智能家居实训总结精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇智能家居实训总结范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词：职业能力；高职；物联网项目综合实务；课程标准

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）32-0190-03

一、引言

2011年，南京信息职业技术学院正式成立物联网应用技术专业，2012年该专业成为国家骨干高职院校重点建设专业。按照《教育部、财政部关于确定“国家示范性高等职业院校建设计划”骨干高职院校立项建设单位的通知》（教高函[2010]27号）文件要求，国家骨干高职院校应着力推进办学体制机制创新，增强办学活力，以专业建设为核心，强化内涵建设，提高人才培养质量，带动本地区高等职业教育整体水平提升。高职专业建设的理念最终要通过课程来实现，专业核心课程的建设水平，是衡量专业建设水平的一个重要指标。同时教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高[2006]16号文件）指出：高等职业院校要积极与行业企业合作开发课程，根据技术领域和职业岗位（群）的任职要求，参照相关的职业资格标准，改革课程体系和教学内容。建立突出职业能力培养的课程标准，规范课程教学的基本要求，提高课程教学质量。由此可见，高职的课程标准建设是课程建设的关键，是高职院校提高人才培养质量，带动本地区高等职业教育整体水平提升的一项重要任务。“物联网项目综合实务”课程作为物联网应用技术专业的专业核心课程之一，在大三学年第一期开设，是重要的岗位能力课程，是对前序课程的综合运用，也是对毕业生职业能力的提升。该课程首次在全国开设，具有较强的探索性。

二、物联网项目综合实务课程标准制定原则

1.以职业能力培养为导向，融入职业标准。课程面向学校所在区域培养物联网技术专业群应用型人才，在课程标准建设中坚持以就业为导向，紧紧围绕学生未来的职业岗位，着眼于从事具体职业岗位工作所需的核心职业能力，根据能力要求来设计具体课程内容，保证教学内容与岗位核心能力的要求相吻。同时课程以项目为依托导向、采取一体化的教学模式，保证职业资格证书考试标准与课程标准全面接轨。

2.基于工作过程，突出工学结合。课程开发要基于工作过程，充分体现工学结合的特点，以真实的工作任务为载体来实施课程整体设计。

3.校企合作、共同开发。企业合作进行课程及课程标准的开发，根据企业实际需求，制定课程教学内容，从而保证培养一线实用型技术人才的质量。

4.立足现实，保证可实施性。课程标准开发立足专业基础、实训条件和教学团队力量，确保课程的可实施性。

三、课程标准开发流程

为保证课程标准科学和有效，需要对开发过程进行控制，课程标准开发的控制流程如下：市场需求调研岗位分析工作任务分析职业能力要求分析课程标准编写课程标准审核课程标准修订。在课程标准开发过程中，积极与行业、企业、合作办学单位开展调研合作，始终遵循课程标准制定原则和课程标准开发流程。

四、物联网项目综合实务课程标准

物联网项目综合实务的课程标准基本框架构成如下：课程定位、课程目标、课程设计思路、课程内容与教学要求、考核评价、课程实施等。

1.课程定位。本课程是物联网应用技术专业的岗位能力课程。通过本课程的学习，学生可以了解物联网项目建设相关岗位所需的基本概念和工程管理基础知识，能够根据客户需求编写物联网项目设计方案，能够进行物联网设备的选型和采购，能够完成物联网工程施工和调试，能够完成对物联网项目的功能测试，能够进行系统故障判断与维修，为将来从事物联网工程项目相关工作打下坚实的基础。课程学习后应达到“物联网应用工程师”资格证书的基本要求。物联网是一个综合的领域，所涉及的行业种类繁多，确定课程建设的方向尤为重要，基于物联网应用领域和学院基础的分析，我们选取了智能家居这个行业作为本课程的建设内容落脚点。课程以一个真实的智能家居系统项目入手，按照物联网项目的建设进度流程，依次引入物联网项目的立项，物联网设备或产品的采购，物联网设备的安装，物联网设备的调试，物联网系统的维护和管理等几个工作任务。

2.课程目标。总体目标面向物联网应用系统集成和调试工程师、物联网设备销售经理工程师、物联网设备安装工程师、物联网项目运营师、物联网高级监理师等工作岗位，针对“智能家居”物联网工程项目的项目设计、设备选型与采购、设备安装与调试、系统维护等典型工作任务，着力培养学生物联网工程项目相关岗位的职业能力，培养正确的工作态度，养成良好的职业习惯。课程目标分为知识目标、技能目标和素质培养目标。（1）知识目标。了解物联网工程项目的建设过程、熟悉物联网工程项目各个阶段的特点及任务，了解物联网工程项目产品选型与采购的相关知识，熟悉物联网工程项目的安装调试和运行维护方法，了解施工图的识读方法。（2）技能目标。①能够根据客户需求和现场勘测设计项目方案；②能够进行物联网设备的选型；③能够根据需求进行设备的采购；④能够根据相关的技术标准在工程现场对设备进行安装；⑤能够对设备进行调试，对一般故障进行现场排查与处理；⑥能够根据设计方案和验收标准对工程进行测试和验收；⑦能够根据工程图纸指导施工；⑧能够使用相关软硬件设备和工具对系统运行状态进行检测与维护；⑨对物联网系统的日常数据进行统计与汇总，并能根据数据判断物联网项目的运行状态。（3）素质养成目标。国家教育部在教高[2006]16号文件中指出，高职的培养目标规定为“为社会主义现代化建设培养千百万高素质技能型专门人才”，因此在注重培养职业技能的同时，还应该注重职业素质的培养。因此课程的素质目标确定为：良好的精神状态和乐观进取的工作生活态度，良好的职业道德素质、敬业精神、良好的团队协作精神和意识，永不满足的创新精神以及良好的自我身心调控能力等。

3.课程内容。课程在内容设计方面突出体现职业能力培养，紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容，从“任务与职业能力”分析出发，打破传统的知识传授方式，以“项目”为主线，构建工作情景。课程内容以南京信息职业技术学院新技术体验中心（别墅）智能家居项目案例构建了七个项目，分别是：项目一智能家居项目建设方案、项目二照明项目、项目三智慧家电项目、项目四智慧安防项目、项目五智慧监控项目、项目六智慧门禁系统和智能家居管理项目。课程内容的每一个项目又有具体要求，表1是项目二智慧照明项目的具体实施要求。表1教学活动的设计既有利于教师教学的实施，具有切实的指导作用，同时有利于学生培养各种职业能力。

4.课程的教学评价。由于是任务引领下的学习方式，在完成任务的过程中，学习相关知识和职业技能，所以考核必须结合课程的授课特点，变一次性考核为过程考核，即在学生的整个学习过程中考察学生。总评成绩由课堂表现、项目实操、项目报告和理论考试综合构成。具体考核内容和权重分配见下页表2。

