基于企业真实项目的物联网专业课程群建设
2022-03-23祁宏宇
祁宏宇
(江苏商贸职业学院,江苏 南通 226011)
1 物联网专业群建设的现状和趋势
“人才”是企业生存、发展、壮大的命脉,“面向市场办学,满足企业对人才的渴求”是专业院校办学的关键。目前单纯的物联网的教学模式跟不上当今产业界对IT人才的迫切需求,一项调查报告显示现在用人单位在招聘学生时最先看重的是学生的综合素质,团队协作精神和语言表达能力被排在第二位,学生的时间能力、创新能力和学习成绩排在第三位。如何提高学生的综合素质,突出教学的效果,使学生的知识体系更加科学化、系统化和连贯,如何在校期间培养学生的沟通能力和团队协作精神是学校和用人单位共同需要解决的课题。
基于企业真实项目的新型活页式教材及信息化资源开发。目前每门课程的教学内容往往相互独立,每门课程的教材均选用教育部规划教材,每本教材选用的项目也皆不相同。数据库基础这门课目前使用的是最常见的“学生管理系统”作为项目案例来教学,可视化程序设计这门课程现使用的是“收入支出记账系统”进行项目教学的,RFID技术及应用是采用“智能超市系统”为主线组织教学。各相关课程教学内容衔接不合理,知识不统一,很多学生学完后,不清楚课程之间的区别和联系,虽然学到了数据库的相关知识,但在可视化程序设计中用到这些相关的知识时,却并不知道它的使用方式,需要再次将知识点不断重复,即使这样随着时间的推移,也会出现知识的丢失。
现在的教学方式课程教师都是孤军作战,每门课程的教学内容取决于教材的选择,每门教材的重点问题取决于所选项目案例,教学资源互不相同。教师之间的交流仅限于知识点的解答,在教学内容上并没有系统的整合,经常会出现知识点的遗漏和重复现象,使得教学效果大打折扣。
2 基于企业真实项目
2.1 基于企业真实项目的课程链接
(1)基于企业真实项目,运用企业真实实施和管理方法将数据库基础、可视化程序设计和RFID技术及应用三门课程链接起来,根据每门课程的课程标准并结合同一项目来设计课程的设计方案和实训指导书。这样能够让学生加深对物联网技术应用专业的认识,使学生明白已修课程是后续课程的基础,掌握一门课程与其他课程之间的相互关系。争取做到学生所掌握的知识呈现出波浪式前进,螺旋式上升的状态,从而达到较好的课程效果。
(2)课程群建设需要多名教师协作完成,发挥自己的特长,从而加强了团队的意识。教师在完成项目的过程中要学生协调配合;在共同攻关的时候,学生能沟通信息,相互了解,共享资源;在遇到困难和阻力的时候,学生能各尽所能,互相支持,互相帮助,发挥创新精神,克服困难,排除阻力。
(3)采用贯穿三门课程的企业真实项目,使学生在项目初期,就了解最终完成的系统要实现的功能。从系统目标出发建立层次化的实训架构,使学生变被动为主动,有的放矢、完整系统地构建自己的知识和技能体系,增强学生在设计上的全局观念。培养学生探索、研究、联系、分析和解决问题的能力、团队协作能力、沟通交流能力,使其成为社会所需要的、具有较强综合素质人才。
(4)在项目实施过程中可以加入其他相关的课程:传感网应用开发、传感器应用技术等。将其他课程在学生学习数据库技术时就有计划的融入其中,有助于学生对后续课程的学习和对学习领域知识的理解。
2.2 物联网课程群建设的思路和方法
(1)以社会人才需求为向导,采用企业真实项目贯穿专业课程群。
根据企业对物联网人才的需求,企业最先看重学生的综合素质,其次看重学生的专业素质和语言表达能力,学生的实践能力、创新能力和学习成绩排在要求的第三位,选取企业的真实项目贯穿于三门课程。使用综合项目教学提高学生的综合能力。
(2)以RFID系统开发为主线。
RFID技术及应用是物联网技术应用专业的核心课程,也是一门综合课程,数据库基础、可视化程序设计是一门专业基础课程,也是RFID技术及应用的前导课程。为了更好地服务于后续课程,对数据库基础和可视化程序设计课程的教学内容进行整合,使其适应RFID系统的开发。
(3)重视实训教学环节。
实训教学环节是三门课程中的重要的步骤,三门课程中的实训课时都占到总课时的50%以上,实训教学环节并不是简单的代码操作,还涉及系统的分析和构建等综合性知识,学生通过完成贯穿式项目,来锻炼自己的实践能力、沟通交流能力。
2.3 物联网课程群建设的实施
(1)确定适合的真实综合项目。选取企业的真实项目——“智能超市系统”,分析该项目中涵盖的物联网相关专业知识。该项目中主要采用了RFID射频识别技术、数据库和可视化编程的相关知识,实现了在无人售卖的情况下自动导航、购买和结账的功能。分析该项目可以初步确定涉及知识有:可视化程序设计、数据库的创建、开发和维护、RFID射频识别技术、导航技术等。
(2)梳理以“智能超市系统”开发为主线的系列课程之间的关系,根据项目分析物联网专业的人才培养方案,在人才培养方案中找到涵盖以上知识点的课程,并明确相关课程中的基础课程、专业课程和核心课程。通过分析可以确定数据库基础、可视化程序设计为RFID技术及应用三门课程可以基本的覆盖该项目的知识点,在智能超市系统的导航功能这部分没有课程与之相关,考虑到去掉智能导购对智能超市系统的主要功能影响不大,则将这一功能暂时的删除掉。在物联网专业人才培养方案中,数据库基础是基础课程,也是其他两门的前导课程,可视化程序设计是专业的课程,同时也是RFID技术及应用的前导课程,RFID技术及应用是该专业的核心课程。
