《智能家居系統(tǒng)》課程標準

《智能家居系統(tǒng)》課程標準一、課程概要表1課程概要課程名稱中文：智能家居系統(tǒng)英文：SmartHomeSystem課程代碼50112072課程學時共64學時：理論28學時，實踐36學時課程學分4課程類型理實一體化課程課程性質R必修￡選修適用專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用技術先修課程物聯(lián)網(wǎng)智能硬件開發(fā)、無線傳感網(wǎng)絡技術后續(xù)課程畢業(yè)頂崗實習（畢業(yè)作品）開設學期第一學期第二學期第三學期第四學期第五學期第六學期√二、課程定位本課程是物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)的一門專業(yè)拓展課，是培養(yǎng)學生專業(yè)技能的重要組成部分。本課程以“智能家居”為應用場景，完成Android無線智能家居控制系統(tǒng)APP的設計與實現(xiàn)，前序課程“物聯(lián)網(wǎng)智能硬件開發(fā)”、“無線傳感網(wǎng)絡技術”為嵌入式技術應用打下基礎。在人才培養(yǎng)方案中，本課程支撐學生掌握人工智能背景下智能家居系統(tǒng)應用的常用技術，掌握Android系統(tǒng)中常用組件的應用及編程實現(xiàn)，具備初步的AndroidAPP產(chǎn)品的測試、設計和開發(fā)能力，以及人工智能技術應用能力，后續(xù)通過“畢業(yè)頂崗實習（畢業(yè)作品）”課程進一步拓展行業(yè)應用知識技能的培養(yǎng)。三、教學目標根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，依據(jù)職業(yè)教育國家教學標準體系中的相關標準要求，通過對本專業(yè)所涵蓋的崗位群工作任務和職業(yè)能力分析，確定本課程的教學目標：（一）知識目標1.了解智能家居系統(tǒng)相關知識；2.掌握智能家居系統(tǒng)設備選型及方案設計；3.掌握Android應用程序開發(fā)流程、編程規(guī)范及調試方法；4.掌握Android系統(tǒng)中Activity組件特點及應用方法；5.掌握Android系統(tǒng)中Intent組件特點及應用方法；6.掌握Android系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲方式及應用方法；7.掌握Android網(wǎng)絡通信功能應用方法，包括線程、Socket通信等；8.掌握人工智能應用開發(fā)的設計思路和應用方法。（二）能力目標1.能根據(jù)用戶功能需求、產(chǎn)品定義設計智能家居系統(tǒng)實現(xiàn)方案；2.能正確調用AndroidAPI實現(xiàn)組件應用；3.能設計Android應用程序；4.能利用AndroidAPP無線控制嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)某種場景應用；5.能進行智能家居系統(tǒng)設計和調試；6.能正確調用云AI應用實現(xiàn)AndroidAPP設計；7.具有較強的思考、分析和解決問題的能力；8.具有智能家居新技術的學習和應用能力。（三）素質目標1.培養(yǎng)學生嚴謹、細致、規(guī)范的職業(yè)素養(yǎng)和工匠精神；2.培養(yǎng)學生自主學習、團隊協(xié)作、溝通表達能力；3.培養(yǎng)學生跟蹤新技術、創(chuàng)新設計、融會貫通能力；4.培養(yǎng)技術標準意識、操作規(guī)范意識、服務質量意識；5.培養(yǎng)學生科學求實的勞動精神、精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當。四、課程設計根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案相關要求，遵循高等職業(yè)院校學生認知規(guī)律，本課程以培養(yǎng)目標為起點，選取“Android無線智能家居控制系統(tǒng)”作為整個課程的項目載體，將課程內容精選分解成4個能力模塊，每一個模塊對應一系列的實踐任務（共19個），每一個實踐任務分解成若干個知識技能點，形成了以模塊化實踐任務為骨架、以技能知識點為內容的實踐導向結構化課程內容體系。在教學設計方面，將思政教育、勞動精神、工匠精神等有機融入任務設計實施過程中。以任務為驅動，突出實踐性、新穎性、趣味性、職業(yè)性，體現(xiàn)“教、學、做合一”的設計理念。實踐導向的結構化課程內容設計如圖1所示。圖1實踐導向的結構化課程內容設計五、教學內容安排表2教學內容安排表項目任務單元知識點技能點學時項目1：智能家居，在我身邊智能家居初體驗Android無線智能家居控制系統(tǒng)體驗1.