物聯網實訓總結范文
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篇1
關鍵詞:職業能力;高職;物聯網項目綜合實務;課程標準
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)32-0190-03
一、引言
2011年,南京信息職業技術學院正式成立物聯網應用技術專業,2012年該專業成為國家骨干高職院校重點建設專業。按照《教育部、財政部關于確定“國家示范性高等職業院校建設計劃”骨干高職院校立項建設單位的通知》(教高函[2010]27號)文件要求,國家骨干高職院校應著力推進辦學體制機制創新,增強辦學活力,以專業建設為核心,強化內涵建設,提高人才培養質量,帶動本地區高等職業教育整體水平提升。高職專業建設的理念最終要通過課程來實現,專業核心課程的建設水平,是衡量專業建設水平的一個重要指標。同時教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》(教高[2006]16號文件)指出:高等職業院校要積極與行業企業合作開發課程,根據技術領域和職業崗位(群)的任職要求,參照相關的職業資格標準,改革課程體系和教學內容。建立突出職業能力培養的課程標準,規范課程教學的基本要求,提高課程教學質量。由此可見,高職的課程標準建設是課程建設的關鍵,是高職院校提高人才培養質量,帶動本地區高等職業教育整體水平提升的一項重要任務。“物聯網項目綜合實務”課程作為物聯網應用技術專業的專業核心課程之一,在大三學年第一期開設,是重要的崗位能力課程,是對前序課程的綜合運用,也是對畢業生職業能力的提升。該課程首次在全國開設,具有較強的探索性。
二、物聯網項目綜合實務課程標準制定原則
1.以職業能力培養為導向,融入職業標準。課程面向學校所在區域培養物聯網技術專業群應用型人才,在課程標準建設中堅持以就業為導向,緊緊圍繞學生未來的職業崗位,著眼于從事具體職業崗位工作所需的核心職業能力,根據能力要求來設計具體課程內容,保證教學內容與崗位核心能力的要求相吻。同時課程以項目為依托導向、采取一體化的教學模式,保證職業資格證書考試標準與課程標準全面接軌。
2.基于工作過程,突出工學結合。課程開發要基于工作過程,充分體現工學結合的特點,以真實的工作任務為載體來實施課程整體設計。
3.校企合作、共同開發。企業合作進行課程及課程標準的開發,根據企業實際需求,制定課程教學內容,從而保證培養一線實用型技術人才的質量。
4.立足現實,保證可實施性。課程標準開發立足專業基礎、實訓條件和教學團隊力量,確保課程的可實施性。
三、課程標準開發流程
為保證課程標準科學和有效,需要對開發過程進行控制,課程標準開發的控制流程如下:市場需求調研崗位分析工作任務分析職業能力要求分析課程標準編寫課程標準審核課程標準修訂。在課程標準開發過程中,積極與行業、企業、合作辦學單位開展調研合作,始終遵循課程標準制定原則和課程標準開發流程。
四、物聯網項目綜合實務課程標準
物聯網項目綜合實務的課程標準基本框架構成如下:課程定位、課程目標、課程設計思路、課程內容與教學要求、考核評價、課程實施等。
1.課程定位。本課程是物聯網應用技術專業的崗位能力課程。通過本課程的學習,學生可以了解物聯網項目建設相關崗位所需的基本概念和工程管理基礎知識,能夠根據客戶需求編寫物聯網項目設計方案,能夠進行物聯網設備的選型和采購,能夠完成物聯網工程施工和調試,能夠完成對物聯網項目的功能測試,能夠進行系統故障判斷與維修,為將來從事物聯網工程項目相關工作打下堅實的基礎。課程學習后應達到“物聯網應用工程師”資格證書的基本要求。物聯網是一個綜合的領域,所涉及的行業種類繁多,確定課程建設的方向尤為重要,基于物聯網應用領域和學院基礎的分析,我們選取了智能家居這個行業作為本課程的建設內容落腳點。課程以一個真實的智能家居系統項目入手,按照物聯網項目的建設進度流程,依次引入物聯網項目的立項,物聯網設備或產品的采購,物聯網設備的安裝,物聯網設備的調試,物聯網系統的維護和管理等幾個工作任務。
2.課程目標。總體目標面向物聯網應用系統集成和調試工程師、物聯網設備銷售經理工程師、物聯網設備安裝工程師、物聯網項目運營師、物聯網高級監理師等工作崗位,針對“智能家居”物聯網工程項目的項目設計、設備選型與采購、設備安裝與調試、系統維護等典型工作任務,著力培養學生物聯網工程項目相關崗位的職業能力,培養正確的工作態度,養成良好的職業習慣。課程目標分為知識目標、技能目標和素質培養目標。(1)知識目標。了解物聯網工程項目的建設過程、熟悉物聯網工程項目各個階段的特點及任務,了解物聯網工程項目產品選型與采購的相關知識,熟悉物聯網工程項目的安裝調試和運行維護方法,了解施工圖的識讀方法。(2)技能目標。①能夠根據客戶需求和現場勘測設計項目方案;②能夠進行物聯網設備的選型;③能夠根據需求進行設備的采購;④能夠根據相關的技術標準在工程現場對設備進行安裝;⑤能夠對設備進行調試,對一般故障進行現場排查與處理;⑥能夠根據設計方案和驗收標準對工程進行測試和驗收;⑦能夠根據工程圖紙指導施工;⑧能夠使用相關軟硬件設備和工具對系統運行狀態進行檢測與維護;⑨對物聯網系統的日常數據進行統計與匯總,并能根據數據判斷物聯網項目的運行狀態。(3)素質養成目標。國家教育部在教高[2006]16號文件中指出,高職的培養目標規定為“為社會主義現代化建設培養千百萬高素質技能型專門人才”,因此在注重培養職業技能的同時,還應該注重職業素質的培養。因此課程的素質目標確定為:良好的精神狀態和樂觀進取的工作生活態度,良好的職業道德素質、敬業精神、良好的團隊協作精神和意識,永不滿足的創新精神以及良好的自我身心調控能力等。
3.課程內容。課程在內容設計方面突出體現職業能力培養,緊緊圍繞完成工作任務的需要來選擇課程內容,從“任務與職業能力”分析出發,打破傳統的知識傳授方式,以“項目”為主線,構建工作情景。課程內容以南京信息職業技術學院新技術體驗中心(別墅)智能家居項目案例構建了七個項目,分別是:項目一智能家居項目建設方案、項目二照明項目、項目三智慧家電項目、項目四智慧安防項目、項目五智慧監控項目、項目六智慧門禁系統和智能家居管理項目。課程內容的每一個項目又有具體要求,表1是項目二智慧照明項目的具體實施要求。表1教學活動的設計既有利于教師教學的實施,具有切實的指導作用,同時有利于學生培養各種職業能力。
4.課程的教學評價。由于是任務引領下的學習方式,在完成任務的過程中,學習相關知識和職業技能,所以考核必須結合課程的授課特點,變一次性考核為過程考核,即在學生的整個學習過程中考察學生。總評成績由課堂表現、項目實操、項目報告和理論考試綜合構成。具體考核內容和權重分配見下頁表2。
以上各項獨立評分,按比例記入課程總成績,對考核結果及時進行統計分析。
5.課程建設的保障。①教材及教學方法。通過文獻檢索和調研,目前本課程沒有現成的實例可以借鑒,需要根據市場調研、企業調研和參考相關資料編寫教材。在教材編寫過程中北京凌陽愛普科技有限公司和北京中訊威易科技有限公司的工程師給予了指導建議,并參與了部分內容的編寫。本課程授課時要注意理論和實際有機結合,采取一體化教學方法,在智能家居實訓室和智能家居體驗中心的環境中讓學生融入工作情景。同時還可以帶學生體驗物聯網實訓基地的煤礦人員定位系統及不停車系統,帶領學生分析討論。教師在授課時應注意調動學生的積極性,讓學生自主學習,多采取分組布置任務、小組討論、任務驅動等教學手段,教師的任務主要是歸納、總結,知識的系統講解。②教師。教師需要通過自身的學習和培訓提高專業知識水平,可通過與物聯網企業的合作、實習提高教師的實踐能力。由于課程的工程性較強,課程內由企業工程師現場講解設備的安裝和調試的相關知識。企業工程師授課學時數不少于課程總學時的50%,企業工程師授課時校內教師作為助理,從而保證課程效果。③智能家居綜合實訓基地。作為課程實施的有力保障,智能家居綜合實訓基地分為智能家居實訓室和智能家居體驗中心兩部分。智能家居實訓室擁有9套物聯網工程實訓平臺,采用結構化實訓架作為實訓項目的“柔性工位”,實驗所用產品均接近實際應用系統,能夠組建具有行業特色的物聯網工程實訓項目,確保學生可利用智能家居實訓室設備搭建真實物聯網項目。智能家居展示體驗中心是一套兩居室的樣板房,完全按照實際的家居環境設計,智能家居體驗中心將當前熱門和最有市場潛力的智能家居產品方案引進實訓基地,為高校師生接觸和研究當前先進技術搭建橋梁,讓學生了解所學習的專業知識在實際工程項目中的應用。
