互动媒体技术-课程纲要

“互动媒体技术”课程纲要
温州中学谢作如
2010年，以互动媒体技术作为核心的上海世博会，标志着我国在新媒体艺术方面进入了成熟阶段。

那些光怪陆离的奇幻世界，激发了青少年的好奇心和求知欲。

同样，以iphone 和android为代表的智能手机的流行，让各类传感器应用贴近了人们的生活。

但我国基础教育中的课程中，却鲜有与此相关的学习内容。

因此，开发一门涵盖计算机、智能手机、传感器技术和人工智能技术相关教学内容的课程，让学生自己动手设计、制作，体验互动媒体技术在生活中的应用，提高学生的技术素养，是非常有必要的。

“科学、技术、工程和数学”教育（STEM），不断出现在美国联邦政府的各种教育改革政策和项目中，并成为美国应对21世纪挑战教育战略的重中之重。

STEM素养是一个多学科交叉的研究领域，其特点就是在“杂乱无章”的学习情境中强调学生的设计能力、批评性思维和问题解决能力。

这种复杂的学习情境包含了多种学科，强调综合技术的应用。

互动媒体技术课程从项目设计出发，关注学生的问题解决能力，整合了其他学科的知识，能很好地渗透STEM教育。

一、课程性质和理念
（一）课程性质
互动媒体技术也称互动式多媒体技术，是一个新生的名词，其关注计算机和用户、外界环境的信息互动，是新媒体艺术中的核心数字技术之一。

互动媒体技术课程是一门涉及机械学、电子学、工程学、自动控制、计算机、人工智能等方面的综合性课程，也是一门以培养学生的STEM素养为宗旨，以综合规划、设计制作、调试应用为主要学习特征的实践性课程。

在拓宽学生的知识面，促进学生全面而又富有个性的发展上起着不可替代的作用。

1．科学性
互动媒体技术是一门交叉性很强的综合性课程。

涉及到许多基础学科，包括数学、通讯、计算机、控制理论、人工智能、多媒体等，以多种学科理论为基础。

2．实践性
互动媒体技术又是一门实践性很强的课程，涉及到多方面的技术，如结构设计与制作、操作与执行、驱动与控制、检测与感知、智能与程序设计、媒体设计等，均需要通过实践来实现。

3．综合性
互动媒体技术具有高度的综合性。

强调学生广泛地接触和收集各方面的资料（自然、人文、艺术等），综合多学科知识，通过动脑、动手设计作品或产品，扩大知识面，提高综合设计能力。

4．创造性
互动媒体技术基于学科理论，通过规划、设计、制作和评价，通过技术思想和方法的应用及实际问题的解决，为学生发挥创造力提供了广阔舞台，是培养学生创新精神和实践能力的有效途径。

（二）课程理念
1．立足STEM素养的培养，着眼学生的终身发展
课程在培养学生的STEM素养方面有其独特的优势，作为一门基础课程，要面向全体学生，从基础教育的特点出发，为学生适应现代社会、走向学习化和学生的终身发展奠定坚实基础。

2．倡导积极主动、勇于探索的学习方式
互动媒体技术课程要为学生营造动手动脑、进行设计活动的环境，提供必要的设备和工具，倡导学生积极主动、勇于探索的学习精神，组织学生进行探究式学习，让学生充分动手实践，积极合作，主动探究。

3．注重拓展学生的知识面，提高学生的综合设计能力
由于互动媒体的设计涉及光机电一体化、感测通讯、自动控制、人工智能、多媒体等方面问题，既有硬件设计也有软件设计，所课程应注意学生知识广度的学习，让学生了解和掌握大量知识，充分拓展学生的知识面。

同时要提倡设计过程的规范化，提高学生的综合设计能力。

这是课程的基本目标之一。

4．注重学生创造潜能的开发，加强学生实践能力的培养
在教学活动中，要鼓励学生想象、怀疑和批判，营造民主、活跃、进取的学习氛围；充分利用课程内容，培养学生的学习兴趣，激发学生的创造欲望；通过设计、制作、试验等活动，培养学生的科学探究能力和敢于创新、善于创造的精神和勇气，使学生的创造潜能得到良好的引导和有效开发，进一步发展学生的实践能力。

