孫哲　季秋　畢云蕊

[摘要]隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)快速發(fā)展，這也給高校課堂教學(xué)提出了新的更高的要求，不斷學(xué)習(xí)和研究新的教育教學(xué)理論，探索新的教學(xué)模式和教學(xué)方法已成為每位教師面臨的重要課題。物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)入門課程，該課程將有助于學(xué)生更快地了解并掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的基礎(chǔ)知識(shí)。然而，該導(dǎo)論課是一門涉及各類定義、定理、概念和理論的概述性課程，學(xué)生學(xué)習(xí)、記憶相關(guān)知識(shí)點(diǎn)會(huì)非常枯燥。因此，講課過(guò)程中如何有效地帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，對(duì)上好這門課具有非常重要的意義。

[關(guān)鍵詞]教學(xué)實(shí)踐；物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論；教學(xué)方法

[DOI]1013939/jcnkizgsc201734207

1前言

縱觀人類信息技術(shù)，第一次產(chǎn)業(yè)革命是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的，推動(dòng)了IT行業(yè)快速發(fā)展，成為智能化時(shí)代。第二次信息產(chǎn)業(yè)革命是以通信技術(shù)為核心的技術(shù)革命，比如移動(dòng)通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代。第三次信息產(chǎn)業(yè)革命是以物聯(lián)網(wǎng)為核心的技術(shù)改革。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)物與物之間的互聯(lián)互通，使客觀世界的物品也賦予了生命和信息，實(shí)現(xiàn)物與物，物與人的相互溝通與互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)是以感知為目的的綜合信息系統(tǒng)，目的是為了感知周邊的客觀物體世界，屬性是它的社會(huì)化屬性。物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)推動(dòng)IT領(lǐng)域進(jìn)入到全新的人類社會(huì)化時(shí)代。從網(wǎng)絡(luò)發(fā)展看，早期的通信網(wǎng)絡(luò)是以傳輸為目的，互聯(lián)網(wǎng)是以信息共享為基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)是感知周邊物理世界信息世界。隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來(lái)臨，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將引發(fā)人類科技的又一次革命，促使人類未來(lái)的生活、經(jīng)濟(jì)得到長(zhǎng)足的進(jìn)步與發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前被認(rèn)定為新世紀(jì)保持國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵所在，是促使我國(guó)實(shí)現(xiàn)跨越性發(fā)展的重大機(jī)遇?？梢哉f(shuō)在可見(jiàn)的未來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將有著極為廣闊的應(yīng)用空間。因此，物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)、物流工程等專業(yè)具有非常廣闊的前景。

2明確物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)

物聯(lián)網(wǎng)[1]是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物聯(lián)對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。它具有普通對(duì)象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化的重要特征。物聯(lián)網(wǎng)作為一門新興信息技術(shù)學(xué)科，傳感器、網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)處理、智能應(yīng)用等是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)重要組成部分，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、硬件基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)、人工智能[2]等多學(xué)科知識(shí)相互融合。物聯(lián)網(wǎng)首先是以感知為基礎(chǔ)，它是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用，通過(guò)部署海量的多種類型傳感器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性，按一定的頻率周期性的采集與更新。其次通過(guò)各種有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去。物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時(shí)采集的信息需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，由于其數(shù)量極其龐大，形成了海量信息，在傳輸過(guò)程中，為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時(shí)性，必須適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。再次物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接，其本身需要具有智能處理海量數(shù)據(jù)的能力，并對(duì)物體實(shí)施智能控制。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及理論知識(shí)非常廣的一門理論與應(yīng)用性質(zhì)的課程。教學(xué)過(guò)程中要注重培養(yǎng)學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)理論知識(shí)在實(shí)際應(yīng)用中的能力，并學(xué)會(huì)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)展創(chuàng)新性的應(yīng)用。教師在教學(xué)的過(guò)程中，既要明確理論知識(shí)的重要性，又要突出教學(xué)的實(shí)踐性的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生從理論知識(shí)學(xué)習(xí)、理解和掌握到實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識(shí)為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)而探索物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用的樂(lè)趣。

