基于課*證*賽深度融合，中職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教與學(xué)的規(guī)劃與實施*

陳克香，趙宇明

（集美工業(yè)學(xué)校，福建 廈門 361022）

物聯(lián)網(wǎng)是一個新興行業(yè)，發(fā)展迅速，涉及領(lǐng)域廣，通常包括智能家居、智能安防、智能物流、智能醫(yī)療、智能電網(wǎng)、智能工業(yè)、智能交通、智能農(nóng)業(yè)、智能環(huán)保九大應(yīng)用領(lǐng)域。目前，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)急需大批的技能型人才，該專業(yè)學(xué)生就業(yè)面廣。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程對于中職學(xué)生來說有相當(dāng)大的難度，因此，培養(yǎng)這方面的人才要搭建教和學(xué)的專業(yè)架構(gòu)。我們通過課程、證書、競賽三者結(jié)合的分層次教學(xué)，鼓勵課程學(xué)習(xí)比較好的學(xué)生進(jìn)一步鉆研，取得職業(yè)技能證書，并參加全國職業(yè)技能競賽，為從事智能控制相關(guān)工作拿到入場券。

1 引導(dǎo)學(xué)生制定每個人的專業(yè)發(fā)展規(guī)劃

很多物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生對這個專業(yè)并不了解，對學(xué)什么內(nèi)容，今后做什么工作感到迷惑，這樣學(xué)生會失去學(xué)習(xí)的動力，基于這一點我們給學(xué)生訂制一個專業(yè)發(fā)展的規(guī)劃、架構(gòu)，引導(dǎo)他們制定適合自己的專業(yè)發(fā)展規(guī)劃。圖1是為中職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生搭建的專業(yè)學(xué)習(xí)和發(fā)展規(guī)劃。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)和發(fā)展規(guī)劃圖

2 將多種教學(xué)手段應(yīng)用于各專業(yè)課程中，讓學(xué)生打下扎實的基礎(chǔ)

以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)全力完成規(guī)劃。首先是專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)用信息化手段采用理實一體化教學(xué)方法，在實訓(xùn)室通過完成一系列小項目讓學(xué)生掌握基本知識和技能。

2.1 應(yīng)用豐富的信息化手段，促進(jìn)學(xué)生快速掌握基礎(chǔ)知識

單片機技術(shù)與應(yīng)用這門課，采用清華在線和藍(lán)墨云班課網(wǎng)絡(luò)平臺，利用平臺上的教案和學(xué)案以及PPT、視頻、動畫、微課、習(xí)題、測試、仿真等資源，比如，KIEL C軟件操作使用、編譯和運行步驟的視頻，學(xué)生邊看視頻邊操作可多次練習(xí)，一次課學(xué)生就能掌握并熟練。還可以用拖動游戲反復(fù)練習(xí)方法讓學(xué)生熟記基本知識，如C語言編寫程序的格式和關(guān)鍵字、變量類型、增量和減量運算符、關(guān)系表達(dá)式、邏輯表達(dá)式等都可以用拖動游戲。

應(yīng)用平臺的討論區(qū)，鼓勵學(xué)生質(zhì)疑問難，展開討論，異想天開，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)造能力。清華在線和藍(lán)墨云班課網(wǎng)絡(luò)平臺上有很好的作業(yè)練習(xí)及評價體系，學(xué)生可以利用平臺練習(xí)，教師能快速掌握和追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。

2.2 精心設(shè)計有趣的小項目，引導(dǎo)學(xué)生完成從而掌握基本技能

以單片機為例，設(shè)計了14個小項目，讓學(xué)生學(xué)會自主編程、實物電路制作、仿真調(diào)試。從最簡單的點亮一個小燈開始，然后讓小燈閃爍，再點亮多個燈，進(jìn)而形成流水燈等花樣景觀燈，完成交通紅綠燈、數(shù)碼管計數(shù)、倒計時、液晶顯示計數(shù)和計時、按鍵控制、機器手等項目，引導(dǎo)學(xué)生一步步深入，讓學(xué)生很快學(xué)會I/O口、定時器、中斷及數(shù)碼管和液晶顯示等應(yīng)用。

每個項目的關(guān)鍵是先搭好框架，老師引導(dǎo)學(xué)生搭框架，形成程序設(shè)計的思路和流程，編寫流程圖。編程思路和流程對學(xué)生難度大，為了解決這一難題我們采用理實一體化教學(xué)方式，在教學(xué)過程中讓學(xué)生多器官協(xié)作，耳、眼、腦、手、嘴齊上陣，老師先實例講解，學(xué)生聽后，并多次觀看老師錄制的視頻，然后學(xué)生相互講解，只要學(xué)生能講出來，說明完全理解，并記住了，多年經(jīng)驗表明該方法效果非常好。

接下來讓學(xué)生動手寫流程圖，編寫程序，在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)思維導(dǎo)圖對單片機編寫流程圖非常好用。學(xué)生完成項目后老師當(dāng)面仔細(xì)檢查和修改很重要，老師不可能全部面批，最先做好的6位同學(xué)的流程和程序采用面批，并讓學(xué)生講解思路和每條語句的含義，接下來這6位同學(xué)就作為小老師幫忙檢查和讓學(xué)生講解。這樣做雖然較慢，但幾個項目下來，同學(xué)們的收獲很大。

