肖淑艷　王玉　劉舒祺

摘 要 針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計課程在培養(yǎng)學(xué)生方面存在動手實踐能力差、對于出現(xiàn)的問題不能及時發(fā)現(xiàn)及有效分析解決、以及缺乏創(chuàng)新性等現(xiàn)象，進行了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計課程的教學(xué)改革研究。課程改革主要分為三方面：教學(xué)方式改革、課程體系改革、課程考核方式改革。通過三方面的改革優(yōu)化了本門課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式，激發(fā)了學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)積極性、提升了學(xué)生的工程實踐能力。

關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng) 軟件設(shè)計 泛雅平臺 藍墨云班課 “N+1”考核

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A

物聯(lián)網(wǎng)被自從提出以來，在企業(yè)界和學(xué)術(shù)界產(chǎn)生了重大影響，不僅創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟和社會效益，而且作為一個新興產(chǎn)業(yè)，不斷創(chuàng)造了新的教學(xué)增長點。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)需要大量的軟件開發(fā)人員，尤其是具有工程項目開發(fā)經(jīng)驗的創(chuàng)造性人才。為了培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)所需要的應(yīng)用型人才，全國很多高等院校紛紛開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，但是目前高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)在軟件人才培養(yǎng)和相關(guān)企業(yè)需求之間存在一定的差距：一方面學(xué)生普遍存在理論分析能力較強、動手實踐能力較差，知識學(xué)習(xí)能力較強，工程創(chuàng)新能力偏弱的問題;另一方面大部分學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的主觀能動性、團隊協(xié)作意識較差。因此，如何進行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件實踐類課程的教學(xué)改革是每一位物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師關(guān)注的問題。

“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計”是筆者所在學(xué)校的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科生的專業(yè)必修課，該課程面向大三學(xué)生開設(shè)。目前基于多項目驅(qū)動的教學(xué)模式是很多軟件開發(fā)類課程的方向，在這種教學(xué)模式中，教師將項目開發(fā)的整個流程貫穿在整個教學(xué)過程中，學(xué)生可以一邊進行學(xué)習(xí)一邊動手實踐。因此本文也基于項目驅(qū)動的教學(xué)模式對“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計”課程從教學(xué)方式、課程體系、考核方式三方面進行了教學(xué)改革。

1教學(xué)方式改革

1.1激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

愛因斯坦說過“興趣是最好的老師”，學(xué)生對某門課程有了學(xué)習(xí)的興趣，教師就能充分發(fā)揮在學(xué)習(xí)過程中的主動性和積極性。為了激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生對“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計”這門課程的學(xué)習(xí)興趣，可以在“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計”的第一節(jié)課堂上播放與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的應(yīng)用軟件的產(chǎn)品視頻，如智慧家居、智慧城市、智慧交通等，用更直觀的科技感來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;同時在課堂上展示歷年全國物聯(lián)網(wǎng)競賽的優(yōu)秀作品，告訴學(xué)生這些都是和他們一樣大學(xué)生設(shè)計出的作品，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;最后在課堂上羅列物聯(lián)網(wǎng)軟件相關(guān)企業(yè)對軟件設(shè)計類的崗位的招聘條件，并總結(jié)歸納招聘條件和課程內(nèi)容的關(guān)系，從而讓學(xué)生為了實際應(yīng)用而學(xué)習(xí)，從而對這門課程產(chǎn)生興趣。

1.2重視實驗教學(xué)

實踐是獲得理論知識的教學(xué)關(guān)鍵，而實驗教學(xué)是課堂教學(xué)最好的實踐。為了提升學(xué)生的工程實踐能力，本課程采取了理論和實驗教學(xué)相結(jié)合的方式且在教學(xué)中理論和實驗教學(xué)的比例為1：1。在實驗教學(xué)中，采用分組的教學(xué)方式，每次上實驗課前給學(xué)生分組，3-4人一組，教師提前設(shè)計好實驗項目，以組為單位由學(xué)生獨立完成，在完成過程中各小組成員可以互相討論，介紹編程思路，算法優(yōu)缺點等。這樣不僅培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作精神，而且能加深學(xué)生對理論知識的理解。與此同時，教師在指導(dǎo)學(xué)生進行實驗過程中，采用啟發(fā)式的教學(xué)方法，注重引導(dǎo)學(xué)生利用發(fā)散性思維，積極思考理論知識與調(diào)試過程、實驗結(jié)果之間的關(guān)系，重視學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，適當(dāng)運用教育激勵手段，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高課堂教學(xué)效果。

