薛小松 許燕萍 李娜 陳磊

關鍵詞： 1+X；物聯(lián)網(wǎng)工程；實踐教學

1“1+X”證書制度特點相關概述

2019年2月，國務院出臺《國家職業(yè)教育改革實施方案》（簡稱“職教20條”） ，明確提出啟動“1+X”證書制度的試點工作，鼓勵職業(yè)院校的學生在獲得學歷證書的同時，取得多樣化的職業(yè)技能證書[1-2]。我院作為首批“1+X”證書試點院校，設立了“1+X”傳感網(wǎng)應用開發(fā)職業(yè)技能等級證書考核站點。

“1+X”證書制度試點工作作為教育部職教20條的重要改革部署，是中國特色高水平高職學校的重要評估指標。“1+X”傳感網(wǎng)應用開發(fā)職業(yè)技能等級證書由教育部引導獲取的，作為用人單位衡量入職員工的職業(yè)技能標準，是技能人才是否具備物聯(lián)網(wǎng)應用技術行業(yè)標準的職業(yè)技能憑證。同時也作為各類院校衡量人才培養(yǎng)質量的憑證、衡量學生職業(yè)技能學習效果的憑證。

2 面向“1+X”證書的物聯(lián)網(wǎng)應用技術課程體系

物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)的專業(yè)基礎課程包括物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術、C語言程序設計、單片機技術、傳感器技術，專業(yè)核心課程包括物聯(lián)網(wǎng)感知與組網(wǎng)技術、農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程、物聯(lián)網(wǎng)運行與維護等。課程體系主要根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)特點，課程內容分別對應物聯(lián)網(wǎng)技術的感知層、傳輸層、應用層。并結合農業(yè)類院校工科課程特色，將農業(yè)工程現(xiàn)場項目引入課堂。

通過上述課程的學習，學生能基本掌握本專業(yè)所需要的一些基本技能，但距離企業(yè)崗位實際需求還有較大的差距。

3 農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程課程的地位及特點

農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程屬于物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)核心課程，在大三第一學期進行學習，是一門綜合應用課程，對前序課程知識的學習依賴性高。是學生能否適應物聯(lián)網(wǎng)工程相關崗位，尤其是農業(yè)工程相關崗位的一門關鍵的學習課程。由于該門課程涉及多學科、多領域，是一門交叉課程，學習過程中需要設置足夠的實踐課程對學生進行反復訓練，錘煉技藝。所以關于如何設置該課程的實踐教學平臺，如何面向“1+X”證書建立課證融通體系，對物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)的人才培養(yǎng)質量，提高畢業(yè)生對口就業(yè)率顯得尤為重要[3-4]。

4 農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程實踐平臺現(xiàn)狀

農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程課程的地位及特點決定了本門課程內容涉及很多實踐操作、綜合應用。目前整個實踐平臺主要由實驗教學系統(tǒng)以及經(jīng)典企業(yè)案例庫平臺組成，分別對應的教學內容是農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程項目設計與實驗驗證，以及企業(yè)實際案例重現(xiàn)驗證。

4.1 項目設計與實踐平臺現(xiàn)狀

教研室根據(jù)傳感網(wǎng)應用開發(fā)“1+X”考試平臺，結合傳感網(wǎng)應用開發(fā)中級證書考試大綱以及考證技能要求，設計了四大項目，12個經(jīng)典案例，總計48學時實踐教學內容。實驗案例包含了大田種植物聯(lián)網(wǎng)應用、設施園藝物聯(lián)網(wǎng)應用、畜禽養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)應用、水產養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)應用等。學生可以利用電腦進行案例的設計，并結合傳感網(wǎng)應用開發(fā)考證工位進行驗證。雖然達到了設計與實施的工程要求，能面向“1+X”技能點進行實訓。但是整個實訓過程仍然是在實驗室完成的，無法滿足按實際工程需求進行角色分配、缺少工程實施的現(xiàn)場感，無法真實重現(xiàn)工程現(xiàn)場的各種狀況。

因為實驗實訓均是在實驗室完成的，所以無法滿足時間、空間的工程實踐要求，學生只能在實驗室開放的時候完成實驗操作。課前的預習不充分、課堂實訓時間短、課后沒有充足的時間進行復習與演練，導致學生整體熟練度不夠，更無法完成各種創(chuàng)新設計。

4.2 企業(yè)案例庫實訓現(xiàn)狀

通過“校企合作、產學結合”積累了大量的企業(yè)實際案例，形成了具有典型的農業(yè)院校特色的農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程項目真實案例庫平臺。建立了長效的校企合作機制，學生能到企業(yè)現(xiàn)場認知學習、實際操作，老師能接觸到最新的產業(yè)態(tài)勢，及時更新教師知識與技能儲備。但由于各類原因，學生在企業(yè)實訓的時間有限，技能訓練時間不足。教師頻繁在企業(yè)項目與理論教學之間切換，時間倉促，往往不能全程參與完整的項目，影響學習效果。

