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一、機(jī)器人集成教學(xué)平臺的發(fā)展趨勢與開發(fā)思路
囿于水平和條件的限制,國內(nèi)現(xiàn)有的中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容很容易與計算機(jī)普及教育相混淆,多以計算機(jī)編程入門或簡單的機(jī)器人拆裝為主,忽略了機(jī)器人本身多學(xué)科融合的技術(shù)特點(diǎn)。
樂高機(jī)器人是一個理想的機(jī)器人教學(xué)平臺[3]。但其主要的問題是價格昂貴,在很大程度上制約了它在機(jī)器人教學(xué)實(shí)踐和創(chuàng)新活動中的普及應(yīng)用。而國內(nèi)雖然已有高校和企業(yè)從事教育機(jī)器人的研究開發(fā),對開放性和圖形化、模塊化等方面的認(rèn)識也有了長足的進(jìn)步,但實(shí)現(xiàn)方法仍多沿用的是傳統(tǒng)的嵌入式單片機(jī)開發(fā)模式[4-6]。過于注重開發(fā)過程而非應(yīng)用需求,所開發(fā)的樣機(jī)直接應(yīng)用于教學(xué)推廣存在諸多問題。
近幾年來,以智能手機(jī)、平板電腦和無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品為代表的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)及移動智能技術(shù)日新月異,應(yīng)用開發(fā)也越來越普及。這些移動智能和系統(tǒng)集成技術(shù)的迅速普及也使得教育智能機(jī)器人的集成開發(fā)有了更大的實(shí)現(xiàn)可能。
人工智能和計算機(jī)技術(shù)作為機(jī)器人科學(xué)中最為核心的部分,應(yīng)當(dāng)成為機(jī)器人普及教育中最重要的內(nèi)容。這部分主要就是靠控制器來實(shí)現(xiàn)的,一個好的機(jī)器人控制器平臺可以讓學(xué)生充分發(fā)揮想象力,將學(xué)過的數(shù)學(xué)、物理知識融會貫通,并對計算機(jī)、自動控制等知識有更深的了解。因此,我們將控制器DIY作為了機(jī)器人教學(xué)平臺的開發(fā)重點(diǎn),以充分適應(yīng)目前機(jī)器人創(chuàng)新活動現(xiàn)狀和機(jī)器人教學(xué)的多學(xué)科、多層次需求。
二、機(jī)器人集成教學(xué)平臺的開發(fā)實(shí)現(xiàn)
綜合考慮性價比、易于拆裝和開發(fā)難易度等因素,最終選擇采用了市售的無線路由器進(jìn)行改裝。通過選擇開源操作系統(tǒng)進(jìn)行固件升級和嵌入具有圖形化開發(fā)環(huán)境的控制軟件,成功開發(fā)完成了一種性價比更高、更加開放,能讓青少年學(xué)生真正自己一步步DIY開發(fā)的機(jī)器人控制器。
控制器的開發(fā)步驟如圖1所示??梢钥闯?,其完全采用了系統(tǒng)集成模式和主流的成熟產(chǎn)品,不需要進(jìn)行任何計算機(jī)語言編程或電路開發(fā),卻能全面了解與機(jī)器人相關(guān)的計算機(jī)軟、硬件及自動控制的基本知識。而且與學(xué)生平時使用智能手機(jī)和玩游戲的模式極為相近,易于掌握,學(xué)能致用。
圖1 基于無線路由器的機(jī)器人控制器DIY流程
該控制器不到名片大小,功耗僅2~3 W,很適合用于各種功能的機(jī)器人集成開發(fā)。同時,集中反映了目前機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的主流趨勢和技術(shù)特點(diǎn)(見表1)。
表1 DIY控制器的技術(shù)特點(diǎn)
控制器采用了成熟的工業(yè)控制軟件,具有直觀的圖形開發(fā)界面和豐富的模塊化控制算法,并且支持PC機(jī)離線組態(tài)和控制器的虛擬仿真。這樣學(xué)生在完成控制器DIY之后,即可采用該控制器進(jìn)行機(jī)器人功能的設(shè)計開發(fā),與單純采用虛擬教學(xué)軟件的方式相比[7],更加直觀,所學(xué)知識面更廣,動手實(shí)踐效果更好。
由于控制器DIY成本很低,因此學(xué)校或科技活動中心只需配置少量的樂高機(jī)器人或與Arduino等價廉物美的開源電子原型產(chǎn)品組合在一起,即可構(gòu)成不同性價比和側(cè)重點(diǎn)的集成教學(xué)平臺。
三、結(jié)束語
我們結(jié)合目前我國機(jī)器人教學(xué)活動的現(xiàn)狀,開發(fā)完成了一個能夠充分適應(yīng)不同類型和多層次機(jī)器人教學(xué)創(chuàng)新活動的機(jī)器人教學(xué)控制器。與國內(nèi)常見模式相比,簡化了開發(fā)過程,更加注重實(shí)用性。采用模塊化、圖形化和虛擬化等先進(jìn)教學(xué)手段降低了機(jī)器人教學(xué)的入門難度。同時充分利用現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和移動智能技術(shù)迅速發(fā)展所帶來的便利條件,符合機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的趨勢和技術(shù)特點(diǎn),也大大降低了推廣應(yīng)用成本。更為重要的是,DIY模式能使更多的學(xué)生全面加深對機(jī)器人核心知識的認(rèn)識,進(jìn)而激發(fā)他們學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性。
參考文獻(xiàn)
[1] 鄭劍春,李甫成.LabVIEW與機(jī)器人科技創(chuàng)新活動[M].北京:清華大學(xué)出版社,2012.
[2] 張國民,張劍平.我國基礎(chǔ)教育中機(jī)器人教育的現(xiàn)狀與對策研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2008(5):98-100.
