基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)改革研究

姚 非

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院,蘭州730070)

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)作為現(xiàn)階段識(shí)別技術(shù)以及云計(jì)算、智能感知等等技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用,是繼相關(guān)計(jì)算機(jī)以及互聯(lián)網(wǎng)之后的全球化信息產(chǎn)業(yè)第三次發(fā)展。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式是一種現(xiàn)代教學(xué)模式,廣泛應(yīng)用于當(dāng)前的各種教學(xué)當(dāng)中,能夠進(jìn)一步顯著提高相關(guān)教學(xué)質(zhì)量和效果。在現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)踐教學(xué)過程中,為了滿足相關(guān)實(shí)踐教學(xué)要求,進(jìn)一步有效提高相關(guān)教學(xué)質(zhì)量,應(yīng)采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)教育改革,以更好地發(fā)展職業(yè)教育,培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才[1]。

一、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)在課程教學(xué)中的現(xiàn)存問題

物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)作為現(xiàn)階段一門較為新興的專業(yè),仍然處于慢慢摸索階段,其相對(duì)應(yīng)的教學(xué)方法也處于不斷摸索的階段。物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)能夠在一定程度上使相關(guān)智能對(duì)象在全國(guó)不同范圍以及區(qū)域內(nèi)進(jìn)行信息交流,同時(shí)還能夠使不同區(qū)域的對(duì)象或是物體進(jìn)行協(xié)同工作。因此,在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)上其作為一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,應(yīng)當(dāng)包括理論教學(xué)以及實(shí)踐教學(xué)。學(xué)生不僅需要進(jìn)一步了解相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的基本理論知識(shí),同時(shí)還需要具備有解決在實(shí)際生活當(dāng)中存在的問題的能力。目前,理論教學(xué)主要受計(jì)算機(jī)科學(xué)和其他學(xué)科教學(xué)方法啟發(fā),在教學(xué)過程當(dāng)中主要由教師為主體,學(xué)生大多數(shù)都只是被動(dòng)地來接受教學(xué)。由于在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)計(jì)劃當(dāng)中包括各種內(nèi)容等,并且包含多學(xué)科知識(shí)理論和多學(xué)科技能,所以學(xué)生很容易混淆他們所學(xué)的內(nèi)容,同時(shí)在教學(xué)過程當(dāng)中還存在著較為單一的教學(xué)方式,這就在一定程度上容易使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣。實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要包括了軟件編程和硬件開發(fā)等,但是在現(xiàn)有的教學(xué)形式當(dāng)中大多數(shù)都是相關(guān)教師直接給學(xué)生代碼,然后連接相關(guān)材料設(shè)備,進(jìn)行調(diào)試程序,完成相對(duì)應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)操作。因此,鑒于目前的教學(xué)現(xiàn)狀,有必要結(jié)合相關(guān)實(shí)踐物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)的特點(diǎn),對(duì)基于互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程改革進(jìn)行研究,將現(xiàn)有的各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)如物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)等,與實(shí)際的先進(jìn)理論進(jìn)行相結(jié)合,進(jìn)一步讓學(xué)生了解到項(xiàng)目如何構(gòu)建以及學(xué)習(xí)內(nèi)容怎樣實(shí)踐,從而達(dá)到有效提升學(xué)生自身的知識(shí)體系結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作實(shí)踐能力的目的[2]。

二、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)下的教學(xué)模式特點(diǎn)分析

為了能夠進(jìn)一步幫助相關(guān)大學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)進(jìn)一步打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,采取項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式來進(jìn)行共同實(shí)施與完善相關(guān)項(xiàng)目,從而提高教學(xué)效率。這種項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式進(jìn)一步綜合了案例教學(xué)以及探究教學(xué)等教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn),進(jìn)一步提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,同時(shí)也有利于學(xué)生與教師之間進(jìn)行互動(dòng)教學(xué),能夠在實(shí)踐當(dāng)中提高學(xué)生的理論學(xué)習(xí)知識(shí)體系水平以及實(shí)踐能力,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造的能力。

在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)上主要是以小組為單位來進(jìn)行各項(xiàng)知識(shí)學(xué)習(xí),針對(duì)相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行劃分工作。首先在每一個(gè)小組當(dāng)中各個(gè)成員都應(yīng)當(dāng)具有自身特定的分工,組員之間應(yīng)當(dāng)不僅僅只是在課堂當(dāng)中進(jìn)行交流,同時(shí)在課外也應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)項(xiàng)目問題去進(jìn)行討論和分析。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)針對(duì)在項(xiàng)目當(dāng)中的某一難點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)研究分析,根據(jù)相關(guān)項(xiàng)目的內(nèi)容,來結(jié)合各種不同的知識(shí)體系,進(jìn)一步將各種體系知識(shí)進(jìn)行雜糅,在這種信息交融的項(xiàng)目當(dāng)中不僅僅是針對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)以及課程目標(biāo),同時(shí)更多的是不同學(xué)科內(nèi)容之間的交融,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)體系全面發(fā)展。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)應(yīng)當(dāng)以相關(guān)實(shí)踐應(yīng)用結(jié)果作為導(dǎo)向,在結(jié)果上主要是能夠側(cè)重于對(duì)某一個(gè)具體問題進(jìn)行深入研究,或者通過導(dǎo)向來尋求某一問題的解決方案。在傳統(tǒng)的教學(xué)課堂當(dāng)中主要是側(cè)重于讓學(xué)生在“聽”當(dāng)中來進(jìn)行“學(xué)”,通過采取項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法來將教師想要傳達(dá)的教學(xué)內(nèi)容串聯(lián)在一起,隨著相關(guān)項(xiàng)目教學(xué)的不斷發(fā)展與推動(dòng),使學(xué)生能夠體會(huì)在學(xué)習(xí)知識(shí)體系的同時(shí)獲取更多課程交叉學(xué)習(xí)的經(jīng)歷,以及相對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目研究成果。

