面向物聯網專業的程序設計類課程教學改革與探究

劉麗，趙彥，徐威，高云，陸蔚，楊竹青

（江蘇信息職業技術學院 物聯網工程學院，江蘇 無錫 214153）

0 引言

程序設計類課程是物聯網專業學生培養的基礎課程，相對于傳統計算機專業教學而言，在教學組織過程中對學生實踐應用和創新能力都有較高要求。但是受制于傳統教學理念和教學模式影響，當前高校層面在這方面的教學改革還不夠深入，學生學習主動性明顯不足，無法滿足人才培養的現實要求。

1 物聯網專業程序設計類課程教學的特征和發展現狀

1.1 物聯網專業程序設計類課程教學的特征

物聯網專業是當前我國部分高校為適應社會層面物聯網技術應用層面的人才需求，促進物聯網行業健康發展而設置的新型專業。程序設計類課程是物聯網專業學生必須掌握的基礎性課程，具體包括C語言程序設計、Java程序設計、無線傳感網絡概論、TCP/IP網絡與協議、嵌入式系統等課程內容。綜合分析這些課程教學特征，主要呈現在如下方面：一是理論性和實踐性相結合的特征，作為多門技術體系綜合而來的物聯網專業，在人才培養體系中，既要求學生具備堅實的理論基礎，又要具備高水平的實踐操作能力。二是具有明顯的社會需求導向特征，物聯網行業是近些年基于社會發展需求而產生的新型行業，并且與多種傳統行業具有較為密切的關系，因此在課程教學活動中，必然要考慮基本的社會需求導向。三是具有創新性特征，在教學活動開展中，必須要堅持以學生為主體，推動學生實踐創新能力提升。

1.2 物聯網專業程序設計類課程教學的發展現狀

當前我國高等教育體系中，開設物聯網工程專業的本科高校有100多所，其中既有高水平的普通本科院校，也包含高等職業院校，初步形成較為完善的人才培養體系。但是由于物聯網專業結構體系較為復雜，對學生綜合素質培養有著較高要求，使得程序設計類課程在專業主干課程中的學分占比較低，總課時占比較低。多數高校相關專業課程體系中，程序設計類課程開設主要是以基礎的計算機語言程序內容，如c#程序設計為主，缺乏高級語言方面的課程及實踐操作課程。程序設計類課程教師隊伍也多是由計算機專業抽調而來，缺乏物聯網專業方面的具體認知。

2 傳統程序設計類課程教學模式存在不足

2.1 理論教學內容與專業培養要求銜接不足

程序設計類課程教學內容的基礎部分相對較為穩定，理論結構變化不大，但是針對于專業教學方面的算法理論、循環、判斷結構等內容具有明顯不同。以物聯網專業教學為例，學生需要在掌握基礎算法的方法和步驟要求基礎上，對物聯網運行原理、無線傳感器網絡、傳感器檢測、射頻技術應用等具有較為深入的了解，能夠構建起較為完善的物聯網程序設計思維。但是當前實際教學體系組織中，理論教學內容還是以基礎性知識為主，還沒能與專業培養要求深度契合的理論教學內容體系。

2.2 教學模式應用較為單一

在當前物聯網專業程序設計類課程教學體系中，多數教師還是以灌輸式教學模式為主，完全依托課本內容體系進行教學組織。此模式不僅造成學生學習知識點較為單一，無法形成有效的串聯，同時還對學習興趣和主動性培養造成較為明顯的影響。在部分高校相關課程教學活動中，也嘗試利用MOOC平臺結合翻轉式課堂模式開展教學，但由于網絡平臺所能夠提升的教學內容較為單一，針對性不強，使得學習內容與培養目標之間存在偏差，學生預習和討論環節與課程教學的重點、難點銜接不足，造成新型教學模式無法充分體現其成效，更無法有效激發學生學習積極性，對課程教學改革產生負面作用[1]。