五、總結
提出了基于職業能力培養的物聯網項目綜合實務課程標準開發方案。該方案有利于提高學生的職業技能和職業素質。由于物聯網專業開設時間不長,在課程建設方面還有很多問題,如師資問題、教材問題等還需進一步的深入研究。
參考文獻:
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篇2
【關鍵詞】物聯網;RFID技術;管理模式
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009―8097(2011)11--0084-3
引言
教育信息化在全球范圍內發展迅速,在校園信息化建設方面存在了若干個熱點,根據EDU-CAUSE(高等教育信息化組織)2009年的調查數據顯示,近年來關于學術科研信息化、行政管理信息化和課程教學信息化這三個層面的實踐方興未艾,成為教育信息化發展戰略的關鍵議題。
高等職業教育作為高教系統中極具特點的環節,在管理創新、體制創新等方面積極而努力地進行了探討和實踐,總結了較多的經驗。紹興市公共實訓基地作為國家示范建設的項目,在其信息化建設方面更顯地位突出,本文著眼于高等職業教育及其實訓基地信息化建設,提出以物聯網技術作為信息化的載體,進行管理模式的研究和設計,探討在新穎的技術平臺上對“行政管理”和“課程教學”兩個信息化建設實現有機的融合,提升實訓基地的管理水平,降低成本提高效率。
公共實訓基地,當前集中了來自于校內外諸多種類的人員、設備及培訓者,其資源種類較多,管理結構復雜,既包含了實訓基地自身固有的資源,也包含了企業、團體等來自于社會的校外資源,因此,根據這樣的特點,管理模式設計將從以下幾個方面展開:
首先需要對公共資源進行分類,實訓基地所擁有的公共資源包括學校本身的教師資源、設備資源和來自于外界(企業及社會其他方面)的教師資源、設備資源。
根據上述劃分的結果,針對實訓基地的各類使用人員進行權限的配置,建立相關的數據庫和人工裁斷機制,使得實訓基地的使用人員能夠在資源的享用方面獲得對應的權限。該部分設計將是實訓基地正常運行的關鍵部分。
實訓基地的硬件和軟件部分,是信息化建設能夠正常運行的基本保證,作為設備采集終端,需要實時地向中央計算機提供數據信息以進行權限的判斷,而終端的類別也需要根據資源種類進行設定。即,根據物聯網性狀特點,在實訓基地日常管理中,依據權限中心數據庫的權限設計,實現物聯網絡所固有的各類連通性,從而能夠實現實訓基地日常情況下的無人值守管理,保證實訓基地財產及生產的安全。
基于上述原則,實訓基地根據物聯網技術的模型進行了模式設計。
一 物聯網與RFID技術
物聯網實現“物物相連”的功能,當前,主流的實現依托技術為RFID技術,通過RFID標簽進行身份識別,它并非傳統意義上的數據采集,其原因在于,這種身份識別某些情況下不需要中控計算機再進行“認可”的動作,而僅僅通過RFID芯片上的“密鑰”配合,既能夠在終端實現“認可”動作,因而識別速度快,對網絡支持的依賴度不高。
RFID信息讀寫終端將采集到的身份信息及其他有用數據通過網絡傳輸到主控計算機,根據終端的位置等因素進行綜合判斷,實現了對RFID標簽的信息跟蹤,即實現了“物聯網”的功能。
與此同時,主控計算機根據RFID芯片進行了身份和權限的判斷并實現全網,從而使得被使用資源的即時狀態能夠被實時查詢得到,有力地保證了資源使用的便捷性。
二 管理的組織體系和信息網絡建設
實訓基地的管理模式設計中,每一個RFID芯片將與使用教科研資源的各類人員建立一對一的關系,作為人員身份的唯一標識。并根據芯片ID對各類人員進行權限分配,這種權限分配,將在管理部門通過管理平臺設置實現。其中,管理平臺上具有在線修改權限的功能。
如圖1所示為人員、權限、跟蹤三個要素。
1 人員類別的確定
如前所述,實訓基地所面對的使用者中身份各異,既包含本校,又包含來自于企業及社會,主要被分為以下幾個種類,各個種類的人員,在數據庫中,其編號將作為Keykord而被設計歸類,具有相對應的權利并被信息跟蹤。
表1中,三種不同的人員具有三種不同的權利實施范圍。另外,根據2010年的統計結果,對杭州灣地區實訓基地來自于校外(企業)的學員及師資的結果分析,一部分專業方向上校外兼職技師的比例能夠達到50%以上,且總體而言兼職師資比例有逐年遞增的趨勢,因此,在針對該群體的權限設置方面,其細節需要做更為全面的考慮。
2 權限設置原則
權限指的是使用權限。在劃分了使用實訓基地的人員種類之后,根據類別的不同設定出各個類別相對應權利行使的范圍,包括針對設備資源的使用權利、工具的使用權利、場地的使用權利、耗材的使用權利等。
主控平臺上的權限設置,包含依據標簽即身份ID自動獲取相應權限、權限的高級行政裁斷兩種,前者作為規則正常實施,而后者之所以存在,在于實踐基地的管理體系是作為學校行政管理的一部分,該種權力的存在是合理且必要的。
表1中所包含的培訓人員,可分為校內外兩個類型加之學生群體,其具體權限分配需要根據實際情況具體對待。
在權限設計的數據結構中,需要將本校正常教學安排作為優先任務加以約束。
物聯網及RFID技術為這種權利分配和使用的監管過程提供了極大的便利,可在中央主控平臺上進行權利的設定和修改,而這種設定及修改,是不需要人工辦理即可實現的,與此同時,信息網絡為各類資源的使用狀態提供了的渠道,便于資源的監管和信息的公開。
3 資源跟蹤
RFID技術提供了電子標簽,電子標簽中即RFID芯片,具有唯一的ID,被終端所檢測并讀出,根據讀寫終端的位置,可得知芯片ID當前所處的位置,從而實現跟蹤。作為物聯網的基本功能,資源的跟蹤將在實訓基地運行過程中有效的保證管理秩序及設備等財務的安全。
資源的跟蹤,其過程簡單表示如圖2所示。監控網絡、維護和診斷網絡、數據庫等三項功能對用戶ID隱藏,在用戶ID進入到管理體系中的同時,便在網絡中建立監控鏈路,值得注意的是,此種監控并非圖像(視頻)監控,而是根據信息流的原理,依據所有存在RFID電子標簽的資源所實施的一種作業日志式的數據采集。對個別種類的資源需要有特別的監控手段,本文第三部分將舉例詳述。
三 中控平臺的建設
由第二部分可知,人員、權限和跟蹤這三大要素共同構造了管理體系的組織架構,由位于核心地位的信息平臺串聯而構成一個完成的信息化的、基于物聯網技術的管理系統,其示意圖如圖3所示。
簡而言之,圖3中,依據RFID進行身份標識(表1中的內容),經過終端采集到當前身份狀態,再與高級的行政命令相比較,最后得到身份的具體權限,判定標識身份的可用資源。其邏輯關系如下所示:
圖3中,身份標識以RFID標簽形式存在,與終端和判定
結果作為一個完整的數據結構,加之其余必要數據信息,共同構成物聯網結構主體,通過物聯技術和中控平臺所連接的公共通信網絡,實現如前所述的功能,即資源的跟蹤及其所處狀態的實時。
圖3中的關系數據庫之內,根據具體的管理規則,于軟件層面進設計了各類數據之間的約束關系,以保證資源的安全和系統運行的穩定。
綜上所述,RFID技術的發展推動了物聯技術的發展和進步,電子標簽的設計業已成熟,各種終端具有統一的接口,建立起分布式的網絡結構。在物聯技術主導的實訓基地教科研資源管理體系建設中,中控平臺建設尤其重要,它是管理系統運行的核心部分,是數據處理、存儲、命令和狀態監控的中心。歸根結底,是一個基于Ⅵ(虛擬儀器)的軟件平臺,采用了中央控制、中央裁決的分布式網絡結構。
該網絡利用智能化的傳感器網絡采集信息,不僅僅包含非接觸式的終端,也有接觸式的終端。對于特別的資源,例如在某些可獨立運行的機電設備的使用中,采取強制的接觸式終端進行專門的監控,用以保證操作者在設備操作過程中不得離開,借此以保證生產安全并責任到人。
四 運行與實踐
根據以往實訓基地的教科研資源在傳統管理模式下運行的經驗來看,信息化條件下的管理還擁有兩個方面的問題需要注意。
1 制度建設
信息化條件下,教科研的管理模式采用了較為新穎的概念實施,因此,在制度層面需要給予相應的配合,尤其是在圖3所示的“高級別行政裁斷”的制度設計上,充分發揮信息網絡的優勢,使得特殊的行政裁斷指令能夠迅速得到執行并在網絡上廣播。因此,改善管理觀念也是新型管理模式建設的重要內容。
