融STEAM與課程思政為一體的創客教育模式的探究——以“云管理及運維”課程為例＊

王慧慧

融STEAM與課程思政為一體的創客教育模式的探究——以“云管理及運維”課程為例＊

王慧慧

（鹽城工業職業技術學院信息與安全學院，江蘇 鹽城 224000）

近年來，STEAM教育和創客運動在國外興起，國內也在積極部署推廣“課程思政”。以高職院校“云管理及運維”課程為例，將思政教育寓于各教學項目之中，結合COVID-19背景，選取口罩預約系統為素材，圍繞口罩預約系統遷移上云—系統升級—系統優化—構建研發運維一體化—口罩系統的優化部署等項目的實施，通過識別不同用戶的面部尺寸，結合3D打印技術，實現口罩的量身定制，在各教學項目中融入課程思政元素，實現全員、全程、全方位育人，并實現基于STEAM的創客教育與云計算專業課程的有機結合。

STEAM；課程思政；創客教育；“云管理及運維”

1 STEAM

STEAM教育是以科學、技術、工程、藝術和數學知識為基礎對問題或項目進行探討的，因而，其存在著跨學科的屬性，它更加提倡的是一種新的教學或學習方式。STEAM教育具有跨學科、趣味性、體驗性、情境性、協作性、設計性、藝術性、實證性和技術增強性等特點。STEAM教育的特色是讓學習者自己動手完成他們感興趣的項目或是在生活中完成他們需要解決的問題。

STEAM課程因其創新、靈活、開放等特點，在“眾創時代”，隨著項目學習的展開，逐漸受到創客教育研究人員的青睞，教育研究人員通過尋求創客教育與項目學習的共同點，自然而然地轉向了以研究STEAM為基礎的創客教育、創客空間研究。STEAM教育注重現實世界與學習的聯系，注重學習的過程動手體驗，這也是其最特殊的地方。而注重動手的學習體驗，最早來源于美國的創客運動，因此，創客運動對于美國STEAM課程的設置，一定程度上帶有啟發性的作用。

2 創客教育

隨著信息化發展的不斷深入，技術的飛速發展和互聯網的普及促使全民創客的誕生和創客教育的普及成為可能。創客教育主張“開放、共享、創新、合作”，創客教育是創新型人才培養的重要途徑。為適應時代的發展，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020）》指出，中國實施培養創新型與復合型人才的發展戰略，著力培養學生的創新精神和動手操作能力，各級各類教育機構要積極探索創新人才培養途徑。2015-03，“創客”一詞首次寫入中國政府工作報告，2016年，教育部也發布了《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見》，其中指出要充分發揮信息技術的關鍵推進作用以建設“眾創空間”，并在各領域內探索實施STEAM教育、創客教育等新型教育模式，培養學生強烈的信息素養與創新意識，促使信息化教學真正成為教師教學活動的常態。這一舉動，賦予了創客教育在中國更持久的生命力。

3 COVID-19背景下云計算類課程的課程思政

COVID-19背景下，中國人民開展了全民參與的疫情防控阻擊戰。為響應國家“停課不停學”的號召，各地在線教學育風起云涌，同時，向新冠肺炎研究開放算力、搭建疫情信息平臺、協助地方政府建設疫情防控指揮系統、保障政務云平穩運行、為企業提供免費遠程辦公軟件……云廠商們各盡所能，充分彰顯了云計算行業的作為與擔當，推動了云計算行業的快速發展，云計算領域的高技能人才也備受歡迎。因此，高職院校培養出來的云計算專業人才不僅要技術過硬，還要有愛國情懷與責任擔當。應當把疫情變成教材，在云計算專業課程中將思政內容無聲地融于課堂，幫助學生構建正確的世界觀、人生觀、價值觀，培養他們堅韌不拔、從容不迫、愛國愛黨的奮斗精神，使他們成長為能夠擔當民族復興大任的時代新人。

4 “云管理及運維”課程實施

4.1 課程實施思路

在COVID-19背景下，“云管理及運維”這門課程選取口罩預約系統作為實驗素材，從口罩預約系統遷移上云—系統升級—系統優化—構建研發運維一體化—口罩系統的優化部署等項目的實施，對學生進行云平臺運維及管理能力的培養，并在課程實施中對云平臺管理及維護人員嵌入家國情懷、社會責任意識、規則意識的培養，培養云計算專業人才的團隊合作精神、大國工匠精神，以促進和提高高職院校學生的創新思維能力和實踐動手能力，培養能獨立思考并順利完成某一實踐項目的多元人才，而不是培養單一學科的基本操作工，讓學生敬畏自然、崇尚法治，并通過這次抗擊疫情的戰役更好地構建正確的世界觀、人生觀、價值觀。

