以项目为载体并以团队学习为手段的教学模式的实践

靳丽丽

摘  要：在十九届中央全面深化改革领导小组审议会上通过的《全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》，职业教育的发展在面临新形势、新发展的时代背景下，对职业学校师资队伍的建设以及学生发展要求提出了新的发展。依靠传统的理论授课或者简单的项目完成已经不足以满足当前时代发展的要求。物联网专业是集网络通信、软件技术、电子信息等学科于一体的综合类学科，当前专门的物联网专业教师较少，如何有效的利用现有资源最大化的拓展提升的学生技能使得职业院校中物联网专业教师的倍感焦虑。该文中提到的项目教学，是借助于团队协作完成的，对于队员的选择、统筹安排都是教学中需要认真思考的。该文的教学模式是以物联网专业中zigbee课程的开设去尝试团队完成项目任务为目标。

关键词：物联网技术  项目教学  团队协作  zigbee技术应用

中图分类号：G642.0    文献标识码：A           文章编号：1672-3791（2019）04（c）-0245-02

1  课程教学的现状

《zigbee技术应用》是理论性和实践性要求较高的课程，该课程涉及了无线传感器网络技术、传感器技术、嵌入式技术、无线通信等学科于一体，涉及知识面广。如果纯理论讲解，对于职业院校的学生会枯燥、难懂，很快学生就会懈怠，丧失学习信心和兴趣。开展实训的前提是需要硬件平台的搭建，面向目前一个班级30多不到40人搭建一个平台环境，在一定程度上局限了学生的思维，同时又不能很好的兼顾到学生发展的个性。因此，在实际教学过程中教师在兼顾学生自由组队的同时，还要全面考虑学生的技能掌握情况，由学生和教师共同讨论以项目为载体，对团队成员进行合理分工，尽量做到让每一个学生都有事可做，在项目实施过程中让每个成员都体会团队协作的重要性和成就感，进一步培养学生的兴趣

综合考虑到《zigbee技术应用》课程的特点，在团队成员的选择过程中尽量做到不同学科知识的全覆盖。同时，还需要要结合小组项目进行综合考虑。该课程的项目的选择是通过亲身体验物联网应用或者上网查阅资料之后，选择物联网其中的一个应用领域进行立项，能力强的对于功能可以适当广而多，对于稍差的学生可以仅就某一个单个的小功能进行开展。该课程以30人为例，选择的项目有智能花卉系统的设计、智能家居系统的设计（控制家居设备可以根据项目进步实时增加或减小）、在校学生考勤系统的设计（教师端可以自行查看学生出勤率和统计）、医院患者输液的智能监控等，小组人数控制在4人左右。人数过多可能造成有学生无事可做，人数过少可能会存在某块内容缺少人手去完成。

2  典型案例的实施

该文以《zigbee技术应用》课程中学生选取的智能花卉系统的设计为案例，从项目的立项、项目实施、项目评价为纵轴，以不同阶段涉及的知识为横轴，全面考核学生的完成情况。此案例要实现的功能是对温室中植物的生长状况进行实时监测和控制，分别从pc端和手机端实施监测。项目的开展为期一学期，是在学生学习了单片机、传感器、面向对象程序设计、网络技术基础课程之后开展zigbee课程中展开。

项目开始之前，教师将小组成员模拟企业组成情况，明确各成员的分工即项目实施过程中根据分工进行角色定位：组长—项目经理、核心组员—软件工程师、硬件设备选择—产品经理、其他—技术文档工程师，对于不同职位的成员需根据各阶段工作内容做好项目的进度规划及结果输出：项目需求说明书、项目整体设计、详细设计、各传感器选择的数据文档、项目功能的实现、上位机程序的开发、手机端控制软件的设计、硬件环境的搭建和配置、项目实施过程中相关技术文档的撰写。

