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基于项目制《物联网应用系统设计与维护》课程教学改革与实践

2022-01-21沈云峰

科学咨询 2021年50期
关键词:联网实训职业

沈云峰 万 华

(重庆建筑科技职业学院 重庆 401331)

目前,高职计算机教育中存在诸多问题:人才培养与企业岗位需求有差异;用一纸期末试卷去评价学生的知识掌握情况,而忽视了对学生动手能力、分析解决问题的能力及职业素养等方面的考核和评价。[1]

学校传统上侧重于专业素质培养方面的研究,对职业素质的培养研究比较薄弱。[2]

国家职业教育改革实施方案提出高等职业学校要培养服务区域发展的高素质技术技能人才,重点服务企业特别是中小微企业的技术研发和产品升级,加强社区教育和终身学习服务。

“物联网应用系统设计与维护”这门课程是物联网应用技术专业核心课程,该课程对于培养物联网应用技术专业学生的专业核心能力与职业素养非常关键。而物联网应用技术专业的学生素质和知识储备又有很大差别,自主学习能力也高低有别,单纯的理论与实训室的实训教学与传统的考核方式已满足不了企业对物联网应用技术人才的要求,非常有必要进行教学改革。

为了深入践行国家职业教育改革实施方案(“职教20条”),物联网专业技术校企联合教师团队从物联网应用技术专业学生岗位核心能力与素养入手,依托校企合作单位先进的技术及平台,持续开展专业课程教学改革研究与实践。

一、方案

(一)课程目标

学校人才培养的定位是高素质技术技能人才,课程对象为物联网应用技术专业高职学生,专业人才培养要求是培养具有物联网基本理念,物联网行业相对应岗位必备的理论知识,具有较强的物联网应用技能,具有一定的应用系统集成开发能力,具有从事物联网应用系统设计、施工、安装、调试、维护等工作的业务能力。

(二)基于学校万物互联平台项目进行课程设计

以物联网系统集成工程师职业综合能力为中心,以真实的学校万物互联平台项目的真实需求为背景,通过线上、线下物联网应用系统从设计到实施、维护全过程的训练,突出工作任务与知识,将课程内容与职业岗位能力融合,提高学生的创新、创业能力。

根据《专业人才培养方案》和物联网系统集成工程师职业岗位工作任务分析,确定“物联网应用系统设计与维护”典型工作任务如下:

1.基本任务

按照项目相关文件和资料的要求,对传感器、自动识别设备、网络设备进行安装调试;组织实施物联网工程组网、布线;部署物联网应用系统,并进行联调,使物联网应用系统能正常运行。

2.专业能力与知识目标

根据典型工作任务,确定专业能力与知识目标如下:

熟悉物联网产品设备(如传感器、自动识别设备、网络设备)的基本原理和配置、使用技巧;熟悉操作系统、数据库、Web服务器等常用支持软件的配置和使用技巧;具备组织和实施物联网组网的能力;具备安装与部署物联网软硬件产品的能力;沟通和协调能力及其他相关能力。

3.专业素质目标

根据专业能力与知识目标确定专业素质目标如下:

具有物联网应用系统设计思想,具备物联网应用系统应用思维。

4.综合能力和职业素养培养目标

根据专业素质目标确定综合能力和职业素养培养目标包括:获取知识的能力,知识迁移能力,分析、解决问题的能力,团队意识、责任心,良好的职业素养,表达能力,创新能力。具体培养目标如图1所示。

图1 综合能力和职业素养培养目标示意图

5.课程内容安排、课程任务

分析课程实施的内、外部环境,结合课程目标确定课程结构、课程任务、课程内容,课程分为6个教学单元,按照职业难易程度,结合职业能力与知识目标对学习领域的教学内容进行序化,设计出“物联网应用系统设计与维护”学习情境。

6.学习情境设计

学习情境1:模块一 物联网应用系统设计导读 8学时

学习情境2:模块二 智联建科院应用系统需求分析 8学时

学习情境3:模块三 基于APCOS智联建科院应用系统总体方案设计 12学时

学习情境4:模块四 智联建科院硬件系统设计及选型 12学时

学习情境5:模块五 基于APCOS智联建科院系统集成开发 20学时

学习情境6:模块六 智联建科院应用系统维护4学时

7.考核评价

建立以学生为中心的专业和课程教学评价体系,强化实习实训考核评价。

本课程期末考核总成绩=出勤(30%)+作业(10%)+实践内容(40%)+期末分组答辩(20%),职业证书作为本课程通过基本条件。根据不同类型的教学方式,线上、线下采用不同的考核方式。

