華中師范大學 2018
[5]基于設(shè)計型學習(DBL)的青少年機器人科普活動設(shè)計與實施[D]. 楊嘉檬.浙江大學 2017
[6]基于Arduino的“能移動的小車”拓展課教學設(shè)計的研究[D]. 鄧銳.上海師范大學 2016
本文編號:3382698
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