物聯(lián)網(wǎng)“智能家居”課程開發(fā)與設計

趙雨境

摘要：簡要敘述了物聯(lián)網(wǎng)智能家居課程建設的背景和原因，詳細闡述了智能家居課程的建設過程，包括課程的開發(fā)、建設、教學設計、教學效果、存在問題等，著重論述了項目式教學過程的設計方式、教學規(guī)劃、實施方法，并指出項目式教學對教學方法、教材、教師及實驗條件的要求具有一定的普遍性，對于其他一體化課程的開發(fā)設計具有一定的參考作用。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；課程建設；項目式教學

中圖分類號：G712文獻標識碼：A文章編號：1672-5727（2014）07-0107-03

“智能家居”的概念自20世紀80年代被提出后，進入21世紀才引起社會的廣泛關注。隨著智能家居技術的不斷成熟、產(chǎn)品不斷完善、市場不斷發(fā)展，人們對它由陌生變熟悉，逐漸地由“遠觀”到真正應用于家庭生活。正是因此，以往對智能家居的定義已經(jīng)不夠準確而詳盡，現(xiàn)在非常有必要重新審視智能家居的定義，以適應智能家居行業(yè)的新發(fā)展。特別是“物聯(lián)網(wǎng)”概念提出以后，學術界開始大量探討與物聯(lián)網(wǎng)智能家居相關的概念、技術及標準，產(chǎn)業(yè)界也開始在多個領域加強對智能家居技術的應用，數(shù)百所高等院校相關專業(yè)都開設了“智能家居”課程。

目前物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀與當初的互聯(lián)網(wǎng)非常相似，今天的互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)形成了巨大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模并衍生出很多行業(yè)。作為物聯(lián)網(wǎng)最主要、最重要的組成部分，物聯(lián)網(wǎng)智能家居也將經(jīng)歷這樣一次升級。家用電器的數(shù)量遠遠超過電腦、手機的總和，如果再加上各種諸如智能眼鏡和智能手表之類的無線傳感器、控制器，數(shù)量上就會是傳統(tǒng)電腦及手機的幾十倍甚至上百倍，可以說，單單一個物聯(lián)網(wǎng)智能家居的市場可能就是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)總和的幾十倍以上。從某種程度上來講，離開了智能家居，智慧城市或者智慧地球就失去了存在的基礎，可以說智能家居將成為物聯(lián)網(wǎng)最主流的應用市場。

課程開發(fā)

為了體現(xiàn)工學結(jié)合的辦學特色，我院在開設“物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)”之初，就堅持以職業(yè)崗位能力為核心的人才培養(yǎng)模式，開發(fā)了體現(xiàn)工學結(jié)合的課程體系，并根據(jù)技術領域和職業(yè)崗位的人才需求，突出專業(yè)技能的培養(yǎng)，形成了“理論與實踐相融合，以職業(yè)崗位作業(yè)流程為導向”的模塊化課程體系。通過開設一體化的專業(yè)實踐技能課程，將理論與實踐相結(jié)合，加強學生的綜合技能訓練；推進課程與企業(yè)崗位技能需求相互融合，與就業(yè)崗位相互銜接，突出培養(yǎng)學生的實際操作經(jīng)驗；將職業(yè)資格、職業(yè)技能教育與院校日常教學相結(jié)合，大力推進實務專題、頂崗實習，培養(yǎng)學生專業(yè)崗位的實踐能力。

物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應用包括智能交通、智能大棚、智能電網(wǎng)、智能家居、智能醫(yī)療等等，對于具有交通行業(yè)背景的院校而言，一般要開設“智能交通”課程；對于農(nóng)業(yè)類院校而言，一般應開設“智能農(nóng)業(yè)大棚”課程；對于電力行業(yè)院校而言，可能就要開設“智能電網(wǎng)”課程。而我院是信息類院校，沒有專門的行業(yè)背景，所以根據(jù)福建省產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點及我院的實際情況，并征求企業(yè)專家和專業(yè)教師的意見，制定了專業(yè)培養(yǎng)方案和課程體系，其中包括“智能家居”課程。

