智能家居實訓總結精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇智能家居實訓總結范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

關鍵詞：職業能力；高職；物聯網項目綜合實務；課程標準

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）32-0190-03

一、引言

2011年，南京信息職業技術學院正式成立物聯網應用技術專業，2012年該專業成為國家骨干高職院校重點建設專業。按照《教育部、財政部關于確定“國家示范性高等職業院校建設計劃”骨干高職院校立項建設單位的通知》（教高函[2010]27號）文件要求，國家骨干高職院校應著力推進辦學體制機制創新，增強辦學活力，以專業建設為核心，強化內涵建設，提高人才培養質量，帶動本地區高等職業教育整體水平提升。高職專業建設的理念最終要通過課程來實現，專業核心課程的建設水平，是衡量專業建設水平的一個重要指標。同時教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》（教高[2006]16號文件）指出：高等職業院校要積極與行業企業合作開發課程，根據技術領域和職業崗位（群）的任職要求，參照相關的職業資格標準，改革課程體系和教學內容。建立突出職業能力培養的課程標準，規范課程教學的基本要求，提高課程教學質量。由此可見，高職的課程標準建設是課程建設的關鍵，是高職院校提高人才培養質量，帶動本地區高等職業教育整體水平提升的一項重要任務?！拔锫摼W項目綜合實務”課程作為物聯網應用技術專業的專業核心課程之一，在大三學年第一期開設，是重要的崗位能力課程，是對前序課程的綜合運用，也是對畢業生職業能力的提升。該課程首次在全國開設，具有較強的探索性。

二、物聯網項目綜合實務課程標準制定原則

1.以職業能力培養為導向，融入職業標準。課程面向學校所在區域培養物聯網技術專業群應用型人才，在課程標準建設中堅持以就業為導向，緊緊圍繞學生未來的職業崗位，著眼于從事具體職業崗位工作所需的核心職業能力，根據能力要求來設計具體課程內容，保證教學內容與崗位核心能力的要求相吻。同時課程以項目為依托導向、采取一體化的教學模式，保證職業資格證書考試標準與課程標準全面接軌。

2.基于工作過程，突出工學結合。課程開發要基于工作過程，充分體現工學結合的特點，以真實的工作任務為載體來實施課程整體設計。

3.校企合作、共同開發。企業合作進行課程及課程標準的開發，根據企業實際需求，制定課程教學內容，從而保證培養一線實用型技術人才的質量。

4.立足現實，保證可實施性。課程標準開發立足專業基礎、實訓條件和教學團隊力量，確保課程的可實施性。

三、課程標準開發流程

為保證課程標準科學和有效，需要對開發過程進行控制，課程標準開發的控制流程如下：市場需求調研崗位分析工作任務分析職業能力要求分析課程標準編寫課程標準審核課程標準修訂。在課程標準開發過程中，積極與行業、企業、合作辦學單位開展調研合作，始終遵循課程標準制定原則和課程標準開發流程。

四、物聯網項目綜合實務課程標準

物聯網項目綜合實務的課程標準基本框架構成如下：課程定位、課程目標、課程設計思路、課程內容與教學要求、考核評價、課程實施等。

1.課程定位。本課程是物聯網應用技術專業的崗位能力課程。通過本課程的學習，學生可以了解物聯網項目建設相關崗位所需的基本概念和工程管理基礎知識，能夠根據客戶需求編寫物聯網項目設計方案，能夠進行物聯網設備的選型和采購，能夠完成物聯網工程施工和調試，能夠完成對物聯網項目的功能測試，能夠進行系統故障判斷與維修，為將來從事物聯網工程項目相關工作打下堅實的基礎。課程學習后應達到“物聯網應用工程師”資格證書的基本要求。物聯網是一個綜合的領域，所涉及的行業種類繁多，確定課程建設的方向尤為重要，基于物聯網應用領域和學院基礎的分析，我們選取了智能家居這個行業作為本課程的建設內容落腳點。課程以一個真實的智能家居系統項目入手，按照物聯網項目的建設進度流程，依次引入物聯網項目的立項，物聯網設備或產品的采購，物聯網設備的安裝，物聯網設備的調試，物聯網系統的維護和管理等幾個工作任務。

2.課程目標?？傮w目標面向物聯網應用系統集成和調試工程師、物聯網設備銷售經理工程師、物聯網設備安裝工程師、物聯網項目運營師、物聯網高級監理師等工作崗位，針對“智能家居”物聯網工程項目的項目設計、設備選型與采購、設備安裝與調試、系統維護等典型工作任務，著力培養學生物聯網工程項目相關崗位的職業能力，培養正確的工作態度，養成良好的職業習慣。課程目標分為知識目標、技能目標和素質培養目標。（1）知識目標。了解物聯網工程項目的建設過程、熟悉物聯網工程項目各個階段的特點及任務，了解物聯網工程項目產品選型與采購的相關知識，熟悉物聯網工程項目的安裝調試和運行維護方法，了解施工圖的識讀方法。（2）技能目標。①能夠根據客戶需求和現場勘測設計項目方案；②能夠進行物聯網設備的選型；③能夠根據需求進行設備的采購；④能夠根據相關的技術標準在工程現場對設備進行安裝；⑤能夠對設備進行調試，對一般故障進行現場排查與處理；⑥能夠根據設計方案和驗收標準對工程進行測試和驗收；⑦能夠根據工程圖紙指導施工；⑧能夠使用相關軟硬件設備和工具對系統運行狀態進行檢測與維護；⑨對物聯網系統的日常數據進行統計與匯總，并能根據數據判斷物聯網項目的運行狀態。（3）素質養成目標。國家教育部在教高[2006]16號文件中指出，高職的培養目標規定為“為社會主義現代化建設培養千百萬高素質技能型專門人才”，因此在注重培養職業技能的同時，還應該注重職業素質的培養。因此課程的素質目標確定為：良好的精神狀態和樂觀進取的工作生活態度，良好的職業道德素質、敬業精神、良好的團隊協作精神和意識，永不滿足的創新精神以及良好的自我身心調控能力等。

3.課程內容。課程在內容設計方面突出體現職業能力培養，緊緊圍繞完成工作任務的需要來選擇課程內容，從“任務與職業能力”分析出發，打破傳統的知識傳授方式，以“項目”為主線，構建工作情景。課程內容以南京信息職業技術學院新技術體驗中心（別墅）智能家居項目案例構建了七個項目，分別是：項目一智能家居項目建設方案、項目二照明項目、項目三智慧家電項目、項目四智慧安防項目、項目五智慧監控項目、項目六智慧門禁系統和智能家居管理項目。課程內容的每一個項目又有具體要求，表1是項目二智慧照明項目的具體實施要求。表1教學活動的設計既有利于教師教學的實施，具有切實的指導作用，同時有利于學生培養各種職業能力。

4.課程的教學評價。由于是任務引領下的學習方式，在完成任務的過程中，學習相關知識和職業技能，所以考核必須結合課程的授課特點，變一次性考核為過程考核，即在學生的整個學習過程中考察學生?？傇u成績由課堂表現、項目實操、項目報告和理論考試綜合構成。具體考核內容和權重分配見下頁表2。

