陳又圣，于培寧，張春曉

（深圳信息職業(yè)技術學院信息與通信學院，廣東 深圳 518172）

1 模塊化項目教學的背景

模塊化的概念來自軟件開發(fā)領域。該方法是將屬于同一功能的代碼劃分為獨立的代碼模塊，各模塊可以獨立運行，相互連接。模塊化代碼處理方法具有獨立封裝和靈活調用的優(yōu)點。這種設計思想也越來越多地應用于教育教學領域。

模塊化教育模式包括以能力為基礎的教育模式（CBE，Competency Based Education）和模塊式就業(yè)技能模式（MES，Modules of Employable Skills）。CBE以職業(yè)的一般規(guī)律和需要為基礎，關注的是職業(yè)的基本綜合能力，MES是基于具體的工作規(guī)范，關注的是職業(yè)的工作能力，兩種模式都強調加強能力學習。模塊化項目教學法是一種理論聯系實際的教學方法。該模式基于崗位技能，通過確定崗位所涉及的每個模塊的知識和技能要求，采用任務驅動的方法組織教學實施。模塊化項目教學法以就業(yè)為導向，以培養(yǎng)學生實踐能力為目標，符合職業(yè)教育規(guī)律。通過構建模塊化教學體系，確立課程培訓的核心能力要求和相應的項目實踐內容，引導學生實踐學習，培養(yǎng)學生的學習興趣，鍛煉學生綜合運用知識解決物聯網工程問題的能力，提升學生的理論素養(yǎng)和創(chuàng)新實踐技能。[1-4]

本文構建的模塊化項目教學改革以提高學生綜合素質為目標，推動物聯網專業(yè)建立團隊合作機制，改革物聯網專業(yè)教學內容和方法，開發(fā)傳感網應用開發(fā)教學資源，推動模塊體系內的教學討論，提升教學效果，并為其它專業(yè)提供可參考的教學改革模式。

2 實施模塊化教學改革的必要性

2.1 契合職業(yè)教育政策的需要

教育部關于職業(yè)院校專業(yè)人才培養(yǎng)的文件（教職成〔2019〕13號）提出：“要注重學用相長、知行合一，著力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，增強學生的職業(yè)適應能力和可持續(xù)發(fā)展能力?！庇纱丝梢姡殬I(yè)技術院校將重點培養(yǎng)學生的實踐能力與動手能力。2019年，教育部印發(fā)的《全國職業(yè)院校教師教學創(chuàng)新團隊建設方案》提出：“教師分工協作進行模塊化教學的模式全面實施，輻射帶動全國職業(yè)院校加強高素質‘雙師型’教師隊伍建設，為全面提高復合型技術技能人才培養(yǎng)質量提供強有力的師資支撐?！北緦I(yè)緊跟新時代下國家職業(yè)教育改革的趨勢，從多個方面推進模塊化項目教學改革。

隨著近年來物聯網應用技術的快速發(fā)展，相關企業(yè)的崗位需求發(fā)生了變化，導致傳統(tǒng)的物聯網專業(yè)課程和教學體系已經無法跟上技術和崗位需求的變化，無法準確接近工業(yè)崗位的全過程要求。此外，傳統(tǒng)的教學模式是教師和課程相對固定，不適合同類型技術崗位不同課程的銜接與協作。物聯網技術的發(fā)展導致人才培養(yǎng)方案和課程設置的頻繁變化。因此，本專業(yè)的教學團隊開始重新審視模塊化教學方法，并在專業(yè)課程體系和教學實踐中進行探索。

2.2 專業(yè)發(fā)展的需要

傳統(tǒng)的教學模式是根據教學計劃確定課程，然后對應固定的教師，在教學過程中，首先注重理論知識的學習，然后進行項目實踐和培訓。物聯網應用技術的相關課程實踐性很強，不宜采用傳統(tǒng)的理論教學方法。雖然許多課程采用了多媒體技術和相應的課程實踐設備進行教學，提高了學生的學習興趣和教學效果，但遠遠不能滿足物聯網應用技術專業(yè)相關課程的教學需要。

為發(fā)展作者所在的深圳信息職業(yè)技術學院物聯網應用技術專業(yè)，學校需要在課程體系和教學模式上進行模塊化項目教學改革，以典型任務組織教學，根據實際工程任務分析崗位能力需求，構建物聯網應用技術專業(yè)人才培養(yǎng)所需技能。然后進一步明確和完善人才培養(yǎng)規(guī)格，以培養(yǎng)物聯網相關領域的專業(yè)實踐能力為主線，在具體課程教學中設置相應的學習模塊，然后采用任務驅動的方法組織實施模塊化教學。

