融STEAM与课程思政为一体的创客教育模式的探究——以“云管理及运维”课程为例＊

王慧慧

融STEAM与课程思政为一体的创客教育模式的探究——以“云管理及运维”课程为例＊

王慧慧

（盐城工业职业技术学院信息与安全学院，江苏 盐城 224000）

近年来，STEAM教育和创客运动在国外兴起，国内也在积极部署推广“课程思政”。以高职院校“云管理及运维”课程为例，将思政教育寓于各教学项目之中，结合COVID-19背景，选取口罩预约系统为素材，围绕口罩预约系统迁移上云—系统升级—系统优化—构建研发运维一体化—口罩系统的优化部署等项目的实施，通过识别不同用户的面部尺寸，结合3D打印技术，实现口罩的量身定制，在各教学项目中融入课程思政元素，实现全员、全程、全方位育人，并实现基于STEAM的创客教育与云计算专业课程的有机结合。

STEAM；课程思政；创客教育；“云管理及运维”

1 STEAM

STEAM教育是以科学、技术、工程、艺术和数学知识为基础对问题或项目进行探讨的，因而，其存在着跨学科的属性，它更加提倡的是一种新的教学或学习方式。STEAM教育具有跨学科、趣味性、体验性、情境性、协作性、设计性、艺术性、实证性和技术增强性等特点。STEAM教育的特色是让学习者自己动手完成他们感兴趣的项目或是在生活中完成他们需要解决的问题。

STEAM课程因其创新、灵活、开放等特点，在“众创时代”，随着项目学习的展开，逐渐受到创客教育研究人员的青睐，教育研究人员通过寻求创客教育与项目学习的共同点，自然而然地转向了以研究STEAM为基础的创客教育、创客空间研究。STEAM教育注重现实世界与学习的联系，注重学习的过程动手体验，这也是其最特殊的地方。而注重动手的学习体验，最早来源于美国的创客运动，因此，创客运动对于美国STEAM课程的设置，一定程度上带有启发性的作用。

2 创客教育

随着信息化发展的不断深入，技术的飞速发展和互联网的普及促使全民创客的诞生和创客教育的普及成为可能。创客教育主张“开放、共享、创新、合作”，创客教育是创新型人才培养的重要途径。为适应时代的发展，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020）》指出，中国实施培养创新型与复合型人才的发展战略，着力培养学生的创新精神和动手操作能力，各级各类教育机构要积极探索创新人才培养途径。2015-03，“创客”一词首次写入中国政府工作报告，2016年，教育部也发布了《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》，其中指出要充分发挥信息技术的关键推进作用以建设“众创空间”，并在各领域内探索实施STEAM教育、创客教育等新型教育模式，培养学生强烈的信息素养与创新意识，促使信息化教学真正成为教师教学活动的常态。这一举动，赋予了创客教育在中国更持久的生命力。

3 COVID-19背景下云计算类课程的课程思政

COVID-19背景下，中国人民开展了全民参与的疫情防控阻击战。为响应国家“停课不停学”的号召，各地在线教学育风起云涌，同时，向新冠肺炎研究开放算力、搭建疫情信息平台、协助地方政府建设疫情防控指挥系统、保障政务云平稳运行、为企业提供免费远程办公软件……云厂商们各尽所能，充分彰显了云计算行业的作为与担当，推动了云计算行业的快速发展，云计算领域的高技能人才也备受欢迎。因此，高职院校培养出来的云计算专业人才不仅要技术过硬，还要有爱国情怀与责任担当。应当把疫情变成教材，在云计算专业课程中将思政内容无声地融于课堂，帮助学生构建正确的世界观、人生观、价值观，培养他们坚韧不拔、从容不迫、爱国爱党的奋斗精神，使他们成长为能够担当民族复兴大任的时代新人。

4 “云管理及运维”课程实施

4.1 课程实施思路

在COVID-19背景下，“云管理及运维”这门课程选取口罩预约系统作为实验素材，从口罩预约系统迁移上云—系统升级—系统优化—构建研发运维一体化—口罩系统的优化部署等项目的实施，对学生进行云平台运维及管理能力的培养，并在课程实施中对云平台管理及维护人员嵌入家国情怀、社会责任意识、规则意识的培养，培养云计算专业人才的团队合作精神、大国工匠精神，以促进和提高高职院校学生的创新思维能力和实践动手能力，培养能独立思考并顺利完成某一实践项目的多元人才，而不是培养单一学科的基本操作工，让学生敬畏自然、崇尚法治，并通过这次抗击疫情的战役更好地构建正确的世界观、人生观、价值观。