线上通过超星平台学习采用的是教学过程考核。通过线上记录考勤,参与活动、作业等,按权值综合评定计算成绩,该项成绩随教学过程自动产生,期中出勤占比30%,作业占比10%。

课终考核方式为现场答辩,占比20%。由教学团队通过各组学生汇报展示课程设计成果确定学生成绩。教研室成立4人项目答辩考核小组,答辩小组总分占比70%,分别从项目方案书规范、内容、项目组织情况、项目完成情况进行评价;小组内部团队成员互评占比30%,分别从团队意识、完成质量、责任心、积极性、贡献度进行相互评价。

再就是实践内容考核。具体包括传感器接入APCOS万物互联平台并实现智能控制,获取职业资格证书,如“BCCA接入工程师”“APCOS应用开发工程师”等,学生选择一类通过即可,实践部分占比40%。

表1 现场答辩小组考核标准

表2 小组内部评分标准

(三)教学实践

改革传统教学方式,从原来的课堂教学变为线上+线下混合课堂进行教学。

1.线上课程

线上课程建设主要以够用为原则,充分参考物联网应用技术专业教学资源库资源、校企合作单位提供的课程资源,将课程内容以碎片化、超链接等互联网知识学习方式进行重构,满足不同层次学生碎片化时间、个性化能力培训的学习需求;线上项目的管理形式是利用超星的PBL平台管理培养各项目组学生的资源共享、讨论交流和协作文档能力。

2.教学方法、教学活动与作业

针对不同的学习情境,采用不同的教学方法,教师从知识传授者的角色转变为学习过程的组织者、咨询者和指导者,最终将学习的压力传达到学生身上,使教学过程向学生自觉的学习过程转化。主要教学方法:线上采用项目教学法、启发式教学方法,线下采用任务驱动型教学法、实际案例教学法等。教学活动包括线上签到、主题讨论、问卷、分组等。作业均是按照项目实际运行流程布置。

图2 教学法示意图

3.线下课程建设

以重庆金鑫科技产业发展有限公司的APCOS普适性万物互联平台为基础展开技能培训。具体形式是通过物联网设备的接入、集成、维护等实训内容,培养学生项目开发和维护能力;小组任务形式是模拟工作中的项目组开发形式,共同完成小组所选择的项目。

(1)实训目标

学生根据前期线上学习后做出的物联网应用系统设计方案,通过APCOS平台实现具体应用落地实施。锻炼学生快速学习与实践动手能力,团队意识和分工协作等专业技能及职业素养,让学生对职业岗位能力有充分的认知。

(2)实训内容

学习情境5“基于APCOS智联房院系统集成开发”任务一 传感设备接入APCOS,任务二 传感设备集成联动设计及场景功能演示,每个项目小组通过BCCA协议接入APCOS平台2个传感器并展示应用场景控制联动。根据实训目标与内容,首先建立实训流程关系图见图3所示。

图3 实训流程关系图

(3)线下实训课程教学设计

学习情境5:基于APCOS智联建科院系统集成开发

4.职业素养教育

职业素养培养贯穿整个教学过程。重点培养学生的项目团队合作意识、沟通协调能力、养成良好的职业行为习惯、善于发现问题、创造性地解决问题的能力,培养学生以积极的心态面对工作,以及培养对待工作的责任感、使命感。

(四)教学改革成效

通过教学改革,在毕业设计过程中有16%的学生能主动、独立完成项目方案设计与规划,有31%的学生学习态度向好的方向转变,有12%的学生能够主动探索最新的中移物联Onenet平台和华为云实验沙箱,学习并搭建物联网应用系统。有5%的学生参加全国性职业技能大赛并获得一等奖。具体改革成效对比情况如图4所示。

图4 改革成效对比图

在“物联网系统集成与维护”课程中应用了该教学成果后,“物联网系统集成与维护”期末考核成绩优良等级以上的学生人数平均占比达90%,课程教学改革效果良好,达到预期效果。

二、结束语

通过校企教学团队策划设计并实施两学期的教学改革实践,学生的自主学习能力得到大幅提升,团队意识得到增强,学会分析问题并解决问题,在实践中能保持良好的职业素养,物联网应用系统设计与集成、应用、维护的职业核心能力得到明显提升,教学改革达到了预期目标。

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