基于項目制《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與維護》課程教學(xué)改革與實踐

沈云峰 萬 華

（重慶建筑科技職業(yè)學(xué)院 重慶 401331）

目前，高職計算機教育中存在諸多問題：人才培養(yǎng)與企業(yè)崗位需求有差異；用一紙期末試卷去評價學(xué)生的知識掌握情況，而忽視了對學(xué)生動手能力、分析解決問題的能力及職業(yè)素養(yǎng)等方面的考核和評價。[1]

學(xué)校傳統(tǒng)上側(cè)重于專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)方面的研究，對職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)研究比較薄弱。[2]

國家職業(yè)教育改革實施方案提出高等職業(yè)學(xué)校要培養(yǎng)服務(wù)區(qū)域發(fā)展的高素質(zhì)技術(shù)技能人才，重點服務(wù)企業(yè)特別是中小微企業(yè)的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品升級，加強社區(qū)教育和終身學(xué)習(xí)服務(wù)。

“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與維護”這門課程是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)核心課程，該課程對于培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)核心能力與職業(yè)素養(yǎng)非常關(guān)鍵。而物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的學(xué)生素質(zhì)和知識儲備又有很大差別，自主學(xué)習(xí)能力也高低有別，單純的理論與實訓(xùn)室的實訓(xùn)教學(xué)與傳統(tǒng)的考核方式已滿足不了企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才的要求，非常有必要進行教學(xué)改革。

為了深入踐行國家職業(yè)教育改革實施方案(“職教20條”)，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)校企聯(lián)合教師團隊從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生崗位核心能力與素養(yǎng)入手，依托校企合作單位先進的技術(shù)及平臺，持續(xù)開展專業(yè)課程教學(xué)改革研究與實踐。

一、方案

（一）課程目標(biāo)

學(xué)校人才培養(yǎng)的定位是高素質(zhì)技術(shù)技能人才，課程對象為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)高職學(xué)生，專業(yè)人才培養(yǎng)要求是培養(yǎng)具有物聯(lián)網(wǎng)基本理念，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相對應(yīng)崗位必備的理論知識，具有較強的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技能，具有一定的應(yīng)用系統(tǒng)集成開發(fā)能力，具有從事物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、施工、安裝、調(diào)試、維護等工作的業(yè)務(wù)能力。

（二）基于學(xué)校萬物互聯(lián)平臺項目進行課程設(shè)計

以物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成工程師職業(yè)綜合能力為中心，以真實的學(xué)校萬物互聯(lián)平臺項目的真實需求為背景，通過線上、線下物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)從設(shè)計到實施、維護全過程的訓(xùn)練，突出工作任務(wù)與知識，將課程內(nèi)容與職業(yè)崗位能力融合，提高學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力。

根據(jù)《專業(yè)人才培養(yǎng)方案》和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成工程師職業(yè)崗位工作任務(wù)分析，確定“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與維護”典型工作任務(wù)如下：

1.基本任務(wù)

按照項目相關(guān)文件和資料的要求，對傳感器、自動識別設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行安裝調(diào)試；組織實施物聯(lián)網(wǎng)工程組網(wǎng)、布線；部署物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，并進行聯(lián)調(diào)，使物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)能正常運行。

2.專業(yè)能力與知識目標(biāo)

根據(jù)典型工作任務(wù)，確定專業(yè)能力與知識目標(biāo)如下：

熟悉物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)備（如傳感器、自動識別設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）的基本原理和配置、使用技巧；熟悉操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、Web服務(wù)器等常用支持軟件的配置和使用技巧；具備組織和實施物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)的能力；具備安裝與部署物聯(lián)網(wǎng)軟硬件產(chǎn)品的能力；溝通和協(xié)調(diào)能力及其他相關(guān)能力。

3.專業(yè)素質(zhì)目標(biāo)

根據(jù)專業(yè)能力與知識目標(biāo)確定專業(yè)素質(zhì)目標(biāo)如下：

具有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計思想，具備物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用思維。

4.綜合能力和職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)

