淺談物聯(lián)網(wǎng)導論課堂教學與實踐

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)等技術快速發(fā)展，這也給高校課堂教學提出了新的更高的要求，不斷學習和研究新的教育教學理論，探索新的教學模式和教學方法已成為每位教師面臨的重要課題。物聯(lián)網(wǎng)導論作為物聯(lián)網(wǎng)技術入門課程，該課程將有助于學生更快地了解并掌握物聯(lián)網(wǎng)技術中的基礎知識。然而，該導論課是一門涉及各類定義、定理、概念和理論的概述性課程，學生學習、記憶相關知識點會非?？菰铩Ｒ虼?，講課過程中如何有效地帶動學生的學習的積極性，引導學生主動學習相關知識點，對上好這門課具有非常重要的意義。

[關鍵詞]教學實踐；物聯(lián)網(wǎng)導論；教學方法

[DOI]1013939/jcnkizgsc201734207

1前言

縱觀人類信息技術，第一次產(chǎn)業(yè)革命是以計算機為基礎的，推動了IT行業(yè)快速發(fā)展，成為智能化時代。第二次信息產(chǎn)業(yè)革命是以通信技術為核心的技術革命，比如移動通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)，進入了網(wǎng)絡化時代。第三次信息產(chǎn)業(yè)革命是以物聯(lián)網(wǎng)為核心的技術改革。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)是實現(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，屬性是它的社會化屬性。物聯(lián)網(wǎng)將會推動IT領域進入到全新的人類社會化時代。從網(wǎng)絡發(fā)展看，早期的通信網(wǎng)絡是以傳輸為目的，互聯(lián)網(wǎng)是以信息共享為基礎，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)時代的來臨，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，促使人類未來的生活、經(jīng)濟得到長足的進步與發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)當前被認定為新世紀保持國家核心競爭力的關鍵所在，是促使我國實現(xiàn)跨越性發(fā)展的重大機遇?？梢哉f在可見的未來，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將有著極為廣闊的應用空間。因此，物聯(lián)網(wǎng)教學對計算機專業(yè)、自動化專業(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)技術的特點

物聯(lián)網(wǎng)[1]是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物聯(lián)對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡。它具有普通對象設備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務智能化的重要特征。物聯(lián)網(wǎng)作為一門新興信息技術學科，傳感器、網(wǎng)絡傳輸、數(shù)據(jù)處理、智能應用等是物聯(lián)網(wǎng)技術重要組成部分，計算機基礎知識、硬件基礎、數(shù)據(jù)庫、人工智能[2]等多學科知識相互融合。物聯(lián)網(wǎng)首先是以感知為基礎，它是各種感知技術的廣泛應用，通過部署海量的多種類型傳感器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時性，按一定的頻率周期性的采集與更新。其次通過各種有線和無線網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時采集的信息需要通過網(wǎng)絡傳輸，由于其數(shù)量極其龐大，形成了海量信息，在傳輸過程中，為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時性，必須適應各種異構(gòu)網(wǎng)絡和協(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，并對物體實施智能控制。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術涉及理論知識非常廣的一門理論與應用性質(zhì)的課程。教學過程中要注重培養(yǎng)學生掌握物聯(lián)網(wǎng)相關理論知識在實際應用中的能力，并學會運用物聯(lián)網(wǎng)技術開展創(chuàng)新性的應用。教師在教學的過程中，既要明確理論知識的重要性，又要突出教學的實踐性的特點，引導學生從理論知識學習、理解和掌握到實際應用的過程。以物聯(lián)網(wǎng)技術知識為出發(fā)點，進而探索物聯(lián)網(wǎng)實際應用的樂趣。

3因地制宜和因材施教

物聯(lián)網(wǎng)基礎知識是多學科相互交叉的一門綜合類的信息學科，涉及計算機、無線通信技術[3]、傳感器技術[4]、大數(shù)據(jù)存儲與處理技術[5]等。因此，在課堂教學過程中，需要根據(jù)學生的知識掌握情況，并針對所授的知識點，回顧并講解所涉及的相關知識點，使授課過程具有連貫性和順暢性。另外，教學過程中需要根據(jù)學生的專業(yè)特點，進行有針對性的備課，有條理地對授課重點和要點進行梳理。除此之外，在講授專業(yè)知識的同時，通過師生之間的互動來實現(xiàn)由枯燥乏味的被動式教學方式向有趣的主動式教學方式轉(zhuǎn)變，達到共同發(fā)展的目標。除此之外，教學過程中還應結(jié)合教師學習經(jīng)驗，向?qū)W生傳授學習與科研經(jīng)驗、開拓學生學習方法，增強學習效率。