企業(yè)的案例庫也有更新不及時，內容混亂的現(xiàn)象，而且由于校內實訓場所限制、實驗設備不完善，不能完整的重現(xiàn)經(jīng)典企業(yè)案例，影響實訓效果。

5 面向“1+X”的農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程實踐教學平臺整體設計與建設

根據(jù)目前現(xiàn)存的問題，實驗實訓設備內容上無法完全滿足學生課前、課中、課后的學習要求；時間上無法滿足學生反復訓練經(jīng)典案例；空間上無法滿足學生隨時記錄驗證各種創(chuàng)新設計。校企合作存在合作時長、規(guī)模受限，案例庫更新不及時，設備場景無法滿足等缺陷。對現(xiàn)有農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程實踐教學平臺進行優(yōu)化設計，以解決現(xiàn)存問題。

5.1 設計依據(jù)

在國家專業(yè)目錄、國家技術標準和行業(yè)標準指導下，根據(jù)農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程崗位技能及傳感網(wǎng)應用開發(fā)“1+X”（中級）考證需求，確定人才培養(yǎng)目標，制定課程標準，實施課程教學。從師生的實際項目中，精選水稻、草莓、澳洲鱸魚、草坪草等4個地方農村產業(yè)特色的智慧管控項目，制定技能培養(yǎng)路徑。

借助泛雅學習平臺、智慧農業(yè)虛擬仿真平臺，發(fā)布問卷調查、課前測試等任務，獲取學情數(shù)據(jù)。并通過虛擬仿真平臺的關聯(lián)數(shù)據(jù)算法，描繪物聯(lián)網(wǎng)應用技術在校學生學情數(shù)據(jù)圖譜。通過學情圖譜進行學生學習本課程的優(yōu)勢、劣勢分析，針對學生國標行標生疏、工程規(guī)范缺乏、工程意識不足、工程整體不強等劣勢，確立項目重點。通過統(tǒng)計與大數(shù)據(jù)關聯(lián)分析，確定策略沖突解決、拓撲結構分析、故障解耦分析等技能培養(yǎng)難點，對授課計劃、教案等進行相應修正，對虛擬仿真軟件、虛實結合裝置進行進一步優(yōu)化。

通過本課程學習，學生獲得一次畢業(yè)設計前的綜合性工程實踐機會。課程以培養(yǎng)學生農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項目方案設計與工程實施能力為目標，同時也承擔了“1+X”考證中傳感數(shù)據(jù)采集、總線通信應用、ZigBee應用等方面的技能訓練。

5.2 面向“1+X”的農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程實踐教學平臺整體設計

對農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程實踐教學平臺進行分層設計，依次為農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程基礎實踐實驗，滿足基礎理論驗證；農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程綜合合計實驗，訓練項目設計能力；專業(yè)技能比賽校內選拔，以賽促訓，拓展知識訓練動手能力；企業(yè)案例實訓，體驗真實項目，培養(yǎng)學生系統(tǒng)分析，工程實踐能力；企業(yè)實訓，以真實項目提升學生走向工作崗位的適應能力；拓展訓練，培養(yǎng)學生思維拓展能力；引入特色項目，將“亞夫精神”融入實踐項目，傳遞亞夫精神火炬，培育一批“一懂兩愛”的服務現(xiàn)代農業(yè)的高素質技術技能人才，培養(yǎng)學生愛崗敬業(yè)、精益求精、憫農愛農的亞夫精神。

5.3 面向“1+X”的農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程實踐教學平臺建設

根據(jù)農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程實踐教學平臺整體內容設計，將所需訓練的知識技能點融入虛擬仿真平臺、虛實結合平臺、項目實操平臺、以賽促訓平臺、校企合作平臺，各平臺建設相輔相成、相互促進，使得學生在各類平臺中不斷獲得知識的拓展、技能的提升、創(chuàng)新能力的提高、價值觀的升華。

5.3.1 虛擬仿真教學平臺

引入認知理論，對接崗位形成“基礎技能”“應用技能”“實戰(zhàn)技能”的三層認知結構，形成技能型人才培養(yǎng)的三個層次和三個訓練階梯?；A技能泛指物聯(lián)網(wǎng)設備認知與使用技能；應用技能側重物聯(lián)網(wǎng)設備維修維護技能，包含農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)“1+X”技術技能，這一階段技能與農業(yè)生產業(yè)務邏輯的耦合性不強；“實戰(zhàn)技能”指包含生產業(yè)務邏輯的智慧農業(yè)生產技能。

虛擬仿真平臺突破時間、空間的限制，學生可以隨時隨地地利用手中的電腦完成虛擬仿真平臺的模擬訓練。

在實際課程教學過程中實施“課前線上虛擬仿真場景練基礎”“課中線下虛實結合場景強應用”“課后現(xiàn)場實戰(zhàn)場景求技藝”的“三階三景”仿真教學方法改革。