掌握AIoT概念2.掌握智能家居概念3.了解智能家居關鍵技術能說出智能家居系統(tǒng)中使用到的關鍵技術2項目2：智能家居，UI設計2.1智能家居APP登錄界面設計2.1.1“HelloWorld”掌握Android系統(tǒng)架構、常用組件作用、優(yōu)勢、應用發(fā)布等能說出Android系統(tǒng)架構及常用組件作用2掌握Android開發(fā)環(huán)境搭建流程能正確安裝JDK、AndroidStudio并進行相應配置2掌握Android應用程序開發(fā)流程能利用AndroidStudio創(chuàng)建工程，在虛擬機及真機中運行調試22.1.2“HelloAndroid”掌握Android應用程序文件結構能正確說出各文件作用2掌握常用顏色、圖片等資源在布局文件的應用方法能修改布局文件，實現(xiàn)簡單界面顯示22.1.3猜猜我是誰掌握線性、相對、幀、表格四種布局特點及相關屬性設置方法能靈活運用四種常用布局形式設計簡單UI界面2掌握常用簡單控件應用方法能利用AndroidStudio代碼自動提醒功能實現(xiàn)API調用22.1.4新聞網(wǎng)頁界面設計掌握ListView布局特點及實現(xiàn)界面顯示的方法能實現(xiàn)利用ArrayAdapter進行ListView布局的程序設計2掌握自定義風格的ListView界面顯示實現(xiàn)方法能實現(xiàn)自定義風格的ListView界面布局顯示22.1.5智能家居登錄界面設計掌握Button、TextView、EditText、ImageView、ImageButton等控件應用方法1.能實現(xiàn)智能家居登陸界面顯示的程序設計2.能創(chuàng)新智能家居登陸界面顯示的程序設計22.2智能家居APP控制界面設計2.2.1常用布局形式介紹掌握利用匿名內部類實現(xiàn)Android事件處理的方法能實現(xiàn)用匿名內部類實現(xiàn)按鈕單擊響應事件處理的程序設計及調試2掌握利用內部類和實現(xiàn)接口完成Android事件處理的方法能實現(xiàn)用內部類與實現(xiàn)接口完成按鈕單擊響應事件處理的程序設計及調試2掌握利用綁定標簽實現(xiàn)界面跳轉的方法能完成綁定標簽實現(xiàn)Activity界面跳轉的程序設計及調試22.2.2BMI指數(shù)測試掌握利用Intent實現(xiàn)界面間數(shù)據(jù)傳遞的方法能利用Intent實現(xiàn)界面跳轉及數(shù)據(jù)傳遞的程序設計2掌握Toast和普通Dialog應用方法能利用Toast和普通對話框完成信息提示的程序設計及調試2掌握Activity、Intent及常用控件應用方法能正確調用API實現(xiàn)項目功能需求22.2.3智能家居控制界面設計掌握Fragment實現(xiàn)界面顯示的方法能實現(xiàn)控制界面顯示的程序設計2掌握Fragment界面與底部功能選項聯(lián)動顯示的方法能創(chuàng)新控制界面顯示的程序設計22.2.4智能家居APPUI設計掌握Android數(shù)據(jù)存儲方式及特點能根據(jù)項目需求選擇合適的數(shù)據(jù)存儲方式2掌握SharedPreferences實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲的應用方法能實現(xiàn)利用SharedPreferences實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲的程序設計及調試2項目3：智能家居，品“智”生活3.1Android無線智能家居控制系統(tǒng)設計3.1.1系統(tǒng)方案設計1.掌握Android無線智能家居控制系統(tǒng)構成2.掌握自制無線智能家居控制系統(tǒng)的工作流程能設計出本地Android無線智能家居系統(tǒng)的實現(xiàn)方案23.1.2智能開關控制1.掌握Socket應用方法2.掌握I/O輸出輸入流應用能實現(xiàn)智能開關控制APP設計及系統(tǒng)調試23.1.3智能燈光控制1.掌握線程的創(chuàng)建及處理機制2.掌握handler應用方法能實現(xiàn)智能燈光控制APP設計及系統(tǒng)調試23.2未來客廳之燈光控制3.2.1基于云平臺的智慧語音燈光控制系統(tǒng)方案設計1.掌握智慧語音控制系統(tǒng)系統(tǒng)構成及設備選型2.