以上各項獨立評分，按比例記入課程總成績，對考核結果及時進行統計分析。

5.課程建設的保障。①教材及教學方法。通過文獻檢索和調研，目前本課程沒有現成的實例可以借鑒，需要根據市場調研、企業調研和參考相關資料編寫教材。在教材編寫過程中北京凌陽愛普科技有限公司和北京中訊威易科技有限公司的工程師給予了指導建議，并參與了部分內容的編寫。本課程授課時要注意理論和實際有機結合，采取一體化教學方法，在智能家居實訓室和智能家居體驗中心的環境中讓學生融入工作情景。同時還可以帶學生體驗物聯網實訓基地的煤礦人員定位系統及不停車系統，帶領學生分析討論。教師在授課時應注意調動學生的積極性，讓學生自主學習，多采取分組布置任務、小組討論、任務驅動等教學手段，教師的任務主要是歸納、總結，知識的系統講解。②教師。教師需要通過自身的學習和培訓提高專業知識水平，可通過與物聯網企業的合作、實習提高教師的實踐能力。由于課程的工程性較強，課程內由企業工程師現場講解設備的安裝和調試的相關知識。企業工程師授課學時數不少于課程總學時的50%，企業工程師授課時校內教師作為助理，從而保證課程效果。③智能家居綜合實訓基地。作為課程實施的有力保障，智能家居綜合實訓基地分為智能家居實訓室和智能家居體驗中心兩部分。智能家居實訓室擁有9套物聯網工程實訓平臺，采用結構化實訓架作為實訓項目的“柔性工位”，實驗所用產品均接近實際應用系統，能夠組建具有行業特色的物聯網工程實訓項目，確保學生可利用智能家居實訓室設備搭建真實物聯網項目。智能家居展示體驗中心是一套兩居室的樣板房，完全按照實際的家居環境設計，智能家居體驗中心將當前熱門和最有市場潛力的智能家居產品方案引進實訓基地，為高校師生接觸和研究當前先進技術搭建橋梁，讓學生了解所學習的專業知識在實際工程項目中的應用。

五、總結

提出了基于職業能力培養的物聯網項目綜合實務課程標準開發方案。該方案有利于提高學生的職業技能和職業素質。由于物聯網專業開設時間不長，在課程建設方面還有很多問題，如師資問題、教材問題等還需進一步的深入研究。

參考文獻：

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[6]謝昌榮，李菊英.高職物聯網專業學生職業核心能力培養研究[J].物聯網技術，2013，（9）.

篇(2)

【關鍵詞】物聯網　物聯網應用技術　專業建設　課程體系

【中圖分類號】G642　【文獻標識碼】A　【文章編號】1674－4810（2013）01－0012－03

一　前言

自2010年7月教育部首次批準多所高校（院系）建設物聯網技術專業以來，教育部及相關部門一直高度關注物聯網及相關專業建設。全國高校物聯網及相關專業教學指導小組組織高校在物聯網專業的知識體系、課程體系、應用實踐和人才培養等方面進行了一系列的探索，國內高校也根據自身的情況對物聯網相關專業的課程體系進行了探索。但物聯網目前屬于新興產業，各高校都是剛剛開始設立物聯網相關專業，沒有成熟的經驗可以借鑒。福建信息職業技術學院（以下簡稱“我院”）成為首批獲批物聯網應用技術專業的高職院校之一。雖然專業設立起來了，但事實上，對于我院來說，如何建立科學的物聯網專業人才培養體系、如何把控物聯網人才的培養方向、物聯網專業的核心課程如何設計等問題卻成為困擾我們的難點。筆者近年來致力于物聯網應用技術專業建設，分析物聯網應用技術專業的知識體系及核心知識領域，力求歸納物聯網應用技術專業建設的專業共性，并結合我院特色，構建了以“三線并重”為核心的物聯網應用技術專業課程體系，希望能通過我們的實踐，給其他院校一些啟發和借鑒，共同推動物聯網應用技術專業及課程體系建設的健康發展。

二　物聯網應用技術專業設置的必要性和可行性

物聯網被公認為是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的世界信息產業第三次浪潮，開發應用前景巨大。業內專家認為物聯網是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、無線傳感器網絡（WSN）、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

《福建省建設海峽西岸經濟區綱要（修編）》指出：海西建設的目標之一是“利用現代網絡技術，加快寬帶通信網、數字電視網和下一代互聯網建設，推進‘三網融合’，建設寬帶接入網和業務支撐網，統籌3G移動網絡建設，積極發展物聯網?！?/p>

福建的物聯網產品在全國城市網絡、網格管理、智能監控、食品追溯、水質監測等系統應用較為廣泛；與此同時，在電子回執、2.4G射頻識別、自助終端、物聯網操作系統級中間件平臺、智能家居系統等領域的技術研發位居國內領先水平。依托廈門大學、集美大學、福建信息職業技術學院，已經成立了3個RFID應用研究中心，并將技術研發與市場運用緊密地結合在一起。200多億的銷售額使這一產業成為福建新興產業中的老大，而備受各方的重視。

物聯網用途廣泛，主要涉及十大重點領域，包括智能電網、智能交通、智能物流、智能家居、環境與安全檢測、工業與自動化控制、醫療健康、精細農牧業、金融與服務業、國防軍事。未來十年物聯網重點應用領域投資可達到4萬億，產出8萬億，形成就業崗位2500萬個。產業發展，人才先行，物聯網人才需求將急劇增加，需要高校開設并發展物聯網相關專業。

作為首批開設物聯網應用技術專業的院校之一，我院在近兩年的時間里，在專業建設、人才培養方案制定以及課程體系建設方面做了很多工作，為辦好“物聯網應用技術”新專業打下了良好基礎。我們認為新專業將以《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》為指南，以智能化的物聯網系統為載體，圍繞“物聯網應用集成、物聯網應用開發、物聯網應用維護”三個主要方向，緊密結合社會發展與經濟建設的重大需求與發展戰略，整合我校及校內外合作團隊的優勢資源，建立符合我院特色的“物聯網應用技術”專業，為實現福建省政府頒布的《福建省加快物聯網發展行動方案（2010～2012年）》目標，為促進信息產業的發展做出貢獻。

三　物聯網的技術體系

1．感知層

感知層是物聯網的“皮膚和五官”，主要功能是識別物體、采集信息。感知層通過傳感器、條碼識別、射頻識別、無線定位等手段感知與采集物理世界中發生的物理事件和數據，這些數據包括各類物理量、標識、音頻、視頻數據等；

2．網絡層

網絡層類似于人體結構中的神經系統，主要承擔著把采集和感知到的信息無障礙、高可靠性、高安全性地進行傳送，實現更加廣泛的互聯功能。它主要是建立在現有的通訊網（包括有線和無線通信網）、廣播電視網和互聯網基礎上。物聯網感知層通過各種接入設備與上述網絡相連，它解決的是感知層所獲得的數據在一定范圍內，尤其是遠距離的傳輸問題。

3．應用層

應用層位于感知識別和網絡傳輸層之上，是物聯網智慧的源泉。人們通常把物聯網應用冠以“智能”的名稱，如智能電網、智能交通、智能家居等，其中的智能就來自這一層。應用層解決數據如何存儲（數據庫與海量存儲技術）、如何檢索（搜索引擎）、如何使用、如何不被濫用（數據安全與隱私保護）以及設備的智能控制等問題。

應用層是物聯網發展的目的，通過公共中間件、信息開放平臺、云計算平臺和服務支撐平臺等物聯網應用技術，實現跨行業、跨應用、跨系統之間的信息協同、共享、互通的功能，從而支持物聯網技術在工業、農業、環保、醫療等行業領域的應用。

物聯網各層次間既相對獨立又緊密聯系。公共技術與物聯網技術架構的感知層、網絡層和應用層都有關系，其包括標識與解析、安全技術、網絡管理和服務質量管理等，不屬于物聯網技術的某個特定層面。為了實現整體系統的優化功能服務于某一具體應用，各層間資源需要協同分配與共享。以應用需求為導向的系統設計可以是千差萬別的，也不一定所有層次的技術都需要采用；即使在同一個層次上，對可供選擇的技術方案也可以進行按需配置。

四　物聯網應用技術專業知識體系

專業知識體系就是把一個專業領域內的專業知識組織成專業干線清晰、知識點層次分明、結構銜接完整的一個知識框架。在分析物聯網技術體系的基礎上構建物聯網應用技術專業的知識體系，物聯網應用技術知識結構中的專業知識部分應能體現物聯網整體框架及其關鍵技術。因此，物聯網應用技術專業知識體系應包括感知層、網絡層、應用層的知識和系統整體架構與優化的知識。對應的核心知識領域為：對應于感知層為射頻識別（RFID）技術、傳感器技術與無線傳感器網絡技術等；對應于網絡層為通信與網絡技術、網絡設備配置與管理等；對應于應用層為數據存儲與處理技術、應用系統開發和云計算等；對應于物聯網整體的框架為信息管理技術、物聯網工程布線技術等。

