王旭啟+師韻+張善文

【摘要】物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)具有多學(xué)科融合的特點(diǎn)，是一門應(yīng)用性強(qiáng)、信息技術(shù)集成的創(chuàng)新型工程應(yīng)用學(xué)科。由于專業(yè)知識龐雜且跨學(xué)科，教師單課程講授難與專業(yè)各課程融合，學(xué)生所學(xué)知識“分散”，不易“遷移”。“項(xiàng)目導(dǎo)向”式教學(xué)把相關(guān)課程的知識點(diǎn)有效銜接在一起，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)，同時也促進(jìn)教師、校企間有效溝通，為專業(yè)建設(shè)提供有益的探索。

【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目導(dǎo)向物聯(lián)網(wǎng)課程教學(xué)模式改革

基金項(xiàng)目：陜西省教育科學(xué)基金資助項(xiàng)目（SGH12527）；西京學(xué)院校級教改基金資助項(xiàng)目（JGYB1526）。

中圖分類號：G642

引言

國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代化職業(yè)教育的決定指出，引導(dǎo)一批普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)類型高等學(xué)校轉(zhuǎn)型，重點(diǎn)舉辦本科職業(yè)教育。全國第一批轉(zhuǎn)型的本科高校有600所，在轉(zhuǎn)型過程中，如何抓住機(jī)遇更快更好地發(fā)展，不僅是在辦學(xué)理念、辦學(xué)定位上盡快轉(zhuǎn)型，更多的是在人才培養(yǎng)模式上、在教學(xué)模式上轉(zhuǎn)型。

教學(xué)模式上轉(zhuǎn)型是轉(zhuǎn)型中的關(guān)鍵一環(huán)。很多轉(zhuǎn)型的本科高校在課程實(shí)施過程中也進(jìn)行了很多有益的改革與探索，諸如慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等形式。在實(shí)施過程中，限于學(xué)校生源質(zhì)量、硬件等環(huán)境因素，并沒有達(dá)到教學(xué)預(yù)期的效果，仍沒有脫離“以教材為中心、以課堂為中心、以教師為中心”的教學(xué)模式，“我講你聽”“灌輸式”教學(xué)依然是教學(xué)的主要方式[1]。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)由于設(shè)立時間不長，教學(xué)體系和課程的設(shè)置仍然處于起步和探索階段，且物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐教學(xué)存在諸多不足，特別是現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)手段很難適用于物聯(lián)網(wǎng)多學(xué)科融合、面向系統(tǒng)級工程應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。同時，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)設(shè)置都以單課程為主，不能兼顧整個課程體系間的內(nèi)在聯(lián)系，缺乏系統(tǒng)性、工程性的邏輯關(guān)聯(lián)關(guān)系。因此，必須提出新的教學(xué)方法以改變現(xiàn)有的教學(xué)模式。

“項(xiàng)目導(dǎo)向”模式下的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程教學(xué)改革

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)具有多學(xué)科融合的特點(diǎn)，是一門應(yīng)用性強(qiáng)、信息技術(shù)集成的創(chuàng)新型工程應(yīng)用學(xué)科[2]?！绊?xiàng)目導(dǎo)向”式教學(xué)采用項(xiàng)目導(dǎo)入、引出任務(wù)、層層遞進(jìn)、邊做邊學(xué)、分析問題、解決問題、多重循環(huán)、反復(fù)練習(xí)的教學(xué)方法。課程教學(xué)活動設(shè)計(jì)以項(xiàng)目為載體，將“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)模式融入教學(xué)全過程中，并以學(xué)生為主體，通過項(xiàng)目驅(qū)動任務(wù)訓(xùn)練其職業(yè)能力?！绊?xiàng)目導(dǎo)向”式教學(xué)模式很好地解決了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程間的銜接問題。

在進(jìn)行“項(xiàng)目導(dǎo)向”式教學(xué)前，教師應(yīng)圍繞以下三個方面作針對性的調(diào)研。

1.學(xué)情分析：分析學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，是否具備一定的程序設(shè)計(jì)能力、嵌入式開發(fā)能力、感知器件應(yīng)用能力及網(wǎng)絡(luò)組建能力，了解物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容。

2.學(xué)生存在的不足：專業(yè)基礎(chǔ)參差不齊，缺乏信心及興趣，學(xué)習(xí)不夠主動，學(xué)習(xí)方法有待調(diào)整。

3.學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能遇到的困難：一是先導(dǎo)課程基礎(chǔ)知識掌握得不好從而影響當(dāng)前課程的學(xué)習(xí)；二是課程的綜合性強(qiáng)，遇到問題卻不能及時解決。