掌握百度語音識別技術應用流程能設計家居智慧語音控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方案23.2.2智能家居APP實現(xiàn)語音識別掌握百度語音識別Demo的項目集成方法及API調用流程能在Android項目中實現(xiàn)百度語音識別應用23.2.3“開燈”和“請幫我打開燈好嗎”掌握Java中String類equals（）和contains（）兩種方法的應用能實現(xiàn)對燈光進行語音固定指令控制和關鍵詞搜索控制23.2.4“綠色燈”和“旅社燈”掌握漢字轉拼音庫的項目集成方法及應用能利用漢字轉拼音庫實現(xiàn)燈光智慧語音控制23.2.5AI智慧語音應用拓展掌握AI語音智能家居系統(tǒng)方案設計及應用拓展能設計出智慧語音控制技術在不同應用領域的應用方案2項目4：智能家居，創(chuàng)意無限創(chuàng)意智能家居控制系統(tǒng)設計綜合項目設計項目方案設計能利用關鍵技術實現(xiàn)智能家居控制系統(tǒng)方案設計2項目設計與實施能設計智能家居控制系統(tǒng)硬件電路、嵌入式軟件編程、APP程序設計及系統(tǒng)調試2項目成果展示能正確描述項目設計方案、項目實現(xiàn)方法，能創(chuàng)新智能家居應用，能撰寫簡單項目設計報告2學時總計64六、教學實施（一）教學團隊本課程負責人由學術造詣深厚、教學經(jīng)驗豐富、教學特色鮮明、具有高級專業(yè)技術職務的教師擔任，并建立職稱、學歷、年齡等結構合理的專兼結合的“雙師型”教學團隊，每40人的標準班配備1名任課教師。專任教師應具有高校教師資格，信息類專業(yè)本科以上學歷，半年以上企業(yè)行業(yè)相關經(jīng)歷，具有計算機相關產(chǎn)品開發(fā)工作經(jīng)歷或雙師資格優(yōu)先。兼職教師應具有信息類專業(yè)?？埔陨蠈W歷，兩年以上企業(yè)行業(yè)相關經(jīng)歷，具有計算機相關產(chǎn)品開發(fā)工作經(jīng)歷并能應用于教學。（二）學習場地與教學設施1.校內實訓場地：（1）硬件設施計算機（每人一臺）、智能家居教學設備（每2人一臺）、PAD平板（每人一部）、Internet網(wǎng)絡設備。（2）軟件設施AndroidStudio軟件、JDK工具、智能家居虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、智能家居虛擬仿真系統(tǒng)。（三）教學方法與手段1.創(chuàng)建“五步教學法”：做什么、試探做、學習做、動手做、自主做。2.混合式教學。把一次課分成課前、課中、課后三個階段，課前學生根據(jù)任務進行線上“五步教學法”自主學習和仿真實訓，通過網(wǎng)絡與老師交流；課中教師應用智慧職教“職教云”平臺，主要針對課前學習存在的問題及重點難點集中講授，并開展學生實操、互動討論、遞進拓展和小結測驗等活動，達到運用知識、內化知識的目的；課后進行在線作業(yè)和輔導等活動。3.任務驅動法。以學生為中心，做中學、做中教。引入遞進拓展教學環(huán)節(jié)，給學生更多的思考空間，讓學生在基本任務的基礎之上進行擴展和進階，充分鍛煉學生設計能力，又有利于學生根據(jù)自身情況進行自主學習。在遞進拓展的基礎上分層次教學，將必須掌握的基本任務作為必做項目，將要求更高的擴展任務作為選做項目，學生根據(jù)自身的情況來選擇完成。4.模擬情境教學法。為使學生對智能家居系統(tǒng)在現(xiàn)實生活中的應用效果有更直觀的認識，本課程在階段性任務中使用現(xiàn)場智慧教室的燈光智能控制系統(tǒng)、智慧語音燈光控制系統(tǒng)，授課地點包含有校外實訓基地，通過現(xiàn)場情境模擬體驗，加深學生對本課程所學知識點的理解，拓寬學生智能家居系統(tǒng)應用的視野，以促進對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。5.游戲教學法。以故事、游戲、生活化的內容點題知識技能點，對每一個知識技能點都進行敘事邏輯和故事線規(guī)劃，用講故事、玩游戲的方式講解，“粘”住學生，讓學生喜歡學、容易學、快樂學。6.小組教學法。在實踐教學環(huán)節(jié)，采用小組教學法，實現(xiàn)組內互助、組間互助，對于必做項目，由組長負責組內或組間交流，共同完成，以小組為單位計分，拓展項目按照組間合作方式，個人計分，以此促進學生的學習熱情，并督促學生互相學習、互相幫助，營造良好的課堂學習氣氛。（四）教學資源1.數(shù)字教學資源本課程開設了SPOC和示范課，數(shù)字教學資源完全支持教學內容。（1）SPOC教學平臺（2）示范課2.教材羅文龍，Android應用程序開發(fā)教程（AndroidStudio版）［M]。北京：電子工業(yè)出版社，2016.3.參考資料［1]李華忠、梁永生，Android高級應用編程實戰(zhàn)［M]。北京：中國鐵道出版社，2018.［2]李維勇，Android項目驅動教程［M]。北京：北京航空航天大學出版社，2014.［3]郭霖，第一行代碼Android［M]。北京：人民郵電出版社，2016.［4]李剛，瘋狂Android講義（第4版）［M]。北京：電子工業(yè)出版社，