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摘要：物联网是一门交叉性较强、综合性较强的新兴学科，其涉及的知识面十分广泛。而《物联网概论》是物联网工程专业的基础课程,本课程是物联网工程专业其他后续课程的基础。本文首先介绍了《物联网概论》进行课程教学改革的必要性,其次分析了目前高校《物联网概论》课程教学中存在的问题,最后针对存在的问题提出合理的解决措施,从而提高学生专业学习积极性,提升学生的创新思维、创新能力及学生综合素质。
关键词：物联网概论；教学改革；翻转课堂；任务驱动式教学
本文引用格式：肖雪梅，等.浅谈《物联网概论》课程教学改革的研究[J].教育现代化,2020,7(53):62-65.
A Study on the Teaching Reform of the“Introduction to the Internet of things”
XIAO Xue-mei,WANG Fang
(School of Medical Information Engineering,Zunyi Medical University,Zunyi Guizhou)
Abstract:The Internet of things is a new interdisciplinary and comprehensive discipline,which involves a wide range of knowledge.“Introduction to the Internet of things”is the basic course of the Internet of things engineering major.This course is the foundation for other follow-up courses of the Internet of things engineering specialty.Firstly,it introduces the necessity of teaching reform in“the introduction to the Internet of things”.Secondly,it analyzes the problems in the teaching of“the introduction to the Internet of things”.Finally,it puts forward reasonable solutions to the existing problems,so as to enhance students’enthusiasm for professional learning and enhance their innovative thinking,innovative ability and comprehensive quality of students.
Key words:Introduction to the Internet of things;Teaching reform;Flipped classroom;Task driven teaching
一引言
《物联网概论》是物联网工程专业中一门很重要的基础课程。该课程学习的主要目的是使学生熟悉物联网的基本理论知识，学生通过本课程学习能够了解物联网的基本概念和思想，使学生在后续专业课程的学习中，对物联网有一个基本的了解，并对物联网工程这个专业产生一定的兴趣。
《物联网概论》是物联网工程专业教学计划中一门综合性和实践性很强的基础核心课程。《物联网概论》是物联网工程的一门基础概论课程，主要讲述物联网的基本概念、与之相关的关键技术、应用领域及未来的发展方向等。
二《物联网概论》课程改革的必要性