[3] 鄭清春,武剛,郝麗芳.基于樂高機(jī)器人系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計實(shí)驗室開放實(shí)踐探索[J].實(shí)驗室研究與探索,2008(10): 27-28,44.
[4] 陳學(xué)鋒.教學(xué)型移動機(jī)器人嵌入式控制開發(fā)平臺設(shè)計[D].南京:南京航空航天大學(xué),2005.
[5] 殷樹明.基于圖形化設(shè)計的教育機(jī)器人開發(fā)平臺[D].蘇州:蘇州大學(xué),2008.
[6] 朱勇勇.開放式教學(xué)機(jī)器人運(yùn)動控制器設(shè)計[D].上海:上海交通大學(xué),2007.
進(jìn)展和趨勢
1.在推進(jìn)素質(zhì)教育方面的成效顯著
機(jī)器人教育作為一種全新的教育教學(xué)實(shí)踐,正受到許多學(xué)校的重視和關(guān)注。筆者從2005年開始接觸機(jī)器人教育至今,切身感受到了這一變化。積極參加機(jī)器人項目的學(xué)生都有一個顯著特點(diǎn):良好的表達(dá)能力、強(qiáng)烈的挑戰(zhàn)精神和競爭意識。這些孩子學(xué)習(xí)成績優(yōu)異,在學(xué)校的各項活動中表現(xiàn)出眾,具有很強(qiáng)的綜合素質(zhì)。筆者在與一些校長的交流中發(fā)現(xiàn),這些學(xué)生的優(yōu)異表現(xiàn),在很大程度上影響了一所學(xué)校對機(jī)器人教育、素質(zhì)教育的認(rèn)知深度。
2.在硬件建設(shè)、教材建設(shè)和師資建設(shè)上不斷完善
機(jī)器人教育的硬件環(huán)境包括活動室、調(diào)試場地、相關(guān)電子設(shè)備及器材等,軟件主要有機(jī)器人教材、課外教學(xué)資源、教學(xué)策略和教學(xué)方法等。幾年來,我國中小學(xué)機(jī)器人教育在硬件建設(shè)、教材建設(shè)和師資建設(shè)等方面有了長足發(fā)展。尤其近5年來,陜西省建有機(jī)器人實(shí)驗室的中小學(xué)校從5所增加到近50所。陜西省教育廳組織了多期中小學(xué)機(jī)器人輔導(dǎo)教師培訓(xùn)班,培養(yǎng)了一支機(jī)器人教育骨干教師隊伍。
3.各級各類競賽活動廣泛開展
幾年來,參與各級各類機(jī)器人競賽的學(xué)校和學(xué)生人數(shù)逐年增多,參與范圍逐年擴(kuò)大。以全國中小學(xué)生電腦制作活動陜西省機(jī)器人競賽選拔賽為例,5年來,陜西省累計有130多所學(xué)校的近1500名學(xué)生參加,參賽項目逐年增多,覆蓋區(qū)域逐年擴(kuò)大,而且機(jī)器人教育不再局限于城市學(xué)校,已向全省農(nóng)村學(xué)校發(fā)展。
4.校外教育初具規(guī)模
以陜西省為例,目前機(jī)器人校外教育主要有兩種形式:第一種是政府投入的校外教育,從2006年開始由省教育廳牽頭,為全省各縣區(qū)的校外活動中心配備教育機(jī)器人,已裝備50多個縣區(qū);第二種是由民間資本運(yùn)營的校外培訓(xùn)機(jī)構(gòu),目前主要集中在西安市,較有影響的校外培訓(xùn)機(jī)構(gòu)有5家。這些培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的最大優(yōu)勢是:有課程體系、有專業(yè)教師(部分培訓(xùn)教師由省內(nèi)外有一定影響的機(jī)器人輔導(dǎo)教師兼任)。同時,他們的經(jīng)費(fèi)有保障(民間資本投資)、投入有計劃,使機(jī)器人創(chuàng)新教育的持續(xù)發(fā)展得以保證。
5.研究探索有了一定發(fā)展
在中國期刊全文數(shù)據(jù)庫中以“機(jī)器人教育”、“機(jī)器人教學(xué)”、“機(jī)器人競賽”為關(guān)鍵詞,以“主題”為搜索范圍,時間范圍為2005年~2009年進(jìn)行檢索。
雖然中小學(xué)機(jī)器人教育方面的研究探索進(jìn)展較慢,但正受到越來越多的關(guān)注?!笆晃濉比珖逃夹g(shù)研究規(guī)劃首次將《普通中學(xué)開設(shè)智能機(jī)器人課程的實(shí)踐研究》作為專項課題單列,全國有近20所學(xué)校申報并結(jié)題。
綜上所述,我們可以得出這樣的結(jié)論:中小學(xué)機(jī)器人教育已經(jīng)步入了發(fā)展的快車道,在學(xué)校理念、環(huán)境建設(shè)、師資建設(shè)、競賽活動以及社會氛圍等方面已經(jīng)具備了一定基礎(chǔ),其發(fā)展趨勢十分明晰,那就是向課堂化教學(xué)發(fā)展、向?qū)W校常規(guī)教育教學(xué)發(fā)展,并在此基礎(chǔ)上,在社會范圍內(nèi)向個性化教育發(fā)展、向社區(qū)化教育發(fā)展。
問題及原因
1.教育行政部門的激勵機(jī)制不夠完善
雖然機(jī)器人教育已經(jīng)得到了國家的高度重視,也形成了良好的社會效應(yīng),但總體而言,教育行政部門的引導(dǎo)作用還不夠顯著,尤其是教育部和各省級教育行政部門還沒有出臺切實(shí)可行的機(jī)器人教育推動辦法。市、縣級教育行政部門缺少國家和省級教育部門的政策支持,在活動資金方面舉步維艱,往往處于心有余而力不足的被動局面。
2.課程標(biāo)準(zhǔn)和評價機(jī)制缺失,機(jī)器人教學(xué)難以走進(jìn)課堂
