“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程教學(xué)思考與探討

李琳芳 賈曉劍

摘 要： 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是2010年開設(shè)的一個(gè)新興熱門專業(yè)，“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”作為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的先修課程，對(duì)于學(xué)生認(rèn)知本專業(yè)特點(diǎn)及今后主要學(xué)習(xí)內(nèi)容具有重要的理論指導(dǎo)意義。本文結(jié)合實(shí)際教學(xué)工作，探討本課程在教學(xué)中存在的若干問題和相應(yīng)的解決辦法，旨在進(jìn)一步增強(qiáng)教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞： “物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)方法

“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”作為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的入門引導(dǎo)課程，旨在幫助大學(xué)新生了解專業(yè)性質(zhì)，把握專業(yè)全貌，掌握專業(yè)學(xué)習(xí)方法，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)涉及多領(lǐng)域技術(shù)的交叉學(xué)科，兼具理論性與實(shí)踐性，對(duì)于大學(xué)新生，憑借以往知識(shí)結(jié)構(gòu)很難全面透徹理解本課程知識(shí)內(nèi)容。筆者結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐，分析教學(xué)中存在的問題，并提出相應(yīng)的辦法與建議，以期提高教學(xué)質(zhì)量。

一、課程目標(biāo)

物聯(lián)網(wǎng)作為國家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，涉及電子科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)、通信工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等眾多領(lǐng)域。本課程將介紹物聯(lián)網(wǎng)的起源及發(fā)展現(xiàn)狀，闡釋物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及特點(diǎn)，介紹物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體應(yīng)用及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生要掌握物聯(lián)網(wǎng)的含義，理解物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀，了解物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的技術(shù)難題，把握物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)調(diào)整方向。

在實(shí)際教學(xué)中，要根據(jù)大一新生認(rèn)知水平和思維方式對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)增刪，讓學(xué)生宏觀把握住本課程基本內(nèi)容，掌握本專業(yè)學(xué)習(xí)重點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法，講授內(nèi)容宜廣不宜深，盡可能地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為日后學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程奠定良好基礎(chǔ)。

二、教學(xué)中存在的問題

1.學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，認(rèn)知理解能力有限。

“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程面授對(duì)象是大學(xué)一年級(jí)學(xué)生，在此之前他們沒有進(jìn)行過任何專業(yè)學(xué)習(xí)，沒有一點(diǎn)理論基礎(chǔ)，雖然充滿好奇心與求知欲，但學(xué)習(xí)起來有難度，尤其是學(xué)習(xí)一些抽象理論的時(shí)候，學(xué)生學(xué)習(xí)起來會(huì)很吃力。此外，在講課過程中提到一些名詞，如路由器，學(xué)生幾乎都聽過，但大多都沒見過實(shí)物，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)。因此，要針對(duì)本課程開設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程，以便提高學(xué)生理解力。

2.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)有待加強(qiáng)。

本課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)很重要。一方面一些高校單純理論講解，沒有開設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程，另一方面一些高校雖開設(shè)有相關(guān)實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)條件簡陋，實(shí)驗(yàn)場地、實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量不能滿足教學(xué)需求，無法強(qiáng)化對(duì)學(xué)生科研能力、綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。

3.學(xué)生學(xué)習(xí)方法存在誤區(qū)，考核方式陳舊單一。

學(xué)生習(xí)慣了以往中學(xué)學(xué)習(xí)方式，一方面過于依賴?yán)蠋煟n后自主學(xué)習(xí)意識(shí)不強(qiáng)，查閱文獻(xiàn)資料少，另一方面死記理論，沒有理解其內(nèi)涵。這與傳統(tǒng)陳舊單一的考核方式不無關(guān)系，長期以來采用“期末成績+平時(shí)成績”的考評(píng)機(jī)制，學(xué)生為應(yīng)付考試，背誦記憶，不利于發(fā)散思維，也不能有效檢測學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。

4.學(xué)科建設(shè)不成熟，教師知識(shí)結(jié)構(gòu)不完善。

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)作為一個(gè)開設(shè)不久的新專業(yè)，存在學(xué)科建設(shè)不成熟、主干課程設(shè)置不合理的問題。物聯(lián)網(wǎng)是一門綜合性交叉學(xué)科，教師專業(yè)研究方向很難覆蓋物聯(lián)網(wǎng)的方方面面，這就需要教師通過自學(xué)、聽講座、學(xué)術(shù)交流等方式完善知識(shí)結(jié)構(gòu)。另外，物聯(lián)網(wǎng)涉及眾多專業(yè)，可以將一門課由幾名專業(yè)教師共同承擔(dān)，發(fā)揮各個(gè)教師專業(yè)優(yōu)勢，力爭提高教學(xué)質(zhì)量。