物联网是一门交叉性较强、综合性较强的学科，其涉及的知识面十分广泛。物联网的愿景是让每个目标物体通过相关的技术方法接入网络，让人们享受“随时、随地、随物”三个维度的自由交流。在技术层次上，其将计算机科学、通信工程、微电子检测以及自动化等各种技术相融合，在各个领域被广泛应用。因此，在《物联网概论》的实际教学中，需要将整体控制局部作为指导思想，全面优化教学内容和教学方式，为学生提供更加全面完善的知识框架。党的十八大报告中曾提出要推动“高等教育内涵式发展”，进一步明确了高等教育改革的新方向。就《物联网概论》这门课程而言，要“把《物联网概论》课程建设成物联网工程专业学生真心喜欢、学生受益的优质课程，更好地满足本专业学生对物联网相关概念及技术教学的需求”。为了实现这一目标，现各高校物联网工程专业都在积极探索如何进行《物联网概论》教学改革，推进该课程的教学创新。
三《物联网概论》课程教学中存在的问题
现今《物联网概论》课程实施还存在着很多的问题。
首先，在教学内容的安排上，大多数高校《物联网概论》课程采取的教学方式是理论教学方式，教师在课程的教学过程中对于知识讲解较为重视，偏向于对物联网基本理论及相关技术的阐述上，具有较强的理论性，但是刚入大学的学生对于专业知识的创新思维的能力和应用方面还较为缺乏，这对于学生创新能力和思维的开拓都十分不利，表现在教师在教学中缺乏教育创新和内容创新。
其次，对于《物联网概论》课程的重视不足，体现在实验教学的安排上，多数高等院校并未安排实验教学环节，且课程的评价体系不完善，课程评价体系主要采用期末考试加平时考勤的评价方式，也较为不妥。
最后，《物联网概论》课程的开设主要针对大一新生，新生对物联网相关专业知识了解程度低，动手能力不强，甚至有的学生连最起码的计算机的基本操作都不熟悉，物联网作为一个新兴交叉学科领域，对学生专业知识储备要求较高，涉及知识面广，因此，在教学过程中，学生存在层次参差不齐，跟不上教师教学进度的情况。
与此同时，物联网作为一个新兴学科，其发展时间尚短，因此高等院校缺乏专业师资队伍，教授《物联网概论》课程的教师多为计算机专业或是通信专业教师，教师在教学过程中还有许多地方尚需完善。
四《物联网概论》课程教学改革的措施
（一）针对物联网学科的发展及时调整授课内容
在目前的大数据时代，现代人的生活、工作、学习都受到了极大的影响，课程的教学也应跟随社会发展的脚步，对于新的物联网知识应及时更新。通过物联网发展过程中的一些新事件来吸引学生的关注，进而培养学生的学习兴趣和自我学习知识的欲望，并在这个过程中加强探讨。比如，利用短视频向学生展示现代化物流、智能家居、智能医疗、智能交通等场景，通过观看视频，教师讲解其中涉及到的物联网相关技术和理论知识，从而提升学生的学习兴趣，激发学生对感兴趣的知识进行自我深入学习。同时，授课教师在介绍完相关知识点之后，给学生布置作业可多布置开放性作业，引发学生对相关知识点的思考，撰写关于物联网在某一领域的应用现状、存在问题、工作原理、未来发展前景等的课程报告。如图1为第一章教学过程中设计的一次开放性课程，此报告既需要学生理解物联网的基本概念，也需要学生查阅文献，搜索资料并整理，同时学生还要撰写对所搜索资料的学习心得，这个过程能给学生在刚进入物联网专业课程学习过程中对相关知识的学习产生兴趣。整个课程教学结束后，让学生根据所学知识及文献，阐述物联网国内外现状、关键技术、应用领域及发展趋势和挑战等，让学生对整个课程有个宏观的了解。
（二）增加实验及观摩课程环节
在《物联网概论》课程教学过程中，可以增加适当实践环节，对于一些对技术要求不高的实验环节，学生通过实际操作，可以更深刻地掌握专业知识并应用知识，加深对理论内容的理解，比如给学生适当增加物联网基础实验，让学生尝试进行关于无线传输、串行口数据通信、WIFI通信相关实验；增加RFID应用实验，RFID是物联网中感知层重要识别技术之一，增加关于RFID标签控制实验有助于学生理解RFID技术的通信原理。此外，对于大一新生，学生的专业知识储备必然不够，因此一些复杂度高的实验课程不适合他们，鉴于此，可以适当开设《物联网概论》观摩课程，带学生去物联网实验室，教师在相关软硬件的实际操作演示过程中，详细地讲解相关理论知识及涉及的相关技术，通过观摩过程，提升学生的学习兴趣。还可以为学生安排一些具有针对性的小组学习活动，鼓励学生组建兴趣小组，针对自己感兴趣的知识有目的有计划地安排学生到实验室参与教学实践。
（三）合理进行教学资源共享及培养专业教师师资队伍