以上各项独立评分，按比例记入课程总成绩，对考核结果及时进行统计分析。

5.课程建设的保障。①教材及教学方法。通过文献检索和调研，目前本课程没有现成的实例可以借鉴，需要根据市场调研、企业调研和参考相关资料编写教材。在教材编写过程中北京凌阳爱普科技有限公司和北京中讯威易科技有限公司的工程师给予了指导建议，并参与了部分内容的编写。本课程授课时要注意理论和实际有机结合，采取一体化教学方法，在智能家居实训室和智能家居体验中心的环境中让学生融入工作情景。同时还可以带学生体验物联网实训基地的煤矿人员定位系统及不停车系统，带领学生分析讨论。教师在授课时应注意调动学生的积极性，让学生自主学习，多采取分组布置任务、小组讨论、任务驱动等教学手段，教师的任务主要是归纳、总结，知识的系统讲解。②教师。教师需要通过自身的学习和培训提高专业知识水平，可通过与物联网企业的合作、实习提高教师的实践能力。由于课程的工程性较强，课程内由企业工程师现场讲解设备的安装和调试的相关知识。企业工程师授课学时数不少于课程总学时的50%，企业工程师授课时校内教师作为助理，从而保证课程效果。③智能家居综合实训基地。作为课程实施的有力保障，智能家居综合实训基地分为智能家居实训室和智能家居体验中心两部分。智能家居实训室拥有9套物联网工程实训平台，采用结构化实训架作为实训项目的“柔性工位”，实验所用产品均接近实际应用系统，能够组建具有行业特色的物联网工程实训项目，确保学生可利用智能家居实训室设备搭建真实物联网项目。智能家居展示体验中心是一套两居室的样板房，完全按照实际的家居环境设计，智能家居体验中心将当前热门和最有市场潜力的智能家居产品方案引进实训基地，为高校师生接触和研究当前先进技术搭建桥梁，让学生了解所学习的专业知识在实际工程项目中的应用。

五、总结

提出了基于职业能力培养的物联网项目综合实务课程标准开发方案。该方案有利于提高学生的职业技能和职业素质。由于物联网专业开设时间不长，在课程建设方面还有很多问题，如师资问题、教材问题等还需进一步的深入研究。

参考文献：

[1]杨喜林.浅谈高职院校物联网专业校企合作模式课程建设[J].中国电子商务，2012，（7）.

[2]肖俊华，尹高飞.国家骨干高职院校专业核心课程标准建设探索[J].北京劳动保障职业学院学报，2012，（12）.

[3]王雨华.关于高等职业教育课程标准建设的思考[J].辽宁高职学报，2011，（13）.

[4]赵白云.基于能力与素质培养一体化的高职数学课程教学改革[J].职业技术教育，2011，（32）.

[5]柯强.物联网专业课程建设探讨[J].物联网技术，2012，（2）.

[6]谢昌荣，李菊英.高职物联网专业学生职业核心能力培养研究[J].物联网技术，2013，（9）.

篇(2)

【关键词】物联网　物联网应用技术　专业建设　课程体系

【中图分类号】G642　【文献标识码】A　【文章编号】1674－4810（2013）01－0012－03

一　前言

自2010年7月教育部首次批准多所高校（院系）建设物联网技术专业以来，教育部及相关部门一直高度关注物联网及相关专业建设。全国高校物联网及相关专业教学指导小组组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、应用实践和人才培养等方面进行了一系列的探索，国内高校也根据自身的情况对物联网相关专业的课程体系进行了探索。但物联网目前属于新兴产业，各高校都是刚刚开始设立物联网相关专业，没有成熟的经验可以借鉴。福建信息职业技术学院（以下简称“我院”）成为首批获批物联网应用技术专业的高职院校之一。虽然专业设立起来了，但事实上，对于我院来说，如何建立科学的物联网专业人才培养体系、如何把控物联网人才的培养方向、物联网专业的核心课程如何设计等问题却成为困扰我们的难点。笔者近年来致力于物联网应用技术专业建设，分析物联网应用技术专业的知识体系及核心知识领域，力求归纳物联网应用技术专业建设的专业共性，并结合我院特色，构建了以“三线并重”为核心的物联网应用技术专业课程体系，希望能通过我们的实践，给其他院校一些启发和借鉴，共同推动物联网应用技术专业及课程体系建设的健康发展。

二　物联网应用技术专业设置的必要性和可行性

物联网被公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮，开发应用前景巨大。业内专家认为物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、无线传感器网络（WSN）、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

《福建省建设海峡西岸经济区纲要（修编）》指出：海西建设的目标之一是“利用现代网络技术，加快宽带通信网、数字电视网和下一代互联网建设，推进‘三网融合’，建设宽带接入网和业务支撑网，统筹3G移动网络建设，积极发展物联网。”

福建的物联网产品在全国城市网络、网格管理、智能监控、食品追溯、水质监测等系统应用较为广泛；与此同时，在电子回执、2.4G射频识别、自助终端、物联网操作系统级中间件平台、智能家居系统等领域的技术研发位居国内领先水平。依托厦门大学、集美大学、福建信息职业技术学院，已经成立了3个RFID应用研究中心，并将技术研发与市场运用紧密地结合在一起。200多亿的销售额使这一产业成为福建新兴产业中的老大，而备受各方的重视。

物联网用途广泛，主要涉及十大重点领域，包括智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事。未来十年物联网重点应用领域投资可达到4万亿，产出8万亿，形成就业岗位2500万个。产业发展，人才先行，物联网人才需求将急剧增加，需要高校开设并发展物联网相关专业。

作为首批开设物联网应用技术专业的院校之一，我院在近两年的时间里，在专业建设、人才培养方案制定以及课程体系建设方面做了很多工作，为办好“物联网应用技术”新专业打下了良好基础。我们认为新专业将以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指南，以智能化的物联网系统为载体，围绕“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个主要方向，紧密结合社会发展与经济建设的重大需求与发展战略，整合我校及校内外合作团队的优势资源，建立符合我院特色的“物联网应用技术”专业，为实现福建省政府颁布的《福建省加快物联网发展行动方案（2010～2012年）》目标，为促进信息产业的发展做出贡献。

三　物联网的技术体系

1．感知层

感知层是物联网的“皮肤和五官”，主要功能是识别物体、采集信息。感知层通过传感器、条码识别、射频识别、无线定位等手段感知与采集物理世界中发生的物理事件和数据，这些数据包括各类物理量、标识、音频、视频数据等；

2．网络层

网络层类似于人体结构中的神经系统，主要承担着把采集和感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，实现更加广泛的互联功能。它主要是建立在现有的通讯网（包括有线和无线通信网）、广播电视网和互联网基础上。物联网感知层通过各种接入设备与上述网络相连，它解决的是感知层所获得的数据在一定范围内，尤其是远距离的传输问题。

3．应用层

应用层位于感知识别和网络传输层之上，是物联网智慧的源泉。人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称，如智能电网、智能交通、智能家居等，其中的智能就来自这一层。应用层解决数据如何存储（数据库与海量存储技术）、如何检索（搜索引擎）、如何使用、如何不被滥用（数据安全与隐私保护）以及设备的智能控制等问题。

应用层是物联网发展的目的，通过公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台等物联网应用技术，实现跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能，从而支持物联网技术在工业、农业、环保、医疗等行业领域的应用。

物联网各层次间既相对独立又紧密联系。公共技术与物联网技术架构的感知层、网络层和应用层都有关系，其包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量管理等，不属于物联网技术的某个特定层面。为了实现整体系统的优化功能服务于某一具体应用，各层间资源需要协同分配与共享。以应用需求为导向的系统设计可以是千差万别的，也不一定所有层次的技术都需要采用；即使在同一个层次上，对可供选择的技术方案也可以进行按需配置。

四　物联网应用技术专业知识体系

专业知识体系就是把一个专业领域内的专业知识组织成专业干线清晰、知识点层次分明、结构衔接完整的一个知识框架。在分析物联网技术体系的基础上构建物联网应用技术专业的知识体系，物联网应用技术知识结构中的专业知识部分应能体现物联网整体框架及其关键技术。因此，物联网应用技术专业知识体系应包括感知层、网络层、应用层的知识和系统整体架构与优化的知识。对应的核心知识领域为：对应于感知层为射频识别（RFID）技术、传感器技术与无线传感器网络技术等；对应于网络层为通信与网络技术、网络设备配置与管理等；对应于应用层为数据存储与处理技术、应用系统开发和云计算等；对应于物联网整体的框架为信息管理技术、物联网工程布线技术等。