根據上述分析，物聯網應用技術專業的知識體系要能實現這樣的培養目標：培養造就具有物聯網技術基礎理論、計算機網絡技術、應用系統開發技術等相關專業知識；主要面向物聯網工程建設、物聯網應用軟件開發、物聯網產品制造以及物聯網技術應用等方面企事業單位，在生產、服務及管理第一線能從事物聯網應用集成、物聯網應用開發、物聯網應用維護等崗位的工作；并在創新和創業意識、團隊合作與人際溝通以及資料查詢與組織能力等方面有良好的素養，能適應國家戰略性新興產業建設需要，具有職業生涯發展基礎，德、智、體、美全面發展的高技能應用型人才。

五　物聯網應用技術專業課程體系建設基本思路

本專業課程體系建設充分吸收世界先進的CDIO工程教育理念，以物聯網工程項目的規劃、設計、實施和管理維護生命周期為載體，建立“做中學”的教育模式，研究開發符合本地區特色的物聯網應用技術專業課程體系，培養學生具有較強的自學能力、組織溝通能力和協調能力，并能系統地掌握物聯網應用技術。

第一，校企深度合作，面向市場需求，培養學生具備“智能家居、智能交通、產品追溯”三個應用領域的基本應用能力。按照學生職業崗位的能力，從初學到熟練的成長過程，以培養職業崗位技能為目標，基于工作過程進行物聯網應用技術專業課程體系的建設。

第二，通過充分的社會調研，聯合企業，聘請專家，找出上述三個領域中所有的代表性工作任務，選擇完整的、對職業成長起關鍵作用的、有較大開放性和代表性的工作任務，從中提煉出典型的工作任務，再對所需的職業能力進行教學分析，研究提煉出適應“物聯網應用集成、物聯網應用開發、物聯網應用維護”三個典型工作崗位的課程體系。

第三，通過“校企合作，工學結合”辦學模式，進一步了解當前物聯網企業的人才需求規格，培養滿足企業實際需求的高技能人才，基于“以職業能力為目標、以項目為導向”的人才培養模式；“以服務為宗旨，以就業為導向”的指導思想，建設“教、學、做”三位一體的課程體系。

通過對上述“三個應用領域”、“三個典型工作崗位”及“三位一體的教學模式”的深入研究，結合本地區企業發展方向及學院實際情況，研究建設“三線并重”的物聯網應用技術專業課程體系。

物聯網應用技術專業課程的設置需要綜合考慮相關交叉學科的特點，應盡可能多地覆蓋本專業的知識體系，將相關主干學科的核心課程和專業課程進行通盤考慮，打破學科體系的約束，遵循職業教育的特點，根據工作過程和知識結構將上述專業課程分成公共基礎課程、職業平臺課程、職業能力課程、實驗實訓課程、能力拓展課程五部分。詳細課程分類見附表。

七　結束語

物聯網應用技術專業是以應用為驅動的專業，專業人才的培養根據專業共性知識和福建省物聯網領域的區域特色，發揮我院在計算機網絡技術等學科的傳統優勢，使學生有興趣、有目的、有實踐地學習專業領域的知識，逐步地、系統地增長應用實踐能力和創新能力。在課程設置中，把行業應用特色納入個性化課程或專業課中，形成理論型和實踐型兩套既有共性又有個性的課程體系。該課程體系堅持以“物聯網應用集成、物聯網應用開發、物聯網應用維護”為主導，夯實基礎教學，為學生的未來發展創造條件，以方向選修課為平臺，拓寬學生的知識和認知視野，妥善化解突出特色和拓寬視野間的矛盾。

參考文獻

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［4］崔艷榮、陳勇.物聯網工程專業課程體系設置探究［J］.長江大學學報（自然科學版），2010（2）

篇(3)

關鍵詞：課程模式； 工學結合； 綜合職業能力

1 引 言：

隨著電子科技的高速發展，由單片機技術、傳感技術等相互融合滲透形成的控制技術廣泛應用于生活生產的各個領域，電子產品設備日趨微型化、多功能化和智能化。為適應社會發展對人才需求的變化，緊跟科技發展態勢，適度超前，根據職業崗位及中職學生認知發展需求，打破原有的學科體系，以工作過程系統化為導向，通過以單片機應用技術為核心，融合傳感技術、機械技術等多種知識的《智能控制裝置安裝與調試》精品課程，其實踐性很強并具有鮮明的時代標志。課程建設的目標是以基于工作過程的實際項目為載體，構建工學結合、理實一體的職業學習情境，采用任務驅動的“大項目、能力遞進式”教學模式，培養學生實踐綜合應用能力和創新能力，全面提升學生的職業素質，為將來從事智能控制裝置的安裝檢測維護、電子產品設計開發等工作奠定基礎。

2單片機課程教學改革的原因

在單片機課程教學中，按照工作過程展開，采用理實一體項目教學法，通過“小項目”制作實現對知識和技能的掌握。課程內容、教學模式以及評價的方式都相應得到了改造，相比以往的“先理論后實操，在課程結束前制作一個小項目，以理論和實操的綜合成績來評價學生”的方式已經有了很大的改進，的確提高了學生的學習興趣和積極性，為學生更快適應工作崗位提供了基礎，但仍有不足。

首先，在課程設置上仍然分為單片機、傳感器技術等課程。課程安排上就會考慮應該先講傳感器技術的課程，還是單片機的課程，學生在完成其中一門課程的學習后，能否自行將兩門課程的內容融會貫通并應用于實際。另外，傳感器技術課程的內容很廣，是針對某些傳感器講還是要面面俱到，講到什么程度，講完以后學生是否會使用相關的傳感器應用于實際電路等等。這讓我們重新考慮是否要完全打破原來的學科體系，重新安排教學內容，優化課程結構，以達到更好的教學效果。

其次，單片機課程的教學采用的是理實一體化的項目教學，通過“小項目”制作實現知識和技能的掌握。每個“小項目”都有其獨立性，學完一部分的理論知識，再完成一個“小項目”的制作，在微觀上來看，的確體現了在“做中學，學中做”的教學理念，形成了工作過程系統化的概念，但在實際的工作崗位及生產活動中，往往并不是只完成一個流水燈或時鐘電路的制作就能說是完成一個產品的。它需要融合流水燈、時鐘或傳感器等“小項目”的內容，再配合相關的安裝與調試的實操技能等，才能稱作為完成一個項目的開發或產品的制作。因此，在之前的以“小項目”的工作過程來開展的理實一體化項目課程的教學模式，并未能讓學生真真實實地體驗到要完成一個實際項目所需要的工作過程，也無法讓學生對工作形成整體的認識，這對培養學生的工作能力，獲得工作的經驗，更快地適應工作崗位并形成一定的職業能力還是有所欠缺的。

在課程內容的設置上，考慮得較多的是通過幾個“小項目”來完成課程的學習。要知道單片機技術的發展日新月異，它已不再是一門普通的專業課，而是發展成了一門職業技術，在完成某些項目的過程中，已經融入了傳感器技術或機械控制的內容。該課程要改革發展，應該融入相關的知識，并考慮知識和技能的整體性、關聯性、發展性來設置課程內容，選好項目載體，了解未來高新技術的發展方向，如智能家居等，讓學生既學到知識和技能，也能對未來單片機技術的發展有個參考的方向。

教學的評價主要以項目考核的形式進行，考核得多的是學生完成某個“小項目”所學到的理論知識和實操水平，很少對學生平時上課的表現、作業、出勤以及小組協作能力等情況的考核。學生的能力的多方面的，單一的考核學生的理論知識和實操水平是不足夠的，還要重視上重視小組合作的學習和討論，以利于人際智能的培養。在教學環節上也要重視反思的環節，培養學生的內省智能。同時，力爭使課堂教學豐富多彩，課堂互動形式多樣，使學生的主體地位更加明顯。

3模塊化項目課程模式改革的思路

3.1 打破學科體系，立項精品課程

該課程的改革首先要打破學科體系，把單片機技術、傳感器技術和機械技術等知識進行融合，在原有《單片機原理及其應用》課程的基礎上開發出一門電子技術應用專業核心課程《智能控制裝置安裝與調試》。為進一步促進該課程的改革及獲得更大的支持，該課程已申請為廣州市精品課程且已立項。