1.3建立泛雅網(wǎng)上課堂，應(yīng)用移動網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的藍墨云班課的教學(xué)輔助系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源作為信息時代發(fā)展的產(chǎn)物，具有傳統(tǒng)課堂教學(xué)資源無法比擬的優(yōu)勢和特點，在現(xiàn)在高校課堂教學(xué)中很受歡迎。在移動互聯(lián)網(wǎng)時代，手機、平板電腦等移動終端越來越普及，因此，在我們的教學(xué)改革嘗試中，在傳統(tǒng)課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，建立了網(wǎng)絡(luò)課堂。根據(jù)“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計”課程的特點我們建立了泛雅在線課堂和藍墨云班課。

1.3.1泛雅在線課堂

在傳統(tǒng)的教學(xué)中，學(xué)生一般只有教材和筆記。通過泛雅平臺教師可以將課程配套的所有教學(xué)資源，包括課程介紹、課程大綱、PPT、教案、案例庫、試題庫、相關(guān)時政新聞、微課視頻、慕課視頻、經(jīng)典案例、項目實訓(xùn)案例、教師的經(jīng)驗等共享。泛雅在線課堂是傳統(tǒng)線下課堂的補充，在泛雅課堂上可以擴充課堂教學(xué)容量，從而可以因材施教，為個性化教學(xué)提供了可能。本門課程的泛雅在線課堂分為三個等級：基礎(chǔ)教學(xué)模塊、正常教學(xué)模塊、挑戰(zhàn)教學(xué)模塊。基礎(chǔ)稍差的學(xué)生可以在基礎(chǔ)教學(xué)欄目進行學(xué)習(xí)，能力中等的學(xué)生可以在正常教學(xué)模塊進行復(fù)習(xí)，而學(xué)有余力的學(xué)生可以在挑戰(zhàn)教學(xué)欄目進行更有挑戰(zhàn)性的編程練習(xí)。只要學(xué)生充分利用泛雅在線課堂的網(wǎng)絡(luò)資源，就能夠很好的掌握物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件開發(fā)的基本思路，提高學(xué)習(xí)的主動性，彌補傳統(tǒng)線下課堂上的缺失。

1.3.2藍墨云班課

以藍墨云班課開展“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計”課程移動信息化教學(xué)實踐，探索移動信息化教學(xué)的新模式。根據(jù)“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計”的課堂特點和學(xué)生的學(xué)情分析，在教學(xué)過程中，授課教師保留課件和板書講授，增加了思維導(dǎo)圖、音頻視頻在內(nèi)的多種教學(xué)手段，豐富教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)形式，設(shè)計了資源分享、課堂點名、課堂測驗、課堂隨機提問等教學(xué)活動。教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括：（1）課前：教師需要將備好的學(xué)習(xí)資源，包括授課課件、知識圖片、音視頻、網(wǎng)絡(luò)資源等，學(xué)生需要下載云班課APP并加入課程;（2）課中：首先，教師使用云班課簽到功能進行1分鐘點名;接著，教師對上次講授內(nèi)容的重要概念進行5分鐘左右的隨堂手機測驗，測驗完畢后對典型錯題集中反饋揭發(fā);講授新內(nèi)容20分鐘后，進行5分鐘的課堂提問互動;余下的時間講授新內(nèi)容和課堂小結(jié)。（3）課后：開辟討論區(qū)，開展話題討論，一旦學(xué)生有了疑惑，同學(xué)之間可以相互交流，教師也能及時回復(fù)，老師和學(xué)生都可以在班課上分享自己的設(shè)計思路，分享從網(wǎng)上下載的經(jīng)典案例、項目實訓(xùn)案例，在線討論自己的思路，對于積極參與者在平時成績評定上給予加分。

2課程體系的改革

2.1理論課時與實驗課時相結(jié)合

“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計”課程共64個課時，其中課堂理論教學(xué)32個課時，實驗教學(xué)32個課時。在進行教學(xué)改革之前，學(xué)生的理論學(xué)習(xí)和實驗過程不在同一個地點，學(xué)生在普通教室進行理論知識的學(xué)習(xí)，在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實驗室進行實驗課程的學(xué)習(xí)，這樣把理論教學(xué)和實驗教學(xué)明顯劃分開的方式并不適合軟件開發(fā)類課程的學(xué)習(xí)。筆者的改革思路是教師演示，學(xué)生跟著邊學(xué)邊做，因此，將64課時課程學(xué)習(xí)全部安排在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實驗室中，每次教師演示例題時，學(xué)生也可以跟著動手編程調(diào)試，在課堂中掌握每個知識點，有效提高了課堂學(xué)習(xí)效率。

