物联网技术及应用课程教学路径探析

辛政华,宋启祥，李建新，胡良益

1.宿州学院信息工程学院；2.宿州学院经济管理学院，安徽宿州，234000



物联网技术及应用课程教学路径探析

辛政华,宋启祥，李建新，胡良益

1.宿州学院信息工程学院；2.宿州学院经济管理学院，安徽宿州，234000

对新兴的物联网技术及应用课程的教学路径进行探析，具有一定的教学实践意义。针对该课程教学中存在的问题，采取了提升教学质量的具体措施：运用竞赛驱动教学法，以学生为主体，以创新为导向，打破课时限制，灵活地传授知识。结果显示，学生在完成竞赛作品的同时，掌握了该课程的相关知识，取得了良好的教学效果。

物联网技术及应用；竞赛驱动；MOOC教学

1 问题的提出

物联网工程专业是一个新兴的学科专业,该学科的专业建设目前尚没有一种可以参考的模式,也没有与物联网工程专业相应的教学大纲和培养方案。可供参考的文献仅有散见于几家杂志的数篇论文，如，有的提出了基于CDIO的物联网工程专业实践教学体系[1-2]；有的将竞赛的相关问题引入教学中，让学生在实验室里动手实践，以调动学生学习的主动性[3]；有的对实验教学和教学模式等问题进行了探讨，提出了相关的课程设计等[4-5]。近年来，笔者在“以竞赛驱动教学”和“基于MOOC教学”方面进行了一些探索，虽然取得了良好的教学效果，但也发现了一些问题。

2 物联网技术及应用课程教学中存在的主要问题

2.1 学生对物联网缺乏了解，学习热情不高

物联网是一种新兴的产业，学生在进入高校前缺乏对它的了解。对于有关计算机方面的专业，大多数人认为应该重点学习软件知识，学生毕业以后从事计算机软件研发的工作，成为软件工程师；或从事其他行业有关计算机应用方面的工作，开发、应用行业软件。因此，学生一进校就开设了多门计算机软件方面的课程，涉及计算机硬件方面的课程极少。当开设物联网技术及应用课程时，学生思想准备不足，学习热情不高，因为该课程涉及到许多计算机硬件知识，学生没有相应知识的积累。但是，随着物联网行业的迅速发展，该行业提供的就业机会越来越多，部分学生应该朝从事物联网行业的方向发展。

2.2 课程知识覆盖面广，学习难点多

物联网技术与应用课程通常在第五学期开设，此前学生虽然学习过单片机、计算机组成原理、C语言程序设计等课程，但物联网技术与应用课程讲授的是更高级的芯片应用、射频识别技术、传感器技术、无线传感器网络技术、短距离无线通信技术等，并要求学生进行硬件实体操作，目的是通过各技术的典型应用和案例分析，让学生对物联网的架构有一个较为清晰的认识。因教学内容涵盖面非常广泛，而且课时有限，尽管有专业实验室可以做一些相关的实验，但是还是给教与学都带来了很大的困扰。

3 提升物联网技术及应用课程教学质量的路径

针对物联网技术及应用课程教学中存在的主要问题，笔者在教学实践中，大胆地将“竞赛驱动教学法”引入课程教学，并结合MOOC教学平台，引导学生学习，摸索出了一套提升物联网技术及应用课程教学质量的路途和具体方法。

3.1 基于“竞赛作品”制作的驱动方法

物联网是一门新兴的综合性学科，涵盖面较广，包括硬件、软件、无线传感网、计算机网络、web技术等。如何引导学生学习物联网技术，如何找到提升物联网技术及应用教学质量的路径，成了业内的热门话题。

兴趣是最好的老师，必须找到让学生感兴趣的切入点，在几年教学探索中，笔者深深地感到物联网竞赛正是让学生感兴趣的切入点。物联网竞赛是选拔性的。在教学中，引入竞赛机制，让作品做得好的同学参加竞赛，竞赛获得奖励的同学增强了学习的信心，同时也激发其他同学学习的热情。