3.2 改革課程模式

《智能控制裝置安裝與調試》課程要根據職業成長規律，以職業崗位需求為依據，以職業能力培養為目標，遵循現代中職學生成長規律，充分體現“強化基礎、突出應用、著眼發展”的特點，以工作過程系統化為導向構建課程結構，設計“工學結合”模塊化項目課程，采用“大項目、能力遞進式”的教學模式，集“趣味性、綜合性、實用性”于一體。而所謂“大項目”，即整個教學都圍繞一個完整的大項目來展開。以往采用的項目教學，大多設置了許多項目，將各個知識點分配到好幾個項目中去，較缺乏總體規劃設計，各項目間較為單一獨立、欠連貫性。而“大項目”整個教學都圍繞一個完整的大項目進行，這個完整的項目又由若干個小任務模塊組成。合理安排知識點和技能點，將其巧妙地分配隱含在各個任務中，力求一個任務解決幾個重點和難點問題。學生圍繞“大項目”的各工作任務，教學過程中以學生動手為主，強調基本知識與技能的培養，鼓勵大膽實踐，讓學生清楚知道“學什么”、“做什么”、“怎樣做”，教師有的放矢地引導，“邊教，邊學，邊做”交叉進行，最終完成項目作品。

3.3選取合適的項目載體承載課程的內容

在課程內容的設置上，我們通過實證調查分析、分析職業崗位、建構課程方案，突出實用性，注重實踐性和可拓展性。按“分類定制、分層漸進、分段實施”的方式組織教學，設計了初、中、高三個模塊，并根據實際情況選擇具體的學習載體，如初級模塊選用投籃游戲機，中級模塊選用智能小車和智能機械手，高級模塊選用智能家居。將三個階段設置為：

（1）初級部分為“初學入門”階段：注重趣味性，激活學生學習興趣和潛能。將課程的學習設計為制作一個載體模型（如投籃游戲機等），載體模型的制作過程也即學習該課程的過程，課程的學習內容包括了硬件電路、編程語言、傳感器、電路的安裝與調試等的學習。主要解決的是能讓學生讀懂硬件電路，學會編程語言，基本了解電子產品的開發過程，并制作完成一個實際的載體模型。實現從模型學習，到實際項目的過渡，使學習過程貼近工作過程，使學生基本具備制作硬件電路、項目編程和系統調試的能力。另外，還可根據學生各自的學習能力，自主選擇其它項目進行學習，以突出自我個性和在某方面的專長，具有一定的基本崗位工作能力。

（2）中級部分為“實戰應用”階段：注重實踐性，培養學生工作過程的實踐能力。使用較易制作出成品的實例如智能小車等作為項目載體，讓學生先觀察原有“智能小車“的功能，并將其功能列舉出來。參照功能，并在老師的引導下查閱資料，畫出電路圖，制作硬件電路，按照功能編寫程序進行安裝與調試，并最終要完成一個作品。提高學生按照任務書編寫程序的能力，跟實際項目開發過程一致，重點培養學生靈活運用所學知識的綜合應用能力，使學生具備一定的職業能力。

（3）高級部分為“拓展提高”階段：注重創新性，啟迪學生思維，培養學生創新能力，為以后單片機技術的發展提供一個參考的方向。重點培養學生有所創新的自學能力，形成綜合職業能力，為學生職業生涯發展奠定基礎。

3.4 運用有效的教學手段開展項目教學

（1）化抽象為具體，實物展示（如投籃游戲機）。不僅運用多媒體進行教學，還采用微課的形式，利用網絡及視頻開展教學。

（2）在教學過程中設計有趣的教學活動，鍛煉學生的總結、歸納及表述能力，并且引導創意設計，讓學生的綜合素質得到提到。

最后，在教學評價方面，應該采用過程性評價和結果性評價相結合的方式，綜合評定學生的綜合素質。實訓室的建設應積極走訪企業，參照企業的工作崗位，創造性地在原有實訓室的基礎上進行改造。

4課程模式改革的創新之處

通過以上的教學改革措施與實踐，以單片機應用技術為核心，融合檢測傳感技術、機械技術等多種知識，優化整合為“工學結合”模塊化項目課程，以工作過程系統化為導向，遞進重構了課程的知識和技能體系。讓學生在“做中學，學中做”，既強調基礎，重視應用，又力求體現新知識、新技術和新工藝，緊密貼近生活生產實際，讓學生掌握了知識與技能并學會做人。

4.1 注重課程的職業性、實踐性和應用性

高新技術融合，職業技能由“簡單”變得更為“復合”，根據企業發展和職業崗位實際工作所需的知識、能力和素質要求，遵循學生的的職業成長規律，以“必需、夠用、適度”原則，突出實用性，注重工程實踐和培養創新意識，加強學生動手實踐訓練。

4.2 注重課程的整體性、關聯性和融合性

選擇“工學結合”模塊化項目課程模式，根據職業崗位及中職學生認知發展需求，打破學科體系，以單片機技術課程為核心，融合傳感技術、機械技術等多門課程知識，優化整合為項目課程，以工作過程系統化為導向，遞進重構課程的知識和技能體系，它重在應用的同時，既強調基礎，又力求體現新知識、新技術和新工藝，緊密貼近生活生產實際，突出綜合職業素質培養。

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一、課程教學現狀與存在問題

目前傳感器的課程內容設置主要有三種:一按工作原理分類講授，在重點木科高校按照工作原理的講解居多，這種內容設置系統性好，但傳感器種類眾多，工作機理復雜，常常涉及物理、機械、電子、材料、化工、環境、地質、核技術等方面知識的交又，對學生相關基礎知識的掌握程度要求甚高，不適用于學生基礎較薄弱以實踐能力培養為主的應用性高等院校。二按被測對，這種分類便于學生理論聯系實際，但內容龐雜，知識點系統化存在難度，同一測量參數涉及多類傳感器，從課程角度很難一一涉獵。且信息技術發展迅速，內容容易缺乏時效性，對于新型傳感器的應用十分考驗學生融會貫通、舉一反三的能力。三按項目應用，項目應用教學注重學生動手能力的培養，很多教學研究論文都有提及，主要應用于高職高專、應用型木科院校。由以課木理論知識為中心轉變為以工程項目為中心，由以課堂教學為中心轉變為以實訓操作為中心，可以極大提高學生學習興趣與主觀能動性，但容易出現項目實用價值不高、缺乏典型性以及仟務分工與項目實施存在困難等問題。

二、教學改革方式的探索

1.根據物聯網專業培養目標整合教學內容

物聯網涉及傳感、通信與信息處理三個層次，學科交又性強，應用創新是物聯網技術的發展核心，傳統的傳感器課程內容設置不能滿足技術創新應用的人才培養目標。從應用出發，將內容模塊化。在物聯網技術應用中，數據的真實可靠有效是關鍵，擔當數據采集功能的傳感器在整個系統的構建中要求學生具備根據系統需求選擇傳感器的能力，及其對所選傳感器應用于實踐的能力。

以物聯網的典型應用智能家居為構建目標為例，確立數據采集對象，如溫度、光照、人體監測、氣體等，以其中的氣體監測對象為例，不同應用場景需求不一樣，傳感器的選型也有極大區別，需對氣體傳感器的分類與工作原理及其主要特性參數有所了解。例如，在廚房，可燃氣體的監測，選用前需弄清可燃氣體主要成分和安全濃度;若在客廳，空氣質量的監測，考慮門窗常開狀態，其測量范圍與特性參數與臥室門窗常閉的環境亦有所不同。

課堂教學由實際應用案例引出典型傳感器，進而解析其選型原因、工作原理、特性參數與使用注意事項。以點帶面，內容在于精而不在于多。對于應用型木科院校的物聯網工程專業學生來說，理論基礎不夠扎實，動手能力強，這種教學內容設計便于學生案例重建，提升學習興趣，主觀上愿意深人了解傳感器的相關特性及應用，進而舉一反三，融會貫通。

