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基于课*证*赛深度融合,中职物联网专业教与学的规划与实施*

2021-06-19陈克香赵宇明

福建轻纺 2021年6期
关键词:工作站智能家居证书

陈克香,赵宇明

(集美工业学校,福建 厦门 361022)

物联网是一个新兴行业,发展迅速,涉及领域广,通常包括智能家居、智能安防、智能物流、智能医疗、智能电网、智能工业、智能交通、智能农业、智能环保九大应用领域。目前,物联网行业急需大批的技能型人才,该专业学生就业面广。物联网专业课程对于中职学生来说有相当大的难度,因此,培养这方面的人才要搭建教和学的专业架构。我们通过课程、证书、竞赛三者结合的分层次教学,鼓励课程学习比较好的学生进一步钻研,取得职业技能证书,并参加全国职业技能竞赛,为从事智能控制相关工作拿到入场券。

1 引导学生制定每个人的专业发展规划

很多物联网专业的学生对这个专业并不了解,对学什么内容,今后做什么工作感到迷惑,这样学生会失去学习的动力,基于这一点我们给学生订制一个专业发展的规划、架构,引导他们制定适合自己的专业发展规划。图1是为中职物联网专业的学生搭建的专业学习和发展规划。

图1 物联网专业学生专业学习和发展规划图

2 将多种教学手段应用于各专业课程中,让学生打下扎实的基础

以学生为中心,教师为主导全力完成规划。首先是专业课程的学习,应用信息化手段采用理实一体化教学方法,在实训室通过完成一系列小项目让学生掌握基本知识和技能。

2.1 应用丰富的信息化手段,促进学生快速掌握基础知识

单片机技术与应用这门课,采用清华在线和蓝墨云班课网络平台,利用平台上的教案和学案以及PPT、视频、动画、微课、习题、测试、仿真等资源,比如,KIEL C软件操作使用、编译和运行步骤的视频,学生边看视频边操作可多次练习,一次课学生就能掌握并熟练。还可以用拖动游戏反复练习方法让学生熟记基本知识,如C语言编写程序的格式和关键字、变量类型、增量和减量运算符、关系表达式、逻辑表达式等都可以用拖动游戏。

应用平台的讨论区,鼓励学生质疑问难,展开讨论,异想天开,从而激发学生的创新和创造能力。清华在线和蓝墨云班课网络平台上有很好的作业练习及评价体系,学生可以利用平台练习,教师能快速掌握和追踪学生的学习状况。

2.2 精心设计有趣的小项目,引导学生完成从而掌握基本技能

以单片机为例,设计了14个小项目,让学生学会自主编程、实物电路制作、仿真调试。从最简单的点亮一个小灯开始,然后让小灯闪烁,再点亮多个灯,进而形成流水灯等花样景观灯,完成交通红绿灯、数码管计数、倒计时、液晶显示计数和计时、按键控制、机器手等项目,引导学生一步步深入,让学生很快学会I/O口、定时器、中断及数码管和液晶显示等应用。

每个项目的关键是先搭好框架,老师引导学生搭框架,形成程序设计的思路和流程,编写流程图。编程思路和流程对学生难度大,为了解决这一难题我们采用理实一体化教学方式,在教学过程中让学生多器官协作,耳、眼、脑、手、嘴齐上阵,老师先实例讲解,学生听后,并多次观看老师录制的视频,然后学生相互讲解,只要学生能讲出来,说明完全理解,并记住了,多年经验表明该方法效果非常好。

接下来让学生动手写流程图,编写程序,在教学过程中发现思维导图对单片机编写流程图非常好用。学生完成项目后老师当面仔细检查和修改很重要,老师不可能全部面批,最先做好的6位同学的流程和程序采用面批,并让学生讲解思路和每条语句的含义,接下来这6位同学就作为小老师帮忙检查和让学生讲解。这样做虽然较慢,但几个项目下来,同学们的收获很大。