（1）项目设计阶段。结合学生前期课程的掌握程度，有的放矢的进行项目的选取，一般选择学生熟悉的领域进行立项。物联网技术应用领域主要集中在智能农业、智能家居、智慧物流、智慧医疗等领域，而物流和医疗这两个领域学生相对而言对于业务的流程以及需求不是特别熟悉，智能农业和智能家居是学生生活中接触较多，使用频率较高，需求相对全面的领域。物流领域可以节选其中一小块功能进行设计，不要求面面俱到，锁定一个或几个相对小的功能进行设计，根据项目完成情况酌情添加。案例选择的温室植物的生长环境主要涉及空气质量、温湿度、光照、通风等植物生长所需的基本环境参数进行设计。设计阶段除做出功能的需求，对于项目中所选择传感器的类型，需要學生通过调研对市面上所使用的不同传感器的能耗、敏感度、阈值、传输的准确率进行综合比较选出适合自己项目需求的设备。由于本系统还要完成上位机和下位机之间的通信，使用何种通信协议、组网方式以及上位机控制软件的开发语言都需要进行综合考虑。本案例经过充分调研和分析后，选择zigbee自组网模式进行通信，上位机软件使用C#语言完成设计，手机端主要使用android设计无限端的设计，手机端借助于wifi模式进行通信与控制。

（2）项目实施阶段。这一阶段主要由教师对项目的实施进度进行跟踪，学生通过定期汇报完成情况及存在问题进行答辩，及时做好项目功能设计的调整和修改，确保各阶段任务顺利完成。

项目实施过程中原则上采取一周一汇报，这是有别于企业汇报形式的。职业院校的学生在学习过程中，对于处理问题的方式和情绪管理较企业员工而言，更具有分散性和懈怠性，尤其是团队协作完成任务的过程，难免会出现因为意见不一致或者分工的问题出现分歧，教师在跟进监督过程中要及时引导，培养学生的团队协作和处理问题的能力。汇报以小组形式进行，事先经过小组内部讨论，确定汇报内容，形成学习阶段报告。

项目验收阶段，主要是组长（项目经历）汇总小组成员进行总结，要求提交各阶段的文档说明书，包括产品成型后的用户使用手册都要求做到格式规范、逻辑结构清晰、图标准确规范。主要授课教师邀请同专业教师以及同类企业专家进行项目答辩，对于项目中提出有代表性的问题，学生进行答辩。

项目实施过程中的考核方式主要有学生平时成绩、项目实施阶段各成员分工和完成情况、项目验收阶段完成情况，百分比为：30%、30%、40%。其中第二项主要有小组成员打分。

3  教学效果分析

项目教学通过团队协作这种教学方式的实践通过一学年的实施，尤其是在《zigbee技术应用》课程的实践过程中，取得了良好的教学效果。班级成员中90%学生能够体会到学习的成就感，学生技能综合测评优于平行班级，学生也能在完成项目过程中感知企业工作环境。典型案例完成过后，学生对于物联网技术有了全面的认知，从底层硬件的设计，感知层的设计，以及应用层中间设计的技术和原理形成了自己的知识体系。对于班级的整体培养做到了全面性和个别性的结合。

4  结语

通过在物联网核心专业课程中开展的团队完成项目的教学方式通过实践表明，可以充分调动的学生积极性，树立学生的学习信心，对于学生的团队沟通协作能力也得到了较好的锻炼。但是这一教学模式的推广是需要学生对于专业基础课程掌握良好的前提下展开的，教学实践过程中极个别基础薄弱的学生，教学效果稍差。如何更好的改进该教学模式，也将在后面的教学中继续深入讨论和研究。

参考文献

[1] 龙海燕，张天飞，丁娇.Zigbee技术应用及无线传感网络技术课程改革探索[J].物联网技术，2017（12）：119-120.

[2] 王楠.以需求为导向以真实项目为载体的课程改革—以高职电子CAD课程为例[J].辽宁高职学报，2018（8）：52-54，63.