2.加強課堂教學形式的組織與教學過程的設計，提升課堂教學效果

課堂教學從案例出發，案例實物演不或者成熟案例視頻演不，學生總結案例作品功能，教師從型號、主要參數、工作特性、工作原理、優缺點、使用注意事項等方面著手剖析案例所用傳感器，并找出同類傳感器，組織學生進行討論，敘述其是否可替換及其緣由。最后由教師總結該類傳感器工作原理、工作特J吐及其選型注意事項等。學生可提前準備相關傳感器的資料以備課堂討論需要，從實際應用出發，模擬案例設計中的方案討論環節讓學生參人設計，提升課堂教學效果。

3.多元化考核，促進學生傳感器應用能力的提升

考核分為實踐考核和理論考核兩大模塊。其中理論考核分為平時課前復習提問和期末理論試題考核，平時課前復習提問主要考核學生對上節課重要理論知識的掌握程度;期末理論試題考核以書面形式考查學生對傳感器工作原理、基木特性等重要理論知識的掌握程度。實踐考核分實驗考核和課程設計兩部分，實驗部分主要針對某一類傳感器的應用，例如，霍爾傳感器的工作特性測試、霍爾測速等;課程設計要求學生根據指定選題從課題前期資料調研、方案設計、可行性分析、到系統構建、系統調試與測試完成一個傳感器應用的系統設計與實現。

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摘 要： “互聯網+”時代的到來，對大學生思維能力的培養提出了更高要求。以市場需求為導向，探索教育模式改革，結合社會實踐培養學生的計算思維能力，讓學生得到多層次、多維度體驗，使其學習熱情和創新意識得以激發、計算思維能力不斷增強。

關鍵詞： 市場導向； 社會實踐； 培養； 計算思維

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2016）07-75-03

The market-guided cultivation of students' computational thinking ability

Qin Xiaoqun， Chen Ye

（School of Information Science and Engineering， Hunan International Economics University， Changsha， Hunan 410205， China）

Abstract： The "Internet plus" era has put forward higher requirements for the cultivation of students' thinking ability. Guided by market demands， exploring the reform of education model， combining with the social practice， cultivate students' computational thinking ability， and let students get multi-level and multi-dimensional experience， so as to stimulate their learning enthusiasm and innovation consciousness， and strengthen their computational thinking ability constantly.

Key words： market-guided； social practice； culture； computational thinking

0 引言

國務院總理在2016年國務院政府工作報告中談到“十三五”時期主要目標任務和重大舉措時指出：強化創新引領作用，為發展注入強大動力，促進大數據、云計算、物聯網廣泛應用。我國已進入“互聯網+”時代，大數據、云計算、物聯網的廣泛應用，對我們大學教育，尤其是對學生思維能力的培養，提出了更高、更緊迫要求。因此，我們必須改革教學模式，走出校門，融入社會，拓寬思路。對學生計算思維能力的培養，還要不斷地了解市場，分析市場，適應市場，服務市場。在教師的指導下，充分發揮學生的主觀能動性，為我國社會經濟發展注入新動力。

1 開展多模式教學

1.1 課堂教學

計算思維的重要概念或基本原理，在教學上涉及：0和1的思維，語義符號化；思維方式和邏輯運算；二進制與算數運算；編碼與符號運算等理論課程。這些課程需遵循教學大綱，組織好課堂教學，使學生能熟練掌握和運用計算系統的基本思維，掌握數字信息和非數字信息均可用0和1表示而進行計算，即任何能表示成信息的事物，都能被計算機處理。這就對層次化構造的硬件系統，就構成了計算及其自動化的基本思維之一。

1.2 研討式教學

研討式教學是以解決問題為核心內容的教學方式，由教師創設問題情境，師生共同查找資料，研究、討論、實踐、探索，提出解決問題的辦法，使學生從中掌握知識，提高技能。

例如，遞歸及其算法是學生難以理解和掌握的章節，但又是能反映計算科學領域中非常重要的計算思維模式。遞歸算法既是抽象表達的一種手段，也是問題求解的重要方法。教學中，我們可以采取以下步驟：教師精心設計課題主題引導學生準備分組研討學生代表專題講授課堂討論教師答疑、點評、小結。教師可首先拿出德羅斯特效應圖，直觀、生動、有趣的向學生介紹遞歸視覺，然后再逐步引出遞歸的最重要能力――“用有限的語句來定義對象的無限集合”。然后再提出“何謂遞歸思維？”“遞歸如何構造？”等研討課題；讓學生提前查閱資料，做好準備；兩天后以小組（5～6人）為單位進行討論、交流；每組選一個代表進行專題發言；教師引導學生專題討論；最后由教師進行系統歸納、點評，并詳細介紹遞歸關系、遞歸序列、遞歸過程、遞歸算法、遞歸方法和遞歸程序等相關概念，使學生真正掌握遞歸方法的典型特征，逐步學會自身調用自身，高階調用低階，實現其定義和求解。

1.3 體驗式教學

體驗式教學是通過實踐來認識周圍事物，通過親身經歷去感知、理解、感悟、驗證教學內容的一種教學模式[1]。凡是以活動開始的，先行后知的，都可以算是“體驗式教學”[2]。

體驗式教學相對于傳統的講授式教學更具有趣味性、創造性、掌握知識更牢固等特點。研究表明，人通過閱讀獲得的知識僅能記住10%，對于聽到的知識能夠記住20%，而對于經歷過的事情能夠記住80%。在體驗式教學環境下，學生獲得的知識是親身體驗和感受的結果，從而會留下深刻印象甚至牢記終生[3]。

例如，對3D建模設計、平面設計、網頁設計等學生興趣較濃的課程，教師可根據不同需要進行案例教學、分析、討論等教學設計。給學生足夠的時間和機會，讓他們反復參與到專業實踐技能訓練環境中，通過理論―實踐―領悟―總結―指導―感悟―再實踐―提升的反復體驗過程，提高學生的自主意識和進取精神，增強學生的思維能力。

2 深入實踐中培養

計算思維是一種理性思維、科學思維，也是人人都應具備的一種重要思維?？茖W思維是一切科學研究和技術發展的創新靈魂?？茖W思維包括推理思維，實證思維和計算思維。計算思維可改變大學計算機教育沿襲幾十年的教學模式，是大學計算教育振興的途徑[4]。計算思維能力培養應順應社會、市場的動態需求進行多渠道、全方位、多維度培養。先重點強化數據結構、操作系統、計算機網絡、計算機組成原理及C語言程序設計等基礎和專業課程教學，使學生具備扎實的基本功，再進一步拓寬教學渠道。加強校企合作，建立創業實訓基地，采取產學研合作等形式，有利于培養學生的思維能力。使基礎理論、社會實踐、技術創新在功能與資源優勢上協同與集約，符合社會生產發展和技術創新規律，增強學生自主創新能力，培養高素質社會應用型人才。

2.1 在醫療中體驗

大數據時代最大的轉變就是放棄對因果關系的渴求而關注相關關系。如我國唐代孫思邈撰寫的綜合性臨床醫著《千金要方》，記載了總計233卷，5300首方論。中醫認為，很多疾病的癥狀、診斷及用藥之間存在著關聯性。篩選整理《千金要方》中的方劑，構建包含藥物、方名、主治組成等字段的方劑數據庫，分別作藥物頻數分析、用藥關聯規則挖掘等研究，將會對我國中醫寶庫的研究做出重要貢獻。又如中醫治療小兒肺炎療效肯定，但文獻報道的處方數以萬計，如果將這些大數據按照方劑的配伍規律、藥物的君臣佐使、疾病的陰陽表里、寒熱虛實等字段構建數據庫，進行關聯規則挖掘，找出其內在規律，對小兒肺炎實施精準治療，將取得更好的療效。

2.2 在商業中體驗

在市場營銷中，客戶的需求，客戶的維護，產品生命周期分析，銷售趨勢預測，以及有針對性的產品促銷活動等，可運用回歸分析方法，研究變量或屬性間的依賴關系，數據序列的趨勢特征、數據序列的預測和數據間的相關關系等。用聚類分析，研究客戶群體分類、客戶背景分析、客戶購買趨勢預測、市場細分等。在客戶關系管理中，通過對客戶數據庫大量數據進行挖掘，尋求特異性，發現影響市場營銷效果的關鍵因素，為產品定位、定價與定制客戶群，客戶尋求、細分與保持，市場營銷與推銷，營銷風險評估和詐騙預測等決策支持提供參考依據。