5．立足科学、技术、社会视野，加强人文素养的教育
当代社会，技术与科学、社会的关系越来越密切。

课程要通过具体的技术实践使学生理解技术与科学、艺术的联系和区别，以及两者对社会发展、人类生活所具有的同等意义上的重要作用，从而深化学生的认识，开拓学生的视野。

同时，要注意将技术所蕴含的丰富人文因素，自然地融入教学活动中，提升学生的人文素养。

二、课程目标
互动媒体技术课程的教学总目标是：提高学生的STEM素养，促进学生全面而富有个性的发展，引导学生在实际中发现问题，综合设计解决问题的方案及方法，培养学生的问题意识和设计思想；发展学生的创造能力、综合设计能力和良好的思维品质，形成科学态度，培养创新精神、实践能力和社会责任感。

根据三维目标的划分，将课程目标细分如下：
1．知识与技能
熟悉常见的编程语言，掌握算法的基本结构，能编写简单的程序；了解单片机的基本功能，了解常见的传感器和数字电路的基础知识，能正确连接传感器、Led和电机等模块；了解计算机串口、并口编程的原理及方法。

2．过程与方法
通过完整地经历提出设想、规划设计、制作与实施、调试与反馈等规范化设计过程，初步掌握综合设计的方法和技术。

3．情感态度与价值观
感受新技术对人类社会的重要性，激发对科学、技术、工程和数学领域的学习兴趣；培养问题意识和设计思想，提高STEM素养，促进全面而富有个性的发展。

三、课程内容
互动媒体技术的核心内容是传感器技术、单片机技术、编程技术和通讯技术，涵盖了机械学、电子学、工程学、自动控制、计算机和人工智能等领域。

课程的逻辑结构分为认识互动媒体技术、体验互动媒体技术、实验互动媒体技术和创作互动媒体技术等四个方面。

具体的课程内容主要为：
1．互动媒体作品的定义，常见互动媒体作品的分类和原理。

2．以Scratch和S4A为主的图形化编程语言的基本语法，算法的基本结构。

3．以Arduino为代表的单片机的基本运行原理和结构，常见传感器的分类和用途，LED、直流电机和舵机的使用方法，数字电路的基本知识；
4．计算机串口、并口编程的原理和方法，信息编码的基本原理和应用。

5．常见多媒体编辑与创作软件的使用。

四、教材编写建议。

互动媒体技术课程教材的开发和编写应以本指导纲要为基本依据，认真贯彻落实基础教育课程改革的基本理念和目标，发挥课程在促进学生全面发展方面的特殊作用，结合当地实际，为学校实施课程教学提供直接指导，为学生的终身发展服务。

互动媒体技术课程的教材编写，应该遵循如下建议：
（一）把握课程目标
互动媒体技术课程涉及的知识和领域非常广泛，而课程的核心价值体现在培养学生的综合设计和动手实践能力上，应切实提高学生的创新精神与实践能力，要避免单纯的名词术语的讲解和记忆。

教材应注重知识与技能、过程与方法、情感态度价值观的均衡发展，精心选取对学生终身发展有用的和必要的内容，创设有利于学生动手实践和创新的教学环境，渗透学生自主学习、协作学习、勤于动手、主动探究的意识和能力，鼓励学生积极探索、勇于创新，为学生实施探究活动提供指导和帮助，引导学生联系生活实际，进行有效的实践活动，在实践中创新，在创新中实践，改革学习方式的，切实达成课程目标。

（二）丰富课程内容
互动媒体技术课程涉及到的内容非常丰富，要遵循和借鉴信息技术课程、通用技术(劳动与技术)课程、综合实践活动等的基本理念、内容、要求等，如引导学生按照技术设计的思想和方法规划课程的实践活动，按照综合实践活动的方式方法组织实践活动，同时要认真挖掘本课程所独有的内容和价值，处理好与其他课程的关系，避免与其他课程内容重复。

努力追求教学目标的多元化，传递多种有教育价值的信息，要注意培养学生良好的操作行为和习惯，操作安全、规范，工具使用、摆放和整理有序，还要充分挖掘课程中德育、美育、伦理道德等方面的人文因素以及社会责任感，使它有目的、有计划地寓于整个教学过程之中。

教材应有创新、有特色，能引导教师和学生创造性地教学或学习。

（三）精选实践平台
选择合适的平台对实现互动媒体技术课程的目标至关重要。

互动媒体技术涵盖了软件编程和硬件制作，涉及的学习领域很多，对学生来说技术门槛较高，尤其编程方面。

而选择一款功能强大、兼容性强、性能稳定、操作简单的单片机平台也是重点。

为此，课程的实施关键在于是否为学生提供低门槛的、低成本的教学软件和硬件，如Scratch和Arduino。

这些开源软硬件适合中小学生，其图形化编程界面，使不具备任何编程能力学生在短时间内从设计到完成一个互动媒体作品成为可能。

（四）加强教学研究
要培养学生的创新精神，教材本身所渗透的教学设计、教学模式、教学方法和教学评价也必须具备创新性，要在深入开展教学研究的基础上实施教材开发与编写工作，同时要争取课程与教学专家参与和指导。

