OBE理念在物聯網組網技術教學的應用
時(shi)間:2022-08-31 10:58:15
導語:OBE理念(nian)在物聯網組網技術教學的應用一文(wen)來(lai)源于網友(you)上傳,不(bu)代表本(ben)站(zhan)觀點,若需要原創文(wen)章可咨詢客服(fu)老師(shi),歡迎參考。
摘要:文中基于obe(成果導向(xiang)教育)理念,分析了“物聯網組網技術”課(ke)(ke)程的(de)性質(zhi),創新了以(yi)學(xue)生(sheng)為(wei)中心的(de)教學(xue)模式,提出(chu)項目(mu)運作(zuo)與翻轉(zhuan)課(ke)(ke)堂相(xiang)結(jie)合的(de)多元(yuan)化教學(xue)方法,引(yin)入物聯網虛擬仿(fang)真平臺作(zuo)為(wei)實訓教學(xue)工具(ju),更新了貼(tie)合行業發展(zhan)的(de)教學(xue)內容,使學(xue)習產(chan)出(chu)符合教學(xue)的(de)預(yu)定目(mu)標。
關鍵詞:成(cheng)果導向教(jiao)育;物聯(lian)網組網技術(shu);綜合解決方案(an);教(jiao)學(xue)改革;虛擬仿真實驗(yan);立(li)體化數(shu)學(xue)環(huan)境
OBE(成果導向教育)理念作為一種以學生為中心,根據預設目標反向進行教學設計的方法,其理論內涵已被廣泛應用于(yu)教(jiao)學(xue)模式創新與(yu)改(gai)革實(shi)踐中。本文針對(dui)“物聯網組網技(ji)術(shu)”課程專業(ye)性強、解決方(fang)案綜合(he)度高、應用場景(jing)復雜(za)、技(ji)術(shu)更新迭代周期(qi)短以及貼(tie)合(he)市場真實(shi)項(xiang)目等特點,將OBE理念中學(xue)習(xi)產出的定義、實(shi)現(xian)、評價及應用貫穿(chuan)于(yu)教(jiao)學(xue)全(quan)過(guo)程,使學(xue)習(xi)產出達成教(jiao)學(xue)的預設目標(biao)。
1基于成果導向的教學模式
1.1課程性質
“物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)組(zu)網(wang)(wang)技術”課程面(mian)向(xiang)智(zhi)慧(hui)(hui)城市、智(zhi)慧(hui)(hui)農業、智(zhi)慧(hui)(hui)環保、智(zhi)慧(hui)(hui)交通(tong)、智(zhi)能安(an)防等行(xing)業的綜合方(fang)案(an)設(she)計(ji)(ji)、方(fang)案(an)銷售與(yu)(yu)(yu)規劃、工(gong)程服(fu)務與(yu)(yu)(yu)管理(li)等工(gong)作崗位,通(tong)過對物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)組(zu)網(wang)(wang)技術、物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)組(zu)網(wang)(wang)規劃與(yu)(yu)(yu)系(xi)統(tong)(tong)(tong)集成、智(zhi)能家居仿(fang)真實(shi)驗(yan)與(yu)(yu)(yu)方(fang)案(an)設(she)計(ji)(ji)、智(zhi)慧(hui)(hui)農業硬件(jian)選(xuan)型及方(fang)案(an)設(she)計(ji)(ji)、智(zhi)慧(hui)(hui)環保總體(ti)架構及方(fang)案(an)設(she)計(ji)(ji)、工(gong)業物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)綜合方(fang)案(an)、智(zhi)慧(hui)(hui)交通(tong)系(xi)統(tong)(tong)(tong)設(she)計(ji)(ji)、基于物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)的遠程醫療監(jian)護(hu)系(xi)統(tong)(tong)(tong)設(she)計(ji)(ji)、基于物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)的智(zhi)能倉庫(ku)管理(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)及智(zhi)慧(hui)(hui)物(wu)(wu)流解決方(fang)案(an)、智(zhi)能安(an)防系(xi)統(tong)(tong)(tong)設(she)計(ji)(ji)等內容的學習(xi),培養面(mian)向(xiang)行(xing)業的物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)綜合解決方(fang)案(an)設(she)計(ji)(ji)、物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)應用(yong)(yong)系(xi)統(tong)(tong)(tong)服(fu)務與(yu)(yu)(yu)營(ying)銷、物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)應用(yong)(yong)工(gong)程施工(gong)與(yu)(yu)(yu)調試等能力,為后續物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)高級應用(yong)(yong)課程學習(xi)打下堅實(shi)基礎[1]。
