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《物联网导论》教学改革探索与研究

吴红梅

杭州职业技术学院,信息工程学院,浙江杭州,310018

摘要: “物联网导论”课程是物联网应用技术专业开设的第一门专业基础课程,针对课程内容多、涉及知识面广、学生学习动力不足等问题,对物联网导论课程教学改革进行了探索和研究。 该文首先分析物联网导论课程存在的问题, 然后针对问题提出教学改革措施。
关键词: 物联网导论;教学改革;教学模式
DOI:10.12721/ccn.2023.157016
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当前,各大IT行业都使出浑身解数迎接物联网这股革命浪潮。为适应市场需求,各大高校纷纷开设物联网应用技术专业。《物联网导论》是物联网应用技术专业的入门课程,深入把握该课程有利于后续专业课程学习,提升教学效果。

一、现状分析

《物联网导论》作为物联网应用技术专业的学科平台课程具有跨学科的特性。

在课程的教学过程中存在很多问题:第一,课程内容多,知识面广,学习难度大。“物
联网导论”课程教学内容涵盖了物联网工程专业后续课程的主要知识点,包括射频识别技术、传感器技术、无线传感器技术、物联网安全、云计算、大数据、智能处理等,涉及的知识面广,内容多而复杂。在培养方案中安排的课时为32学时,因课时有限而内容多,这给教与学都带来了较大的困难和挑战。第二,学生知识储备不足。“物联网导论”课程普遍
开设在第一学年第二学期,大一学生知识体系并不完备,想要深入学懂、弄通该门课程较为困难,这也严重地打击了学生的学习积极性。 第三,缺乏学习兴趣。 物联网是近几年发展起来的新产业,物联网应用技术专业是新专业,学生在入学前对该专业具体学习内容,将来会从事工作等认识不够。仅有少数学生是对新技术、新知识有着好奇心,大部分的学生都对物联网的内容了解较少,因此缺乏学习兴趣,学习热情不足。针对这些问题,笔者对“物联网导论”课程进行教学改革,目标是调动学生学习的兴趣 ,引导学生培养自主学习的积极态度,拓宽学生的知识面,在充分传授物联网理论知识的同时,注重应用能力和创新能力的培养,为学生今后从事物联网的相关工作和学生自主创新创业打下坚实的基础。

二、教学改革
2.1 课程内容重构
首先, 物联网工程专业的多学科交叉性, 使得物联网工程导论知识点多, 信息量大, 不能一蹴而就地把知识点抛给学生。针对学生应用能力和创新创业能力的培养,结合“物联网导论”课程课时短、内容多的特点,建立物联网的层次化概念模型,在教学中分感知层、网络传输层和应用层的三层次讲解,每个层次选取若干关键技术进行分析,侧重物联网的实际应用。如图1所示,“物联网导论”教学内容架构。

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图 1 “物联网导论”教学内容架构

2.2构建“演示实验—基础实验—设计性实验”的实践教学体系

学生创新能力的培养离不开实践教学,学生在实验过程中必须动脑又动手,是主动的“探索者”,多数高校并没有安排实验教学。然而,很多高校鼓励实施实验室对学生开放,鼓励教师积极开展开放性实验教学。 “物联网导论”课程可依托物联网专业的基础实验室,实行开放实验。实验包括三个部分内容,第一部分是演示性的实验,由教师在课堂演示为主,学生思考、讨论并回答问题,引导学生自主学习并理解物联网的基本概念;第二部分是基础性的实验,教师讲解理论和实验方法,学生动手完成实验,培养学生的基本动手能力,目的是让学生熟练掌握一些基本原理;第三部分是设计性实验,适当安排综合设计性实验 ,一些学有余力的学生, 可发挥其创造力动脑动手自己设计实验,会有很大的成就感,激发其学习的动力。这种学生主动设计、教师辅导的方式有利于培养学生自主创新的能力,进而引导学生积极参与课外的实践活动和学科竞赛等。

2.3建立更全面、综合多样化的考核评价方式
“物联网导论”课程采用综合多样 化的考核方式。课程组制定了新的考核方式,

加强了过程化考核。从不同的角度更加全面真实地反映学生学习态度和学习效果,也培养了学生自主学习的能力。平时作业有助于学生巩固课堂教学内容,加深对知识的理解,促进学生及时复习、归纳、总结。专业导论布置的作业都是开放性的,如学生在学习传感器技术时布置学生利用传感器的原理设计一个体重计,要求给出设计方案并做必要的解释说明,能给出多种合理方案的适当加分;在学习物联网RFID技术及相关企业简介时,布置学生课后进行调研杭州物联网企业情况。

三、 结语

物联网导论课程的教学改革涉及授课内容、 授课形式和学生考核, 经课程改革后, 对学生做了问卷调查和访谈。 统计结果表明, 学生的自主学习能力、 团队协作能力、沟通交流能力及学习兴趣等都有显著提高。 通过本门课程,学生更加了解物联网, 认知物联网, 对物联网专业及之后的大学生活有了信心,对物联网的就业岗位和能力需求更加清晰。

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