移動終端管理系統(tǒng)融合教學(xué)研究
時間:2022-09-21 17:43:25
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摘要:筆者分析了高職院校線上線下融合教學(xué)中遇到的問題,為了更好地提高教學(xué)效果和質(zhì)量,針對移動終端應(yīng)用開發(fā)課程提出了以智慧農(nóng)業(yè)為背景的教學(xué)案例研究,緊密結(jié)合前沿科技和思政育人理念,提出了行之有效的教學(xué)方法和模式。教學(xué)實踐證明:基于智慧農(nóng)業(yè)移動終端管理系統(tǒng)的線上線下融合教學(xué)模式提高了學(xué)生動手實踐的能力,讓學(xué)生通過在校學(xué)習(xí)就可以掌握企業(yè)前沿技能;同時,教師在探索中不斷積累教學(xué)經(jīng)驗和方法,為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)其他課程的融合教學(xué)起到鋪墊作用,教學(xué)改革成效顯著。
關(guān)鍵詞:智慧農(nóng)業(yè);線上線下;移動終端;思政
1研究的背景和意義
隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,我國高校正逐步參與到互聯(lián)網(wǎng)的教育領(lǐng)域發(fā)展中,翻轉(zhuǎn)課堂、慕課、微課等多種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對高等教育起到了積極的推動作用。高職院校的教學(xué)工作應(yīng)順應(yīng)時代的步伐,大量借鑒名校名師的線上教學(xué)和先進(jìn)教學(xué)理念,結(jié)合高職院校的實際,以學(xué)生為中心,立足前沿技能,不斷吸納優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,實現(xiàn)線上線下教學(xué)有機(jī)融合。近年來,因新冠肺炎疫情影響,教育行業(yè)遭受了前所未有的沖擊,全國超兩億學(xué)生無法返校上課,“停課不停學(xué)”促進(jìn)在線教育迅速發(fā)展。學(xué)校、教師都在積極探索線上線下融合教學(xué)模式[1-3],對于學(xué)校而言,能夠既抓住學(xué)生的基礎(chǔ)教育又增加學(xué)生的學(xué)習(xí)時間和興趣;對于教師而言,能夠不斷探索新的教學(xué)方法并提升自己的教學(xué)能力。同時,在線上線下教育的緊密融合[4],也能減小教育資源的差異化,農(nóng)村和教育薄弱的地區(qū)共享優(yōu)質(zhì)教育資源,全面提高教育教學(xué)質(zhì)量。筆者立足科技興農(nóng)的發(fā)展方針,從企業(yè)級項目智慧農(nóng)業(yè)移動終端管理系統(tǒng)入手,研究線上線下融合的教學(xué)案例,探究新的、有效的教學(xué)方法和手段。充分結(jié)合高職學(xué)生特點,突破傳統(tǒng)高職院校專業(yè)課程的教學(xué)模式[5],使課堂教學(xué)方式多種多樣,學(xué)生學(xué)習(xí)越來越智能化。
2教學(xué)研究目標(biāo)
移動終端應(yīng)用開發(fā)課程是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)核心課程,緊密結(jié)合前沿科技的智慧農(nóng)業(yè)移動終端管理系統(tǒng)項目開展教學(xué)[6]。本課程與物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)集成和無線傳感網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)等“1+X”認(rèn)證的應(yīng)用層模塊相對應(yīng),培養(yǎng)具備Android應(yīng)用程序開發(fā)能力的技能型人才,對學(xué)生的職業(yè)崗位能力、職業(yè)素養(yǎng)起到支撐作用。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案、“1+X”技能等級標(biāo)準(zhǔn)、移動終端應(yīng)用開發(fā)課程的課程體系和智能農(nóng)業(yè)發(fā)展應(yīng)用,筆者設(shè)計開發(fā)了智慧農(nóng)業(yè)移動終端管理系統(tǒng)。緊密結(jié)合國家促進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略,利用Android開發(fā)環(huán)境,設(shè)計并開發(fā)智慧農(nóng)業(yè)移動終端管理系統(tǒng),實現(xiàn)對3D智能農(nóng)業(yè)大棚的智能管理[7],實現(xiàn)控制農(nóng)業(yè)相關(guān)設(shè)備(水簾、噴灌、施肥、通風(fēng)等),獲取環(huán)境相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)(土壤溫濕度、二氧化碳濃度、環(huán)境溫濕度、光照強(qiáng)度等)。