依托竞赛促进高职物联网教学的研究与实践

【摘 要】根据物联网技术技能大赛的训练和参赛经验，探索出依托竞赛促进高职物联网教学的新模式，提出依托竞赛促进专业群建设、实践教学、优化教学方法、提升学生创新素质和师资水平。

【关键词】物联网专业群；实践教学；教学方法；创新素质；师资水平

技能竞赛是在课堂教学的基础上，通过竞赛的形式对学生的综合素质和能力进行多方位考察的课外科技实践活动。作为国家级骨干建设专业，重庆城市管理职业学院的物联网应用技术专业是重庆市最早开设并招生的高职院校，在近3年的国家级骨干专业建设历程中，我校参与了2届全国职业院校技能大赛高职组物联网技术技能大赛，该赛项对参赛选手的知识技能和综合素质要求甚高。在组织和培训学生参加和训练的两次经历中，笔者探索出一些依托物联网技能竞赛对促进物联网专业群建设，以及以赛促教、以赛促学的心得，下面与同行进行交流和分享。

1 物联网技能竞赛对专业群的覆盖

作为典型的交叉学科，物联网涉及网络技术、通信技术、传感技术、RFID智能识别技术等一系列核心技术。物联网应用技术专业群涵盖了物联网应用技术、计算机网络技术、通信技术、电子信息技术、软件技术等多个专业。要对多个学科和专业的知识进行融合和贯通，最有效的方法就是让学生参与到技能竞赛活动中。

以本校这2年参与的全国高职组物联网技术技能大赛为例，该竞赛涉及到局域网的搭建、配置，无线传感器节点的代码编写、无线传感器网络参数的配置、示波器、万用表、逻辑分析仪的使用、物联网上层应用软件的开发（其中完成RFID设备的读写、一维及二维条码的识度及生成，分别用C#和Android）、数据库的操作、网站及建立、拓扑图的绘制、开发文档的编写等诸多方面，可以说，一次物联网赛项的知识点涵盖了不仅物联网，更包括电子、计算机网络、通信、软件技术等物联网相关专业的方方面面，且在竞赛中，更多是跨专业的知识运用。

通过技能竞赛，不仅提升了物联网的专业建设，还带动了相关联的专业群的建设和发展。

2 依托竞赛拓展实践平台，优化实践教学内容

竞赛通常跟踪行业发展的前沿技术，能够引领教学，反映最新的技术及技能需求，赋予专业课程教学及实践教学以新的内涵。以竞赛内容作为实践教学内容，同时，再通过专业课教师对竞赛内容做进一步的挖掘和二次开发，能够最大程度的优化实践教学内容，赋予竞赛及实践教学全新的生命力。

例如，对电子信息专业，给出其无线传感器节点的原理图，要求其进行版图设计，或进一步进阶，给出芯片和功能，要求其进行原理图设计；对计算机网络和通信专业，要求其完成竞赛中局域网搭建，无线路由器配置、交换机配置、拓扑图的绘制，同时可进阶深入ZigBee无线通信协议，进行WSN通信参数，如信道、网络ID、发送、接收地址等的设置；对软件技术专业，可进行网站的、建设，WebService技术运用，基于.Net的C#上层应用软件开发，Android应用软件开发，数据库的设计、建立、维护，数据表的增、删、改等操作，与以往多数软件专业做纯软件不同，竞赛内容涉及到对高频、超高频RFID读卡器、串口通信设备、POS机、二维码识读、打印等硬件设备的读写，提升了软件技术专业学生的技能应用能力和实战能力；对计算机应用本科专业，可针对溯源秤进行嵌入式软件开发及上层应用软件开发；对物联网专业，要求其侧重三层架构的整体把握，竞赛项目整个溯源和管理流程的全局理解，同时完成前述网络的搭建与配置，进阶要求可根据学生的特长能力不同来针对性的定制；对前述各专业，均可要求其进行基于CC2530芯片的软件开发，包括代码的编写、调试、下载、测试等。

综上，物联网技能竞赛涵盖的知识点多、知识面广，教师在物联网相关专业的教学中需要取长补短、软硬结合，紧跟行业技术需求，汲取竞赛内容和要求，完善教学环节，推进以竞赛内容为实践教学内容的普及化教育。

3 借鉴技能竞赛，优化教学方法

通过竞赛，教师可以尝试将团队合作的形式引入传统的课程教学中，如计算机网络课程、信息系统集成课程和物联网综合实践环节中，教师将学生分成不同的小组，开展研究性学习和合作型学习相结合的，由教师讲授、学生自学、小组讨论以及课堂交流共同构成的新型教学模式。在教学中可灵活运用头脑风暴法、案例教学法，项目教学法等多种以行动为导向教学方法。例如，在项目教学法中，学生既可以选择老师提供的题目，也可以在老师的指导下，根据自己的兴趣和已有条件选择研究课题独立开展研究。小组成员必须分工合作、责任到人，学生自己完成资料查阅、需求分析、方案设计、软硬件平台搭建、测试等全过程。这样可以培养学生思维的独立性和科学性，真正体现学生在教学过程中的主体地位，让学生学会主动学习，学会使用知识解决实际问题，使之能够全面、个性化的发展。

4 依托竞赛培养创新和创业素质

竞赛是培养学生创新素质的有效方法，将竞赛项目和大学生创业团队的创业项目结合，或者将学生科技创新计划项目的思路用来参加竞赛，使科技创新实践活动具有一定的延续性，为最终转变为生产力提供了有力的支持。学生运用所学知识，结合课内教学提出不同类型和层次的项目，在老师的指导下开展研究，并进行科学研究、成果推广、解决实际生产问题的科技创新实践活动，学会分析问题和解决问题并可按规定取得相应的自主实践学分，充分激发自身的创新意识，展示其创新能力和创业素质。

5 依托竞赛提升教师师资水平

通过参加和指导竞赛，教师尤其是青年教师在创新思维、动手能力、进取精神以及合作意识方面得到提升，能够及时捕捉人才培养中的不足之处和先进的教学理念，进而指导教学改革并加以推广，促进教育教学水平持续提升，更直接有效地为学生提供服务，与此同时，教师也开拓了思路，在竞赛中获取了丰富的知识和经验，增强了创新思维能力和实践应用能力，对竞赛的主要内容和技术走向进行研究，将竞赛反馈出的行业技术需求及时补充到教学活动中，为培养创新型工程人才提供有力支持。

物联网应用技术专业作为面向国家战略性新兴产业发展需要而开设的高职高专新专业，对其人才培养模式进行探讨和研究具有重要意义。实践证明，物联网技术技能竞赛对推动物联网用技术专业群建设，以赛促教，以赛促学方面，均能起到非常积极的推动作用。

参考文献：

[1]王志良，闫纪铮.普通高等学校物联网工程专业知识体系和课程规划[M].西安.西安电子科技大学出版社，2011

[2] 吴韶波，苏中，周金和.依托竞赛促进物联网工程教学与实践[J].北京.计算机教育.2012年21期，29-31