4積極推進教學方式轉(zhuǎn)變

物聯(lián)網(wǎng)技術是一類新一代信息技術，基礎理論教學、課堂參與課后實踐三者是相互促進、相互影響的一個關系。基礎理論是基礎，課堂參與是催化劑，課后實踐是補充，三者有機地集合可以使學生更好地掌握物聯(lián)網(wǎng)技術進而應用物聯(lián)網(wǎng)技術去解決實際問題，進而實現(xiàn)了教與學、學與用的相互影響相互促進。課堂教學以基礎知識為主，以物聯(lián)網(wǎng)的起源與發(fā)展、核心技術及應用前景為主線，為學生勾勒出具有鮮明特征的物聯(lián)網(wǎng)理論知識。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，從感知識別、網(wǎng)絡構(gòu)建、管理服務、綜合應用遞進性的知識結(jié)構(gòu)，深入淺出地為學生撥開縈繞于物聯(lián)網(wǎng)的重重迷霧。課堂參與[6]主要以課堂問答、小組主題報告、頭腦風暴等方式開展，其中小組主題報告以人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術等新一代信息技術為主題，學生按照分組，進行資料收集、課堂演講、學生互評的方式進行。通過小組主題報告可以有效地提高學生資料收集、知識梳理、團隊合作、語言表達等多方面能力訓練，提高學生的綜合素質(zhì)能力。課后實踐主要以物聯(lián)網(wǎng)實際應用為主題，運用所學物聯(lián)網(wǎng)相關技術，以個人和小組為單位，通過同學間討論，個人積極思考，提出一種實際應用設計方案或產(chǎn)品雛形，引導學生運用所學知識，提高學生的學以致用的能力。將以上三種教學方式有機地融合到物聯(lián)網(wǎng)教學過程中，進而增強學生的學習能力、應用能力等綜合素質(zhì)全面發(fā)展。

5多渠道、多類型教學方法融合

課堂教學是教師傳授知識一種重要教學方式，如何提高教學質(zhì)量，增強課堂學習效率是一項重要課題。對于物聯(lián)網(wǎng)導論這門課而言，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)知識點勢必會讓學生覺得乏味。因此，在教學過程中以問題、興趣為導向，然后以問題引出所涉及的概念及理論，且在這個過程中可以讓學生去思考。愛因斯坦曾說過，“興趣是最好的老師”，采用何種方式將學生的注意力吸引到所授的知識點也是非常關鍵的一點。對于物聯(lián)網(wǎng)技術而言，因其涉及多學科相互融合，我們可以適當?shù)貙斍坝腥さ目萍家曨l短片或者實際科技實物演示的方式，將學生的注意力吸引過來，并引導他們展開積極思考。以此提高學生在聽課過程中的學習效率，以此來培養(yǎng)學生對新科技的興趣，并以興趣為導向，提高學生學習積極性。

6科研與教學相結(jié)合

當前，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展以及科學技術水平的提高，知識更新也越來越快，新的知識、理論、技術如雨后春筍般顯現(xiàn)出來。物聯(lián)網(wǎng)技術作為一門新興學科，需要緊跟時代步伐。授課過程中要以教材為本，講授傳統(tǒng)理論知識的同時，還需結(jié)合當前研究熱點進行實時的知識更新。如今，物聯(lián)網(wǎng)技術已經(jīng)在實際生活中逐步地開展起來，包括智能家居、智慧物流、智慧農(nóng)業(yè)、智慧校園等各個方面。與此同時，這些應用依然存在很多難點問題，如何對這些難點問題進行有效的分析，并找到解決問題的辦法則需要進行長期的科學研究。對于我國高校而言，高校教師對科研重視程度也越來越高，科研+教學的方式也越來越廣泛，這將更加有利于新興學科授課，為學生提供與時俱進的知識點和優(yōu)質(zhì)的教學資源。除此之外，利用新的理論知識不斷進行教學和理論創(chuàng)新，打造獨具特色的創(chuàng)新+教學平臺，建立完善的學生培養(yǎng)體系，鼓勵學生根據(jù)自身專業(yè)特點進行成果創(chuàng)新。

7要突出學生的主體性

物聯(lián)網(wǎng)教學的過程中，要激發(fā)學生參與的積極性。要在教學的過程中引導學生了解物聯(lián)網(wǎng)技術成功的應用案例和前景，注重提高學生對知識理解和運用能力。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，積極查找相關資料，在課堂的內(nèi)外創(chuàng)造性地開展有利于教學的各種活動，促進學生和他人的交流，督促學生積極參與學校和校外的科技比賽，將學生引入到學以致用的軌道上。在教學過程中，還要突出科技創(chuàng)新的原創(chuàng)性、綜合性以及安全性。不僅要關注理論創(chuàng)新，還要注重創(chuàng)有所用。注重創(chuàng)新的體驗性，突出“以人為本”的教育與創(chuàng)新理念。確立學生在課程學習和實踐程中的地位，激發(fā)學生學習的興趣。

8結(jié)論

綜上所述，在進行物聯(lián)網(wǎng)導論教學改革過程中，教師要遵循物聯(lián)網(wǎng)技術教學規(guī)律，分析物聯(lián)網(wǎng)技術的特點，堅持以理論創(chuàng)新、應用創(chuàng)新為基礎內(nèi)容，拓展教學渠道，從而促進新興學科教學的健康有效地發(fā)展，最終不斷提高學生自我學習和實踐能力的快速發(fā)展。大力發(fā)展理論與實踐相結(jié)合的新型工科教育改革，加強實踐教學團隊建設，開展基于物聯(lián)網(wǎng)技術的高校實踐課堂和大學生創(chuàng)新孵化項目，增強高校學生的理論聯(lián)系實際能力，提高實際中發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力。

參考文獻：

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[6]姚利民高校教學方法研究述評[J].大學教育科學，2010（1）：21-30