2.2創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容改革前，本門課程按照教材教學(xué)內(nèi)容來組織教學(xué)的，主要講解開發(fā)工具的安裝與調(diào)試，C#語言基礎(chǔ)、Windows窗體設(shè)計、進程與線程等基礎(chǔ)語法知識模塊，這種傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容使得學(xué)生所學(xué)的知識和企業(yè)的需求有一定的偏差。為了讓所學(xué)的知識與企業(yè)真實需求緊密銜接，讓企業(yè)需求走進校園和課堂，實現(xiàn)校園與社會、與企業(yè)的無縫銜接，需要根據(jù)企業(yè)的需求來組織教學(xué)內(nèi)容。因此，除了傳統(tǒng)的語法及軟件界面的設(shè)計之外，本課程還設(shè)計了串口通信軟件設(shè)計、ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計、藍牙通信網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)通信軟件設(shè)計、RFID讀寫軟件設(shè)計、GPS/北斗定位及GIS軟件設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件綜合設(shè)計等。這些課程內(nèi)容來源于教師指導(dǎo)學(xué)生參加競賽的獲獎作品（全國大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)競賽、3S杯全國大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用“三創(chuàng)”大賽、全國高校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新大賽、全國電子競賽、藍橋杯等）、老師主持或參與的課題（國自課、省自課、省教育廳項目等）、跟企業(yè)合作的橫向項目（常州萊特科技有限公司、常州同惠電子有限公司等）。學(xué)生通過參與教師的科研課題鞏固了所學(xué)的理論知識、提高了自己分析問題和解決問題的能力。

3課程考核方式的改革

合理的考核方式可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，正確引導(dǎo)學(xué)生的努力方向?？己耸菫榱藱z驗學(xué)生對知識的掌握程度，它只是一種手段，不是目的。因此，在教學(xué)實踐中，積極推行“N+1”考核，通過“形成性評價”和“終結(jié)性評價”比例的改變，引導(dǎo)學(xué)生注重平時過程性學(xué)習(xí)，改變“一張試卷定終身”的現(xiàn)象，避免學(xué)習(xí)熱情“一曝十寒”，激勵學(xué)生自覺學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生自主調(diào)控學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生獲得成就感，增強自信心。

在“N+1”考核方式中，N包括三項內(nèi)容：課后作業(yè)，單元測試和總結(jié)，每次實驗的調(diào)試情況和實驗報告質(zhì)量，占考核總評的60%，在過程考核中占的比例分別為1：2：2;1為期末考試，占考核總評的40%。課后作業(yè)以設(shè)計性實驗的形式布置，學(xué)生以錄制視頻說明實驗原理和設(shè)計思路的方式通過藍墨云班課上交。如在講串口通信時，介紹完串口通信的原理流程后，讓學(xué)生設(shè)計一個簡易的串口調(diào)試助手;在講授TCP通信的時候，可以讓學(xué)生設(shè)計一個簡易的聊天軟件，學(xué)生將自己的編程及調(diào)試過程錄制成視頻上傳，在理清自己的編程思路的同時杜絕了相互抄作業(yè)現(xiàn)象。單元測試主要檢查學(xué)生對理論知識的掌握情況。章節(jié)總結(jié)主要培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)的知識進行歸納、總結(jié)的能力。實驗成績根據(jù)實驗的綜合表現(xiàn)給定，包括編程思路、調(diào)試過程、調(diào)試結(jié)果等。期末考試采用開卷上機的考核方式，期末考試占考核總評的40%，考試題目為開放性題目，學(xué)生可以在網(wǎng)上查閱資料，避免了學(xué)生為了應(yīng)付考試死記硬背，考前突擊復(fù)習(xí)的情況。

4結(jié)語

社會發(fā)展要求創(chuàng)新，課程教學(xué)更要求創(chuàng)新，在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計教學(xué)開展的時候，要本著以人為本的教學(xué)原則，認真研究教學(xué)內(nèi)容，運用新型的教學(xué)方式及教學(xué)手段，不斷努力，提高教學(xué)質(zhì)量，真正落實物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計課程在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的作用。

基金項目：教育部協(xié)同育人項目-《“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計”教學(xué)改革》項目編號：201801155003;江蘇理工學(xué)院校級教改項目——工程教育認證背景下“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件設(shè)計”課程教學(xué)改革研究。

參考文獻

[1] 溫家寶.2010年政府工作報告[EB/OL].http.//www.gov.on/20101h/content-1555767.htm，2010-03-15.

[2] 于蕾，李軍懷，王懷軍等.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才實踐能力培養(yǎng)方式探討[J].計算機教育，2017（08）：52-56.

[3] 何冀軍，衛(wèi)兵，潘潔珠.項目驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程教學(xué)改革與實踐[J].合肥師范學(xué)院學(xué)報，2015，33（06）：86-88.

[4] 崔仙姬，何加亮.物聯(lián)網(wǎng)工程規(guī)劃與設(shè)計課程建設(shè)研究[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2017，7（02）：111-112.

[5] 郭煥萍，洪亮，劉源等.運用混合教學(xué)開展任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)項目的研究[J].黑龍江高教研究，2017（10）.

[6] 范盱陽，徐日，張曉昆，等.基于任務(wù)、項目、競賽驅(qū)動的大學(xué)文科計算機基礎(chǔ)課程改革與探索[J].教育理論與實踐，2017（36）.