物聯(lián)網(wǎng)“智能家居”課程開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)

趙雨境

摘要：簡(jiǎn)要敘述了物聯(lián)網(wǎng)智能家居課程建設(shè)的背景和原因，詳細(xì)闡述了智能家居課程的建設(shè)過(guò)程，包括課程的開(kāi)發(fā)、建設(shè)、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)效果、存在問(wèn)題等，著重論述了項(xiàng)目式教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)方式、教學(xué)規(guī)劃、實(shí)施方法，并指出項(xiàng)目式教學(xué)對(duì)教學(xué)方法、教材、教師及實(shí)驗(yàn)條件的要求具有一定的普遍性，對(duì)于其他一體化課程的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)具有一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；課程建設(shè)；項(xiàng)目式教學(xué)

中圖分類號(hào)：G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-5727（2014）07-0107-03

“智能家居”的概念自20世紀(jì)80年代被提出后，進(jìn)入21世紀(jì)才引起社會(huì)的廣泛關(guān)注。隨著智能家居技術(shù)的不斷成熟、產(chǎn)品不斷完善、市場(chǎng)不斷發(fā)展，人們對(duì)它由陌生變熟悉，逐漸地由“遠(yuǎn)觀”到真正應(yīng)用于家庭生活。正是因此，以往對(duì)智能家居的定義已經(jīng)不夠準(zhǔn)確而詳盡，現(xiàn)在非常有必要重新審視智能家居的定義，以適應(yīng)智能家居行業(yè)的新發(fā)展。特別是“物聯(lián)網(wǎng)”概念提出以后，學(xué)術(shù)界開(kāi)始大量探討與物聯(lián)網(wǎng)智能家居相關(guān)的概念、技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)業(yè)界也開(kāi)始在多個(gè)領(lǐng)域加強(qiáng)對(duì)智能家居技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)百所高等院校相關(guān)專業(yè)都開(kāi)設(shè)了“智能家居”課程。

目前物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀與當(dāng)初的互聯(lián)網(wǎng)非常相似，今天的互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)形成了巨大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模并衍生出很多行業(yè)。作為物聯(lián)網(wǎng)最主要、最重要的組成部分，物聯(lián)網(wǎng)智能家居也將經(jīng)歷這樣一次升級(jí)。家用電器的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電腦、手機(jī)的總和，如果再加上各種諸如智能眼鏡和智能手表之類的無(wú)線傳感器、控制器，數(shù)量上就會(huì)是傳統(tǒng)電腦及手機(jī)的幾十倍甚至上百倍，可以說(shuō)，單單一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)智能家居的市場(chǎng)可能就是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)總和的幾十倍以上。從某種程度上來(lái)講，離開(kāi)了智能家居，智慧城市或者智慧地球就失去了存在的基礎(chǔ)，可以說(shuō)智能家居將成為物聯(lián)網(wǎng)最主流的應(yīng)用市場(chǎng)。

課程開(kāi)發(fā)

為了體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合的辦學(xué)特色，我院在開(kāi)設(shè)“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)”之初，就堅(jiān)持以職業(yè)崗位能力為核心的人才培養(yǎng)模式，開(kāi)發(fā)了體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合的課程體系，并根據(jù)技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位的人才需求，突出專業(yè)技能的培養(yǎng)，形成了“理論與實(shí)踐相融合，以職業(yè)崗位作業(yè)流程為導(dǎo)向”的模塊化課程體系。通過(guò)開(kāi)設(shè)一體化的專業(yè)實(shí)踐技能課程，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，加強(qiáng)學(xué)生的綜合技能訓(xùn)練；推進(jìn)課程與企業(yè)崗位技能需求相互融合，與就業(yè)崗位相互銜接，突出培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)；將職業(yè)資格、職業(yè)技能教育與院校日常教學(xué)相結(jié)合，大力推進(jìn)實(shí)務(wù)專題、頂崗實(shí)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)崗位的實(shí)踐能力。

物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)用包括智能交通、智能大棚、智能電網(wǎng)、智能家居、智能醫(yī)療等等，對(duì)于具有交通行業(yè)背景的院校而言，一般要開(kāi)設(shè)“智能交通”課程；對(duì)于農(nóng)業(yè)類院校而言，一般應(yīng)開(kāi)設(shè)“智能農(nóng)業(yè)大棚”課程；對(duì)于電力行業(yè)院校而言，可能就要開(kāi)設(shè)“智能電網(wǎng)”課程。而我院是信息類院校，沒(méi)有專門的行業(yè)背景，所以根據(jù)福建省產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)及我院的實(shí)際情況，并征求企業(yè)專家和專業(yè)教師的意見(jiàn)，制定了專業(yè)培養(yǎng)方案和課程體系，其中包括“智能家居”課程。