2.3 崗位職業(yè)技能提升的需要

物聯網領域相關崗位具有多技術融合、崗位所需技術技能緊密銜接、專業(yè)核心課程銜接較好等特點。因此，模塊化教學法首先需要提高崗位的職業(yè)技能，它根據物聯網相關崗位的技能培養(yǎng)目標將專業(yè)課程劃分為不同的技能模塊，同一模塊中的課程需要緊密銜接，模塊組中的教師需要熟悉課程模塊中的所有課程。此外，物聯網應用技術專業(yè)建設是學院重點專業(yè)之一。為確保學院“雙高”重點任務的建設，需要推進課程改革，解決課程內容如何滿足物聯網應用技術專業(yè)的教學需求和相關崗位需求；如何提高學生的學習興趣和實踐技能，以模塊化項目為基礎的教學如何提高學生的學習能力以及模塊化項目教學如何實施。

模塊化項目教學法的實質是以崗位能力為導向，以物聯網核心技能培養(yǎng)為主線，符合現代職業(yè)教育規(guī)律的一種較好的教學模式。高職院校物聯網應用技術專業(yè)的主要崗位包括系統(tǒng)集成與運維工程師、信息通信網絡運維人員、物聯網應用開發(fā)工程師、智能終端開發(fā)工程師。物聯網應用技術專業(yè)實施模塊化項目教學改革，有利于滿足崗位特點、學校辦學定位和區(qū)域產業(yè)崗位需求。

3 模塊化教學實施方式和條件

3.1 師資團隊的準備

模塊化教學需要構建與傳感網相關的核心教學團隊，初步構建的教學團隊包括專任教師和企業(yè)兼職教師。為了適應以傳感網為核心的模塊化課程教學，本專業(yè)派出3人參加多次新大陸的傳感網應用開發(fā)培訓，1人獲得傳感網應用開發(fā)的高級和中級金牌講師，2人獲得培訓專家證書，3人獲得傳感網應用開發(fā)的考評員證書。因此，以若干精通傳感網核心技術的教師組成的教學團隊非常契合模塊化教學的特征，可以勝任傳感網應用開發(fā)模塊化教學的需求，并可以開發(fā)相應的教學資源。

在師資團隊的具體構建過程中，采用了混合式的方法組建模塊化教學團隊。首先根據傳感網核心技術來確定具有相關技術背景的院內教師，然后在組建過程中結合了不同技術專長的教師，包括善于教學的教師、科研技術很強的教師、善于產教融合和獲得眾多橫向項目的教師、自己開辦公司可把資源融入課堂教學的教師等。在教師類型上，有6位專職教師和3位企業(yè)骨干兼職教師，形成了多功能協同有效合作的混合式模塊化教學隊伍。

此外，為了充實和完善傳感網應用開發(fā)團隊，應引進具有物聯網專業(yè)背景和具有相關實踐項目經驗的教師。通過開展物聯網領域技術培訓，提高物聯網應用技術專業(yè)教師專業(yè)能力；鼓勵教師參加各物聯網行業(yè)的技能認證培訓并取得相應的高級證書；鼓勵教師開展實踐指導和企業(yè)員工培訓。為確保傳感網應用與開發(fā)團隊模塊化教學的實施，我院教研室計劃進一步向學院申請招聘與傳感網應用與開發(fā)相關的專職教師。教師引進還應考慮專業(yè)教師的結構優(yōu)化和專業(yè)發(fā)展要求，讓老教師和新引進的教師形成模塊化的教師梯隊。在模塊化教學的要求下，物聯網專業(yè)教師隊伍建設的重點是建立層次清晰、結構合理的模塊化教師梯隊，明確不同模塊教師的職責。將具有相同或相近專業(yè)背景的教師分成一個模塊，形成具有一定模塊優(yōu)勢的專業(yè)群體。同時要求同一模塊內的老師對于模塊內的所有課程都能夠駕馭，既提高了教師的專業(yè)素質，又保證了教學過程中教育資源的穩(wěn)定輸出。

