一、极客工作室简介
极客工作室是一个实践创意的创作实践空间,以“尚课学”教学平台为依托,由各届学生自愿报名参加并经过面试考核后加入,由深圳技师学院多名专业老师和企业研发人才共同对学生进行指导。工作室主要面向互联网技术、智能软硬件技术、AI与大数据、物联网等领域进行创新研究、项目开发及课程开发,培养该领域的高技能人才。
本学期极客工作室共有84名学生,其中包括2014至2017级互联网技术、通信网络和智能电子专业的学生。我们的目标是紧跟国内外技术发展趋势和市场需求,构建一个现代化的产品开发模式和流程,培养学生的项目开发技能,塑造学生的工程师品格。根据学生的爱好,所擅长的领域,共分为六个开发组:
(一)互联网前端开发组
职责:设计开发基于浏览器的前端应用。
技术特色:主要应用Bootstrap和Angular框架,设计原创作品。Bootstrap是当前前端设计框架的市场标准,Angular是当前前端应用开发框架的市场标准,由Google主导。
(二)互联网平台开发组
职责:设计开发大规模分布式互联网系统服务平台。
技术特色:基于Java编程语言和Java EE标准规范,Spring框架、分布式系统、微服务架构等技术。Spring是当前Java开发领域的市场标准。
(三)Android系统开发组
职责:设计开发针对手机、嵌入式或物联网、智能硬件等设备的Android App软件系统。
技术特色:紧跟Android官方发展趋势,以Android官方技术规范为标准,开展Android项目开发。
(四)UI设计组
职责:根据项目需求,利用PS、AI、CDR等图像编辑工具设计UI效果图、字体、标志、图标等。
技术特色:主要参照国际市场标准“Material Design”和“Bootstrap”。
(五)运营组
职责:产品公众号、微博等社交平台管理与运营。产品的市场调查分析与规划。
(六)行政组
职责:工作室日常管理,考勤、文案设计、打印装订、财务。
二、教学模式及内容
“任务流”教学模式
“任务流”教学模式是以开放式课程与任务式教学模式为理论依据,从社交网络和协作学习理论及任务驱动教学法的角度,通过对任务式教学模式的改进,提出的一种基于“任务流”的开放式教学模式概念,是大规模开放式网络课程(MOOC)教学模式的一种延伸。
我们将项目开发和日常项目管理分解成一系列的任务,任务类型包括技术攻关、创意设计、团队合作和职业素质培养等等,由学生根据自己的兴趣特长和技能水平领取相应的任务,通过完成任务获得积分,每学期以学生获得的学期总分对其进行评价。
我们利用社交网络技术、大数据、分布式系统和微服务架构等先进技术手段,开发了一套基于“任务流”的大规模开放式网络课程与教学平台:“尚课学”,用于实施“任务流”教学模式。
教学内容
(一)Java企业项目开发
Java EE是十多年来软件行业的国际标准架构,但其开发成本、学习难度、维护成本都很高,通常只有大中型企事业单位才有能力实施。近几年随着轻量级开发技术和虚拟化技术的快速发展,新的微服务架构因其开发维护成本更低,能够支持海量数据和用户,决定其将在未来逐渐取得主导地位,为此我们将微服务架构作为主要学习内容。
我们组建了由企业专家、开发人员和工作室老师、学生组成的项目开发团队,让学生能够从真实项目中获得实用的知识技能,塑造学生的工程师品格。
(二)移动应用开发
Android已经形成了一个广泛的生态圈,从手机、智能电器、汽车、物联网到创客开发都离不开Android系统,甚至传统的嵌入式系统也在向Android系统转移。我们在工作室开展Android应用开发教学,不仅包括传统的App开发,也包括嵌入式系统、智能硬件等内容。同时工作室也开展了IOS系统的移动应用开发。
(三)互联网前端开发
由于移动网络的快速发展,网页设计技术也迎来了变革,传统的网页因为不能适应各种不同大小的手机屏幕而被淘汰,“响应式”网页设计技术是未来的主流,为了提高设计效率,“工程化、程序化”成为了网页设计行业追求的目标。我们在工作室开展响应式前端工程开发教学,并将学生作品推广到企业应用。
(四)UI设计
紧跟国际市场趋势,基于“Material Design”和“Bootstrap”市场标准开展互联网应用的UI设计。