(3)确定项目涉及的知识点与课程之间的关系。以相关课程群的课程标准及课程设计方案为基础,根据确定的真实项目为依据编写出项目的整体设计方案,确定知识点的划分,在原有的基础上,删除课程间重复的教学内容,及时补充课程间的遗漏处,避免出现知识体系不连贯性等问题。例如,在数据库的创建过程中对涉及对项目数据的分析,在可视化程序设计中同样也涉及这部分的知识点,考虑课程的前导后续关系,将删除掉可视化程序设计中的这部分内容。在RFID技术及应用中需要使用RFID读写器,读写器的使用涉及对计算机串口通信和网口通信的知识,所以在可视化程序设计课程中要加入此部分的内容。
(4)修订相关课程的课程标准,形成实训指导书。根据对三门课程知识点的增加和删除,调整三门课程的课程标准。在理论学习的基础上,重点强调实训操作的过程。在数据库基础这门课程中,传统的学习是对数据库软件和语言的学习,但在真正项目中除了这部分知识外,主要是对可视化程序中的嵌入使用,在实训过程中可以让学生尝试在可视化程序设计过程中嵌入数据库语句。在这部分教学中,需要设计项目中的一部分可视化程序,让学生体会数据库语句的实际应用方式,并形成实训指导书。在可视化程序设计这门课程中,在原有理论知识的基础上,在实训过程中,要嵌入对“智能超市系统”的需求分析内容,并且重点讲解,利用理论学习的知识,完成智能超市系统中人员管理、商品管理等功能的实现,有助于学生对后续课程的理解。同时在讲解串口通信和网口通信内容时,除了讲解理论知识外,在实训部分要使用RFID读写器设备,采用串口通信或者网络通信,完成数据的传输,同时形成实训指导书。
2.4 物联网专用群建设的特色与创新
(1)通过企业真实项目的有效分解,三门课程的课程内容有着继承的关系,使用它们之间的知识、方法等作为连接点开发同一个项目,使学生弄清课程之间的关系和意义,很好的掌握一门课程与其他课程甚至整个专业课程之间的相互关系,从而达到三门课程的整体教学效果高于单独课程之和的效果。
(2)根据同一项目,重构三门课程的知识点,使其满足企业需求。现阶段每门课程的教学内容偏向于全面而不具体,根据现有知识不能够解决企业真实项目的问题。基于综合项目,要在原有的基础上重构知识点,重点知识点要深入,并且满足项目的需要;去除多余重复的知识点,实现课程无缝链接。
(3)倡导团队协作、自主探索精神,培养学生成为社会所需要的、具有较强综合素质的人才。基于综合项目的教学,采用丰富的教学方式和手段提高教学效率和质量,注重学生探索、研究、联系、分析和解决问题的过程,提倡团队协作、自主探索精神,使培养的学生成为社会所需要的、具有较强综合素质人才。
(4)有利于教师之间的资源共享、优势互补。通过基于三门课程的同一项目的开发,使教师形成一个团队,可以实现教师之间的资源共享,相互学习、相互交流,达到共同提高。
2.5 物联网课程群建设解决的问题
(1)解决单一的课程模式,不能实现整体知识的贯穿的问题。传统的课程体系中,每门课程都是按照各自课程的体系独立授课,使得有些知识点过于重复,有些知识体系不能有机地衔接。
(2)解决人才需求与学生培养偏差的问题。在以往的授课过程中,忽视了学生的团队协作能力、沟通交流能力、发现问题和解决问题能力的培养。
(3)教师资源共享、优势互补、共同提高。教师的教学能力和知识结构,都各有所长。通过贯穿课程项目的教学,可以实现资源共享、互相取长补短、互相交流,以达到共同提高。
3 结语
(1)实现“教学内容与职业标准对接,教学过程与生产过程对接”。
企业真实项目均涵盖多门基础课程和专业课程,为了实现“教学内容与职业标准对接,教学过程与生产过程对接”,将企业真实项目分解到三门课程中,使数据库基础、可视化程序设计和RFID技术及应用三门课程教学内容无缝链接。在教学过程中培养学生的职业能力,培养学生解决复杂工作情境中综合问题的能力,帮助学生通过工作中的学习建构自身的知识体系。通过基于企业真实项目的专业课程群建设真正实现了“教学内容与职业标准对接,教学过程与生产过程对接”。
(2)增进教师间的交流,资源共享、优势互补,共同提高。
数据库基础、可视化程序设计、RFID技术及应用,在课程内容上出现交叉,但这些课程只是简单的先后次序关系,课程教师之间相互独立,少有机会深入交流。三门课程通过使用同一项目教学内容,增进教师之间的沟通,在知识的讲解上避免了知识点的重复讲解和遗漏的问题,并且实现资源共享,相互取长补短、相互学习,达到共同提高的目的。
(3)提高学生的职业素养和职业能力。
通过基于这三门课的课程群建设,使得学生理解课程之间的相互关系,对课程中学习到的知识以及技能的具体应用方式和方法熟悉并掌握;在项目的推进过程中,培养学生的团队协作、自主探索精神,提高学生的职业素养和职业能力,使其成为社会所需要的、具有较强综合素质的人才。