2.3 學生實踐操作培養體系不夠完善

程序設計類課程本身具有較強的實踐性，需要學生進行完善的實踐訓練，才能夠達到較好的培養效果。但是就當前物聯網專業教學實際情況而言，實踐訓練所占比例明顯較低，多數學生除在課堂時段內進行簡單的實踐操作外，課外時段的實踐明顯缺失。尤其是在畢業季，學生本應通過多元化的實踐訓練平臺，不斷提升自身實踐能力，完善實踐能力欠缺環節，但是多數學生都是忙于畢業論文和找工作，難以抽出時間進行系統性的實踐訓練。以此不僅造成學生對實踐活動興趣喪失，還使得學生綜合素養無法滿足企業新進人才現實需求，對學生正常就業產生明顯的負面作用。

2.4 教師綜合指導能力有所欠缺

物聯網專業在部分高校課程體系中設置已有將近十年歷史，已經初步形成較為完善師資教學體系，為教學活動的開展奠定良好的人力資源基礎。但是由于物聯網技術不斷更新發展，使得對應的程序設計類課程教學難度不斷提升，對學生創新意識和創新能力培養提出更高要求。教師在開展課程教學活動時，多是以教材內容為基本出發點，對物聯網行業發展和程序設計行業發展和相關方面的前沿研究的關注不高，由此不僅使得教學內容重心偏離，還與行業發展人才需求之間產生偏差，更是造成整體教學體系改革滯后，難以提升新型人才培養效果[2-3]。

3 物聯網專業程序設計類課程教學改革優化路徑

3.1 針對專業導向對教學內容進行優化

教學內容是教學活動開展的重要基礎，也是教學改革的基本出發點，針對當前物聯網專業人才培養的現實需求，教師首先需要做好教學內容的優化處理。一方面來說，要依托現有教材體系做好基礎性的教學內容組織，引導學生做好基礎知識學習，從架構層面實現學生知識體系構建。另一方面而言，則要及時關注物聯網行業整體發展動態，強化與企業溝通，準確把握新型知識結構方面的需求，采用活頁式教材或補充式教材，有針對性地組織教學內容，滿足學生多元化學習需求。

3.2 完善多元組合教學模式

教學模式改革是教學改革的核心組成部分，是實現學生自主學習能力提升的關鍵路徑。在教學改革過程中，教師要充分利用程序設計類課程所具有的網絡應用優勢，利用MOOC平臺、翻轉式課堂等新型教學模式，要求學生強化課前預習，將課堂教學時間用以小組討論或操作實踐方面[4]。通過多元教學模式的組合應用，還能夠有效提升學生學習主動性、積極性，探索與物聯網新型技術應用相關的程序設計學習內容，以此逐步提升整體教學實效，培養更多適應行業發展又具備創新能力的新型人才。

3.3 強化學生實踐操作能力培養

強化學生操作能力培養是程序設計類課程教學改革的基本要求之一，當前物聯網行業的高速發展，應用范圍的不斷拓展，使得學生必須要在掌握基礎理論基礎上，具備高水平的實踐操作能力。操作能力培養一方面需要在課堂教學環節給予學生更多的實踐機會，加強對學生實踐作業指導，另一方面則要能夠強化校企合作平臺建設，引導學生以多元形式參與到企業各個作業環節中的設計作業中來，通過針對性的實踐操作，準確分析學生培養體系中存在的問題，并通過對應方面的改進，促進學生實踐能力不斷提升。

3.4 強化師資力量建設

師資力量水平提升是課程教學改革不斷推進和完善的重要保障，對于學校而言，必須要從整體上強化對師資力量的建設。一是要強化創新型教師引進和教學隊伍建設，引導教師層面不斷更新自身教育思想，推動教學改革逐步深化。二是要切實做好現有教師隊伍培養工作，依托完善的培養目標，為教師留出個人提升的時間空間，滿足教師自身學習和提升的現實要求[5]。三是要強化企業導師隊伍建設，聘請高水平的設計人員定期開展課堂教學、講座或遠程教學，更好地解決學生實踐操作中存在的問題，靈活性地開展教學改革[6]。

4 結語

物聯網專業程序設計類課程教學改革已經成為當前專業教學體系改革的重要組成部分，對教師而言，必須要強化對教學改革的重視程度和相關理論分析，并結合實際優化整體教學體系，以此才能夠真正培養出更多適應行業發展要求的創新型程序設計人才。