课题申报书基于物联网技术的大学生校外实践教育基地建设与应用研究.docx
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课题申报书基于物联网技术的大学生校外实践教育基地建设与应用研究
课题申报范例精选
【导语】课题要坚持正确的政治方向，充分体现中央有关精神和要求，具有鲜明的问题导向和创新价值。
应用对策类选题要有现实性、针对性和前瞻性；基础理论类选题要立足学术前沿，具有原创性和开拓性；跨学科类选题要体现学科交叉渗透的属性和特点。
选题文字表述科学、严谨、规范。
以下是课题优秀成果，是各类教师进行课题申报、开展课题研究、撰写研究报告的参考模板和范例。
基于物联网技术的大学生校外实践教育基地建设与应用研究
课题名称：
基于物联网技术的大学生校外实践教育基地建设与应用研究
关键词：
物联网；实践教育基地；教学信息化
申报级别：
全国教育信息技术研究课题
课题类别：
青年课题
学科分类：
其他
研究类型：
其他
预期研究成果：
立项号：
146241587
课题设计论证
（一）本课题核心概念的界定，国内外研究现状述评、选题意义及研究价值
⒈本课题核心概念的界定
物联网：
通过二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器等收集信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
实践教学基地：
实践教学基地是学校开展实验教学、科研研究、技术开发的重要平台。
校外实践教学基地能够弥补校内实践基地模拟企业真实环境方面的不足,能够给学生提供一个真实的企业工作环境,让学生接触社会、接触实际工作。
不同专业的实践教学基地差异较大，本研究中选取农学专业实践教学基地作为研究对象。
⒉国内外研究现状述评
纵观当前国内关于大学生校外实践教学基地建设的实践与研究，可以概括为：
（1）大学生校外实践教学基地建设已经作为高等学校教学中不可或缺的环节受到了相当规模的重视。
在《教育部关于开展“本科教学工程”大学生校外实践教育基地建设工作的通知》（教高函[2012]7号）精神指导下，不同类型不同层次的高校均按专业建立起了校外实践教育基地。
（2）当前大学生校外实践教学基地建设与管理方面主要还存在4个方面的问题：
①实践教学体系不完整，实践教学课程设置不到位。
理想状态下，实践教学基地应承担起“认识实践、课程实践、生产实践、毕业实践”教学流程中这一系列的实践教学任务，这些教学过程分布在各个年级的课程中。
实际情况是，受学制的影响，低年级（如大一大二）学生往往没有安排专业实习，而有些课程如能在实践基地开展一定的实践活动效果更好。
②实践教学的方法和手段落后，教学效果。
受实习时间限制，在教学实践基地的学习活动只停留在参观企业、了解生产流程等浅层面上,真正深人参与到企业生产和管理一线的实践机会的很少。
实践教学内容设置都过于简单，对学生动手能力的培养不足。
③实践基地利用率不高，资源共享机制亟需完善。
虽然高校积极拓展校外实践教学基地，但由于学生数量多，而校外实践教学基地能接纳学生实习或实训的数量有限，造成实习基地数量相对不足。
而农学专业中，相关的课程实习如植物保护、作物育种、作物栽培每年只有一两个星期，这样每年利用实践基地的时间总共只有一两个月，利用率比较低。
④参加教学实习的时间和差旅成本高。
由于农学专业的实践教学基地一般为涉农业企业，分布在离城市较远的地区。
这就使得学生、教师、学校需要花费较多的时间和差旅成本。
总体而言，受地理位置距离、学习时间、管理体制等方面的限制，大学生校外实践教育基地的教学功能未能充分发挥出来。
为推进大学生校外实践教学基地建设与管理，许多学者已经提出了多种对策，其中充分应用信息技术在实践教学基地建设与管理方面的应用受到较多关注。
张连峰（2012）探讨了虚拟现实技术在实践教学基地的应用；王楠（2011）提出在开发虚拟仿真实验室同时，加大网路实践基地的建设力度，充分利用现代技术，进一步建立和完善模拟银行、模拟证券交易所等网络模拟实践场所，进行模拟情景练习，以满足学生网上实践学习的需要。
