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“岗课赛证”融通的C#程序设计课程改革与实践

2023-05-08柴世杰夏艳霞

电脑知识与技术 2023年9期
关键词:岗课赛证程序设计课程改革

柴世杰 夏艳霞

关键词:C#程序设计;岗课赛证;课程改革;职业教育

0 引言

高素质技术技能人才是国家的重要战略资源,培养一大批具有高超技艺和精湛技能的人才,是新时期国家对职业教育的新要求。2021年4月,全国职业教育大会明确指出,“岗课赛证”综合育人,提升教育质量[1]。

课程是职业院校人才培养过程中最基本的单元,通过融合企业需求中“岗”的核心要素,融合校级、省级、国家级职业技能大赛中“赛”的核心要素,融合职业资格证书以及职业技能等级证书中“证”的核心要素[2],从而推进高职课程体系建设,进行课堂改革,对提升教育教学质量、提高人才培养质量,具有十分重要的价值。

在高等职业的教学实践中,将“岗课赛证”同物联网应用技术专业相关课程教学对接、融合以及整合,培养有能力、有担当的时代匠人,使学生在学习过程逐渐建立起民族自信心和勇担时代重任的责任感[3],满足物联网行业不断提高的人才标准要求,从而促进行业的不断升级。

1 C#程序设计课程改革必要性

能课程,需要学生们在电脑上进行编程[4],课程具有较强的综合性和实践性。C#语言是微软公司发布的一种面向对象高级程序设计语言,其集Visual Basic、Java和C++等语言优势于一体的,能够很好地在主流操作系统如Linux、Windows、Android和iOS上运行,是跨平台移动应用程序的很好选择[5-6]。学生通过该课程主要学习面向对象语言的用法和特点,控件及事件的使用,图形化界面设计,以及第三方库的调用等知识和技能,为后续物联网工程系统方案设计和项目管理等课程奠定基础。

传统C# 程序设计课程,理论较多,实训内容偏于枯燥[7],学生学习兴趣不大。通过“岗课赛证”融通,本课程将相关知识和技能有机融入项目中,引入硬件平台和云平台应用场景,相比以前枯燥的编程,学生兴趣大大提高,进而提高了学生的动手能力,综合问题解决能力,新岗位的适应能力,从而为物联网应用行业输送高素质技能人才。

2 C#程序设计课程改革举措

课程从重构教学内容、组建多元教学资源、优化教学策略三个方面进行“岗课赛证”课程设计,根据岗位需求将技能大赛和职业证书与课堂教学有机融合,同时在教学中融入安全意识、规范意识、劳动精神及工匠精神,一方面激发学生学习热情、提升动手能力、增强就业竞争力,另一方面潜移默化中培养学生正确价值观和探索精神。

2.1 重构教学内容

“乡村振兴,智慧赋能”,本课程以“智慧农业”项目部分系统为依托,从控制台程序设计到WPF应用开发,从基于物联网硬件平台到基于云平台的系统设计不断丰富应用场景。通过对C#软件工程师岗位需求分析,依据国家专业标准,行业标准,人才培养方法,课程标准要求,结合物联网应用系统实施与运维技能等级标准(高级),参考“物联网技术应用”职业技能竞赛赛项中对云平台的运用,融入新技术、新规范,基于工作过程的设计思路,以“智慧农业”为应用背景,将教学内容整合为6个项目,共计56学时,如图1所示。不同项目侧重不同教学场景,项目一在控制台环境运行,让学生学会Visual Studio开发环境的使用和C#的基本语法知识,掌握面向对象基本编程方法;项目二在图形化环境运行,学习WPF方式设计界面的布局、基本控件的使用,学生可以进行常用界面的开发;项目三、四、五在物联网硬件平台运行,通过对照明灯的控制,火焰信號的侦测,门禁卡的识别,懂得如何运用第三方库函数操作硬件平台传感器和执行器;项目六在云平台运行,通过HTTP协议访问云平台,进而实现温湿度的监测,掌握通过云平台访问数据的方法并用集合进行保存,综合运用所学知识进行系统联调。通过六个项目和四种场景的有机结合,提高学生的学习兴趣,进而让学生理解掌握相关知识和专业技能。