(五)创客项目开发
极客工作室承担我系深圳市科创委“嵌入式创客实践室”项目开发工作,创客教育活动使学校可以从知识传授的中心转变成以实践应用和创造为中心的场所,这个理念与工作室教育模式完美结合。
三、技能风采
1、 指导42名学生完成137个创意项目的讨论分析,完成16个创意项目的设计开发。
2、 组织培训了18名学生共10个创意项目参加了第七届深圳市创新交流会。
3、 组织培训了20名学生共9个项目参加了2016深圳国际创客周活动。
4、 组织培训了10名学生共4个项目参展2016第18届高交会。
5、 组织培训了20名学生共4个项目参加第十三届技能节“创客智造”创新创业大赛,2个项目获优胜奖。
6、 组织培训了5名学生共1个项目参加第十三届技能节“多迪杯”网页设计竞赛,获得二等奖。
7、 组织培训了15名学生共5个项目参加2016第二届广东省技工院校小发明小制作比赛,获1个二等奖,2个三等奖。
8、组织培训了2名学生共1个项目参加CESS2017第四届中国创业服务峰会活动。
9、组织培训了9名学生共1个项目参加2017深圳“逐梦杯”大学生创新创业大赛,获得校区分站赛一等奖。
10、组织培训了6名学生共1个项目堆梦团队参加省、市创新创业大赛参赛项目展示会。
11、组织培训了56名学生共1个项目参加第十四届技能节“铱王星杯”分布式微服务开发竞赛,获1个一等奖,2个二等奖,2个三等奖,2个优胜奖。
13、组织培训了2名学生共1个项目参加第45届世界技能大赛网站设计与开发大赛,获1个深圳市第二名,1个广东省第五名。
四、部分项目展示
1、大规模分布式低成本Java EE企业项目架构设计与应用(科研项目)
项目负责人:周兵
项目简介:
本项目设计一种大规模分布式低成本Java EE企业项目架构,解决在Spring Cloud+Hibernate轻量级框架环境下的分布式应用问题及海量数据与高负载问题,并在企业项目“尚课学”教学平台中进行实证研究,本项目主要应用开源的Linux操作系统及相关分布式软件,设计建立分布式基础架构,使Java EE项目直接运行在此基础架构之上,开发人员不必关心基础架构的技术细节,就可实现分布式应用,能显著降低项目成本。
2、“尚课学”开放式教学平台(企业项目)
项目负责人:周兵
项目团队:全体工作室学生
项目简介:
本项目以开放式课程与任务式教学模式为理论依据,利用社交网络技术、大数据、Linux分布式系统和Java微服务架构为技术手段,从社交网络和协作学习理论及任务驱动教学法的角度,通过对任务式教学模式的改进,提出一种基于“任务流”的开放式教学模式概念,研究开发一个基于“任务流”的大规模开放式网络课程(MOOC)与教学平台。本项目对大专院校、职业教育、中小学教育、社会化培训等各种教学环境开展应用开放式网络课程和任务流式教学模式具有指导意义和实用价值。
3、3D打印建模系统
项目团队:14互联网G5-2李创伟,14智能电子J4-3徐瑞强
指导老师:周兵
项目简介:
用户通过3D扫描仪,完成对物体或人像的建模。再通过3D打印机(也称为快速成型打印机)将完成的建模打印成型。本打印机采用FDM(融熔沉积)技术,完成从扫描实物到完成打印实体的一体化服务方案。
项目亮点:
本产品采用高强度铝合金框架以及高质量打印组件(部分可由打印机自身打印),实现稳定的高速打印。使用G29自动调平技术,支持长时间连续打印(装有3个散热风扇,分别为喷头、电机、打印物体散热。),材料挤出机与喷头分离。减轻喷头重量。保证打印速度与精度。
4、两轮自平衡小车
项目团队:13通信网络G5-2张咏乐,13通信网络G5-2张志豪
指导老师:周兵
项目简介:
本作品是基于Arduino开发板开发的两轮自平衡小车,通过电机驱动模块、三轴陀螺仪加速器等部件协调合作,实现小车在只有两个轮子的情况下保持自动平衡。同时通过开发一款基于Android的App应用,结合蓝牙通讯模块,实现操纵小车的移动。并且加装了摄像模块,可以将小车前方画面显示在手机屏幕上。本项目原理与市场流行的平衡代步车一致,可进行后续的开发。
5、流媒体视频直播系统
