云教授產(chǎn)品規(guī)劃
(一) 編程學習規(guī)劃
“Blockly app”是一款基于開源硬件Arduino及開源軟件Google Blockly 的圖像化程序設計軟件。通過拖動圖形就可以進行編程,完全不需要打字、敲代 碼。并且擁有云端上傳、下載的功能和信息推送的功能,學生可以將自己設計的 程序作品保存分享到云端。
在云教授產(chǎn)品方案中,通過將操作工具——平板進行翻轉,Blockly 圖形化 程序可自動生成轉換為JavaScript程序,對于編程零基礎的學生而言,也極易上 手操作,可以更好地鍛煉學生對程序設計的邏輯思維。
本方案以開源硬件市場占有率高的Arduino Leonardo智能電子電路板為 核心,實現(xiàn)對各種模型和場景的精準控制。Arduino Leonardo 是一款靈活開源、 應用廣泛的開源硬件產(chǎn)品,具有豐富的接口,有數(shù)字I/O口,模擬I/O口,同時 支持 SPI、IIC、UART 串口通信。能通過各種各樣的傳感器來感知環(huán)境,通過控 制燈光、馬達和其他裝置來反饋、影響環(huán)境。它沒有復雜的單片機底層代碼,沒 有難懂的匯編,只是簡單而實用的函數(shù),因而具備極大的自由度和擴展性。
通過使用Arduino Leonardo等開源硬件,可以打破硬件和硬件之間的藩籬, 極大地激發(fā)學生的創(chuàng)新能力,使學生可以隨心所欲地選擇和搭配為適合的電子 組件。同時,本方案配套搭配的宏碁 AOP 云端技術,將引導學習者結合開源硬 件逐步了解云端物聯(lián)網(wǎng)的實際運用。
興趣是學生好的老師,本方案將通過引入Blockly Games游戲的形式,在 教學初期培養(yǎng)學生對物聯(lián)網(wǎng)編程的興趣。與之同時,學生也將在寓教于樂的環(huán)境 下輕松快樂、循序漸進地掌握物聯(lián)網(wǎng)編程的邏輯觀念。
Blockly Games 是由 Google 推出的服務于代碼編程初學者的課程軟件。 Blockly Games 含有表達各種程序設計概念的游戲,例如,基本的拼圖
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(Puzzle)主要是介紹圖塊的拼接與設定方式;迷宮(Maze)則是以迷宮游戲 來表達簡單的循環(huán)與條件概念;鳥(Bird)則是進階的條件與控制教學;烏龜 (Turtle)為進階的循環(huán)概念游戲;以電影(Movie)來介紹數(shù)學方程式??偟?來說,Blockly Games通過圖形化的界面,讓學生通過由易到難的游戲關卡來快 速了解編程語言的邏輯,認識科技產(chǎn)品背后運作的規(guī)則。
通過Blockly Games的學習,學生已初步具備圖形化編程的邏輯思維能力, 這將為隨后的 Blockly 的編程學習打下堅實的基礎,學生將更為輕松地掌握各種 編程語言的思維和方法。
(二) 教材規(guī)劃特色
本方案邀請海內(nèi)外教育專家聯(lián)合編寫了“人工智能教育解決方案(云教授)” 的專用教案和教材,填補了目前本領域尚無專業(yè)化、系統(tǒng)化教學材料的空白。
云教授專用教案和教材包括以下特點:
1.建構式積木學習
基于西方先進教育理念,塑造圖式認知框架,打好生理和心理發(fā)展基礎。手 部精細動作的順利發(fā)展有利于早期腦結構和功能成熟,是個體其他能力發(fā)展的重 要基礎。從 10 歲起,學生的肌肉運動知覺開始進入快速發(fā)展期,本方案從每一 個零件的設計,到每一種組合的拼接,都充分考慮到如何以科學的方式鍛煉平鋪、 拼搭、疊高、錯位、圍合、收攏等基本技能動作,讓學生肌肉群的耐力、速度、 靈活性和協(xié)調(diào)性都能得到快速發(fā)展。
以心理學研究為基礎,建立獨具特色的建構式產(chǎn)品設計,從空間關系知覺、 視覺辨別、圖形和背景辨別、視覺填充四大層面鍛煉學生視、知、覺技能,并以 此拓展學生抽象思維和邏輯思維能力。
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2.漸進式程序設計學習
為了讓學生能夠系統(tǒng)化地學習程序設計,本方案產(chǎn)品創(chuàng)業(yè)界之先,邀請中國 一線教育機器人專家編撰循序漸進的學習教材,無論是基礎知識,還是進階應用, 都是讓學生學習得更專業(yè)、更扎實。同時,精心設置的樹狀課程結構,和引導式 課堂關聯(lián)環(huán)節(jié),能充分拓展學生發(fā)散性思維,真正實現(xiàn)創(chuàng)造力的提升。
3.云端式互動學習
借助學生程序設計學習套件,可以將自己的學習成果上傳至云端,并使用手 機或平板等移動設備,隨時隨地與家長、積木機器人合作伙伴分享學習成果。
(三) 智能積木課程
本方案規(guī)劃的智能積木產(chǎn)品,使用“S4A 智高智能積木套裝”。它是以積木 組裝(硬件)創(chuàng)作為基礎,通過使用 CPF Gigo1247A(軟件)進行程序設計及 硬件操控,可以運用本產(chǎn)品搭建出至少 40 種不同的積木模型,這些積木模型包 含飛行類、行車類、工具類、動物爬行類、機械傳動類等,非常貼切人們的實際 生活。
1247A強大的擴展性、易用性和易學性能夠使學生沉浸在機械設計、物理學 原理、傳動原理等知識概念中。
(四) 創(chuàng)客電子課程
本課程基于宏碁所研發(fā)的“云教授-物聯(lián)網(wǎng)智造套件”。套件中所提供的 Arduino Leonardo是一個微控制器板,用于PWM輸出、模擬輸入,并且可以 連接傳感器并讀取數(shù)據(jù)、控制 LED 燈開關及風扇馬達轉速或其他智能組件。 LED101 是由上下兩塊小板組成,上板主要具有白光及 RGB LED 燈功能,下板 為GPIO功能,可以接受云教授所發(fā)送的GPIO指令來控制上板的LED燈的開與 關。套件提供其它包含白光LED組件、RGBLED燈組件、光感應組件、溫度感應 組件、風扇馬達組件等硬件傳感器。
本方案的解決方案還可以拓展到更多的應用情境,例如自定義“智慧魚缸”、 “智慧花盆”,本方案希望讓復雜的物聯(lián)網(wǎng)簡單化,可以延伸到家庭,讓人人都 是創(chuàng)客,創(chuàng)新隨手可得!