根據(jù)專業(yè)素質(zhì)目標(biāo)確定綜合能力和職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)包括：獲取知識的能力，知識遷移能力，分析、解決問題的能力，團隊意識、責(zé)任心，良好的職業(yè)素養(yǎng)，表達能力，創(chuàng)新能力。具體培養(yǎng)目標(biāo)如圖1所示。

圖1 綜合能力和職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)示意圖

5.課程內(nèi)容安排、課程任務(wù)

分析課程實施的內(nèi)、外部環(huán)境，結(jié)合課程目標(biāo)確定課程結(jié)構(gòu)、課程任務(wù)、課程內(nèi)容，課程分為6個教學(xué)單元，按照職業(yè)難易程度，結(jié)合職業(yè)能力與知識目標(biāo)對學(xué)習(xí)領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容進行序化，設(shè)計出“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與維護”學(xué)習(xí)情境。

6.學(xué)習(xí)情境設(shè)計

學(xué)習(xí)情境1：模塊一 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計導(dǎo)讀 8學(xué)時

學(xué)習(xí)情境2：模塊二 智聯(lián)建科院應(yīng)用系統(tǒng)需求分析 8學(xué)時

學(xué)習(xí)情境3：模塊三 基于APCOS智聯(lián)建科院應(yīng)用系統(tǒng)總體方案設(shè)計 12學(xué)時

學(xué)習(xí)情境4：模塊四 智聯(lián)建科院硬件系統(tǒng)設(shè)計及選型 12學(xué)時

學(xué)習(xí)情境5：模塊五 基于APCOS智聯(lián)建科院系統(tǒng)集成開發(fā) 20學(xué)時

學(xué)習(xí)情境6：模塊六 智聯(lián)建科院應(yīng)用系統(tǒng)維護4學(xué)時

7.考核評價

建立以學(xué)生為中心的專業(yè)和課程教學(xué)評價體系，強化實習(xí)實訓(xùn)考核評價。

本課程期末考核總成績＝出勤（30%）＋作業(yè)(10%)+實踐內(nèi)容（40%）+期末分組答辯（20%），職業(yè)證書作為本課程通過基本條件。根據(jù)不同類型的教學(xué)方式，線上、線下采用不同的考核方式。

線上通過超星平臺學(xué)習(xí)采用的是教學(xué)過程考核。通過線上記錄考勤，參與活動、作業(yè)等，按權(quán)值綜合評定計算成績，該項成績隨教學(xué)過程自動產(chǎn)生，期中出勤占比30%，作業(yè)占比10%。

課終考核方式為現(xiàn)場答辯，占比20%。由教學(xué)團隊通過各組學(xué)生匯報展示課程設(shè)計成果確定學(xué)生成績。教研室成立4人項目答辯考核小組，答辯小組總分占比70%，分別從項目方案書規(guī)范、內(nèi)容、項目組織情況、項目完成情況進行評價；小組內(nèi)部團隊成員互評占比30%，分別從團隊意識、完成質(zhì)量、責(zé)任心、積極性、貢獻度進行相互評價。

再就是實踐內(nèi)容考核。具體包括傳感器接入APCOS萬物互聯(lián)平臺并實現(xiàn)智能控制，獲取職業(yè)資格證書，如“BCCA接入工程師”“APCOS應(yīng)用開發(fā)工程師”等，學(xué)生選擇一類通過即可，實踐部分占比40%。

表1 現(xiàn)場答辯小組考核標(biāo)準(zhǔn)

表2 小組內(nèi)部評分標(biāo)準(zhǔn)

（三）教學(xué)實踐

改革傳統(tǒng)教學(xué)方式，從原來的課堂教學(xué)變?yōu)榫€上+線下混合課堂進行教學(xué)。

1.線上課程

線上課程建設(shè)主要以夠用為原則，充分參考物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫資源、校企合作單位提供的課程資源，將課程內(nèi)容以碎片化、超鏈接等互聯(lián)網(wǎng)知識學(xué)習(xí)方式進行重構(gòu)，滿足不同層次學(xué)生碎片化時間、個性化能力培訓(xùn)的學(xué)習(xí)需求；線上項目的管理形式是利用超星的PBL平臺管理培養(yǎng)各項目組學(xué)生的資源共享、討論交流和協(xié)作文檔能力。

2.教學(xué)方法、教學(xué)活動與作業(yè)

