课程思政元素深度融合物联网应用技术专业课程建设
——以重庆工商职业学院为例
2021-10-11刘金亭刘旭飞徐栋梁
刘金亭 刘旭飞 徐栋梁
(重庆工商职业学院 重庆 401520)
高校课程思政指以构建全员、全过程、全课程育人格局的形式将各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应,把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念[1]。课程思政在本质上还是一种教育,是为了实现立德树人。教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》,全面推进高校课程思政建设。课程思政建设要在所有高校、所有学科专业全面推进,坚定学生理想信念,切实提升立德树人的成效。全面推进高校课程思政建设是深入贯彻全国教育大会精神、落实立德树人根本任务的战略举措,高校要深化教育教学改革,充分挖掘各类课程思想政治资源,发挥好每门课程的育人作用,全面提高人才培养质量。
课程思政建设要在所有高校、所有学科专业全面推进,围绕全面提高人才培养能力这一核心点,围绕政治认同、家国情怀、文化素养、宪法法治意识[1]、道德修养等重点优化课程思政内容供给,提升教师开展课程思政建设的意识和能力,系统进行中国特色社会主义和中国梦教育、社会主义核心价值观教育、法制教育、劳动教育、心理健康教育、中华优秀传统文化教育,坚定学生理想信念,切实提升立德树人的成效。
2019年12月10日,教育部、财政部公布《中国特色高水平高职学校和专业建设计划建设单位名单》,正式公布中国特色高水平高职学校和专业建设高校及建设专业名单,重庆工商职业学院首次获批高水平专业群建设单位,建设专业为物联网应用技术。将思政元素融合物联网应用技术专业建设中,有助于提升该专业的社会竞争力和社会服务水平,因此,本文主要围绕本校物联网应用技术“双高”专业建设,融入课程思政内涵,助力专业核心竞争力的提升。
一、物联网应用技术专业概况
(一)课程地位
本校物联网应用技术专业是重庆市骨干建设专业,重庆市优质校新一代信息技术专业群核心专业,“双高”建设专业。
(二)课程培养目标
物联网应用技术专业主要培养德才兼备的社会急需人才,学生在具备一定的专业技能的同时,还要有良好的道德情操,做有益于社会的人,符合国家最新信息技术发展需求,熟练掌握计算机软、硬件的基础知识和技能以及物联网应用技术专业的基本理论和技能,具有较强的动手实践能力,并具有一定的创新创业意识及社会责任感的,有可持续发展能力。面向软件、计算机通信和其他电子设备制造业等行业的信息与通讯工程技术人员、信息通讯网络运行管理人员、软件与信息技术服务人员等职业群,能从事物联网构建、物联网管理、物联网维护、软件应用开发、物联网技术应用等相关岗位工作的高素质技能型人才。培养熟悉物联网产品应用开发的全周期过程,具备物联网思维,了解物联网应用开发知识体系,能够熟练使用物联网相关的技术知识进行应用的开发与集成等高素质技能型人才。
(三)课程设置
对物联网应用技术专业所应包含的职业岗位群、工种以及工作任务的具体职业岗位进行职业能力分析,并在此基础上开发形成本专业的课程体系。课程体系中的主要课程关系结构图如下:
图1 物联网应用技术专业课程
其中,课程群又分为专业核心课和专业拓展课两种:
专业核心课:第三、四学期开设,为该方向的必修课程。专业核心课包含Linux系统开发、嵌入式技术、传感器应用技术、无线组网技术和物联网信息安全技术,通过必修课程,完成该方向的培养目标。
专业拓展课:第三、四学期开设,会根据学生的能力层次,引导学生进行选择性的课程学习。若学生对开发性课程内容掌握较好,则引导学生进一步对知识扩展,可以学习物联网应用系统开发和窄带物联网技术等,除掌握应用开发必备技能外,掌握更多技术,更进一步地提升个人能力;若学生对维护性课程内容具有兴趣,从就业角度上可以推荐学习物联网系统维护和云计算与物联网等课程,在巩固物联网知识的同时也能转向物联网运维、维护等领域岗位。
二、高职院校课程思政融入专业课的现状及问题
(一)专业覆盖层面
目前高校对于课程思政的建设大多停留在局部专业上,尚未在全部专业中融入课程思政的元素,未形成“全局思政”的格局[2]。因此,在短时间内不能达到预期的效果。也存在一些学校在课程思政建设过程中流于形式,未能深刻理解课程思政的理念和内涵,因此,在建设过程中不能正确把握课程建设的方向。
(二)课程内容层面
在课程内容建设方面,过于理论化,大多将课程思政的建设停留在理论分析方面并且分析得不够深入,导致实践成果较少。未能成系统地将课程思政融入到专业课程的教学过程中去。同时,在嵌入课程思政元素时不能生硬地植入,要采用潜移默化的形式植入思政元素,比如可以采用类比迁移、专题融入、提炼引申及案例分析等[2]。
(三)系统建设层面
课程思政融合专业课程的建设应统筹安排,不能孤立地去建设一门课程,应该由相关部门进行顶层设计,统筹规划,应以专业建设为承载,巧妙地加入课程思政的元素并且加入的思政元素要全面覆盖在一个专业中,包括马克思主义基本原理中的世界观和方法论、新时代习近平治国理政新思想、社会主义核心价值观、中华优秀传统文化内涵、职业修养及工匠精神[3]。
