4.3開源與知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)教學(xué)設(shè)計人教-中圖版高中信息技術(shù)選擇性必修6開源硬件項目設(shè)計

第4章開源硬件項目制作4.3開源與知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)教學(xué)設(shè)計教學(xué)背景信息科技是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的重要部分，主要研究以數(shù)字形式表達(dá)的信息及其應(yīng)用中的科學(xué)原理、思維方法、處理過程和工程實現(xiàn)。當(dāng)代高速發(fā)展的信息科技對全球經(jīng)濟(jì)、社會和文化發(fā)展起著越來越重要的作用。義務(wù)教育信息科技課程具有基礎(chǔ)性、實踐性和綜合性，為高中階段信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。信息科技課程旨在培養(yǎng)科學(xué)精神和科技倫理，提升自主可控意識，培育社會主義核心價值觀，樹立總體國家安全觀，提升數(shù)字素養(yǎng)與技能。教材分析本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容選自人教/地圖出版社選擇性必修6開源硬件項目設(shè)計第4章開源硬件項目制作4.3開源與知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)。技術(shù)的發(fā)展大大提升了人類改造自然的能力。大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等信息技術(shù)的迅速發(fā)展在深刻改變著我們的生活方式、思維模式和行為習(xí)慣。2017年，國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中提出，增加人工智能創(chuàng)新的源頭供給，促進(jìn)開源共享，智能軟硬件被列為大力發(fā)展的人工智能新興產(chǎn)業(yè)之一。近年來，在中國國際高新技術(shù)成果交易會上，智能家居館集中展出從高端到通用的全系列物聯(lián)網(wǎng)、云計算、智能家居、安防產(chǎn)品和智能穿戴等應(yīng)用方案，其中無線智能插座、智能燈、智能音箱、智能鬧鐘、健康監(jiān)測手環(huán)、家居溫控調(diào)節(jié)器和健康智能枕等創(chuàng)意產(chǎn)品，讓人親身感受到智能硬件產(chǎn)品給我們帶來的美好生活。在開源共享理念的倡導(dǎo)下，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能硬件產(chǎn)品迎來新的發(fā)展機(jī)遇，時下越來越多的智能硬件產(chǎn)品采用開源硬件進(jìn)行原型設(shè)計與開發(fā)。隨著開源硬件在中小學(xué)校園的普及和廣泛傳播，我們能方便、快捷地完成智能硬件作品的原型。本章將在第3章項目立項書的基礎(chǔ)上，以“智造美好生活”為背景，具體實現(xiàn)項目預(yù)設(shè)功能，調(diào)控測試各項指標(biāo)參數(shù)，開展基于開源硬件的“互聯(lián)網(wǎng)智能鬧鐘”的項目制作與學(xué)習(xí)，親歷項目從創(chuàng)意到實現(xiàn)的完整過程，完善項目作品的設(shè)計方案，梳理項目關(guān)鍵過程與步驟，使用數(shù)字化的工具，規(guī)劃項目發(fā)布方案，踐行開源與分享精神，在實踐中理解開源知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的價值與意義。教學(xué)目標(biāo)1.理解并自覺踐行開源理念和知識分享的精神，能夠通過多種途徑分享項目作品。2.理解知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的意義，增強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識。實現(xiàn)項目的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)輸出和運算處理。教學(xué)重點與難點教學(xué)重點:理解并自覺踐行開源理念和知識分享的精神，能夠通過多種途徑分享項目作品。教學(xué)難點:理解知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的意義，增強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識。教學(xué)方法與教學(xué)手段案例分析法、講授法、任務(wù)驅(qū)動法。教學(xué)過程問題導(dǎo)入體驗探索身邊的即時分享隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和智能的普及，人們的分享交流變得越來越便捷。例如，一位學(xué)生在老師的引導(dǎo)下，和同學(xué)一起制作了一盞智能臺燈（圖4.3.1）。