2 管理部門
物聯網究其實質是傳感器的網絡,智能傳感器的使用使得管理人員從諸如權限界定、例行登記等工作中解脫,但網絡中,需要對監控、遠程維護和故障診斷等任務或工作進行組織,減少了工作人員的數量,但是對工作能力的要求則相應提高。
五 結束語
物聯網技術已經規模化的展開和運用,信息化條件下,面對一類具有較大市場和利用率的培訓基地,其教科研資源的信息化管理方式,通過以物聯網技術為基礎而構建,作為一種積極的探索和嘗試,其意義在于突破了當前普遍實施的辦公自動化的概念,使得教科研項目的管理,成為一種“智慧化”管理。
篇3
關鍵詞:無人機;編程項目;物聯網;系統配置
1.意義與背景
目前,國內外大量院校都己開設物聯網專業,實踐課程往往都包括如下課程:c程序設計技能訓練、電工與電路技能實訓、計算機輔助電路設計實訓、面向對象程序設計訓練、數據結構課程設計、無線傳感器網絡課程設計、數據庫原理課程設計、RFID原理與應用課程設計、ARM嵌入式系統課程設計移動互聯網開發綜合實訓、物聯網應用開發綜合實訓。
然而,根據對實際教學中和相關院校開設課程的調研,總結出如下幾個存在的問題。
(1)缺乏真正體現物聯網工程專業特色的C合性項目。物聯網工程專業包括很多基本的知識和技能元素,例如無線傳感器網絡、RFID、嵌入式系統課程、程序設計等。但是傳統的實踐課程都是單列的,沒有考慮到物聯網的綜合應用性的本質。
(2)傳統的編程實踐內容無法調動學生的興趣和積極性。研究表明,目前學生對大部分所學的傳統知識并不十分感興趣,而對互聯網的多媒體和感知技術情有獨鐘。
本文結合物聯網工程專業的專業課“無人機控制與影像”的專業實踐教學,開發出適合學校實際的基于無人機編程項目的物聯網專業實踐系統配置方案。
2.無人機編程項目實踐配置方案
基于無人機編程項目的物聯網專業實踐教學研究的主要內容包括:無人機飛行控制、圖像拍攝回傳和后期處理系統的二次開發,主要包括四軸飛行器、飛行控制子系統、遙控器子系統、地面站子系統、圖像回傳子系統、全景圖像拼接系統等。在前期的教學工作中,已經進行了無人機軟件編程項目教學的初步研究,并形成了獨具特色的實踐配置方案。
2.1四軸飛行器
四軸飛行器作為時下最熱門的一種飛行器,已經越來越受到廣大科學愛好者和商業公司的關注,四軸飛行器未來的應用前景十分廣闊。四軸飛行器的智能導航可以利用機器視覺技術、人工智能技術讓四軸飛行器能像人一樣在復雜環境中活動。
2.2飛行控制模塊
飛控子系統,擁有控制姿態自動平穩、定點高度懸停、空中平移、空中定點旋轉、控制攝像機云臺控制、一鍵自動降落、GPS導航等功能,可以機載高清運動攝像機,實時拍攝飛行中的圖像。在教學中,采用Pixhawkm是一種先進的自動駕駛儀,它具有來自ST公司先進的處理器和傳感器技術,ArduPilot開源飛控代碼,以及NuttX實時操作系統,能夠實現靈活性和可靠性控制。由于Pixhawk的所有硬件都是透明的,因此方便學生學習芯片、傳感器、總線、外設等物聯網硬件內容,并且由控源代碼開源,也方便學生進行二次開發。
2.3遙控器
在教學中,使用2.4 G富斯FS-TH9X9 9通道遙控器,可刷ER9X等開源固件。學生可以通過電腦軟件進行所有的設置,不用再看遙控器的菜單了,上位機的圖形化設置界面上極方便地完成所有的設置。所有搖桿和開關任意分配通道,還有模擬開關等強大的功能。
2.4開源地面站
在教學中,利用開源地面站Mission Planner,可以實現遙控校準、加速度校準和羅盤校準和各類參數的設定。Mission Planner是Windows,系統下工作的無人機地面控制站開源軟件,其主要特點是通過在地圖上的鼠標點擊入口來規劃,保存及加載自動任務,下載及分析由飛控板創建的任務記錄。學生可以方便地利用圖形界面進行測試、調試與二次開發,也增加了學生的學習興趣。
2.5圖像回傳系統
在實踐教學中,圖像回傳設備包括:7英寸雪花顯示屏;兩軸自平衡無刷云臺,可以搭載高清運動攝像機進行拍攝,可以通過遙控器操作,通過云臺中的電機轉動改變操作角度。圖像采集系統可以安裝攝像頭或者攝像機。其中機載高清攝像頭1個,用于實時采集飛行中的圖像,通過機載5.8 G傳輸模塊傳輸到遙控器的7寸顯示屏中。機載高清攝像機1個,用行中的圖像的攝錄,飛行器起飛前開啟后,在整個飛行過程中進行錄像操作。另外還包括航拍0SD模塊1個,它把飛行數據疊加到攝像頭的視頻上,可以直觀實時了解飛行器的飛行狀態。該模塊為雙路視頻輸入,可前后安裝兩個攝像頭,通過遙控器實時切換;支持Pixhawk等開源飛控用的mavlink串口協議;并在無攝像頭或者攝像頭出故障時,沒有視頻信號輸入會產生一個標準的視頻信號用來疊加OSD信息;配合地面站Mission Planner,使得固件升級,參數設置通過USB完成。
圖1-2分別為本系統攝像頭和高清攝像機的回傳圖像,后期學生可以對這些回傳圖像進行高級的圖像處理、全景拼接等操作,為后續的相關課程也提供了很好的素材。
篇4
【關鍵詞】高職院校 建筑功能與構造 教學改革
【基金項目】重慶市研究生教育教學改革研究項目(yjg153046)。
【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)10-0227-02
“建筑構造與功能分析”是高職院校建筑工程技術專業的重要專業主干課程,主要講授建筑設計和構造的基本原理和方法。迄今為止高職院校主要采用理論教學的講授方法,難以培養具有實際操作能力的“崗位職業能力型”人才。目前發現了三個主要問題:教學方法單一化;專業課程及實訓條件缺乏系統性;“閉門培養”導致了與社會需求較大脫軌。總體上,進行課程改革勢在必行。
一、《建筑功能與構造分析》的有效教學方法分析
在傳統的教學模式下,《建筑功能與構造分析》課堂采用講授加課程實訓的教學模式,不能調動學生的學習主動性和學習潛能。可采用綜合性教學手段以優化課程教學效果,具體分析如下:
1.“講授+課程實訓”相結合,建筑設計教學與建筑構造教學相結合。《建筑功能與構造分析》由設計和構造兩部分組成。建筑設計的主要內容是住宅、教學樓和辦公樓等小型建筑設計,構造部分主要講授從基礎、墻、樓、地面、樓梯、屋頂到門窗六大基本構件的構造原理及構造方式。建筑設計和構造這兩部分的教學內容孤立而枯燥,缺乏對建筑構造與建筑設計之間關系的考慮。因此,以建筑設計教學引導建筑構造教學,先講授建筑設計理論知識,并結合建筑設計題目,再講授建筑構造,可以更好地完成建筑構造的課程設計。
2.“互聯網+資料搜索”相結合。運用項目教學法給學生布置一些建筑設計任務,對學生進行分組,要求學生在規定的時間范圍內,通過互聯網、圖書館等資源,課外完成設計前期相關資料相關規范、圖集搜索。
3.“互聯網+課程設計指導”相結合。為了提高學生的自主學習性,運用翻轉課堂式教學。課堂內,引導學生認真反復修改并完成課程設計。課堂外,通過建立教師與學生之間的互聯網群組討論,利用課外時間進行課程設計指導。
4.“講授+視頻”相結合。利用BIM技術開發的仿真軟件“模擬工地”,通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息,模擬真實工地現場,并進行計算機仿真3D演練,能夠最直接和現實地加強學生的最終實踐認識能力。
5.“講授+現場”相結合。將教室設在工地,有組織地帶領學生參觀建筑工地施工現場,學生能夠具體地看到建筑物各個構件的形狀、做法、構造特點及節點細部構造,使教材上抽象的知識變得感性和具體,從而提高現實感知能力,參觀結束后,及時加以回顧和總結,補充容易被學生忽略的重要細節,取得事半功倍的教學效果。
二、《建筑功能與構造分析》的教學改革新模式及意義
表1給出了以民用建筑為例的建筑設計和建筑構造部分的教學新模式。
觀察表1可知,新模式不但采用了“講授+實訓”的傳統教學模式,還運用了建筑設計教學引導建筑構造教學、模擬工地和“互聯網+”等多種新穎教學手段。課堂內利用BIM仿真技術,通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息,模擬真實工地現場,并進行計算機仿真3D演示。課堂外利用“互聯網+”搜索資料和課程設計輔導,以及實訓基地和工地現場參觀。最終充分利用課堂教學資源和非課堂教學資源等課程資源,設置多樣化的學習任務并將它整合于統一的教學活動中,能夠有效實現培養“崗位職業能力型”人才的教育需求,為學生畢業后能夠快速適應社會現實需求打下堅實的基礎。