（现代远程教育条件下实践教学基地问题研究）。
李强（2012）指出建立先进的集教学任务、科研开发和社会服务三位一体的仿真物流实验室，实验室应注重实验的仿真性，实验项目、数据应来源于企业的实践运作，从而使学生学到的知识和技能具有实实在在的实战性。
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确指出：
“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视”。
有鉴于大学生校外实践教学基地建设与管理存在的问题，为此，我们拟以仲恺农业工程学院的特色专业即农学类专业教学实践基地建设为突破口，探讨如何应用物联网等新兴技术以促进校外教学实践基地建设与管理。
⒊选题意义及研究价值
网络教学的出现，使得教学出现了“任何人在任意时间、任意地点获取教学资源”的特点，克服了传统课堂教学课时有限制、教学地点固定等缺陷。
但是，由于网络的虚拟性，在动手实践类型的教学中，网络教学的效果往往不够理想。
物联网的介入可以为实践教学提供一个安全的、共享的、智能化的实践教学环境，比如，学生可以远程控制异地纳入物联网的实践器材；实践过程数据可以被实时采集并以适当的方式提供给实践者，实现实践教学的数字化、网络化与智能化。
物联网的这一特性适用于校外实践基地建设的信息化。
不同的专业教学实践均有其特色所在，而农学类专业教学实践的特殊性在于需长期关注作物的生长状况及生长环境、学习生产加工等工艺的操作过程，构建基于物联网的农学类专业教学实践基地，能够较好地克服目前困扰大学生校外实践教育基地建设的一些问题，如大大增加实践的时间、不必到实践基地就可以通过网络完成部分实践内容从而减少差旅的时间。
本项目的实施是对农业类人才培养模式的一次有益探索，课题根据农业科技人才成长规律，研究、探索信息技术支持下的人才培养模式，纠正、克服传统人才培养模式的缺陷和不足，将农业生产一线植物栽培、病虫害防治技术的有关方法、数据等带进本科教学的课堂，大大缩短了社会需求与教学的距离，对于培养实用型人才具有显著意义。
有助于培养实践操作技能的农业科技人才，强化农业院校“面向基层，服务三农，服务区域发展”的人才培养特色。
本项目的实施是对有助于扩大农学专业实践教学基地的规模，提升基地实践教学质量，努力搭建农学科技人才产学研联合培养的资源共享平台。
（二）本课题的研究目标、研究内容、研究假设和拟创新点
⒈研究目标
探索信息技术应用在大学生校外实践基地的应用模式，构建基于物联网技术的实践教学基地，使实践教学质量得以提高，农学专业学生的实践能力和创新意识显著增强，相关合作企业的基地建设水平得到提升。
建立1～2个基于物联网应用的实践教学基地；发表研究论文2～3篇；取得计算机软件著作权1项；撰写研究报告1份。
⒉研究内容
本研究拟从大学生校外实践基地的现存问题出发，从理论与实践层面开展基于物联网技术的实践教学基地研究。
具体包括：
①农学专业实践教学基地现状调研。
选取仲恺农业工程学院农学专业的实践教学基地作为样本，对它们的建设、运行、管理、合作模式、教学应用等方面进行研究，力求对农学专业的实践教学基地现状有清晰、全面、科学的了解。
②物联网技术在实践教学中的应用现状调研。
对国内外的物联网教育应用项目进行研究、分析，总结物联网技术在实践教学中的应用模式，研究其有效的运行机制，优化选择符合本项目需求的物联网技术，为下一步实证研究做好准备。
③基于物联网技术的实践教学基地实证研究。
选择若干个农林类专业实践教学基地，开展实证研究。
力求建立1～2个合作基地，在合作基地建设农业物联网，基于该系统在实践教学中开展教学方法与手段改革。
⒊主要观点和拟创新点
主要观点：
探索信息技术应用在大学生校外实践基地的应用模式，构建基于物联网技术的实践教学基地，可有效克服当前困扰大学生校外实践基地的若干问题，实现校企协同培养，使培养的农业人才具有较强的实践能力，为区域经济发展、新农村建设提供高质量的农业科技人才。