教育部于2003年頒布的《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗)》首次在“通用技術(shù)”科目中設(shè)立了“簡易機(jī)器人制作”這一選修模塊,并在“信息技術(shù)”科目中也以選修的形式設(shè)立了“人工智能初步”模塊。雖然這一舉措在課程標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)上算是邁出了第一步,但幾年過去了,國家一直沒有對機(jī)器人課程或人工智能課程做進(jìn)一步的完善和修改,尤其是沒有將機(jī)器人課程列入考試范圍,學(xué)校開展機(jī)器人教育既缺少明確的課程大綱指導(dǎo),也缺少必要的考試評價機(jī)制,極大地制約著機(jī)器人課堂教學(xué)的開展。
3.沒有統(tǒng)一的機(jī)器人教材,機(jī)器人產(chǎn)品各自為政
國家課程標(biāo)準(zhǔn)的缺失和地方課程的滯后,導(dǎo)致機(jī)器人教育缺少統(tǒng)一的教材支持。目前使用的機(jī)器人教材大多都由機(jī)器人廠家提供。由于此類教材的編寫過程缺乏科學(xué)規(guī)劃和教育工作者的參與,沒有明確的教學(xué)目標(biāo),更像是“產(chǎn)品說明書”或“產(chǎn)品用戶指南”,在實(shí)際教學(xué)中難以發(fā)揮作用。國家課程標(biāo)準(zhǔn)的缺失也導(dǎo)致市場上的機(jī)器人產(chǎn)品缺少統(tǒng)一規(guī)范,生產(chǎn)廠家十分繁雜,且自成體系、互不兼容,開放共享程度很低。尤為重要的是,在投入生產(chǎn)前,對這些產(chǎn)品的論證沒有教育工作者的參與,換言之,這樣的機(jī)器人產(chǎn)品沒有教育理念的支持,嚴(yán)重降低了其教育價值。
4.機(jī)器人競賽的價值導(dǎo)向存在誤區(qū)
機(jī)器人競賽是普及機(jī)器人教育的重要途徑。機(jī)器人競賽是一種任務(wù)設(shè)計導(dǎo)向的教育活動,其根本目的是教育。由于目前機(jī)器人教育沒有相應(yīng)的考試評價機(jī)制,機(jī)器人競賽成了唯一的“顯性”測評手段,機(jī)器人教育的“投入產(chǎn)出效益”很大程度上只能通過競賽來體現(xiàn)。這直接影響了機(jī)器人競賽的價值取向――教育價值淡化,競賽成績高于一切。這導(dǎo)致機(jī)器人競賽存在商業(yè)化運(yùn)作傾向,學(xué)生自主設(shè)計的程度降低,比賽中也經(jīng)常見到惡性競爭現(xiàn)象。
對策與建議
1.教育部門在機(jī)制建設(shè)、政策完善和課程標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)方面應(yīng)切實(shí)發(fā)揮作用
教育部門要制訂明確的機(jī)器人教育發(fā)展規(guī)劃,在課程體系建設(shè)、考試評價和激勵機(jī)制等方面加以保障。從目前來看,課程標(biāo)準(zhǔn)和評價激勵措施的制定已經(jīng)刻不容緩。課程標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)器人教育發(fā)展的風(fēng)向標(biāo),直接決定著教材開發(fā)、師資建設(shè)的進(jìn)度,其重要意義不言自明。評價激勵措施對剛剛走上發(fā)展快車道的機(jī)器人教育更為重要,完善評價激勵措施不僅是對學(xué)校和教師勞動成果的尊重,也是不可或缺的行政推動舉措。筆者呼吁政府和教育行政部門盡快出臺相關(guān)評價激勵政策,將機(jī)器人教育納入中考范圍,提高學(xué)校和教師的積極性,使機(jī)器人教育常規(guī)化、普及化。
2.積極建設(shè)、開發(fā)校本課程或校本教材
在三級課程體系下,校本課程的開發(fā)能夠有效地實(shí)現(xiàn)機(jī)器人教育的價值。各學(xué)校應(yīng)該根據(jù)實(shí)際,在合理選擇機(jī)器人產(chǎn)品的同時,盡量學(xué)內(nèi)容,逐步對機(jī)器人教材進(jìn)行二次開發(fā),將其轉(zhuǎn)化為適合學(xué)校機(jī)器人教學(xué)實(shí)際的校本教材,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)校本課程。陜西省西安高級中學(xué)在多年開展機(jī)器人教學(xué)的基礎(chǔ)上,開發(fā)了校本教材《智能機(jī)器人》,并建設(shè)了與之配套的《機(jī)器人教育網(wǎng)》;西安交通大學(xué)附屬小學(xué)也建設(shè)了校本教材。這兩所學(xué)校的校本教材既能用于常規(guī)教學(xué),也是學(xué)生課外學(xué)習(xí)的優(yōu)秀資源,為中小學(xué)機(jī)器人校本課程建設(shè)做出了有益探索。
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3.加大機(jī)器人教師隊伍建設(shè)力度
機(jī)器人教育的深入發(fā)展離不開教師隊伍的建設(shè),教師隊伍建設(shè)離不開多層次的教師培訓(xùn)。一般來說,培訓(xùn)分為骨干培訓(xùn)與全員培訓(xùn)。骨干培訓(xùn)由省、市教育部門組織,全員培訓(xùn)則由縣、區(qū)教育部門組織,也包括各學(xué)校的校本培訓(xùn)。我們應(yīng)將骨干培訓(xùn)與全員培訓(xùn)相結(jié)合、集中培訓(xùn)與日常學(xué)習(xí)實(shí)踐相結(jié)合,重點(diǎn)從教育思想、教學(xué)理念和技術(shù)素養(yǎng)幾個方面實(shí)現(xiàn)師資培養(yǎng)的突破。各學(xué)校要保持機(jī)器人研究團(tuán)隊(包括機(jī)器人輔導(dǎo)教師和學(xué)生)的梯度發(fā)展,保證高質(zhì)量的研究團(tuán)隊和充足的研究時間,不斷為機(jī)器人教育注入活力。