在实施“竞赛驱动教学法”时，教师根据学生前期的知识基础，从软件出发引导学生完成“竞赛作品”，一方面让学生复习、应用以前学习的软件知识，另一方面引导学生学习硬件知识，软、硬件结合，完成作品设计。由于教师引导得当，学生勤奋学习，近年来有多个作品——基于CC2530设计的智能导盲犬(图1)、智能护眼框(图2)、智能交通检测系统和智能家居模型，在省级、国家级物联网设计竞赛中获奖，说明“竞赛驱动教学法”已取得初步成效。

图1

图2

3.2 基于MOOC的教学指导

当代课堂教学不再是教师对知识简单的“传递”，更应该注重培养学生将学习能力转换为实践能力和创新能力[6]。当今，计算机相关专业的学生每人都拥有一台笔记本和一部智能手机。根据这一有利条件，笔者在物联网技术与应用课程教学中，引入大型开放式网络课程教学平台，即MOOC(massive open online courses)，将课堂教学与网络教学密切结合起来，以满足学生个性化学习的需求。MOOC具有丰富的信息资源，教师在备课、上课时，可按需获取，以满足教学的需要，这些教学资源集文字、图像、声音、动画和视频为一体，形象生动，直观明了，有利于教师进行具象化教学，方便学生理解一些抽象的概念和理论以及模拟案例设计。同时，教师还可以指导学生根据自身的学习情况，有针对性选择学习资源，加强课后复习，巩固所学的知识。另外，MOOC不仅为学生提供了一个良好的学习园地，也为学生提供了学习、交流和讨论的平台。学生在交流中学习，在交流中进步。这一教学方法把教学活动由课堂扩展到了课外，学生的学习时间也由课堂的几十分钟变成随机利用课外的任何时间。在此基础上，把物联网技术及应用课程逐步建设网络课程，为学生建立课程学习的新平台，让学生系统学习，自主学习，从而掌握知识，提高能力。

4 结束语

目前，物联网技术及应用课程的教学还没有现成的经验供借鉴，也没有一个相关的教学质量衡量标准，尤其是与物联网相关的就业岗位职责也未形成，因此，在教学过程中，教师可能遇到很多问题。这就需要教师根据教育学、心理学理论，借鉴相关课程的教学实践经验，进行相应的教学改革，如笔者在讲解传感器的概念时，采用启发式教学与案例分析法教学[7]，取得了很好的教学效果。

物联网技术及应用作为一门新兴的课程，没有现成的教学模式可以借鉴，以上是笔者进行的一些教学探索，虽然这离该课程教学模式的建立还很远，但希望能抛砖引玉，吸引更多的同仁参与物联网技术及应用课程的教学改革，从而为社会培养更多合格的物联网技术及应用方面的人才。

[1]秦磊华,石柯,甘早斌.基于CDIO的物联网工程专业实践教学体系[J].高等工程教育研究,2013,3(5):122-128

[2]崔贯勋，王勇，王柯柯，等.基于CDIO的物联网工程专业实践教学体系的研究与实践[J].实验技术与管理,2013,30(5):111-114

[3]刘俊.竞赛驱动式教学在设计类课程中的运用与研究[J].中国皮革，2011,20(18):113-117

[4]秦磊华,张海珍,石柯,等.物联网导论课程实验教学探究[J].实验室研究与探索，2012,31(6):150-151-167

[5]余振亭,万丽莉.《物联网工程导论》课程教学方法研究[J].软件导刊，2014,13(8):187-188

[6]哈艳,梁森,陈晓健.物联网教学模式探究[J],保定学院院报,2012,25(4):121-123

(责任编辑：刘小阳)

10.3969/j.issn.1673-2006.2015.06.032

2014-10-30

安徽省高等学校省级教学研究项目“以“专业认证标准”为导向的计算机硬件类课程教学改革的研究与实践”(2012jyxm545)；宿州学院校级教学研究项目“协同创新环境下的物联网工程课程建设”(szxyjyxm201314)；宿州学院校级教学质量保障体系建设项目“IT类专业工程实践教学质量保障体系建设”(szxyzlbz201305)；安徽省振兴计划重大项目“面向工程能力培养的IT专业实践教学体系探索与构建”(2013zdjy152)。

辛政华(1981-)，女，山东烟台人，硕士，讲师，主要研究方向：物联网与云计算。

G642.0

A

1673-2006(2015)06-0122-03