三、教學(xué)方法探究

1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程內(nèi)容豐富，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)新生特點(diǎn)，教學(xué)中要注意以下幾點(diǎn)：（1）選擇教材時(shí)要考慮學(xué)生的接受能力，參考老教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和建議，教材要難度適中，內(nèi)容結(jié)構(gòu)合理，語言淺顯易懂，可以選擇一些實(shí)例較多的教材，有助于學(xué)生理解課程內(nèi)容和培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，教材每章節(jié)后面要附有練習(xí)題與思考題，便于鞏固所學(xué)知識(shí)；（2）在開始每節(jié)課內(nèi)容之前，將本節(jié)課的知識(shí)體系講一下，讓學(xué)生對(duì)本節(jié)課的脈絡(luò)結(jié)構(gòu)有一個(gè)宏觀認(rèn)識(shí)，講課過程中注意知識(shí)點(diǎn)間的銜接貫通，幫助學(xué)生理清思路。內(nèi)容講完后，對(duì)本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行串講回顧，強(qiáng)化記憶與理解；（3）講課過程中，少用專業(yè)詞匯，盡量用淺顯的語言進(jìn)行描述，對(duì)于一些縮寫詞，如RFID（Radio Frequency Identification）、WSN（Wireless Sensor Network）等，要對(duì)縮寫詞原文進(jìn)行說明，注重基本概念，開展基礎(chǔ)技術(shù)的學(xué)習(xí)。

2.豐富教學(xué)方式。

在新時(shí)代下，要采用多元化的教學(xué)方式，注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。（1）講課過程中多采用案例，如比爾·蓋茨最早提出了“物—物互聯(lián)”的設(shè)想，可以以比爾蓋茨智能家居為例，它實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“物—物互聯(lián)”，不但可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生了解一些前沿技術(shù)，而且對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念有一個(gè)更深刻的認(rèn)識(shí)。此外可以給學(xué)生多講一些前沿科技產(chǎn)品，如谷歌智能眼鏡，蘋果iwatch智能手表等，揭秘其中的技術(shù)奧秘，開闊學(xué)生眼界，發(fā)散學(xué)生思維。（2）講課過程中多與現(xiàn)實(shí)結(jié)合，如講傳感器時(shí)，可以結(jié)合智能手機(jī)，其中內(nèi)置了多種傳感器，包括方向傳感器、距離傳感器、光線傳感器和壓力傳感器等。講課中擴(kuò)展一些課外知識(shí)，如教學(xué)生如何用手機(jī)控制電腦，這是通過現(xiàn)有一些簡單設(shè)備很容易實(shí)現(xiàn)的，學(xué)生對(duì)科技帶來的便捷會(huì)覺得神奇，也會(huì)有學(xué)習(xí)動(dòng)力。（3）注重師生間的交流，建立平等師生關(guān)系，讓學(xué)生不畏懼老師，敢于在課堂發(fā)問，關(guān)于這門課的疑惑或現(xiàn)實(shí)中遇到一些難題都可以提問，老師要給予及時(shí)回答。

3.開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

物聯(lián)網(wǎng)涉及大量全新復(fù)雜的概念與技術(shù)，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于學(xué)生更好地理解一些抽象理論。（1）設(shè)計(jì)一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，如講解RFID時(shí)，可以利用RFID教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行RFID功能演示與學(xué)生；講解數(shù)據(jù)采集時(shí)，可以利用數(shù)據(jù)采集板卡，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集或利用開發(fā)軟件模擬數(shù)據(jù)采集與處理；講解無線區(qū)域網(wǎng)時(shí)，可以讓學(xué)生利用手機(jī)藍(lán)牙進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。（2）設(shè)計(jì)一些綜合性實(shí)驗(yàn)，可以借助本校現(xiàn)有資源，如我校農(nóng)學(xué)專業(yè)比較強(qiáng)，學(xué)校里有小麥中心研究基地，可以在小麥種植區(qū)部署一些傳感器節(jié)點(diǎn)，每隔一定時(shí)間檢測一次土壤濕度、溫度或有害物數(shù)量，這就是物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)典型實(shí)例，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)智能耕種。

4.完善考核機(jī)制。

傳統(tǒng)考核方式多為試卷考試，新形勢下新型專業(yè)考核機(jī)制要更合理全面。（1）課堂報(bào)告，不限題目，只要與該門課相關(guān)，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣點(diǎn)搜集資料，進(jìn)行課堂匯報(bào)與展示，并對(duì)講解內(nèi)容組織課堂討論，對(duì)于積極參與的學(xué)生進(jìn)行期末加分。（2）提交期中課程小論文，鼓勵(lì)學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)，根據(jù)論文立意、內(nèi)容進(jìn)行打分。（3）課程實(shí)踐設(shè)計(jì)，提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告要包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒁蟆⒃O(shè)計(jì)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)中問題、問題分析與解決。學(xué)生最終成績應(yīng)該是這些成績的綜合考量。

四、結(jié)語

筆者根據(jù)個(gè)人教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析了“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”教學(xué)中存在的若干問題，并從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、考核機(jī)制四個(gè)方面給出詳細(xì)的解決方案與建議，希望改進(jìn)和完善現(xiàn)有的課程教學(xué)，指導(dǎo)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)出高精尖物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才。

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