移動終端管理系統融合教學研究

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摘要：筆者分析了高職院校線上線下融合教學中遇到的問題，為了更好地提高教學效果和質量，針對移動終端應用開發課程提出了以智慧農業為背景的教學案例研究，緊密結合前沿科技和思政育人理念，提出了行之有效的教學方法和模式。教學實踐證明：基于智慧農業移動終端管理系統的線上線下融合教學模式提高了學生動手實踐的能力，讓學生通過在校學習就可以掌握企業前沿技能；同時，教師在探索中不斷積累教學經驗和方法，為物聯網專業其他課程的融合教學起到鋪墊作用，教學改革成效顯著。

關鍵詞：智慧農業；線上線下；移動終端；思政

1研究的背景和意義

隨著互聯網的飛速發展，我國高校正逐步參與到互聯網的教育領域發展中，翻轉課堂、慕課、微課等多種網絡教學對高等教育起到了積極的推動作用。高職院校的教學工作應順應時代的步伐，大量借鑒名校名師的線上教學和先進教學理念，結合高職院校的實際，以學生為中心，立足前沿技能，不斷吸納優質教學資源，提高學生學習興趣，實現線上線下教學有機融合。近年來，因新冠肺炎疫情影響，教育行業遭受了前所未有的沖擊，全國超兩億學生無法返校上課，“停課不停學”促進在線教育迅速發展。學校、教師都在積極探索線上線下融合教學模式[1-3]，對于學校而言，能夠既抓住學生的基礎教育又增加學生的學習時間和興趣；對于教師而言，能夠不斷探索新的教學方法并提升自己的教學能力。同時，在線上線下教育的緊密融合[4]，也能減小教育資源的差異化，農村和教育薄弱的地區共享優質教育資源，全面提高教育教學質量。筆者立足科技興農的發展方針，從企業級項目智慧農業移動終端管理系統入手，研究線上線下融合的教學案例，探究新的、有效的教學方法和手段。充分結合高職學生特點，突破傳統高職院校專業課程的教學模式[5]，使課堂教學方式多種多樣，學生學習越來越智能化。

2教學研究目標

移動終端應用開發課程是物聯網應用技術專業核心課程，緊密結合前沿科技的智慧農業移動終端管理系統項目開展教學[6]。本課程與物聯網智能家居系統集成和無線傳感網應用開發等“1+X”認證的應用層模塊相對應，培養具備Android應用程序開發能力的技能型人才，對學生的職業崗位能力、職業素養起到支撐作用。結合物聯網應用技術專業的人才培養方案、“1+X”技能等級標準、移動終端應用開發課程的課程體系和智能農業發展應用，筆者設計開發了智慧農業移動終端管理系統。緊密結合國家促進農業農村現代化發展戰略，利用Android開發環境，設計并開發智慧農業移動終端管理系統，實現對3D智能農業大棚的智能管理[7]，實現控制農業相關設備（水簾、噴灌、施肥、通風等），獲取環境相關監測數據（土壤溫濕度、二氧化碳濃度、環境溫濕度、光照強度等）。聚焦Android開發工程師必學必會的知識和技能，同時用具體實例徹底剖析了Android開發的每一個知識點，讓學生不出校園就可掌握前沿技能。3D智能農業本身就是在線仿真系統，課上可以利用其實施教學任務，課后學生可以登錄平臺進行在線任務拓展。結合移動終端應用開發課程的在線教學平臺，師生可以共同交流探討專業技能，開展課程測試考核評價。課下學生還可以到物聯網實訓室進行實操訓練，達到了虛實結合的教學目的。教學活動在教室和虛擬教學環境相結合的前提下開展，保證學生自主學習能力，提高了教學效果，力爭在本課題研究中積累大量的線上線下融合教學案例，提升教學能力。