5.3.2 虛實結合訓練平臺

將實際農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程應用場景與案例進行一比一映射到虛擬場景中，學生課前、課中、課后在虛擬平臺上獲取的任何成果，都可以逆向映射到實物平臺，實現(xiàn)所見即所得，所得即所學，所學即所用。

線下實訓過程中，學生可以感受實物物聯(lián)網(wǎng)的動作時間、動作頻率和動作性能。線下實訓，可以進一步增強學生對農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)場感，縮短實訓與崗位的距離。

5.3.3 項目實操運行平臺

利用積累的典型農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項目案例，對學生所需掌握的知識技能點進行反復錘煉。根據(jù)教學內容特點，把課堂搬進田間地頭，進行生產現(xiàn)場物聯(lián)網(wǎng)定檢訓練，零距離培養(yǎng)學生農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程實踐能力，鍛造學生的“能制定現(xiàn)場農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)定檢與運維方案；能提出現(xiàn)場農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)運維改進意見”等核心工程實踐能力，形成學生職業(yè)技術能力的“ 核心競爭力”。

現(xiàn)場教學分為兩個部分，一類是課堂現(xiàn)場教學，一類是課后利用大創(chuàng)項目和大師工作室創(chuàng)新項目的智農創(chuàng)新項目的現(xiàn)場教學。目前課程教學團隊的現(xiàn)場教學創(chuàng)新項目包含一個國家自然科學基金項目、一個國家重大技術推廣項目（物聯(lián)網(wǎng)子項目）、一個省農業(yè)自主創(chuàng)新項目和一個市級“1+1+N”技術推廣項目以及多個院級科研項目和學生大創(chuàng)項目。

5.3.4 以賽促訓實戰(zhàn)平臺

鼓勵學生參加“1+X”傳感網(wǎng)應用開發(fā)考證、鼓勵學生參加各類專業(yè)知識競賽、科創(chuàng)應用比賽、專業(yè)技能大賽。新生入學時即安排專業(yè)教育、比賽引導，以優(yōu)秀畢業(yè)生為榜樣，鼓勵低年級學生積極參加，積極申報各類創(chuàng)新項目，發(fā)揮好高年級學生傳、幫、帶的作用[5-6]。

實現(xiàn)校內比賽全員參與、校外比賽選拔參與的內循環(huán)。發(fā)掘不同學生的專業(yè)特長，做到分類教學、促進學生個性化發(fā)展。

通過各類創(chuàng)新比賽，充分激發(fā)學生對專業(yè)的學習興趣。通過各類比賽訓練，將比賽要求的知識技能點融入平時的實踐教學當中，深化實踐教學。

實施以來物聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)學生在各項比賽中均取得了不錯的成績。

5.3.5 校企合作提升平臺

改變原有的企業(yè)參與制定人才培養(yǎng)方案、大三學生到企業(yè)去實習、對學生進行就業(yè)培訓等這些簡單的校企合作方式，推動校企全面、全方位的合作改革。

企業(yè)按人才需求標準參與制定人才培養(yǎng)方案，從大一開始為學生分配企業(yè)導師，使得學生一開始就明確未來的就業(yè)方向以及崗位技能需求，讓學生不再迷茫。在專業(yè)課程實踐教學過程中，不僅僅使用企業(yè)的案例。以農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程為例，結合“1+X”考證需求，引入企業(yè)管理模式，以企業(yè)用人的視角去管理學生，以企業(yè)的視角實施實踐教學，不僅僅讓學生獲得相關知識與技能，而是在多個維度，如項目組織形式、團隊分工、考核制度、場地條件、硬件設施均與實際企業(yè)保持一致，使得學生在真正的企業(yè)工作環(huán)境下實踐學習，盡早適應崗位需求。

6 不足之處

面向“1+X”證書的農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程實踐教學平臺建設雖然已經(jīng)取得了階段性成果，但在實施過程中仍然存在需要改進的地方。仍需與農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)“1+X”技能等級認證團隊持續(xù)研發(fā)虛實結合實訓資源，打造農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)課證融合精品示范課。

物聯(lián)網(wǎng)應用技術更新快，隨著農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)“1+X”的推進，已將農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)職業(yè)技能等級證書考核內容融入課堂教學，但平臺部分技能訓練素材具有一定的滯后性，需要不斷更新。

7 結論

農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程作為物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)課程體系中重要的一環(huán)，是學生畢業(yè)前的對所學知識的一次綜合性演練與提升。面向“1+X”證書的農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程實踐教學平臺建設，需將“1+X”要求的技能點過程性融入課堂教學，融入各類實踐平臺。不同實驗實訓平臺的建設相互之間不是獨立運行的，而是階梯式的設計，相互促進。隨著該項工作的不斷推進，不但可以提高本門課程的實踐教學效果，還能提升學生企業(yè)工作技能，提高就業(yè)率，為其他實踐課程提供借鑒。