應用型本科“物聯(lián)網(wǎng)應用軟件設計”課程教改研究

肖淑艷　王玉　劉舒祺

摘 要 針對物聯(lián)網(wǎng)應用軟件設計課程在培養(yǎng)學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)應用軟件設計課程的教學改革研究。課程改革主要分為三方面：教學方式改革、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)的教學模式，激發(fā)了學生對本課程的學習積極性、提升了學生的工程實踐能力。

關鍵詞 物聯(lián)網(wǎng) 軟件設計 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)界和學術界產(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)所需要的應用型人才，全國很多高等院校紛紛開設了物聯(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)和相關企業(yè)需求之間存在一定的差距：一方面學生普遍存在理論分析能力較強、動手實踐能力較差，知識學習能力較強，工程創(chuàng)新能力偏弱的問題;另一方面大部分學生缺乏學習的主觀能動性、團隊協(xié)作意識較差。因此，如何進行物聯(lián)網(wǎng)應用軟件實踐類課程的教學改革是每一位物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師關注的問題。

“物聯(lián)網(wǎng)應用軟件設計”是筆者所在學校的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科生的專業(yè)必修課，該課程面向大三學生開設。目前基于多項目驅動的教學模式是很多軟件開發(fā)類課程的方向，在這種教學模式中，教師將項目開發(fā)的整個流程貫穿在整個教學過程中，學生可以一邊進行學習一邊動手實踐。因此本文也基于項目驅動的教學模式對“物聯(lián)網(wǎng)應用軟件設計”課程從教學方式、課程體系、考核方式三方面進行了教學改革。

1教學方式改革

1.1激發(fā)學生的學習興趣

愛因斯坦說過“興趣是最好的老師”，學生對某門課程有了學習的興趣，教師就能充分發(fā)揮在學習過程中的主動性和積極性。為了激發(fā)和培養(yǎng)學生對“物聯(lián)網(wǎng)應用軟件設計”這門課程的學習興趣，可以在“物聯(lián)網(wǎng)應用軟件設計”的第一節(jié)課堂上播放與物聯(lián)網(wǎng)相關的應用軟件的產(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動學生的學習積極性;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，告訴學生這些都是和他們一樣大學生設計出的作品，從而激發(fā)學生的學習熱情;最后在課堂上羅列物聯(lián)網(wǎng)軟件相關企業(yè)對軟件設計類的崗位的招聘條件，并總結歸納招聘條件和課程內容的關系，從而讓學生為了實際應用而學習，從而對這門課程產(chǎn)生興趣。

1.2重視實驗教學

實踐是獲得理論知識的教學關鍵，而實驗教學是課堂教學最好的實踐。為了提升學生的工程實踐能力，本課程采取了理論和實驗教學相結合的方式且在教學中理論和實驗教學的比例為1：1。在實驗教學中，采用分組的教學方式，每次上實驗課前給學生分組，3-4人一組，教師提前設計好實驗項目，以組為單位由學生獨立完成，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)了學生的團隊合作精神，而且能加深學生對理論知識的理解。與此同時，教師在指導學生進行實驗過程中，采用啟發(fā)式的教學方法，注重引導學生利用發(fā)散性思維，積極思考理論知識與調試過程、實驗結果之間的關系，重視學生的學習動機，適當運用教育激勵手段，提高學生的學習積極性，提高課堂教學效果。

1.3建立泛雅網(wǎng)上課堂，應用移動網(wǎng)絡環(huán)境下的藍墨云班課的教學輔助系統(tǒng)

