课程思政优秀教学案例(四)——《物联网系统开发》-刘丹
日期:2022-08-16  发布人:chenrunlin@employee.  浏览量:3515

《物联网系统开发》课程思政案例

一、课程简介

物联网系统开发是物联网工程专业的专业基础课。该课程以“竞赛驱动”为手段,以物联网系统开发为目标,理论上讲解物联网系统概念,物联网软件工程知识,包括需求分析、概要设计、详细设计(体系结构设计、网络层设计,物联网设备选型)、物联网系统安全、物联网集成和系统测试等工程知识;实践上以物联网系统一般开发流程“三端两流”框架为主体,讲解数据上行、下行等技术知识;最后通过自拟项目整合所学知识点,以物联网创新大赛为引导,要求学生在掌握物联网系统开发的理论知识和技术知识的基础上,用创新精神应用到实践;掌握复杂物联网工程问题的设计流程、设计方法及建模技术,能够在设计过程中考虑影响设计目标和技术方案的各种因素给出合理有效的技术路线和开发方案,完成工程项目体系结构设计和详细设计;在在分组学习中掌握基本信息处理能力和口头表达和人际交流的能力;以竞赛为驱动的目标设计提高学生的自学能力和编程能力,养成良好的学习态度与习惯,并对学生就业起到重要的奠基作用。同时为后续课程以及未来的工作提供必要的基础支持。

因此,和专业思政目标对应,构建专业思政分类、课程思政目标与课程预期学习效果的对应关系如下表所示:

专业思政一级分类

专业思政二级分类

课程思政目标

对应课程预期学习效果

家国情怀

科技报国

目标1:努力学习,坚持科技报国,具有国家意识、身份认同

培养综合利用计算机、物联网专业知识解决实际问题的意识、思路和能力;

工匠精神

精益求精

目标2:在学习过程中,对物联网工程技术和知识点,具有凝神聚力、精益求精、追求极致的品质;在学习和工作中具备耐心、执着、能吃苦、能坚持的精神。具有更新知识、技能的自我完善的学习欲望,在物联网工程实践中不断追求进步。

掌握物联网系统设计与开发的过程,掌握物联网相关工程知识

创新精神

目标3:在物联网工程技术和知识的学习以及工程项目的设计中具有追求突破、追求革新的创新精神,具备一定的持续学习能力。

具有自主学习的欲望,养成良好的学习态度与习惯;

使命担当

社会责任

目标4:能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

1.培养学生认识社会、研究社会、理解社会、服务社会的意识;

2.运用物联网工程专业知识解决社会经济生活实际问题的综合能力;

团队职责

目标5:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色,并承担相应责任;理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用,承担相应项目责任。

能够以分组形式分析物联网系统的特点、并且创造自拟项目参加创新竞赛

下文将针对一个课程思政目标,讲解教学设计思路、教学实施流程、教学实践成果。

二、课程思政教学设计

以课程思政目标目标4:建立社会责任感为例

1. 思政元素准备

课程思政目标

课程预期学习效果

思政元素

1建立社会责任感

1.培养学生认识社会、研究社会、理解社会、服务社会的意识;

从疫情期间的“我国制度优势”“集中力量办大事”“当代大学生规则意识的培育及认知”“疫情下得担当--谈责任”“增强社会责任感,合力打赢疫情狙击战”等方面进一步讲清楚了疫情期间中国的制度优势和中国人的无畏担当。

2. 物联网技术助力疫情防控的案例;

1)智慧调度,利用物联网技术,实现调度工作中信息及时通畅,人员迅速响应,组织井然有序;

2)智慧安防减轻物业及公安人员管理负担;

3)基于NB-IOT的智能门窗开关提醒;

2.运用物联网工程专业知识解决社会经济生活实际问题的综合能力;

1.企业走访,进社会、用生动的环境唤醒学生解决问题的意识,用社会的需要抚育学生的责任心和贡献精神。

案例1:通过组织学生对东软集团、大连思界科技公司等鲜活本土创新企业案例的参观,让同学们意识到全球化背景下创新精神和创新能力对替身企业综合竞争力的重要性,引发学生对企业创新过程中技术、人才、管理等问题深入思考,强化学生对我国的制度自信和文化自信。

2.社会调研,了解用专业知识解决社会问题的能力。

2、教学实施及考核

通过输入、输出、考核形成一个完整的闭环过程

思政目标

课程预期学习效果

思政元素

实施过程

考核方式

1建立社会责任感

2.运用物联网工程专业知识解决社会经济生活实际问题的综合能力;

1.企业走访,进社会、用生动的环境唤醒学生解决问题的意识,用社会的需要抚育学生的责任心和贡献精神。

2.社会调研,了解用专业知识解决社会问题的能力。

课前:布置任务,分组;

课中:翻转课堂、课堂演练

课后:提交文档

详细见后面

小组作业:提交项目调研文档、需求分析文档

具体实施过程:

【本模块设计】

本教学模块目的在于让学生通过社会实践和企业参观理解物联网的项目体系结构,企业走访,进社会、用生动的环境唤醒学生解决问题的意识,用社会的需要抚育学生的责任心和贡献精神。社会调研,了解用专业知识解决社会问题的能力。掌握物联网系统的需求分析流程,并结合具体的案例编写需求分析报告说明书,为竞赛选题做准备。

1. 课前

1)观看慕课:了解物联网需求分析的基本概念和一般过程;

2)观看思想教育型慕课创新中国记录的观看。

3)按照情景选择的课下物联网实践环节,并提交相应的报告和观后感。

 从校企合作联盟中下表中,根据类型选择对应的实习企业。

 进行相关资料准备,了解其行业背景知识;

 分组,设定组长,并由组长分配各组员角色;

置身于真实的企业场景之中,面对真实的企业文化和需求分析过程,够激学生的创新意识、深刻理解物联网的创新应用和实践开发过程。“物联网开发课程企业实习”需求分析环节选择本专业校企合作单位,见附件列表。

2. 课中-课堂讲授

1)物联网需求分析的概念、分类、获取过程

教师讲解物联网系统需求分析的特点和概念,市场需求分析、技术需求分析等。      

2)【翻转课堂】社会实践的需求获取情况

展示答辩时间:5分钟/小组(根据每班小组数量调整)。

展示答辩人员:小组全部成员。

展示形式:以PPT为主,可辅助动画、视频等多种表现形式,清晰地阐述调研的具体内容。

组织方式:每组按小组编号顺序展示或由主讲教师确定小组展示顺序,每组展示后,教师提出问,并结合小组展示及答辩情况给出评价和指导建议,评委进行联合打分。

   教师根据【学生学习情况考核列表】进行考核

(3)课堂演练

根据企业实习内容为导向进行课堂分组,并完成各组内自选物联网典型环节需求分析的桌面推演过程。

 选题:

内容:由各小组独立完成各自的竞赛选题,并进行情景分析和任务分配

目的:理解企业工作模式

考核:依照竞赛要求,按展板式工作模式,完成需求分析过程。

 方案制定

内容:由组长进行人员分配,小组各人员按照预设分工进入角色,制定完成相应方案

目的:理解需求分析过程,掌握可行性分析报告的撰写方法

考核:按竞赛要求,撰写可行性分析报告。

 竞赛选题

内容:由组长选定人员完成答辩过程,结合竞赛环节,适当裁剪可行性计划,撰写竞赛项目创意书

目的:理解创新性项目的开发流程

考核:由三人以上的教师组成答辩组,对学生的创意进行分组讨论答辩。 

4)学习效果评价

总结经验、反思问题的同时, 逐步为每组需求分析过程形成相应的可行性分析报告、项目创意书和教师指导活动三类课程手册, 成为本课程后序课程实施的形成有效指导材料。

内容:由组长总结形成可行性分析报告、竞赛项目创意书;有教师形成教师指导活动手册

目的:确保了社会实践活动的组织与实施安全有序

考核:文档的完成度和合理性。

3. 课后-提交、整理报告

1.学生提交项目调研报告(附录1)、需求分析报告(附录2)

2.通过作业系统布置课后作业,学生登录系统提交作业。

3.教师通过钉钉群为学生进行课后辅导和答疑。

三、教学效果

列举两个优秀案例以及产出结果。

四、教学实践的总结与反思

1)融入要适度

 1. 融入点数目适度:过犹不及;

 2. 融入内容体量适度:2-3分钟为宜,建议不超过5分钟。

2)结合具体问题融入

1.学生身边学习、工作、家庭相关的实际问题;

2.学生未来很可能涉及的行业问题入手启发。

 3)注意“留白”

1.给学生独立思考和判断分析的机会(留白);

2.引导学生静下心来思考原理、领悟道理、明白事理。

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