4.不斷完善環(huán)境建設(shè)
環(huán)境建設(shè)是開展機(jī)器人教育的前提和基礎(chǔ)。各學(xué)校要加大投入,因地制宜,積極建設(shè)機(jī)器人實(shí)驗室,不斷完善硬件環(huán)境建設(shè),為機(jī)器人教育的開展創(chuàng)造條件。同時,各級政府也要在環(huán)境建設(shè)方面對學(xué)校給予支持。
5.處理好機(jī)器人競賽與普及教育的關(guān)系
機(jī)器人競賽的根本價值是其教育價值,競賽是手段,而不是目的。在積極參加競賽的同時,更要注意大面積地對學(xué)生進(jìn)行普及教育,實(shí)現(xiàn)競賽與普及教學(xué)相互依存、相互促進(jìn),避免機(jī)器人教育走入“競賽至上”的誤區(qū)。這要求我們,一方面要合理利用資源,學(xué)校可將競賽機(jī)器人和教學(xué)機(jī)器人分開使用,還可以使用機(jī)器人模擬系統(tǒng)或者自主研發(fā)一些適合學(xué)生動手制作的簡易機(jī)器人,解決競賽機(jī)器人數(shù)量有限導(dǎo)致的“小眾化”問題;另一方面,要積極開發(fā)課外學(xué)習(xí)資源,為大多數(shù)學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的平臺,提高學(xué)生的機(jī)器人素養(yǎng)。
任何新事物的發(fā)展和成長都是長期、動態(tài)的過程,機(jī)器人教育也是如此。中小學(xué)機(jī)器人教育的發(fā)展不僅受社會經(jīng)濟(jì)條件的制約(資金投入、硬件建設(shè)等),更與全社會的教育價值觀(應(yīng)試教育為主的教育體制)和教育發(fā)展的自身規(guī)律(自適應(yīng)性和自為性)緊密相關(guān)。目前來看,盡快形成切合實(shí)際的、具有指導(dǎo)意義的機(jī)器人課程大綱是當(dāng)務(wù)之急。
參考文獻(xiàn)
[1]彭紹東.論機(jī)器人教育(上)[J].電化教育研究,2002(6):3-7.
[2]葛文雙,傅鋼善等.我國中小學(xué)機(jī)器人教育發(fā)展中的問題分析[J].中國教育信息化,2008(8):4-7.
[3]中央電化教育館.“十一五”全國教育技術(shù)研究規(guī)劃[EB/OL].ncet.省略.
[4]張劍平,等.機(jī)器人教育:現(xiàn)狀、問題與推進(jìn)策略[J].中國電化教育,2006(12):65-68.
關(guān)鍵詞:新時期;電子信息技術(shù);應(yīng)用;安全性;應(yīng)用前景
中圖分類號:TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)03-0029-02
隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國的計算機(jī)信息技術(shù)取得了較好的成績。計算機(jī)作為新時期信息的主要載體和工具,其在我國國民經(jīng)濟(jì)以及人民生活中具有舉足輕重的作用。計算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展對促進(jìn)社會發(fā)展,提高居民生活水平等發(fā)揮著巨大的作用。
1新時期下計算機(jī)電子信息技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1 計算機(jī)用戶的數(shù)量不斷攀升
計算機(jī)電子信息技術(shù)是否受歡迎主要以用戶的數(shù)量為參考標(biāo)準(zhǔn)。新時期下,計算機(jī)用戶數(shù)量以及高端用戶呈現(xiàn)出不斷攀升的趨勢[1]。計算機(jī)電子信息技術(shù)的蓬勃興起主要有以下三個方面的原因:1、計算機(jī)的普及作用。長期以來,我國倡導(dǎo)計算機(jī)普及教育,大多數(shù)城市已從小學(xué)生群體開始抓計算機(jī)教育。隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高,農(nóng)村小學(xué)教育也開設(shè)了計算機(jī)課程。計算機(jī)教育的普及擴(kuò)大了計算機(jī)電子信息技術(shù)的輻射范圍。2、現(xiàn)今,電子產(chǎn)品處處影響著人們的生活、學(xué)習(xí)、工作。電子產(chǎn)品種類多、數(shù)量大、更新速度快,商家通常采用降價的方式以提高自身核心競爭力,進(jìn)而搶奪電子市場。其中,相較其他電子產(chǎn)品,電腦的降價空間最大。此外,電腦品牌多、優(yōu)惠多,成為老百姓必備的家電之一,從而促進(jìn)了電腦的普及。3、當(dāng)前的信息化時代,社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,人民生活水平普遍提高。方便、快捷、實(shí)用的計算機(jī)電子信息技術(shù)能夠滿足社會發(fā)展以及人們生活日益增長的需求??傊?,計算機(jī)電子信息技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢,使其備受廣大用戶青睞。
1.2 新時期下計算機(jī)電子信息技術(shù)的應(yīng)用
新時期下,計算機(jī)電子信息技術(shù)得到廣泛地運(yùn)用,其主要體現(xiàn)在云計算、大數(shù)據(jù)、O2O模式、平臺整合等四個方面。
1)云計算