2.2 组建多元教学资源

运用超星泛雅构建在线开放课程,学习通发布课前自学任务和测试题。使用极域电子教室软件演示代码编写过程,标记重点内容。代码编写使用集成开发环境Visual Studio 专业软件。依靠物联网硬件平台、NLECloud云平台搭建不同应用场景。通过学习通线上教学平台,有效实现师生、生生互动。在疫情需要隔离期间可以利用腾讯会议在线授课。

课程具有丰富的教学资源,主要教材有计算机“十三五”规划教材《C#程序设计项目教程》和人民邮电出版社出版《C#开发典型模块大全》。网络教学资源有微软官网提供的C#接口用户手册。对物联网应用硬件平台操作有相应的实验指导书。参考“1+X”物联网应用系统实施与运维职业技能等级证书标准(高级)等满足学生的考证需求。

2.3 优化教学策略

1) 构建“四场景,八环节”项目驱动教学模式

基于岗位特点,结合学情分析,树立以学生为中心的教学理念,构建符合C#程序设计课程特点与实际情况的“四场景,八环节”的项目驱动教学模式,多维度、综合性培养学生的职业岗位能力。将“智慧农业”各个子系统分别融入控制台场景,图形化场景,物联网硬件平台和云平台场景。教学过程对接项目工作过程,将课前探学,课中任务“导入、分析、实施、汇报、评价、总结”和课后拓展八环节串接后,培养C#软件工程师所具备的素质、知识和能力。“四场景,八环节”教学模式如图2所示。

2) 完善教学组织与方法

根据四种场景及项目内容,分别从教学方法、教学组织、教学过程上进行整体规划。通过运用任务驱动法、上机演示法、问题探究法、示范操作法等教学方法,将教学内容分成课前探学、课中导学、课后拓展三阶段,让学生在任务训练中提升专业技术技能水平。及时梳理学生知识技能的易错点整理成易错卡片,让学生强化记忆,通过思维导图整理知识技能脉络,让学生易于理解。

3 C#程序设计课程教学实施过程

3.1“四场景、八环节”推进课堂实施

在控制台,图形化,物联网硬件平台和云平台场景中,知识技能传授过程中注重老师的演示、示范作用,强调学生的实际操练。将“智慧农业”子项目中的任务串接到课前探学,课中“导入、分析、实施、汇报、评价、总结”和课后拓展八环节中,下面以单次课为例讲解课堂实施过程。在WPF基本控件任务的课堂实施中如图3所示。

课前探学:让学生通过线上自学了解登录界面的主要功能,通过学习通发布测试题掌握学生学情。

任务导入:展示智慧农业概况的图片及播放介绍项目的微视频引起学生兴趣,介绍智慧农业功能引出任务,融入思政元素,争做乡村振兴建设者,提高爱国爱家情怀。

任务分析:如何设计智慧农业的登录系统,同学分组讨论,组织学生回答。

任务实施:首先从界面设计讲起,依次讲解界面需要的控件。用于文本内容显示的Label标签,用于账号和密码输入的TextBox文本框,用于登录信息提交的Button按钮的属性及方法,以及背景图片的设置方式。通过极域电子教室软件每个学生的电脑都可以看到老师的操作。在知识讲解过程中,引导学生思考,老师上机演示让学生印象深刻,进而突出教学重点,化解难点。让学生上机操作练习强化学生对控件的使用。每个课件讲解完通过“随堂练习”发现学生学习过程中理解的易错点,整理成易错卡片,加强学生对知识的内化,使用思维导图梳理课程中的知识点。采用任务驱动指导学生设计智慧农业登录界面,提高学生综合运用知识的能力。