課程建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)智能家居的內(nèi)涵究竟是什么？哪些技術(shù)是核心技術(shù)？哪些產(chǎn)業(yè)或產(chǎn)值才真正屬于“智能家居”？這些問(wèn)題看似簡(jiǎn)單，但又難以回答。當(dāng)前，從技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等方面還不能明確回答上述疑問(wèn)。也正是因此，市場(chǎng)上關(guān)于“智能家居”的技術(shù)及應(yīng)用各不相同，能夠作為高職院校教學(xué)材料的資料、書籍及實(shí)驗(yàn)設(shè)備就更加少之又少。只有從務(wù)實(shí)的角度考慮，將智能家居引向以“實(shí)際應(yīng)用”為目標(biāo)的發(fā)展思路上，夯實(shí)智能家居的核心技術(shù)，拋開(kāi)概念，注重應(yīng)用，智能家居才能成為獨(dú)立的學(xué)科專業(yè)，具有明確的科研方向，為物聯(lián)網(wǎng)新興產(chǎn)業(yè)服務(wù)。

因此，我院成立了“智能家居”課程建設(shè)小組，明確責(zé)任，分工合作，從案例資料收集、企業(yè)調(diào)研、教材編寫、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等多方面推進(jìn)課程的建設(shè)。截至目前，已完成課程標(biāo)準(zhǔn)（教學(xué)大綱）的制定、校本教材的編寫及實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，圓滿完成了課程建設(shè)任務(wù)。

課程設(shè)計(jì)

本課程依據(jù)企業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)工程實(shí)施過(guò)程中的技能要求，以項(xiàng)目為單位組織教學(xué)，將智能家居各子系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)和技能要素直接融入項(xiàng)目教學(xué)和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，讓學(xué)生在技能訓(xùn)練過(guò)程中加深對(duì)專業(yè)知識(shí)和技能的理解與應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力，滿足學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展的需要。

學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)根據(jù)智能家居系統(tǒng)的實(shí)際工作崗位需求，以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力為重點(diǎn)，引入具有一定代表性的行業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目案例，從中分解知識(shí)點(diǎn)作為子項(xiàng)目，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，將該學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程劃分為5個(gè)學(xué)習(xí)情境，各學(xué)習(xí)情境的教學(xué)過(guò)程以行動(dòng)為導(dǎo)向，以學(xué)生為主體，基于工作過(guò)程加以完成，如表1所示。

教學(xué)設(shè)計(jì)以智能家居的相應(yīng)子系統(tǒng)為項(xiàng)目，采用一體化教學(xué)模式，邊學(xué)邊做。以實(shí)際工程建設(shè)過(guò)程為切入點(diǎn)，選取典型工作情境，分組實(shí)施。按照情境導(dǎo)入、項(xiàng)目分析、方案制定、項(xiàng)目實(shí)施、小結(jié)評(píng)價(jià)5個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。以視頻監(jiān)控項(xiàng)目為例進(jìn)行的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)，如圖1所示。當(dāng)然，項(xiàng)目的選取要根據(jù)各院校的實(shí)際情況（包括實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備、專業(yè)教師能力以及合作企業(yè)等）而定。

教學(xué)方法與手段“智能家居”課程是一門理論性與實(shí)踐性相結(jié)合的課程，有些學(xué)生在此之前可能對(duì)“智能家居”知之甚少，因此授課過(guò)程中應(yīng)以實(shí)際應(yīng)用為主，以理論講授為輔，靈活運(yùn)用多種教學(xué)模式，充分發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。（1）課堂講授。要將原理和概念深入淺出地講清、講透，并引導(dǎo)學(xué)生逐步理解課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，讓學(xué)生掌握基本概念、基本理論和基本技術(shù)，但不能講得太深，夠用即可。（2）實(shí)際工程項(xiàng)目參觀。在課程講授過(guò)程中，可安排并帶領(lǐng)學(xué)生參觀相關(guān)企業(yè)的建設(shè)項(xiàng)目和樣板演示，目的是使學(xué)生對(duì)智能家居有感性認(rèn)識(shí)。（3）實(shí)際練習(xí)。充分利用本校實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在任務(wù)驅(qū)動(dòng)課程設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下，根據(jù)實(shí)際案例，按照工作過(guò)程步驟連貫進(jìn)行，使理論與實(shí)踐的結(jié)合更緊密。（4）相互評(píng)估。在學(xué)生完成相關(guān)任務(wù)后，采用小組成員間和小組間相互檢查、測(cè)試、評(píng)分的方法，讓學(xué)生了解自己的不足，相互學(xué)習(xí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同進(jìn)步。（5）課外閱讀指導(dǎo)。目前物聯(lián)網(wǎng)智能家居技術(shù)及應(yīng)用多樣化，但標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，所以要鼓勵(lì)學(xué)生查閱相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源和輔助文獻(xiàn)，以進(jìn)一步拓展學(xué)生的知識(shí)面。