新時期下,云計算得到了廣泛的應(yīng)用。相較以往的信息技術(shù),云計算減少了用戶終端的承載負(fù)荷,提高了用戶終端的使用效率。云計算是一種商業(yè)計算模型,其將計算任務(wù)分布在大量計算機(jī)構(gòu)成的資源池上,使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計算力、存儲空間和信息服務(wù)。云計算,是分布式處理、并行處理、網(wǎng)格計算的發(fā)展,或者說是這些計算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)。云計算是計算機(jī)的巨大革新,其賦予了計算能力使用價值,用戶通過購買(支付價值)來獲取去使用其的權(quán)利。當(dāng)然,云計算有別于商品,其主要是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)摹?/p>
2)大數(shù)據(jù)
科技發(fā)達(dá),信息流通,人們之間的交流越來越密切,生活也越來越方便,大數(shù)據(jù)就是高科技時代下的產(chǎn)物。新時期下,計算機(jī)電子信息技術(shù)加強(qiáng)了收集、處理用戶信息的能力。大數(shù)據(jù)可以將用戶的體驗細(xì)節(jié)完整的保存下來,其主要包括用戶使用時間、地點(diǎn)、做了哪些事等多方面的內(nèi)容。相關(guān)科研單位可以根據(jù)這些數(shù)據(jù),分析探究用戶的使用心理、習(xí)慣等,在研發(fā)層面取得實(shí)質(zhì)性的突破。
3)O2O模式
O2O是Online To Offline的簡稱,是指將線下的商務(wù)機(jī)會與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合,讓互聯(lián)網(wǎng)成為線下交易的平臺[2]。O2O模式的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)“三贏”:對本地商家來說,O2O模式要求消費(fèi)者網(wǎng)站支付,支付信息會成為商家了解消費(fèi)者購物信息的渠道,方便商家對消費(fèi)者購買數(shù)據(jù)的搜集,進(jìn)而達(dá)成精準(zhǔn)營銷的目的,更好地維護(hù)并拓展客戶。此外,O2O模式在一定程度上降低了商家對店鋪位置的依賴,減少了租金方面的支出。對消費(fèi)者而言,O2O提供豐富、全面、及時的商家折扣信息,能夠快捷篩選并訂購適宜的商品或服務(wù),且價格實(shí)惠。對服務(wù)提供商來說,O2O模式可帶來大規(guī)模高黏度的消費(fèi)者,進(jìn)而能爭取到更多的商家資源,掌握龐大的消費(fèi)者數(shù)據(jù)資源,且本地化程度較高的垂直網(wǎng)站借助O2O模式還能為商家提供其他增值服務(wù)。
4)平臺整合
移動技術(shù)的發(fā)展對計算機(jī)電子信息技術(shù)產(chǎn)生了巨大的影響。其中,移動終端平臺的面世,引發(fā)了計算機(jī)電子信息技術(shù)平臺的整合。整合平臺后用戶可以體驗到“一平臺操作,多平臺分享”的樂趣,進(jìn)而加快了信息的傳播,提高用戶的工作效率。
2 新時期下計算機(jī)電子信息技術(shù)的安全性
2.1 新時期下計算機(jī)電子信息技術(shù)的安全隱患
1)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的安全隱患
安全漏洞是指受限制的計算機(jī)、組件、應(yīng)用程序或其他聯(lián)機(jī)資源的無意中留下的不受保護(hù)的入口點(diǎn)。電腦上存在很多的軟件、操作系統(tǒng),其中絕大多數(shù)都對網(wǎng)絡(luò)有一定的危險性。如果使用不當(dāng),極有可能造成大面積的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)癱瘓,影響用戶的正常使用[3]。例如:代碼注入,會話固定:這是一種會話攻擊,通過該漏洞攻擊者可以劫持一個有效的用戶會話;路徑訪問:該漏洞旨在訪問儲存在網(wǎng)頁文件外的文件或者目錄;弱密碼:字符少、數(shù)字長度短以及缺少特殊符號;硬編碼加密密鑰:提供一種虛假的安全感。
2)硬件設(shè)施配置不科學(xué)的安全隱患
計算機(jī)硬件是某些物理裝置的總稱,其主要包括電子、機(jī)械、光電元件等。硬件是計算機(jī)的重要組成部分,其以有機(jī)整體的形式為計算機(jī)系統(tǒng)、計算機(jī)軟件正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供必要的服務(wù)。對于硬件設(shè)施的配置,要循科學(xué)、合理的原則,才能避免顯卡、中央處理器等出現(xiàn)安全隱患。提高配套硬件的使用、安全性能,確保用戶的資料、信息等得到保護(hù)。
3)人為方面的安全隱患
人為因素是指人的行為或使命對一特定系統(tǒng)的正確功能或成功性能的不良影響。在計算機(jī)電子信息技術(shù)中,人為方面的安全隱患主要有:人為使系統(tǒng)出現(xiàn)故障或發(fā)生機(jī)能不良事件;人為地泄露用戶信息資料等。例如:日常生活中,筆者會經(jīng)常收到一些陌生的短信,電話等,而且還遇到QQ、文件方案被盜等事情。這都是信息缺乏安全保護(hù)的表現(xiàn)。
2.2 新時期下提高計算機(jī)電子信息技術(shù)的安全性的策略
1)增強(qiáng)防火墻技術(shù)
防火墻指的是一個由軟件和硬件設(shè)備組合而成、在內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)之間、專用網(wǎng)與公共網(wǎng)之間的界面上構(gòu)造的保護(hù)屏障;是一個位于計算機(jī)和它所連接的網(wǎng)絡(luò)之間的軟件或硬件。防火墻具備只有符合安全策略的數(shù)據(jù)流才能通過防火墻,非常強(qiáng)的抗攻擊免疫力,細(xì)致的防護(hù)能力,阻斷能力等特性,其能夠有效地保護(hù)計算機(jī)。但是,防火墻的保護(hù)功能受限制,其對內(nèi)部攻擊、有毒文件輸送等毫無抵御作用。