作品完成后，他將作品的創(chuàng)意來源與制作過程利用智能分享到多個互聯(lián)網(wǎng)社交平臺上，得到很多網(wǎng)友的點贊與轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)了作品的快速傳播與即時分享。思考：1.分析微信、微博和博客等互聯(lián)網(wǎng)社交平臺對日常生活產(chǎn)生哪些影響。2.還有哪些信息交流、分享的方式？請跟同學(xué)們一起交流。項目分享當(dāng)小組項目作品完成后，同學(xué)們的成就感就油然而生，同時也收獲了知識，提升了能力。項目從創(chuàng)意到實現(xiàn)的過程中，難免會遇到各種問題和困難，主動分享項目制作過程中的心得體會，展示項目作品的創(chuàng)新功能，也是踐行開源精神必不可少的一部分。新品發(fā)布當(dāng)一款新的產(chǎn)品趨于完善，即將投入市場時，就需要進(jìn)行產(chǎn)品發(fā)布。產(chǎn)品發(fā)布主要用于介紹新品的功能。一個好的產(chǎn)品發(fā)布，能吸引更多消費者的關(guān)注。產(chǎn)品發(fā)布的形式多種多樣，如舉辦產(chǎn)品發(fā)布會、展會，或者利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行宣傳和推廣等。思考：1.小組的項目作品要發(fā)布時，需提前做好哪些準(zhǔn)備？2.分組討論：當(dāng)項目作品完成后，可以通過哪些途徑進(jìn)行項目發(fā)布？通過分享，可使更多的人了解和使用自己的項目成果，促進(jìn)共同進(jìn)步，同時，也能吸引更多的人加入開源創(chuàng)新隊伍。項目分享有線上和線下多種形式：線上可以通過開源社區(qū)與其他愛好者分享項目成果；線下可以采用全球性制匯節(jié)、學(xué)?？萍颊?、校園創(chuàng)新文化節(jié)、創(chuàng)客嘉年華和班級項目路演等形式。項目分享可以采用其中一種形式，也可以同時采用多種形式。線上項目分享線上項目分享主要通過開源社區(qū)，分享的一般流程如圖4.3.2所示。整理項目文檔整個項目制作過程中會積累很多文檔，需對這些文檔認(rèn)真進(jìn)行整理。如表4.3.1所示是“互聯(lián)網(wǎng)智能鬧鐘”項目的部分文檔。表4.3.1“互聯(lián)網(wǎng)智能鬧鐘”項目的部分文檔項目名稱項目文檔互聯(lián)網(wǎng)智能鬧鐘創(chuàng)意草案頭腦風(fēng)暴記錄項目立項書程序代碼文件開源硬件項目文檔記錄了項目制作的全部過程，其中有項目的技術(shù)成果，有開發(fā)者對項目的思考，也記錄了項目實施過程中的收獲以及出現(xiàn)的問題。項目文檔越完整，項目分享效果會越好。選擇開源社區(qū)開源社區(qū)的用戶通常是有共同興趣的開源項目愛好者。在遵守相關(guān)開源許可協(xié)議的基礎(chǔ)上，社區(qū)用戶在社區(qū)網(wǎng)站上自由學(xué)習(xí)與交流。良好的開源社區(qū)應(yīng)該具備以下幾個基本特點。（1）社區(qū)運營穩(wěn)定、有序，有明確的社區(qū)建設(shè)目標(biāo)。（2）社區(qū)人才資源、項目資源豐富，用戶數(shù)量較多。（3）平臺界面清晰友好，能夠?qū)τ脩暨M(jìn)行正確、合理的引導(dǎo)。實踐活動線上分享將小組的項目發(fā)布在開源社區(qū)平臺，踐行開源與分享精神。1.查閱資料，選擇合適的開源社區(qū)平臺。2.了解社區(qū)相關(guān)的開源許可協(xié)議（圖4.3.3），選擇適合小組項目的開源協(xié)議。3.按照開源社區(qū)相關(guān)規(guī)則，將項目的相關(guān)資料上傳到開源社區(qū)，完成項目發(fā)布。線下項目分享線下項目分享以項目路演居多。路演指通過現(xiàn)場演示的方法，引起他人對項目的關(guān)注，以達(dá)到良好的傳播效果。路演的一般流程如圖4.3.4所示。準(zhǔn)備路演演示文檔為了能夠做好項目路演，需要提前做好路演使用的演示文檔。演示文檔中需分析項目背景和現(xiàn)狀，需體現(xiàn)作品的價值，還需展示作品的特色功能，并需分析作品的應(yīng)用前景。表4.3.2是“互聯(lián)網(wǎng)智能鬧鐘”項目路演演示文檔的內(nèi)容提要。表4.3.2“互聯(lián)網(wǎng)智能鬧鐘”路演文檔的內(nèi)容提要背景和現(xiàn)狀分析體現(xiàn)作品價值展示作品特色功能分析作品的應(yīng)用前景喚起對早晨起床問題的關(guān)注和共鳴內(nèi)容：對于部分人，早上起床是一件非常困難的事為什么要做這個項目作品內(nèi)容：個性化喚醒，第一時間獲取當(dāng)天的天氣情況可幫助解決哪些問題或需求內(nèi)容：早晨鬧醒、天氣預(yù)報、特色小夜燈對比已有產(chǎn)品，體現(xiàn)作品創(chuàng)新性或優(yōu)勢內(nèi)容：區(qū)別于傳統(tǒng)鬧鐘功能單一的共性，智能鬧鐘集成多種實用功能，有良好的應(yīng)用前景路演設(shè)計路演過程一般可分為導(dǎo)入、正題和總結(jié)等主要部分。項目路演開始時，設(shè)計一個輕快有趣的開場白導(dǎo)入是一個有效手段，開場白引發(fā)觀看者的興趣并發(fā)出笑聲，這時演講者的緊張情緒也會放松下來，進(jìn)入一種良性的演講狀態(tài)，這種現(xiàn)象被稱為“開頭效應(yīng)”。