李 芳,付麗琴,王紅英
(北京經(jīng)濟管理職業(yè)學(xué)院,北京 100102)
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things, IoT)的概念自被提出以來,技術(shù)水平不斷發(fā)展,應(yīng)用越來越廣泛。自2009 年8 月提出“感知中國”以來,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,被寫入政府工作報告,自此物聯(lián)網(wǎng)受到了全社會極大程度的關(guān)注[1-5]。物聯(lián)網(wǎng)是在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù),構(gòu)造一個覆蓋世界上萬事萬物的網(wǎng)絡(luò)[6-8]。在這個網(wǎng)絡(luò)中,物品能夠彼此進(jìn)行“交流”,而無需人的干預(yù)。其實質(zhì)是利用自動識別技術(shù),通過計算機互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。物聯(lián)網(wǎng)可以廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟社會發(fā)展的各個領(lǐng)域,引發(fā)和帶動生產(chǎn)力、生產(chǎn)方式和生活方式的深刻變革,成為經(jīng)濟社會綠色、智能、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)和重要引擎。同時,物聯(lián)網(wǎng)正在加速與云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G 等新一代信息技術(shù)融合應(yīng)用,為科技賦能經(jīng)濟社會發(fā)展帶來更廣闊的發(fā)展空間[9-11]。
隨著兩化融合的不斷推進(jìn)和“感知中國”的不斷升級,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用潛能不斷被開發(fā),眾多行業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的需求旺盛[12]。從企業(yè)的角度出發(fā),需要能夠運用物聯(lián)網(wǎng)思維解決問題的人才,他不一定是工程師,但需要把現(xiàn)有技術(shù)運用到物聯(lián)網(wǎng)解決方案中,是真正地能夠適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)時代的人才。從職業(yè)院校的角度出發(fā),需要引導(dǎo)和幫助學(xué)生習(xí)得立足社會的一技之長,同時兼顧學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展,即具備可持續(xù)發(fā)展的一技之長。因此,如果以學(xué)徒制為模式,讓企業(yè)導(dǎo)師參與到每一門課程的設(shè)計中,最大化發(fā)揮職業(yè)教育的潛能,才能精準(zhǔn)培育出適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和具備相關(guān)技術(shù)技能的高素質(zhì)人才。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用是面向數(shù)字技術(shù)專業(yè)群的核心課程。在學(xué)徒制模式下,企業(yè)導(dǎo)師和在線教師共同建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用課程,主要引導(dǎo)學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的前沿技術(shù)及應(yīng)用,能夠規(guī)劃和實施簡單的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng),培養(yǎng)學(xué)生的工程思維,增強學(xué)生創(chuàng)新實踐能力。下面從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)背景下如何有效組織“崗課賽證”融通的課程內(nèi)容、分析學(xué)情、設(shè)計教學(xué)模式、學(xué)習(xí)評價四個方面展開論述。
“崗課賽證”融通是對職業(yè)教育在長期教學(xué)實踐中的“回溯”,以及對產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的再適應(yīng)?!皪彙笔钦n程學(xué)習(xí)的標(biāo)準(zhǔn),課程設(shè)置內(nèi)容要瞄準(zhǔn)崗位需求;“課”是教學(xué)改革的核心,要通過課程改革,推動“課堂革命”;“賽”是課程教學(xué)的高端展示;“證”是課程學(xué)習(xí)的行業(yè)檢驗。“崗課賽證”融通,就是要深化教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)與崗位標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)過程與生產(chǎn)過程的對接?!