老年公寓的智能化改造方案教学设计

老年公寓的智能化改造方案教学设计

孔庆苹

上海市经济管理学校2001206

[摘 要] 本文依托老年公寓的智能化改造项目，对智能化改造方案设计部分进行教学设计，基于任务驱动教学法，根据物联网系统集成及应用开发考证要求，切合老年公寓的智能化改造需求设计，组织有八个教学环节，通过教学实践，让学生综合应用物联网知识，完成系统功能分析，物联网设备选型和点位图设计，掌握物联网的设计原则和方法，教学中融入节能环保、以人为本，敬老爱老等思政元素，以促进中职生德育和智育全面发展，为中职校专业课的教学设计提供参考。

[关键词] 物联网技术 智能化改造  八步教学环节 课程思政

随着人口老龄化的加剧，养老问题已成为当前社会关注的焦点。我国政府高度重视，并积极探索利用物联网技术提升养老服务质量和效率。物联网技术以其独特的优势，为老年人提供更加智能化、个性化的服务，对于推动老龄事业具有重要意义。在物联网课程教学设计和人才培养方面，也需要充分考虑如何将物联网技术服务于老年人，培养具备相关技能和素养的专业人才。本文依托老年公寓智能化改造项目，对第一课时智能化改造方案设计部分进行教学设计。

一、教学分析

（一）课程分析

《物联网技术应用》是中高贯通计算机网络专业的核心课程，教材选用十四五规划教材《物联网技术及应用基础》。依据课程标准，结合物联网安装调试员考证要求，融入物联网系统集成与运维等岗位实际需求，结合智能家居等实际案例，重构教学项目，如图所示：

图1 《物联网技术应用》课程内容

（二）内容分析

本节课是“老年公寓的智能化改造设计”，选自项目四“老年公寓的智能化改造”，1学时。

图2 《老年公寓的智能化改造》项目内容

（三）学情分析

授课班级是计算机网络技术专业三年级的学生，面对的主要就业岗位有物联网方案设计员，物联网安装调试员。

学生基础如下：

知识基础：学生已知道物联网架构，能识别物联网的常见设备，能进行物联网应用单个场景（如门禁系统）的部署调试，但缺乏综合应用能力。

认知结构：学生对理论知识的理解较好，实践能力较强，会应用信息化手段，归纳总结能力稍弱，创新能力有待加强。

学习习惯：学生思维活跃，学习兴趣浓厚，喜欢团队合作，主动思考问题能力有待加强。

图3 学情分析

（四）教学目标

依据课程标准，基于对教学分析，本次课的教学三维目标如下：

1.知识目标

（1）掌握物联网方案设计的原则和流程方法；

（2）知道物联网系统中常见设备的选型要素。

2.能力目标

（1）能根据系统功能正确选择设备，完成设备清单表的制作；

（2）能根据选型结果制作设备点位图。

3.素养目标

（1）通过方案设计过程培养学生分析问题、解决问题、团队合作、创新思维的职业素养；

（2）通过老年公寓的智能改造设计培养以人为本，敬老爱老的人文关怀素养，节能环保的理念，树立科技强国的信念。

教学重点是物联网方案设计的原则和方法；物联网设备的综合应用。

教学难点是恰当选用物联网系统中设备及设备点位设计。

图4 教学目标

二、教学策略

（五）教学困惑

从以往任务教学情况看，要达成教学目标主要有以下困惑：

设计思路不清晰。以往教学中，学生对物联网技术的典型应用场景，都能说上一二，但是缺乏系统性思维，设计能力不足，忽视任务需求分析，很难判断学生是否能从客户的角度出发，设计出清晰符合客户需求的方案。

脱离岗位实践。学生在学习过程中偏重技术，而缺乏岗位服务意识，注重技术实现，只能跟着老师的思路进行知识学习，没有形成真实场景下的应用技能，缺乏整体宏观把握，往往盲目设计，老师对学生的项目理解程度无法判断。

（六）教学策略

针对前面的困惑，解决策略是：

实景体验拓展设计思路。通过课前实地调研，以及课中物联网实景仿真系统体验，帮助学生深入理解客户需求，洞察客户痛点，拓宽设计思路，然后进行功能分析，设计出真正符合老年人需求的功能。设备选型时依托慧视系统，学生对设备及功能再次有了直观感受，帮助明晰设备选型要素，打造学生的体验式学习设计过程，使设计思路逐步清晰化。

引入真实项目，多角色体验岗位。学生通过实际项目以设计人员的身份参与到智能化改造设计中，小组设置方案总设计师、助理设计师，硬件设计师、网络规划师四个角色，不同的设计师主要负责不同的岗位职责，但同时参与到整个项目的设计决策，通过真实项目贴近岗位实践。

图5 教学环境

（七）教学评价

从职业能力、职业素养、思政素养三个维度评价本次课的方案设计，结合方案设计的合理性、设备选型满足要求、设计点位安装无误，网络规划是否合理，总体架构是否合理来综合进行评价。

三、教学过程

（八）教学流程图

基于任务教学法，根据物联网系统集成及应用开发考证要求，切合老年公寓的智能化改造需求设计，本次课组织有八个教学环节。课前：预新知；课中：引新课、明任务、析功能、选设备、联网络和评设计；课后：拓任务。课堂教学在校内实训室展开。

