基于小型農(nóng)用機械管理系統(tǒng)的項目式教學(xué)總體設(shè)計

鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 嵇春梅 王贊森 劉寧

1 教學(xué)案例選擇總體設(shè)計

根據(jù)鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《移動互聯(lián)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案》的要求，我們按照移動互聯(lián)網(wǎng)和信息安全職業(yè)面向，培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展，掌握Web前端開發(fā)、信息安全運維職業(yè)領(lǐng)域基本技能，具備從事移動互聯(lián)智能場景構(gòu)建與維護、Web項目開發(fā)與運維、信息安全運維、移動應(yīng)用開發(fā)與運維等崗位技術(shù)與服務(wù)能力，并具有從業(yè)職業(yè)資格證書，有良好的職業(yè)素質(zhì)、實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識，具備良好職業(yè)生涯發(fā)展基礎(chǔ)的創(chuàng)新型高素質(zhì)技術(shù)技能人才。

這就要求我們在教學(xué)過程中電腦端和移動端兩手都要抓，所以我們在移動互聯(lián)專業(yè)實施項目式教學(xué)時要設(shè)計軟硬件兼顧、多終端協(xié)同的教學(xué)案例。高職院校的課程根治地方，深植融合，基于鹽城農(nóng)業(yè)大市的傳統(tǒng)，我們選擇了農(nóng)業(yè)機械管理作為研究方向，設(shè)計了一套基于嵌入式RFID標(biāo)簽的小型農(nóng)用機械信息化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了小型農(nóng)用機械的運維自動化。該系統(tǒng)既設(shè)計了PHP網(wǎng)站開發(fā)的全部過程，同時兼顧了嵌入式軟硬件設(shè)計，能夠在電腦、手機雙終端下工作，完美契合了移動互聯(lián)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的要求，所以我們選擇小型農(nóng)用機械管理系統(tǒng)與移動互聯(lián)專業(yè)課程體系融合，作為項目式教學(xué)的教學(xué)案例。

2 功能模塊設(shè)計

圖1：小型農(nóng)用機械管理系統(tǒng)功能模塊圖

小型農(nóng)用機械管理系統(tǒng)分為系統(tǒng)維護、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護、農(nóng)機管理、統(tǒng)計、NB-IOT通信五大功能模塊，如圖1所示，這五個功能模塊涵蓋了移動互聯(lián)專業(yè)的必修課程相關(guān)知識，均可作為教學(xué)案例融入課程體系中，此外有一個嵌入式系統(tǒng)模塊，與硬件關(guān)聯(lián)較大，可作為選修模塊。

系統(tǒng)維護模塊包含了用戶管理、單位管理、管理員管理三個模塊，小型農(nóng)用機械管理系統(tǒng)面向眾多不同的使用者，采用單位管理用戶和農(nóng)用機械，每個使用者可以通過注冊單位使用系統(tǒng)，每個單位可添加管理員、用戶以及農(nóng)機設(shè)備。管理員有權(quán)限使用用戶管理，為用戶分配登陸賬號和密碼。管理員管理和單位管理只有系統(tǒng)管理員可使用，負責(zé)管理在系統(tǒng)中注冊的單位并為單位添加管理員。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護模塊包含用戶信息管理和農(nóng)機信息管理，均只有單位管理員才有權(quán)限使用，用戶信息管理可以設(shè)置用戶能夠借用或預(yù)約的農(nóng)機類型和數(shù)量，農(nóng)機信息管理用于設(shè)置農(nóng)機類型、數(shù)量、價格、使用時間等信息。

農(nóng)機管理模塊普通用戶和管理員均可以使用，包含農(nóng)機預(yù)約、農(nóng)機新增、農(nóng)機借用、農(nóng)機歸還、農(nóng)機報廢與維修，其中農(nóng)機調(diào)度模塊只有管理員可以使用。每個用戶都有借用的類型和數(shù)量額度，直接通過“農(nóng)機借用”只能在額度范圍內(nèi)才能借用成功，如果通過“農(nóng)機預(yù)約”，只要管理員審批通過，可以不受額度限制，使得農(nóng)機使用更加靈活。管理員還可以通過“農(nóng)機調(diào)度”將農(nóng)機分配給特定用戶，以滿足特定場景的需要。

統(tǒng)計模塊供管理員使用，可以顯示農(nóng)機使用情況和用戶的借用情況，為后期優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。

NB-IOT通信模塊是后臺模塊，與中移動OneNET云平臺進行通信，用戶歸還農(nóng)機時，農(nóng)機嵌入式系統(tǒng)會通過NB-IOT物理卡向OneNET云平臺發(fā)送數(shù)據(jù)，OneNET云平臺采用HTTP推送方式將數(shù)據(jù)推送到小型農(nóng)用機械管理系統(tǒng)的后臺服務(wù)器上，接收到OneNET云平臺消息后，NB-IOT通信模塊會向數(shù)據(jù)庫中修改用戶借用信息；同樣，如果用戶借用農(nóng)機，后臺驗證通過后，NB-IOT通信模塊會將借用指令發(fā)送至OneNET云平臺，OneNET云平臺收到指令后向?qū)?yīng)的NB-IOT物理卡轉(zhuǎn)發(fā)，達到解鎖農(nóng)機的效果。

