基于任务驱动的传感网应用开发活页式教材的研究与实践

发表时间:2021/7/13   来源:《中国教师》2021年第8期   作者:张在职
[导读] 教材是高职课程教学重要的载体之一,对课堂教学质量起
        张在职
        山东工业职业学院
        一、活页式教材介绍
        教材是高职课程教学重要的载体之一,对课堂教学质量起
到非常重要的作用,教材的内容直接体现课程技术的先进性,其编排形式也将促进教师积极进行教学改革。在国家“职教二十条”颁布的背景下,高职教育教材的改革迫在眉睫,如何及时体现先进技术,润物无声融入立德树人等方面的内容都是对高职教材开发提出的新要求。针对电子开发类课程教材和活页式教材研究现状进行研究,将有助于我们对该类研究的观点、方向和研究水平有一个清晰的认识,为后续进行该类课程活页式教材开发提供理论依据。[2]
        活页式教材兼具“活页”和“教材”的双重属性。活页式教材最大的特点就是使用灵活,主要体现在两个方面,第一,对于教材的使用者而言,可以根据自己的需要对教材进行个性化设置。第二,对于教材的编者而言,如果后期要更新教材,也可以实现“按需操作”,即对旧教材进行“活页式更新”[1],不需要对整个教材进行升级。
二、现在使用的教材的情况:
        现在的教材采用了案例式的结构,全书分为8个学习单元,每个单元基本按照“基础知识”“项目分析”“案例讲解”的结构进行。单元一介绍了传感网应用开发中数据采集相关知识。对模拟量、数字量、开关量传感器的数据采集方法、传感器的工作原理进行了介绍,另外,本单元还介绍了误差产生的原因以及处理方法。单元二介绍了STM32微控制器基本外设应用开发相关知识。单元二设计了五个基于STM32传感器的任务。任务一是用于验证开发环境的小任务,主要内容是软件的安装和配置,项目的创建方法和配置方法,最后实现了一个LED灯的亮灭效果。任务二是LED流水灯的应用开发;该任务通过定时器实现了LED1到LED8循环亮灭的流水灯效果。任务三是按键控制呼吸灯应用开发。通过外部中断实现了对呼吸灯效果的控制。任务四是串行通信控制LED流水灯。通过串口线和串口调试工具,实现对LED流水灯方向的控制。任务五是电池电量监测应用开发。通过该实验可以获取newLab平台上的电压值。单元三介绍了RS-485总线通信应用,单元四介绍了CAN总线通信应用,单元五介绍了基于BasicRF的无线通信应用,单元六介绍了Wi-Fi数据通信,单元七介绍了NB-IoT联网通信,单元八介绍了LoRa通信应用开发的相关知识。
        另外,原教材还提供了驱动程序、硬件连接图、工具软件、部分代码,需要完善的项目文件等。为了方便学习,教材还提供了部分二维码,扫码可以获取部分教学内容的讲解视频、部分习题、课件等。
        三、拟进行的活页式改造和升级
        对教材的改造是在原教材的基础上进行的。对教材的各个单元的顺序和主体内容不变动,仅进行单元内结构的优化和升级。
        拟对各个单元进行如下的升级
        1、增加课后题。原教材没有设置课后题,只是设置了单元总结。考虑到给部分有余力的同学更多的训练,激发他们的学习兴趣,提高他们对知识点的理解,可以在单元案例的基础上,对单元案例进行适当的修改做为课后题。
        课后题不是针对所有同学的,不需要所有同学做。
        2、增加硬件清单和软件清单
        课程在教学过程中用到不同的硬件和软件,为了便于教师的课前准备,在活页式教材中将单独列出每次课用到的软件清单和硬件清单。特别是硬件清单,也方便学生课前和课后对设备进行清点。
        3、增加硬件连接图。在原教材中已经有硬件连接图,并且配合了说明。在活页式教材中打算将硬件连接图单独制作一个页面,方便学生连接和检查。在教学中发现,在无法获取数据的或者出现错误的时候以及通电前的检查中,均需要对硬件连接图进行仔细核对。如果单独做成一页,将方便学生和老师使用。
        4、提供视频资源。原教材中已经提供了详细的操作步骤并配置了截图。为了方便同学学习,原来的教材在截图上做了标注,清晰准确。但是在实际教学中发现,学生更愿意观看视频进行操作和学习。

