农业高职院校物联网技术课程教学研究

计划，本课程所处的地位如图1所示，它是学生学习的第一门专业先导课，可帮助学生明确各个专业课程的意义和课程之间的关系。

图1 本课程在专业课程体系中的地位

1.2 教学目标分解

知识目标：从图2所示的农业物联网体系架构出发，使学生了解物联网的相关技术，对物联网在各个领域，尤其是智慧农业领域的典型应用有所认识，并在此基础上了解物联网系统的整体框架。

能力目标：具有跟踪物联网新知识、新技术的能力，能够及时了解整个物联网产业尤其是农业物联网的应用领域和发展前景，明确专业发展方向和就业领域。

2 教学模式与教学内容

2.1 总体教学规划

在内容选取上，本课程侧重于物联网的应用、技术、服务、知识体系以及作为物联网应用型人才的标准，涉及到图2所示各项技术和应用案例。

图2 农业物联网体系架构

在授课方式上，采用课堂讲授与实地参观相结合，学校老师和企业专家相结合的方式。通过这种课程安排，自下而上对物联网的应用案例、关键技术、知识体系进行讲解，让学生对企业的物联网项目和人才需求有所认识[3]。

2.2 课程内容

以课程总体规划为基础，设计本课程的内容，详细安排如表1所列。

表1 《物联网技术及应用》教学内容安排表

内容

层次知识

模块情景

设计子情景设计学时

分配

准备篇准备知识认知

物联网物联网的发展与特征3

物联网和互联网的关系

技术篇全面感知技术传感器

技术空气/土壤温湿度传感器9

气体浓度/光照传感器

水体/土壤养分传感器

风力/雨量传感器

RFID

技术耳标里的RFID技术6

身份证/校园卡里的RFID技术

智能手机里的NFC技术

条码识别技术一维码的黑白条纹3

二维码图案的含义

可靠传输技术无线传感网技术无处不在的WiFi9

自组网低功耗的ZigBee

不可或缺的蓝牙传输

移动通信技术移动互联时代下的物联世界3

3G/4G技术与物联网

智能处理技术物联网应用层技术以应用为中心的嵌入式3

大数据时代下的云计算

应用篇智慧农业物联网无线传感网应用温室大棚物联网应用12

水产养殖物联网应用

大田耕种物联网应用

果树种植物联网应用

兰花组培物联网应用

条码标签技术畜禽养殖物联网应用6

农产品溯源物联网应用

3 教学方法与手段

3.1 实验实训条件

高职院校在建设物联网实训场所的时候，应当以“把握发展趋势，提升应用能力”为目标，建设集教学、实验、科研和体验功能于一体的物联网实验平台，以提高教学科研水平和学生应用能力，促进学生就业，提升学校竞争力[4]。对于农业院校，还需充分考虑内外结合的原则，即实训设备与温室、园林、畜舍、水产等场所相对接，在课程的实施过程中实现联动，使学生可以充分理解农业物联网的技术要点和应用特点，实现窄基础、精深入、先顾农、再顾物，化解物联网宽泛的特点。

基于上述考虑，我院实训室在建设时积极与当地农业物联网龙头企业开展合作共建，结合已有资源，规划出基础教学区域（如图3所示）、综合应用区域（如图4所示）、温室大棚物联网、水产养殖物联网、大田耕种物联网、果蔬种植物联网、兰花组培物联网（如图5所示），提供多种物联网实训平台，应用计算机网络技术、无线传感技术、RFID技术、Web技术、移动通信技术等，满足学生体验智慧农业、学习物联网技术、开展综合实训的需要。

图3 基础教学区域 图4 综合应用区域

3.2 教学方法的选取

物联网涉及多个学科和领域，无论是技术体系，还是应用模式，都是一个复杂的系统，采用怎样的教学方法来帮助学生理解相关知识，激发其学习后续课程的兴趣，是教学工作的关键。因此，为了培养学生主动学习的能力和学习兴趣，采用了“讲解+体验+思考”的“三步教学法”。

第一步：讲解——精心整理最新的物联网技术资讯和应用案例，配合通俗易懂的文字、图片和视频，使学生全方面的感知物联网。注重应用举例和提问的方式，激发学生的认知与兴趣。

第二步：体验——充分利用实训室和农业基地配备的物联网设备，同时借助企业成熟的商业成果，让教学过程所学即所见，使学生多渠道的了解物联网。

第三步：思考——积极调动学校老师和企业工程师的智慧，设计多个领域典型的物联网项目需求，交由学生来完成项目建议书，使学生真正的参与物联网。

3.3 教学手段的运用

课件与校本教材——教学课件注重信息的丰富性和知识的趣味性，突出对物联网技术常识的理解和对物联网知识体系的认识；校本教材作为物联网在农业领域的应用这个专题的深入，帮助学生了解农业物联网发展和应用的全貌，并通过实例对物联网有更为直观地理解。

实验实训设备——基础教学区域每个工位配有1套物联网无线传感套件，综合应用区域配有物联网工程应用实训系统、智慧大棚沙盘、“种植+养殖”物联网监测系统、“实训室-农业基地”互动展示系统。这些设备可以让学生在教学过程中对物联网知识的理解更加真实，激发学生的学习兴趣。

校外实训基地——讲到农业物联网应用时，可在农业基地进行现场教学，由企业工程师与教师共同授课；讲到应用案例时，亦可安排学生前往农场、畜牧场和农产品电子商务企业进行参观体验。

课外学习资源——编写富有趣味性的物联网基础知识手册作为课堂教学的补充，帮助学生更全面系统的认识物联网；并从中整理出题库资源，既可作为考核来源，也可作为课堂教学效果的巩固。

3.4 多元化的考核方式

知识性考核——采用在线考试系统，在短时间内以大题量的客观题形式考核学生对物联网技术了解的广度，考核成绩占本课程成绩的30%。

能力性考核——以开放性试题的形式考核学生对物联网体系架构的认知深度，学生以项目方案的形式提交报告并进行汇报，由校企老师和工程师从原创性、准确性、实用性角度共同评判打分，该成绩占本课程成绩的50%。

过程性考核——出勤率、独立思考问题的能力、实训设备的操作能力，占20%。

4 结 语

农业物联网技术专业是为满足现代化农业背景下对物联网人才的大量需求而开设的新专业方向[5]，本文针对农业类高职院校的《物联网技术及应用》课程，结合上海农业物联网产业的发展前景，明确课程的定位，设计了该课程的教学规范。经过上海农林职业技术学院近两年的实践证明，该课程规范有利于拓展学生的视野、奠定良好的专业基础。由于物联网专业和课程的开设时间不长，符合农业高职院校的教学资源更是十分有限，因此课程建设的很多问题如教学方法、专业教材建设等方面还需作进一步的深入研究。

参考文献

[1]上海市农业委员会，上海市经济和信息化委员会.市农委等关于上海农业物联网发展的实施意见[R].上海：2013.

[2]李乃祥.农林院校物联网工程专业的定位与特色构建[J]. 天津农学院学报，2014，21（1）：55-57.

[3]施炯，杨亚萍，梁丰.“物联网工程导论”课程教学探索与实践[J].中国电力教育，2013（28）：106-107.

[4]刘国彦.高职院校农业物联网实验室建设研究[J]. 工业和信息化教育，2014（7）：60-63.

[5]钱春花，强鹤群，王锋. 校企合作农业物联网技术人才培养课程体系建设探索[J].电子制作，2013（22）：129.

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