2.3 在管理中體驗

在企業危機管理及其預警中，運用偏差分析探測數據現狀、歷史記錄或標準之間的顯著變化和偏離。如：

進度偏差（SV）=已完成工作的實際時間-計劃完成工作的計劃時間

成本偏差（CV）=已完成工作的預算費用（BCWP）-已完成工作的實際費用（ACWP）

當觀測結果與期望值出現偏離，即需引起企業管理者高度重視，分析原因，找出差距，迅速地做出相應處理。

2.4 在生產中體驗

上世紀末在全球剛剛興起的“物聯網”，就是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡?！拔锫摼W”是計算思維的一種飛躍，它顛覆了傳統的思維模式，將所有物體與芯片、寬帶整合為統一的基礎設施。如果將這些設施喻為一塊新的地球工地，那么人類社會的生產、生活乃至整個世界的運轉都在它上面進行。我國目前的綠色農業、工業監控、公共安全、城市管理、遠程醫療、智能家居、智能交通和環境監測等各個行業均有物聯網應用的嘗試。

從“智慧地球”到“感知中國”，“物聯網”成為全球矚目的關鍵詞。在現代農業中，應用物聯網可以實時地收集溫度、濕度、風力、大氣、降雨量。精準地獲取土壤水分、壓實程度、電導率、pH值、氮素等土壤信息。從而進行科學預測，幫助農民抗災、減災，科學種植，提高農業綜合效益，實現農業生產的標準化、數字化、網絡化。隨著智能農業、精準農業的發展。通信網絡、智能感知芯片、移動嵌入式系統等技術在農業中的應用逐步成為研究的熱點[5]。

3 多層次體驗

在學生計算思維能力培養過程中，需根據不同專業學科門類、不同院校類型、不同教育層次以及不同教學要求來分層級體驗。同時，還需根據不同類別部門或企業、機關、工廠、醫院、學校等行業的應用需求進行不同層級或不同類別體驗。中國科技企業孵化器的發展已形成自己的特色并開始呈現多種形態。孵化器正朝著形式多樣化、功能專業化、投資主體多元化和組織網絡化方向發展。近些年來，大學科技園內科技企業孵化器，吸引了數以萬計大學生和科技人員創業，為鼓勵大學生和海外科技人員創業發揮了重要的引導作用，為培養不同層次、不同專業大學生的計算思維和創業精神提供了重要平臺。

不同人群所需要的體驗層次也不一樣。而各類體驗之間是相互交錯的。通過多種體驗的交叉、集合、滲透，激發學生興趣，引發學生思維、聯想及創造靈感，開發更多新產品，以滿足經濟社會市場發展的多元化需求。

4 結束語

計算思維的根本目的是解決問題，即問題求解、系統設計以及人類行為理解。從計算機應用的角度來說，解決問題就是計算機的應用問題[6]?！盎ヂ摼W+”和“+互聯網”時代為我們創造了無限商機。我們必須充分認識、理解大學生計算思維能力培養的核心價值，掌握計算思維能力培養要素和方法，不斷創新教育教學方法，采取多模式、多渠道教學，以社會及市場需求為導向，開展多層次、多維度體驗，不斷激發學生的學習熱情和創新意識，為適應市場、滿足市場需求，不斷提高學生的計算思維能力。

參考文獻（References）：

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計算機專業主干課程教學改革探討[J].高等教育研究，2014.1：30-32

[5] 文黎明，龍亞蘭.物聯網在農業上的應用[J].現代農業科技，

2010.15：54-56

篇(6)

【關鍵詞】 泛在網絡；虛擬項目；實踐社區；遠程實驗；知識管理；復合型人才培養

【中圖分類號】 G432 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1009—458x（2013）09—0072—06

隨著國民經濟與科學技術的發展，社會對高校畢業生綜合素質的要求不斷提升，如何加大對復合型創新人才的培養力度，已經成為我國高校亟待解決的現實問題。近年來，國內高校根據自身特點，在人才培養與教學模式等環節進行了積極的改革嘗試，在校園信息化建設方面的投入也不斷加大。但總體來說，在復合型創新人才培養方面，還存在著以下不足：首先，國內多數高校采用的仍然是基于學科專業“條塊分割”的人才培養模式，學生缺乏跨學科、跨專業的知識融合與實踐訓練；其次，高校的實踐教學環節相對薄弱，尤其是應用型專業，實驗環境和技術方法與業界實際情況脫節現象嚴重；第三，很多高校近年來構建的軟、硬件學習資源與各類教學輔助平臺仍然難以滿足學生“個性化”主動學習的需要[1]。

為了加強高校多學科（專業）交叉復合型創新人才的培養，本文引入虛擬項目理念，利用虛擬項目的多組織、動態合作、消除時空障礙等特性，對以培養“復合型、創新型”人才為目標的學習模式進行研究。在結合虛擬項目、虛擬企業與虛擬技術改進教學方面，學者們已經進行了一定的實踐：馬軼男引入了虛擬項目與虛擬工程的概念，同時將項目教學法貫穿到建筑類專業的人才培養過程中[2]；張志剛等采用虛擬軟件工廠模式，將企業軟件生產過程與程序設計項目教學模式相結合[3]；王基生等則對在教學中使用虛擬實踐平臺進行了探討，進一步豐富了教學技術手段[4]。然而，目前教育界的嘗試大都圍繞個別專業或某門課程開展，很少涉及學科專業交叉，更沒有上升到學校層面，支撐“虛擬項目”運作的信息平臺建設也嚴重滯后，使得虛擬項目模式在復合型創新人才培養方面的優勢難以充分發揮。

本文針對我國高校復合型創新人才培養中普遍存在的問題，在泛在網絡技術快速發展的大環境下，遵循“學科交叉、多方參與”原則，引入具有良好合作關系的科研院所、相關企事業單位與相關社會團體等校外機構，面向在校師生、畢業校友與校外導師，給出了一種適用于泛在網絡環境下以虛擬項目為驅動的開放式團隊協作學習模式。本文同時還提出了一種基于泛在網絡與知識管理相關技術、具有強大的終端控制與知識處理能力的信息平臺，為虛擬項目團隊協作學習提供技術支撐。

一、泛在網絡下的高校虛擬

項目團隊協作學習模式

虛擬項目是項目的一種新的組織形式，是基于人才、技術、設備等資源的網絡組織結構[5]。虛擬項目模式適用于高校內部不同學科專業之間、高校與校外相關合作單位之間的交流與協作，例如針對 “物聯網技術推廣”等熱點問題，高校的建筑工程學院可以與計算機學院、自動化學院以及校外物聯網技術企業合作，設計“智能家居系統”、“智慧校園信息平臺”等項目。除了面向理工科的科研項目外，虛擬項目同樣可以涵蓋人文、社科與經管等學科，還可以包括教研項目、學工項目等。虛擬項目需要一個團隊來實施，虛擬項目團隊是指一群跨越空間、時間和組織邊界的人通過先進的通訊和信息技術，為了實現共同的目標而在有限的時間范圍內協同工作的團隊[5]。高校虛擬項目團隊組織是一種動態聯盟形式，包括一定數量的項目管理者和團隊成員。高校在校學生依托虛擬項目，采用與行業當前發展情況接軌的技術與方法，以團隊協作方式進行有目的學習，對增加復合型經驗知識儲備、培養創新應用能力是非常有益的。

近年來，隨著物聯網技術、無線寬帶等通信技術的發展，以及智能終端與3G網絡不斷普及，泛在網絡（ubiquitous network）環境日益成熟。泛在網絡，也就是人置身于無所不在的網絡之中，實現人在任何時間、地點，使用任何網絡與任何人與物的信息交換[6]。在泛在網絡技術支持下，虛擬項目團隊協作更加便利。在上述基礎上，本文給出了一種泛在網絡環境下的高校虛擬項目團隊協作學習模式，如圖1所示。

