《物聯(lián)網(wǎng)概論》教學(xué)改革的探究

楊強(qiáng) 朱佩 杜芳芳

摘要：針對《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程的特點(diǎn)和授課對象的特點(diǎn)，結(jié)合教學(xué)現(xiàn)狀，在知識體系、教學(xué)模式、思政元素融入方面進(jìn)行教學(xué)改革方面的探討，使學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論與技巧，提高個(gè)人能力的同時(shí)，也能在思政方面得到提升，樹立正確的價(jià)值觀。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)概論;思政元素;知識體系;教學(xué)改革

中圖分類號：G619.21? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）04-0156-02

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)與人們的生活和工作的關(guān)系越來越緊密，其在應(yīng)用的過程中，逐漸形成了擁有自身特色的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，各方面的功能也趨于完善。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展順應(yīng)當(dāng)下，且是發(fā)展高端技術(shù)的必要條件，所以對于專業(yè)人才的要求逐漸增高。僅限于掌握傳統(tǒng)的管理和規(guī)劃方面的能力，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高科技的復(fù)合型人才的需求。因此目前，眾多學(xué)校為了培養(yǎng)出更適合現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才，增設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的專業(yè)，在推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展上起到了至關(guān)重要的作用[1]。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個(gè)多學(xué)科相結(jié)合的專業(yè)，其中涉及的一級學(xué)科就有多科，由此可以看出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息領(lǐng)域的重要性。《物聯(lián)網(wǎng)概論》作為介紹該專業(yè)的基礎(chǔ)課程同樣具有跨學(xué)科的特性。

《物聯(lián)網(wǎng)概論》作為物聯(lián)網(wǎng)工程本科專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，掌握該門課程就顯得尤為重要，通過本課程的學(xué)習(xí)，旨在引導(dǎo)學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識，了解物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀、當(dāng)前應(yīng)用的情況與發(fā)展的前景，會運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)知識解釋當(dāng)前應(yīng)用的相關(guān)理論，為后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ)，提供更好的理論支持[2]。

1 物聯(lián)網(wǎng)概論

1.1 物聯(lián)網(wǎng)定義

物聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物可以隨時(shí)隨地的相互聯(lián)通的智能系統(tǒng)。通過特定設(shè)備進(jìn)行信息的接收、匯總和整理的操作，從而完成信息交換。同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功能，達(dá)到傳送和處理信息的目的，但是在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程中，存在信息泄露等風(fēng)險(xiǎn)，因此，需要制定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，保障信息的傳輸效率，降低泄露風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)組成

分析物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)組成，得出其由三個(gè)層次組成，分別為：底層為數(shù)據(jù)感知層，該層主要功能是通過感應(yīng)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理以及收集，當(dāng)下隨著社會的逐步發(fā)展和創(chuàng)新，數(shù)據(jù)量以及數(shù)據(jù)類型也在逐步增加;中間層為數(shù)據(jù)傳輸層，其功能是整理和處理收集的數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)處理完成后，傳遞此數(shù)據(jù);上層是內(nèi)容應(yīng)用層，在此處會應(yīng)用一些復(fù)雜的技術(shù)，將收到的數(shù)據(jù)利用技術(shù)進(jìn)行一定程度的處理，從而對分析后的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，將有價(jià)值的結(jié)果應(yīng)用在相應(yīng)的行業(yè)中，對技術(shù)的發(fā)展起到了重要作用。

2 《物聯(lián)網(wǎng)概論》教學(xué)現(xiàn)狀分析

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被視為重要的第三信息技術(shù)。該技術(shù)被提出后，在二十一世紀(jì)初期，正式確定了物聯(lián)網(wǎng)的概念，并逐漸被應(yīng)用。之后物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)和智能化等技術(shù)，應(yīng)用于各行各業(yè)，其作用越來越重要。

