論項目驅動教學模式下的物聯網教學改革

文/孫希強

（黑龍江職業學院信息工程學院，黑龍江哈爾濱150000）

物聯網技術同時融合應用了智能技術、云計算技術、網絡技術以及識別技術，因此物聯網的發展被認為是世界信息發展的第三次巨大浪潮。目前，物聯網系統構架可以劃分為四個層次，分別是網絡層、感知層、應用層以及數據處理層。其中，網絡層起到承上啟下的作用。作為網絡層的核心技術之一，物聯網通信技術是物聯網教學的重點內容，也是物聯網從業人員必須掌握的技能。

1.目前存在于物聯網教學工作中的各項問題

物聯網通信技術主要用于解決智能設備在一定范圍內的信息傳遞問題，使得不同空間的物體具備協同工作的能力。因此，物聯網專業教學的課程是一項涵蓋范圍廣且對實踐性要求較強的課程，主要特色在于理論課程與實踐教學相結合。學生在學習物聯網專業課程時，不僅需要理解教材中的理論基礎知識，還要將理論知識轉化為實踐能力，也就是要具備解決物聯網相關實際問題的能力。目前，高校在進行物聯網理論教學時，主要采用的是傳統的教師講授方式，這種模式與計算機專業教學模式相匹配。然而，物聯網專業與計算機專業并不完全一樣，因為物聯網技術涵蓋的知識領域過于廣泛，涉及的知識面、知識點繁雜，融入了無線、有線、短距離、長距離通信技術。單一的教學方式容易使學生產生抵觸心理，學習的知識內容也容易發生混淆。實踐教學能夠改變這一現狀，讓學生既能完成硬件操作，又能實際開展軟件編程。但是，目前教師在向學生傳授實踐教學內容時，僅僅是將固有的基礎代碼灌輸式地告知學生，學生只需要連接設備調試程序就能完成全部操作。因此，物聯網教學改革勢在必行，旨在依據院校物聯網專業的現狀與下一步的人才培養需求設計教學內容，探索新的高質量高效率教學模式，不斷提升學生的實踐能力，不斷對學生的知識結構加以完善。

2.項目驅動教學模式下的物聯網教學改革

為了實現對學生創新創業能力的提升，更高質量地完成物聯網教學，教師必須改革創新傳統的物聯網教學模式，其中項目驅動教學模式受到了更多人的認可。項目驅動教學模式的主要教學載體是完整的項目，即教師與學生通過共同完成項目來推動教學活動。項目驅動教學模式將探究式、翻轉式、引用案例式教學模式的優點進行了融合，不僅能夠有效提升學生的課堂參與度，還能積極開展課堂教學互動，通過結果導向幫助學生共同提升理論知識掌握能力與動手實踐操作能力，達到教學改革的根本目的。

2.1 項目驅動模式教學優勢

2.1.1 展開分組學習

高等院校重視對學生自主學習、小組學習、合作學習能力的提升，項目驅動教學模式應用有利于提升學生的合作探究能力。項目驅動教學模式中的分組學習是以小組學習為基礎，共同劃分項目內容，確保小組內成員在項目正式開展前都有著特定且明確的分工。小組成員之間不僅需要在有限的課堂時間里進行交流與溝通，在課余時間也需要針對項目相關問題展開討論。

2.1.2 進行信息融合

在項目驅動教學模式下，教學內容主要針對的是項目中真實的內容，以及存在于項目中需要解決的問題。項目內容都是復雜繁多的，涉及的知識內容、知識結構范圍較廣，因此進行信息的貫通與融合很有必要。項目驅動模式進行的信息融合將眾多復雜的課程融為一體，形成了一門完整的、全新的課程，這也是目前教育領域中較為前沿的信息融合。

2.1.3 實現結果導向

項目教學模式對學生學習效果與教師教學質量的評價取決于教學模式中的結果導向。最終的結果可能是，教師帶領學生對項目中涉及的某一個具體問題進行了深入研究。傳統的物聯網教學的側重點在于，讓學生通過聽課學習到知識，也就是完全通過教師的講解讓學生被動地掌握知識內容與體系。學生在這個過程中缺少實踐能力的培養，無法將理論知識運用到實踐中。而項目驅動教學模式的側重點在于，讓學生通過動手實踐學習到知識，用一個真實的項目案例串聯起所有的知識點。隨著項目驅動教學模式的深入推廣，學生不僅能夠掌握專業的理論知識，也能夠掌握足夠的實踐能力。學生的實踐經驗增多，就能夠在項目研究過程中增強自信心。