三、物联网应用技术专业课程思政建设案例分析
本部分以本校物联网应用技术核心专业课为例介绍课程思政的设计案例。物联网应用技术的核心专业课包括:物联网技术基础、单片机原理与接口技术、无线传感网技术应用、RFID技术等。部分核心专业课中的课程思政建设案例如表1所示。
表1 物联网应用技术专业课程思政案例设计
(一)物联网技术基础思政元素融入案例
在讲解物联网基础中的物联网三层组成部分时,先分别介绍三层架构的自身功能:作为物联网体系结构中最靠近物理层的感知层,其主要功能是如何获取各种对象的数据和状态,通过各种功能传感器采集分析对象的目标信息,包括语音、图像、视频、压力、温度、湿度等数据。当然,除了借助各种传感器采集数据以外,还可以借助无线射频识别技术、二维条形码等技术。与此同时,还可以建立无线传感网络进行多目标协同处理,增强感知层的数据采集能力。
物联网体系架构的中间层是网络层,网络层的作用是将通过各种采集方式获取的数据信息进行传输,网络层的工作要求是实现信息的无失真传输和数据的安全保密性。如果要达到比较良好的传输效果,必须进行多技术融合即将传感器技术与宽带无线移动通信技术以及互联网技术进行协同工作。
物联网的第三层结构是应用层,应用层的主要功能是通过对感知层获取的信息进行分析以实现对某个对象的控制,比如智能农业,首先通过温湿度传感器采集农业大棚中的温度和湿度数据,通过无线传输方式将数据送达数据分析中心,通过大数据分析对比进而对农业大棚的温度和湿度环境变量进行控制。
通过分析感知层、网络层、应用层的功能及每层的联系时,类比迁移到日常生活中大家应该具有大局意识和团队协作的精神,这样才能把事情做得更好。
(二)单片机原理与接口技术思政元素融入案例
在讲解51单片机的输入输出口即P0、P1、P2、P3口时,51单片机的四个输入输出口的数据宽度是8位,并且可以实现并行数据传输的功能,因为每个I/O口有8位,所以总共有32个输入/输出口线,在和外部以及单片机内部通信时可以实现双向信息传输,单一的输入/输出口的结构共同点是:均包含一个8位数据暂存单位、一个数据输出控制单位及一个数据读入控制单元。所以,单片机中央控制器的数据通过内部总线传输到输入/输出接口时可以对数据进行暂时保存,对从单片机外围读入的数据可以通过输入/输出口进行缓冲。
具体而言,单片机的P0口的构成是由一个数据输出暂存单元、两个三态数据读入缓冲单元、一个数据输出控制电路及一个数据输出控制单元构成。其中数据输出控制电路是由两个场效应管构成,数据输出控制单元是由一个逻辑与的门电路、一个反向运算单元及一个多功能开关组成。P1口的大多数电路结构与P0口类似,唯一不同的是P1端口使用内部上拉电阻置换了P0口中的场效应管结构,同时,在P1口中读出的数据均来自于CPU的内部数据总线,单片机的输入/输出端口P2具备普通的输入/输出数据功能,但在作为数据读写端口时,一般用作高位的地址线。51单片机的输入/输出口P3具有多种功能,它具备其他输入/输出口的通用数据读写功能,除此之外还具备特有的第二功能,在内部电路组成方面P3口与P1口有很多相似的地方,唯一的不同在于P3口的输入/输出线具有两种功能可用。
重点强调它们各自的功能,有的端口既可以输入信号也可以输出信号,引申出为人要有一种开放包容的心态,我国之所以能取得这么多的成就,在国际上的越来越高的地位,一个很重要的因素就是改革开放政策的实施,既可以走出去也可以引进来。
(三)无线传感网络技术应用思政元素融入案例
ZigBee模块通过串口向PC发送字符串,PC接收到串口信息时,发送相应的应答信息,这一通信过程也能展现我们国家对外和平交流的国际态度,通过积极的交流来处理相关的事物,才能实现互利互惠。
(四)RFID技术思政元素融入案例
在讲解RFID技术发展简史及现状时,重点强调其应用领域的发展变化,RFID技术应用于物流、制造、消费、军事、贸易、公共信息服务等行业,可大幅提高应用行业的管理能力和运作效率,降低环节成本,拓展市场覆盖和盈利水平。同时,RFID本身也将成为一个新兴的高技术产业群,成为物联网产业的支柱性产业。RFID发展潜力巨大,前景广阔。因此,研究RFID技术、应用RFID开发项目、发展RFID产业,对提升信息化整体水平、促进物联网产业高速的发展、提高人民生活质量、增强公共安全等方面有深远的意义。
RFID应用系统正在由单一识别向多功能方向发展,国家正在推行RFID示范性工程,推动RFID实现跨地区、跨行业应用。在授课过程中重点突出我国在该领域取得的成就,这些成就的取得离不开技术的创新,鼓励学生努力学好专业知识,同时要拥有一颗建设美好国家的爱国心。
四、结束语
高职教育的培养目标是培养既有德也有才的技能人才[4],因此,将思政元素融入到专业教学中就势在必行了。本文以本校双高建设专业物联网应用技术为载体,介绍如何将课程思政嵌入到核心的专业课中,通过部分核心专业课融合课程思政元素的案例分析更进一步展示了两者融合的过程,为后续培养德才兼备的有用人才打下坚实的基础。