3.2 借助1+X證書實施的契機

《國家職業(yè)教育改革實施方案》提出“在職業(yè)院校、應用型本科高校啟動‘學歷證書+若干職業(yè)技能等級證書’制度試點（即1+X證書）工作”，因此，物聯網應用技術的模塊化項目教學改革還需要結合以全國傳感網應用開發(fā)1+X職業(yè)技能等級證書培訓，本專業(yè)在傳感網應用開發(fā)方面積累了師資力量，先后派遣多批次教師前往1+X對口企業(yè)參加培訓，3人獲得中級講師培訓資格和考評員資格，2人獲中級培訓專家證書，1人獲中級、高級金牌培訓專家證書。我院已組織了一次傳感網應用開發(fā)的中級培訓班，積累了大量的資源并購買了相應的設備，因此，可以借助全國傳感網應用開發(fā)1+X職業(yè)技能培訓來實施模塊化項目教學改革，完成1+X傳感網應用開發(fā)職業(yè)技能等級考試的考場布置和授牌；完成1+X證書制度試點抽查監(jiān)測工作；順利完成傳感網應用開發(fā)首批1+X職業(yè)技能等級證書的考證工作。

3.3 與相關企業(yè)深度合作并開展課程資源建設

引進先進的考證實踐型課程體系，與行業(yè)龍頭企業(yè)開展校企合作，共建立體教材、課程體系、相關實訓室、學生仿真實踐培訓、教師培訓等。與物聯網協會及領軍企業(yè)簽訂《共建智能物聯應用技術學院戰(zhàn)略合作框架協議》，共建智能物聯應用技術學院，與廣東物聯網協會共建區(qū)塊鏈+物聯網人才培養(yǎng)示范基地。

本專業(yè)的教學課程與企業(yè)認證課程體系相銜接，構建相關課程資源。積極開展物聯網、數據通信等方面的教師培訓認證工作。模塊化教學團隊的3名教師是第17屆全國傳感網應用開發(fā)職業(yè)技能等級證書師資培訓（中級班）的培訓師，在校外高職院校培養(yǎng)骨干教師30余人。本專業(yè)還與物聯網重點企業(yè)開展合作，主要集中在考證培訓、合作實訓、物聯網工程人才培訓、物聯網專業(yè)講座、物聯網師資培訓協議等方面，這些校企深度合作，提高了物聯網工程教師的教學水平。

3.4 構建模塊化教學課程體系

以我院物聯網應用技術專業(yè)為例，本專業(yè)的總體教學目標為“培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的物聯網系統(tǒng)及應用的技術技能人才”。在此總體目標下，按模塊化教學的改革模式將主要的專業(yè)課程劃分為：公共基礎課模塊、物聯網技術應用專業(yè)群共享課模塊、物聯網技術應用專業(yè)核心能力模塊、基礎拓展模塊、綜合素質拓展模塊、中級證書模塊、高級證書模塊、新技術模塊、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模塊等。

其中，公共基礎課模塊包括“思政—道法”“思政—概論”“大學生心理健康教育”“形勢與政策”等課程；物聯網技術應用專業(yè)群共享課模塊包括“電路分析”“數字電子技術”“模擬電子技術”“Linux操作系統(tǒng)及應用”“程序設計基礎”等課程，可由院內不同專業(yè)的老師協同完成授課；基礎拓展模塊包括“HTML5編程基礎”“Java語言程序設計”等課程；中級證書模塊包括“1+X傳感網應用開發(fā)職業(yè)技能等級證書（中級）”“嵌入式系統(tǒng)設計工程師（中級）”“HCIAIoT”“HCIA-R&S”“HCIA-LTE”“HCIA-Cloud Computing”“HCIA-BigData”“軟件測試工程師”等證書，由學生根據興趣和需求選取其中一個證書模塊學習；高級證書模塊包括“1+X傳感網應用開發(fā)職業(yè)技能等級證書（高級）”“華為HCIP證書”等證書，由學有余力的同學自愿選擇；新技術模塊包括“機器人視覺識別技術與應用”“數據挖掘與深度學習應用開發(fā)”“無人駕駛技術及應用”“大數據與云計算技術”等課程；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模塊則通過參加活動或者獲得創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果來折算學分，例如參加校級以上大賽、參加科技俱樂部、申報著作權與專利、注冊創(chuàng)業(yè)公司并運營、參加攀登計劃活動等。