三、應(yīng)用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)的作用

第一,在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式可以進(jìn)一步有效提高學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性以及主動(dòng)性。與傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)教學(xué)過程相比,參與教學(xué)的教師這一群體通常只在課堂上給出相關(guān)內(nèi)容解釋和項(xiàng)目說明,學(xué)生在知識(shí)傳授這一過程當(dāng)中大多數(shù)都是處于被動(dòng)的角度,導(dǎo)致在實(shí)際學(xué)習(xí)過程中學(xué)生難以提高自身主動(dòng)性和相應(yīng)的積極性,而采取基于項(xiàng)目導(dǎo)向的教學(xué)模式,相關(guān)教師可以提前引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目知識(shí)內(nèi)容體系,并指導(dǎo)他們?yōu)檫M(jìn)行項(xiàng)目而做好自身的充分準(zhǔn)備,從而有效提高學(xué)生的主動(dòng)性以及積極性。

第二,在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)教學(xué)過程中應(yīng)用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式可以提高實(shí)際教學(xué)效果。在傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)當(dāng)中,一般都是相關(guān)教師向?qū)W生進(jìn)行系統(tǒng)的知識(shí)灌輸,學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣不高,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用知識(shí)了解不夠,最終影響實(shí)際教學(xué)效果。在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式中,教師不僅僅是簡(jiǎn)單地向?qū)W生進(jìn)行灌輸知識(shí),同時(shí)還需要指導(dǎo)相關(guān)學(xué)生積極地來探索相關(guān)項(xiàng)目知識(shí)體系及內(nèi)容,這不僅能在一定程度上有效激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能使他們進(jìn)一步主動(dòng)學(xué)習(xí)和理解相關(guān)知識(shí)內(nèi)容,更好地理解與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用相關(guān)的各種知識(shí)體系[3]。

第三,學(xué)生能夠有效地掌握知識(shí),進(jìn)而提高課堂教學(xué)有效性。在基于項(xiàng)目的教學(xué)模式中,項(xiàng)目的任務(wù)通常以小組為單位進(jìn)行探究,使得學(xué)生能夠一起工作并互相幫助,并且在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目任務(wù)的目標(biāo),進(jìn)而更好地鍛煉與提升學(xué)生的合作能力。

四、應(yīng)用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式改革途徑及方式分析

(一)合理設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)

在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)過程中,為了有效實(shí)施以應(yīng)用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)為主導(dǎo)的教學(xué)模式,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革目標(biāo),首先要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,合理設(shè)計(jì)相應(yīng)的項(xiàng)目任務(wù),這也是保證應(yīng)用相關(guān)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)能夠有效實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的基本。同時(shí)在實(shí)際教學(xué)過程當(dāng)中,相關(guān)教師必須首先深入了解和分析教材的實(shí)際教學(xué)內(nèi)容。因此,有必要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況達(dá)成全面的理解,建立一個(gè)考慮到學(xué)生實(shí)際情況的合理設(shè)計(jì)的項(xiàng)目任務(wù),并確保這個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的任務(wù)能夠適應(yīng)所有學(xué)生的實(shí)際情況和教學(xué)實(shí)際情況。既要確保設(shè)計(jì)項(xiàng)目的任務(wù)具有一定難度,又要保障大多數(shù)學(xué)生都能接受,另外還需要根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)任務(wù)的綜合性特點(diǎn)來觀察是否能夠?qū)W(xué)生的綜合能力起到培養(yǎng)作用,進(jìn)一步為學(xué)生打好基礎(chǔ)[4]。