根据上述分析，物联网应用技术专业的知识体系要能实现这样的培养目标：培养造就具有物联网技术基础理论、计算机网络技术、应用系统开发技术等相关专业知识；主要面向物联网工程建设、物联网应用软件开发、物联网产品制造以及物联网技术应用等方面企事业单位，在生产、服务及管理第一线能从事物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护等岗位的工作；并在创新和创业意识、团队合作与人际沟通以及资料查询与组织能力等方面有良好的素养，能适应国家战略性新兴产业建设需要，具有职业生涯发展基础，德、智、体、美全面发展的高技能应用型人才。

五　物联网应用技术专业课程体系建设基本思路

本专业课程体系建设充分吸收世界先进的CDIO工程教育理念，以物联网工程项目的规划、设计、实施和管理维护生命周期为载体，建立“做中学”的教育模式，研究开发符合本地区特色的物联网应用技术专业课程体系，培养学生具有较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力，并能系统地掌握物联网应用技术。

第一，校企深度合作，面向市场需求，培养学生具备“智能家居、智能交通、产品追溯”三个应用领域的基本应用能力。按照学生职业岗位的能力，从初学到熟练的成长过程，以培养职业岗位技能为目标，基于工作过程进行物联网应用技术专业课程体系的建设。

第二，通过充分的社会调研，联合企业，聘请专家，找出上述三个领域中所有的代表性工作任务，选择完整的、对职业成长起关键作用的、有较大开放性和代表性的工作任务，从中提炼出典型的工作任务，再对所需的职业能力进行教学分析，研究提炼出适应“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”三个典型工作岗位的课程体系。

第三，通过“校企合作，工学结合”办学模式，进一步了解当前物联网企业的人才需求规格，培养满足企业实际需求的高技能人才，基于“以职业能力为目标、以项目为导向”的人才培养模式；“以服务为宗旨，以就业为导向”的指导思想，建设“教、学、做”三位一体的课程体系。

通过对上述“三个应用领域”、“三个典型工作岗位”及“三位一体的教学模式”的深入研究，结合本地区企业发展方向及学院实际情况，研究建设“三线并重”的物联网应用技术专业课程体系。

物联网应用技术专业课程的设置需要综合考虑相关交叉学科的特点，应尽可能多地覆盖本专业的知识体系，将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑，打破学科体系的约束，遵循职业教育的特点，根据工作过程和知识结构将上述专业课程分成公共基础课程、职业平台课程、职业能力课程、实验实训课程、能力拓展课程五部分。详细课程分类见附表。

七　结束语

物联网应用技术专业是以应用为驱动的专业，专业人才的培养根据专业共性知识和福建省物联网领域的区域特色，发挥我院在计算机网络技术等学科的传统优势，使学生有兴趣、有目的、有实践地学习专业领域的知识，逐步地、系统地增长应用实践能力和创新能力。在课程设置中，把行业应用特色纳入个性化课程或专业课中，形成理论型和实践型两套既有共性又有个性的课程体系。该课程体系坚持以“物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护”为主导，夯实基础教学，为学生的未来发展创造条件，以方向选修课为平台，拓宽学生的知识和认知视野，妥善化解突出特色和拓宽视野间的矛盾。

参考文献

［1］桂小林.物联网技术专业课程体系探索［J］.计算机教育，2010（16）：1～3

［2］揭秘北京邮电大学物联网工程专业课程体系［EB/OL］.　http：//：8080/zgwlcyw/mainnews/szyw_zw.jsp？NewsID=107705&Classid=23

［3］朱金秀、韩光洁、、吴迪.物联网工程专业课程体系的研究与探索［J］.中国电力教育，2012（16）

［4］崔艳荣、陈勇.物联网工程专业课程体系设置探究［J］.长江大学学报（自然科学版），2010（2）

篇(3)

关键词：课程模式； 工学结合； 综合职业能力

1 引 言：

随着电子科技的高速发展，由单片机技术、传感技术等相互融合渗透形成的控制技术广泛应用于生活生产的各个领域，电子产品设备日趋微型化、多功能化和智能化。为适应社会发展对人才需求的变化，紧跟科技发展态势，适度超前，根据职业岗位及中职学生认知发展需求，打破原有的学科体系，以工作过程系统化为导向，通过以单片机应用技术为核心，融合传感技术、机械技术等多种知识的《智能控制装置安装与调试》精品课程，其实践性很强并具有鲜明的时代标志。课程建设的目标是以基于工作过程的实际项目为载体，构建工学结合、理实一体的职业学习情境，采用任务驱动的“大项目、能力递进式”教学模式，培养学生实践综合应用能力和创新能力，全面提升学生的职业素质，为将来从事智能控制装置的安装检测维护、电子产品设计开发等工作奠定基础。

2单片机课程教学改革的原因

在单片机课程教学中，按照工作过程展开，采用理实一体项目教学法，通过“小项目”制作实现对知识和技能的掌握。课程内容、教学模式以及评价的方式都相应得到了改造，相比以往的“先理论后实操，在课程结束前制作一个小项目，以理论和实操的综合成绩来评价学生”的方式已经有了很大的改进，的确提高了学生的学习兴趣和积极性，为学生更快适应工作岗位提供了基础，但仍有不足。

首先，在课程设置上仍然分为单片机、传感器技术等课程。课程安排上就会考虑应该先讲传感器技术的课程，还是单片机的课程，学生在完成其中一门课程的学习后，能否自行将两门课程的内容融会贯通并应用于实际。另外，传感器技术课程的内容很广，是针对某些传感器讲还是要面面俱到，讲到什么程度，讲完以后学生是否会使用相关的传感器应用于实际电路等等。这让我们重新考虑是否要完全打破原来的学科体系，重新安排教学内容，优化课程结构，以达到更好的教学效果。

其次，单片机课程的教学采用的是理实一体化的项目教学，通过“小项目”制作实现知识和技能的掌握。每个“小项目”都有其独立性，学完一部分的理论知识，再完成一个“小项目”的制作，在微观上来看，的确体现了在“做中学，学中做”的教学理念，形成了工作过程系统化的概念，但在实际的工作岗位及生产活动中，往往并不是只完成一个流水灯或时钟电路的制作就能说是完成一个产品的。它需要融合流水灯、时钟或传感器等“小项目”的内容，再配合相关的安装与调试的实操技能等，才能称作为完成一个项目的开发或产品的制作。因此，在之前的以“小项目”的工作过程来开展的理实一体化项目课程的教学模式，并未能让学生真真实实地体验到要完成一个实际项目所需要的工作过程，也无法让学生对工作形成整体的认识，这对培养学生的工作能力，获得工作的经验，更快地适应工作岗位并形成一定的职业能力还是有所欠缺的。

在课程内容的设置上，考虑得较多的是通过几个“小项目”来完成课程的学习。要知道单片机技术的发展日新月异，它已不再是一门普通的专业课，而是发展成了一门职业技术，在完成某些项目的过程中，已经融入了传感器技术或机械控制的内容。该课程要改革发展，应该融入相关的知识，并考虑知识和技能的整体性、关联性、发展性来设置课程内容，选好项目载体，了解未来高新技术的发展方向，如智能家居等，让学生既学到知识和技能，也能对未来单片机技术的发展有个参考的方向。

教学的评价主要以项目考核的形式进行，考核得多的是学生完成某个“小项目”所学到的理论知识和实操水平，很少对学生平时上课的表现、作业、出勤以及小组协作能力等情况的考核。学生的能力的多方面的，单一的考核学生的理论知识和实操水平是不足够的，还要重视上重视小组合作的学习和讨论，以利于人际智能的培养。在教学环节上也要重视反思的环节，培养学生的内省智能。同时，力争使课堂教学丰富多彩，课堂互动形式多样，使学生的主体地位更加明显。