聚焦Android開發(fā)工程師必學(xué)必會的知識和技能,同時用具體實例徹底剖析了Android開發(fā)的每一個知識點,讓學(xué)生不出校園就可掌握前沿技能。3D智能農(nóng)業(yè)本身就是在線仿真系統(tǒng),課上可以利用其實施教學(xué)任務(wù),課后學(xué)生可以登錄平臺進(jìn)行在線任務(wù)拓展。結(jié)合移動終端應(yīng)用開發(fā)課程的在線教學(xué)平臺,師生可以共同交流探討專業(yè)技能,開展課程測試考核評價。課下學(xué)生還可以到物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)室進(jìn)行實操訓(xùn)練,達(dá)到了虛實結(jié)合的教學(xué)目的。教學(xué)活動在教室和虛擬教學(xué)環(huán)境相結(jié)合的前提下開展,保證學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,提高了教學(xué)效果,力爭在本課題研究中積累大量的線上線下融合教學(xué)案例,提升教學(xué)能力。
3教學(xué)研究內(nèi)容
以互聯(lián)網(wǎng)為依托的線上線下融合教學(xué)模式下教師的教學(xué)引導(dǎo)和交流才是核心,教師由傳統(tǒng)的講授者轉(zhuǎn)變成指引者。結(jié)合高職學(xué)生注意力集中時間不長、愛游戲不愛枯燥理論、主動學(xué)習(xí)意識不強(qiáng),但喜歡使用微課、視頻、仿真軟件等信息化手段學(xué)習(xí)等特點,設(shè)計智慧農(nóng)業(yè)移動終端管理系統(tǒng)項目。以3D虛擬仿真環(huán)境吸引學(xué)生興趣,以企業(yè)任務(wù)驅(qū)動教學(xué)內(nèi)容,借助案例、動畫、視頻、游戲等多種教學(xué)手段解決教學(xué)重難點。課后通過實訓(xùn)室鞏固拓展專業(yè)技能,同時結(jié)合課程在線平臺進(jìn)行課上課下考核評價,使線上線下緊密融合、彼此補(bǔ)充、相互促進(jìn),達(dá)到良好的教學(xué)效果[8]。課前自主學(xué)習(xí)階段,教師利用課程在線平臺提供視頻和輔導(dǎo)同時進(jìn)行測驗分析,了解學(xué)生課前學(xué)習(xí)時遇到的問題,及時更改教學(xué)策略,實現(xiàn)有針對性的教學(xué)。課中課堂學(xué)習(xí)階段,利用翻轉(zhuǎn)課堂對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行重構(gòu),通過互動進(jìn)行吸收內(nèi)化,在課堂上給予有效的輔導(dǎo),通過頭腦風(fēng)暴、小組討論、自主探究等多種教學(xué)方法解決教學(xué)重難點,使學(xué)生的技能得到質(zhì)的提升。課后復(fù)習(xí)鞏固階段,有效利用網(wǎng)絡(luò)的便捷性,及時了解學(xué)生對知識的掌握情況,及時進(jìn)行檢測和問題解答,并進(jìn)行教學(xué)反思。同時,借助3D虛擬仿真平臺和物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)室的真機(jī)設(shè)備,讓學(xué)生對專業(yè)技能進(jìn)行鞏固,實現(xiàn)虛實結(jié)合,進(jìn)一步提升教學(xué)效果。
4研究創(chuàng)新點
1)以科技興農(nóng)的企業(yè)項目為載體驅(qū)動教學(xué)內(nèi)容,通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)驅(qū)動教學(xué)。通過3D技術(shù)進(jìn)行智能農(nóng)業(yè)大棚的虛擬仿真,系統(tǒng)提供溫濕度、水分、光照等參數(shù)的檢測和遮陽布、排風(fēng)扇、灌溉系統(tǒng)的自動控制功能。通過控制策略的設(shè)定,可模擬如何讓作物獲得最佳的生長環(huán)境。利用Android開發(fā)環(huán)境,設(shè)計并開發(fā)智慧農(nóng)業(yè)移動終端管理系統(tǒng),實現(xiàn)對3D智能農(nóng)業(yè)大棚的智能管理。將項目劃分成適合學(xué)習(xí)的教學(xué)任務(wù),逐步攻克重難點,強(qiáng)化Android開發(fā)技能2)遵循“做工學(xué)”結(jié)合的教學(xué)理念,采用項目導(dǎo)向任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方法。將智慧農(nóng)業(yè)移動終端管理系統(tǒng)劃分為層次遞進(jìn)的教學(xué)任務(wù),逐步實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。教師在討論和實施行動的過程中,對學(xué)生的每一步環(huán)節(jié)進(jìn)行解釋和反思,最終達(dá)到學(xué)生獨立完成項目的效果。