2)加強(qiáng)病毒防范技術(shù)
計算機(jī)病毒同人體內(nèi)的攜帶的病毒不同,其是一種指令、程序代碼,給計算機(jī)的運(yùn)行帶來了嚴(yán)重的負(fù)面影響。計算機(jī)病毒異常獨(dú)特,其主要有傳播性、感染性、表現(xiàn)性等特性。由于計算機(jī)病毒的特性,一旦遭受計算機(jī)病毒,將會對電腦系統(tǒng)造成不可預(yù)計的破壞,且不容易清除。因此,加強(qiáng)病毒防范技術(shù)極其必要。深入了解、研究計算機(jī)病毒,并對癥下藥,從根本上阻斷、消除計算機(jī)病毒的入侵,從而提升計算機(jī)系統(tǒng)的安全性。
3)設(shè)立身份驗證技術(shù)
為確保用戶的資料、信息等隱私的安全性,計算機(jī)可采取驗證身份的方式對其進(jìn)行保護(hù)。有效地身份驗證技術(shù),對改善用戶資料丟失,被盜用、篡改的現(xiàn)狀頗有裨益。對用戶進(jìn)行身份驗證,主要包括身份證、面部特征、手掌特征、虹膜掃描識別或指紋識等方式。通過驗證用戶身份,可以有效地提高網(wǎng)絡(luò)使用的安全性。
4)簽訂安全協(xié)議
安全協(xié)議,旨在確保網(wǎng)絡(luò)用戶的使用安全,其主要通過密碼學(xué)來完成協(xié)議簽訂。密碼學(xué)在網(wǎng)絡(luò)安全中扮演著重要的角色,對保護(hù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮著巨大的作用。
安全協(xié)議的存在,對加強(qiáng)用戶的思想道德建設(shè)十分有益。
3新時期下計算機(jī)電子信息技術(shù)的應(yīng)用前景
1)巨型化
計算機(jī)電子信息技術(shù)具有極高的運(yùn)算速度、大容量的存儲空間、更加強(qiáng)大和完善的功能,將來主要用于航空航天、軍事、氣象、人工智能、生物工程等學(xué)科領(lǐng)域。
2)微型化
隨著計算機(jī)的不斷發(fā)展,計算機(jī)微型化成為市場走向。第一塊微處理器芯片的產(chǎn)生標(biāo)志著計算機(jī)開始邁入微型化時代。計算機(jī)芯片集成度的高低關(guān)系著計算機(jī)的功能、微型化進(jìn)程,其越高,表明計算的使用性能越強(qiáng)大。芯片的微型化,推動了計算機(jī)的微型化,拓寬了計算機(jī)的應(yīng)用范圍。
3)網(wǎng)絡(luò)化
計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的深入發(fā)展,其不斷滿足政府、學(xué)校、企業(yè)、科研等領(lǐng)域?qū)﹄娮有畔⒓夹g(shù)的各種需求。同時,網(wǎng)絡(luò)概念亦被廣大網(wǎng)絡(luò)用戶熟知。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將不同地理位置上具有獨(dú)立功能的不同計算機(jī)通過通信設(shè)備和傳輸介質(zhì)互連起來,在通信軟件的支持下,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的計算機(jī)之間共享資源、交換信息、協(xié)同工作[5]。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大的影響。此外,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展水平對國家的現(xiàn)代化發(fā)展具有重要的參考價值。
4)智能化
智能化,即使計算機(jī)如人類一樣開展智力活動,主要包括學(xué)習(xí)、感知、判斷、推理等。智能化形勢下,計算機(jī)可以通過語言與人類自然交流,實(shí)現(xiàn)了人機(jī)的良性互動。此外,其可以利用已有的和不斷學(xué)習(xí)到的知識,進(jìn)行思維、聯(lián)想、推理,并得出結(jié)論,能解決復(fù)雜問題,具有匯集記憶、檢索有關(guān)知識的能力。
4 結(jié)束語
新時期下,計算機(jī)電子信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新、突破,給人類社會帶來了巨大的收益。其不僅促進(jìn)了社會經(jīng)濟(jì)的高效改革、發(fā)展,而且改善了人民的生活。優(yōu)化計算機(jī)電子信息技術(shù)體系,對我國實(shí)現(xiàn)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)具有重大意義。希冀,通過科研人員的不懈努力,未來的計算機(jī)電子信息技術(shù)能夠取得更驕人的成績,進(jìn)而為廣大計算機(jī)用戶創(chuàng)造優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
參考文獻(xiàn):
[1] 胡海英.新時期計算機(jī)技術(shù)的改革與應(yīng)用[J]. 電子技術(shù)與軟件工程,2014(5):171.
[2] 范偉.淺論新時期計算機(jī)軟件開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].計算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2014(13):80-82.
[3] 姚新迎.新時期計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)研究[J].硅谷,2013(22):166.