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作者簡介:
篇5
關鍵詞 戰略性新興產業 應用型 物聯網 培養方案中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.06.018
0 引言
湖北省戰略性新興產業是為地方經濟科學發展、跨越式發展提供支持的產業。我校物聯網工程專業2014年11月獲批湖北省戰略性新興(支柱)產業人才培養計劃的專業,基于此立項,在本研究中主要針對戰略性新興產業應用型人才的培養模式,培養應用技術型人才以適應社會需要為目標,以培養技術應用能力為主線,分析市場需求,規劃培養方案,通過校企合同、項目帶動實踐等方式落實方案,力爭培養物聯網專業學生滿足社會對工程技術人才的需要。
1 物聯網工程人才需求能力分析
在物聯網工程專業的人才培養模式中,除了基本的素質教育、人文社科教育等知識結構外,要求掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識和實踐操作能力,針對市場需求的RFID工程師、智能物流工程師、物聯網嵌入式軟件工程師、移動應用開發工程師、Java工程師(物聯網web方向)、無線傳感網開發應工程師等崗位的專業能力需求,開設對應的理論課程、實驗課程、課程設計、項目實訓和企業實習,為學生適應社會崗位打下良好的基礎。
2 物聯網工程人才培養方式具體實施戰略
2.1 CDIO工程教育模式引入戰略新興應用技術型本科培養方案
在制定培養方案前對企業的人才需求做大量的調研,人才培養模式以“產業+企業+專業”的產學研用實踐人才培養,堅持主動適應經濟社會發展需要的原則,堅持知識、技能、能力、素質協調發展原則,堅持以學生為本、因材施教、尊重學生個性的原則,突出“產教融合、校企合作”,強化實踐能力培養。CDIO工程教育模式是將CDIO工程教育理念融入課程體系設計,即構思設計、實現和運作。CDIO工程教育模式是將項目引入教學設計,進行“邊做邊學”和“項目學習”的改革嘗試,通過組建一支致力于CDIO工程教育改革的教學團隊和建立校企合作辦學的長效機制來完善。同時根據課程的相關性,劃分出不同的專業課群組,并設計綜合性的實驗項目,加大實踐教學力度,注重實踐教學內容更新和教學環節質量標準建設,通過創新學分的設置,加強對學生的社會實踐鍛煉。
2.2 將就業信息作為反饋完善教學設計的PDCA循環
戰略新興應用技術型大學從入學到畢業,不應該僅僅是一個開環的教育系統,而應該將畢業生的就業情況的有效信息反饋到教學設計當中。PDCA循是全面質量管理所應遵循的科學程序,在教學質量管理上也發揮很大的作用。校企合作人才培養模式下,基于PDCA循環的教學質量保障體系的構建如圖1所示:
PLAN指教學計劃是教學質量監控保障體系的核心部分; DO指教學執行按照“咨詢―計劃―決策―實施―檢查―評價”六步法實施;C指教學檢查評估,A則指根據畢業生就業情況的反饋信息總結改進,完善資源優化配置體系和教學質量監控文件實施體系。
就業反饋的信息包括:就業崗位,就業要求的知識體系,社會需求對人才的專業知識和綜合素質等。PDCA也體現在通過CDIO工程教育模式以項目的形式帶動理論教學,通過實際的例子來講解理論,通過驗證性的實驗理解理論,然后學生通過課程設計綜合理論和實驗的內容,最后和企業的項目實訓提升自己的能力,遇到問題反饋到又一輪的學習中。
2.3 深化校企合作
在合作原則上,堅持互惠共贏、優勢互補、資源共享,整合校內外兩種資源,提升合作實效。在合作的理念上,學校的專業發展結合企業的產業,企業提供實習基地,和企業進行項目的合作等等方式。把培養應用型人才為服務社會作為首要任務。通過校企合作、產教融合,共同確定專業人才培養目標,通過校企合作對結合企業人才的需求修訂人才培養方案,共同制定實驗實訓課程的教學大綱,把企業的工程師作為企業導師引進教學,做到產教融合。
2.4 以就業為導向的課程設置,實施訂單培養
企業可為學校提供實訓基地和實訓設備,并接受師生見習和實習,服務專業面向產業,也為學校面向社會推行“訂單式”教育提供了基礎。同時通過校企合作實行訂單培養模式,根據企業需求實現訂單培養,在企業、學生互選的前提下,簽訂定向培養協議;在確保通識教育、學科基礎課程和學科專業課程教學的前提下,根據企業需求,安排企業急需專業理論課程或實踐教學環節;在確保畢業生教學質量的前提下,將畢業實踐與企業試用期打通,使學生盡快地融入企業生產。通過校企合作,增強專業建設與地方產業行業發展的契合度和依存度,提高專業對地方經濟社會發展的參與度與貢獻率。
3 戰略新興人才培養面臨轉型挑戰的對策
3.1 調理管理、更新觀點
觀念根深蒂固,管理和利益需調整,高校的專業沿襲以往的方式,培養人才與地方人才脫節,存在重學歷、重書本理論知識,輕能力,輕實踐等問題。沒有對高校進行分類管理的體制機制、大學發展及利益受到阻礙。地方高校轉型為戰略新興應用技術型大學,教育觀念和師資隊伍不適應,轉型要排除觀念上的障礙,更新觀點。
3.2 引進、培養具有實踐能力的師資隊伍
高校要以能追趕、適應、引領產業發展的理念來推進教學改革,師資隊伍非常關鍵。需要高質量、有實踐經驗、有技術專長、有專業知識的教學團隊,到企業掛職鍛煉,同時老師自己的科研服務教學,理論的研究帶動科研,做到產學研結合,協同創新,提升服務地方經濟社會發展能力。
3.3 教學課程資源整合建設
整合課程,編寫對應的實驗、實訓課程大綱和講義,理論與實踐課程合并,解決理論與實踐教學的同步性;在課程建設中,調整好網絡通信,物聯網應用開發,嵌入式技術應用等系列相關課程的整合,調整好各內容的學時學分的分配,理清各課程關鍵的知識點和對應實驗的理論要求,著重點放在對實踐操作能力的培養,理論教學為實驗服務,力爭培養湖北省戰略性新興產業人才培養計劃”的要求。
4 小結
戰略性新興產業物聯網工程專業人才培養研究,通過社會對物聯網工程人才的需求,引進CDIO工程教育模式從制定培養方案開始,開展校企合作模式下以就業為導向的PDCA循環教學質量保障體系、科研與應用相結合、加強師資隊伍建設、深化校企合作等幾個方面來建設適應現代社會發展,努力培養好戰略新興應用技術型人才。
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篇6
同時,作為我國專業技術人才培養的重要來源,高職教育的發展與社會的發展同步,高職物聯網應用技術專業人才培養模式的改革逐步向校企合作模式靠攏,基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才培養模式的發展引起社會的廣泛關注。
然而,由于校企合作模式和物聯網應用技術總體起步較晚,基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才培養模式的發育尚不成熟。
針對國內外校企合作專業人才培養模式的分析可知,國內基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才的培養模式在校企合作保障機制、合作模式推廣力度及人才培養模式理論的研究方面存在諸多問題,亟待解決。為此,在高職物聯網應用技術專業人才的培養中,需要全面落實基于校企合作的專業人才培養模式的實施,以實現基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才培養模式的深入改革,促進國家社會經濟的高速發展。
一、基于校企合作的高職院校專業人才培養模式的發展
1.1國外基于校企合作的職業院校專業人才培養模式
國外高職教育校企合作人才培養模式最早起源于1903年英國桑德蘭特技術學院推行的“三明治”人才培養模式,美國辛辛那提大學隨后在1906年推行“工學交替”這一典型校企合作人才培養模式,后來美國安提亞克大學又在1921年全面提出合作教育模式,高職教育校企合作人才培養模式逐漸呈現全球發展趨勢,受到各大高職院校的歡迎[2]。
當前形勢下,國外主要存在企業訪問模式、與企業合作創辦新型的職業學校模式、“雙元制”模式以及企業―職業教育契約模式四種典型的職業教育專業人才校企合作培養模式。