1.2教(jiao)學模式(shi)設(she)計(ji)思路(lu)
基(ji)于成(cheng)果(guo)導向的(de)(de)(de)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)模式(shi)將學(xue)(xue)習(xi)(xi)(xi)產(chan)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)定(ding)義、實現(xian)(xian)及(ji)(ji)應(ying)(ying)用、評(ping)價(jia)(jia)按(an)照課(ke)(ke)(ke)程的(de)(de)(de)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)目標、教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)實施以及(ji)(ji)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)評(ping)價(jia)(jia)等(deng)分(fen)層(ceng)展(zhan)開,各層(ceng)級間通(tong)(tong)過(guo)(guo)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)完成(cheng)知識學(xue)(xue)習(xi)(xi)(xi)閉環,總(zong)體架構如(ru)圖(tu)1所示(shi)。在(zai)學(xue)(xue)習(xi)(xi)(xi)產(chan)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)定(ding)義上(shang)以學(xue)(xue)生(sheng)為(wei)中(zhong)心,緊密圍繞(rao)人才(cai)培養(yang)方(fang)案(an)(an)展(zhan)開,面(mian)向綜(zong)合(he)(he)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)(an)經理、政企MKT等(deng)市場(chang)“常青藤(teng)”崗位。通(tong)(tong)過(guo)(guo)課(ke)(ke)(ke)程學(xue)(xue)習(xi)(xi)(xi)使(shi)學(xue)(xue)生(sheng)具(ju)備面(mian)向行(xing)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)物聯(lian)網(wang)(wang)綜(zong)合(he)(he)方(fang)案(an)(an)撰寫、物聯(lian)網(wang)(wang)通(tong)(tong)用硬(ying)件產(chan)品選型(xing)以及(ji)(ji)運用虛(xu)擬仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)平臺(tai)(tai)(tai)對方(fang)案(an)(an)進(jin)行(xing)驗(yan)證(zheng)的(de)(de)(de)能力,并(bing)掌握(wo)物聯(lian)網(wang)(wang)組網(wang)(wang)技術的(de)(de)(de)體系(xi)框架、技術標準、組網(wang)(wang)規劃與系(xi)統集成(cheng)等(deng)知識[2]。實現(xian)(xian)學(xue)(xue)習(xi)(xi)(xi)產(chan)出(chu)(chu)與應(ying)(ying)用學(xue)(xue)習(xi)(xi)(xi)產(chan)出(chu)(chu)以課(ke)(ke)(ke)堂教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)為(wei)主(zhu)要實現(xian)(xian)途徑,采用項(xiang)目化(hua)(hua)運作(zuo)、分(fen)組教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)及(ji)(ji)翻轉課(ke)(ke)(ke)堂等(deng)多元(yuan)化(hua)(hua)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)方(fang)式(shi),在(zai)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)內(nei)容上(shang)迭(die)代更新本地特色產(chan)業(ye)(ye)、產(chan)業(ye)(ye)前(qian)沿與產(chan)業(ye)(ye)高端等(deng)相關(guan)內(nei)容,利用智(zhi)(zhi)慧職教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)平臺(tai)(tai)(tai)、智(zhi)(zhi)慧課(ke)(ke)(ke)堂以及(ji)(ji)微(wei)課(ke)(ke)(ke)等(deng)資源(yuan)作(zuo)為(wei)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)輔(fu)助手段,使(shi)用物聯(lian)網(wang)(wang)虛(xu)擬仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)平臺(tai)(tai)(tai)作(zuo)為(wei)方(fang)案(an)(an)創(chuang)新、方(fang)案(an)(an)驗(yan)證(zheng)的(de)(de)(de)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)系(xi)統,讓(rang)學(xue)(xue)生(sheng)在(zai)模擬企業(ye)(ye)真(zhen)(zhen)實環境下完成(cheng)硬(ying)件選型(xing)、系(xi)統設(she)計、方(fang)案(an)(an)撰寫及(ji)(ji)方(fang)案(an)(an)宣講等(deng)任務。