主要特色与拟创新点：
构建基于物联网技术应用的实践教学基地，在合作基地（花卉种植大棚、大米田间种植地）建设农业物联网，使教学实践活动得以在远程开展，打破了实践教学的时空限制，创造条件使学生获得完全真实的实践环境。
（三）本课题的研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤。
⒈研究方法
①文献研究法。
查阅文献，了解物联网教育应用项目状况，进行科学分析、总结、归纳。
②软件工程方法。
开发基于物联网的探究学习平台，充分应用农业物联网系统探测数据功能，整合教学中有关的学习资源，设计相应的学习主题开展探究性实践教学。
③行动研究法。
教学团队拟采取行动研究法在农学专业有关课程的理论教学、实验课中，设计相应的主题，利用搭建好的物联网学习平台开展探究性学习。
通过行动研究逐渐完善基于农业物联网系统开展探究学习的学习模式。
⒉研究思路、技术路线和实施步骤
拟采用“调研——物联网硬件环境建设——教学资源建设——教学实践——总结推广”的技术路线。
广泛查询国内外相关文献，汲取国内外学者和同行的研究成果和实践经验。
在此基础上，初步构建物联网硬件环境建设；建立完善相应的校企协同开展实践教学制度；教师团队整合教学资源，开发学习平台，设计合适的主题，开展基于物联网的主题探究学习。
通过实证研究，验证方案的可行性并进行改进，最后在实际运行中检查应用效果。
具体实施步骤是：
①2014.1～2014.3，查找资料，阅读相关著作和参考文献，规划本课题方案。
②2014.9～2014.12，选取仲恺农业工程学院农学专业的实践教学基地作为样本，开展校外实践教学基地建设状况调研，对校外实践教学基地利用现状尤其是实践教学环节进行调查，形成调研报告。
③2015.1～2015.6，建立1~2个合作基地，部署农业物联网智能环境综合监控系统，构建完备的物联网环境，为下一步的教学应用做好物质准备；
④2015.1～2015.6，根据实践教学体系的需要，结合校外实践教学基地的资源优势,规划校外实践教学的内容，开发物联网探究学习平台，设计相应的学习主题。
⑤2015.9～2016.4，在农学专业有关课程的中，开展教学试验，利用搭建好的物联网学习平台开展探究性学习。
逐渐完善基于农业物联网系统开展探究学习的学习模式。
⑥2016.5～2016.9，进行课题研究总结，形成研究报告，作为最终研究成果。
（一）本课题核心概念的界定，国内外研究现状述评、选题意义及研究价值
⒈本课题核心概念的界定
物联网：
通过二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器等收集信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
实践教学基地：
实践教学基地是学校开展实验教学、科研研究、技术开发的重要平台。
校外实践教学基地能够弥补校内实践基地模拟企业真实环境方面的不足,能够给学生提供一个真实的企业工作环境,让学生接触社会、接触实际工作。
不同专业的实践教学基地差异较大，本研究中选取农学专业实践教学基地作为研究对象。
⒉国内外研究现状述评
纵观当前国内关于大学生校外实践教学基地建设的实践与研究，可以概括为：
（1）大学生校外实践教学基地建设已经作为高等学校教学中不可或缺的环节受到了相当规模的重视。
在《教育部关于开展“本科教学工程”大学生校外实践教育基地建设工作的通知》（教高函[2012]7号）精神指导下，不同类型不同层次的高校均按专业建立起了校外实践教育基地。
（2）当前大学生校外实践教学基地建设与管理方面主要还存在4个方面的问题：
①实践教学体系不完整，实践教学课程设置不到位。
理想状态下，实践教学基地应承担起“认识实践、课程实践、生产实践、毕业实践”教学流程中这一系列的实践教学任务，这些教学过程分布在各个年级的课程中。