企業訪問模式是指學生借由對相關企業的走訪,掌握企業生產及業務的實際情況,最終確定將來的就業機構和崗位。企業訪問模式多見于日本,許多職業學校配備有專門的企業信息室和專業指導老師,幫助學生進行企業信息的采集、被訪企業的選擇、被訪企業的聯絡、企業訪問計劃的制定、企業現場訪問的記錄以及訪問結果的反饋等各項企業訪問活動,加強學生的職業意識和責任感。與企業合作創辦新型的職業學校模式是指通過政府的發動號召,企業主動參與職業院校專業人才的培養,與學校聯合舉辦職業培訓學校和機構,進行專業技術人才的培養,為企業和社會源源不斷地輸入專業技術型人才,該類人才培養模式于1988年在英國城市技術學院開始實施,發展至今已在英國大多數職業學校中取得卓越成就。
“雙元制”模式是指學生在職業學校和企業兩元之間同步進行專業理論知識的學習和職業技能的培訓,進行理論知識和專業技能的有機結合,“雙元制”主要應用于德國、印度等國家,要求學生在職業培訓學校學習兩年,隨后在企業實訓一年,保證學生理論知識和職業經驗的雙重收獲。企業―職業教育契約模式是指政府教育主管部門、學校、企業、工商協會等組織經協商簽訂契約,約定學校與企業之間建立互惠互利的合作關系,此類專業人才培養模式多見于美國,主要有波士頓教育協定和底特律契約兩種形式,教學質量和學習質量經由專業全面的考核制度得以確保。
國外四種職業教育校企合作人才培養模式的比較如下表1所示。
從上表可知,高等職業教育專業人才的培養需要注重與企業的緊密合作,才能確保專業人才的培養規格和培養目標滿足企業和社會需求。對于國內基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才培養模式的改革而言,需要立足于我國當前的基本國情,認識到我國與國外在政治經濟制度、傳統職業教育、經濟發展水平等方面的差異,參考借鑒國外職業技術教育培養模式的優勢,取長補短,深入進行國內基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才培養模式的改革,創建符合我國當前基本國情的高職物聯網應用技術專業人才校企合作培養模式,為國家經濟建設提供高質量的物聯網應用技術專業人才。
1.2國內基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才培養模式
相對來說,國內基于校企合作的高職院校專業人才培養模式的發展改革起步較晚,直到上世紀末國務院才開始在《關于大力發展職業技術教育的決定》[3]中明確提出進行“產教結合、工學結合”的高職專業人才培養模式的改革方向,目前職業院校人才培養模式改革已取得初步成效,主要有訂單式、校企聯合式、工學交替式、產學合作式以及校企互動式等五種高職專業人才校企合作培養模式。
1、訂單式模式
在基于校企合作的專業人才培養模式中,“訂單式”培養模式是指用人單位根據企業的發展規劃,制定對不同規格的人才需求,提出符合自身發展的人才訂單,隨后高職院校依照用人單位提出的規格、數量進行物聯網應用技術專業人才的特殊培養,保證培養出的物聯網應用技術專業人才達到用人單位的人才需求。
其中,教學計劃由校企雙方共同參與制訂,以崗位知識結構、能力結構和素質方面的實際要求確定培養方案,構建理論和實踐教學體系。
2、校企聯合模式
在基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才培養模式中,“校企聯合”培養模式,通常是指學校與用人單位共同辦班的一種辦學形式。在這種培養模式下,企業與學校成為物聯網應用技術專業人才培養的共同的責任承擔方和利益共享方,雙方共同出資、共同建設。
學校獲得企業辦學經費及師資支持,同時企業獲得符合自身人才規格需求的高素質技能人才,校企雙方成為利益共同體。
3、工學交替模式
在基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才培養模式中,“工學交替”培養模式,是指校企雙方在長期的合作過程中優勢互補、揚長避短逐步形成的一種人才培養模式。
由于學校的每一個專業不可能都建立良好的校內學生實踐基地,而企業又迫切需要這方面的人才,校企雙方就牽手訂立協議,把企業作為學生的實習基地,學生在校接受理論知識與初步的技能培養,更高一些的實踐技能培養由企業來承擔。
4、產學合作模式
在基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才培養模式中,“產學合作”培養模式,是由企業直接進駐學校,通過企業的生產讓學生在學校零距離接觸生產過程的一種人才培養方式。
通過“產學合作式”培養模式,學校獲得企業資助是次要的,重要的是師生可以通過觀摩生產過程和接受技術人員的指導,接觸并學習企業生產最前沿的知識與技能。
5、校企互動模式
在基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才培養模式中,“校企互動”培養模式,是指學校主動為企業培訓員工,參與企業技術革新,企業主動接受學校師生實踐、學習的一種職業教育合作模式,借由校企雙方主動參與物聯網應用技術專業人才培養的意識,保證學校專業人才培養的資源得到滿足的同時,符合企業對專業技術型人才的需求。
在目前的高職院校物聯網應用技術專業的校企合作人才培養模式的選擇中,不同的院校依據自身發展的傳統、優勢和需求,都在探索合適的合作模式,有的院校在實踐中并不局限于一種合作模式,而是多種合作模式的組合融匯,以期實現最大的社會效益。
二、基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才培養現狀
2.1高職校企合作物聯網專業人才培養模式實踐性有待提升
在基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才的培養中,由于校企合作人才培養模式的起步較晚,企業并不愿意全面主動地參與人才培養的過程,其主要目的在于企業技工人才的補充。同時,高職學校由于自身辦學水平有限,企業基礎服務能力不夠,企業和職業學校雙贏的合作目標難以實現。
2.2高職校企合作物聯網專業人才培養模式長久性有待加強
在基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才的培養中,高職教育校企合作的保障機制通常借由政府、學校和企業(包括行業)的綜合實情考慮進行相關制度的建設,進行自身和彼此間結構的完善和調整,強化各參與方的合作意圖,確保合作能力的提升、合作過程的規范、合作結果的監督,進而保證高職物聯網應用技術專業人才校企合作培養模式的穩定、有序、高效和可持續發展。
然而,由于高職物聯網應用技術專業人才校企合作培養模式相關制度建設的保障和約束得不到滿足,校企合作體系構建中的非制度因素過多,合作關系十分脆弱,難以承受市場經濟浪潮的沖擊,任何一方都有可能因為不愿承擔太大的代價而隨意退出合作,給對方造成損失,人才培養模式難以持續有效開展[4]。
2.3高職校企合作人才培養模式深入性有待強化
實踐是檢驗真理的唯一標準,同時理論是指導實踐的重要基礎。雖然我國高職物聯網應用技術專業人才校企合作培養模式已進行了一系列探索并取得一定的成就,但對成功實踐經驗總結推廣和校企合作人才培養模式的理論研究仍然沒有及時跟進,對于校企合作的管理制度研究、發展趨勢研究、動力機制研究以及人才培養模式的教學改革研究都有待進一步加強。
三、基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才培養模式的實施
3.1建立校企合作的保障機制
企業是校企合作的主體,高職院校與企業在新技術專業建設中能否長期合作,合作能否達到預期的效果,取決于合作中建立的各種保障機制。建立校企合作的法律保障機制、激勵導向機制和科學評價機制,是當前校企合作中最需要解決的核心問題。
建立法律保障機制,才可使校企合作雙方做到有法可依、依法治教,使雙方在法律的約束下履行各自的責任和義務;建立激勵導向機制,可以激發和調動校企雙方的積極性,推進校企合作向深層次發展;建立科學完善的評價機制,可以衡量校企合作的成效,對校企合作中的各環節進行反饋和改進[5]。
3.2科學制定人才培養方案