針對以上調(diào)研情況，教師要認(rèn)真分析，并結(jié)合分析結(jié)果，在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺上搭建適合教學(xué)的項(xiàng)目，參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)一些具有實(shí)際應(yīng)用價值的項(xiàng)目模型，從而使教學(xué)與產(chǎn)業(yè)接軌，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生的實(shí)踐動手能力。

比如，在項(xiàng)目實(shí)施過程中，可以通過“項(xiàng)目展示→項(xiàng)目分解→項(xiàng)目講解→項(xiàng)目模仿→項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)→項(xiàng)目拓展”的流程來組織課堂教學(xué)。通過項(xiàng)目展示，讓學(xué)生明確項(xiàng)目的整體功能，并產(chǎn)生總體印象；項(xiàng)目分解，即把項(xiàng)目分解成若干個簡單易懂的任務(wù)，讓學(xué)生對知識點(diǎn)與概念有一個基本的感知與理解；接下來講解任務(wù)目標(biāo)，并將項(xiàng)目所用到的相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行講解；學(xué)生對任務(wù)進(jìn)行模仿從而掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法；在前面的基礎(chǔ)之上，學(xué)生進(jìn)行與知識點(diǎn)相對應(yīng)的實(shí)戰(zhàn)練習(xí)，而教師為學(xué)生答疑；最后教師與學(xué)生共同總結(jié)并進(jìn)行課外拓展。

教師采用“項(xiàng)目導(dǎo)向”式教學(xué)，在逐個完成各個任務(wù)單元的過程中，以“層層遞進(jìn)”的方式完成項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)以工程項(xiàng)目為主線，項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)為載體，職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)貫穿整個教學(xué)過程的理念。

每個學(xué)習(xí)單元的工作任務(wù)完成之后，應(yīng)對整個教學(xué)過程進(jìn)行總結(jié)、反思，評價相關(guān)步驟與方法的必要性和有效性，以利于經(jīng)驗(yàn)與策略的“內(nèi)化”和“遷移”。

在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系里，不僅有操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、高級語言程序設(shè)計(jì)、通訊原理、Zigbee技術(shù)等“軟件”課程，還有射頻識別、單片機(jī)、電路分析等“硬件”課程，“項(xiàng)目導(dǎo)向”式教學(xué)能較好地把這種軟硬件體系融合在一起，形成一個整體。

“項(xiàng)目導(dǎo)向”式教學(xué)與物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程之間關(guān)系模型圖如圖1所示。

比如，在第五屆“賽佰特杯”全國物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)意設(shè)計(jì)大賽中，參賽學(xué)生在指導(dǎo)教師和企業(yè)工程師的指導(dǎo)下開發(fā)制作了“智慧花房系統(tǒng)”項(xiàng)目，該系統(tǒng)所涉及的專業(yè)知識不僅有控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、電路原理、射頻技術(shù)等“硬件”專業(yè)知識，還涉及了軟件編程的“軟件”專業(yè)知識，然后把其“融合”成為既定功能的系統(tǒng)。在大賽中，由于是團(tuán)體項(xiàng)目，大家要分工明確，互相協(xié)作，從而提升了他們的團(tuán)隊(duì)意識。

在專業(yè)課程的項(xiàng)目講解中，選取的項(xiàng)目易于學(xué)生接受，項(xiàng)目不僅涉及課程中相關(guān)知識點(diǎn)，還要能夠拓展到關(guān)聯(lián)的其他課程。比如，傳感器技術(shù)這門課程，在物聯(lián)網(wǎng)的一些項(xiàng)目實(shí)踐中，由于對于溫濕度的數(shù)據(jù)采集要經(jīng)過傳感網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)傳送到處理節(jié)點(diǎn)，因此重點(diǎn)是傳感器網(wǎng)絡(luò)，包括傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、信息交換體系、通訊協(xié)議等內(nèi)容，其中無線傳感網(wǎng)絡(luò)、傳感器節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是教學(xué)重點(diǎn)。傳感器節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)主要包括傳感器模塊、處理器模塊、無線通訊模塊和電源模塊設(shè)計(jì)。任課教師可以通過相關(guān)案例，或者自行設(shè)計(jì)幾個典型的傳感器節(jié)點(diǎn)，讓學(xué)生了解傳感器節(jié)點(diǎn)主要模塊的功能和設(shè)計(jì)，而沒有必要把傳感器技術(shù)的所有章節(jié)內(nèi)容都進(jìn)行講解。endprint