3.5 物聯網核心能力模塊的課程設計

物聯網技術應用專業(yè)核心能力模塊是實施課程改革的重點模塊。在具體課程設計中，主要根據物聯網應用技術的專業(yè)定位和傳感網相關崗位所需要掌握的技術要點來選取具體課程。根據傳感網全流程產業(yè)中涉及的崗位，即系統(tǒng)集成與運維工程師、智能終端開發(fā)工程師和物聯網應用開發(fā)工程師等三類主要相關的崗位，涉及了物聯網核心能力模塊的課程，劃分為終端應用開發(fā)模塊課程、物聯系統(tǒng)應用模塊課程和物聯網傳感模塊課程，如圖1所示。

圖1 物聯網技術應用專業(yè)核心能力模塊的構成

物聯網技術應用專業(yè)核心能力模塊包含偏軟件方向的“終端應用開發(fā)模塊”（對應于系統(tǒng)集成與運維工程師等崗位）、偏硬件方向的“物聯網傳感模塊”（對應于智能終端開發(fā)工程師等崗位）以及硬件與軟件結合的“物聯網應用模塊”（對應于物聯網應用開發(fā)工程師等崗位）。終端應用開發(fā)模塊的核心課程是“物聯網應用程序開發(fā)”“Python語言設計基礎”“SQL Server 數據庫技術”；物聯系統(tǒng)應用模塊的核心課程是“物聯網綜合應用開發(fā)”“物聯網技術與應用”“單片機應用開發(fā)”；物聯網傳感模塊的核心課程是“無線傳感網技術”“射頻識別技術與應用”“傳感器技術與應用”。該劃分模式不僅符合物聯網領域的崗位特征，也契合本專業(yè)師資隊伍的特點和優(yōu)勢，將多個關聯課程組成一個系列模塊，可以更好地集中相關背景的教師進行課程銜接。

3.6 以工作過程為導向的模塊化項目驅動

以提高學生技能為目標，科學劃分課程分類和物聯網技術模塊系列，融入課程教學。在具體實施中，擬結合物聯網典型任務組織教學。計劃將物聯網應用技術專業(yè)核心專業(yè)課程劃分為三大模塊體系，并將專業(yè)教師納入模塊體系，以任務驅動的方式組織實施模塊具體課程的教學。其中，任務驅動教學模式是以具體的崗位任務和技術問題為基礎，以解決問題為目的，以實施研究性學習和實踐性學習為方法。在完成具體任務的過程中，培養(yǎng)學生較強的實踐能力。因此，該教學模式適合物聯網應用技術專業(yè)的教學實踐。

3.7 以行業(yè)軟件和硬件套件輔助模塊化教學

物聯網應用技術專業(yè)相關課程較多。本專業(yè)前期選派了幾名骨干教師進行傳感網應用開發(fā)培訓，同時購置了相關設備。因此，可以選擇物聯網產業(yè)仿真軟件及相關硬件包（如newlab實驗平臺）相應的設備進行教學。此外，學院還采購了與行業(yè)技能大賽相關的設備，因此模塊化教學可以充分利用這些設備進行實踐教學。近年來，學院成立了相關的技能競賽和科技社團，鼓勵本專業(yè)教師積極參加電子產品設計制作大賽、物聯網技術應用大賽等各類競賽，形成以競賽促教學的方式。這些競賽有力地推動了物聯網應用技術專業(yè)課程的改革。

3.8 提升教學效果和增強本專業(yè)的影響力

通過教學改革和基于模塊化項目的教學實踐，有助于在物聯網教學中緊密結合物聯網相關課程的理論與實踐，使學生在學習課程知識的同時，掌握崗位所需的技能，提高學生在物聯網項目中分析問題和解決問題的能力。另一方面，與企業(yè)深度合作的模塊化教學可以提高專業(yè)的影響力。借助先進的崗位對接設備，與物聯網領域的龍頭企業(yè)合作，開展工業(yè)企業(yè)新技術培訓和職業(yè)技能培訓考核。擬實施深度模塊化工程教學改革，開展職業(yè)技能等級證書、1+X證書等教師培訓，為社會和兄弟院校提供師資培訓、競賽培訓和設備操作培訓，實現資源共享。

4 小結

本文闡述了模塊化項目教學的背景和物聯網應用技術專業(yè)實施模塊化教學改革的必要性。該教學模式符合職業(yè)教育政策和專業(yè)的需要，有助于提高物聯網崗位的專業(yè)能力。本文進一步提出了高職物聯網應用技術專業(yè)模塊化項目教學模式和具體實施方式，為適應物聯網產業(yè)發(fā)展提供了具體的實踐模式。