由于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，相關(guān)知識持續(xù)地創(chuàng)新與更換。因此，對物聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)也有了更高的要求，最重要的是任課老師如何在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)教授物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、提高實(shí)踐能力[3]。通過對經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，以及對相關(guān)兄弟院校該課程教學(xué)的調(diào)研，《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程教學(xué)現(xiàn)狀如下：

2.1 缺乏知識梳理

在學(xué)校實(shí)際教學(xué)過程中，《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程所涉及的專業(yè)知識點(diǎn)較多，導(dǎo)致信息量較大和繁雜，而講課的時(shí)間是有限的，需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)講完，對于教師而言，大大增加了教師課程的講課難度，也對教師的專業(yè)素質(zhì)提出了更高的要求。學(xué)生在學(xué)習(xí)《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程時(shí)，往往都是難以入門的，因?yàn)閷W(xué)生群體初次面對龐大而繁雜的知識體系時(shí)，無法輕易做到從簡單到復(fù)雜地掌握知識點(diǎn)，只能做到加深印象的過程，更難以做到運(yùn)用所學(xué)知識全面精準(zhǔn)地把握物聯(lián)網(wǎng)的真正內(nèi)涵和精髓，也很難在專業(yè)素質(zhì)上有進(jìn)一步的提高。

2.2 教學(xué)模式單一

以往的教學(xué)方式已經(jīng)固化，人們把大部分的精力都放在了教材上，僵硬與乏味成了主要旋律，貫穿始終，其內(nèi)容難以及時(shí)融合新興的技術(shù)發(fā)展趨勢及實(shí)際中的應(yīng)用，不能最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，無法幫助學(xué)生建立所學(xué)的理論與實(shí)際的應(yīng)用之間的聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)只是理論，無實(shí)際應(yīng)用，難以全面建構(gòu)理解的知識，使知識形成清晰的脈絡(luò)[4]。

2.3 思政元素少，融入效果差

長期以來，學(xué)生大多是通過在課堂上的學(xué)習(xí)樹立正確的價(jià)值觀，這些都離不開班主任、輔導(dǎo)員的輔助，然而課程內(nèi)容卻沒有與時(shí)代同步，大多數(shù)專業(yè)課程在教學(xué)過程中主要關(guān)心專業(yè)理論、專業(yè)技能方面的教學(xué)研究，沒有與各個(gè)專業(yè)特點(diǎn)相結(jié)合，與專業(yè)人才培養(yǎng)要求匹配度低，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，較少關(guān)注在思政教育方面對學(xué)生的啟發(fā)與引導(dǎo)。目前，《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程的任課教師在教授專業(yè)知識時(shí)，加入思政內(nèi)容的方式比較僵硬，顯得突兀，專業(yè)教育與思政教育分離，生硬而不變通，使學(xué)生無法更深層次的理解，達(dá)不到潤物細(xì)無聲的效果[5]。

課程思政元素挖掘的程度是直接影響課程思政建設(shè)效果的重要因素，當(dāng)前《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程中對思政元素的挖掘還不夠充分，部分授課教師思政意識淡薄，在思想觀念上存在誤區(qū)，狹義地認(rèn)為價(jià)值觀念的引領(lǐng)和思想道德培養(yǎng)不屬于專業(yè)課程的職責(zé)，缺乏思政育人的主動性。一方面，任課老師對本門課程中所涉及的思政元素掌握得不夠全面，對運(yùn)用及講授這些思政元素的方法技巧了解不夠透徹，存在片面性;如任課教師在講授物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)的知識點(diǎn)時(shí)，思政元素挖掘不充分，只知道一味地強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)的重要性，引導(dǎo)學(xué)生追求先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，而忽略了科技是把雙刃劍，存在好的一面也有壞的一面，且學(xué)生在生活或者未來工作中運(yùn)用科技技術(shù)時(shí)，應(yīng)該遵守相應(yīng)的法律法規(guī)和倫理道德，掌握好尺度，不得違法亂紀(jì)等。另一方面，教材是教學(xué)的主要憑借和依據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)工程作為一個(gè)新興專業(yè)，專業(yè)技術(shù)及行業(yè)準(zhǔn)則都在飛速發(fā)展，而教材中的內(nèi)容相對陳舊、滯后，沒有融入新興的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)代信息，已經(jīng)與現(xiàn)下的時(shí)代嚴(yán)重脫節(jié)，如當(dāng)前移動通信的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到5G通信技術(shù)，而任課的教材中只講到了移動通信4G技術(shù)，在教師授課的時(shí)候，使用這些陳舊版本的教材，不利于教師充分挖掘適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的思政資源，也無法有太多的擴(kuò)展探討。