实际情况是，受学制的影响，低年级（如大一大二）学生往往没有安排专业实习，而有些课程如能在实践基地开展一定的实践活动效果更好。
②实践教学的方法和手段落后，教学效果。
受实习时间限制，在教学实践基地的学习活动只停留在参观企业、了解生产流程等浅层面上,真正深人参与到企业生产和管理一线的实践机会的很少。
实践教学内容设置都过于简单，对学生动手能力的培养不足。
③实践基地利用率不高，资源共享机制亟需完善。
虽然高校积极拓展校外实践教学基地，但由于学生数量多，而校外实践教学基地能接纳学生实习或实训的数量有限，造成实习基地数量相对不足。
而农学专业中，相关的课程实习如植物保护、作物育种、作物栽培每年只有一两个星期，这样每年利用实践基地的时间总共只有一两个月，利用率比较低。
④参加教学实习的时间和差旅成本高。
由于农学专业的实践教学基地一般为涉农业企业，分布在离城市较远的地区。
这就使得学生、教师、学校需要花费较多的时间和差旅成本。
总体而言，受地理位置距离、学习时间、管理体制等方面的限制，大学生校外实践教育基地的教学功能未能充分发挥出来。
为推进大学生校外实践教学基地建设与管理，许多学者已经提出了多种对策，其中充分应用信息技术在实践教学基地建设与管理方面的应用受到较多关注。
张连峰（2012）探讨了虚拟现实技术在实践教学基地的应用；王楠（2011）提出在开发虚拟仿真实验室同时，加大网路实践基地的建设力度，充分利用现代技术，进一步建立和完善模拟银行、模拟证券交易所等网络模拟实践场所，进行模拟情景练习，以满足学生网上实践学习的需要。
（现代远程教育条件下实践教学基地问题研究）。
李强（2012）指出建立先进的集教学任务、科研开发和社会服务三位一体的仿真物流实验室，实验室应注重实验的仿真性，实验项目、数据应来源于企业的实践运作，从而使学生学到的知识和技能具有实实在在的实战性。
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确指出：
“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视”。
有鉴于大学生校外实践教学基地建设与管理存在的问题，为此，我们拟以仲恺农业工程学院的特色专业即农学类专业教学实践基地建设为突破口，探讨如何应用物联网等新兴技术以促进校外教学实践基地建设与管理。
⒊选题意义及研究价值
网络教学的出现，使得教学出现了“任何人在任意时间、任意地点获取教学资源”的特点，克服了传统课堂教学课时有限制、教学地点固定等缺陷。
但是，由于网络的虚拟性，在动手实践类型的教学中，网络教学的效果往往不够理想。
物联网的介入可以为实践教学提供一个安全的、共享的、智能化的实践教学环境，比如，学生可以远程控制异地纳入物联网的实践器材；实践过程数据可以被实时采集并以适当的方式提供给实践者，实现实践教学的数字化、网络化与智能化。
物联网的这一特性适用于校外实践基地建设的信息化。
不同的专业教学实践均有其特色所在，而农学类专业教学实践的特殊性在于需长期关注作物的生长状况及生长环境、学习生产加工等工艺的操作过程，构建基于物联网的农学类专业教学实践基地，能够较好地克服目前困扰大学生校外实践教育基地建设的一些问题，如大大增加实践的时间、不必到实践基地就可以通过网络完成部分实践内容从而减少差旅的时间。
本项目的实施是对农业类人才培养模式的一次有益探索，课题根据农业科技人才成长规律，研究、探索信息技术支持下的人才培养模式，纠正、克服传统人才培养模式的缺陷和不足，将农业生产一线植物栽培、病虫害防治技术的有关方法、数据等带进本科教学的课堂，大大缩短了社会需求与教学的距离，对于培养实用型人才具有显著意义。
有助于培养实践操作技能的农业科技人才，强化农业院校“面向基层，服务三农，服务区域发展”的人才培养特色。
本项目的实施是对有助于扩大农学专业实践教学基地的规模，提升基地实践教学质量，努力搭建农学科技人才产学研联合培养的资源共享平台。