為確保基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才培養模式效益的全面發揮,專業建設負責人需要進行企業專業人才職業崗位的專業分析,根據物聯網專業的實踐特性要求,在綜合考慮感知、傳輸、網絡、應用等專業基礎知識的同時,適當添加專業拓展類課程,根據物聯網應用技術專業覆蓋知識面廣、應用產業鏈長、技術發展迅速的特點,人才培養方案要盡可能樹立“大職業”教育觀,盡可能擴大學生的專業視野和國際視野,盡可能消除與關聯專業之間的障礙,消除與國際物聯網技術之間的差距,以此進行專業技術型人才培養方案的科學制定,保證人才培養方案的合理性、全面性、科學性和有效性[6]。
3.3統籌建設人才培養團隊
基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才培養模式效益的發揮,主要在于人才培養團隊的統籌建設,要求相關工作者注重物聯網高端人才的引入,構建高技術、高含量的人才培養師資隊伍,同時及時更新人才培養的現代化教學方法和手段,全面強化人才培養教學團隊的建設,科學優化人才培養教學資源的配備建設,建立健全考核評價機制,以專業人才綜合能力的提升為重點,實行教學質量和學習效果的多元化評價,保證校企合作人才培養模式的綜合效益[7]。
3.4加大實訓平臺建設力度
基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才培養模式效益的發揮,還在于企業實訓平臺建設力度的加強,確保校企合作中企業與學校的主體地位,深入促進企業和職業學校的合作力度,強化高職物聯網專業人才培養模式的實踐力度,要求企業全程參與專業人才培養的同時,從技術和資金兩方面加大人才實訓平臺的建設力度,配備優質的培訓技能教師以促進學校師資隊伍的建設,以資金和設備等形式的支持優化學校培訓資源的配置,確保專業人才培養模式的全面順利開展[8]。
3.5全面開展職業規劃和就業指導
在基于校企合作的高職物聯網應用技術專業人才培養模式中,由于物聯網新興產業的不穩定成長性和發展前瞻性,需要普及學校職業規劃和就業指導的全面性,確保人才培養目標與企業發展要求的無縫對接,實時監測跟蹤新興產業技術的動態發展信息,建立全面完整的職業學校學生職業規劃和就業指導體制,保證校企合作人才培養模式在物聯網應用技術專業人才培養中的最大效益,最大程度上適應國家經濟建設對新技術專業人才的需求[9]。
篇7
[關鍵詞]混合學習 教學模式 創新能力 自學能力 實踐能力
[作者簡介]張志立(1964- ),男,河南許昌人,許昌學院計算機科學與技術學院院長,教授,博士,研究方向為校企合作、實踐教學;陳艷格(1982- ),女,河南許昌人,許昌學院計算機科學與技術學院,講師,碩士,研究方向為混合學習模型。(河南 許昌 461000)
[基金項目]本文系2012年河南省政府決策研究招標課題“基于校企合作混合學習模型下教育質量監控與評價體系研究”的階段性研究成果。(課題編號:2012B622)
[中圖分類號]G712 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985(2012)35-0108-02
所謂“混合學習”,是指面對面的傳統課堂教學模式和E-learning在線學習兩種學習方式的結合,通過運用傳統媒體與網絡媒體兩種方式,教師講授、學生自主探究式與合作交流學習法學習相結合,拓展教師和學生學習空間,既實現教師的引導、監控等作用,又發揮學生的學習主動性、創新性,最終達到最佳的教授和學習效果。目前,混合型學習模式在我國高校中的應用還不是很廣泛,一方面,教學工作者自身信息素養的限制;另一方面,苦于缺乏明確有效的途徑、豐富有用的資源和合適的教學平臺等。但是教師看到多媒體、網絡等信息工具給教學帶來活力,渴望通過整合提升教學質量,而現代信息技術和物聯網技術的出現,為傳統教學改革構建智能化的教學模式提供了保障。因此,本文根據學生的具體特征和教師的實際教學經驗,嘗試采用混合學習方式,在物聯網和網絡平臺基礎上構建一種基于工作任務/項目為教學內容——學生自主學習的網絡化、智能化的混合學習教學模式。
一、混合學習教學模式介紹
(一)利用物聯網網絡平臺獲取學生自主學習管理,提高學生自主學習能力
物聯網以現有網絡為基礎,利用射頻、傳感等技術感知需要的信息,通過采集虛擬學習信息通信到網絡,獲取學生課外自主學習、課上實驗、實習實訓等環節的學習信息,并在網絡教學平臺中進行分析提取,形成教學數據并可實時反饋給學生和教師。在物聯網校園基礎上辦理“校園一卡通”,通過給學生分發帶有RFID標簽的一卡通監控學生的學習,監控內容包括學生考勤、教學設備使用、圖書閱讀、教學資源使用等情況,及時反映到網絡中督促學生自主學習。在物聯網網絡監控督促學習的基礎上,混合學習模式在教學網絡平臺上主要采用以下四種方法:自主學習、交互式學習、建構學習、在線學習。學生在電子環境、網絡平臺中利用網絡資源進行在線學習;利用課余時間和課堂合作學習時間,自主通過網絡瀏覽教師提供的學習資源,進行互聯網檢索,并且將找到的各類相關資料,發表在Blog日志中,為其他時間學習和復習做好準備工作;利用多媒體和網絡環境,通過課堂小組學習、在線遠程教學等形式實現交互式學習,使參與的學習者交互學習,達到學生學習和教師教學效果提高的目的;同時,在一定情境下,讓學生主動建構學習環境,通過相互協作、會話交流等學習方法,利用必要的學習資料,使學生自主有效地學習到當前所學知識的學習方法即為建構學習法。
(二)采用工作任務/項目等整合的教學內容——學生自主學習的混合學習教學模式,培養學生創新能力、實踐能力
1.提高師生教與學廣度,加強在線學習深度。為了提高師生教與學的廣度,可進行教學模式、教學媒體、教學環境等教學要素的混合,通過對所有教學要素的優化選擇和有效融合,通過網絡交流、遠程學習、小組學習等在線學習方法和教師合理的活動情境設計,拓寬教師教和學生學的師生互動教學方式,提高教學廣度與在線學習深度。教學媒體方面,教師可采用網絡教材、電子白板、虛擬現實、圖形圖像、音視頻流媒體、教學軟件等教學工具;同時,教師可采用名師直播進行授課,既能提供豐富的教學資源,又為有特殊情況的個別學生提供異地上課的機會。
2.利用物聯網構建智能化教學環境,拓展實驗教學環節,培養學生的自主學習、協作學習和創新思維能力。通過把物聯網技術中的傳感器嵌入到教學設備中搭建物聯網教學環境,提供智能化教學環境和教學資源,能夠直接影響學生學習效果。學生通過自主利用智能設備用于當前的學習,閱讀教學資源,可以使教學設備記錄學生學習行為,采集學生學習過程動態,實時把學生學習情況進行記錄和反饋,使教學環境、教學過程、教學效果等各教學環節全方位拓展。在實踐教學過程中,主要采用工作任務/項目等整合的教學內容——學生學習為主的混合學習教學模式,通過采用以下三種學習方式進行:(1)合作式小組學習。可采用每六個人一組,各組設小組長一名,通過小組討論共同交流學習,小組長負責組織本組的學習、檢查和反饋小組的學習情況。(2)案例練習法。機房實踐課程中的案例實驗,學生可自設任務完成相關實驗,也可由教師設置案例,由學生進行實驗。(3)自主學習。主要在網絡上展開,學生可自定步調,利用豐富的網絡資源,拓寬學習廣度和深度;同時,利用E-mail、BBS、聊天工具和Web相關技術,有效開展學生個別輔導、實驗成果展示和探討等教學活動。這對于培養學生自主學習能力,提高學生創造性思維能力有不容忽視的作用。
3.利用物聯網網絡拓展課外實踐教學環節,提高學生實踐能力、創新能力。課外實踐教學環節含實習實訓、畢業設計、課外實踐學習等課外實踐活動,該教學環節主要在物聯網網絡平臺上進行,學習內容主要采用基于工作任務/項目等整合教學內容和學習任務,是激發學生自主學習興趣、培養創新能力的重要手段,能使學生真實體驗崗位知識和能力,因此,該實踐教學過程的學習監控至關重要。物聯網能動態采集學生學習動態,及時提供學習過程的學習資料、指令下達等,學生可根據工作任務/項目分階段向網絡提交學習資料、學習進展等情況。通過把物聯網采集的學生學習過程信息、學習態度、資源利用等信息,及時反饋給學生和相關教學人員,使相關人員及時調整自己的不足。該教學環節主要靠學生協同工作完成,因此能充分體現學生自主學習能力與協同工作能力,是培養學生自學能力、實踐能力、協同能力、創新能力的重要環節。