项目团队:14智能电子J4-3 徐瑞强,14智能电子J4-3 周文彪
指导老师:周兵
项目简介:
本项目通过在树莓派开发板上安装Android系统,同时设计了一款视频流推送客户端软件,将视频以流媒体的方式推送到流媒体服务器上,实现通过浏览器观看实时视频流。通过两个感光红外LED灯,实现可在弱光环境下工作,能实现24小时的实时画面直播。本项目产品可应用于:网络教育、安防监控、网上直播等领域的硬件支持设备。
项目亮点:
直播的应用范围广泛,本项目基于树莓派开发板实现,可以进一步小型化,相比传统的网络摄像头,基于Android系统使功能和性能更加强大,扩展性更强,可以针对不同行业实现特殊的功能。
6、人脸识别系统
团队成员:13互联网G5-1 卢斌,14智能电子J4-3 徐瑞强
指导老师:周兵
项目简介:
本项目通过Google TensorFlow机器学习框架,建立一个图像识别机器学习系统,将通过机器学习后的数据应用于人脸识别服务。通过设计一款基于Android的App软件,安装在树莓派开发板上,实现通过摄像头进行人脸识别,最终可实现一款人脸识别的专用设备。本项目前景广阔,可广泛应用在教育、IT、安防等领域。
项目亮点:
本项目基于Android系统,相对于传统的人脸识别设备,其界面可以设计得更加友好,扩展性强,比如可进一步增加传感器,提高识别的可靠性和效率。其自带强大联网功能,可与远程服务器实时通信,实现分布式识别系统。
7、增强现实智能眼镜
项目负责人:周兵
项目简介:
本项目依据Google Glass原理开发一款智能眼镜,包括软件和硬件系统,硬件系统包括Android开发板,微型显示模块,光学模块,骨传导音频模块,微型摄像头模块等部分,实现通过LCOS(硅基液晶反射式投影技术)技术将微型图像投射到定制的光学系统,再通过一系列折射实现将周围现实影像与虚拟影像融合。软件部分包括深度定制Android系统,并开发一款智能眼镜APP。本项目作品应用范围广泛,如课堂教学、远程培训、医学、驾驶、人工辅助、军事、安防等领域。
项目亮点:
智能眼镜比较广泛的三种交互方式,即语音控制、手势识别和眼动跟踪。本项目实现了语音控制和触摸板控制,将语音交互引入本项目,使用户享受到更加自然和轻松的交互体验。语音控制即是让计算设备能听懂人说的话,还能根据人的说话内容去执行相应的指令。在不适合语音控制的场景下,可以使用触摸控制。
8、六足机器人
团队成员:13互联网G5-1 赵少锋,13互联网G5-1 林晓鑫
指导老师:周兵
项目简介:
六足机器人是多足机器人的一种,其特殊的结构,使其能够到达复杂的环境。在自然界和人类社会中存在一些人类无法到达的地方或可能危及人类生命的特殊场合,六足机器人能够应用于如星球表面、灾难现场、防灾救援和反恐战争等场景。
六足机器人平台的基本组成:18个舵(机器人关节);全身肢体结构;动力(大电流放电电池如航模电池);航模电池平衡充和充电器一个;舵机控制板一个(至少18路);作为自主控制或外部扩展的主控板(也就是何种单片机最小的系统板和开发板)和配套下载模块,该机器人功能如下:两种行动模式:wifi线遥控;超声波避障。
9、指纹识别系统
项目负责人:周兵
项目简介:
本项目设计一种新型指纹采集识别模式和设备,该指纹设备能够直接使用USB接口与Android设备连接,将指纹设备采集的指纹写入云系统中,应用时直接在云系统中进行配对。
项目亮点:
不需要专用设备的支持,只要指纹设备支持USB即可与Android设备连接,降低了应用和维护成本,提高了可扩展性。
五、展望
工作室为教学提供了一块实验田,我们将工作室的教学和管理工作系统化、社交化,网络系统能够提高课程的趣味性,提高学生的自主学习能力,提高教学效率。我们开发的任务式教学系统能为学校新课程开发提供一种新的思路。
学校的产品是课程,优秀的课程不仅可以提高教学质量,也可以提高学校的知名度。我们以任务式教学系统为基础,开发了几门课程,包括:Java微服务开发、Android应用开发、响应式网页设计、创客项目开发等。并设计一种课程开发的新模式,为其他教师提供参考。
引入企业合作,建立联合项目组,以市场标准提前为企业培养人才,提高就业质量。