實(shí)施“項(xiàng)目導(dǎo)向”式教學(xué)后取得的教學(xué)效果

通過實(shí)施“項(xiàng)目導(dǎo)向”式教學(xué)，取得了較好的教學(xué)效果，具體有以下幾點(diǎn)。

1.通過設(shè)計(jì)全方位覆蓋物聯(lián)網(wǎng)方向?qū)I(yè)課的實(shí)踐案例，讓學(xué)生體會到軟硬件結(jié)合、理實(shí)結(jié)合、校企結(jié)合的作用，提升學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的認(rèn)識。

2.通過選取、設(shè)計(jì)、構(gòu)建全面高效的項(xiàng)目開發(fā)流程，為學(xué)生參加各級競賽、項(xiàng)目驅(qū)動、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目提供參考。

3.通過對項(xiàng)目的實(shí)踐和參與，提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力，為其將來的就業(yè)提供有力的保障。

4.對教師的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，促使教師與學(xué)生共同參與項(xiàng)目。

5.有助于校企進(jìn)一步合作，使更多的一線工程師走進(jìn)課堂。教師與學(xué)生參加的項(xiàng)目大多都來源于企業(yè)，而校企合作的企業(yè)對相關(guān)大賽的項(xiàng)目更熟悉。比如說“中國軟件杯”大學(xué)生軟件設(shè)計(jì)大賽中的題目：高校教務(wù)微信平臺、“賽佰特杯”全國物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)意大賽中的基于ZigBee模塊的智能機(jī)房環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等題目，都很好地結(jié)合了現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際應(yīng)用，在競賽中校企合作的企業(yè)和學(xué)生一起進(jìn)行構(gòu)思、設(shè)計(jì)、創(chuàng)意、操作，學(xué)生不僅掌握了“小項(xiàng)目”的開發(fā)過程，也從中學(xué)到了開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，并能深刻地體會到專業(yè)知識在競賽中的應(yīng)用。

6.提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能動性。通過參加不同項(xiàng)目、科技活動、第二課堂、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目等，使學(xué)生認(rèn)識到自己的不足，在比賽現(xiàn)場感受到了自身的不足和差距，從而激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的斗志和興趣，提升了學(xué)生們自主學(xué)習(xí)的能動性。

結(jié)語

在高校轉(zhuǎn)型的時期，課堂教學(xué)也在發(fā)生著巨大的變化?！绊?xiàng)目導(dǎo)向”式教學(xué)模式有助于學(xué)生動手能力的提升，有助于轉(zhuǎn)型高校培養(yǎng)應(yīng)用型人才目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，有助于提升轉(zhuǎn)型高校的軟實(shí)力?？傊锫?lián)網(wǎng)工程專業(yè)“項(xiàng)目導(dǎo)向”式教學(xué)將課程有機(jī)融合，使教學(xué)和產(chǎn)業(yè)接軌，有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)能動性。實(shí)踐證明，以項(xiàng)目為導(dǎo)向的教學(xué)方法適用于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李峰：《大學(xué)英語教學(xué)模式改革的多維探索——評〈英語教學(xué)改革的多視角探究〉》，《當(dāng)代教育技術(shù)》2015年第17期，第2-4頁。

[2]張穎淳：《以賽促學(xué)在高校計(jì)算機(jī)教學(xué)模式改革中的探索與實(shí)踐》，《教育與職業(yè)》2012年第21期，第96-97頁。

[3]瞿慧勤：《高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)傳感器技術(shù)課程教學(xué)改革初探》，《科技視界》2012年第5期，第123-124頁。

[4]肖?；邸⑧噭P：《“以賽促學(xué)、以賽促訓(xùn)、以賽促教”教學(xué)模式的應(yīng)用》，《中國成人教育》2013年第16期，第83-85頁。

[5]陳英杰、劉健、唐新軍、崔龍：《以賽促學(xué)、以賽促練、以賽促教——工科大學(xué)生競賽與教學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式探索與實(shí)踐》，《中國管理信息化》2015年第13期，第246-248頁。

[6]陳小波：《以賽促學(xué)——一種高效率的技能教學(xué)新模式》，《教育與職業(yè)》2007年第9期，第68-69頁。

[7]徐圣超：《“以賽促學(xué)”模式下實(shí)踐教學(xué)研究》，《品牌》2014年第10期，第98-99頁。

[8]杜寧、車楠、楊慧晶：《案例導(dǎo)向的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐教學(xué)方法探究》，《黑龍江教育》（高教研究與評估）2015年第4期，第48-49頁。

作者單位：西京學(xué)院信息工程學(xué)院陜西西安endprint