4.2 課程實施方案

第一步：針對“云管理及運維”這門課程，組建多元化的課程思政實施主體，包括云計算專業教師和思政課教師，建立教學團隊，包括云平臺搭建、公有云運維與管理、云安全、混合云系統部署、云服務代碼持續集成等方向的專業課教師及思政課教師。

第二步：集中團隊教師的智慧，在人才培養方案中做好系統規劃，綜合設計“云管理及運維”這門課程的教學案例，使學生學習這門課后不僅能掌握公有云平臺的運維與管理技術，還能在運維過程中提升學生編寫代碼的規范性，強化云安全的法律意識等內容，培養云系統管理員的綜合素養。

課程圍繞COVID-19背景下的口罩預約系統進行教學項目的設計。課程實施思路如圖1所示。

圖1 “云管理及運維”課程實施思路

在課程實施過程中，基于COVID-19的背景，指導學生開發口罩預約系統，不僅鞏固了前期學習的“云服務程序設計”這門課程，還能靈活運用所學專業知識為疫情防控貢獻自己的力量，有效融入了課程思政元素。在口罩預約系統成功上云并實現優化部署后，通過識別不同用戶的面部尺寸，結合3D打印技術，打印出適合不同客戶需求的口罩，實現了口罩的量身定制，也能夠將存儲在云端的口罩尺寸數據轉換成口罩實物，有效實現了基于STEAM的創客教育與云計算專業課程的有機結合。

4.3 課程項目設計

項目1：“口罩預約”系統開發，結合當前疫情防控常態化的形勢，由云服務程序設計方向的教師帶領學生開發一個口罩預約系統。讓學生認識到自己有責任靠自己的專業技能為疫情防控作貢獻。

項目2：“口罩預約”系統遷移上云。將口罩預約系統遷移上云，在訓練學生云平臺操作能力的過程中培養學生的愛國情懷。

項目3：“口罩預約”系統升級。由微信小程序云開發方向的教師引導學生利用騰訊云平臺和百度云的AI開放平臺獲取用戶的面部信息設計口罩尺寸，實現口罩的量身定制。在改進測算口罩算法的同時，通過程序代碼編寫的規范性和嚴謹的語法要求，培養學生的規則意識，并培養學生嚴謹求實的精神和安全保密意識。

項目4：“口罩預約”系統高可用部署。依托公有云實現云服務器的負載均衡、彈性伸縮等功能，對云平臺進行實時監控，并通過騰訊云安全防護實現系統的安全維護。在監控到云平臺受到惡意攻擊時，自動替換不健康的云服務器。安排云安全方向的教師向學生介紹網絡安全法，強化安全和法律意識，并進行系統安全攻防實踐演練。

項目5：“口罩預約”系統運維一體化。各小組成員不斷更新口罩尺寸的設計理念，實現代碼的持續更新。在培養學生的創新思維和實踐動手能力的同時，教育學生對自己設計開發的系統要持續關注和維護，并通過組內成員的協作配合，培養團隊合作精神。

項目6：“口罩預約”系統優化部署。基于騰訊混合云方案，通過角色設計和網絡攻防演練，使學生認識到云平臺給現代生活帶來的便利，并在攻防演練中，樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，不允許黑客攻擊自己的網絡平臺，也不能惡意攻其他網絡資源，使學生敬畏自然、崇尚法治，提高自身的綜合素養。

5 結束語

將基于STEAM的創客教育融入云計算專業課——“云管理及運維”課程中，實現從口罩預約到識別用戶的面部尺寸，實現3D口罩的量身定制，一方面可以將云計算專業課程抽象的云端數據的存儲轉化為真實可見的3D口罩，注重學生學習過程的動手體驗過程，激發了學生的學習興趣；另一方面，在融入課程思政的同時也提高了學生的責任意識，使學生認識到在疫情防控期間，每個人都有責任和義務貢獻自己的力量，云計算專業的學生不僅需要充分利用好云平臺，還要能夠憑借自己的專業知識實現3D口罩的量身定制，為疫情防控作貢獻。

課程基于STEAM的創客教育活動進行教學環節的設計，融入課程思政元素，實現了對學生綜合素質和技能的培養，提出了適用于高職院校的創客教育活動設計的課程實施思路和方案。

2095－6835（2021）06－0101－02

G712

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2021.06.038

王慧慧（1980—），女，江蘇鹽城人，碩士，講師，研究方向為計算機應用。

2020年江蘇省現代教育技術研究課題“‘互聯網+’背景下高職院?；赟TEAM的創客教育模式的探究與實踐”（編號：2019-R-76992）

〔編輯：王霞〕