路演過程中設(shè)置互動環(huán)節(jié)可增強(qiáng)與觀眾的交流。精彩的結(jié)束環(huán)節(jié)，可為整個路演畫上完美的句號。路演注意事項路演前需熟悉路演內(nèi)容，包括熟練掌握項目作品的功能演示操作，熟練講解路演演示文檔的內(nèi)容。路演時主講人注意著裝、站位、姿勢、語速等，必要時團(tuán)隊配合演示。知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的意義知識產(chǎn)權(quán)指人們對其智力勞動所創(chuàng)造的文學(xué)、藝術(shù)、自然科學(xué)、社會科學(xué)和工程技術(shù)等作品成果依法享有的專有權(quán)利。思考活動知識產(chǎn)權(quán)與開源項目基于開源硬件的項目作品作為一種智力勞動創(chuàng)造出來的產(chǎn)品，它與其他的智力成果一樣，具有相應(yīng)的知識產(chǎn)權(quán)。不過，目前很多人認(rèn)為，只要是開源產(chǎn)品，就等于放棄知識產(chǎn)權(quán)。思考：1.小組的作品中，有哪些創(chuàng)新點需要被保護(hù)？2.找出小組項目作品中最核心的創(chuàng)新點，討論如何進(jìn)行知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)。為了使項目更好地傳播，開源項目的作者可以通過許可條款有條件地放棄對于復(fù)制、修改、再分發(fā)等方面的附加權(quán)利，適當(dāng)保留名稱、標(biāo)注等基本權(quán)利。知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)對開源的意義如下。利用知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)正確維護(hù)自己的開源作品權(quán)益開源項目作者保護(hù)自己基本合法權(quán)益的前提是先獲得知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)。否則，即使出現(xiàn)違反開源協(xié)議的行為，開源項目作者也將無法有效維護(hù)自己的合法權(quán)益。約束使用者的行為開源社區(qū)中有許多開源許可協(xié)議，如BSD協(xié)議、GPL協(xié)議等。采用適當(dāng)?shù)拈_源協(xié)議，能更好地約束使用者的行為，使其必須遵守相關(guān)的許可協(xié)議。維持整個開源社區(qū)的正常運轉(zhuǎn)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)一方面為創(chuàng)造者提供有效的法律保護(hù)，另一方面也規(guī)范了使用者的行為。它能為開源社區(qū)營造一個良好的環(huán)境，對整個開源社區(qū)的正常運轉(zhuǎn)起著重要的作用。實踐活動感謝信在本章的項目制作中，你是否也引用了他人的開源項目？為了表達(dá)對開源項目分享者的謝意，試著給他們寫一封感謝信吧！項目實施項目分享一、項目活動以小組為單位，結(jié)合自己組的項目作品進(jìn)行項目路演，完成以下活動：1.準(zhǔn)備演示文檔（如PPT）。2.小組選出代表，進(jìn)行項目展示。3.按照表4.3.3組織小組互評。表4.3.3項目評價表標(biāo)準(zhǔn)小組互評等級第1組第2組第3組第4組第5組第6組創(chuàng)新性☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆實用性☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆解決問題的效果☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆項目完成度☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆分享與表達(dá)☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆總結(jié)二、項目檢查1.通過演講的方式完成作品展示。2.在老師的指導(dǎo)下，小組之間相互對項目實施過程及結(jié)果進(jìn)行評價?？偨Y(jié)評價1.請同學(xué)們總結(jié)本章的核心概念與關(guān)鍵能力。2.根據(jù)自己的掌握情況填寫下表。學(xué)習(xí)內(nèi)容掌握程度項目作品外觀制作□不了解□了解□理解項目實現(xiàn)流程□不了解□了解□理解數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)輸出與運算處理□不了解□了解□掌握項目原型實現(xiàn)□不了解□了解□掌握測試環(huán)境搭建□不了解□了解□掌握調(diào)控參數(shù)□不了解□了解□掌握項目開源分享流程□不了解□了解□理解項目文檔整理□不了解□了解□掌握知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的意義□不了解□了解□理解課后作業(yè)以小組為單位，討論下述問題：1.開源硬件使用過程中，由于使用開源社區(qū)中分享出來的軟件，導(dǎo)致硬件損毀，軟件提供者應(yīng)當(dāng)承擔(dān)責(zé)任嗎？2.開源