4.2 课程实施方案

第一步：针对“云管理及运维”这门课程，组建多元化的课程思政实施主体，包括云计算专业教师和思政课教师，建立教学团队，包括云平台搭建、公有云运维与管理、云安全、混合云系统部署、云服务代码持续集成等方向的专业课教师及思政课教师。

第二步：集中团队教师的智慧，在人才培养方案中做好系统规划，综合设计“云管理及运维”这门课程的教学案例，使学生学习这门课后不仅能掌握公有云平台的运维与管理技术，还能在运维过程中提升学生编写代码的规范性，强化云安全的法律意识等内容，培养云系统管理员的综合素养。

课程围绕COVID-19背景下的口罩预约系统进行教学项目的设计。课程实施思路如图1所示。

图1 “云管理及运维”课程实施思路

在课程实施过程中，基于COVID-19的背景，指导学生开发口罩预约系统，不仅巩固了前期学习的“云服务程序设计”这门课程，还能灵活运用所学专业知识为疫情防控贡献自己的力量，有效融入了课程思政元素。在口罩预约系统成功上云并实现优化部署后，通过识别不同用户的面部尺寸，结合3D打印技术，打印出适合不同客户需求的口罩，实现了口罩的量身定制，也能够将存储在云端的口罩尺寸数据转换成口罩实物，有效实现了基于STEAM的创客教育与云计算专业课程的有机结合。

4.3 课程项目设计

项目1：“口罩预约”系统开发，结合当前疫情防控常态化的形势，由云服务程序设计方向的教师带领学生开发一个口罩预约系统。让学生认识到自己有责任靠自己的专业技能为疫情防控作贡献。

项目2：“口罩预约”系统迁移上云。将口罩预约系统迁移上云，在训练学生云平台操作能力的过程中培养学生的爱国情怀。

项目3：“口罩预约”系统升级。由微信小程序云开发方向的教师引导学生利用腾讯云平台和百度云的AI开放平台获取用户的面部信息设计口罩尺寸，实现口罩的量身定制。在改进测算口罩算法的同时，通过程序代码编写的规范性和严谨的语法要求，培养学生的规则意识，并培养学生严谨求实的精神和安全保密意识。

项目4：“口罩预约”系统高可用部署。依托公有云实现云服务器的负载均衡、弹性伸缩等功能，对云平台进行实时监控，并通过腾讯云安全防护实现系统的安全维护。在监控到云平台受到恶意攻击时，自动替换不健康的云服务器。安排云安全方向的教师向学生介绍网络安全法，强化安全和法律意识，并进行系统安全攻防实践演练。

项目5：“口罩预约”系统运维一体化。各小组成员不断更新口罩尺寸的设计理念，实现代码的持续更新。在培养学生的创新思维和实践动手能力的同时，教育学生对自己设计开发的系统要持续关注和维护，并通过组内成员的协作配合，培养团队合作精神。

项目6：“口罩预约”系统优化部署。基于腾讯混合云方案，通过角色设计和网络攻防演练，使学生认识到云平台给现代生活带来的便利，并在攻防演练中，树立正确的世界观、人生观、价值观，不允许黑客攻击自己的网络平台，也不能恶意攻其他网络资源，使学生敬畏自然、崇尚法治，提高自身的综合素养。

5 结束语

将基于STEAM的创客教育融入云计算专业课——“云管理及运维”课程中，实现从口罩预约到识别用户的面部尺寸，实现3D口罩的量身定制，一方面可以将云计算专业课程抽象的云端数据的存储转化为真实可见的3D口罩，注重学生学习过程的动手体验过程，激发了学生的学习兴趣；另一方面，在融入课程思政的同时也提高了学生的责任意识，使学生认识到在疫情防控期间，每个人都有责任和义务贡献自己的力量，云计算专业的学生不仅需要充分利用好云平台，还要能够凭借自己的专业知识实现3D口罩的量身定制，为疫情防控作贡献。

课程基于STEAM的创客教育活动进行教学环节的设计，融入课程思政元素，实现了对学生综合素质和技能的培养，提出了适用于高职院校的创客教育活动设计的课程实施思路和方案。

2095－6835（2021）06－0101－02

G712

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2021.06.038

王慧慧（1980—），女，江苏盐城人，硕士，讲师，研究方向为计算机应用。

2020年江苏省现代教育技术研究课题“‘互联网+’背景下高职院校基于STEAM的创客教育模式的探究与实践”（编号：2019-R-76992）

〔编辑：王霞〕