（二）本课题的研究目标、研究内容、研究假设和拟创新点
⒈研究目标
探索信息技术应用在大学生校外实践基地的应用模式，构建基于物联网技术的实践教学基地，使实践教学质量得以提高，农学专业学生的实践能力和创新意识显著增强，相关合作企业的基地建设水平得到提升。
建立1～2个基于物联网应用的实践教学基地；发表研究论文2～3篇；取得计算机软件著作权1项；撰写研究报告1份。
⒉研究内容
本研究拟从大学生校外实践基地的现存问题出发，从理论与实践层面开展基于物联网技术的实践教学基地研究。
具体包括：
①农学专业实践教学基地现状调研。
选取仲恺农业工程学院农学专业的实践教学基地作为样本，对它们的建设、运行、管理、合作模式、教学应用等方面进行研究，力求对农学专业的实践教学基地现状有清晰、全面、科学的了解。
②物联网技术在实践教学中的应用现状调研。
对国内外的物联网教育应用项目进行研究、分析，总结物联网技术在实践教学中的应用模式，研究其有效的运行机制，优化选择符合本项目需求的物联网技术，为下一步实证研究做好准备。
③基于物联网技术的实践教学基地实证研究。
选择若干个农林类专业实践教学基地，开展实证研究。
力求建立1～2个合作基地，在合作基地建设农业物联网，基于该系统在实践教学中开展教学方法与手段改革。
⒊主要观点和拟创新点
主要观点：
探索信息技术应用在大学生校外实践基地的应用模式，构建基于物联网技术的实践教学基地，可有效克服当前困扰大学生校外实践基地的若干问题，实现校企协同培养，使培养的农业人才具有较强的实践能力，为区域经济发展、新农村建设提供高质量的农业科技人才。
主要特色与拟创新点：
构建基于物联网技术应用的实践教学基地，在合作基地（花卉种植大棚、大米田间种植地）建设农业物联网，使教学实践活动得以在远程开展，打破了实践教学的时空限制，创造条件使学生获得完全真实的实践环境。
（三）本课题的研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤。
⒈研究方法
①文献研究法。
查阅文献，了解物联网教育应用项目状况，进行科学分析、总结、归纳。
②软件工程方法。
开发基于物联网的探究学习平台，充分应用农业物联网系统探测数据功能，整合教学中有关的学习资源，设计相应的学习主题开展探究性实践教学。
③行动研究法。
教学团队拟采取行动研究法在农学专业有关课程的理论教学、实验课中，设计相应的主题，利用搭建好的物联网学习平台开展探究性学习。
通过行动研究逐渐完善基于农业物联网系统开展探究学习的学习模式。
⒉研究思路、技术路线和实施步骤
拟采用“调研——物联网硬件环境建设——教学资源建设——教学实践——总结推广”的技术路线。
广泛查询国内外相关文献，汲取国内外学者和同行的研究成果和实践经验。
在此基础上，初步构建物联网硬件环境建设；建立完善相应的校企协同开展实践教学制度；教师团队整合教学资源，开发学习平台，设计合适的主题，开展基于物联网的主题探究学习。
通过实证研究，验证方案的可行性并进行改进，最后在实际运行中检查应用效果。
具体实施步骤是：
①2014.1～2014.3，查找资料，阅读相关著作和参考文献，规划本课题方案。
②2014.9～2014.12，选取仲恺农业工程学院农学专业的实践教学基地作为样本，开展校外实践教学基地建设状况调研，对校外实践教学基地利用现状尤其是实践教学环节进行调查，形成调研报告。
③2015.1～2015.6，建立1~2个合作基地，部署农业物联网智能环境综合监控系统，构建完备的物联网环境，为下一步的教学应用做好物质准备；
④2015.1～2015.6，根据实践教学体系的需要，结合校外实践教学基地的资源优势,规划校外实践教学的内容，开发物联网探究学习平台，设计相应的学习主题。
⑤2015.9～2016.4，在农学专业有关课程的中，开展教学试验，利用搭建好的物联网学习平台开展探究性学习。
逐渐完善基于农业物联网系统开展探究学习的学习模式。
⑥2016.5～2016.9，进行课题研究总结，形成研究报告，作为最终研究成果。