網(wǎng)絡教學資源作為信息時代發(fā)展的產(chǎn)物，具有傳統(tǒng)課堂教學資源無法比擬的優(yōu)勢和特點，在現(xiàn)在高校課堂教學中很受歡迎。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，在我們的教學改革嘗試中，在傳統(tǒng)課堂教學的基礎上，建立了網(wǎng)絡課堂。根據(jù)“物聯(lián)網(wǎng)應用軟件設計”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)的教學中，學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資源，包括課程介紹、課程大綱、PPT、教案、案例庫、試題庫、相關時政新聞、微課視頻、慕課視頻、經(jīng)典案例、項目實訓案例、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容量，從而可以因材施教，為個性化教學提供了可能。本門課程的泛雅在線課堂分為三個等級：基礎教學模塊、正常教學模塊、挑戰(zhàn)教學模塊?；A稍差的學生可以在基礎教學欄目進行學習，能力中等的學生可以在正常教學模塊進行復習，而學有余力的學生可以在挑戰(zhàn)教學欄目進行更有挑戰(zhàn)性的編程練習。只要學生充分利用泛雅在線課堂的網(wǎng)絡資源，就能夠很好的掌握物聯(lián)網(wǎng)應用軟件開發(fā)的基本思路，提高學習的主動性，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)應用軟件設計”課程移動信息化教學實踐，探索移動信息化教學的新模式。根據(jù)“物聯(lián)網(wǎng)應用軟件設計”的課堂特點和學生的學情分析，在教學過程中，授課教師保留課件和板書講授，增加了思維導圖、音頻視頻在內的多種教學手段，豐富教學內容的呈現(xiàn)形式，設計了資源分享、課堂點名、課堂測驗、課堂隨機提問等教學活動。教學環(huán)節(jié)主要包括：（1）課前：教師需要將備好的學習資源，包括授課課件、知識圖片、音視頻、網(wǎng)絡資源等，學生需要下載云班課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容和課堂小結。（3）課后：開辟討論區(qū)，開展話題討論，一旦學生有了疑惑，同學之間可以相互交流，教師也能及時回復，老師和學生都可以在班課上分享自己的設計思路，分享從網(wǎng)上下載的經(jīng)典案例、項目實訓案例，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合

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

2.2創(chuàng)新教學內容

教學內容改革前，本門課程按照教材教學內容來組織教學的，主要講解開發(fā)工具的安裝與調試，C#語言基礎、Windows窗體設計、進程與線程等基礎語法知識模塊，這種傳統(tǒng)的教學內容使得學生所學的知識和企業(yè)的需求有一定的偏差。為了讓所學的知識與企業(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)的需求來組織教學內容。因此，除了傳統(tǒng)的語法及軟件界面的設計之外，本課程還設計了串口通信軟件設計、ZigBee無線傳感網(wǎng)絡軟件設計、藍牙通信網(wǎng)絡軟件設計、網(wǎng)絡通信軟件設計、RFID讀寫軟件設計、GPS/北斗定位及GIS軟件設計、物聯(lián)網(wǎng)應用軟件綜合設計等。這些課程內容來源于教師指導學生參加競賽的獲獎作品（全國大學生物聯(lián)網(wǎng)競賽、3S杯全國大學生物聯(lián)網(wǎng)技術與應用“三創(chuàng)”大賽、全國高校物聯(lián)網(wǎng)應用創(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）。學生通過參與教師的科研課題鞏固了所學的理論知識、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)學生的學習動力，正確引導學生的努力方向?？己耸菫榱藱z驗學生對知識的掌握程度，它只是一種手段，不是目的。因此，在教學實踐中，積極推行“N+1”考核，通過“形成性評價”和“終結性評價”比例的改變，引導學生注重平時過程性學習，改變“一張試卷定終身”的現(xiàn)象，避免學習熱情“一曝十寒”，激勵學生自覺學習，幫助學生自主調控學習過程，使學生獲得成就感，增強自信心。

在“N+1”考核方式中，N包括三項內容：課后作業(yè)，單元測試和總結，每次實驗的調試情況和實驗報告質量，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)以設計性實驗的形式布置，學生以錄制視頻說明實驗原理和設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，讓學生設計一個簡易的串口調試助手;在講授TCP通信的時候，可以讓學生設計一個簡易的聊天軟件，學生將自己的編程及調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生對理論知識的掌握情況。章節(jié)總結主要培養(yǎng)學生對所學的知識進行歸納、總結的能力。實驗成績根據(jù)實驗的綜合表現(xiàn)給定，包括編程思路、調試過程、調試結果等。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，學生可以在網(wǎng)上查閱資料，避免了學生為了應付考試死記硬背，考前突擊復習的情況。

4結語

社會發(fā)展要求創(chuàng)新，課程教學更要求創(chuàng)新，在物聯(lián)網(wǎng)應用軟件設計教學開展的時候，要本著以人為本的教學原則，認真研究教學內容，運用新型的教學方式及教學手段，不斷努力，提高教學質量，真正落實物聯(lián)網(wǎng)應用軟件設計課程在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)中的作用。

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

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