物聯網技術環境下農科院校教學模式探究

王宏坡++李乃祥++周紅++王秀芬

摘 要：該文在分析近年來農科院校相關專業的教學方法的基礎上，提出“以掌握知識為主體、以提高實踐能力為目的”的面向物聯網工程專業的新課程教學模式，闡述這種模式在無線傳感網原理課程中的實施過程及實施效果。

關鍵詞：物聯網技術 教學模式 項目驅動 農科院校

中圖分類號：G647 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0162-01

隨著科 技的發展，新的技 術也不斷融合到教 育領域中，而物聯網技術首當其沖。在中國，農業在整個國民經濟中占著重要的地位，而關系到農業技術人員培養的農科院校的作用顯得尤為重要。農科院校的學生是未來科技興農、服務“三農”的生力軍，因此，如何在新的環境下培養出符合潮流的現代農業人員成為擺在農科院校教育工作者面前的一個重大課題。

1 研究現狀

近年來，國內外各大學對計 算機相關課程的教 學內容、教 學方式、教 學手段以及實 踐教學環節制訂等多個方面對這門理 論性和工程性較強的課 程進行深入的研究和探討，并發表了大量的教改論文[1]。但針對物聯網環境下的無線傳感網課程的教學則相對較少。

究其原因主要是因為物聯網作為新專業需要有新的建設思路和新的教學思想[2]。而作為其中重要學科的無線傳感器網更是作為新興行業的新課程，其理論要求和應用性要求就更高更強，因而給教學帶來新的挑戰。目前存在的主要問題有[3]以下幾方面。

理論教學與實踐教學不匹配。無線傳感器網是一門系 統性的學科，它需要一個完 整的理論體系，該課程所涉及的知識面較廣，但教學的課時確實有限，這就使得在理論與實驗教學兩個方面的任務既各有特色又繁重，造成這兩方面的教學任務難以平衡。此外，由于它是一門新課程，可以借鑒的教學經驗并不多。

缺乏互動溝通。目前的大多教育多是單 向性的教學方式，即教師自己單純教、學生被動學，教師和學生之間缺乏互動交流，沒有讓學生充分參與到教學中來，使得學生的學習效果無法保證，學習的興趣也不高。

2 改革方法

為了讓學生充分參與到教與學活動中，讓學生充分將所學知識自由應用到實踐中，同時給予學生研究的獨立性和自主性，提出“以掌握知識為主體、以提高實踐能力為目的”的農科院校面向物聯網工程專業的新課程教學模式。總體改革方法是教師導引，學生參與學、教、實驗設計與實現全過程，整個教學過程的展開以掌握知識為主要目的，以練帶學的方式，用實驗實踐演示知識原理，從而改變傳統單向教學向理論教學。

具體實施方法：

1）“1-1-3-3-2”課堂組織形式。

在整個教學過程中，課堂教學占著重要地位。教師利用課堂傳授知識，而學生利用它學習并鞏固知識、提高技能。因此，提出“1-1-3-3-2”課堂組織形式，該課堂組織模式指的是如何有效分配課堂教學時間及在該階段時間內教師和學生應該怎么做，共同完成的授課和學習任務。其中，第一個“1”指整個時間的1%，即用于復習上次課所學內容的所占的時間比例為1%，以50 min的授課時間為例，大約就是5 min。在這5 min的時間里，選1～3位同學回答上次課程所講內容，主要目的是一方面幫助學生回憶上次課程所學內容，另一方面讓教師了解學生對課程所學內容的掌握情況，從而做到有的放矢；第二個“1”指留給學生的預習時間，學生按照教師的要求對本次授課內容進行簡單自學大，約5分鐘；第一個“3”指教師的授課時間，用于講述本次課程的難點和重點，而學生也把學習重點放在自己在預習時看不明白的地方，此過程大約15 min；第二個“3”指學生和教師相互探討時間及答疑時間，大約15 min。在這15 min內，主要達到所有學生當堂問題當堂解決的效果；最后的“2”是學生的動手練習時間，在這過程主要讓學生不僅理論知識得到掌握，而且動手能力也得到提高。

2）“任務驅動”與“項目驅動”相結合。

與傳統教學的“概念—理論”模式不同，這里針對無線傳感網課程在不同階段的不同授課內容，綜合運用不同任務驅動和項目來進行教學。

任務驅 動教學法是指在教學過程中，以學生為中心，以任務為驅動的教學方式[4]。任務驅動教學法的特點是：（1）內容實用。教師以圍繞解決實際問題組織教學，讓學生在完成任務的過程中學習新知識和新技能。（2）目標具體。教學目標就是一個個具體的任務，因此，教師在教學內容的選擇上要緊緊圍繞任務完成的需要，不求理論的系統性，只求內容的實用性。（3）做中學。打破長期以來的理論與實踐相分離的局面，將書本知識和實際應用結合起來，實現理論與實踐的有機結合。

項目驅動教學法是指在教學過程中以項目為驅動的教學方式[5]。其項目都是與企業實際生產過程或活動有直接的關系的項目。項目驅動教學法的特點是：（1）切合實際。項目的主題都是與真實世界密切聯系的項目，更能使學生了解現實生產過程。（2）綜合性。所選取的項目往往都是具有學科交叉性和綜合能力運用的特點項目，因而更能使學生所學知識得到綜合應用。（3）自主性。學生根據自己的興趣選擇不同的內容自由地進行學習，從而有效地促進學生創造能力的發展。

正因為如此，首先應在課堂教學中使用任務驅動法使學生得到新知識和新技能，然后根據先易后難的教學原則，在課外實踐教學階段再實施項目教學法，學生就會適應并達到項目教學法應有的效果。例如在無線傳感網課堂教學中，針對農科院校服務“三農”的特點，將七章的教學內容采用任務驅動法方式來進行，即在每一章的基礎知識傳 授完成后，可設計若干個小 到中等的任務穿插教學當中。這樣，既有利于培養學生主 動學習性，又能有效地拓展學生的潛能，進而激發學生的創新意識。在課外的實踐教學中，選取一個具體農業相關項目，該項目既能達到對前一階段課程知識的總結與升華，同時在項目中含有學生從來未遇到的問題，具有一定難度，進而更能激發學生學習的渴望性。例如選取溫室大棚的項目。在此階段，教師只用給出大體要求和需求，具體的實現完全有學生自己完成，當然在必要的時候教師也要給予一定的指導性意見。

3 結語

實踐證明“以掌握知識為主體、以提高實踐能力為目的”教學模式不再是傳統的 “授之以魚”的教學模式，它更強調“授之以漁”讓學生在實踐動手中將知識融會貫通，在解決問題的過程中學習知識，并且在此過程中培養學生科學的思維方式以及發現問題、分析問題和解決問題的能力。

參考文獻

[1] 吳海江.我國科技創新教育落后的原因分析及改善對策[J].科技進步與對策， 1999（3）：16-17.

[2] 寧煥生，徐群玉.全球物聯網發展及中國物聯網建設若干思考[J].電子學報，2010，38（11）：2590-2599.

[3] 朱中華.當前高校實施創新教育的六大誤區[J].黑龍江高教研究，2000（5）：94-95.

[4] 孫玉明.“任務驅動”教學法探討與實踐[J].湖南科技學院學報，2005，26（6）： 248-249.

[5] 馬健.“做中學”：高等學校教學改革的新方向[J].高等理科教育，2009（3）：9-12.endprint