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课题可行性分析
一、已取得的相关研究成果和主要参考文献1承担教改项目1） 2008年10月2010年5月，付志文主持仲恺农业工程学院教研课题《面向高校学科教师的网络课程开发工具研究》（G2089364）2） 2010年07月2011年6月，付志文主持仲恺农业工程学院教研课题《高校教学演示课件精益化设计与应用研究》（G2100106）3） 2013年12至今，付志文主持仲恺农业工程学院教研课题《基于网络的主题式探究在<植物保护通论>教学中的应用研究》（G2100106）4） 2013年3月至今，付志文作为主要完成人参与广东省教育科学“十二五”规划2012年度教育信息技术研究项目《基于移动互联网的个性化学习模式和策略研究》（12JXN052）5） 2008年7月2009年12月付志文作为主要完成人参与中国教育技术协会课题《高校网络课程建设促进策略研究》（BCA060016）6） 2013年至今，曹亮主持全国教育信息技术研究“十二五”规划2013年度课《基于物联网的泛在智能化学习研究》 2承担（参与）的部分科研项目7） 2008年至2009年付志文主要参与完成横向课题“广东省森林病虫害测报信息管理系统制作”8） 2013年付志文主持横向课题“办公软件Eleaning网络教学课程开发”（D1139313）9） 2011年8月至2013年12月，付志文主要参与完成广东省科技厅规划课题“林业外来有害生物测报专家系统的开发与应用”（2011B031500018）10） 2012年4月至今，付志文主要参与完成广东省科技厅科技特派员课题“基于物联网技术的花卉病虫害诊断和检测系统研发与应用”（2010A020707001-168） 3在国内外主要刊物上发表的论文11） 付志文.基于气象专题的科学探究系统的设计与开发[J].电化教育研究，2009（3）：
67-7912） 付志文.中小学科学探究系统的设计[J].现代教育技术，2008（9）：
56-5913） 付志文.网络课程开发工具的设计与实现[J].软件导刊（教育技术），2009（5）：
75-7714） 付志文，吴东醒.快速E-learning课件技术的研究与应用——以《多媒体教学》网络课程开发为例[J].中国教育信息化，2013（6）：
50-5215） 付志文，吴东醒.农业院校教育技术网络培训平台的设计与开发[J].软件导刊•教育技术,2013（6）：
82-8416） 付志文，刘光华.基于Web的森林病虫害测报信息管理系统的设计[J].中国森林病虫,2009（7）：
7-9 4获奖情况17） 付志文主要参与的“数据库原理”网络共享课获2013年全国多媒体教学软件大赛三等奖18） 付志文主要参与的“花卉学网络课程”获2009年广东省计算机软件评审活动二等奖19） 付志文主要参与的“森林病虫害测报信息管理系统的研究与开发”获2010年云浮市科学技术奖励二等奖20） 付志文主要参与的“森林病虫害测报信息管理系统的研究与开发”获2011年广东省农业技术推广奖二等奖 5主要参考文献
（1） 张连峰,王栋.基于虚拟现实技术的高职院校实践教学基地构建[J],教育与职业.2012-08-21
（2）张豪锋,杨绪辉.基于物联网的远程学习评价探微[J],现代教育技术.2011（3）王楠.现代远程教育条件下实践教学基地问题研究[J],辽宁广播电视大学学报.2011-02-15（4）李强;孙艳;闫博睿.物流管理专业实践教学基地建设存在问题及对策[J],物流科技.2012-03-10 （5）彭改丽.物联网在智能农业中的应用研究[D].郑州大学.2012（6）傅骞;陈玲.基于物联网教育资源库的模式研究[J],中国电化教育.2013-08-10 （7）贺志强;庄君明.物联网在教育中的应用及发展趋势[J],现
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