1981年,在瑞士召開了第三次世界計算機(jī)教育大會,由于受原蘇聯(lián)學(xué)者伊爾肖夫“計算機(jī)程序設(shè)計是第二文化”的觀點(diǎn)的影響,我國的五所大學(xué)附中和華夏基金會支持的試驗學(xué)校在高中以選修課的形式開展信息科技課程試驗,從此拉開了我國中小學(xué)計算機(jī)教育的序幕。1983年,當(dāng)時的教育部主持召開了“全國中學(xué)計算機(jī)試驗工作會議”,制訂了高中計算機(jī)選修課的數(shù)學(xué)大綱,其中規(guī)定計算機(jī)選修課的內(nèi)容和目的為:(1)初步了解計算機(jī)的基本工作原理和對人類社會的影響;(2)掌握基本的Basic語言并初步具備讀、寫程序和上機(jī)調(diào)試的能力;(3)初步培養(yǎng)邏輯思維和分析問題與解決問題的能力。其課時規(guī)定為45 60小時,其中要求至少要有1/3的課時保證上機(jī)操作。
第二個階段(1986-1991)
1986年,國家教委召開了“第三次全國中學(xué)計算機(jī)教育工作會議”。本次會議由于受1985年在美國召開的第四次世界計算機(jī)教育大會上的“工具論”觀點(diǎn)的影響,在1983年制訂的教學(xué)大綱中增加了三個應(yīng)用軟件的內(nèi)容,如字處理、數(shù)據(jù)庫和電子表格,課程的目的也相應(yīng)地包括了計算機(jī)的應(yīng)用。對這些應(yīng)用軟件,各地可根據(jù)自身的師資、設(shè)備條件選用,不作統(tǒng)一要求。
第三個階段( 1991-1997)
1991年10月,國家教委召開了“第四次全國中小學(xué)計算機(jī)教育工作會議”。這次會議是我國中小學(xué)計算機(jī)教育發(fā)展中的一個重要的里程碑。國家教委非常重視中小學(xué)計算機(jī)教育,并成立了“中小學(xué)計算機(jī)教育領(lǐng)導(dǎo)小組”,頒發(fā)了“關(guān)于加強(qiáng)中小學(xué)計算機(jī)教育的幾點(diǎn)意見”的綱領(lǐng)性文件。整個社會也開始重視計算機(jī)普及教育,為學(xué)校開展計算機(jī)教育提供了良好的社會環(huán)境。
第四階段(1997至今)
《中小學(xué)信息科技課程指導(dǎo)綱要》雖然是1994年才頒發(fā),但事實(shí)上是在1991年開始制訂的,并以“征求意見稿”的方式向各地,實(shí)際上到1997年已實(shí)施五六年了。這期間,計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已有了很大的變化,在保留計算機(jī)學(xué)科的一些相對穩(wěn)定的教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,為適應(yīng)計算機(jī)技術(shù)新的發(fā)展和應(yīng)用,對“指導(dǎo)綱要”做一些修改和調(diào)整是非常必要的,譬如增加一些新的教學(xué)內(nèi)容,如Windows、網(wǎng)絡(luò)通信、多媒體、常用工具軟件等,對有些教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求如程序設(shè)計語言模塊、計算機(jī)在現(xiàn)代社會中的應(yīng)用和對人類社會的影響模塊以及對整個指導(dǎo)綱要的結(jié)構(gòu)也需要做些修改和調(diào)整。所以,根據(jù)這種要求,我們起草制定了《中小學(xué)信息科技課程指導(dǎo)綱要(修訂稿)》(下稱“修訂稿”)。在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上,已通過國家教委中小學(xué)教材審定委員會中小學(xué)計算機(jī)學(xué)科審查委員會的審議,并于1997年10月由國家教委正式頒發(fā),在1998年秋季正式實(shí)施。
以上為王相東的劃分。筆者認(rèn)為,目前可以修正為第四階段到21世紀(jì)初為止。2007年,我國香港、臺灣地區(qū)開始推廣以Saatch為標(biāo)志的積木塊程序設(shè)計,可惜大陸地區(qū)從何時開始,筆者多方查詢,目前還沒掌握,但可以肯定不會早于2007年,筆者認(rèn)為由此開始了第五階段。
21世紀(jì)之初,中學(xué)信息課主要教軟件的使用。15年過去了,筆者的看法漸漸改變了,越來越同意應(yīng)該教算法與程序設(shè)計。筆者認(rèn)為,目前上海的信息科技教材已經(jīng)完全不適應(yīng)現(xiàn)在的教學(xué)要求與學(xué)生實(shí)際情況了。學(xué)生根本不愛學(xué)、不愿學(xué)信息科技教材的內(nèi)容。
以下是筆者認(rèn)為目前所存在的主要問題。
第一是由于信息科技課程不是高考科目,部分學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)對信息科技課程認(rèn)識不高,重視不夠,信息科技課程在中小學(xué)課程體系中的地位和課時都難于得到保證。
第二是師資水平、設(shè)備條件和思想觀念的限制,部分計算機(jī)教材和數(shù)學(xué)內(nèi)容過于陳舊,所編寫的教材幾年不改、不變,跟不上計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。
第三是師資問題。據(jù)筆者所知,信息科技教師大部分是其他學(xué)科教師轉(zhuǎn)行過來的,或者還兼任其他學(xué)科教學(xué)或任務(wù)。甚至有學(xué)校提出,只要通過全國計算機(jī)等級考試者,均能應(yīng)聘成為學(xué)校信息科技教師。筆者在工作實(shí)踐中,更有教師當(dāng)面對我說:“信息科技學(xué)科沒有什么難度,我都可以教,而你卻不能教我的學(xué)科!”我相信這不是筆者個人遇到過的問題,大部分信息科技教師都遇到過,這不能不成為我們這科教師的悲哀!
第四是信息科技課程定位不清晰。從我國信息科技教學(xué)發(fā)展來看,一開始是基礎(chǔ)學(xué)科,后來慢慢變成了“工具”學(xué)科。我們教授的主要任務(wù)是為其他學(xué)科服務(wù),甚至于教師本身都在為本該后勤完成的維修工作疲于奔命。
從當(dāng)初我國停止以Basic語言教學(xué)過渡到以日常操作軟件為主,筆者認(rèn)為主要問題在于Basic語言跟不上時代的發(fā)展。1995年,聯(lián)合國UNDP首席教育技術(shù)專家艾倫先生經(jīng)過對我國中小學(xué)計算機(jī)課程的考察,提出一個嚴(yán)重警告:應(yīng)盡快終止Basic程序設(shè)計語言的教學(xué),自此以后,計算機(jī)學(xué)科“工具論”就完全占據(jù)上風(fēng),我國計算機(jī)課程完全變成服務(wù)于其他學(xué)科學(xué)習(xí)的工具學(xué)科。
欣喜的是,以Scratch為代表的圖形化、積木式為代表的程序設(shè)計語言橫空出世,震撼了筆者。
Scratch程序設(shè)計語言是一個比較完整的體系(目前已經(jīng)有SaatchJr的1SO版本,如圖1)。
從Scratd1衍生出了其他軟件,比如Appinventor(如圖2),S4a(Scratch forarduino)(如圖3)。
甚至http//codeorg/開發(fā)了編程一小時的在線編程系統(tǒng)。
筆者在預(yù)備年級4個班級做過測試,大部分學(xué)生反映比上信息科技教材內(nèi)容有趣得多。最快的一位學(xué)生只用了20分鐘就完成了20關(guān)測試!這是很令人驚訝的—個成績!