3因地制宜和因材施教

物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí)是多學(xué)科相互交叉的一門綜合類的信息學(xué)科，涉及計(jì)算機(jī)、無(wú)線通信技術(shù)[3]、傳感器技術(shù)[4]、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理技術(shù)[5]等。因此，在課堂教學(xué)過(guò)程中，需要根據(jù)學(xué)生的知識(shí)掌握情況，并針對(duì)所授的知識(shí)點(diǎn)，回顧并講解所涉及的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，使授課過(guò)程具有連貫性和順暢性。另外，教學(xué)過(guò)程中需要根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)，進(jìn)行有針對(duì)性的備課，有條理地對(duì)授課重點(diǎn)和要點(diǎn)進(jìn)行梳理。除此之外，在講授專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，通過(guò)師生之間的互動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)由枯燥乏味的被動(dòng)式教學(xué)方式向有趣的主動(dòng)式教學(xué)方式轉(zhuǎn)變，達(dá)到共同發(fā)展的目標(biāo)。除此之外，教學(xué)過(guò)程中還應(yīng)結(jié)合教師學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，向?qū)W生傳授學(xué)習(xí)與科研經(jīng)驗(yàn)、開(kāi)拓學(xué)生學(xué)習(xí)方法，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效率。

4積極推進(jìn)教學(xué)方式轉(zhuǎn)變

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一類新一代信息技術(shù)，基礎(chǔ)理論教學(xué)、課堂參與課后實(shí)踐三者是相互促進(jìn)、相互影響的一個(gè)關(guān)系?；A(chǔ)理論是基礎(chǔ)，課堂參與是催化劑，課后實(shí)踐是補(bǔ)充，三者有機(jī)地集合可以使學(xué)生更好地掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)而應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)去解決實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)、學(xué)與用的相互影響相互促進(jìn)。課堂教學(xué)以基礎(chǔ)知識(shí)為主，以物聯(lián)網(wǎng)的起源與發(fā)展、核心技術(shù)及應(yīng)用前景為主線，為學(xué)生勾勒出具有鮮明特征的物聯(lián)網(wǎng)理論知識(shí)。向?qū)W生系統(tǒng)地闡述物聯(lián)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)和功能劃分，講解物聯(lián)網(wǎng)四層體系結(jié)構(gòu)模型，從感知識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、管理服務(wù)、綜合應(yīng)用遞進(jìn)性的知識(shí)結(jié)構(gòu)，深入淺出地為學(xué)生撥開(kāi)縈繞于物聯(lián)網(wǎng)的重重迷霧。課堂參與[6]主要以課堂問(wèn)答、小組主題報(bào)告、頭腦風(fēng)暴等方式開(kāi)展，其中小組主題報(bào)告以人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等新一代信息技術(shù)為主題，學(xué)生按照分組，進(jìn)行資料收集、課堂演講、學(xué)生互評(píng)的方式進(jìn)行。通過(guò)小組主題報(bào)告可以有效地提高學(xué)生資料收集、知識(shí)梳理、團(tuán)隊(duì)合作、語(yǔ)言表達(dá)等多方面能力訓(xùn)練，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)能力。課后實(shí)踐主要以物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用為主題，運(yùn)用所學(xué)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，以個(gè)人和小組為單位，通過(guò)同學(xué)間討論，個(gè)人積極思考，提出一種實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)方案或產(chǎn)品雛形，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)以致用的能力。將以上三種教學(xué)方式有機(jī)地融合到物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)過(guò)程中，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、應(yīng)用能力等綜合素質(zhì)全面發(fā)展。