3)豐富教學(xué)資源,利用學(xué)生特點激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)資源包括職教云平臺、3D虛擬仿真平臺、教學(xué)視頻與資料、Android開發(fā)平臺、移動終端控制設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)室,利用不同的教學(xué)資源豐富教學(xué)過程。4)利用動畫和視頻等案例解決教學(xué)重難點,提升學(xué)生學(xué)習(xí)動力。Android編程理論性較高,常用的教學(xué)手段很容易使教學(xué)陷入枯燥和空洞。因此,在授課過程中采用動畫、視頻、圖片、音頻等多媒體資源,幫助突破重難點,化繁為簡,激發(fā)思維潛能,靈活貫穿于整個教學(xué)過程。5)設(shè)計多重課程考核機(jī)制,檢驗教學(xué)效果。移動終端應(yīng)用開發(fā)課程采取過程性考核和環(huán)節(jié)性考核相結(jié)合的考核方式,期末成績由二者共同組成。環(huán)節(jié)性考核,以學(xué)習(xí)者能力發(fā)展為主,各環(huán)節(jié)實時評價,采用學(xué)生匯報、師生點評、教學(xué)平臺自動評分、仿真軟件測試、教學(xué)測一體化平臺等多元化評價體系,并設(shè)計了具體的評價指標(biāo)和權(quán)重。過程性考核,更好地調(diào)動學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)的積極性與主動性,檢驗階段性的學(xué)習(xí)效果,有利于促進(jìn)學(xué)生個性發(fā)揮和實踐能力提高。6)課前、課中、課后無縫銜接,線上線下高度融合。要實現(xiàn)線上課程與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合,進(jìn)而實現(xiàn)融合式教學(xué)模式多層次融合,需要充分落實以學(xué)生為中心的教學(xué)方式。在教學(xué)時分五步走,即教學(xué)目標(biāo)設(shè)計、教學(xué)資源設(shè)計、教學(xué)活動設(shè)計、教學(xué)評價設(shè)計和復(fù)盤迭代。
5思政融入教學(xué)案例設(shè)計
本課題深入挖掘?qū)I(yè)課程中蘊(yùn)含的思想政治教育資源[9-10],以移動終端應(yīng)用開發(fā)課程為例將教學(xué)項目劃分成教學(xué)任務(wù),采取信息化多融合教學(xué)手段,真正實現(xiàn)教、學(xué)、練、考四位一體,開創(chuàng)教學(xué)和自主雙模式,輕松實現(xiàn)教學(xué)效果。使價值引導(dǎo)的成分在課程設(shè)計和課堂教學(xué)中如鹽溶于水,不著痕跡地融入思政元素。在課程教學(xué)過程中,師生采取互動式、啟發(fā)式、交流式等的教學(xué)方法,既講道理又講情懷,培養(yǎng)學(xué)生正確的人生觀、世界觀、價值觀。在任務(wù)實施過程中,引入大量的專業(yè)思想和專業(yè)問題解決方法,注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神和創(chuàng)新精神。在課后教學(xué)階段,在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實訓(xùn)室通過物聯(lián)網(wǎng)真機(jī)設(shè)備讓學(xué)生進(jìn)行實操訓(xùn)練,在鞏固專業(yè)知識的同時讓學(xué)生對科研產(chǎn)生興趣和探究的欲望。本課題通過信息化融合的教學(xué)模式設(shè)計融入思政教育理念,真正實現(xiàn)價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授三位一體的教學(xué)。將教學(xué)項目按照知識技能點融合思政主題,劃分成適合學(xué)習(xí)的教學(xué)任務(wù),每個教學(xué)任務(wù)逐步遞進(jìn),達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)任務(wù)1:系統(tǒng)總體構(gòu)建,講授Android開發(fā)的概述,讓學(xué)生掌握如何搭建開發(fā)環(huán)境及建立Android工程。教學(xué)任務(wù)2:用戶登錄模塊,講授Android布局基礎(chǔ)控件應(yīng)用,讓學(xué)生掌握Android應(yīng)用程序的界面設(shè)計方法和常用簡單控件的開發(fā)方法。教學(xué)任務(wù)3:講授網(wǎng)絡(luò)通信原理及實現(xiàn)方法,讓學(xué)生具備網(wǎng)絡(luò)通信的能力。教學(xué)任務(wù)4:農(nóng)業(yè)各個功能主控頁面,講授Android相對布局和線性布局,讓學(xué)生能設(shè)計出良好用戶交互性的APP頁面效果。