很明顯,這一關(guān)出現(xiàn)了循環(huán)的嵌套(如圖4),但有趣的是,編程一小時根本沒有提到循環(huán)嵌套的概念,潛移默化中讓學(xué)生自己體會到了。
此關(guān)使用割圓法,使用直線構(gòu)造出了—個標(biāo)準(zhǔn)的圓形(如圖5),無形中讓學(xué)生體會了極限的概念。
此關(guān)居然還出現(xiàn)了分形(如圖6),當(dāng)然分形是作為一個預(yù)設(shè)過程體現(xiàn)的,無需學(xué)生確實(shí)了解分形的概念。
由于編程一小時網(wǎng)站的關(guān)卡實(shí)際上可以認(rèn)為是偽代碼,部分偽代碼已經(jīng)列出,學(xué)生只需要把關(guān)鍵代碼填八即可,故難度其實(shí)是降低了。由此筆者還做了實(shí)驗,以圖7為倒,讓學(xué)生在Scratch中完整、獨(dú)立拼接代碼塊,以模擬出編程一小時所呈現(xiàn)的效果。實(shí)驗效果很積極,有超過60%的學(xué)生在10分鐘內(nèi)獨(dú)立完成了。剩下40%的學(xué)生在25分鐘內(nèi)全部完成。
以上小測試可以證明:只要教材內(nèi)容合適,預(yù)備年級同樣可以完成基本的程序設(shè)計。
筆者建議,上海中小學(xué)信息科技課程可做如下修改。
1.明確信息科技學(xué)科定位
目前,以上海教師業(yè)務(wù)素質(zhì)來說,絕大部分教師均具有本科以上學(xué)歷,具有相應(yīng)職稱,具有基本的Office辦公軟件操作技能。以上海大部分學(xué)校教師使用計算機(jī)輔助教學(xué)的情況來說,小學(xué)及初中信息科技部分的一些操作完全是其他學(xué)科主動整合信息科技基本操作的部分。比如Word漢字輸入部分由小學(xué)語文教師啟蒙,但練習(xí)部分學(xué)生日常生活部分自行練習(xí)。Powerpoint部分由其他學(xué)科教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容完成簡單的展示操作,一般的幻燈片操作技巧大學(xué)本科畢業(yè)生完全掌握。信息科技課程教授的內(nèi)容應(yīng)該是區(qū)別于其他學(xué)科的,體現(xiàn)信息科技學(xué)科核心價值、學(xué)科思維、學(xué)科概念。筆者認(rèn)為就是算法與程序設(shè)計。這樣說不是要回到Basic等教學(xué)的老路上,而是在以Scratch為代表的積木式拼接編程語言的基礎(chǔ)上教學(xué),降低編程的門檻與難度。信息科技學(xué)科目標(biāo)應(yīng)該是其他學(xué)科無法替代的、有根本區(qū)別的,不然終有一天信息科技學(xué)科會消亡。要達(dá)到以上要求,必然耍加強(qiáng)信息科技教師的業(yè)務(wù)素養(yǎng)。很遺憾,筆者發(fā)現(xiàn)從Saatch引入中國大陸至今,大部分均為一線教師的自發(fā)行為。以上海為例,據(jù)筆者了解,從2011年閔行區(qū)、黃浦區(qū)個別學(xué)校教師開始在教學(xué)中引入Scratch教學(xué)。大面積的傳播是2013年初在市少科站的推廣下,每區(qū)均有教師學(xué)習(xí)了Scratch軟件??上?,代表官方的市教研室至今沒有下文推廣過。在其他地區(qū),如浙江、北京、江蘇等,Scratch已經(jīng)被編入信息科技教材,再也不是教師的自發(fā)行為與校本課程、拓展課嘗試。
2.完善學(xué)科教師素養(yǎng)
課程改革不僅要改教材,教師素養(yǎng)同樣需要完善。為達(dá)到以上目標(biāo),要求信息科技學(xué)科教師自身達(dá)到較高的學(xué)科素養(yǎng),再也不能是隨隨便便通過計算機(jī)等級考試就能做信息科技教師,或者其他學(xué)科教師兼任信息科技教師,叉或者信息科技教師兼任網(wǎng)管、后勤維修等與自身業(yè)務(wù)無關(guān)的工作。信息科技學(xué)科是一門與時俱進(jìn)的學(xué)科,要求任教教師互相多溝通、多了解世界IT的發(fā)展趨勢;絕對不能固步自封、“半桶水教半桶水”。同樣,作為教育主管部門,套用一句俗話,應(yīng)注意與世界接軌。我國港臺地區(qū)早在2007年就引入了Scratch為代表的最新科技成果,Scratch教學(xué)相關(guān)資訊登載在臺灣地區(qū)教育部門網(wǎng)站上。臺灣地區(qū)教育主管部門牽頭成立教學(xué)研究社群,對于推廣以Scratch為代表的最新科研成果有極大幫助。
3.制訂課程標(biāo)難與教材相美內(nèi)容