皪徴n賽證”融通計劃以學(xué)徒制模式打造育人載體,以課程對接的崗位標(biāo)準(zhǔn)為起點,將產(chǎn)教融合的“課”作為融通的重點,使其成為名副其實的“金課”,實行“課證”融通、“課賽證”融通,培養(yǎng)高素質(zhì)操作技能型、技術(shù)技能型、高級技術(shù)技能型人才。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)課程面向物聯(lián)網(wǎng)工程的職業(yè)崗位群能力要求,對接教育部物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),瞄準(zhǔn)國家2020 年頒布的物聯(lián)網(wǎng)安裝調(diào)試員(初級)技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn),融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用全國技能大賽競技點,支撐物聯(lián)網(wǎng)工程實施與運維職業(yè)技能1+X 技能考級,“崗課賽證”高度融通,重構(gòu)課程內(nèi)容,由淺入深地設(shè)計了智能物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)知與體驗、智能人員管理系統(tǒng)規(guī)劃與實施、智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)規(guī)劃與實施和智能倉儲管理系統(tǒng)規(guī)劃與實施四個項目,共64 學(xué)時。
四個項目圍繞物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,特別是人員管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)和倉儲管理系統(tǒng)的智能化轉(zhuǎn)型,適應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟條件下呈現(xiàn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用行業(yè)新業(yè)態(tài),以企業(yè)真實的系統(tǒng)改造為原型,匹配物聯(lián)網(wǎng)安裝調(diào)試員新職業(yè),融入數(shù)據(jù)可視化、云計算等新技術(shù),分模塊設(shè)計各個項目的任務(wù),如智能倉儲管理系統(tǒng)的規(guī)劃與實施項目就分為系統(tǒng)規(guī)劃、入庫管理、常規(guī)出庫管理、無人值守出庫管理、動態(tài)盤點、環(huán)境監(jiān)測、數(shù)據(jù)可視化和系統(tǒng)集成共8 個任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的規(guī)劃和實施能力,達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全國技能大賽和1+X 職業(yè)等級證書對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)技能的相關(guān)要求。
在項目的具體任務(wù)設(shè)計中融合了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全國技能大賽的技能考核點,如使用工具繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D、設(shè)備的選型、設(shè)備的安裝布局和設(shè)備的接線等;對接了物聯(lián)網(wǎng)安裝調(diào)試員國家職業(yè)技能等級要求,如選用物聯(lián)網(wǎng)終端、編制物聯(lián)網(wǎng)終端集成方案和安裝調(diào)試執(zhí)行器等;以物聯(lián)網(wǎng)工程實施與運維職業(yè)技能等級1+X 標(biāo)準(zhǔn)去監(jiān)督實施方案設(shè)計以及設(shè)備檢測、安裝和調(diào)試;以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)部署和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運行與維護(hù)要求為目標(biāo),實現(xiàn)智能倉儲管理系統(tǒng)規(guī)劃與實施項目“崗課賽證”融通,具體內(nèi)容見表1 所列。
表1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用“崗課賽證”融通課程內(nèi)容(共64 學(xué)時)