所以,在活页式教材的改造中将提供整个操作过程的完整视频,从新建项目到cubeMax配置,到代码编写,到硬件连接,到云平台项目创建,到网关配置和执行效果的全部过程的完整录像。提供的视频不只是对电脑上的操作过程进行录屏,还包括硬件连接、配置的录制,最终合并成为一个完整的视频。为了方便同学观看学习,视频将提供扫描二维码,扫码即可查看。
        5、提供关键位置的截图。为了方便各个环节检查、确认和出现错误时的比对,在活页式教材中将提供各个关键环节的截图,包括获取数据时候的效果图、串口调试工具中数据的截图、云平台获取数据的截图、网关配置的截图等。为了便于查看,教材将提供电子版图片,电子版图片将提供二维码,通过扫码查看。
        6、提供常见错误及解决办法。学生在试验过程中,经常会出现各种问题,有的问题是有共性的,有的是个案。对于经常出现的共性问题,老师都能快速的给出解决方案。但是对于新出现的问题却要耗费大量的时间进行查错。为了提高问题解决的效率,老师可以将学生出现的问题进行收集和整理,对解决的思路和步骤提供文字版和视频版两种方案。为了方便学生比对出现的问题,以方便学生准确查找问题的解决方案,两个版本的资料都提供问题的截图。视频版和文字版均提供二维码,可以通过扫码查看图片和文字。为了提高查找的效率,对每个问题单独做一个文件,在文件的命名方面要求清晰准确,不要求短小精悍,为了把问题说清楚,文件名字可以长一点。
        四、改造后活页式教材的单元结构如下:
        (一)教材的封面除了包括常规的教材名称、单元名称、任务名称、出版单位、出版日期之外,还要标注版本号。版本号的格式为:NO:21032105,格式的含义为:21年3月21日总数的第05版。因为活页式教材的版本更新较频繁,标注版本更方便了解教材的编纂情况。
        (二)教材的内容分为如下几个部分:
        1、任务描述。用于说明本次课要学习的内容,本次课实验的效果。实验效果除了用文字描述外,还提供二维码,通过扫码可以查看效果的视频。
        2、学习目标。该部分分为三部分“知识目标”“能力目标”和“思政目标”。思政目标是课程思政建设的重要内容,是活页式教材中新加的,原来的教材没有。
        (三)重难点分析。对本单元的重难点进行分析和说明。
        (四)相关知识链接。对本章节设计知识的介绍,包括对前期的知识的复习和本次课要学习知识的讲解。本部分内容将提供讲解视频,通过扫描二维码进行。
        (五)任务准备。本部分包括“软件清单”“硬件清单”和“硬件连接图”三个部分。软件清单包括开发软件的清单和调试、配置软件的清单。硬件清单中除了包括各种硬件之外,还需要包括接线的种类和数量、传感器的种类和数量。硬件连接图中除了实物图外,还需要给出理论图,在实物图和理论图中均需要标注连接的正负极。
        (六)工作实施。本部分将提供文字的操作流程,如果涉及到配置、操作等内容,将附上相应的图片。另外,为了方便学生学习,本部分将提供整个操作过程的视频,视频可以通过二维码观看。视频将从新建项目开始,到项目的最后效果,对整个过程进行录制。
        (七)常见错误及解决方法。将本部分学生出现的错误进行汇总,汇总的信息包括出现错误的文字和图片截图,已经问题的解决思路和解决方法。
        (八)课后题。针对教学内容设计课后题。对教学内容进行部分的修改和提升。该部分是针对部分学有余力或者有兴趣的同学展开。
        (九)单元总结。对本部分内容进行总结。
         
参考文献:
1.黄涛.基于任务驱动的高职软件开发类活页式教材设计研究[J].武汉职业技术学院学报.2019(18)
2.刘阳京.高职电子开发类课程活页式教材开发研究综述[J].科技经济导刊:2020,28(24)
         
         


投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: