智能交互设计课程课程教学实施报告.docx

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1、智能交互设计课程课程教学实施报告一、课程性质本课程是以面向未来、面向产业、面向前沿,主动服务国家战略,协同创新培养具备物联网系统思维的物联网工程师为导向。以学生为主体,以教师为引导,创新育人体制,依托高新企业,输出教学标准、共建课程资源、引入物联网企业真实案例,校企联合共建活页式工作手册,以真产品、真项目、真应用锤炼学生技能,开展混合式教学。智能交互设计是物联网应用技术专业的平台课（专业基础课）,开设于大一第二学期。教学中以真实的项目为载体,采用“阶梯式”模块化工作过程为导向实施,在传感器应用、云端远程通信方面为后续的专业核心课与拓展课打下坚实的基础,如图1所示。二、课程体系构建依据物联网应用

2、技术专业国家教学标准,针对岗位工作展开调研,了解岗位工作过程,选取工作任务形成教学情境,结合课程在物联网专业人才培养方案中的定位,确定智能交互设计课程标准,如图2所示。物联网技术专业校企专业共建委员会01国亲载学标准02I调研工作由位II03II由位工作任务I04I专亚人才培养j05智能交互设计课程标准调研工作任务知识、技能、索物联网技术助理课程标准养模块化阶梯式工程师、工程师分解图2课程标准构建依据课程标准的要求对典型工作任务、知识、能力进行序化、分解,如下图示：交互产品设计与实现图3以工作岗位为导向的工作任务采用“基于工作过程系统化”对课程进行重构,设定了以改善乡村居住环境为目标的三个实训

3、项目,如图4所示：综合项目1:改善乡村居住环境-巧设智能家居,开启5G乡村新生活；综合项目2:提升农业增产增收-设计智慧农业大棚,鼓起群众“钱袋子”；拓展项目3:建大众创新万众创业的美丽新乡村-助项目推广,建画里乡村。三个教学情境,协同创新,培养创新工匠、服务民族要复兴、乡村必振兴的国家战略,培养物联网工程技术人才。三、教学指导思想1、以“岗”定“标”，以“技”建课,重构“2综1拓项目”课程模块。重构课程体系,实施以岗位需求制定考核标准,以岗位技能要求制定课程教学内容。采用企业项目进行课堂教学,校企双导师课前、课中、课后三阶段引导、虚拟仿真与实训结合,形成“一产品,两导师,三阶段、四结合、五环

4、节”课程教学体系,如图5所示。校内导师企业导师课前舱段课中阶段课后阶段虚实结合、线上线下结合、校企结合、授业育人结合知任务验方案宛原理强技能拈应用企业项目贯穿五步联动提升图5课程建设思路2、开展“成绩数据+行为数据”学情分析,确立核心目标。IiiIiiiI/，/图6成绩数据分析物联网应用技术专业学生学习动机、基础知识、认知特点、个体差异,全过程记录学生成绩数据,如下图所示,进而确立核心能力目标。W&二.FI。71wEK二1:4UXm”蜜QKk*mC二O二*V3(7)二二(wif.MaMMJQO*52图7行为数据3、基于大数据、云计算、人工智能互联网,构建线上线下混合式教学模式,如图8所示。线上

5、:针对疫情不能到校学习的同学,教学采用腾讯会议直播、结合云班课平台教学、网络助教(表现优秀学生)及企业名师在线答疑。线下:教学采用实训设备+模拟仿真、创客空间、校企合作第二课堂。图8线上线下4、采用“名师带徒”的“知一验一究一强一拓五环节教学策略。遴选企业高水平研发工程师担任课程导师,将企业规范和产品设计流程,将中国的“名师带徒”传承技艺的传统文化精神,融入教学组织中,推动物联网产业与物联网专业深度融合。采用五环节教学策略,达到知识更全、技术更强、水平更高、素质更硬。四、学情分析1基础学情分析教学主体是物联网应用技术专业一年级学生。学习动机:本专业男生多,思维活跃、动手欲望强,对5G技术、物联