对于《物联网概论》课程而言，由于是新兴专业课程，且各高等学校自身硬件及环境限制，课程某些知识点的阐述可能不够充分，可以尽量采用网络教学与传统教学方式相结合，将一部分教学任务放在网络上，由学生自己完成，将网络课程学习、教学资源共享平台和精品课程等网络资源有机结合起来可以大大提高教学效率，还可以提升学生自我学习的兴趣。此外，对于物联网工程专业教师队伍的组成，物联网工程专业作为一个新兴交叉学科，应尽量招收不同专业背景、从事物联网专业研究和应用的专业人才，从而开展对学生专业知识的培养。
（四）采用多种课堂教学方式
《物联网概论》课程内容较为抽象、知识点多且杂，对于学生来讲，教学过程较为枯燥，因此，教师在教学过程中可以采用多种教学方式，让学生能更好理解物联网相关知识和技术，提高学生学习兴趣。教学中采用多种教学方式相结合能对教学过程中的成功与不足进行反思并记录下来，以便进行教学改进。教学改革中各个小组学生学习分析案例、理清概念，某些学生阐述不得当的地方教师也能及时纠正与辅导。教学中可以采用以下几种课堂教学方式相结合：
1.翻转课堂
由教师根据此次课的教学目标和任务制作相关教学视频，内容包括与该次课主题相关的视频以及引导学生自主思考的问题和任务[3]。时长大约为10-15分钟。教学相关视频在学生的班级QQ群、超星学习通或公众号等平台发布共享。接下来，学生有针对性地自主学习。学生自主学习教学视频后，记录自主学习时遇到的问题并QQ群或学习通平台反馈给授课教师。同时，根据课程任务，尝试自己归纳重难点内容、提出问题，留待课堂上讨论。
2.案例式教学
教师可以将物联网相关知识融入到实际生活中，采用案例教学的方式将课程内容传授给学生[2]。例如，将RFID技术应用在物流行业中实现自动化包裹分拣。首先给学生播放一个RFID在物流行业应用的2-3分钟左右的视频，接着提出问题引发学生思考进行讨论，然后介绍其工作原理，最后介绍当前主流物流公司在整个物流配送、包裹分拣过程中使用RFID及条码技术的现状，让学生加深理解。
3.任务驱动式教学
如表1所示，教师可以根据教学内容给学生分组（每3-5人一组），按照老师课前的安排提前预习与讲解主题相关的内容，给每个小组安排教学任务，然后根据课程安排查阅相关资料，由小组成员自由讨论，设计演示PPT（例如，讲解主题为RFID感知技术，则该组学生需围绕RFID感知技术收集材料，合理分工，并对RFID感知技术所涉及的定义、原理及应用进行讨论以便深刻理解其内涵，然后设计PPT），上课时根据分组及内容安排小组同学上台讲解，讲解时间为30分钟左右，提出存在问题，并给学生预留作业，结束后，有授课教师点评，对小组学生没有讲解到位的知识点进行补充和完善，其他学生提出问题并解决问题。小组学生完成一次讲解后填写学习评价表，其中包括小组成员自评与互评；老师则对小组的整体表现进行评分（表2）。这种教学方式注重学生对学习过程的评价，辅助开展教师评价、小组互评和个人自评环节，能加强与学生之间的互动，拓展学生的知识面。
五 结束语
《物联网概论》这门课是物联网工程专业在大学学习的第一门专业基础理论课程，在物联网工程专业学习期间有着十分重要的作用，对于本专业以后的专业课程学习具有一定的启发引导作用。对于本课程的讲授，授课教师在讲授理论知识的同时还应引导学生通过专业知识的学习及理解，理论联系实际，从而提升实践能力。而在教师的教学过程中，要根据物联网的发展情况合理调整教学内容，根据学生学习情况调整教学方式以适应物联网工程的学科发展，调动学生学习的主动性及积极性，提升学生的创新思维、创新能力及学生综合素质。
参考文献
[1]周璀.《物联网概论》课程教学改革与研究[J].科技资讯,2013(35):198.
[2]霍学慧,王建华,郭风法,等.改革实验教学模式提高学生综合素质[J].实验室研究与探索,2011,30(03):278-279+286.
[3]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012(4)：46-51.
[4]王帅.课程教学改革的研究[J].试题与研究,2020(1).
[5]谢辉.物理化学课程教学改革研究与实践[J].化学试剂,2008(10):791-794.
[6]胡波.“数字电子技术”课程教学改革研究[J].无线互联科技,2019,16(14):62-63.
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