教學(xué)成效

從理論到實(shí)踐，變被動(dòng)為主動(dòng)培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才，需要加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐操作、團(tuán)隊(duì)合作等關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，特別是對(duì)于一些課程的學(xué)習(xí)，許多學(xué)生只有在理解課程與未來(lái)工作的相關(guān)性之后，才能夠有目的、有意識(shí)地積極學(xué)習(xí)。因此，針對(duì)“智能家居”課程，應(yīng)采取以實(shí)踐教學(xué)為主、以理論教學(xué)為輔的教學(xué)方式，體現(xiàn)“做中學(xué)、學(xué)中做”的思想，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生從傳統(tǒng)的“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，從而變被動(dòng)教為主動(dòng)學(xué)。

形式多樣、思想開(kāi)放結(jié)合每節(jié)課學(xué)習(xí)的實(shí)踐和理論知識(shí)，課后組織討論，師生座談，積極閱讀物聯(lián)網(wǎng)和智能家居方面的資料書刊，結(jié)合學(xué)生的興趣，在課程組教師的帶領(lǐng)下或自發(fā)地成立智能家居相關(guān)子系統(tǒng)的項(xiàng)目小組，如“視頻監(jiān)控小組”、“門禁系統(tǒng)小組”、“環(huán)境監(jiān)測(cè)小組”、“智能窗簾小組”等，對(duì)智能家居進(jìn)行多角度的深入探討。

校企合作、提高能力在“智能家居”課程教學(xué)過(guò)程中要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，通過(guò)到企業(yè)參觀、到工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐、請(qǐng)企業(yè)管理人員介紹系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)及存在問(wèn)題與原因分析等方式，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，其效果主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：其一，使學(xué)生明確自己的興趣取向及理論知識(shí)的掌握情況，為學(xué)生選擇畢業(yè)論文題目及就業(yè)方向打下良好的基礎(chǔ)；其二，通過(guò)參加課外參觀實(shí)踐活動(dòng)，增加學(xué)生關(guān)于智能家居工程項(xiàng)目建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)。

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存在問(wèn)題

第一，本課程采用分組項(xiàng)目教學(xué)，學(xué)生需要通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成相關(guān)任務(wù)，因此出現(xiàn)一些學(xué)生依賴小組其他成員完成任務(wù)的情況，需要在教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)引導(dǎo)。

第二，項(xiàng)目式教學(xué)需要更好的場(chǎng)地和設(shè)備，因此要完善實(shí)訓(xùn)教學(xué)條件，加強(qiáng)互動(dòng)教學(xué)模式建設(shè)，不斷改進(jìn)校企合作模式。

第三，項(xiàng)目式教學(xué)需要更多的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)和手把手的示范，教師的工作量增加，由一個(gè)任課教師講授、指導(dǎo)，難免顧此失彼，因此可組織課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，由幾個(gè)教師共同完成同一教學(xué)任務(wù)，同時(shí)引入企業(yè)人員參與部分教學(xué)，教學(xué)效果更佳。

第四，本課程涉及的知識(shí)面廣、技能復(fù)雜，如何協(xié)調(diào)好有限的教學(xué)課時(shí)與多而廣的教學(xué)內(nèi)容之間的矛盾，進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?nèi)容增減，是今后教學(xué)中需要不斷探討的問(wèn)題。

第五，目前關(guān)于智能家居的相關(guān)教材資料很少，能夠適合項(xiàng)目式教學(xué)需要的教材更是少之又少。因此編寫高職院校學(xué)生適用的“智能家居”教材非常必要，任務(wù)緊迫，與智能家居相關(guān)的技術(shù)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也在不斷改進(jìn)和完善過(guò)程中，所以教材及課程內(nèi)容要實(shí)時(shí)跟蹤、不斷改進(jìn)。

“十二五”期間，由于物聯(lián)網(wǎng)起步伊始，智能家居行業(yè)方興未艾，而我國(guó)真正從事該行業(yè)的人才極其匱乏，智能家居行業(yè)不僅是我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是未來(lái)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。可以斷定，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將不斷升級(jí)，發(fā)展成為“國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”，國(guó)家對(duì)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的推動(dòng)及智能家居行業(yè)本身巨大的市場(chǎng)需求和廣闊的發(fā)展空間，必將產(chǎn)生對(duì)該行業(yè)人才的巨大需求。

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（責(zé)任編輯：王恒）

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