6、网、人工智能等新技术很感兴趣。基础知识:四“0”学习基础:在项目开发方面:0需求分析经验、0设计方案经验、。硬件基础、。智能产品开发经验。采取任务驱动,形成组员-组长-助教-教师.工程师合作学习,人人参与互动。认知特点:学习知识归纳迁移能力弱,希望能多动手实践。采用情境教学,团队合作,创设项目实践情境。个体差异:基础能力以及专业知识水平层次不齐、竞争参与合作意识不同,根据学生特点,按照不同性格学生分配学生学习团队,形成传帮带、师徒制模式。2.学生喜欢的学习方式通过问卷调查,班级大多数学生都喜欢在课堂上通过创设情境、任务驱动和虚实结合、游戏拓展等方式进行项目技能PK比武训练。五、教学目标智能交互

7、设计的人才培养核心目标是:培养尚德、尚美、尚行、尚能、具有家国情怀的物联网工程师,如图9。思政目标核心素养目标尚德尚美尚德、尚美、尚行、尚能具有家国情怀的物联网工程师能力目标标目知识目标尚能尚行图9教学核心目标知识目标1 .硬件:会搭建智能大棚产品的硬件；2 .软件:会编程程序读取各传感器的数据,并根据实际需求控制执行器件调节智能大棚的环境情况;会设置语音播报的模式等参数、会使用MQTT协议连接云平台实现远程监控大棚情况和控制执行设备；能力目标1 .会根据项目需求选购各类传感器、语音播报模块、MP3模块、内存卡、喇叭等模块,设计系统方案;2 .能设计语音交互、蓝牙近距离交互、Wiff远距离交互

8、类智能科技产品；3 .能完成智慧农业系统自动控制风、温度、湿度等参量的软件程序编写;素养目标1 .培养学生的自动化思维和乐于动手实践和分享的创客精神；2 .培养学生搜索信息、主动学习、借助思维导图分析和总结的能力；3 .培养学生热爱生活,善于发现问题与创新的好习惯；思政目标1产品设计:设计智能交互产品,培养四尚情怀,尚德、尚美、尚行、尚能；4 .社会责任:企业工程师进课堂,培养爱国情怀、弘扬工匠精神；5 .科技助力:观看各类智能交互的应用情景视频,提升民族自豪感和自信心；6 .爱的传递:展示自己设计的产品并分享推广,培养团队合作精神。树立“三有”精神,心中有爱、心中有责、心中有他。六、教学内容

9、与重难点本课程实现两个实际项目和介绍一个拓展项目:设计智能家居、设计智慧农业产品、新媒体的应用和产品的推广。其中每一个项目给出多个应用情景,供学生选择;同时鼓励学生观察生活,创新发现新的应用情景选择实现。项目的学习内容与目标及参考学时详见表格：序号项目学习目标课程思政学时11设计智能家居产品（以情景“智能安防”为例）学习产出：制作智能家居模型，并实现产品：如智能安防、智能灯光控制、智能阳台、智能车库等；技能目标：硬件：了解自动控制的硬件结构以及硬件之间的交互方式；软件：熟悉传感器的自动获取的值，自动控制灯光、门锁、晾衣架等硬件设备的逻辑关系和流程，软件运行环境搭建和感受科技的魅力，开启美好乡村

10、生活智能家居12使用方法；素质目标：培养解决问题的分析方法和掌握需求分析的撰写方法：了解各类传感器、MP3模块、内存卡、喇叭、超声波等模块的使用方法和选购方法；培养学生自动控制思想，以及创新思维；培养学生搜索信息、主动学习、借助思维导图分析和总结的能力；思政目标：ArdUinO的产品应用，感受科技的魅力，实现产品功能的过程中学会踏踏实实、精益求精的科学精神；智能家居系统中自动控制应用情景的视频，感受对物联网为生活带来的美好的憧憬与想像。12设计智慧农业产品（以情景“智慧农业大棚”为例）学习产出：制作智慧农业大棚模型，实现产品：智慧农业大棚等。技能目标：熟练掌握继电器、洪水装置、风机等执行器件的

11、使用方法；熟练掌握物联网云平台的设置方法；熟练掌握控制器、通信模块、物联网云平台等各器件和平台之间的通信方式素质目标：培养团队合作能力；培养学生对硬件设备参数的了解和选型能力；培养学生处理更杂问题的综合处理能力；思政目标：ArdUino的产品应用，感受科技的魅力，实现产品功能的过程中学会踏踏实实、精益求精的科学精神；远程控制应用情景的分享，感受对物联网为生活带来的方便与快捷：展示自己设计的产品并以擅长喜欢的方式去分享推广，感受并传递快乐与责任；在手机APP界面设计上，引入中国脸谱、祥云等元素，融入了中国传统文化，融入中国历史。学习新技术，服务新农村，助力农业大棚升级改造61623助项目推广的创

12、业方法学习产出.新媒体望台的介绍；关于智能家居和智慧农业产品的推广方案。爱我家乡，新媒体结合物联网溯源，推广农产品24合计32其中,智慧农业项目依据工作任务流程确立项目学习任务,依据任务工作过程设计项目子任务学习活动创设工作应用情景,鼓励学生观察生活,创新发现新应用思考实现过程。项目的学习内容与目标及参考学时详见表格：项目名称智慧农业大棚制作智慧农业大棚模型，实现智慧农业大棚产品。学习产出项目拓展方案设计软件功能模块设计系统功能集成调试工作流程环节1：撰写需求分析报告和产品设计方案，并相互评价后继续完善。环节2：硬件设计：通过查询硬件的相关参数，学会查看电路图，搭建硬件系统。环节3：软件设计：

13、实现采集传感器数据，自动控制灯光、风机、继电器、供水系统、语音播报等。环节4：系统拓展：使用物联网云平台实现远程监控。环节5：调试测试和展示拓展。智能家居学习情境与教学内容学习环境智*农业1禽求分析与方案设计（2学时）用设计系统方也2 .wtme设计（4w）环m联控制与Vt云.坏真监雳系统事庆软件设计3 .欣竹程序设计（6学时）!解取动埃软件设计由-3!示与t示*烧软件没计4沅程控制（2学时）创建云3设备.6通信过程iM控制01式现下发上传无可视化5.系统两试与分享（2学时）落SMM圜限系统民汇Je与拓艮物联网实训室、云班课、MiX1y软件、ArdUinOIDE软件、ArdUinO开发板和外围

14、器件、物联网云平台、Wifi通信模块、AndrOid手机课程思政要点ArdUino的产品应用，感受科技的魅力，实现产品功能的过程中学会踏踏实实、精益求精的科学精神；智慧农业应用情景的分享，感受对物联网为生活生产带来的方便与快捷；展示自己设计的产品并以擅长喜欢的方式去分享推广，感受并传递快乐与责任；在手机APP界面设计上，引入中国脸谱、祥云等元素，融入了中国传统文化，融入中国历史，增强文化自信；通过远程控制的实现，引领学生关注科技为提升民生生活质量贡献自己的一份力量的责任心。项目任务分解具体学习内容与达成目标程政课思学时2.1需求分析、方案设计环节1：通过分组讨论，撰写需求分析报告和产品设计方案，并相互评价后继续完善。民信化立自文信树族与Sf22调研：智一农业大棚/智慧鱼塘/农场:智慧农业任务上需求分析分析需求，对接系统功能虚拟仿真，情嗜体验认识模块，选择模块任务2:系统设计设计系统框图了解各个角色的职责、分角色；分组分析健康仪的功能，撰写需求分析报告和产品设计方案；掌握展示需求分析、评价需求分析的要点；2.2硬件设计1、传感器监测环境温湿系维程养思工识培统与第22系统硬件设计任务1、士耀水分检测，自动灌溉12、1CD屏显示湿度值j3、控制电磁阀动作，实现自动灌溉