高校虛擬項目團隊協作學習模式，在推動復合型創新人才培養方面，具有以下優勢：

首先，在虛擬項目設計上，突出了“多學科專業交叉”與“創新性”，學生通過參與此類項目，不僅可以增加其它相關專業的知識儲備，而且可以提高應用能力與創新能力；其次，在虛擬項目合作單位方面，依托泛在網絡技術，最大限度地拓展了合作單位選擇范圍，與高校有合作關系的國內外其它科研院所、企業、行業團體等都可以納入進來，使得學生的學習空間徹底擺脫了高校內部固有資源的局限，可以在授權范圍內充分利用合作單位的資源，開闊眼界；第三，在虛擬項目團隊成員選擇上，借助泛在網絡技術，可以把項目團隊成員從高校在校師生，擴展到包括外校師生、畢業校友、企業與社會團體中的工作人員等，通過協作學習，博采眾長，可以接觸到大量的新知識、新方法；第四，在虛擬項目團隊成員協作學習方式上，基于泛在網絡相關技術，團隊成員可以隨時隨地利用智能終端參與協作交流與學習，還可以通過RFID、M2M與傳感網絡等技術傳輸數據，并且對異地可編程硬件設備進行授權范圍內的遠程操控；最后，在信息平臺建設方面，強化了知識庫建設，使學習平臺具備了較強的知識管理能力。

圖1 高校虛擬項目團隊協作學習模式

這種虛擬項目團隊協作學習模式，對開拓學生視野，了解行業發展動態與需求，增加學生跨學科專業的知識儲備，提高學生的創新能力與應用能力的推動作用是不言而喻的，也具備組織與管理上的可行性。該模式的運作，除了要進一步完善人才培養與協作機制外，還需要一個功能強大的綜合信息平臺作為技術支撐。

二、泛在網絡下的高校虛擬項目

團隊協作學習綜合信息平臺

泛在網絡是通信網、互聯網、物聯網的高度協同與融合。泛在網絡技術使得個人和（或）設備在預訂服務的情況下，具備不受時間、空間與方式限制的、以最少的技術限制接入到服務和通信的能力[7]。在體系結構上，泛在網絡可以分為三層：感知延伸層、網絡層和應用層，分別用來感知數據、傳輸數據，以及為行業需求提供具體的應用服務[8]。根據泛在網絡的技術體系，本文給出了一種泛在網絡下的高校虛擬項目團隊協作學習綜合信息平臺模型框架，如圖2所示，分為感知延伸層、網絡層和應用層三個層次。

其中，感知延伸層由包括RFID標簽與讀寫器、M2M終端、傳感器網絡與傳感器網關、MEMS傳感器、GPS終端等設備組成，主要實現學習過程中終端設施的感知、識別與定位，遠程實驗設備信息的實時采集與獲取。網絡層將感知層獲取的信息，通過現有的各類網絡進行傳遞，實現信息的實時共享。應用層圍繞虛擬項目團隊協作學習的需求構建綜合信息平臺，根據系統功能結構，細分為虛擬項目管理平臺、虛擬項目遠程操作平臺、虛擬項目實踐社區和虛擬項目知識管理平臺等等。信息平臺通過統一數據接口，與高校內部以及合作單位的相關信息平臺互聯，通過在線或離線方式，進行交流協作和信息共享。本文分別對虛擬項目管理平臺、虛擬項目遠程操作平臺、虛擬項目實踐社區和虛擬項目知識管理平臺進行介紹。

圖2 虛擬項目團隊協作學習綜合信息平臺框架

（一）虛擬項目管理平臺

虛擬項目管理平臺，主要面向高校虛擬項目管理機構、項目管理者兩種角色提供相應的管理功能。本文給出了高校虛擬項目管理平臺模型框架，分為數據層與應用層，如圖3所示。

在應用層，面向高校虛擬項目管理機構，除了提供虛擬項目指南、虛擬項目立項審核、中期檢查與結項審核外，還提供了項目合作單位與項目團隊信息管理功能。與普通的科研管理平臺相比，本文給出的項目管理平臺中，新增了虛擬項目評估分析功能，即對已經結項、撤項、延期的項目，結合項目團隊反饋，對項目成功與失敗的原因、對合作單位在項目實施中的表現進行分析與總結，形成知識，保存在知識庫中，作為未來項目指南規劃和項目立項審批的參考依據。面向項目管理者，應用層提供了虛擬項目成員管理、虛擬項目設備管理、虛擬項目經費管理和虛擬項目過程管理等功能。其中項目成員管理包括對項目成員進行分工、對成員工作進行考評、對成員流動與變更進行管理。虛擬項目過程管理則對項目實施中的各階段進度等進行管理。

圖3 虛擬項目管理平臺框架

數據層，包括數據庫管理系統、文件管理系統、知識庫管理系統。其中項目管理綜合數據庫是項目管理平臺各功能模塊對應的后臺數據庫的集合；文件系統負責管理包括項目申報書在內的項目生命周期內的有關文件；項目評估分析知識庫中存放項目分析評估模塊統計出來的知識，這些知識可以以項目管理者、項目合作單位、項目選題等為主題進行知識的組織。

（二）虛擬項目遠程實驗平臺

在虛擬項目實施過程中，涉及大量的實驗環節。很多相關的實驗硬件設備與專業軟件價格昂貴，或體積龐大，一般安裝在高校或相關合作單位的專業實驗室、實訓中心與研發部門，受時間與地理位置限制，團隊成員進行實地實驗操作的機會非常有限。利用泛在網絡與遠程控制技術開展遠程實驗，操作者可以實時控制異地實驗場所中的真實儀器，實驗現象或實驗結果可以實時、動態地反饋給操作者[9]。

高校虛擬項目中的遠程實驗，按照實驗設備的不同，主要可以分為兩類：操作者遠程調用異地服務器中的專業軟件，或者操作者遠程調用異地的實驗硬件設備?；贗nternet的遠程實驗室的研究目前已經取得了一定的進展，而包括RFID、M2M、傳感網絡、智能終端等在內的泛在網絡技術的發展，使遠程實驗進一步普及。本文給出了虛擬項目遠程實驗平臺框架（見圖4），分為網絡層、數據層和應用層。

從網絡層角度看，在遠程控制實驗室網絡架構中，除了各類通訊網絡外，主要包括以下組成部分：網絡控制服務器、網絡被控制對象、管理服務器、用戶控制終端[10][11]。網絡控制服務器是通過網絡為網絡被控對象提供通用控制算法的計算機設備，可以控制任何具有標準接口的網絡被控對象。網絡被控對象是指包括執行機構、傳感器等元器件，能通過網絡接收控制信號，完成一定的功能，并能對執行結果進行檢測的設備，比如計算機或具有網絡接口的嵌入式設備。在遠程控制實驗室中，通常通過視頻監控設備觀察網絡被控制對象的實時運行情況。用戶控制終端是用戶對于網絡控制服務器和網絡被控制對象進行操作的網絡設備，PC、iphone 、ipad等都可以作為用戶控制終端。管理服務器則負責遠程實驗的管理與記錄工作。

從應用層角度看，遠程實驗平臺擁有用戶信息管理、用戶授權管理、實驗設備遠程操作、設備信息管理、設備分配管理、遠程實驗數據管理、實驗過程監控等功能模塊。在遠程實驗室所在單位工作的虛擬項目管理者，給項目團隊中的有關成員開通授權賬號，團隊成員可以登陸實驗管理平臺，查詢所需設備的狀態信息，通過遠程實驗在線幫助了解操作步驟，在設備空閑的條件下進行遠程實驗操作，并通過包括攝像頭在內的實驗監控功能觀察實驗的進行。實驗結束后，遠程實驗平臺將實驗結果反饋給團隊成員，并將整個實驗過程記錄在數據庫中，實驗有關報告以及監控視頻文件存儲在文件系統中。