學(xue)(xue)習(xi)(xi)(xi)產(chan)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)評(ping)價(jia)(jia)采用智(zhi)(zhi)能打分(fen)與人工(gong)評(ping)價(jia)(jia)相結合(he)(he)的(de)(de)(de)方(fang)式(shi)開展(zhan)。教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)師(shi)組織小組(團隊)內(nei)部、小組之間互(hu)評(ping),并(bing)參考智(zhi)(zhi)慧課(ke)(ke)(ke)堂平臺(tai)(tai)(tai)和虛(xu)擬仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)平臺(tai)(tai)(tai)的(de)(de)(de)打分(fen)結果(guo),從完整性、正確(que)性和可(ke)落地性等(deng)三(san)個維度(du)對解(jie)決(jue)方(fang)案(an)(an)進(jin)行(xing)差異(yi)化(hua)(hua)、針對性評(ping)價(jia)(jia)。如(ru)智(zhi)(zhi)慧農業(ye)(ye)重(zhong)點針對溫感、煙(yan)感、噴淋等(deng)硬(ying)件選型(xing)、組網(wang)(wang)設(she)計是否合(he)(he)理,而一卡通(tong)(tong)系(xi)統則重(zhong)點關(guan)注虛(xu)擬仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)系(xi)統中(zhong)ISO14443庫文件是否正確(que)引(yin)用等(deng)[3]。
2構建項目與翻轉課堂相結合的立體化教學環境
采用(yong)合理(li)(li)的(de)教學(xue)(xue)(xue)組織(zhi)形式(shi)(shi)(shi)是實現學(xue)(xue)(xue)習產(chan)出(chu)目(mu)標的(de)重要途徑(jing)。本文以(yi)(yi)項(xiang)(xiang)目(mu)運作為導向,突出(chu)OBE理(li)(li)念中(zhong)學(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)主體地位,合理(li)(li)劃分(fen)(fen)課(ke)(ke)(ke)前(qian)、課(ke)(ke)(ke)中(zhong)和課(ke)(ke)(ke)后(hou)(hou)教學(xue)(xue)(xue)層次。典型(xing)教學(xue)(xue)(xue)活動設(she)計(ji)如(ru)圖2所示。課(ke)(ke)(ke)前(qian)通(tong)(tong)過智(zhi)慧(hui)課(ke)(ke)(ke)堂平臺推(tui)送(song)(song)項(xiang)(xiang)目(mu)背景(jing)、典型(xing)組網(wang)(wang)架(jia)構、應(ying)用(yong)場景(jing)及(ji)(ji)(ji)商(shang)業(ye)(ye)(ye)模(mo)式(shi)(shi)(shi)等預(yu)習資料(liao),學(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)(sheng)在線上(shang)完成(cheng)學(xue)(xue)(xue)習。以(yi)(yi)智(zhi)能家居章節(jie)為例(li),課(ke)(ke)(ke)前(qian)向學(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)(sheng)推(tui)送(song)(song)家居門(men)禁系(xi)(xi)統(tong)(tong)、可視對(dui)講(jiang)系(xi)(xi)統(tong)(tong)、監控及(ji)(ji)(ji)報警系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)典型(xing)應(ying)用(yong)場景(jing),發(fa)布主流的(de)智(zhi)能家居宣(xuan)傳體驗(yan)視頻,并發(fa)送(song)(song)智(zhi)能家居物聯(lian)云的(de)商(shang)業(ye)(ye)(ye)計(ji)劃書,充分(fen)(fen)調(diao)動學(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)學(xue)(xue)(xue)習積(ji)極性[4]。在課(ke)(ke)(ke)堂上(shang)首先(xian)創設(she)項(xiang)(xiang)目(mu)化(hua)運作的(de)情景(jing),設(she)定目(mu)標客戶(政府(fu)、企(qi)業(ye)(ye)(ye)或個人),參考華為“鐵三角”(銷售(shou)負(fu)責人、技(ji)術方(fang)(fang)(fang)案(an)(an)負(fu)責人及(ji)(ji)(ji)交(jiao)(jiao)付負(fu)責人)模(mo)式(shi)(shi)(shi)或中(zhong)興(xing)通(tong)(tong)訊“一體化(hua)項(xiang)(xiang)目(mu)運作”模(mo)式(shi)(shi)(shi)劃分(fen)(fen)團隊角色,營造“沉浸式(shi)(shi)(shi)”的(de)教學(xue)(xue)(xue)氛圍。