3模块化项目课程模式改革的思路

3.1 打破学科体系，立项精品课程

该课程的改革首先要打破学科体系，把单片机技术、传感器技术和机械技术等知识进行融合，在原有《单片机原理及其应用》课程的基础上开发出一门电子技术应用专业核心课程《智能控制装置安装与调试》。为进一步促进该课程的改革及获得更大的支持，该课程已申请为广州市精品课程且已立项。

3.2 改革课程模式

《智能控制装置安装与调试》课程要根据职业成长规律，以职业岗位需求为依据，以职业能力培养为目标，遵循现代中职学生成长规律，充分体现“强化基础、突出应用、着眼发展”的特点，以工作过程系统化为导向构建课程结构，设计“工学结合”模块化项目课程，采用“大项目、能力递进式”的教学模式，集“趣味性、综合性、实用性”于一体。而所谓“大项目”，即整个教学都围绕一个完整的大项目来展开。以往采用的项目教学，大多设置了许多项目，将各个知识点分配到好几个项目中去，较缺乏总体规划设计，各项目间较为单一独立、欠连贯性。而“大项目”整个教学都围绕一个完整的大项目进行，这个完整的项目又由若干个小任务模块组成。合理安排知识点和技能点，将其巧妙地分配隐含在各个任务中，力求一个任务解决几个重点和难点问题。学生围绕“大项目”的各工作任务，教学过程中以学生动手为主，强调基本知识与技能的培养，鼓励大胆实践，让学生清楚知道“学什么”、“做什么”、“怎样做”，教师有的放矢地引导，“边教，边学，边做”交叉进行，最终完成项目作品。

3.3选取合适的项目载体承载课程的内容

在课程内容的设置上，我们通过实证调查分析、分析职业岗位、建构课程方案，突出实用性，注重实践性和可拓展性。按“分类定制、分层渐进、分段实施”的方式组织教学，设计了初、中、高三个模块，并根据实际情况选择具体的学习载体，如初级模块选用投篮游戏机，中级模块选用智能小车和智能机械手，高级模块选用智能家居。将三个阶段设置为：

（1）初级部分为“初学入门”阶段：注重趣味性，激活学生学习兴趣和潜能。将课程的学习设计为制作一个载体模型（如投篮游戏机等），载体模型的制作过程也即学习该课程的过程，课程的学习内容包括了硬件电路、编程语言、传感器、电路的安装与调试等的学习。主要解决的是能让学生读懂硬件电路，学会编程语言，基本了解电子产品的开发过程，并制作完成一个实际的载体模型。实现从模型学习，到实际项目的过渡，使学习过程贴近工作过程，使学生基本具备制作硬件电路、项目编程和系统调试的能力。另外，还可根据学生各自的学习能力，自主选择其它项目进行学习，以突出自我个性和在某方面的专长，具有一定的基本岗位工作能力。

（2）中级部分为“实战应用”阶段：注重实践性，培养学生工作过程的实践能力。使用较易制作出成品的实例如智能小车等作为项目载体，让学生先观察原有“智能小车“的功能，并将其功能列举出来。参照功能，并在老师的引导下查阅资料，画出电路图，制作硬件电路，按照功能编写程序进行安装与调试，并最终要完成一个作品。提高学生按照任务书编写程序的能力，跟实际项目开发过程一致，重点培养学生灵活运用所学知识的综合应用能力，使学生具备一定的职业能力。

（3）高级部分为“拓展提高”阶段：注重创新性，启迪学生思维，培养学生创新能力，为以后单片机技术的发展提供一个参考的方向。重点培养学生有所创新的自学能力，形成综合职业能力，为学生职业生涯发展奠定基础。

3.4 运用有效的教学手段开展项目教学

（1）化抽象为具体，实物展示（如投篮游戏机）。不仅运用多媒体进行教学，还采用微课的形式，利用网络及视频开展教学。

（2）在教学过程中设计有趣的教学活动，锻炼学生的总结、归纳及表述能力，并且引导创意设计，让学生的综合素质得到提到。

最后，在教学评价方面，应该采用过程性评价和结果性评价相结合的方式，综合评定学生的综合素质。实训室的建设应积极走访企业，参照企业的工作岗位，创造性地在原有实训室的基础上进行改造。

4课程模式改革的创新之处

通过以上的教学改革措施与实践，以单片机应用技术为核心，融合检测传感技术、机械技术等多种知识，优化整合为“工学结合”模块化项目课程，以工作过程系统化为导向，递进重构了课程的知识和技能体系。让学生在“做中学，学中做”，既强调基础，重视应用，又力求体现新知识、新技术和新工艺，紧密贴近生活生产实际，让学生掌握了知识与技能并学会做人。

4.1 注重课程的职业性、实践性和应用性

高新技术融合，职业技能由“简单”变得更为“复合”，根据企业发展和职业岗位实际工作所需的知识、能力和素质要求，遵循学生的的职业成长规律，以“必需、够用、适度”原则，突出实用性，注重工程实践和培养创新意识，加强学生动手实践训练。

4.2 注重课程的整体性、关联性和融合性

选择“工学结合”模块化项目课程模式，根据职业岗位及中职学生认知发展需求，打破学科体系，以单片机技术课程为核心，融合传感技术、机械技术等多门课程知识，优化整合为项目课程，以工作过程系统化为导向，递进重构课程的知识和技能体系，它重在应用的同时，既强调基础，又力求体现新知识、新技术和新工艺，紧密贴近生活生产实际，突出综合职业素质培养。

篇(4)

一、课程教学现状与存在问题

目前传感器的课程内容设置主要有三种:一按工作原理分类讲授，在重点木科高校按照工作原理的讲解居多，这种内容设置系统性好，但传感器种类众多，工作机理复杂，常常涉及物理、机械、电子、材料、化工、环境、地质、核技术等方面知识的交又，对学生相关基础知识的掌握程度要求甚高，不适用于学生基础较薄弱以实践能力培养为主的应用性高等院校。二按被测对，这种分类便于学生理论联系实际，但内容庞杂，知识点系统化存在难度，同一测量参数涉及多类传感器，从课程角度很难一一涉猎。且信息技术发展迅速，内容容易缺乏时效性，对于新型传感器的应用十分考验学生融会贯通、举一反三的能力。三按项目应用，项目应用教学注重学生动手能力的培养，很多教学研究论文都有提及，主要应用于高职高专、应用型木科院校。由以课木理论知识为中心转变为以工程项目为中心，由以课堂教学为中心转变为以实训操作为中心，可以极大提高学生学习兴趣与主观能动性，但容易出现项目实用价值不高、缺乏典型性以及仟务分工与项目实施存在困难等问题。

二、教学改革方式的探索

1.根据物联网专业培养目标整合教学内容

物联网涉及传感、通信与信息处理三个层次，学科交又性强，应用创新是物联网技术的发展核心，传统的传感器课程内容设置不能满足技术创新应用的人才培养目标。从应用出发，将内容模块化。在物联网技术应用中，数据的真实可靠有效是关键，担当数据采集功能的传感器在整个系统的构建中要求学生具备根据系统需求选择传感器的能力，及其对所选传感器应用于实践的能力。

以物联网的典型应用智能家居为构建目标为例，确立数据采集对象，如温度、光照、人体监测、气体等，以其中的气体监测对象为例，不同应用场景需求不一样，传感器的选型也有极大区别，需对气体传感器的分类与工作原理及其主要特性参数有所了解。例如，在厨房，可燃气体的监测，选用前需弄清可燃气体主要成分和安全浓度;若在客厅，空气质量的监测，考虑门窗常开状态，其测量范围与特性参数与卧室门窗常闭的环境亦有所不同。