學(xué)情分析是教學(xué)實施的出發(fā)點,做好學(xué)情分析是成功展開教學(xué)實施的第一步。由于職業(yè)教育的包容性和學(xué)習(xí)形式的多樣性,職業(yè)院校的生源也比較多樣,有高考直升、中職轉(zhuǎn)段(包括貫通培養(yǎng))和退伍續(xù)讀等類型。不同生源的學(xué)生在知識技能的掌握程度、學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣方面都有一定的區(qū)別,比起按班級整體進(jìn)行測試和調(diào)查分析學(xué)情,分生源剖析學(xué)情在職業(yè)教育中更加精準(zhǔn)。另外,隨著職業(yè)教育數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)和使用,分析的學(xué)情內(nèi)容除了傳統(tǒng)的知識技能基礎(chǔ)、認(rèn)知實踐能力、學(xué)生學(xué)習(xí)特點外,還增加了對數(shù)字化學(xué)習(xí)能力的分析,主要從對數(shù)字化環(huán)境的適應(yīng)、獲取和利用數(shù)字化資源和數(shù)字化學(xué)習(xí)的能力三個方面進(jìn)行調(diào)查分析,這將更加便于教師利用數(shù)字化資源展開教學(xué)。
以智能倉儲管理系統(tǒng)規(guī)劃與實施項目教學(xué)實施為例,通過調(diào)查問卷、課前測試、課后復(fù)習(xí)、實訓(xùn)軟件等方式采集學(xué)生全過程學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),按生源分類型(高考直招、中職直升和退伍續(xù)讀)進(jìn)行智能分析,以大二某班級為例,形成學(xué)生數(shù)字畫像,具體情況如下。
1.2.1 班級整體情況
知識和技能基礎(chǔ):具備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)知識,但RFID讀寫、數(shù)據(jù)可視化和云平臺相關(guān)技能掌握較差。認(rèn)知和實踐能力:獲得新知識和經(jīng)驗的途徑傾向于觀察和實際操作,在具體的情境中更容易認(rèn)知事物;具有良好的溝通表達(dá)和團(tuán)隊合作能力,信息安全意識和設(shè)備部署的規(guī)范意識不足,初步具備勞動精神。學(xué)生學(xué)習(xí)特點:自主學(xué)習(xí)能力較弱,喜歡沉浸于探索性的小活動中完成學(xué)習(xí)。數(shù)字化學(xué)習(xí)能力:基本能適應(yīng)數(shù)字化環(huán)境,準(zhǔn)確獲取和利用數(shù)字化資源的能力有待提高,對數(shù)字化學(xué)習(xí)方式的運用能力有待提高。
1.2.2 班級生源情況
綜合評價發(fā)現(xiàn):退伍續(xù)讀的兩位學(xué)生基礎(chǔ)知識和技能稍微薄弱,需加強和提高;中職直升和退伍續(xù)讀的學(xué)生動手操作能力相對較強,退伍續(xù)讀的學(xué)生更具有勞動精神。
圍繞職業(yè)教育“三全”育人理念,根據(jù)智能倉儲管理系統(tǒng)規(guī)劃與實施項目的具體教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合學(xué)情制定教學(xué)目標(biāo)。通過項目的學(xué)習(xí),學(xué)生可以達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)安裝調(diào)試員對RFID的讀寫、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)可視化及云平臺使用的技術(shù)技能要求,能夠進(jìn)行智能倉儲管理相關(guān)模塊的規(guī)劃和設(shè)備的部署與調(diào)試,習(xí)得一技之長;同時具備團(tuán)隊協(xié)作能力、精益求精的工匠精神、改革創(chuàng)新意識及數(shù)字化學(xué)習(xí)能力等多種素養(yǎng),實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,最終做到全方位育人。結(jié)合學(xué)情,再確定本項目的教學(xué)重點,預(yù)判教學(xué)難點。
1.3.1 教學(xué)模式
作為數(shù)字技術(shù)專業(yè)群理實一體化課程,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用整個課程的內(nèi)容設(shè)計以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)為背景,從客戶的角度出發(fā),最終實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實際應(yīng)用。而工程思維最大的特點是“要把事情做成”,也就是可交付、可使用,并做到開源節(jié)流,所以通過完成具體項目來培養(yǎng)學(xué)生的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)工程思維成為教學(xué)實施的重要目標(biāo)。針對該目標(biāo)設(shè)計基于CDIO 理念的教學(xué)模式,即每個任務(wù)都通過構(gòu)思、規(guī)劃、實施和運行四個步驟完成,引導(dǎo)學(xué)生在潛移默化中具備工程理念,培養(yǎng)工程思維。