5多渠道、多類型教學(xué)方法融合

課堂教學(xué)是教師傳授知識(shí)一種重要教學(xué)方式，如何提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)課堂學(xué)習(xí)效率是一項(xiàng)重要課題。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論這門課而言，該課程涉及很多種概念、定義、理論，若采用照本宣科的方式講解物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)點(diǎn)勢(shì)必會(huì)讓學(xué)生覺(jué)得乏味。因此，在教學(xué)過(guò)程中以問(wèn)題、興趣為導(dǎo)向，然后以問(wèn)題引出所涉及的概念及理論，且在這個(gè)過(guò)程中可以讓學(xué)生去思考。愛(ài)因斯坦曾說(shuō)過(guò)，“興趣是最好的老師”，采用何種方式將學(xué)生的注意力吸引到所授的知識(shí)點(diǎn)也是非常關(guān)鍵的一點(diǎn)。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而言，因其涉及多學(xué)科相互融合，我們可以適當(dāng)?shù)貙?dāng)前有趣的科技視頻短片或者實(shí)際科技實(shí)物演示的方式，將學(xué)生的注意力吸引過(guò)來(lái)，并引導(dǎo)他們展開(kāi)積極思考。以此提高學(xué)生在聽(tīng)課過(guò)程中的學(xué)習(xí)效率，以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)新科技的興趣，并以興趣為導(dǎo)向，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

6科研與教學(xué)相結(jié)合

當(dāng)前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的提高，知識(shí)更新也越來(lái)越快，新的知識(shí)、理論、技術(shù)如雨后春筍般顯現(xiàn)出來(lái)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一門新興學(xué)科，需要緊跟時(shí)代步伐。授課過(guò)程中要以教材為本，講授傳統(tǒng)理論知識(shí)的同時(shí)，還需結(jié)合當(dāng)前研究熱點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)的知識(shí)更新。如今，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在實(shí)際生活中逐步地開(kāi)展起來(lái)，包括智能家居、智慧物流、智慧農(nóng)業(yè)、智慧校園等各個(gè)方面。與此同時(shí)，這些應(yīng)用依然存在很多難點(diǎn)問(wèn)題，如何對(duì)這些難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行有效的分析，并找到解決問(wèn)題的辦法則需要進(jìn)行長(zhǎng)期的科學(xué)研究。對(duì)于我國(guó)高校而言，高校教師對(duì)科研重視程度也越來(lái)越高，科研+教學(xué)的方式也越來(lái)越廣泛，這將更加有利于新興學(xué)科授課，為學(xué)生提供與時(shí)俱進(jìn)的知識(shí)點(diǎn)和優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。除此之外，利用新的理論知識(shí)不斷進(jìn)行教學(xué)和理論創(chuàng)新，打造獨(dú)具特色的創(chuàng)新+教學(xué)平臺(tái)，建立完善的學(xué)生培養(yǎng)體系，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自身專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行成果創(chuàng)新。

7要突出學(xué)生的主體性

物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的過(guò)程中，要激發(fā)學(xué)生參與的積極性。要在教學(xué)的過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成功的應(yīng)用案例和前景，注重提高學(xué)生對(duì)知識(shí)理解和運(yùn)用能力。在課外網(wǎng)上資源是十分豐富的，授課教師必須要具有敏感的課程資源意識(shí)，積極查找相關(guān)資料，在課堂的內(nèi)外創(chuàng)造性地開(kāi)展有利于教學(xué)的各種活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生和他人的交流，督促學(xué)生積極參與學(xué)校和校外的科技比賽，將學(xué)生引入到學(xué)以致用的軌道上。在教學(xué)過(guò)程中，還要突出科技創(chuàng)新的原創(chuàng)性、綜合性以及安全性。不僅要關(guān)注理論創(chuàng)新，還要注重創(chuàng)有所用。注重創(chuàng)新的體驗(yàn)性，突出“以人為本”的教育與創(chuàng)新理念。確立學(xué)生在課程學(xué)習(xí)和實(shí)踐程中的地位，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

8結(jié)論

綜上所述，在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論教學(xué)改革過(guò)程中，教師要遵循物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)規(guī)律，分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)，堅(jiān)持以理論創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新為基礎(chǔ)內(nèi)容，拓展教學(xué)渠道，從而促進(jìn)新興學(xué)科教學(xué)的健康有效地發(fā)展，最終不斷提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的快速發(fā)展。大力發(fā)展理論與實(shí)踐相結(jié)合的新型工科教育改革，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，開(kāi)展基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高校實(shí)踐課堂和大學(xué)生創(chuàng)新孵化項(xiàng)目，增強(qiáng)高校學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力，提高實(shí)際中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。

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