教學(xué)任務(wù)5:農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測,講授Android常用高級控件的開發(fā),讓學(xué)生具備Android開發(fā)的基本技能。教學(xué)任務(wù)6:水肥一體聯(lián)動,進(jìn)一步講授Android控件開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)通信,提升學(xué)生技能。教學(xué)任務(wù)7:農(nóng)業(yè)專家問答,講授Android高級組件Intent、多線程等的開發(fā),讓學(xué)生具備Android復(fù)雜APP的開發(fā)測試能力。教學(xué)任務(wù)8:尚群農(nóng)友圈,講授Android高級組件Service、Handler等的開發(fā),讓學(xué)生進(jìn)一步提升開發(fā)測試能力。教學(xué)任務(wù)9:農(nóng)產(chǎn)品可溯源,講授Android數(shù)據(jù)庫開發(fā),讓學(xué)生具備移動終端數(shù)據(jù)庫開發(fā)的能力。
6主要教學(xué)方法和步驟
基于智慧農(nóng)業(yè)移動終端管理系統(tǒng)項目實現(xiàn)線上線下融合教學(xué)案例研究,將項目劃分為層次遞進(jìn)的教學(xué)任務(wù),逐步實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。各教學(xué)任務(wù)教學(xué)設(shè)計思路大致相同,均以職業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo),依據(jù)崗位工作任務(wù)選取教學(xué)內(nèi)容,融入新時代職業(yè)素養(yǎng),采用任務(wù)驅(qū)動法、案例演示法、自主探究和小組合作法實施線上線下混合式教學(xué)。每個教學(xué)任務(wù)的總體實施按照“三階段、四環(huán)節(jié)、四步驟”的教學(xué)模式開展。將教學(xué)實施劃分成課前、課中、課后三個階段。1)課前階段,教師在課程平臺下發(fā)課前導(dǎo)學(xué)單,學(xué)生可以利用課程在線平臺完成前次課的復(fù)習(xí)并進(jìn)行本次課的自學(xué)。2)課中階段,按照任務(wù)導(dǎo)入、任務(wù)探知、任務(wù)實施和任務(wù)考核四個環(huán)節(jié)開展教學(xué)。先設(shè)計企業(yè)相關(guān)的教學(xué)案例導(dǎo)入課程,讓學(xué)生明確教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)目的。在任務(wù)探知階段教師進(jìn)行知識點講授,設(shè)計豐富有趣的教學(xué)案例,結(jié)合動畫、游戲等豐富的教學(xué)手段,讓學(xué)生掌握枯燥的理論內(nèi)容,突破教學(xué)重點。掌握知識點后,進(jìn)入任務(wù)實施階段,學(xué)生分組討論程序的設(shè)計流程,把分組討論的結(jié)果上傳到職教云平臺,同時進(jìn)行小組投票,選出最優(yōu)的流程圖,選定方案后進(jìn)行程序的編寫,最后連接3D虛擬仿真平臺進(jìn)行功能的驗證。在任務(wù)考核階段,教師總結(jié)本次課的教學(xué)重難點和在實訓(xùn)中遇到的問題,之后學(xué)生分組互評,師生共同完成總結(jié)評價。3)課后階段,師生通過課程交流平臺研究討論相關(guān)專業(yè)技能,教師根據(jù)“1+X”技能等級考核標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合課程內(nèi)容,在職教云平臺發(fā)布課后拓展任務(wù)。同時,學(xué)生可在實訓(xùn)室的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上進(jìn)行真機(jī)操作,實現(xiàn)風(fēng)扇、燈光等設(shè)備的智能控制,完成從虛擬仿真平臺到實際操作平臺的技能轉(zhuǎn)換,具體教學(xué)流程如圖1所示。
7總結(jié)
基于智慧農(nóng)業(yè)移動終端管理系統(tǒng)的線上線下融合教學(xué)案例研究在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)改革實踐中取得了良好的教學(xué)效果,緊密圍繞國家科技強(qiáng)國的戰(zhàn)略思想,在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上強(qiáng)化動手實踐能力的培養(yǎng),讓學(xué)生通過在校學(xué)習(xí)就可以掌握企業(yè)前沿技能。同時,教師在探索中不斷積累教學(xué)經(jīng)驗和方法,為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)其他課程的融合教學(xué)起到鋪墊作用。
作者:王瑩 單位:長春職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息技術(shù)分院