結(jie)合課(ke)(ke)(ke)前(qian)的(de)推(tui)送(song)(song)資料(liao),教師從(cong)總體架(jia)構、硬件選型(xing)、系(xi)(xi)統(tong)(tong)設(she)計(ji)、應(ying)用(yong)場景(jing)及(ji)(ji)(ji)商(shang)業(ye)(ye)(ye)模(mo)式(shi)(shi)(shi)等方(fang)(fang)(fang)面深(shen)入分(fen)(fen)析典型(xing)案(an)(an)例(li),引導學(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)(sheng)自主探索搭建(jian)解決方(fang)(fang)(fang)案(an)(an)的(de)架(jia)構,讓學(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)(sheng)分(fen)(fen)組完成(cheng)綜合方(fang)(fang)(fang)案(an)(an)的(de)撰寫,并在虛擬仿真(zhen)平臺完成(cheng)方(fang)(fang)(fang)案(an)(an)驗(yan)證。結(jie)合智(zhi)慧(hui)課(ke)(ke)(ke)堂平臺的(de)評價結(jie)果(如(ru)圖3所示),組織(zhi)學(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)(sheng)完成(cheng)內(nei)部評價和小組互評活動;實施翻轉(zhuan)課(ke)(ke)(ke)堂,讓學(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)(sheng)完成(cheng)方(fang)(fang)(fang)案(an)(an)宣(xuan)講(jiang)及(ji)(ji)(ji)推(tui)介,加(jia)深(shen)對(dui)物聯(lian)網(wang)(wang)組網(wang)(wang)技(ji)術的(de)理(li)(li)解,完成(cheng)項(xiang)(xiang)目(mu)運作中(zhong)售(shou)前(qian)階段的(de)閉環[5]。課(ke)(ke)(ke)后(hou)(hou)推(tui)送(song)(song)相關領(ling)域(yu)最新發(fa)展動態,讓學(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)(sheng)線上(shang)完成(cheng)方(fang)(fang)(fang)案(an)(an)偏離度分(fen)(fen)析。以(yi)(yi)智(zhi)慧(hui)交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)為例(li),在課(ke)(ke)(ke)后(hou)(hou)推(tui)送(song)(song)交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)信(xin)號(hao)配(pei)置優化(hua)服務(wu)模(mo)式(shi)(shi)(shi)、大數據與全(quan)域(yu)交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)綜合治理(li)(li)解決方(fang)(fang)(fang)案(an)(an)、TOD效益(yi)的(de)實現路徑(jing)與典型(xing)項(xiang)(xiang)目(mu)進展等內(nei)容,讓學(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)(sheng)從(cong)核(he)心產(chan)品功能、細分(fen)(fen)組網(wang)(wang)方(fang)(fang)(fang)案(an)(an)及(ji)(ji)(ji)商(shang)業(ye)(ye)(ye)模(mo)式(shi)(shi)(shi)等不同維(wei)度進行方(fang)(fang)(fang)案(an)(an)對(dui)比,完成(cheng)方(fang)(fang)(fang)案(an)(an)優化(hua),進而(er)加(jia)深(shen)對(dui)交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)領(ling)域(yu)前(qian)沿知(zhi)識(shi)的(de)理(li)(li)解。
3搭建驗證方案的虛擬仿真實驗平臺
OBE理念在應用學習產出方面,強調將理論知識與實踐相結合,能夠將學習成果運用到工作實際中。在實踐教學階段,傳統方式采用實際物理設備進行調試,如部署RFID接收設備、IC讀寫器等。這種教學方式在培養學生動手操作能力方面有一定優勢,但是組網成本高、應用場景固化、硬件更新滯后以及二次開發能力不足等缺陷也較為明顯。針對上述問題,本文在實訓教學環節選用虛擬仿真教學實驗平臺。該平臺可模擬RFID、WSN、電源、協調器等硬件實訓設備,避免真實環境中設備繁雜、布線混亂及接口不穩定等不足,有效降低硬件組網成本;打造從單一產品應用到復雜工程組網等不同物聯網應(ying)用場景,逐步提升學生的動手能力和(he)工程實踐能力;開(kai)(kai)放數據庫、窗口管理及硬件通信的二次開(kai)(kai)發接(jie)口(如圖(tu)4所示(shi)),讓學生自主完成需求拓展(zhan)和(he)方案驗(yan)證[6]。
