基于小型農用機械管理系統的項目式教學總體設計

鹽城工業職業技術學院 嵇春梅 王贊森 劉寧

1 教學案例選擇總體設計

根據鹽城工業職業技術學院《移動互聯應用技術專業人才培養方案》的要求，我們按照移動互聯網和信息安全職業面向，培養德、智、體、美、勞全面發展，掌握Web前端開發、信息安全運維職業領域基本技能，具備從事移動互聯智能場景構建與維護、Web項目開發與運維、信息安全運維、移動應用開發與運維等崗位技術與服務能力，并具有從業職業資格證書，有良好的職業素質、實踐能力和創新創業意識，具備良好職業生涯發展基礎的創新型高素質技術技能人才。

這就要求我們在教學過程中電腦端和移動端兩手都要抓，所以我們在移動互聯專業實施項目式教學時要設計軟硬件兼顧、多終端協同的教學案例。高職院校的課程根治地方，深植融合，基于鹽城農業大市的傳統，我們選擇了農業機械管理作為研究方向，設計了一套基于嵌入式RFID標簽的小型農用機械信息化管理系統，實現了小型農用機械的運維自動化。該系統既設計了PHP網站開發的全部過程，同時兼顧了嵌入式軟硬件設計，能夠在電腦、手機雙終端下工作，完美契合了移動互聯專業人才培養方案的要求，所以我們選擇小型農用機械管理系統與移動互聯專業課程體系融合，作為項目式教學的教學案例。

2 功能模塊設計

圖1：小型農用機械管理系統功能模塊圖

小型農用機械管理系統分為系統維護、基礎數據維護、農機管理、統計、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專業的必修課程相關知識，均可作為教學案例融入課程體系中，此外有一個嵌入式系統模塊，與硬件關聯較大，可作為選修模塊。

系統維護模塊包含了用戶管理、單位管理、管理員管理三個模塊，小型農用機械管理系統面向眾多不同的使用者，采用單位管理用戶和農用機械，每個使用者可以通過注冊單位使用系統，每個單位可添加管理員、用戶以及農機設備。管理員有權限使用用戶管理，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管理員可使用，負責管理在系統中注冊的單位并為單位添加管理員。

基礎數據維護模塊包含用戶信息管理和農機信息管理，均只有單位管理員才有權限使用，用戶信息管理可以設置用戶能夠借用或預約的農機類型和數量，農機信息管理用于設置農機類型、數量、價格、使用時間等信息。

農機管理模塊普通用戶和管理員均可以使用，包含農機預約、農機新增、農機借用、農機歸還、農機報廢與維修，其中農機調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量額度，直接通過“農機借用”只能在額度范圍內才能借用成功，如果通過“農機預約”，只要管理員審批通過，可以不受額度限制，使得農機使用更加靈活。管理員還可以通過“農機調度”將農機分配給特定用戶，以滿足特定場景的需要。

統計模塊供管理員使用，可以顯示農機使用情況和用戶的借用情況，為后期優化提供數據支撐。

NB-IOT通信模塊是后臺模塊，與中移動OneNET云平臺進行通信，用戶歸還農機時，農機嵌入式系統會通過NB-IOT物理卡向OneNET云平臺發送數據，OneNET云平臺采用HTTP推送方式將數據推送到小型農用機械管理系統的后臺服務器上，接收到OneNET云平臺消息后，NB-IOT通信模塊會向數據庫中修改用戶借用信息；同樣，如果用戶借用農機，后臺驗證通過后，NB-IOT通信模塊會將借用指令發送至OneNET云平臺，OneNET云平臺收到指令后向對應的NB-IOT物理卡轉發，達到解鎖農機的效果。

3 重組課程模塊

小型農用機械管理系統的功能模塊根據開發語言、開發方法的不同可以劃分為前端靜態頁面設計模塊、動態JS模塊、WEB后臺模塊、數據庫模塊四個部分，筆者將15門專業課進行重組，每門課程歸到對應的模塊中，如圖2所示。

圖2：重組后的課程體系圖

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

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

調整授課體系。《移動互聯應用技術專業人才培養方案》中對15門專業課程的授課學期安排如圖3所示，分布在6個學期中，基本上符合項目式教學的流程，但是《網絡協議分析》《圖形圖像處理》《Web項目實戰》《PHP動態網站項目開發實戰》這四門課程與圖中教學項目的課程關聯性略有不同。為了百分百還原真實項目的開發過程，實現教學與項目的高度統一，對4門課程的授課學期做一定程度的微調，如圖3所示。

圖3：調整后的授課計劃圖

通過部分課程教學順序的調整，便于移動互聯專業的教學團隊依據實施性人才培養方案設計課程標準，制訂授課計劃，對于每門課程承擔的不同項目任務，調整章節的順序和側重點。每門課程應該完成整個教學項目中的一個模塊，課程之間應該體現低耦合的特點，每門課程的考核體現獨立性的特點，主要考核學生是否完成了各種功能的實現，以及作為項目子模塊，是否能夠提供標準化的接口，在嵌入項目測試時正常運行。

4 小結

本文根據移動互聯專業人才培養方案，結合學生的特點，并充分考慮了鹽城作為農業大市的優勢，選擇開發小型農用機械管理系統作為移動互聯專業的實踐項目，既與企業實際需求相結合，又貼近學生生活，降低了學生理解難度，能夠充分調動學生的學習興趣。為了進一步發揮項目式教學的優勢，將負責的項目貫穿于學生學習的全過程，充分整合課程資源，以小型農用機械管理系統為基礎設計了教學項目，在保持原有系統維護、基礎數據維護、農機管理、統計、NB-IOT通信五大功能模塊的基礎上，對功能模塊做了進一步細分和重組，根據前端、后端、數據庫的原則，把各大功能模塊重新劃分為頁面設計模塊、JS模塊、后臺模塊、數據庫模塊四種子模塊，分別對應到各門課程中，在課程的學習中完成各子模塊的設計與實現，最后在項目實訓課程中完成功能模塊的整合、整體項目的整合。為了充分配合教學案例，筆者還對移動互聯的課程體系做了一定的重構，調整了《網絡協議分析》《圖形圖像處理》《Web項目實戰》《PHP動態網站項目開發實戰》這四門專業課程的授課時間，每門課程的重點難點和知識的學習順序，并根據項目化驗收標準制訂程的考核標準。