數據層存放遠程實驗過程中產生的實驗數據和實驗報告，遠程實驗視頻監控產生的圖像和視頻信息專門存放在多媒體數據庫中。

圖4 虛擬項目遠程實驗平臺框架

（三）虛擬項目實踐社區

為了保障虛擬項目的實施，給項目團隊創造一個協作交流、信息共享的便捷渠道，本文引入網絡實踐社區模式。實踐社區指為了一個共同目的而實際形成某種工作聯系，從而需要共享知識、經驗的人群[12]。在虛擬項目實施中，項目管理者與團隊成員主要通過網絡實踐社區進行協作學習。此外，從知識管理的角度來看，實踐社區也是知識收集與知識共享的重要場所。本文給出的虛擬項目實踐社區，包括項目成員個人網站、項目論壇和即時通訊工具。

項目成員個人網站，尤其是項目指導者網站，本身也是給項目成員提供學習資源與指導的一種載體。項目論壇為每一個被批準的虛擬項目開辟獨立的版面，每個版面提供用戶管理、版面信息管理、公告、搜索引擎、資源共享區等功能。公告版一些關于項目進展、項目例會的公告通知；文件共享區是項目管理者和團隊成員上傳的相關技術文檔與多媒體資訊；搜索引擎則對社區中的文檔資訊提供包括模糊查詢在內的多種查詢方式。論壇版面管理員由項目管理者擔任，項目論壇是項目團隊進行離線交流的主要渠道，當項目結題后，相關版面被刪除，以釋放網絡空間。此外，虛擬項目實踐社區還可以利用QQ群與MSN等進行多媒體實時交流與協作。

（四）虛擬項目知識管理平臺

在虛擬項目的實施過程中，項目管理者與團隊成員會把自己擁有的經驗以及對新知識的需求，在虛擬項目實踐社區中的項目對應版面，并以數據的方式保存在版面對應的后臺數據庫。通常對信息的檢索，主要還是基于“字符串匹配”方式，既不支持“近義詞”語義模式，也不支持對圖像、視頻等多媒體信息的基于內容的檢索；而且對信息的檢索以版面為單位，不支持在整個網站范圍內的全局檢索，這些因素給項目組成員在實踐社區中搜尋知識造成了很大的困難。更重要的是，當某個虛擬項目結題以后，該版面被刪除，對應的網絡存儲空間被釋放，原來版面中積累的知識就會丟失。因此有必要建立獨立的虛擬項目知識管理平臺，將散布在實踐社區中的離散無序的知識，以及項目成員擁有的隱性知識，經過整理、評估，以規范的格式永久保存在知識庫中，并建立相關知識點之間的關聯，為項目組成員提供便捷的知識服務。為此本文給出了一種虛擬項目知識管理平臺框架，如圖5所示。

圖5 個性化學習知識管理平臺框架

該平臺的核心是知識庫管理系統與知識庫，并擁有具備web挖掘與文本挖掘能力的知識發現工具。通過用戶界面提供知識追加、知識評估、知識導航、知識檢索、知識派送等功能。項目管理者可以利用知識追加功能，將個人經驗知識、收集整理的版面知識，以及通過知識發現工具從實踐社區等途徑獲取的知識，根據知識的內容，提取關鍵字，編碼并存儲到知識庫中；項目組成員同樣可以追加知識，但要經過項目管理者評估審核，才能進入知識庫。團隊成員可以通過知識導航、知識檢索等工具，在整個知識庫范圍內獲取知識。知識檢索能夠支持多項搜索技術，包括自然語言檢索、布爾檢索、自動詞根擴展、辭典綜合、對象類型和索引領域檢索、概念檢索、模糊檢索等。知識管理平臺也可以根據團隊成員的知識需求，主動向成員派送相關知識。

知識管理平臺除了面向項目團隊成員個體單獨提供知識服務外，還可以充分利用實踐社區等渠道廣泛共享知識，實現知識管理的良性循環。

本文給出的泛在網絡環境下的高校虛擬項目團隊協作學習模式的相關機制并不復雜，也符合目前校所合作、校企合作進行科技孵化的趨勢，在組織與管理上具備可操作性。虛擬項目團隊協作學習信息平臺建設的技術難點涉及泛在網絡、遠程實驗和知識庫技術。在泛在網絡技術方面，智能終端和無線通訊技術早已普及，RFID技術、傳感網絡等技術也已經走入校園，在高校設備管理、校園安全管理等方面進行了成功的應用[13]；此外，遠程實驗室建設與知識庫建設等技術也已經相對成熟[14][15][16]。因此，本文提出的泛在網絡環境下的高校虛擬項目團隊協作學習綜合信息平臺在技術實施方面也具備可行性。

三、高校虛擬項目團隊協作

學習平臺建設中的關鍵事項

第一，在高校虛擬項目團隊協作學習模式的管理與協調機制建設方面，應在優化人才培養方案、改革教學質量評價體系的基礎上，完善校內不同學科專業間的交叉協作機制，建立健全高校與校外合作單位之間的交流協作與資源共享機制，并明確合作單位授權共享的軟、硬件資源的范圍與訪問方式。

第二，在虛擬項目設計方面，要根據社會經濟發展需求，追蹤相關領域的技術前沿和發展動態，以培養跨學科專業的復合型創新人才，提高學生實踐能力為目標，結合學校發展需要和學校的學科專業特色，統籌考慮非應用型專業的發展需要。學?？梢越M織校內外專家進行系統論證，給出虛擬項目指南；相關院系專業可以根據項目指南，與合作單位協商確定具體的項目方案。

第三，在虛擬項目團隊中學生成員的吸納與管理方面，指導教師首先在相關專業的班級進行宣傳，吸收已經具備一定專業基礎知識的研究生或高年級本科生作為成員骨干。此外，為了降低團隊骨干成員因畢業等原因退出而對項目進程產生的不利影響，項目團隊可通過適當考核吸納部分低年級學生，這部分學生早期在團隊骨干的指導下，從事基礎性工作，隨著個人技能的積累在團隊中逐漸發揮更大的作用，當骨干成員因故退出時，這一批學生已經有能力取代相關空缺位置，使團隊實現可持續的良性傳承。在指導教師的協調下，團隊參照企業項目管理模式進行合理的分工，每位學生明確彼此的職責與協作關系。

第四，在虛擬項目團體協作學習信息平臺建設方面，首先，為了實現與合作單位的信息交流與資源共享，需要針對合作單位的異構數據源和軟硬件平臺，設計統一的數據接口進行存取，并最大限度地降低合作單位新增的信息化建設開支。其次，要強化泛在網絡技術的應用。一方面，加強校園的無線網絡建設，實現教學區、圖書館、宿舍區WI-FI的全覆蓋，降低學生在網絡方面的經濟開銷；另一方面，擴展RFID技術、M2M等技術在遠程實驗室建設中的應用，完善遠程實驗環境。最后，要高度重視網絡安全問題，通過權限設置與防火墻建設，降低包括未經授權的遠程實驗、信息泄漏、信息篡改等在內的安全隱患。

四、總結

本文針對我國高校在復合型創新人才培養方面存在的不足，在泛在網絡技術迅猛發展的大環境下，給出了一種由高校內部不同院系，或者高校與校外合作單位共同參與的虛擬項目團隊協作學習模式。該模式可以充分利用校外研究所、企業、實習基地等機構的資源與行業經驗優勢，極大地擴展高校學生的知識環境與資源空間，在協作機制與信息平臺的支持下，這種協作模式也呈現出高度的便捷性與靈活性。本文同時給出了一種與該學習模式相適應的、適用于泛在網絡環境的綜合信息平臺模型，該平臺在擴充實踐社區功能的基礎上，明顯提升了遠程實驗和知識管理等方面的功能。在管理與技術層面，本文提出的虛擬項目團隊協作學習平臺都具備實施可行性。

通過虛擬項目團隊協作學習模式，尤其是以跨學科專業的創新型虛擬項目為驅動，不僅可以使學生開闊視野，掌握其它相關領域的知識，而且通過帶著問題學習，提高了學生利用專業知識分析和解決實際問題的能力，以及團隊合作水平。該學習模式對培養復合型創新人才，提高畢業生的社會競爭力，具有重要的現實意義。在后續研究中，我們還將對學習模式做進一步的完善。

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收稿日期： 2013-03-15

作者簡介：朱李莉，助理研究員，碩士，南京工程學院能源與動力工程學院 （211167）。