4引入符合市場需求的教學內容
近年來,物聯網技(ji)術(shu)(shu)發展迅猛,其(qi)應(ying)用范圍(wei)的(de)(de)(de)(de)廣度、應(ying)用行業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)深度及應(ying)用場(chang)景(jing)的(de)(de)(de)(de)復雜(za)度正(zheng)發生(sheng)著日(ri)新月異(yi)的(de)(de)(de)(de)變化。因此,在分析典型案例的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)方案時,應(ying)更新迭代(dai)符(fu)合(he)市(shi)場(chang)需求的(de)(de)(de)(de)內容(rong)(rong),使學(xue)(xue)習產(chan)出貼近本(ben)地產(chan)業(ye)(ye)(ye)和產(chan)業(ye)(ye)(ye)高端(duan)。(1)在學(xue)(xue)習章節中(zhong)(zhong)嵌(qian)入(ru)本(ben)地特色產(chan)業(ye)(ye)(ye)發展歷史、發展政策及發展規模等,如(ru)在智(zhi)(zhi)(zhi)慧農業(ye)(ye)(ye)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)建設背景(jing)中(zhong)(zhong)增加(jia)寧夏九(jiu)大(da)重(zhong)點產(chan)業(ye)(ye)(ye)高質量(liang)發展實(shi)(shi)施方案所確定的(de)(de)(de)(de)現代(dai)枸(gou)杞產(chan)業(ye)(ye)(ye),在技(ji)術(shu)(shu)方案中(zhong)(zhong)選(xuan)取枸(gou)杞智(zhi)(zhi)(zhi)慧化服務與管理系(xi)統(tong)(tong)、枸(gou)杞產(chan)業(ye)(ye)(ye)大(da)數據綜合(he)信息服務平臺、枸(gou)杞特色電商等內容(rong)(rong),激發學(xue)(xue)生(sheng)對家鄉產(chan)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)熱愛之情。(2)在方案的(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)施路徑中(zhong)(zhong)增加(jia)相關產(chan)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)最新發展動態(tai),如(ru)在智(zhi)(zhi)(zhi)慧物流系(xi)統(tong)(tong)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)溯源部分增加(jia)某科技(ji)企(qi)業(ye)(ye)(ye)通(tong)過(guo)RFID技(ji)術(shu)(shu)實(shi)(shi)施的(de)(de)(de)(de)自(zi)動揀(jian)選(xuan)系(xi)統(tong)(tong),實(shi)(shi)現了從“人(ren)(ren)揀(jian)貨(huo)”轉(zhuan)變為“貨(huo)到人(ren)(ren)”,有效(xiao)提升(sheng)配(pei)送效(xiao)率(lv),讓學(xue)(xue)生(sheng)體(ti)驗到技(ji)術(shu)(shu)更新對企(qi)業(ye)(ye)(ye)發展的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要意義(yi)。(3)在商業(ye)(ye)(ye)模式的(de)(de)(de)(de)創新中(zhong)(zhong)增加(jia)已(yi)培育落(luo)地的(de)(de)(de)(de)新模式,如(ru)在智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)家居(ju)項(xiang)目中(zhong)(zhong)探索物聯云的(de)(de)(de)(de)運(yun)營,將已(yi)整合(he)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)方案通(tong)過(guo)云端(duan)拓(tuo)展市(shi)場(chang),使學(xue)(xue)生(sheng)將自(zi)己撰寫的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)方案和運(yun)營結合(he)起來,不斷提升(sheng)技(ji)術(shu)(shu)自(zi)信。
5結語
本文緊密圍繞OBE理念中學習產出的定義、實現、評價及應用的內涵,結合“物聯網組網技術”課(ke)程的(de)特(te)點,在教(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)模式(shi)、教(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)方法、實(shi)訓教(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)工(gong)具(ju)及教(jiao)(jiao)(jiao)學(xue)(xue)內容(rong)上實(shi)現不同維度的(de)創新,使學(xue)(xue)生的(de)學(xue)(xue)習(xi)效果達成(cheng)既定目標[9-10]。
作者:高志(zhi)華 降(jiang)瑋 龐(pang)翠 張婷 單位:寧夏職(zhi)業技術學院