課程建設

物聯(lián)網(wǎng)智能家居的內(nèi)涵究竟是什么？哪些技術是核心技術？哪些產(chǎn)業(yè)或產(chǎn)值才真正屬于“智能家居”？這些問題看似簡單，但又難以回答。當前，從技術發(fā)展、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、行業(yè)標準等方面還不能明確回答上述疑問。也正是因此，市場上關于“智能家居”的技術及應用各不相同，能夠作為高職院校教學材料的資料、書籍及實驗設備就更加少之又少。只有從務實的角度考慮，將智能家居引向以“實際應用”為目標的發(fā)展思路上，夯實智能家居的核心技術，拋開概念，注重應用，智能家居才能成為獨立的學科專業(yè)，具有明確的科研方向，為物聯(lián)網(wǎng)新興產(chǎn)業(yè)服務。

因此，我院成立了“智能家居”課程建設小組，明確責任，分工合作，從案例資料收集、企業(yè)調(diào)研、教材編寫、實驗室建設等多方面推進課程的建設。截至目前，已完成課程標準（教學大綱）的制定、校本教材的編寫及實驗室的建設，圓滿完成了課程建設任務。

課程設計

本課程依據(jù)企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)工程實施過程中的技能要求，以項目為單位組織教學，將智能家居各子系統(tǒng)的相關知識點和技能要素直接融入項目教學和實驗實訓的各個環(huán)節(jié)中，讓學生在技能訓練過程中加深對專業(yè)知識和技能的理解與應用，培養(yǎng)學生的關鍵能力，滿足學生職業(yè)生涯發(fā)展的需要。

學習情境設計根據(jù)智能家居系統(tǒng)的實際工作崗位需求，以培養(yǎng)學生職業(yè)能力為重點，引入具有一定代表性的行業(yè)應用項目案例，從中分解知識點作為子項目，從簡單到復雜，將該學習領域課程劃分為5個學習情境，各學習情境的教學過程以行動為導向，以學生為主體，基于工作過程加以完成，如表1所示。

教學設計以智能家居的相應子系統(tǒng)為項目，采用一體化教學模式，邊學邊做。以實際工程建設過程為切入點，選取典型工作情境，分組實施。按照情境導入、項目分析、方案制定、項目實施、小結(jié)評價5個教學環(huán)節(jié)進行教學設計。以視頻監(jiān)控項目為例進行的教學過程設計，如圖1所示。當然，項目的選取要根據(jù)各院校的實際情況（包括實驗實訓設備、專業(yè)教師能力以及合作企業(yè)等）而定。

教學方法與手段“智能家居”課程是一門理論性與實踐性相結(jié)合的課程，有些學生在此之前可能對“智能家居”知之甚少，因此授課過程中應以實際應用為主，以理論講授為輔，靈活運用多種教學模式，充分發(fā)揮傳統(tǒng)教學與現(xiàn)代教學的優(yōu)勢。（1）課堂講授。要將原理和概念深入淺出地講清、講透，并引導學生逐步理解課程的重點和難點，讓學生掌握基本概念、基本理論和基本技術，但不能講得太深，夠用即可。（2）實際工程項目參觀。在課程講授過程中，可安排并帶領學生參觀相關企業(yè)的建設項目和樣板演示，目的是使學生對智能家居有感性認識。（3）實際練習。充分利用本校實驗環(huán)境，在任務驅(qū)動課程設計理念的指導下，根據(jù)實際案例，按照工作過程步驟連貫進行，使理論與實踐的結(jié)合更緊密。（4）相互評估。在學生完成相關任務后，采用小組成員間和小組間相互檢查、測試、評分的方法，讓學生了解自己的不足，相互學習，取長補短，共同進步。（5）課外閱讀指導。目前物聯(lián)網(wǎng)智能家居技術及應用多樣化，但標準不統(tǒng)一，所以要鼓勵學生查閱相關的網(wǎng)絡資源和輔助文獻，以進一步拓展學生的知識面。