另外刚开始学生编程要形成编程的好习惯,第一个好习惯是层次清晰,同一层的大括号对齐,不同层的大括号退格错位。第二个好习惯就是学会结构化编程,主函数尽量简单,主函数体现整个流程,一目了然。最后用proteus对程序进行仿真,让学生体会软件和硬件之间的联系,让学生了解单片机的实质。

3 设置专业实训工作站,提升职业能力,考取职业技能证书

专业课程结束后,学生一定要经过实际的应用才能真正地掌握物联网的精髓,具备物联网的职业能力。我们为学生设置了一些工作站,如单晶片技能实训工作站、智慧社区工程应用工作站、智能家居设备安装布线调试工作站等,工作站白天和晚自习时间都为学生开放,工作站由实训教师管理,除专业老师辅导学生外还选拔优秀的学生作为辅导老师。

工作站精心设计了实训项目,如单晶片技能实训工作站设计了智能控制小车项目,制作的作品如图2所示,其他工作站还设置了ZigBee制作多路抢答器、智能家居系统的安装接线与调试、物联网智慧社区系统软硬件安装与调试、社交化聊天模块设计等项目。

图2 学生制作的智能控制小车的作品

另外工作站邀请企业专家为学生和老师开专题讲座和培训,如邀请台湾单晶片行业协会的专家、海尔智能家居方面的专家、新大陆公司的专家等。在教学过程中我们有特意训练学生讲项目设计流程和编程思路,优秀的学生辅导其他学生,效果良好。

通过各工作站的综合实训和专家培训学生的职业能力得到大幅提升,物联网专业的学生可以取得相关的职业技能证书,例如,单芯片实用级能力认证证书(考证的架构规划暨实施步骤如图3所示)、电工中级技能证书等,通过和企业进一步合作,还可取得物联网智能家居系统集成和应用、传感网应用开发初级工程师等与智能家居行业应用紧密相关的证书。这些证书的取得,让我们的学生能优质就业并得到企业的认可。

图3 单芯片实用级能力认证之架构规划暨实施步骤

4 成立兴趣小组,参加职业技能竞赛,带动课堂教学气氛,提升教学效果

通过学生报名和选拔组成课外兴趣小组,进行强化训练,参加单片机、物联网、智能家居等项目的技能竞赛,连续几年我校在单片机项目在国赛中拿到一等奖,智能家居项目在国赛中做得到二等奖,结合科技下乡,教师带领优秀学生到学校对口的乡村企业去进行智能家居设备安装布线调试,培养物联网应用技术的专门人才。

参赛得奖提升了同学们的成就感,兴趣小组成员回到课堂又作为小老师反哺课堂,在课堂上起到引领作用,并辅导差生,无论是辅导同学的小组长,还是被辅导的同学水平都得到提升,从而全班同学实现了共赢。参赛是同学获得了自信,使整个教学处于一种双赢的良性循环,不但提升同学的学习兴趣,而且提升整个小组项目设计、编程和接线等操作水平。通过参赛,可以培养出不同层次的物联网技术应用的人才。

5 课*证*赛深度融合取得的教学效果

在课*证*赛深度融合的基础上制定专业培养规划,用丰富的教学方法和手段,借用多方力量助力学生完成规划,通过教与学完美融合,使学生对物联网技术应用产生了浓厚的兴趣,为从事物联网技术行业打下坚实基础。

物联网专业学生参加技能竞赛,在市赛、省赛及国赛中都取得很好成绩,获得技能认证证书,物联网专业课实现了课、证、赛互相促进,完美统一,深度融合。获得证书及技能竞赛大奖的同学有成就感,提升了对物联网专业兴趣,并对所有同学都有促进作用,这样就为其他同学树立了标杆,指定了努力的方向。从全班的整体效果来看也非常满意,学生兴趣很高,讨论问题和提问的同学越来越多,这表明基于OBE理念课证赛深度融合课程教学改革取得了完美的效果。

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