课堂教学由实际应用案例引出典型传感器，进而解析其选型原因、工作原理、特性参数与使用注意事项。以点带面，内容在于精而不在于多。对于应用型木科院校的物联网工程专业学生来说，理论基础不够扎实，动手能力强，这种教学内容设计便于学生案例重建，提升学习兴趣，主观上愿意深人了解传感器的相关特性及应用，进而举一反三，融会贯通。

2.加强课堂教学形式的组织与教学过程的设计，提升课堂教学效果

课堂教学从案例出发，案例实物演不或者成熟案例视频演不，学生总结案例作品功能，教师从型号、主要参数、工作特性、工作原理、优缺点、使用注意事项等方面着手剖析案例所用传感器，并找出同类传感器，组织学生进行讨论，叙述其是否可替换及其缘由。最后由教师总结该类传感器工作原理、工作特J吐及其选型注意事项等。学生可提前准备相关传感器的资料以备课堂讨论需要，从实际应用出发，模拟案例设计中的方案讨论环节让学生参人设计，提升课堂教学效果。

3.多元化考核，促进学生传感器应用能力的提升

考核分为实践考核和理论考核两大模块。其中理论考核分为平时课前复习提问和期末理论试题考核，平时课前复习提问主要考核学生对上节课重要理论知识的掌握程度;期末理论试题考核以书面形式考查学生对传感器工作原理、基木特性等重要理论知识的掌握程度。实践考核分实验考核和课程设计两部分，实验部分主要针对某一类传感器的应用，例如，霍尔传感器的工作特性测试、霍尔测速等;课程设计要求学生根据指定选题从课题前期资料调研、方案设计、可行性分析、到系统构建、系统调试与测试完成一个传感器应用的系统设计与实现。

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摘 要： “互联网+”时代的到来，对大学生思维能力的培养提出了更高要求。以市场需求为导向，探索教育模式改革，结合社会实践培养学生的计算思维能力，让学生得到多层次、多维度体验，使其学习热情和创新意识得以激发、计算思维能力不断增强。

关键词： 市场导向； 社会实践； 培养； 计算思维

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：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

国务院总理在2016年国务院政府工作报告中谈到“十三五”时期主要目标任务和重大举措时指出：强化创新引领作用，为发展注入强大动力，促进大数据、云计算、物联网广泛应用。我国已进入“互联网+”时代，大数据、云计算、物联网的广泛应用，对我们大学教育，尤其是对学生思维能力的培养，提出了更高、更紧迫要求。因此，我们必须改革教学模式，走出校门，融入社会，拓宽思路。对学生计算思维能力的培养，还要不断地了解市场，分析市场，适应市场，服务市场。在教师的指导下，充分发挥学生的主观能动性，为我国社会经济发展注入新动力。

1 开展多模式教学

1.1 课堂教学

计算思维的重要概念或基本原理，在教学上涉及：0和1的思维，语义符号化；思维方式和逻辑运算；二进制与算数运算；编码与符号运算等理论课程。这些课程需遵循教学大纲，组织好课堂教学，使学生能熟练掌握和运用计算系统的基本思维，掌握数字信息和非数字信息均可用0和1表示而进行计算，即任何能表示成信息的事物，都能被计算机处理。这就对层次化构造的硬件系统，就构成了计算及其自动化的基本思维之一。

1.2 研讨式教学

研讨式教学是以解决问题为核心内容的教学方式，由教师创设问题情境，师生共同查找资料，研究、讨论、实践、探索，提出解决问题的办法，使学生从中掌握知识，提高技能。

例如，递归及其算法是学生难以理解和掌握的章节，但又是能反映计算科学领域中非常重要的计算思维模式。递归算法既是抽象表达的一种手段，也是问题求解的重要方法。教学中，我们可以采取以下步骤：教师精心设计课题主题引导学生准备分组研讨学生代表专题讲授课堂讨论教师答疑、点评、小结。教师可首先拿出德罗斯特效应图，直观、生动、有趣的向学生介绍递归视觉，然后再逐步引出递归的最重要能力――“用有限的语句来定义对象的无限集合”。然后再提出“何谓递归思维？”“递归如何构造？”等研讨课题；让学生提前查阅资料，做好准备；两天后以小组（5～6人）为单位进行讨论、交流；每组选一个代表进行专题发言；教师引导学生专题讨论；最后由教师进行系统归纳、点评，并详细介绍递归关系、递归序列、递归过程、递归算法、递归方法和递归程序等相关概念，使学生真正掌握递归方法的典型特征，逐步学会自身调用自身，高阶调用低阶，实现其定义和求解。

1.3 体验式教学

体验式教学是通过实践来认识周围事物，通过亲身经历去感知、理解、感悟、验证教学内容的一种教学模式[1]。凡是以活动开始的，先行后知的，都可以算是“体验式教学”[2]。

体验式教学相对于传统的讲授式教学更具有趣味性、创造性、掌握知识更牢固等特点。研究表明，人通过阅读获得的知识仅能记住10%，对于听到的知识能够记住20%，而对于经历过的事情能够记住80%。在体验式教学环境下，学生获得的知识是亲身体验和感受的结果，从而会留下深刻印象甚至牢记终生[3]。

例如，对3D建模设计、平面设计、网页设计等学生兴趣较浓的课程，教师可根据不同需要进行案例教学、分析、讨论等教学设计。给学生足够的时间和机会，让他们反复参与到专业实践技能训练环境中，通过理论―实践―领悟―总结―指导―感悟―再实践―提升的反复体验过程，提高学生的自主意识和进取精神，增强学生的思维能力。

2 深入实践中培养

计算思维是一种理性思维、科学思维，也是人人都应具备的一种重要思维。科学思维是一切科学研究和技术发展的创新灵魂。科学思维包括推理思维，实证思维和计算思维。计算思维可改变大学计算机教育沿袭几十年的教学模式，是大学计算教育振兴的途径[4]。计算思维能力培养应顺应社会、市场的动态需求进行多渠道、全方位、多维度培养。先重点强化数据结构、操作系统、计算机网络、计算机组成原理及C语言程序设计等基础和专业课程教学，使学生具备扎实的基本功，再进一步拓宽教学渠道。加强校企合作，建立创业实训基地，采取产学研合作等形式，有利于培养学生的思维能力。使基础理论、社会实践、技术创新在功能与资源优势上协同与集约，符合社会生产发展和技术创新规律，增强学生自主创新能力，培养高素质社会应用型人才。

2.1 在医疗中体验

大数据时代最大的转变就是放弃对因果关系的渴求而关注相关关系。如我国唐代孙思邈撰写的综合性临床医著《千金要方》，记载了总计233卷，5300首方论。中医认为，很多疾病的症状、诊断及用药之间存在着关联性。筛选整理《千金要方》中的方剂，构建包含药物、方名、主治组成等字段的方剂数据库，分别作药物频数分析、用药关联规则挖掘等研究，将会对我国中医宝库的研究做出重要贡献。又如中医治疗小儿肺炎疗效肯定，但文献报道的处方数以万计，如果将这些大数据按照方剂的配伍规律、药物的君臣佐使、疾病的阴阳表里、寒热虚实等字段构建数据库，进行关联规则挖掘，找出其内在规律，对小儿肺炎实施精准治疗，将取得更好的疗效。