在課程具體項目的教學(xué)實施過程中,將具體的工作過程轉(zhuǎn)化為符合教學(xué)規(guī)律和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)流程,設(shè)計基于工程思維培養(yǎng)實踐能力的教學(xué)模式,分別在課前、課中和課后,通過“舉一”“反一”“反二”和“反三”四個階段實施遞進(jìn)式的教學(xué),如圖1 所示。依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)規(guī)劃與實施的具體工作過程,將單個的任務(wù)分解為模塊認(rèn)知、需求分析、實施規(guī)劃、部署實施、成果驗證和改進(jìn)創(chuàng)新,其中需求分析和實施規(guī)劃中以教師引導(dǎo)和示范為主,稱為“舉一”;部署實施則通常分為仿真實施和實物實施,以學(xué)生根據(jù)教師示范和工作手冊自己實施為主,培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力,稱為“反一”;成果驗證就是學(xué)生對作品的介紹、展示和使用的過程,通過學(xué)生的描述和總結(jié),達(dá)到知識、技能和思維的升華,稱為“反二”;課后通過改進(jìn)創(chuàng)新環(huán)節(jié),激勵學(xué)生去改進(jìn)現(xiàn)在的產(chǎn)品,培養(yǎng)產(chǎn)品創(chuàng)新實踐能力,稱為“反三”。通過整個過程培養(yǎng)具備工程實踐能力的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。
圖1 基于工程思維培養(yǎng)實踐能力的教學(xué)模式
1.3.2 教學(xué)資源
校企以學(xué)徒制模式,發(fā)揮各自優(yōu)勢,共同打造物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用課程的教學(xué)資源。首先,共建一支德技并修的雙師型教學(xué)團(tuán)隊,學(xué)校教師具有豐富的一線教學(xué)經(jīng)驗和淵博的學(xué)識,企業(yè)導(dǎo)師具有精湛的技術(shù)技能和多年的一線工作經(jīng)驗,二者分工合作,將學(xué)生帶入真實的企業(yè)情境,通過校企導(dǎo)師引導(dǎo)和示范,共同推進(jìn)職業(yè)教育的課堂革命;其次,校企導(dǎo)師共同開發(fā)立體化活頁式校本教材和數(shù)字化教學(xué)資源,實現(xiàn)產(chǎn)教融合教學(xué)資源的建設(shè),再有校企導(dǎo)師共同開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)仿真實驗平臺、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實訓(xùn)平臺和多元化綜合評價平臺,三個平臺結(jié)合使用,服務(wù)教學(xué)。同時通過采集學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)、學(xué)業(yè)考核數(shù)據(jù)、多主體主觀評價數(shù)據(jù)和“AI+”平臺客觀評價數(shù)據(jù)四種數(shù)據(jù),構(gòu)建學(xué)生畫像,助力教師精準(zhǔn)教學(xué),因材施教;支撐教科研,深入本源研究,實現(xiàn)增值賦能,助推職業(yè)教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
職業(yè)教育要培養(yǎng)高素質(zhì)高技能人才,學(xué)生通過職業(yè)教育習(xí)得知識技能,掌握一技之長,是最基本的要求。同時基于“三全”育人理念中的全員、全過程、全方位育人,學(xué)生未來的可持續(xù)發(fā)展也是每一位職教人應(yīng)該長期關(guān)注的。而可持續(xù)發(fā)展具體體現(xiàn)在哪些方面,是一個值得討論的問題,這里考慮了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和素質(zhì)提升,所以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用課程以培養(yǎng)具有一技之長和能夠可持續(xù)發(fā)展的德技并修的高素質(zhì)技術(shù)技能人才為目標(biāo),從知識技能和學(xué)習(xí)能力兩條主線以及學(xué)習(xí)背景、內(nèi)容輸入、學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果四個維度構(gòu)建學(xué)習(xí)評價模型,如圖2 所示。
圖2 多元化評價體系
知識技能:通過智慧職教教學(xué)管理平臺、物聯(lián)網(wǎng)仿真實驗平臺和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實訓(xùn)平臺,從知識技能的學(xué)習(xí)背景測試結(jié)果、知識內(nèi)容輸入結(jié)果、學(xué)習(xí)應(yīng)用過程考核結(jié)果和學(xué)習(xí)后輸出成果四個維度,以教師和企業(yè)導(dǎo)師(考評員、裁判)為主導(dǎo)進(jìn)行評價。結(jié)合平臺采集的結(jié)果數(shù)據(jù),形成智能客觀評價與主觀評價相結(jié)合的結(jié)果評價。
學(xué)習(xí)能力:通過智慧職教教學(xué)管理平臺、物聯(lián)網(wǎng)仿真實驗平臺和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實訓(xùn)平臺,從學(xué)習(xí)能力形成的背景、學(xué)習(xí)內(nèi)容的輸入過程、學(xué)習(xí)實踐的過程和學(xué)習(xí)成果的輸出過程四個維度,結(jié)合教師巡聽、學(xué)生的觀察、企業(yè)導(dǎo)師反饋,全過程采集學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),形成智能客觀評價與主觀評價相結(jié)合的過程評價。
