《物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備編程與實(shí)施》課程的構(gòu)建與實(shí)施

邱曉榮

摘 要：主要針對(duì)高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的《物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備編程與實(shí)施》課程，通過(guò)對(duì)企業(yè)相關(guān)崗位工作內(nèi)容的調(diào)研和分析，歸納出課程的學(xué)習(xí)情境和子工作任務(wù)，從而構(gòu)建出基于工作崗位的課程內(nèi)容，并給出了具體的教學(xué)實(shí)施方案。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；課程；構(gòu)建；實(shí)施

中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2015）07-00-02

0 引 言

自2011年教育部批準(zhǔn)在高職高專開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)以來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)成為各高職院校競(jìng)相開設(shè)的熱門專業(yè)。目前，全國(guó)開設(shè)該專業(yè)的高職院校分布在全國(guó)28個(gè)省、市、自治區(qū)，總的專業(yè)點(diǎn)已達(dá)264所；江蘇省開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的院校最多，達(dá)32所。2010年無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院從新生中選拔了一批學(xué)生，開設(shè)了以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為專業(yè)方向的創(chuàng)新班，2011年成為首批設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的高職院校，2012年成為物聯(lián)網(wǎng)工程高職本科專業(yè)的試點(diǎn)高職院校。

2014年無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院成功申報(bào)了職業(yè)教育物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)，該教學(xué)資源庫(kù)的聯(lián)合建設(shè)單位包含16所高職院校和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的29家企業(yè)，其中無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院負(fù)責(zé)《物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備編程與實(shí)施》、《RFID技術(shù)及應(yīng)用》兩門主干核心課程的建設(shè)?！段锫?lián)網(wǎng)設(shè)備編程與實(shí)施》是突出基于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行軟件開發(fā)的一門課程，是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生提高軟件開發(fā)能力的一門課程，所學(xué)知識(shí)在實(shí)際工作中有著重要的應(yīng)用，在整個(gè)專業(yè)群的教學(xué)體系中具有十分重要的地位。

1 課程內(nèi)容的選擇

無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)是：培養(yǎng)從事物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目的規(guī)劃、施工管理，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝、調(diào)試和維護(hù)，物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目售后服務(wù)、維保與管理等工作的高端技能型專門人才。

一般的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的工作崗位與人才需求分析如表1所列。但由于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)，應(yīng)用范圍較大，教學(xué)資源庫(kù)的合作院校和相關(guān)企業(yè)對(duì)該門課程的定位及授課內(nèi)容存在以下幾點(diǎn)疑問(wèn)：

（1）課程的教學(xué)內(nèi)容如何選擇？如何選用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的典型設(shè)備進(jìn)行課程的構(gòu)建與實(shí)施？

（2）課程內(nèi)容的難易程度如何把握？對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的學(xué)生是否容易掌握和理解？

（3）課程的授課方式如何選擇？是采用純理論課、理實(shí)一體，還是課程設(shè)計(jì)、專用周的形式？課時(shí)多少比較合適？

為了解決以上這些問(wèn)題，從2014年開始，本課程組對(duì)無(wú)錫地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中相關(guān)崗位所需的技能要求、物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)進(jìn)行了調(diào)研與分析，通過(guò)對(duì)中科怡海、天業(yè)智能、英臻科技、遠(yuǎn)邁信息、藍(lán)深遠(yuǎn)望、泛太科技、三通科技等33家物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的專業(yè)調(diào)研，本課程的課程定位主要是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)與測(cè)試”、“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工程項(xiàng)目解決方案”等典型工作崗位中的核心工作任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生在物聯(lián)網(wǎng)智能終端設(shè)備上工作。

2 課程內(nèi)容的構(gòu)建

根據(jù)高職教育的特點(diǎn)，課程內(nèi)容緊緊圍繞實(shí)際工程的課程設(shè)計(jì)理念，以理實(shí)一體講授為主，選取了基于WSN的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、基于RFID的識(shí)別定位系統(tǒng)、IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)、基于GPRS的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、智能家居綜合應(yīng)用系統(tǒng)等5個(gè)典型的學(xué)習(xí)情境，再將每個(gè)學(xué)習(xí)情境分解為若干個(gè)子工作任務(wù)，注重培養(yǎng)學(xué)生的軟件編程實(shí)踐技能，滿足高職高專對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)高技能人才的培養(yǎng)要求。具體如表2到表6所列。

表2 基于WSN的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的編程與實(shí)施

序號(hào) 子工作任務(wù)授課內(nèi)容概要

1 基于WSN的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)研

2 人體紅外傳感節(jié)點(diǎn)編程與調(diào)試

3 編程實(shí)現(xiàn)PC與協(xié)調(diào)器串口通信

4 串口應(yīng)用層通信協(xié)議分析

5 信息后處理和存儲(chǔ)