3 《物聯(lián)網(wǎng)概論》教學(xué)改革探究

基于“物聯(lián)網(wǎng)概論”課程的性質(zhì)及其在專業(yè)培養(yǎng)方案中的地位，針對課程現(xiàn)行的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容等存在的問題，筆者提出了相應(yīng)的改革方案。通過對教學(xué)內(nèi)容梳理，將新興的前沿物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入教材里面，刪除陳舊的或者已經(jīng)淘汰的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息，使教材與時(shí)代發(fā)展同步;其次，改革教學(xué)方式，將以往的教學(xué)方式與現(xiàn)在的多媒體技術(shù)相結(jié)合，多次開展探討活動或者舉辦比賽等，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)氛圍和主動性;最后，融入課程思政，從而提高《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程教學(xué)效果，為未來打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，增強(qiáng)自主能力的同時(shí)，提高學(xué)生的思政素質(zhì)，使其更加符合當(dāng)今需要，為培養(yǎng)高品質(zhì)人才打下基礎(chǔ)。

3.1 構(gòu)建“五維一體”的知識體系

通過對《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理，該課程的知識結(jié)構(gòu)可分為五大模塊，分別為物聯(lián)網(wǎng)概論基礎(chǔ)概念、感知層技術(shù)基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)基礎(chǔ)、支持物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)以及物聯(lián)網(wǎng)常見應(yīng)用的知識結(jié)構(gòu)。借鑒物聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)的扁平化處理方式，可以把該課程歸納為“基礎(chǔ)概念→感知技術(shù)基礎(chǔ)→傳輸技術(shù)基礎(chǔ)→支持技術(shù)基礎(chǔ)→常見應(yīng)用”相互結(jié)合、相互促進(jìn)的“五維一體”知識體系。通過“五維一體”的知識體系可以更容易地發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中的問題，方便授課教師在教授過程中，隨時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)解決問題，達(dá)到教師與學(xué)生互補(bǔ)，使教師更高效地完成知識傳授，提高學(xué)生的能力。

3.2 基于互聯(lián)網(wǎng)資源與環(huán)境開展混合式教學(xué)

隨著社會發(fā)展，不斷有相關(guān)技術(shù)興起，以往的方式方法已經(jīng)無法跟上社會發(fā)展的步伐，并且對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣無法做到最大限度地激發(fā)，更無法幫助學(xué)生將《物聯(lián)網(wǎng)概論》知識點(diǎn)理論和實(shí)際應(yīng)用建立聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)生難以理解知識，知識點(diǎn)不連貫，沒有清晰的知識結(jié)構(gòu)。任課老師也不能做到面面俱到，滿足部分學(xué)生的需求后，無法滿足另一部分學(xué)生，兩者無法同時(shí)兼得，而且學(xué)生的自主性不強(qiáng)，多數(shù)不會主動規(guī)劃學(xué)習(xí)。通過網(wǎng)絡(luò)與共享資源相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)，提高了資源的利用率，使網(wǎng)絡(luò)最大限度地得到利用，其次增強(qiáng)學(xué)生自身的能動性，在主觀意識上得到提升。在模塊化知識體系的基礎(chǔ)上，構(gòu)建課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，學(xué)生可以通過提前知道的基礎(chǔ)知識點(diǎn)，在課前提前查閱相關(guān)信息進(jìn)行學(xué)習(xí)，兩種方式的相互結(jié)合可以提高課堂教學(xué)內(nèi)涵和水平，學(xué)生可以及時(shí)解決學(xué)習(xí)中遇到的問題，同時(shí)，滿足各個(gè)層次的學(xué)習(xí)需要，充分提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性，從而提高學(xué)習(xí)效果。