任务汇报:选择部分学生展示并汇报自己设计的界面,提高学生的沟通、表达能力。

任务评价:选择几名学生的作品,根据功能满足情况、界面美观等方面评价学生作品,通过点评发现设计的优缺点。

任务总结:总结本次课的知识点,学生需要掌握的技能,对课程主要内容进行梳理总结,提炼升华。

课后拓展:通过增加记录账户密码信息功能进行知识迁移,让学生能够举一反三,通过学习通布置作业,在线评价答疑。融入课程思政培养精益求精的工匠精神。

3.2 学习过程浸润课程思政

在课程实施过程中,将严谨细致、安全意识、精益求精、劳模精神、工匠精神及创新精神等课程思政内容贯穿教学内容始终。通过编写代码的一个小错误导致程序无法运行,培养学生严谨细致的学习态度。为了防止非专业人员随意登录智慧农业造成系统瘫痪培养学生软件设计的安全意识;物联网硬件平台应用环境的搭建,培养学生精益求精的劳动精神;开发照明灯控制、火灾报警、门禁系统功能的完善过程中,培养学生精益求精的工匠精神;云平台调试的过程中,培养学生遇到困难的探索精神;任务完成后启发学生发散思维培养其创新精神。

3.3 线上线下同上一堂课

如果因疫情,某些地区的学生不能返校,这些学生可以通过腾讯会议直播课的方式与线下学生实现同上一堂课。运用学习通平台进行自主学习、在线讨论、抢答、评价等活动。在需要物联网硬件平台的课程中,教师可对线下学生的课堂活动与作品进行信息与成果的采集,并将结果上传学习通平台,为线上学生在线学习提供更多参考。实现疫情期间“停课不停学”,同时积累了丰富的线上教学经验。

4 C#程序設计课程改革效果

素质目标有效达成。学生依据所学知识,完成相应子系统的任务,在程序创建开发过程中培养严谨的工作态度,引导学生通过不同的方法解决问题,培养精益求精的工匠精神和创新意识。任务执行的过程中培训学生善沟通、能协作、高标准的专业素质,树立起规范、安全、勤奋、智能的劳动精神,学生的专业素质显著提升。

知识目标有效达成。以学生可以使用传感器和执行器进行应用场景设计为导向,理论知识贯通从任务方案的引出到任务完成的整个工作过程,思维导图和易错卡片帮助强化记忆知识点。学生在做中学中掌握知识要点,真正做到以学生为主体,突破了工作任务中的重难点知识,并提升了学生理论联系实际的能力。

能力目标有效达成。智慧农业的照明灯控制,火灾报警和门禁系统等应用系统,开发控制程序在物联网硬件平台运行可以看到执行效果;智慧大棚温湿度的监测应用系统,开发监测程序在云平台对比监测结果,两个平台的使用增强了学生实际动手能力。学生技能得到对口用人企业高度认可,企业与学生签订顶岗实习合同的比例较前年提升了35%。

学习积极性显著提高。课堂活动丰富有趣,师生互动、生生互动活跃。物联网硬件平台和新大陆云平台的使用促进了学生完成应用程序开发的积极性,使得学生乐于参与,学习积极性显著提高。

5 结束语

通过各个场景学习,学生能将之前学习的传感器技术、无线网络等内容进行综合应用,设计安防系统,火灾报警系统,后续可以进一步开发灌溉系统等,提高了分析问题和解决问题的能力。在云平台应用场景中,所培养的学员已结合所学技能,具备了基于云平台的基本开发能力,为参加竞赛提供了必要的知识储备。在每种场景的教学中都设计多个任务,采用“八环节”教学,学生实操过程中及时发现学生容易出错的地方整理出“易错卡片”,结合“思维导图”加强学生对重点难点知识的内化。

基于“岗课赛证”融通的C#程序设计课程,以“智慧农业”项目部分系统为依托,融入“1+X”物联网应用系统实施与运维职业技能(高级)与“物联网技术应用”竞赛云平台运用相关的内容。项目功能的实现促进学生尽快适应物联网岗位新需求,提高学生的动手能力和职业素质,以适应物联网应用技能人才的高要求高素养。

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