2.2 項目驅動教學模式下的物聯網教學改革實踐案例分析

目前，很多院校在進行物聯網專業教學時，都會將《物聯網通信技術》作為必修的理論教材之一。該教材的主要內容涵蓋了無線傳感網、局域網、物聯網的體系結構，通信技術原理，網絡通信體系等，其涉及的理論知識繁多、理論性強，不利于學生的理解與消化。基于此，項目驅動教學模式下的物聯網專業教學改革應運而生，并以無線通信Wi-Fi項目作為案例進行分析。

2.2.1 項目理論知識學習

無線通信技術分為遠場與近場兩種，而Wi-Fi技術屬于近場無線通信技術。基于Wi-Fi技術項目開展的研究，首先需要學生明確掌握Wi-Fi基礎理論與應用場所。在課堂教學時，首先，教師通過對項目背景的介紹來實現對項目功能與架構的講解，進而突出項目中涉及的通信Wi-Fi技術。其次，教師根據學生基礎知識的掌握情況，以及學生對課程的感興趣程度對學生進行分組，讓學生展開分組式理論學習。最后，教師對不同小組提出不同的學習要求，包括研究通信功能、思考電路原理、查閱Wi-Fi組網知識等。每個學習小組的學生都需要根據自己掌握的專業能力完成相對應的實踐操作。教師應當在講解時突出重難點，表明設計目標，鼓勵學生積極地通過學習與實踐操作來鞏固理論知識，共同完成理論學習。

2.2.2 項目實踐過程

基于項目驅動模式開展的教學，改變了傳統教學模式下教師與學生之間單純的“講受”關系，形成了一種緊密合作的關系，師生之間因同一個項目的實踐達成了合約與共識。項目實踐實施過程其實就是學生的學習過程，也是教師在設計教學目標時的參考依據。采用項目驅動模式，對教師的教學能力是一個巨大的考驗。教師不僅需要規劃實踐項目，同時還要對項目內容進行分解，充分調動學生的參與積極性。因此，教師需要事先制訂項目的可行性計劃，對系統模塊進行詳細劃分，實現學生學習小組之間的分工合作。同時，教師需要對項目的應用場景進行模擬，搭建符合總體項目方案需求的項目運行環境，做出可靠性分析與功能設計，完成既定的需求分析工作。在實施項目教學時，教師應當是整個項目的責任人與軍師，負責對學生的實踐進度進行跟蹤，幫助學生找到學習的方向，監督小組團隊合作計劃的推進情況，明確學生所采用的工作方法及人員分配的合理性，及時發現項目實踐中存在的問題，真正實現學生“在實踐中學習”的目的。

2.2.3 項目成果評價

在項目實踐完成以后，教師需要結合項目教學的實際情況建立符合要求的評價體系，對項目完成情況及成果進行評價。主要的評價方式有小組內成員互相評價與教師評價相結合，甚至還可以加入項目合作方進行評價。項目驅動教學模式與傳統教學模式的評價方式完全不同，后者采用的是筆試考核方式，主要考查學生對理論知識基礎概念與原理的掌握；而前者的評價側重點為對學生在實踐操作過程中表現的評價，包括小組合作情況、參與度、完成度等，對項目實踐的各個環節進行評價，同時按照既定的評價體系與標準界定項目成果。

3.結語

綜上所述，高等院校在對物聯網專業的學生進行培養時，主要的目標就是培養學生的自主創新能力，讓學生具備攻克核心技術的能力，幫助學生更好地掌握運用互聯網技術進行實踐操作的能力。基于項目驅動模式下的物聯網教學改革，旨在解決傳統教學模式中存在的弊端，讓學生以項目為中心，采用分組學習的方法，結合結果導向，更好地實現物聯網專業理論知識的學習與實踐能力的結合。