2.2 在商业中体验

在市场营销中，客户的需求，客户的维护，产品生命周期分析，销售趋势预测，以及有针对性的产品促销活动等，可运用回归分析方法，研究变量或属性间的依赖关系，数据序列的趋势特征、数据序列的预测和数据间的相关关系等。用聚类分析，研究客户群体分类、客户背景分析、客户购买趋势预测、市场细分等。在客户关系管理中，通过对客户数据库大量数据进行挖掘，寻求特异性，发现影响市场营销效果的关键因素，为产品定位、定价与定制客户群，客户寻求、细分与保持，市场营销与推销，营销风险评估和诈骗预测等决策支持提供参考依据。

2.3 在管理中体验

在企业危机管理及其预警中，运用偏差分析探测数据现状、历史记录或标准之间的显著变化和偏离。如：

进度偏差（SV）=已完成工作的实际时间-计划完成工作的计划时间

成本偏差（CV）=已完成工作的预算费用（BCWP）-已完成工作的实际费用（ACWP）

当观测结果与期望值出现偏离，即需引起企业管理者高度重视，分析原因，找出差距，迅速地做出相应处理。

2.4 在生产中体验

上世纪末在全球刚刚兴起的“物联网”，就是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。“物联网”是计算思维的一种飞跃，它颠覆了传统的思维模式，将所有物体与芯片、宽带整合为统一的基础设施。如果将这些设施喻为一块新的地球工地，那么人类社会的生产、生活乃至整个世界的运转都在它上面进行。我国目前的绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试。

从“智慧地球”到“感知中国”，“物联网”成为全球瞩目的关键词。在现代农业中，应用物联网可以实时地收集温度、湿度、风力、大气、降雨量。精准地获取土壤水分、压实程度、电导率、pH值、氮素等土壤信息。从而进行科学预测，帮助农民抗灾、减灾，科学种植，提高农业综合效益，实现农业生产的标准化、数字化、网络化。随着智能农业、精准农业的发展。通信网络、智能感知芯片、移动嵌入式系统等技术在农业中的应用逐步成为研究的热点[5]。

3 多层次体验

在学生计算思维能力培养过程中，需根据不同专业学科门类、不同院校类型、不同教育层次以及不同教学要求来分层级体验。同时，还需根据不同类别部门或企业、机关、工厂、医院、学校等行业的应用需求进行不同层级或不同类别体验。中国科技企业孵化器的发展已形成自己的特色并开始呈现多种形态。孵化器正朝着形式多样化、功能专业化、投资主体多元化和组织网络化方向发展。近些年来，大学科技园内科技企业孵化器，吸引了数以万计大学生和科技人员创业，为鼓励大学生和海外科技人员创业发挥了重要的引导作用，为培养不同层次、不同专业大学生的计算思维和创业精神提供了重要平台。

不同人群所需要的体验层次也不一样。而各类体验之间是相互交错的。通过多种体验的交叉、集合、渗透，激发学生兴趣，引发学生思维、联想及创造灵感，开发更多新产品，以满足经济社会市场发展的多元化需求。

4 结束语

计算思维的根本目的是解决问题，即问题求解、系统设计以及人类行为理解。从计算机应用的角度来说，解决问题就是计算机的应用问题[6]。“互联网+”和“+互联网”时代为我们创造了无限商机。我们必须充分认识、理解大学生计算思维能力培养的核心价值，掌握计算思维能力培养要素和方法，不断创新教育教学方法，采取多模式、多渠道教学，以社会及市场需求为导向，开展多层次、多维度体验，不断激发学生的学习热情和创新意识，为适应市场、满足市场需求，不断提高学生的计算思维能力。

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计算机专业主干课程教学改革探讨[J].高等教育研究，2014.1：30-32

[5] 文黎明，龙亚兰.物联网在农业上的应用[J].现代农业科技，

2010.15：54-56

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【关键词】 泛在网络；虚拟项目；实践社区；远程实验；知识管理；复合型人才培养

【中图分类号】 G432 【文献标识码】 A 【文章编号】 1009—458x（2013）09—0072—06

随着国民经济与科学技术的发展，社会对高校毕业生综合素质的要求不断提升，如何加大对复合型创新人才的培养力度，已经成为我国高校亟待解决的现实问题。近年来，国内高校根据自身特点，在人才培养与教学模式等环节进行了积极的改革尝试，在校园信息化建设方面的投入也不断加大。但总体来说，在复合型创新人才培养方面，还存在着以下不足：首先，国内多数高校采用的仍然是基于学科专业“条块分割”的人才培养模式，学生缺乏跨学科、跨专业的知识融合与实践训练；其次，高校的实践教学环节相对薄弱，尤其是应用型专业，实验环境和技术方法与业界实际情况脱节现象严重；第三，很多高校近年来构建的软、硬件学习资源与各类教学辅助平台仍然难以满足学生“个性化”主动学习的需要[1]。

为了加强高校多学科（专业）交叉复合型创新人才的培养，本文引入虚拟项目理念，利用虚拟项目的多组织、动态合作、消除时空障碍等特性，对以培养“复合型、创新型”人才为目标的学习模式进行研究。在结合虚拟项目、虚拟企业与虚拟技术改进教学方面，学者们已经进行了一定的实践：马轶男引入了虚拟项目与虚拟工程的概念，同时将项目教学法贯穿到建筑类专业的人才培养过程中[2]；张志刚等采用虚拟软件工厂模式，将企业软件生产过程与程序设计项目教学模式相结合[3]；王基生等则对在教学中使用虚拟实践平台进行了探讨，进一步丰富了教学技术手段[4]。然而，目前教育界的尝试大都围绕个别专业或某门课程开展，很少涉及学科专业交叉，更没有上升到学校层面，支撑“虚拟项目”运作的信息平台建设也严重滞后，使得虚拟项目模式在复合型创新人才培养方面的优势难以充分发挥。

本文针对我国高校复合型创新人才培养中普遍存在的问题，在泛在网络技术快速发展的大环境下，遵循“学科交叉、多方参与”原则，引入具有良好合作关系的科研院所、相关企事业单位与相关社会团体等校外机构，面向在校师生、毕业校友与校外导师，给出了一种适用于泛在网络环境下以虚拟项目为驱动的开放式团队协作学习模式。本文同时还提出了一种基于泛在网络与知识管理相关技术、具有强大的终端控制与知识处理能力的信息平台，为虚拟项目团队协作学习提供技术支撑。

一、泛在网络下的高校虚拟

项目团队协作学习模式

虚拟项目是项目的一种新的组织形式，是基于人才、技术、设备等资源的网络组织结构[5]。虚拟项目模式适用于高校内部不同学科专业之间、高校与校外相关合作单位之间的交流与协作，例如针对 “物联网技术推广”等热点问题，高校的建筑工程学院可以与计算机学院、自动化学院以及校外物联网技术企业合作，设计“智能家居系统”、“智慧校园信息平台”等项目。除了面向理工科的科研项目外，虚拟项目同样可以涵盖人文、社科与经管等学科，还可以包括教研项目、学工项目等。虚拟项目需要一个团队来实施，虚拟项目团队是指一群跨越空间、时间和组织边界的人通过先进的通讯和信息技术，为了实现共同的目标而在有限的时间范围内协同工作的团队[5]。高校虚拟项目团队组织是一种动态联盟形式，包括一定数量的项目管理者和团队成员。高校在校学生依托虚拟项目，采用与行业当前发展情况接轨的技术与方法，以团队协作方式进行有目的学习，对增加复合型经验知识储备、培养创新应用能力是非常有益的。

近年来，随着物联网技术、无线宽带等通信技术的发展，以及智能终端与3G网络不断普及，泛在网络（ubiquitous network）环境日益成熟。泛在网络，也就是人置身于无所不在的网络之中，实现人在任何时间、地点，使用任何网络与任何人与物的信息交换[6]。在泛在网络技术支持下，虚拟项目团队协作更加便利。在上述基础上，本文给出了一种泛在网络环境下的高校虚拟项目团队协作学习模式，如图1所示。