(三)利用物聯網構建獲取學習過程綜合信息的學習評價系統,提高學生自我監督、調控能力
教學評價階段是對學生參與教學活動的總結及學習效果的評價,主要采用基于物聯網網絡學習評價系統完成,評價結果可及時反饋給教師和學生,教師根據反饋結果及時對教學過程進行調整,學生根據評價結果,對自己的學習進度和學習方法等進行分析并及時更正、調整。教學評價處于教學活動的最后一個階段,是必不可少的,因此,需通過網絡評價或紙質評價進行。在評價過程中,教學評價對象主要為學生,通過采用學生自我評價、學生互相評價、小組評價、教師評價、網上學習評價系統等評價方式進行。評價內容主要是對學生的知識記憶、學習態度、學習效果、創新思維、協作能力、實驗實踐能力等多種因素進行評價。
二、混合學習教學模式運用
(一)課前準備
學生利用課余時間,通過網絡瀏覽教師提供的學習資源,進行互聯網檢索,并且將找到的各類相關資料,發表在Blog日志中,為課堂學習做好準備。同時,通過物聯網監控學生圖書閱讀、使用設備、教學資源等使用情況,加強學生自主學習。課前,小組成員對教師布置的作業進行討論,明確各自任務,自主探究。成員完成之后,由小組組長組織成員間相互學習、評比,并匯總作業和評比資料報給任課教師,教師進行檢查和綜合指導,同時也可協作完成大作業或項目。
(二)課堂教學——創設情境
1.創設該節課的實驗情境或項目。教師通過創設情境,演示或課堂直播自己的教學過程,激活學生的生活經驗,激發學生的探究欲望。在創設情境過程中,教師應根據課程性質,創設不同的情境,如生活情境、問題情境、操作情境、效果情境等,對于綜合實踐課程或實訓,采用工作任務/項目進行教學。通過創設情境或任務,激發學生的學習興趣,激活學生創新欲望,讓學生積極自主探究學習。
2.創設教師學生互動情境。教師創設互動情境,與學生進行交流,組織對話,采用角色扮演、小組討論、集體討論等靈活多樣的形式,激發學生學習興趣。例如,教師可給出2節課的時間(90分鐘),由小組同學負責1 個專題的學習,組長進行課堂主持,小組成員分任務進行研究,并進行相關知識講解。講解的過程中,其他組同學可以質疑并進行課堂討論。教師在此過程中適當進行點評、引導和啟發,組織好合作小組,指導小組組長分工情況,及時收集、整理和分析小組組長提交的作業或作品。也可通過小組在線協作交流學習方式進行課堂教學,整個教學過程中教學設備及網絡作為輔助工具進行。
3.課堂小結及作業布置。教師進行課堂小結并布置作業。利用教師提供的任務,圍繞任務分步、分小組自主探索開展教學活動。學生在網絡教學平臺發表意見,同時把課下做的課堂實驗與理論練習作業發送到FTP上。
(三)課堂延伸
經過課上的學習,學生產生許多新的問題。課堂時間無法解決的問題,可以安排學生課下進行網上交流討論,教師可以通過課后輔導網絡平臺或網絡課堂在線組織學生學習進行交流,學生可以借助QQ群、E-mail、個人Blog 及BBS進行自由討論,使對知識的學習進一步深化,且學習具有一定的靈活性。最后學生對討論的心得進行總結,并放在Blog或作為作業上傳到課程網站上,小組組長將本專題學生的所有學習資料匯總,并上傳到FTP或發送給教師。教師應提供各種教學資料和素材,或通過網頁、視頻、創新成果、實物及物聯網獲取的實驗數據等方面拓展學生的知識面,學生也可以通過網絡搜集相關教學資料學習。
(四)教學評價
在網絡平臺上采用學生自我評價、教師評價、學生互評、Blog評價、網上學習系統評價等評價方式獲取綜合評價成績。學生根據自己的學習情況在網絡平臺上進行自評;教師根據學生的學習情況、課堂表現、作業完成情況進行教師評價;課下小組分工完成學習任務,組長負責組織成員開展理論任務和小組實驗學習,理論知識研究上傳到個人Blog,小組實驗上傳到教學平臺中,以異組互評的方式討論評定互評成績,以個人Blog資料整理情況得出Blog評價成績;參考各方面的評價結果及物聯網獲取的網絡學習評價結果,系統綜合得出最終的評價成績。
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1.1現狀筆者就2003~2013年間在中國知網上以關鍵詞“項目教學”展開調查,結果分析如下:項目教學的研究處在蓬勃發展期.2003~2004呈下降趨勢,自2005年論文數量逐年增多,尤其在2007~2010年間呈成倍遞增,詳見圖1.
1.2如何改進項目教學項目教學基于建構主義的思想,通過學習者親自參與、從而獲取知識和習得技能.它強調以現實為中心、以學習者為中心、以問題為中心.項目教學在實施過程通過小組協作、自主探究實現.項目教學包含:內容、活動、情境及結果4大要素.一般步驟為:選定項目、制訂計劃、活動探究、作品制作、成果交流和活動評價.
2物聯網在高職項目教學中的功能
2.1項目的設計與實施項目設計是實施的前提,項目的選擇為項目設計做準備.選擇項目時應圍繞學科或課程體系結構,結合具體內容設計典型的工作任務,依據任務采取“校企合作”、“工學結合”模式實施,將學校教育與企業實訓結合、將工作情境與學習過程融合.操作流程如圖2所示.在項目設計與實施中,利用物聯網技術可以將項目的具體內容、實施的完整流程等信息,通過輸入設備完成數據的輸入操作.該任務與計算機中操作系統的功能類似,相當于一個大管家,記錄并管理著所有的信息和一切活動,可以隨時、隨地進行作業的管理,并為用戶提供所需服務.
2.2項目教學模式的運用物聯網的快速發展及應用,為項目教學提供了便捷的支持與服務.研究者可以通過建立一個公用信息平臺,構建高職項目教學體系框架,使參與其中的學習者完全公開、公平,實現透明化管理與操作,學習者可以從該平臺獲知自己和他人的學習狀況,還可以通過交流協作互相促進.筆者從教學設計的角度出發,嘗試構建了適合高職項目教學的體系框架,如圖3所示.1)教學目標注重職業能力的培養項目教學模式下,對教學目標的分析、設計主要是根據社會的實際需求,依據企業或行業提供的就業崗位(群),開展具體的項目任務,通過項目訓練使學習者具備企業或行業崗位(群)所要求的職業技能和職業素養.因此,教學目標的設計應考慮將學習知識與掌握技能并重,在項目實訓中培養學習者的創新能力.2)學習內容以項目形式組織和呈現項目教學的形式是“以項目為中心”展開的,它打破了傳統體系下的學科內容的連貫性,從整個學科知識的邏輯體系角度出發,依據學習者所具備的先前知識與經驗,結合企業或行業的實際需要組織教學.項目教學模式中,把學習內容切割成一個個獨立的模塊,即若干個項目子任務,每個子任務之間既相互獨立,又互相影響.每個任務的主題都包括了學習的基本知識、方法、技能及情感幾個方面的因素,各因素之間也存在相互的聯系與制約.3)學習過程重視學員之間的分工與協作從建構主義角度出發,項目教學遵循了“以學習者為中心”的設計原則,以開放性、適應性為指導,整個項目任務的設計與實施過程中始終堅持以實踐為中心的目標,采取以小組分工的形式,通過小組與小組之間、小組中學習者之間的合作交流,一起完成項目任務.這種分工與協作形式的運用,既體現了一個個獨立的模塊任務,又代表著整體化的項目內容.項目教學模式下的這種學習過程是一個和諧、互助的大環境,學習者在這一共同體中獲取知識、提升技能、培養職業能力.4)教學評價引入職業標準化評價體制引入職業標準化評價,使得項目教學的評價機制更具專業化、標準化,有利于促進學生職業能力的提升.項目教學模式與傳統的教學模式相比,其評價體系更顯健全,評價手段更加多樣化,這為項目教學提供了一定的反饋參考,以作下一步教學的指導.
2.3“以項目為中心”虛擬學習社區的構建構建“以項目為中心”的虛擬學習社區,不僅給項目學習者提供了學習知識、掌握技能的環境和機會,而且還能對項目的完成情況進行及時的、智能化的判斷與處理.在實際應用中,利用互聯網實現人與人之間的溝通,通過互相協作形成虛擬社區,它體現的是一種人際關系、經驗的積累與共享、協作共進的凝聚力.
2.4項目教學的評價物聯網技術可以實現學習者參與項目活動后的自動評價.在項目教學中,學習者與教師機通過光纖或無線網相連接,依據程序設計者和開發人員對項目的設計與實施過程中獲取到的信息建立相應的評價指標,以此體系設計出專業的評估軟件,并在每個學習者的終端進行安裝與使用.通過評價給出一些反饋信息,有助于發現問題、總結經驗.