3教學研究內容

以互聯網為依托的線上線下融合教學模式下教師的教學引導和交流才是核心，教師由傳統的講授者轉變成指引者。結合高職學生注意力集中時間不長、愛游戲不愛枯燥理論、主動學習意識不強，但喜歡使用微課、視頻、仿真軟件等信息化手段學習等特點，設計智慧農業移動終端管理系統項目。以3D虛擬仿真環境吸引學生興趣，以企業任務驅動教學內容，借助案例、動畫、視頻、游戲等多種教學手段解決教學重難點。課后通過實訓室鞏固拓展專業技能，同時結合課程在線平臺進行課上課下考核評價，使線上線下緊密融合、彼此補充、相互促進，達到良好的教學效果[8]。課前自主學習階段，教師利用課程在線平臺提供視頻和輔導同時進行測驗分析，了解學生課前學習時遇到的問題，及時更改教學策略，實現有針對性的教學。課中課堂學習階段，利用翻轉課堂對學生的學習過程進行重構，通過互動進行吸收內化，在課堂上給予有效的輔導，通過頭腦風暴、小組討論、自主探究等多種教學方法解決教學重難點，使學生的技能得到質的提升。課后復習鞏固階段，有效利用網絡的便捷性，及時了解學生對知識的掌握情況，及時進行檢測和問題解答，并進行教學反思。同時，借助3D虛擬仿真平臺和物聯網實訓室的真機設備，讓學生對專業技能進行鞏固，實現虛實結合，進一步提升教學效果。

4研究創新點

1）以科技興農的企業項目為載體驅動教學內容，通過農業生產驅動教學。通過3D技術進行智能農業大棚的虛擬仿真，系統提供溫濕度、水分、光照等參數的檢測和遮陽布、排風扇、灌溉系統的自動控制功能。通過控制策略的設定，可模擬如何讓作物獲得最佳的生長環境。利用Android開發環境，設計并開發智慧農業移動終端管理系統，實現對3D智能農業大棚的智能管理。將項目劃分成適合學習的教學任務，逐步攻克重難點，強化Android開發技能2）遵循“做工學”結合的教學理念，采用項目導向任務驅動的教學方法。將智慧農業移動終端管理系統劃分為層次遞進的教學任務，逐步實現教學目標。教師在討論和實施行動的過程中，對學生的每一步環節進行解釋和反思，最終達到學生獨立完成項目的效果。3）豐富教學資源，利用學生特點激發學習興趣。教學資源包括職教云平臺、3D虛擬仿真平臺、教學視頻與資料、Android開發平臺、移動終端控制設備、物聯網實訓室，利用不同的教學資源豐富教學過程。4）利用動畫和視頻等案例解決教學重難點，提升學生學習動力。Android編程理論性較高，常用的教學手段很容易使教學陷入枯燥和空洞。因此，在授課過程中采用動畫、視頻、圖片、音頻等多媒體資源，幫助突破重難點，化繁為簡，激發思維潛能，靈活貫穿于整個教學過程。5）設計多重課程考核機制，檢驗教學效果。移動終端應用開發課程采取過程性考核和環節性考核相結合的考核方式，期末成績由二者共同組成。環節性考核，以學習者能力發展為主，各環節實時評價，采用學生匯報、師生點評、教學平臺自動評分、仿真軟件測試、教學測一體化平臺等多元化評價體系，并設計了具體的評價指標和權重。過程性考核，更好地調動學生參與課堂學習的積極性與主動性，檢驗階段性的學習效果，有利于促進學生個性發揮和實踐能力提高。6）課前、課中、課后無縫銜接，線上線下高度融合。要實現線上課程與傳統教學相結合，進而實現融合式教學模式多層次融合，需要充分落實以學生為中心的教學方式。在教學時分五步走，即教學目標設計、教學資源設計、教學活動設計、教學評價設計和復盤迭代。