高校虚拟项目团队协作学习模式，在推动复合型创新人才培养方面，具有以下优势：

首先，在虚拟项目设计上，突出了“多学科专业交叉”与“创新性”，学生通过参与此类项目，不仅可以增加其它相关专业的知识储备，而且可以提高应用能力与创新能力；其次，在虚拟项目合作单位方面，依托泛在网络技术，最大限度地拓展了合作单位选择范围，与高校有合作关系的国内外其它科研院所、企业、行业团体等都可以纳入进来，使得学生的学习空间彻底摆脱了高校内部固有资源的局限，可以在授权范围内充分利用合作单位的资源，开阔眼界；第三，在虚拟项目团队成员选择上，借助泛在网络技术，可以把项目团队成员从高校在校师生，扩展到包括外校师生、毕业校友、企业与社会团体中的工作人员等，通过协作学习，博采众长，可以接触到大量的新知识、新方法；第四，在虚拟项目团队成员协作学习方式上，基于泛在网络相关技术，团队成员可以随时随地利用智能终端参与协作交流与学习，还可以通过RFID、M2M与传感网络等技术传输数据，并且对异地可编程硬件设备进行授权范围内的远程操控；最后，在信息平台建设方面，强化了知识库建设，使学习平台具备了较强的知识管理能力。

图1 高校虚拟项目团队协作学习模式

这种虚拟项目团队协作学习模式，对开拓学生视野，了解行业发展动态与需求，增加学生跨学科专业的知识储备，提高学生的创新能力与应用能力的推动作用是不言而喻的，也具备组织与管理上的可行性。该模式的运作，除了要进一步完善人才培养与协作机制外，还需要一个功能强大的综合信息平台作为技术支撑。

二、泛在网络下的高校虚拟项目

团队协作学习综合信息平台

泛在网络是通信网、互联网、物联网的高度协同与融合。泛在网络技术使得个人和（或）设备在预订服务的情况下，具备不受时间、空间与方式限制的、以最少的技术限制接入到服务和通信的能力[7]。在体系结构上，泛在网络可以分为三层：感知延伸层、网络层和应用层，分别用来感知数据、传输数据，以及为行业需求提供具体的应用服务[8]。根据泛在网络的技术体系，本文给出了一种泛在网络下的高校虚拟项目团队协作学习综合信息平台模型框架，如图2所示，分为感知延伸层、网络层和应用层三个层次。

其中，感知延伸层由包括RFID标签与读写器、M2M终端、传感器网络与传感器网关、MEMS传感器、GPS终端等设备组成，主要实现学习过程中终端设施的感知、识别与定位，远程实验设备信息的实时采集与获取。网络层将感知层获取的信息，通过现有的各类网络进行传递，实现信息的实时共享。应用层围绕虚拟项目团队协作学习的需求构建综合信息平台，根据系统功能结构，细分为虚拟项目管理平台、虚拟项目远程操作平台、虚拟项目实践社区和虚拟项目知识管理平台等等。信息平台通过统一数据接口，与高校内部以及合作单位的相关信息平台互联，通过在线或离线方式，进行交流协作和信息共享。本文分别对虚拟项目管理平台、虚拟项目远程操作平台、虚拟项目实践社区和虚拟项目知识管理平台进行介绍。

图2 虚拟项目团队协作学习综合信息平台框架

（一）虚拟项目管理平台

虚拟项目管理平台，主要面向高校虚拟项目管理机构、项目管理者两种角色提供相应的管理功能。本文给出了高校虚拟项目管理平台模型框架，分为数据层与应用层，如图3所示。

在应用层，面向高校虚拟项目管理机构，除了提供虚拟项目指南、虚拟项目立项审核、中期检查与结项审核外，还提供了项目合作单位与项目团队信息管理功能。与普通的科研管理平台相比，本文给出的项目管理平台中，新增了虚拟项目评估分析功能，即对已经结项、撤项、延期的项目，结合项目团队反馈，对项目成功与失败的原因、对合作单位在项目实施中的表现进行分析与总结，形成知识，保存在知识库中，作为未来项目指南规划和项目立项审批的参考依据。面向项目管理者，应用层提供了虚拟项目成员管理、虚拟项目设备管理、虚拟项目经费管理和虚拟项目过程管理等功能。其中项目成员管理包括对项目成员进行分工、对成员工作进行考评、对成员流动与变更进行管理。虚拟项目过程管理则对项目实施中的各阶段进度等进行管理。

图3 虚拟项目管理平台框架

数据层，包括数据库管理系统、文件管理系统、知识库管理系统。其中项目管理综合数据库是项目管理平台各功能模块对应的后台数据库的集合；文件系统负责管理包括项目申报书在内的项目生命周期内的有关文件；项目评估分析知识库中存放项目分析评估模块统计出来的知识，这些知识可以以项目管理者、项目合作单位、项目选题等为主题进行知识的组织。

（二）虚拟项目远程实验平台

在虚拟项目实施过程中，涉及大量的实验环节。很多相关的实验硬件设备与专业软件价格昂贵，或体积庞大，一般安装在高校或相关合作单位的专业实验室、实训中心与研发部门，受时间与地理位置限制，团队成员进行实地实验操作的机会非常有限。利用泛在网络与远程控制技术开展远程实验，操作者可以实时控制异地实验场所中的真实仪器，实验现象或实验结果可以实时、动态地反馈给操作者[9]。

高校虚拟项目中的远程实验，按照实验设备的不同，主要可以分为两类：操作者远程调用异地服务器中的专业软件，或者操作者远程调用异地的实验硬件设备。基于Internet的远程实验室的研究目前已经取得了一定的进展，而包括RFID、M2M、传感网络、智能终端等在内的泛在网络技术的发展，使远程实验进一步普及。本文给出了虚拟项目远程实验平台框架（见图4），分为网络层、数据层和应用层。

从网络层角度看，在远程控制实验室网络架构中，除了各类通讯网络外，主要包括以下组成部分：网络控制服务器、网络被控制对象、管理服务器、用户控制终端[10][11]。网络控制服务器是通过网络为网络被控对象提供通用控制算法的计算机设备，可以控制任何具有标准接口的网络被控对象。网络被控对象是指包括执行机构、传感器等元器件，能通过网络接收控制信号，完成一定的功能，并能对执行结果进行检测的设备，比如计算机或具有网络接口的嵌入式设备。在远程控制实验室中，通常通过视频监控设备观察网络被控制对象的实时运行情况。用户控制终端是用户对于网络控制服务器和网络被控制对象进行操作的网络设备，PC、iphone 、ipad等都可以作为用户控制终端。管理服务器则负责远程实验的管理与记录工作。

从应用层角度看，远程实验平台拥有用户信息管理、用户授权管理、实验设备远程操作、设备信息管理、设备分配管理、远程实验数据管理、实验过程监控等功能模块。在远程实验室所在单位工作的虚拟项目管理者，给项目团队中的有关成员开通授权账号，团队成员可以登陆实验管理平台，查询所需设备的状态信息，通过远程实验在线帮助了解操作步骤，在设备空闲的条件下进行远程实验操作，并通过包括摄像头在内的实验监控功能观察实验的进行。实验结束后，远程实验平台将实验结果反馈给团队成员，并将整个实验过程记录在数据库中，实验有关报告以及监控视频文件存储在文件系统中。