3小結
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1.改革傳統的教學模式
在傳統的教學中,是以教師的講解再配合學生的練習為主要的教學方法。這種教學模式,是以教師為主導的,老師先傳授基礎知識,再給學生演示教學實例,演示完成后再讓學生做練習來鞏固學習的知識。這種方法在教學中持續了好多年,他的好處是教學系統整個教學過程比較完整。可是這種教學方法有個致命的弱點,那就是教師在臺上面面俱到的教,可是學生沒有實際的操作經驗,難以理解,老師在孜孜不倦的教,可是學生卻興趣缺乏,往往是老師累得滿頭大汗,學生卻收效甚微。為此,我們提出了以學生為主導的教學方法。
1.1教師備課以學生為主導,要準備合適的案例為學生開啟網頁設計的大門學生是教學過程的主人翁,教師實現備課,除了準備必要的基礎知識以外,我準備大量的設計實例。網頁設計在技能上更注重設計,因此在備課的過程中,要根據學生學習循序漸進的過程,準備各個階段的案例項目。在學生剛開始接觸網頁設計之初,要給學生一個網頁的整體設計思路。這時候要準備大量的成品優秀案例,最好是獲獎作品,提升學生的學習興趣,讓學生覺得學習網頁設計是一個非常有意思的事情。在提升了學生的學習興趣以后,要及時的準備教學實例,這個階段要及時地把網頁設計的基礎知識融入其中,這個階段的教學實例要簡單易行,讓學生比較容易上手,這時候的案例要比較充裕,以大的作業量來提高學生的基礎設計水平。在學生掌握了基礎制作水平以后,就是學生的提升階段了,這個階段的學習是非常重要的,是關系到整個網頁設計教學的成敗,這個階段案例的選取要有代表性,這時的案例要全面可行,每一種案例都要涉及。最后的一個階段是總結階段,這個階段的案例的選擇要具有實用性,要采用企業的實際案例,模仿企業的運行模式來教學,案例要選取企業中實際制作項目。這樣一整個備課過程下來,教師就對整個教學有了事先的良好把握。
1.2在教學過程中采用“校企一體化”的模式校企一體化的教學模式指的是在教學過程中模仿企業的運營模式,老師是項目經理人,學生是企業員工。在這種教學過程中,一開始學生就是作為新進員工參與其中的,教師指導學生做大量的基礎案例項目。這種項目可以是把制作好的網頁模板切片做必要的基礎鏈接,可以是為網頁設計漂亮的導航,可以是為網頁優化布局。當然可以在這個過程中加入一些簡單的網頁整版設計,要注意要及時的調動學生的積極性,對于完成的好的作業案例要給予表揚,適時的肯定學生的成績會使學生的學習更為有益。在基礎案例做的比較多的情況下,學生的基礎制作水準有了很大的提高,這時候要及時的推動教學進入下一個提高階段,這時候教師要把自己的角色定位為項目經理人,提出一些有代表性的項目,比如為某酒店制作一個網站,提出各種要求,讓學生在規定的時間內制作完成。這階段教學的過程,教師要有耐心,要有一定的高度,對于學生的要求要嚴格,對于學生作業中出現的問題要馬上提出,并督促學生做出優化設計。這個階段的案例一定要全面,給學生的項目要有代表性,對目前使用范圍比較廣的網站設計方向要把握準確。在最后的總結階段,教師提出的案例最好是企業所提供的,這種實例更具有實際性和探索性。比如,為宏福祥服飾有限公司制作網站。在這個網站的制作過程中,就有學生的大量參與,從選片修片到整個版面的設計,乃至后臺的制作設計,學生們都做出了巨大的努力。在這個網站的制作過程中,學生分成了五個小組,做出了五套網站設計方案,最終有一套方案被企業錄用。這種企業的教學模式在網頁設計教學過程中取得了很好的效果。
1.3教學結果評價的改革在以往的教學中,都是以考試來評定教學結果的。在新的校企一體化的教學模式中,我們摒棄了以往的評價模式,采用作業考評結合平時表現的模式來評價學生的學習效果。采用平時表現,作業成績三七開的方法來考核學生。在作業的評定中,為了使評定結果更客觀,我們采用專業教師和合作企業代表共同參與學生的作業講評,根據講評綜合給分。這種考核方法更為合理有效,不僅僅考核了學生的全面的專業技能還考核了學生的職業素養。
2.有效合理的利用校內實訓
在網頁設計的主要授課過程結束以后,最好要安排一至兩周的校內實訓。在實訓周內,整合學生的全部力量,完成一至兩個大的企業實際項目案例。實訓周是提高學生網頁設計水平,培養學生成為網頁設計師的良好時機。在這個過程中,教師要為學生選好實訓項目,最好有一定的難度。學生在學習過Photoshop、Dreamweaver、Flash、Div+CSS等網頁設計主要軟件工具以后,一直以來都是分開來使用的,這次要把他們整合在一起來使用。把網頁設計的整套設計過程整個的體驗一遍,選用Photoshop制作出版式配色等整體效果設計,然后切片導入到Dreamweaver中,對需要用到特殊排版的地方用Div+CSS進行設計排版。對于畫龍點晴之處最好加入特點鮮明的Flash短片,這樣完成的項目更具有吸引力。通過合理有效的校內實訓,可以加強學生的設計能力和創新能力。
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【關鍵詞】網絡平臺 大學英語視聽說 教學改革 探索實踐
隨著信息化教學手段的廣泛應用與發展,互聯網教學模式在不斷沖擊著傳統教學模式。在高校,教育資金的扶持使得W校大力建設教學實訓室和實訓基地,五花八門的信息化教學比賽使得教師們愈來愈熱衷于教育產品的購買和使用,所有這些都迫使當今職業教育越來越傾向于網絡化、科技化的教學手段。對于英語教學方面,在線網絡平臺產品層出不窮,本文就目前本校使用3年的“朗文交互英語”在線平臺系統,總結出此平臺與《大學英語視聽說》課程的結合,以此探索本門課程的教學改革實踐的階段性成效,期待取得更大進步。
一、高職高專學生學習現狀
目前在校大學生多為90后,自我意識強烈,喜歡追求新鮮事物且對新鮮事物接受能力強,傳統的教學模式和教學手段很難吸引住學生的注意力,且英語課程本來就屬于語言類、理論性強一些的課程,高職高專學生入學的成績本來就不高,對于專業理論知識的學習興趣不大,但是對于網絡環境和新鮮事物的興趣比較濃厚。現在大學生對于傳統課堂教學模式多數感到枯燥,對于教師單一、古板的教學手段和教學模式也比較厭倦,尤其是教師一言堂式的授課模式阻斷了教師與學生的互動、交流。
二、高職高專視聽說課程的尷尬狀態
雖說高職院校英語系開設課程往往要多注重實用性和技能型,且視聽說課程更是要求全面培養和提高學生的聽、說、讀、寫、譯的全方位技能,可是事實是,目前高職英語視聽說課程優秀教材不多,配套光盤、課件、網絡資源尚待進一步開發,學生的英語基礎參差不齊,符合當今發展趨勢的網絡平臺、微課慕課、精品資源共享課等更是不多。在每年省級、國家級的信息化、網絡化教學比賽中就不難看出,英語類得獎并不多,其中關于視聽說課程教學模式獲獎類作品更是少見,因此當代教師可借鑒的教學資源也很難得到。同時,視聽說課程對于教師的能力要求也很高,教師需要掌握全方面的英語知識且懂得運用怎樣的教學手段把知識傳送給學生。
三、網絡在線平臺的使用以及階段性成果
我校英語系于2014年引進《朗文交互英語》網絡在線平臺,在這段時間里我們使用了《朗文交互英語1-4》級全部課程以及《商務聯系》和《商務洽談》類課程。當初學臺的學生已經畢業、就業了,通過觀察平臺里學生的成績和畢業生的就業情況,可以看出:
1.網絡在線平臺的使用提供了一個有趣的網絡環境,使學習內容生動不枯燥,聽力錄音配上音樂和動畫畫面大大提高了學習興趣,試題的網絡化設計簡單操作,網絡在線測評功能和名次自動排序功能大大刺激學生刷新個人成績的欲望,這都對學習起到了至關重要的作用。
2.平臺里“進度成績”、“單元測驗”、“自主訓練”、“作業布置”和“資源”等項目的設定大大簡化了教師的操作,使得網絡操作淺顯易懂并且人性化設計,便于不同年齡段的教師操作。通過3年的學習與觀察,發現學生很在意平時做題的“進度成績”與“單元測試”的排名情況,通過對比著刷新分數和教師的督促指導,通過跟蹤調查發現,網絡平臺成績一次次刷出高分的學生在畢業后的工作崗位上,領導和同事們給出的評價也多半是“有上進心”且“工作認真負責”,這也許和平時的一點一滴的積累有關吧。
四、如何將網絡在線平臺與《大學英語視聽說課程》結合起來
經過3年的探索與實踐,對于如何將網絡在線平臺與《大學英語視聽說課程》結合起來,提出如下建議:
1.將傳統的課本教材與網絡平臺課程結合使用,但必須先整合平臺教學資源,比如按照教學周和課本單元總數來劃分平臺教學資源單元,或是選取與課本教材相對應的單元加以應用和輔助教學。
2.如果沒有適用教材則可以通過網絡平臺的全部教學資源加以充分利用,許多平臺資源既有生動活潑的教學觀看資源也有大量的在線試題,因此教師可以選取優良的在線資源加以應用,同時也可以利用網絡資源制作成PPT課件輔助教學。
3.視聽說課程需要大量的聽和說的練習,因此教師需要利用網絡平臺安排布置每節課的學習任務,活動可以是多樣性的,學生可以通過互聯網、云端等網絡平臺技術將作業上傳,作業形式可以是音頻或是視頻等,這樣既練習了英語知識又學會了互聯網的相關操作,學生也感興趣。
五、今后改進方向
在我校3年的探索時間里,我們雖然取得了一些階段性的成果,但是其中還有很多不足和困惑的地方,比如如何將學生進行分層次教學、如何將網絡化教學資源與視聽說課程教材生態化整合,如何防止學生在平時的練習過程中和期末評定過程中作弊情況的發生等,這些都需要進一步探索。
總之,社會在發展,教育也應該隨之發展和進步,目前教育產品的多樣化也需要教師們擦亮眼睛,同時教育工作者們也要不斷提升自己的認識和教學手段,與時俱進方可有新的突破,大家共勉!