另外剛開始學(xué)生編程要形成編程的好習(xí)慣，第一個好習(xí)慣是層次清晰，同一層的大括號對齊，不同層的大括號退格錯位。第二個好習(xí)慣就是學(xué)會結(jié)構(gòu)化編程，主函數(shù)盡量簡單，主函數(shù)體現(xiàn)整個流程，一目了然。最后用proteus對程序進(jìn)行仿真，讓學(xué)生體會軟件和硬件之間的聯(lián)系，讓學(xué)生了解單片機的實質(zhì)。

3 設(shè)置專業(yè)實訓(xùn)工作站，提升職業(yè)能力，考取職業(yè)技能證書

專業(yè)課程結(jié)束后，學(xué)生一定要經(jīng)過實際的應(yīng)用才能真正地掌握物聯(lián)網(wǎng)的精髓，具備物聯(lián)網(wǎng)的職業(yè)能力。我們?yōu)閷W(xué)生設(shè)置了一些工作站，如單晶片技能實訓(xùn)工作站、智慧社區(qū)工程應(yīng)用工作站、智能家居設(shè)備安裝布線調(diào)試工作站等，工作站白天和晚自習(xí)時間都為學(xué)生開放，工作站由實訓(xùn)教師管理，除專業(yè)老師輔導(dǎo)學(xué)生外還選拔優(yōu)秀的學(xué)生作為輔導(dǎo)老師。

工作站精心設(shè)計了實訓(xùn)項目，如單晶片技能實訓(xùn)工作站設(shè)計了智能控制小車項目，制作的作品如圖2所示，其他工作站還設(shè)置了ZigBee制作多路搶答器、智能家居系統(tǒng)的安裝接線與調(diào)試、物聯(lián)網(wǎng)智慧社區(qū)系統(tǒng)軟硬件安裝與調(diào)試、社交化聊天模塊設(shè)計等項目。

圖2 學(xué)生制作的智能控制小車的作品

另外工作站邀請企業(yè)專家為學(xué)生和老師開專題講座和培訓(xùn)，如邀請臺灣單晶片行業(yè)協(xié)會的專家、海爾智能家居方面的專家、新大陸公司的專家等。在教學(xué)過程中我們有特意訓(xùn)練學(xué)生講項目設(shè)計流程和編程思路，優(yōu)秀的學(xué)生輔導(dǎo)其他學(xué)生，效果良好。

通過各工作站的綜合實訓(xùn)和專家培訓(xùn)學(xué)生的職業(yè)能力得到大幅提升，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生可以取得相關(guān)的職業(yè)技能證書，例如，單芯片實用級能力認(rèn)證證書（考證的架構(gòu)規(guī)劃暨實施步驟如圖3所示）、電工中級技能證書等，通過和企業(yè)進(jìn)一步合作，還可取得物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)集成和應(yīng)用、傳感網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)初級工程師等與智能家居行業(yè)應(yīng)用緊密相關(guān)的證書。這些證書的取得，讓我們的學(xué)生能優(yōu)質(zhì)就業(yè)并得到企業(yè)的認(rèn)可。

圖3 單芯片實用級能力認(rèn)證之架構(gòu)規(guī)劃暨實施步驟

4 成立興趣小組，參加職業(yè)技能競賽，帶動課堂教學(xué)氣氛，提升教學(xué)效果

通過學(xué)生報名和選拔組成課外興趣小組，進(jìn)行強化訓(xùn)練，參加單片機、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等項目的技能競賽，連續(xù)幾年我校在單片機項目在國賽中拿到一等獎，智能家居項目在國賽中做得到二等獎，結(jié)合科技下鄉(xiāng)，教師帶領(lǐng)優(yōu)秀學(xué)生到學(xué)校對口的鄉(xiāng)村企業(yè)去進(jìn)行智能家居設(shè)備安裝布線調(diào)試，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的專門人才。

參賽得獎提升了同學(xué)們的成就感，興趣小組成員回到課堂又作為小老師反哺課堂，在課堂上起到引領(lǐng)作用，并輔導(dǎo)差生，無論是輔導(dǎo)同學(xué)的小組長，還是被輔導(dǎo)的同學(xué)水平都得到提升，從而全班同學(xué)實現(xiàn)了共贏。參賽是同學(xué)獲得了自信，使整個教學(xué)處于一種雙贏的良性循環(huán)，不但提升同學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，而且提升整個小組項目設(shè)計、編程和接線等操作水平。通過參賽，可以培養(yǎng)出不同層次的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的人才。

5 課*證*賽深度融合取得的教學(xué)效果

在課*證*賽深度融合的基礎(chǔ)上制定專業(yè)培養(yǎng)規(guī)劃，用豐富的教學(xué)方法和手段，借用多方力量助力學(xué)生完成規(guī)劃，通過教與學(xué)完美融合，使學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生了濃厚的興趣，為從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)行業(yè)打下堅實基礎(chǔ)。

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生參加技能競賽，在市賽、省賽及國賽中都取得很好成績，獲得技能認(rèn)證證書，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課實現(xiàn)了課、證、賽互相促進(jìn)，完美統(tǒng)一，深度融合。獲得證書及技能競賽大獎的同學(xué)有成就感，提升了對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)興趣，并對所有同學(xué)都有促進(jìn)作用，這樣就為其他同學(xué)樹立了標(biāo)桿，指定了努力的方向。從全班的整體效果來看也非常滿意，學(xué)生興趣很高，討論問題和提問的同學(xué)越來越多，這表明基于OBE理念課證賽深度融合課程教學(xué)改革取得了完美的效果。