利用大數(shù)據(jù)行為分析軟件從知識技能和學(xué)習(xí)能力兩條主線的學(xué)習(xí)背景、學(xué)習(xí)內(nèi)容輸入、學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果輸出四個維度智能分析學(xué)生行為數(shù)據(jù)。通過不同維度數(shù)據(jù)的對比,實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的增值評價,從而刻畫學(xué)生個性畫像,關(guān)注學(xué)生成長曲線。
為了檢驗教學(xué)實施的效果,參考教育界前輩的做法,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用課程教學(xué)團(tuán)隊在學(xué)期課程結(jié)束時面向數(shù)字技術(shù)專業(yè)群的全體學(xué)生開展了問卷調(diào)研,內(nèi)容主要包含四個方面:課前課后的學(xué)習(xí)情況、對課堂教學(xué)的內(nèi)容與組織形式和課程的考核方式的看法、課程教學(xué)的整體感受、對教學(xué)的意見和建議。
調(diào)研結(jié)果顯示:91%的學(xué)生認(rèn)為課前學(xué)習(xí)非常有必要,可以幫助他們順利地銜接課上內(nèi)容,課后的物聯(lián)網(wǎng)工作坊很有意思,讓他們感受到了學(xué)習(xí)的意義;7%的學(xué)生不能完成全部的課前學(xué)習(xí),課后的實踐內(nèi)容基本能完成;2%的學(xué)生覺得自身能力不夠,難以將課前學(xué)習(xí)和課后實踐完成好。課前學(xué)習(xí)和課后實踐保證了學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)的工作量,提高了自主自學(xué)能力,同時也保證了課堂教學(xué)的順利進(jìn)行。在教學(xué)過程中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實際應(yīng)用為教學(xué)的主要內(nèi)容,98%的學(xué)生持肯定態(tài)度,認(rèn)為提高了對知識的理解和運用能力,感覺學(xué)有所用,肯定了職業(yè)教育的意義;其中95%的學(xué)生認(rèn)為“舉一反三”的教學(xué)模式在教學(xué)中給了學(xué)生自由發(fā)揮的空間,對這樣的教學(xué)方案設(shè)置比較滿意,提高了課堂的參與度,也加深了對知識點的理解,培養(yǎng)了他們的綜合能力,包括創(chuàng)新實踐能力、數(shù)字資源的利用能力及團(tuán)隊協(xié)作能力;2%的學(xué)生由于學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣不同,不能完成小組分配的學(xué)習(xí)任務(wù),需要改善。對于課程的考核,95%的學(xué)生認(rèn)為結(jié)果考核、過程評價及增值評價的結(jié)果比較準(zhǔn)確,評價方式多樣,不再是唯成績論,讓學(xué)習(xí)考核更加全面,給學(xué)生更多展示自我的機會。學(xué)生對教學(xué)的整體感受比較像職業(yè)教育的課堂,有企業(yè)導(dǎo)師的參與,對未來的就業(yè)更有信心了。許多同學(xué)還提出了擴展物聯(lián)網(wǎng)工作坊的建議,希望有更加廣闊的空間來完成他們的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實踐。
職業(yè)教育在我國人才培養(yǎng)中越來越被重視,處于國家戰(zhàn)略發(fā)展的重要位置。提升職業(yè)教育課程教學(xué)質(zhì)量是加快新時代職業(yè)教育改革發(fā)展的重要任務(wù)。高職院校要完善產(chǎn)教融合機制,細(xì)化到每一門具體的課程中,優(yōu)化課程體系,加強教材建設(shè),創(chuàng)新教學(xué)方式。對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用這樣實際應(yīng)用比較廣泛又符合時代發(fā)展的工科課程,教學(xué)內(nèi)容設(shè)計應(yīng)該緊接科技前沿,產(chǎn)教融合,推廣學(xué)徒制模式,實現(xiàn)校企優(yōu)質(zhì)資源共享,同時突出對學(xué)生工程思維和數(shù)字思維的培養(yǎng)。高職院校的教師應(yīng)認(rèn)真貫徹職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)、指南要求,積極開展教學(xué)研究和實踐,保證課程內(nèi)容與知識體系的有效實施;結(jié)合社會需求,增加對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),注重理論應(yīng)用于實際,以保證學(xué)生習(xí)得一技之長并能可持續(xù)發(fā)展。