五、课程实施建议。

（一）教学建议
1．要加强基本原理的学习
尽管互动媒体技术的学习强调学生的动手实践和综合设计能力，但是，在教学过程中，教师首先要让学生从原理上了解互动媒体的基本结构和基本工作过程，让学生对互动媒体有一个科学、系统、完整的认识，让学生对互动媒体展开丰富的想象力，激发学生的创造力。

2．要注意学生知识广度的学习
虽然通过一门课程来扩充学生的知识面效果有限，但是由于互动媒体技术的设计涉及光机电一体化、自动控制、人工智能等多方面问题，既有硬件设计也有软件设计，是让学生了解和掌握大量知识的绝好机会。

由于涉及到的内容比较多，教学过程中不要过分强调知识的深度，而要强调知识的广度。

不仅要关注成品互动媒体，还应该关注单片机、嵌入式CPU、各种传感器、电机、机械部件等软硬件技术的应用。

3．突出学生综合设计能力和动手实践能力的培养
互动媒体技术教学为培养学生的综合设计能力提供的有利条件。

在教学过程中，要突出综合设计思想，培养学生的综合设计能力。

教学中一定要充分发挥学科的这一特性，让学生从设计、制作到组装、编程、调试，每个过程都亲自动手、动脑，锤炼学生的动手实践能力。

4、从学生兴趣入手，让学生亲历探究过程，激发创造欲
在教学尽量给每个学生提供平等的参与机会、通过多样化的评价方式，让每个学生都能以愉快的心情进入课程的学习。

教学时，多一些引导、鼓励和期许，也能让学生爱上技术，更愿意在教学活动上花时间和精力。

综合设计的成果的多样性为中小学生提供了更多的创新机会。

研究成果的实现使学生具有成就感，成就感会激励学生的学习和研究兴趣，研究兴趣是学生创新精神的基础，而创新精神是创新能力培养的有力保障。

在这里，情感、态度、价值观也得到充分的体现。

（二）评价建议
根据课程的性质特征，评价应重参与、重过程，强调评价主体的多元化，教学内容的综合性和全面性，评价标准的合理性，以及评价方法、手段的多样性。

为此，要遵循以下原则：
1.参与性原则。

注重学生亲身参与和学生间的合作，强调课程计划规定的课时活动内容的参与情况、参与态度进行考核。

重视学生的自我评价、组间评价、师生评价。

2.过程性原则。

教学应当重视制作、调试过程中的质疑和反思。

调试的过程就是不断自我质疑的过程，也是反复思辨、自我挑战的过程。

因而需要关注学生参与探索的过程和实践体验，重视对过程的评价和在过程中的评价，并且把对学生的评价与对学生的指导紧密结合起来。

3.综合性原则。

由于教学既要求学生动手又动脑，又强调软硬件结合，能综合反应了学生在解决问题、技能和能力等方面。

因而，实践活动评价的内容、要求、过程和结论都应是综合而全面的。

4.激励性原则。

在教学中学生的好奇心往往很强，但制作中常常会遇到种种的问题，而频繁地遭受挫折和失败。

所以，需要通过激励性的评价，保护和培养学生们的好奇心，同时鼓励学生发挥自己的个性特长，施展自己的才能，激励学生大胆尝试，勤于实践、勇于创新，不断拓展和发展自己的学习能力。

互动媒体技术课程中设计的任务主要以实验操作和项目研究为主。

课程评价以作品评价法为主，最终成绩按照“平时作业（30%）+最终作品(40%)+考勤（30%）”公式给出成绩，60分以上获得1个学分。

最终作品可以是完善的成品，也可以是一个半成品，不管是哪一种形式，都必须提供完整的设计方案。

优秀作品将推荐参加各类相关的比赛。

学生作品中必须包含如下内容：
作品名称、功能简介、设计意图、程序代码、结构图、创新点等内容。

如果是成品，还要拍摄相应的视频（制作视频和演示视频）。

（三）课时安排建议
互动媒体技术课程共设计了18课时，分为四个单元，九个主题，其中每个主题2课时，具体如下表所示。

建议采用两节课连上的方式开展教学，让学生有足够的时间实践。

（四）教学器材建议
“互动媒体技术”课程的选修人数一般控制在20人内，按照2人一套器材进行配置。

硬件要求：计算机教室1间，配套教学器材11套，含酷乐宅（可选）、Scratch传感器板（可选）、S4A套件（必选），约500元一套，万用表1套，杜邦线若干。