3 重組課程模塊

小型農(nóng)用機械管理系統(tǒng)的功能模塊根據(jù)開發(fā)語言、開發(fā)方法的不同可以劃分為前端靜態(tài)頁面設(shè)計模塊、動態(tài)JS模塊、WEB后臺模塊、數(shù)據(jù)庫模塊四個部分，筆者將15門專業(yè)課進行重組，每門課程歸到對應(yīng)的模塊中，如圖2所示。

圖2：重組后的課程體系圖

其中將《JAVA基礎(chǔ)應(yīng)用》和《移動WEB項目開發(fā)實戰(zhàn)》重新開了一個新的模塊，項目模塊的整合，考慮到《移動WEB項目開發(fā)實戰(zhàn)》是大三下學(xué)期的課程，并且配有足夠的實訓(xùn)時間，這門課程作為整個教學(xué)項目的整合是比較合適的，一方面學(xué)生臨近畢業(yè)，已經(jīng)積累了足夠的WEB開發(fā)基礎(chǔ)知識，另一方面在實習(xí)前讓學(xué)生提前參與項目的全部生命周期也有利于提高學(xué)生編程能力，適應(yīng)未來工作需要。

考慮到每門課程不同，學(xué)生差異性較大；課程分布在大一至大三，跨度周期較長；為了統(tǒng)籌管理、形成項目合力，我們采用“高內(nèi)聚、低耦合”的原則，即每門課程相對獨立、課程內(nèi)部聯(lián)系緊密，并且按照真實項目的驗收標(biāo)準為每門課程承接的項目子模塊制定獨立的測試系統(tǒng)，做到每門課程承接的項目子模塊均可以獨立測試。

調(diào)整授課體系。《移動互聯(lián)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案》中對15門專業(yè)課程的授課學(xué)期安排如圖3所示，分布在6個學(xué)期中，基本上符合項目式教學(xué)的流程，但是《網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析》《圖形圖像處理》《Web項目實戰(zhàn)》《PHP動態(tài)網(wǎng)站項目開發(fā)實戰(zhàn)》這四門課程與圖中教學(xué)項目的課程關(guān)聯(lián)性略有不同。為了百分百還原真實項目的開發(fā)過程，實現(xiàn)教學(xué)與項目的高度統(tǒng)一，對4門課程的授課學(xué)期做一定程度的微調(diào)，如圖3所示。

圖3：調(diào)整后的授課計劃圖

通過部分課程教學(xué)順序的調(diào)整，便于移動互聯(lián)專業(yè)的教學(xué)團隊依據(jù)實施性人才培養(yǎng)方案設(shè)計課程標(biāo)準，制訂授課計劃，對于每門課程承擔(dān)的不同項目任務(wù)，調(diào)整章節(jié)的順序和側(cè)重點。每門課程應(yīng)該完成整個教學(xué)項目中的一個模塊，課程之間應(yīng)該體現(xiàn)低耦合的特點，每門課程的考核體現(xiàn)獨立性的特點，主要考核學(xué)生是否完成了各種功能的實現(xiàn)，以及作為項目子模塊，是否能夠提供標(biāo)準化的接口，在嵌入項目測試時正常運行。

4 小結(jié)

本文根據(jù)移動互聯(lián)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，結(jié)合學(xué)生的特點，并充分考慮了鹽城作為農(nóng)業(yè)大市的優(yōu)勢，選擇開發(fā)小型農(nóng)用機械管理系統(tǒng)作為移動互聯(lián)專業(yè)的實踐項目，既與企業(yè)實際需求相結(jié)合，又貼近學(xué)生生活，降低了學(xué)生理解難度，能夠充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了進一步發(fā)揮項目式教學(xué)的優(yōu)勢，將負責(zé)的項目貫穿于學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程，充分整合課程資源，以小型農(nóng)用機械管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)設(shè)計了教學(xué)項目，在保持原有系統(tǒng)維護、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護、農(nóng)機管理、統(tǒng)計、NB-IOT通信五大功能模塊的基礎(chǔ)上，對功能模塊做了進一步細分和重組，根據(jù)前端、后端、數(shù)據(jù)庫的原則，把各大功能模塊重新劃分為頁面設(shè)計模塊、JS模塊、后臺模塊、數(shù)據(jù)庫模塊四種子模塊，分別對應(yīng)到各門課程中，在課程的學(xué)習(xí)中完成各子模塊的設(shè)計與實現(xiàn)，最后在項目實訓(xùn)課程中完成功能模塊的整合、整體項目的整合。為了充分配合教學(xué)案例，筆者還對移動互聯(lián)的課程體系做了一定的重構(gòu)，調(diào)整了《網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析》《圖形圖像處理》《Web項目實戰(zhàn)》《PHP動態(tài)網(wǎng)站項目開發(fā)實戰(zhàn)》這四門專業(yè)課程的授課時間，每門課程的重點難點和知識的學(xué)習(xí)順序，并根據(jù)項目化驗收標(biāo)準制訂程的考核標(biāo)準。