3.3 加強(qiáng)課程思政建設(shè)

國家多部門曾經(jīng)提出深化思想政治理論的建議，旨在立德樹人，并要求全國高校落實(shí)此思想，實(shí)施專業(yè)課方面與思政課方面的共同發(fā)展，培養(yǎng)更符合國情的優(yōu)秀人才。加入價(jià)值理念的思政課程形成了新的教育方式，同時(shí)，對任教老師的要求也相應(yīng)提高，其中任課老師的自身綜合素質(zhì)和育人能力，對教育效果起著至關(guān)重要的作用。任課老師在授課過程中將思政教育與授課知識融為一體，學(xué)生在學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)課程的同時(shí)，也提高了自身素養(yǎng)和樹立了正確的價(jià)值觀。

深度挖掘物聯(lián)網(wǎng)概論中有關(guān)時(shí)政的內(nèi)容，將其加入基礎(chǔ)知識的講解中，在授課的時(shí)候，教會學(xué)生為人準(zhǔn)則，是非觀念和應(yīng)該擔(dān)負(fù)的責(zé)任。該課的受眾群體多為新生，均是邁入大學(xué)不久的學(xué)生，在學(xué)習(xí)上的積極性非常高，更容易接受新鮮事物，其觀念也未完全形成，可塑性更高，因此，融入思政的教學(xué)是教學(xué)育人重中之重的組成。

為全面貫徹落實(shí)“立德樹人”的根本任務(wù)，對該課程的知識點(diǎn)進(jìn)行整理，深度挖掘每個(gè)知識點(diǎn)所隱藏的思想政治素材，并在授課過程中融入該內(nèi)容，如在講授感知定位技術(shù)時(shí)，通過講解我國北斗定位系統(tǒng)的先進(jìn)性，增強(qiáng)學(xué)生的愛國主義情懷。

4 結(jié)束語

《物聯(lián)網(wǎng)概論》作為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，采用以往的教育的方式方法，已經(jīng)難以完成適應(yīng)時(shí)代的教學(xué)目標(biāo)。本文分析了當(dāng)前該課程在教學(xué)過程中存在的問題和不足之處，提出了基于該課程的“五維一體”的知識體系，改革教學(xué)方法和手段，并在授課過程中將思政教育與物聯(lián)網(wǎng)概論的專業(yè)?知識融為一體，使學(xué)生掌握專業(yè)知識的同時(shí)，在思政方面得到提升，起到潛移默化的效果。

參考文獻(xiàn)：

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收稿日期：2021-06-05

基金項(xiàng)目：黃河交通學(xué)院2021 年度校級一流課程《物聯(lián)網(wǎng)概論》（項(xiàng)目編號：HHJTXY-2021ylkc10）; 黃河交通學(xué)院2020 年度校級課程思政教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程思政建設(shè)的探究”（項(xiàng)目編號：HHJTXY-2020szyb29）;“課程思政”教育教學(xué)改革路徑與對策研究——以《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》為例（項(xiàng)目編號：HHJTXY-2020szzd09）; 《物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論》課程模塊化教學(xué)的研究與實(shí)踐（項(xiàng)目編號：HHJTXY-2021jgxm05）

作者簡介：楊強(qiáng)（1987—），男，河南武陟人，碩士研究生，主要研究方向：嵌入式與人工智能。