教學成效

從理論到實踐，變被動為主動培養(yǎng)高技能應用型人才，需要加強學生實踐操作、團隊合作等關鍵能力的培養(yǎng)，特別是對于一些課程的學習，許多學生只有在理解課程與未來工作的相關性之后，才能夠有目的、有意識地積極學習。因此，針對“智能家居”課程，應采取以實踐教學為主、以理論教學為輔的教學方式，體現(xiàn)“做中學、學中做”的思想，激發(fā)學生的學習熱情，使學生從傳統(tǒng)的“要我學”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W”，從而變被動教為主動學。

形式多樣、思想開放結(jié)合每節(jié)課學習的實踐和理論知識，課后組織討論，師生座談，積極閱讀物聯(lián)網(wǎng)和智能家居方面的資料書刊，結(jié)合學生的興趣，在課程組教師的帶領下或自發(fā)地成立智能家居相關子系統(tǒng)的項目小組，如“視頻監(jiān)控小組”、“門禁系統(tǒng)小組”、“環(huán)境監(jiān)測小組”、“智能窗簾小組”等，對智能家居進行多角度的深入探討。

校企合作、提高能力在“智能家居”課程教學過程中要加強對學生實踐能力的培養(yǎng)，通過到企業(yè)參觀、到工程現(xiàn)場實踐、請企業(yè)管理人員介紹系統(tǒng)建設經(jīng)驗及存在問題與原因分析等方式，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，其效果主要體現(xiàn)在兩個方面：其一，使學生明確自己的興趣取向及理論知識的掌握情況，為學生選擇畢業(yè)論文題目及就業(yè)方向打下良好的基礎；其二，通過參加課外參觀實踐活動，增加學生關于智能家居工程項目建設的經(jīng)驗。

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存在問題

第一，本課程采用分組項目教學，學生需要通過團隊協(xié)作完成相關任務，因此出現(xiàn)一些學生依賴小組其他成員完成任務的情況，需要在教學過程中加強引導。

第二，項目式教學需要更好的場地和設備，因此要完善實訓教學條件，加強互動教學模式建設，不斷改進校企合作模式。

第三，項目式教學需要更多的現(xiàn)場指導和手把手的示范，教師的工作量增加，由一個任課教師講授、指導，難免顧此失彼，因此可組織課程教學團隊，由幾個教師共同完成同一教學任務，同時引入企業(yè)人員參與部分教學，教學效果更佳。

第四，本課程涉及的知識面廣、技能復雜，如何協(xié)調(diào)好有限的教學課時與多而廣的教學內(nèi)容之間的矛盾，進行適當?shù)膬?nèi)容增減，是今后教學中需要不斷探討的問題。

第五，目前關于智能家居的相關教材資料很少，能夠適合項目式教學需要的教材更是少之又少。因此編寫高職院校學生適用的“智能家居”教材非常必要，任務緊迫，與智能家居相關的技術及國家標準也在不斷改進和完善過程中，所以教材及課程內(nèi)容要實時跟蹤、不斷改進。

“十二五”期間，由于物聯(lián)網(wǎng)起步伊始，智能家居行業(yè)方興未艾，而我國真正從事該行業(yè)的人才極其匱乏，智能家居行業(yè)不僅是我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是未來社會發(fā)展的必然趨勢?？梢詳喽ǎ锫?lián)網(wǎng)技術必將不斷升級，發(fā)展成為“國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”，國家對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的推動及智能家居行業(yè)本身巨大的市場需求和廣闊的發(fā)展空間，必將產(chǎn)生對該行業(yè)人才的巨大需求。

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（責任編輯：王恒）

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