6 信息的可視化顯示

7 系統(tǒng)綜合調(diào)試和評(píng)價(jià)

表3 基于RFID的識(shí)別定位系統(tǒng)的編程與實(shí)施

序號(hào) 子工作任務(wù)授課內(nèi)容概要

1 射頻識(shí)別（RFID）應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)研

2 識(shí)別定位系統(tǒng)分析和實(shí)施

3 室內(nèi)區(qū)域定位RFID設(shè)備編程和測(cè)試

4 WCF數(shù)據(jù)庫(kù)操作接口服務(wù)

5 系統(tǒng)綜合調(diào)試和評(píng)價(jià)

表4 IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備編程與實(shí)施

序號(hào) 子工作任務(wù)授課內(nèi)容概要

1 IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)研

2 IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)分析和實(shí)施

3 IP攝像機(jī)設(shè)備編程與調(diào)試

4 系統(tǒng)綜合調(diào)試和評(píng)價(jià)

表5 基于GPRS的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備編程與實(shí)施

序號(hào) 子工作任務(wù)授課內(nèi)容概要

1 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)研

2 GPRS DTU的安裝與配置

3 AT指令串口操作

4 遠(yuǎn)程天氣預(yù)報(bào)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

5 系統(tǒng)綜合調(diào)試和評(píng)價(jià)

表6 智能家居綜合應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備編程與實(shí)施

序號(hào) 子工作任務(wù)授課內(nèi)容概要

1 智能家居綜合應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)研

2 智能家居綜合應(yīng)用系統(tǒng)的系統(tǒng)規(guī)劃

3 智能家居綜合應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

4 系統(tǒng)綜合調(diào)試和評(píng)價(jià)

3 課程內(nèi)容的實(shí)施

3.1 學(xué)習(xí)模塊六步教學(xué)法

每個(gè)學(xué)習(xí)情境對(duì)應(yīng)一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備編程與實(shí)施的工作過(guò)程，如將基于GPRS的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)研、系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)備選型、設(shè)備裝調(diào)、編程實(shí)施、調(diào)試評(píng)價(jià)等綜合成一個(gè)工程項(xiàng)目，再將工程項(xiàng)目中子系統(tǒng)的設(shè)備選型、設(shè)備裝調(diào)、編程實(shí)施、調(diào)試評(píng)價(jià)作為學(xué)習(xí)模塊中的若干工作任務(wù)，按資訊、決策、計(jì)劃、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)六步法進(jìn)行學(xué)習(xí)模塊教學(xué)，每個(gè)學(xué)習(xí)模塊中任務(wù)教學(xué)的開展都采取以學(xué)生為中心、教師輔助指導(dǎo)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法。

3.2 三區(qū)一室現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法

本課程以三區(qū)一室物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)為載體，采用教、學(xué)、做結(jié)合的三區(qū)一室現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法。在該教學(xué)環(huán)境中，教師首先在教學(xué)區(qū)講解某一學(xué)習(xí)情境中的系統(tǒng)組成、設(shè)備選型、設(shè)備裝調(diào)、工作任務(wù)、考核標(biāo)準(zhǔn)等，并要求學(xué)生對(duì)系統(tǒng)組成與設(shè)備選型進(jìn)行咨詢；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘探與查閱資料，組織學(xué)生進(jìn)入討論區(qū)對(duì)相關(guān)系統(tǒng)的系統(tǒng)組成與設(shè)備選型進(jìn)行決策；并制定完成項(xiàng)目工作任務(wù)；學(xué)生進(jìn)入實(shí)訓(xùn)區(qū)，在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)備裝調(diào)和編程實(shí)施工作，若遇到問(wèn)題可返回討論區(qū)，討論解決問(wèn)題的方案，然后再到實(shí)訓(xùn)區(qū)繼續(xù)工作。遇到一些共性的問(wèn)題可集中到教學(xué)區(qū)由教師進(jìn)行講解。完成設(shè)備裝調(diào)和編程實(shí)施工作任務(wù)后，教師對(duì)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)情況進(jìn)行檢查與評(píng)價(jià)。

4 結(jié) 語(yǔ)

本課程的開發(fā)建設(shè)對(duì)提高物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量、拓寬畢業(yè)生就業(yè)面、提升畢業(yè)生就業(yè)能力和就業(yè)質(zhì)量等方面都具有十分重要的意義。

通過(guò)近一年五個(gè)班級(jí)的實(shí)施，課程教學(xué)效果良好。課程的課時(shí)安排以64學(xué)時(shí)為宜，其中理論環(huán)節(jié)安排44學(xué)時(shí)，實(shí)踐環(huán)節(jié)安排20學(xué)時(shí)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握了多種典型的物聯(lián)網(wǎng)智能終端設(shè)備，能夠?qū)⑽锫?lián)網(wǎng)設(shè)備的基本原理與日常生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程案例，同時(shí)為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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