5思政融入教學案例設計

本課題深入挖掘專業課程中蘊含的思想政治教育資源[9-10]，以移動終端應用開發課程為例將教學項目劃分成教學任務，采取信息化多融合教學手段，真正實現教、學、練、考四位一體，開創教學和自主雙模式，輕松實現教學效果。使價值引導的成分在課程設計和課堂教學中如鹽溶于水，不著痕跡地融入思政元素。在課程教學過程中，師生采取互動式、啟發式、交流式等的教學方法，既講道理又講情懷，培養學生正確的人生觀、世界觀、價值觀。在任務實施過程中，引入大量的專業思想和專業問題解決方法，注重培養學生的團隊合作精神和創新精神。在課后教學階段，在物聯網專業實訓室通過物聯網真機設備讓學生進行實操訓練，在鞏固專業知識的同時讓學生對科研產生興趣和探究的欲望。本課題通過信息化融合的教學模式設計融入思政教育理念，真正實現價值塑造、能力培養、知識傳授三位一體的教學。將教學項目按照知識技能點融合思政主題，劃分成適合學習的教學任務，每個教學任務逐步遞進，達到教學目標。教學任務1：系統總體構建，講授Android開發的概述，讓學生掌握如何搭建開發環境及建立Android工程。教學任務2：用戶登錄模塊，講授Android布局基礎控件應用，讓學生掌握Android應用程序的界面設計方法和常用簡單控件的開發方法。教學任務3：講授網絡通信原理及實現方法，讓學生具備網絡通信的能力。教學任務4：農業各個功能主控頁面，講授Android相對布局和線性布局，讓學生能設計出良好用戶交互性的APP頁面效果。教學任務5：農田環境監測，講授Android常用高級控件的開發，讓學生具備Android開發的基本技能。教學任務6：水肥一體聯動，進一步講授Android控件開發和網絡通信，提升學生技能。教學任務7：農業專家問答，講授Android高級組件Intent、多線程等的開發，讓學生具備Android復雜APP的開發測試能力。教學任務8：尚群農友圈，講授Android高級組件Service、Handler等的開發，讓學生進一步提升開發測試能力。教學任務9：農產品可溯源，講授Android數據庫開發，讓學生具備移動終端數據庫開發的能力。

6主要教學方法和步驟

基于智慧農業移動終端管理系統項目實現線上線下融合教學案例研究，將項目劃分為層次遞進的教學任務，逐步實現教學目標。各教學任務教學設計思路大致相同，均以職業能力培養為目標，依據崗位工作任務選取教學內容，融入新時代職業素養，采用任務驅動法、案例演示法、自主探究和小組合作法實施線上線下混合式教學。每個教學任務的總體實施按照“三階段、四環節、四步驟”的教學模式開展。將教學實施劃分成課前、課中、課后三個階段。1）課前階段，教師在課程平臺下發課前導學單，學生可以利用課程在線平臺完成前次課的復習并進行本次課的自學。2）課中階段，按照任務導入、任務探知、任務實施和任務考核四個環節開展教學。先設計企業相關的教學案例導入課程，讓學生明確教學目標和學習目的。在任務探知階段教師進行知識點講授，設計豐富有趣的教學案例，結合動畫、游戲等豐富的教學手段，讓學生掌握枯燥的理論內容，突破教學重點。掌握知識點后，進入任務實施階段，學生分組討論程序的設計流程，把分組討論的結果上傳到職教云平臺，同時進行小組投票，選出最優的流程圖，選定方案后進行程序的編寫，最后連接3D虛擬仿真平臺進行功能的驗證。在任務考核階段，教師總結本次課的教學重難點和在實訓中遇到的問題，之后學生分組互評，師生共同完成總結評價。3）課后階段，師生通過課程交流平臺研究討論相關專業技能，教師根據“1+X”技能等級考核標準結合課程內容，在職教云平臺發布課后拓展任務。同時，學生可在實訓室的物聯網設備上進行真機操作，實現風扇、燈光等設備的智能控制，完成從虛擬仿真平臺到實際操作平臺的技能轉換，具體教學流程如圖1所示。

7總結

基于智慧農業移動終端管理系統的線上線下融合教學案例研究在物聯網專業教學改革實踐中取得了良好的教學效果，緊密圍繞國家科技強國的戰略思想，在理論教學的基礎上強化動手實踐能力的培養，讓學生通過在校學習就可以掌握企業前沿技能。同時，教師在探索中不斷積累教學經驗和方法，為物聯網專業其他課程的融合教學起到鋪墊作用。

作者：王瑩 單位：長春職業技術學院信息技術分院