針對不同的學(xué)習(xí)情境，采用不同的教學(xué)方法，教師從知識傳授者的角色轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)過程的組織者、咨詢者和指導(dǎo)者，最終將學(xué)習(xí)的壓力傳達到學(xué)生身上，使教學(xué)過程向?qū)W生自覺的學(xué)習(xí)過程轉(zhuǎn)化。主要教學(xué)方法：線上采用項目教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)方法，線下采用任務(wù)驅(qū)動型教學(xué)法、實際案例教學(xué)法等。教學(xué)活動包括線上簽到、主題討論、問卷、分組等。作業(yè)均是按照項目實際運行流程布置。

圖2 教學(xué)法示意圖

3.線下課程建設(shè)

以重慶金鑫科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司的APCOS普適性萬物互聯(lián)平臺為基礎(chǔ)展開技能培訓(xùn)。具體形式是通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的接入、集成、維護等實訓(xùn)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生項目開發(fā)和維護能力；小組任務(wù)形式是模擬工作中的項目組開發(fā)形式，共同完成小組所選擇的項目。

（1）實訓(xùn)目標(biāo)

學(xué)生根據(jù)前期線上學(xué)習(xí)后做出的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計方案，通過APCOS平臺實現(xiàn)具體應(yīng)用落地實施。鍛煉學(xué)生快速學(xué)習(xí)與實踐動手能力，團隊意識和分工協(xié)作等專業(yè)技能及職業(yè)素養(yǎng)，讓學(xué)生對職業(yè)崗位能力有充分的認(rèn)知。

（2）實訓(xùn)內(nèi)容

學(xué)習(xí)情境5“基于APCOS智聯(lián)房院系統(tǒng)集成開發(fā)”任務(wù)一 傳感設(shè)備接入APCOS，任務(wù)二 傳感設(shè)備集成聯(lián)動設(shè)計及場景功能演示，每個項目小組通過BCCA協(xié)議接入APCOS平臺2個傳感器并展示應(yīng)用場景控制聯(lián)動。根據(jù)實訓(xùn)目標(biāo)與內(nèi)容，首先建立實訓(xùn)流程關(guān)系圖見圖3所示。

圖3 實訓(xùn)流程關(guān)系圖

（3）線下實訓(xùn)課程教學(xué)設(shè)計

學(xué)習(xí)情境5：基于APCOS智聯(lián)建科院系統(tǒng)集成開發(fā)

4.職業(yè)素養(yǎng)教育

職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)貫穿整個教學(xué)過程。重點培養(yǎng)學(xué)生的項目團隊合作意識、溝通協(xié)調(diào)能力、養(yǎng)成良好的職業(yè)行為習(xí)慣、善于發(fā)現(xiàn)問題、創(chuàng)造性地解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生以積極的心態(tài)面對工作，以及培養(yǎng)對待工作的責(zé)任感、使命感。

（四）教學(xué)改革成效

通過教學(xué)改革，在畢業(yè)設(shè)計過程中有16%的學(xué)生能主動、獨立完成項目方案設(shè)計與規(guī)劃，有31%的學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度向好的方向轉(zhuǎn)變，有12%的學(xué)生能夠主動探索最新的中移物聯(lián)Onenet平臺和華為云實驗沙箱，學(xué)習(xí)并搭建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)。有5%的學(xué)生參加全國性職業(yè)技能大賽并獲得一等獎。具體改革成效對比情況如圖4所示。

圖4 改革成效對比圖

在“物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成與維護”課程中應(yīng)用了該教學(xué)成果后，“物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成與維護”期末考核成績優(yōu)良等級以上的學(xué)生人數(shù)平均占比達90%，課程教學(xué)改革效果良好，達到預(yù)期效果。

二、結(jié)束語

通過校企教學(xué)團隊策劃設(shè)計并實施兩學(xué)期的教學(xué)改革實踐，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力得到大幅提升，團隊意識得到增強，學(xué)會分析問題并解決問題，在實踐中能保持良好的職業(yè)素養(yǎng)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與集成、應(yīng)用、維護的職業(yè)核心能力得到明顯提升，教學(xué)改革達到了預(yù)期目標(biāo)。