图6 教学组织环节

（九）教学实施过程

1.课前

预新知。学生在学习平台查阅任务单，复习巩固物联网知识，分析素材，为任务实施做好铺垫。

实地调研与分析。通过用户访谈、现场勘查、问卷调查等方式了解当前老年公寓的现状，老年人的智能化改造需求，提炼出为满足适老化而比较迫切的改造需求。

2.课中

本节课采用任务教学法，教学环节有：

引新课。以社会老龄化的趋势及国家要求为引，引出本次主题。

教师展示课前调研视频，提取调研数据分析，我们看到老年人使用频率较高的场景有智能照明和安防，改造需求如下：

图7 改造需求

体验物联网实景互动背景墙，感受物联网智能系统带来的智能化和便利化，启发设计思路。

这些需求归纳后，我们总结出四个优先改造的任务，小组领取改造任务。

图8 改造任务

明任务。学生解读活动目标，听取老师对活动解读的补充，学生分为6个小组，每组4人，小组成员角色分工为：主设计师、助理设计师、硬件设计师、网络规划师，小组成员清晰职责，完成功能分析设计。首席设计师对组内成员进行任务分工明确，统筹整个小组活动。硬件设计师阅读活动要求，依据功能设计，组内讨论改造功能需要用到的传感器等设备，进行设备选型。网络规划师完成物联网设备的网络接入规划设计。助理设计师协助各个设计师完成整体设计任务。各角色也同时参与到整个项目的设计决策。

析功能。小组头脑风暴，完成功能初步设计，各组分享思路，其他小组听取讨论并思考自己设计中存在的问题，在讨论中明晰物联网系统设计的原则逐步解决教学重点，理清思路后，结合系统设计原则，完善功能设计。

选设备。依托慧视系统体验，学生对设备功能再次有了直观感受，在讨论中进一步巩固传感器等物联网设备的知识，明确选型及设备点位设计的注意事项，思考自己的点位设计存在的问题，快速理清思路，组内讨论并完善设备选型，及完善点位设计，逐步解决教学难点。

图9 设备选型表

借助3D模型，完成设备点位绘制，总结体会点位设计要素，突破重难点：

图10 设备点位设计

联网络。网络设计师规划网络，分析规划结果。理解设备如何接入到网络中，绘制网络连接TOPO图。

图11 网络规划topo图

评设计。整合设计方案，优化设计方案，留存相应的技术文件。前后对比逐步提升，学生听取一组同学展示完善后的设计，体验符合设计原则的舒适、简洁的智能化改造方案设计稿，感受自身的进步，增强自信。各组完成自评和互评，总结本节课的内容，并查看自己组的评分，听取老师讲解本节课存在的问题和改进，思考问题并自我提升。

3.课后

拓任务。通过巩固让学生进一步活学活用所学知识，实现知识迁移。教师通过查看学生学习情况，并进行教学分析，为下一节课教学好做准备。

四、教学反思

（十）教学效果

设计思路完整性提升。课前学生通过调研分析，课中实景系统体验，慧视系统体验，初步有了自己的思路，课中通过设计原则、完善功能分析，互助学习，小组分角色分析功能，形成自己完整的设计思路。

学生课堂参与度提升。课堂中设计了较多师生，生生交互，组内讨论、组间辩论的方式，极大的调动了学生的积极性，由原来60%的参与都到现在的100%的参与度。

初步达成职业认同感。课堂教学中引入了对接岗位的实际开发项目，虽然根据教学需要进行了精简设计，但教学设计中依据工作流程进行，学生了解了岗位的需求和设计流程，让学生感受到了自己也能完成商业化的设计方案，对物联网课程有了极大的兴趣，增强了自信。从客户的角度出发进行设计极大提升了学生的职业能力和素养。

（十一）特色亮点

1.交互活动丰富提效

教学组织组内讨论、组间辩论、师生互动、生生互动，极大的丰满了课堂师生的交互，学生参与度达到100%，组间作品对比分析，强化了学生之间互相学习，自身对比分析，增强了自信，提高了学习兴趣。

2.职业素养贯穿始终

依据课标，分析学情，处理教材，学岗结合重构本课程教学任务。在教学设计中，以任务实施开发流程作为教学过程，强化学生规范的设计。学生对项目实施深入理解，对各个过程规范操作融入整个教学过程。在任务实施过程中，强化思维方式的建立，强调从客户角度出发完成适合老年人的智能化人性化系统设计，提升了学生的职业素养。

3.多维度融入思政元素

智能化改造的内涵重在以人为本，打造有温度、有尊严、有价值的智能养老模式，学生通过体验一名设计师，深度理解老年公寓的适老化智能改造，培养学生以人为本，敬老爱老的人文关怀素养。

在设计过程中的，让学生体会到绿色低碳、节能环保的意义，树立节能环保的理念，为我国“双碳”目标实现尽一份力。

学生体会到设计过程中使用物联网技术，感受到努力学习的意义，树立科技强国的信念。

（十二）反思与改进

完整的设计及开发思路需要一个长期训练过程，尤其是收集客户需求，分析需求，提炼真实的客户需求，并做出合适恰当的设计方案也需要反复实践，后续我们教学团队为学生提供更多对接岗位的教学项目，开拓设计开发思路，提升职业技能。

【参考文献】

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[5] 王丽侠,樊艳等.项目教学法在物联网技术与应用课程中的应用实践探析[J].电脑知识与技术,2024,20(04)

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