物聯網“智能家居”課程開發與設計

　　簡要敘述了物聯網智能家居課程建設的背景和原因，詳細闡述了智能家居課程的建設過程，包括課程的開發、建設、教學設計、教學效果、存在問題等，著重論述了項目式教學過程的設計方式、教學規劃、實施方法，并指出項目式教學對教學方法、教材、教師及實驗條件的要求具有一定的普遍性，對于其他一體化課程的開發設計具有一定的參考作用。

　　《物聯網技術》雜志是經國家新聞出版總署批準的物聯網專業科技期刊。雜志為月刊，每月20日出版，現已是中國核心期刊(遴選)數據庫收錄期刊，中國學術期刊網絡出版總庫收錄期刊，中文科技期刊數據庫收錄期刊，龍源國際期刊網全文收錄期刊，中國科技論文在線收錄期刊。

　　“智能家居”的概念自20世紀80年代被提出后，進入21世紀才引起社會的廣泛關注。隨著智能家居技術的不斷成熟、產品不斷完善、市場不斷發展，人們對它由陌生變熟悉，逐漸地由“遠觀”到真正應用于家庭生活。正是因此，以往對智能家居的定義已經不夠準確而詳盡，現在非常有必要重新審視智能家居的定義，以適應智能家居行業的新發展。特別是“物聯網”概念提出以后，學術界開始大量探討與物聯網智能家居相關的概念、技術及標準，產業界也開始在多個領域加強對智能家居技術的應用，數百所高等院校相關專業都開設了“智能家居”課程。

　　目前物聯網的現狀與當初的互聯網+非常相似，今天的互聯網已經形成了巨大的產業規模并衍生出很多行業。作為物聯網最主要、最重要的組成部分，物聯網智能家居也將經歷這樣一次升級。家用電器的數量遠遠超過電腦、手機的總和，如果再加上各種諸如智能眼鏡和智能手表之類的無線傳感器、控制器，數量上就會是傳統電腦及手機的幾十倍甚至上百倍，可以說，單單一個物聯網智能家居的市場可能就是傳統互聯網及移動互聯網總和的幾十倍以上。從某種程度上來講，離開了智能家居，智慧城市或者智慧地球就失去了存在的基礎，可以說智能家居將成為物聯網最主流的應用市場。

　　課程開發

　　為了體現工學結合的辦學特色，我院在開設“物聯網應用技術專業”之初，就堅持以職業崗位能力為核心的人才培養模式，開發了體現工學結合的課程體系，并根據技術領域和職業崗位的人才需求，突出專業技能的培養，形成了“理論與實踐相融合，以職業崗位作業流程為導向”的模塊化課程體系。通過開設一體化的專業實踐技能課程，將理論與實踐相結合，加強學生的綜合技能訓練;推進課程與企業崗位技能需求相互融合，與就業崗位相互銜接，突出培養學生的實際操作經驗;將職業資格、職業技能教育與院校日常教學相結合，大力推進實務專題、頂崗實習，培養學生專業崗位的實踐能力。

　　物聯網的行業應用包括智能交通、智能大棚、智能電網、智能家居、智能醫療等等，對于具有交通行業背景的院校而言，一般要開設“智能交通”課程;對于農業類院校而言，一般應開設“智能農業大棚”課程;對于電力行業院校而言，可能就要開設“智能電網”課程。而我院是信息類院校，沒有專門的行業背景，所以根據福建省產業發展特點及我院的實際情況，并征求企業專家和專業教師的意見，制定了專業培養方案和課程體系，其中包括“智能家居”課程。

　　課程建設

　　物聯網智能家居的內涵究竟是什么?哪些技術是核心技術?哪些產業或產值才真正屬于“智能家居”?這些問題看似簡單，但又難以回答。當前，從技術發展、產業規模、行業標準等方面還不能明確回答上述疑問。也正是因此，市場上關于“智能家居”的技術及應用各不相同，能夠作為高職院校教學材料的資料、書籍及實驗設備就更加少之又少。只有從務實的角度考慮，將智能家居引向以“實際應用”為目標的發展思路上，夯實智能家居的核心技術，拋開概念，注重應用，智能家居才能成為獨立的學科專業，具有明確的科研方向，為物聯網新興產業服務。

　　因此，我院成立了“智能家居”課程建設小組，明確責任，分工合作，從案例資料收集、企業調研、教材編寫、實驗室建設等多方面推進課程的建設。截至目前，已完成課程標準(教學大綱)的制定、校本教材的編寫及實驗室的建設，圓滿完成了課程建設任務。

　　課程設計

　　本課程依據企業對物聯網智能家居系統工程實施過程中的技能要求，以項目為單位組織教學，將智能家居各子系統的相關知識點和技能要素直接融入項目教學和實驗實訓的各個環節中，讓學生在技能訓練過程中加深對專業知識和技能的理解與應用，培養學生的關鍵能力，滿足學生職業生涯發展的需要。

　　學習情境設計根據智能家居系統的實際工作崗位需求，以培養學生職業能力為重點，引入具有一定代表性的行業應用項目案例，從中分解知識點作為子項目，從簡單到復雜，將該學習領域課程劃分為5個學習情境，各學習情境的教學過程以行動為導向，以學生為主體，基于工作過程加以完成，如表1所示。

　　教學設計以智能家居的相應子系統為項目，采用一體化教學模式，邊學邊做。以實際工程建設過程為切入點，選取典型工作情境，分組實施。按照情境導入、項目分析、方案制定、項目實施、小結評價5個教學環節進行教學設計。以視頻監控項目為例進行的教學過程設計，如圖1所示。當然，項目的選取要根據各院校的實際情況(包括實驗實訓設備、專業教師能力以及合作企業等)而定。

　　教學方法與手段“智能家居”課程是一門理論性與實踐性相結合的課程，有些學生在此之前可能對“智能家居”知之甚少，因此授課過程中應以實際應用為主，以理論講授為輔，靈活運用多種教學模式，充分發揮傳統教學與現代教學的優勢。(1)課堂講授。要將原理和概念深入淺出地講清、講透，并引導學生逐步理解課程的重點和難點，讓學生掌握基本概念、基本理論和基本技術，但不能講得太深，夠用即可。(2)實際工程項目參觀。在課程講授過程中，可安排并帶領學生參觀相關企業的建設項目和樣板演示，目的是使學生對智能家居有感性認識。(3)實際練習。充分利用本校實驗環境，在任務驅動課程設計理念的指導下，根據實際案例，按照工作過程步驟連貫進行，使理論與實踐的結合更緊密。(4)相互評估。在學生完成相關任務后，采用小組成員間和小組間相互檢查、測試、評分的方法，讓學生了解自己的不足，相互學習，取長補短，共同進步。(5)課外閱讀指導。目前物聯網智能家居技術及應用多樣化，但標準不統一，所以要鼓勵學生查閱相關的網絡資源和輔助文獻，以進一步拓展學生的知識面。

　　教學成效

　　從理論到實踐，變被動為主動培養高技能應用型人才，需要加強學生實踐操作、團隊合作等關鍵能力的培養，特別是對于一些課程的學習，許多學生只有在理解課程與未來工作的相關性之后，才能夠有目的、有意識地積極學習。因此，針對“智能家居”課程，應采取以實踐教學為主、以理論教學為輔的教學方式，體現“做中學、學中做”的思想，激發學生的學習熱情，使學生從傳統的“要我學”轉變為“我要學”，從而變被動教為主動學。

　　形式多樣、思想開放結合每節課學習的實踐和理論知識，課后組織討論，師生座談，積極閱讀物聯網和智能家居方面的資料書刊，結合學生的興趣，在課程組教師的帶領下或自發地成立智能家居相關子系統的項目小組，如“視頻監控小組”、“門禁系統小組”、“環境監測小組”、“智能窗簾小組”等，對智能家居進行多角度的深入探討。

　　校企合作、提高能力在“智能家居”課程教學過程中要加強對學生實踐能力的培養，通過到企業參觀、到工程現場實踐、請企業管理人員介紹系統建設經驗及存在問題與原因分析等方式，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，其效果主要體現在兩個方面：其一，使學生明確自己的興趣取向及理論知識的掌握情況，為學生選擇畢業論文題目及就業方向打下良好的基礎;其二，通過參加課外參觀實踐活動，增加學生關于智能家居工程項目建設的經驗。

　　存在問題

　　第一，本課程采用分組項目教學，學生需要通過團隊協作完成相關任務，因此出現一些學生依賴小組其他成員完成任務的情況，需要在教學過程中加強引導。

　　第二，項目式教學需要更好的場地和設備，因此要完善實訓教學條件，加強互動教學模式建設，不斷改進校企合作模式。

　　第三，項目式教學需要更多的現場指導和手把手的示范，教師的工作量增加，由一個任課教師講授、指導，難免顧此失彼，因此可組織課程教學團隊，由幾個教師共同完成同一教學任務，同時引入企業人員參與部分教學，教學效果更佳。

　　第四，本課程涉及的知識面廣、技能復雜，如何協調好有限的教學課時與多而廣的教學內容之間的矛盾，進行適當的內容增減，是今后教學中需要不斷探討的問題。

　　第五，目前關于智能家居的相關教材資料很少，能夠適合項目式教學需要的教材更是少之又少。因此編寫高職院校學生適用的“智能家居”教材非常必要，任務緊迫，與智能家居相關的技術及國家標準也在不斷改進和完善過程中，所以教材及課程內容要實時跟蹤、不斷改進。

　　“十二五”期間，由于物聯網起步伊始，智能家居行業方興未艾，而我國真正從事該行業的人才極其匱乏，智能家居行業不僅是我國物聯網產業的重要組成部分，也是未來社會發展的必然趨勢。可以斷定，物聯網技術必將不斷升級，發展成為“國家戰略性新興產業”，國家對物聯網行業的推動及智能家居行業本身巨大的市場需求和廣闊的發展空間，必將產生對該行業人才的巨大需求。

　　參考文獻：

　　[1]于軍琪，孫繼武，等.智能建筑課程設計與項目實例[M].北京：中國電力出版社，2010.

　　[2]張家群.視頻監控技術在家庭中的應用[J].科技咨詢導報，2007(2).

　　[3]黎連業，王超成，蘇暢.智能建筑弱電工程設計與實施[M].北京：中國電力出版社，2006.

　　[4]吳秀華.遠程智能化家庭安防系統的設計與實現[D].廈門：廈門大學，2006.

　　[5]朱金秀，韓光潔，朱川，吳迪.物聯網工程專業課程體系的研究與探索[J].中國電力教育，2012(16).

　　[6]崔艷榮，陳勇.物聯網工程專業課程體系設置探究[J].長江大學學報(自然科學版)，2010，7(2).

　　[7]桂小林.物聯網技術專業課程體系探索[J].計算機教育，2010(16).

　　[8]智能家居潛力巨大 自動化企業掘金[EB/OL].(2010-08-02).http：//www.gkong.com.