基于Arduino开源项目的电类实训教学资源库建设研究

张国华　都鑫　王晗　孙静　滑洁　孟琨泰

摘要：教学资源库建设是国家职业院校建设项目的主要内容，通过将Arduino开源项目引入实训教学资源库，充分发挥开源项目的优势，形成了对教学资源库的有效补充，提高了实训教学效果。

关键词：Arduino 开源项目 教学资源库

教学资源库建设是国家高职院校教学改革的主要内容，目前已有多所院校开展了教学资源库的建设工作。如何根据实际需要，规划、设计与建设共享型专业教学资源库，促进优质课程建设，最终形成具有鲜明特色的共享型专业教学资源库是当前研究的一个主要问题。电工电子实习是电类教学的主要组成部分，在实训教学中，提高学生的创新能力，引入开源项目，促进实训教学资源库的建设，成为共享型专业教学资源库的有效补充。

1 Arduino开源项目特点

在开源项目中，软件开源项目较多，如影响力最大的开源软件是LINUX，开源软件可以使开发者加速开发进程，节省成本。开源硬件也属于开源项目的一部分，其中著名的开源硬件项目之一是2005年源自于意大利的Arduino。Arduino前几年风靡欧美，近几年在国内发展迅猛，可形象称之为“电子积木”，利用该系统，用户可像搭积木一样，逐层扩展其功能，直到构建自己需要的工作系统，它具有良好的扩展性。Arduino支持各式各样的传感器，能感知环境的变化如亮度、温度、湿度、压力等，并能通过控制马达、继电器、灯光和其他装置来反馈和影响环境状态。将Arudino开源硬件项目引入到实训教学资源库当中，将极大提高学生的创新能力与创造能力，提高实训教学效果。

2 开源项目的实训教学资源库建设

2.1 实训教学资源库建设目标

借鉴先进的教学资源库建设经验，建成具有特色的电类专业实训教学资源库，并在高职院校同类专业中推广使用。所有实训数字资源通过网络共享，以满足电类专业相关高等职业院校教师实训教学需求，使电类专业在校生受益，带动电类专业实训教学模式、教学方法的改革及其相关专业群发展，提升电类专业人才培养质量与社会服务能力，并为相关领域在岗人员技能提高和新技术应用知识更新、在岗接受继续教育，以及社会学习者自主学习等个性化学习提供服务。

2.2 实训教学资源库建设思路

以课程资源建设为核心，建成开放式的数字化电类实训教学资源库。借鉴国际先进经验，将国际流行的开源硬件项目引入到教学资源库当中。以专业核心课程教学资源开发为核心，依据先进的教学资源开发方法进行专业课程开发，进行专业教学资源建设，便于资源整合。联合地方有影响力的企业进行区域特色课程的开发与建设。

2.3 实训教学资源库建设措施

2.3.1 网站硬件、软件建设。当前网络硬件条件建设已经非常成熟，相应的服务器已经具备。软件方面，前台采用网页形式，后台管理采用数据库方式。

2.3.2 素材库建设。素材库是实训教学资源库建设的主要内容。多媒体素材可为学习者提供丰富的学习资源，提高学习效率，特别是视频和动画素材，能大大提高学习者的兴趣。在素材库中提供开源项目的演示视频、开发教程及软件代码，为学习者提供多方位的素材资源。

2.3.3 教学视频库建设。教程库包括教学录像、视频教程等。视频教程应符合国家共享资源教学库的建设标准，也可以多种形式提供。

2.3.4 教学课件库建设。为学习者提供教案与教学课件。教学课件的形式可有多种，如PowerPoint、Authorware、Flash等，方便学习者灵活选择。

2.3.5 案例作品库建设。包括企业案例分析、实训项目、考核评价体系、技术标准、业务流程、作业规范、教学录像等资源，将Arduino的案例、典型产品开发过程与学生的优秀作品收录。

2.3.6 试题库建设。试题库中大量的练习题可让学生通过练习和测验来掌握和巩固所学知识。

2.3.7 虚拟实训项目库建设。虚拟实训项目包括虚拟企业、虚拟场景、虚拟设备、企业生产工具、生产场景、基地管理制度、顶岗实习实施及管理制度等资源，促进电类专业实训基地建设，既能满足教学需求与学生技能培养需要，又能满足企业用人需求。

3 资源库建设效果

将Arduino开源项目引入到电类实训教学资源库中，可作为教学资源库的建设有效补充。开源项目产品可应用于电类教学中，作为教具形象直观演示，让学生先对相关部件有感性认识，提升学习兴趣，然后理性认识，使学生在“玩”中学，达到乐学、好学的目的，如用来开发机器人相关产品等。把开源项目引进教学中，便于借鉴国外开放制作经验，增加与国际间的交流。教学资源库建成后，能为学生提供丰富的自学资源，学生可选择的范围大大加强，促进学生自主学习，促进了学生职业能力培养和专业技能的提高。开源项目实训资源库的建设促进了专业教学改革，带动了专业师资队伍建设，提升了教师教学能力，教师和学生近年在参加国家、省级的各类技能比赛中屡获佳绩。对Arduino开源项目的电类实训教学资源库的进一步开发和补充完善，形成立体化的教学资源，有助于提高电类专业人才培养质量，促进学生全面发展。

参考文献：

[1]岑磊.基于课程的共享性教学资源库建设的研究[J].成人教育.2013（6）.

[2]孙作雷，等.基于Arduino和Qt的低成本开源实验机器人平台设计[J].上海海事大学学报.2013，32（2）.

[3]周莉.对高职电类实训教学与管理的思考[J].中国教育技术装备，2008（20）.

课题项目：河北机电职业技术学院教改项目（项目编号：00194）

作者简介：张国华（1978-），男，河北邢台人，副教授，硕士，研究方向：嵌入式系统应用。