数据层存放远程实验过程中产生的实验数据和实验报告，远程实验视频监控产生的图像和视频信息专门存放在多媒体数据库中。

图4 虚拟项目远程实验平台框架

（三）虚拟项目实践社区

为了保障虚拟项目的实施，给项目团队创造一个协作交流、信息共享的便捷渠道，本文引入网络实践社区模式。实践社区指为了一个共同目的而实际形成某种工作联系，从而需要共享知识、经验的人群[12]。在虚拟项目实施中，项目管理者与团队成员主要通过网络实践社区进行协作学习。此外，从知识管理的角度来看，实践社区也是知识收集与知识共享的重要场所。本文给出的虚拟项目实践社区，包括项目成员个人网站、项目论坛和即时通讯工具。

项目成员个人网站，尤其是项目指导者网站，本身也是给项目成员提供学习资源与指导的一种载体。项目论坛为每一个被批准的虚拟项目开辟独立的版面，每个版面提供用户管理、版面信息管理、公告、搜索引擎、资源共享区等功能。公告版一些关于项目进展、项目例会的公告通知；文件共享区是项目管理者和团队成员上传的相关技术文档与多媒体资讯；搜索引擎则对社区中的文档资讯提供包括模糊查询在内的多种查询方式。论坛版面管理员由项目管理者担任，项目论坛是项目团队进行离线交流的主要渠道，当项目结题后，相关版面被删除，以释放网络空间。此外，虚拟项目实践社区还可以利用QQ群与MSN等进行多媒体实时交流与协作。

（四）虚拟项目知识管理平台

在虚拟项目的实施过程中，项目管理者与团队成员会把自己拥有的经验以及对新知识的需求，在虚拟项目实践社区中的项目对应版面，并以数据的方式保存在版面对应的后台数据库。通常对信息的检索，主要还是基于“字符串匹配”方式，既不支持“近义词”语义模式，也不支持对图像、视频等多媒体信息的基于内容的检索；而且对信息的检索以版面为单位，不支持在整个网站范围内的全局检索，这些因素给项目组成员在实践社区中搜寻知识造成了很大的困难。更重要的是，当某个虚拟项目结题以后，该版面被删除，对应的网络存储空间被释放，原来版面中积累的知识就会丢失。因此有必要建立独立的虚拟项目知识管理平台，将散布在实践社区中的离散无序的知识，以及项目成员拥有的隐性知识，经过整理、评估，以规范的格式永久保存在知识库中，并建立相关知识点之间的关联，为项目组成员提供便捷的知识服务。为此本文给出了一种虚拟项目知识管理平台框架，如图5所示。

图5 个性化学习知识管理平台框架

该平台的核心是知识库管理系统与知识库，并拥有具备web挖掘与文本挖掘能力的知识发现工具。通过用户界面提供知识追加、知识评估、知识导航、知识检索、知识派送等功能。项目管理者可以利用知识追加功能，将个人经验知识、收集整理的版面知识，以及通过知识发现工具从实践社区等途径获取的知识，根据知识的内容，提取关键字，编码并存储到知识库中；项目组成员同样可以追加知识，但要经过项目管理者评估审核，才能进入知识库。团队成员可以通过知识导航、知识检索等工具，在整个知识库范围内获取知识。知识检索能够支持多项搜索技术，包括自然语言检索、布尔检索、自动词根扩展、辞典综合、对象类型和索引领域检索、概念检索、模糊检索等。知识管理平台也可以根据团队成员的知识需求，主动向成员派送相关知识。

知识管理平台除了面向项目团队成员个体单独提供知识服务外，还可以充分利用实践社区等渠道广泛共享知识，实现知识管理的良性循环。

本文给出的泛在网络环境下的高校虚拟项目团队协作学习模式的相关机制并不复杂，也符合目前校所合作、校企合作进行科技孵化的趋势，在组织与管理上具备可操作性。虚拟项目团队协作学习信息平台建设的技术难点涉及泛在网络、远程实验和知识库技术。在泛在网络技术方面，智能终端和无线通讯技术早已普及，RFID技术、传感网络等技术也已经走入校园，在高校设备管理、校园安全管理等方面进行了成功的应用[13]；此外，远程实验室建设与知识库建设等技术也已经相对成熟[14][15][16]。因此，本文提出的泛在网络环境下的高校虚拟项目团队协作学习综合信息平台在技术实施方面也具备可行性。

三、高校虚拟项目团队协作

学习平台建设中的关键事项

第一，在高校虚拟项目团队协作学习模式的管理与协调机制建设方面，应在优化人才培养方案、改革教学质量评价体系的基础上，完善校内不同学科专业间的交叉协作机制，建立健全高校与校外合作单位之间的交流协作与资源共享机制，并明确合作单位授权共享的软、硬件资源的范围与访问方式。

第二，在虚拟项目设计方面，要根据社会经济发展需求，追踪相关领域的技术前沿和发展动态，以培养跨学科专业的复合型创新人才，提高学生实践能力为目标，结合学校发展需要和学校的学科专业特色，统筹考虑非应用型专业的发展需要。学校可以组织校内外专家进行系统论证，给出虚拟项目指南；相关院系专业可以根据项目指南，与合作单位协商确定具体的项目方案。

第三，在虚拟项目团队中学生成员的吸纳与管理方面，指导教师首先在相关专业的班级进行宣传，吸收已经具备一定专业基础知识的研究生或高年级本科生作为成员骨干。此外，为了降低团队骨干成员因毕业等原因退出而对项目进程产生的不利影响，项目团队可通过适当考核吸纳部分低年级学生，这部分学生早期在团队骨干的指导下，从事基础性工作，随着个人技能的积累在团队中逐渐发挥更大的作用，当骨干成员因故退出时，这一批学生已经有能力取代相关空缺位置，使团队实现可持续的良性传承。在指导教师的协调下，团队参照企业项目管理模式进行合理的分工，每位学生明确彼此的职责与协作关系。

第四，在虚拟项目团体协作学习信息平台建设方面，首先，为了实现与合作单位的信息交流与资源共享，需要针对合作单位的异构数据源和软硬件平台，设计统一的数据接口进行存取，并最大限度地降低合作单位新增的信息化建设开支。其次，要强化泛在网络技术的应用。一方面，加强校园的无线网络建设，实现教学区、图书馆、宿舍区WI-FI的全覆盖，降低学生在网络方面的经济开销；另一方面，扩展RFID技术、M2M等技术在远程实验室建设中的应用，完善远程实验环境。最后，要高度重视网络安全问题，通过权限设置与防火墙建设，降低包括未经授权的远程实验、信息泄漏、信息篡改等在内的安全隐患。

四、总结

本文针对我国高校在复合型创新人才培养方面存在的不足，在泛在网络技术迅猛发展的大环境下，给出了一种由高校内部不同院系，或者高校与校外合作单位共同参与的虚拟项目团队协作学习模式。该模式可以充分利用校外研究所、企业、实习基地等机构的资源与行业经验优势，极大地扩展高校学生的知识环境与资源空间，在协作机制与信息平台的支持下，这种协作模式也呈现出高度的便捷性与灵活性。本文同时给出了一种与该学习模式相适应的、适用于泛在网络环境的综合信息平台模型，该平台在扩充实践社区功能的基础上，明显提升了远程实验和知识管理等方面的功能。在管理与技术层面，本文提出的虚拟项目团队协作学习平台都具备实施可行性。

通过虚拟项目团队协作学习模式，尤其是以跨学科专业的创新型虚拟项目为驱动，不仅可以使学生开阔视野，掌握其它相关领域的知识，而且通过带着问题学习，提高了学生利用专业知识分析和解决实际问题的能力，以及团队合作水平。该学习模式对培养复合型创新人才，提高毕业生的社会竞争力，具有重要的现实意义。在后续研究中，我们还将对学习模式做进一步的完善。

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收稿日期： 2013-03-15

作者简介：朱李莉，助理研究员，硕士，南京工程学院能源与动力工程学院 （211167）。