(二)合理引導(dǎo)相關(guān)學(xué)生自主探究項(xiàng)目

相關(guān)項(xiàng)目的內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)合理的配置之后,參與配置的教師必須引導(dǎo)學(xué)生首先進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)的合理初始探索,從教師對(duì)學(xué)生的合理分組開始,將他們分成不同的小組,并分組檢查項(xiàng)目以及對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行初探,以確保在同一組當(dāng)中水平較好的學(xué)生以及水平較差的學(xué)生之間能夠平衡互補(bǔ)。加強(qiáng)學(xué)生小組項(xiàng)目任務(wù)內(nèi)容辯論,并采取針對(duì)性措施提高項(xiàng)目研究工作效率,而且教師要確保學(xué)生面臨的棘手問題能夠及時(shí)得到適當(dāng)指導(dǎo),以便能夠順利開展項(xiàng)目研究[5]。一旦研究結(jié)果在小組內(nèi)完成,不同小組之間也應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行過程分析與結(jié)果討論,以便相關(guān)教師或者學(xué)生自身更好地改進(jìn)和完善相關(guān)研究成果。最后,教師進(jìn)行總結(jié)調(diào)查,使學(xué)生能夠更好地理解和掌握相關(guān)知識(shí)的內(nèi)容。

(三)合理進(jìn)行項(xiàng)目探究評(píng)價(jià)

在實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)調(diào)查研究結(jié)束時(shí),相關(guān)教師必須根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)以及實(shí)踐實(shí)際情況來評(píng)估相關(guān)項(xiàng)目以及過程,突出學(xué)生在實(shí)踐過程中的差距和優(yōu)點(diǎn),以便學(xué)生自身能夠有更完整的理解并及時(shí)進(jìn)行有針對(duì)性的改進(jìn),從而有效提高相關(guān)學(xué)生的自身水平能力。在進(jìn)行實(shí)際評(píng)價(jià)過程當(dāng)中,教師應(yīng)當(dāng)以鼓勵(lì)學(xué)生作為主要評(píng)價(jià),進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,發(fā)揮學(xué)生的主體性,促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步健康全面發(fā)展。

五、基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課程教學(xué)改革案例分析

(一)選取適宜項(xiàng)目做好理論學(xué)習(xí)準(zhǔn)備工作

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課程上具有很多方面的技術(shù)應(yīng)用,例如,學(xué)生在學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)應(yīng)用時(shí),由于相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)應(yīng)用主要內(nèi)容包含了無線傳感網(wǎng)、體系構(gòu)建和短距離通信等應(yīng)用技術(shù),同時(shí)相關(guān)知識(shí)體系理論性過強(qiáng),導(dǎo)致很多學(xué)生在學(xué)習(xí)完理論知識(shí)之后還是不能夠理解所學(xué)內(nèi)容該如何去實(shí)踐應(yīng)用,知識(shí)體系難以消化。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課程教學(xué)改革,首先就可以根據(jù)所學(xué)方向內(nèi)容建立起教學(xué)項(xiàng)目。以無線通信技術(shù)WiFi為例,在無線通信技術(shù)應(yīng)用上其主要是分為近場(chǎng)通信以及遠(yuǎn)場(chǎng)通信,而WiFi作為典型的近場(chǎng)通信技術(shù),需要了解以及掌握好其各項(xiàng)知識(shí)理論以及體系。在基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)下,相關(guān)教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況來選擇并建立難度適中的有關(guān)項(xiàng)目,例如,“WiFi無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”,首先教師在課堂當(dāng)中向?qū)W生們?cè)敿?xì)介紹并解釋項(xiàng)目的工作流程以及大體框架,突出在此次項(xiàng)目實(shí)踐過程當(dāng)中的重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容——WiFi無線通信技術(shù),然后根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況將學(xué)生進(jìn)行均衡分組,讓學(xué)生們首先自行查閱與了解WiFi通信功能相關(guān)知識(shí)內(nèi)容體系,然后在學(xué)生組別之間進(jìn)行內(nèi)容了解與查詢內(nèi)容分享,隨后教師再次分析相關(guān)項(xiàng)目實(shí)際工作規(guī)劃流程,讓學(xué)生進(jìn)行WiFi傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、通信協(xié)議、WiFi無線傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)架等細(xì)化,積極鼓勵(lì)學(xué)生通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)來理解與突出此次項(xiàng)目的重點(diǎn)及設(shè)計(jì)目標(biāo)規(guī)劃,完成課題研究。

(二)項(xiàng)目規(guī)劃與實(shí)施

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)其本質(zhì)為學(xué)生與教師之間形成一種合作關(guān)系,以學(xué)生行動(dòng)為主,教師教學(xué)參考為輔。在項(xiàng)目規(guī)劃與實(shí)施過程當(dāng)中,就是一個(gè)讓學(xué)生不斷實(shí)踐的過程,這不僅僅需要教師能夠?qū)W(xué)生的規(guī)劃項(xiàng)目進(jìn)行細(xì)心指導(dǎo),合理給予幫助與糾正,同時(shí)還需要進(jìn)一步有效調(diào)動(dòng)學(xué)生主體的學(xué)習(xí)積極性以及主動(dòng)性,根據(jù)相關(guān)課堂的理論學(xué)習(xí)結(jié)果,來制定出具備知識(shí)學(xué)習(xí)體系的可行性研究項(xiàng)目,通過系統(tǒng)劃分以及小組分工合作的方式,以及仿真模擬等給出相關(guān)項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景,進(jìn)一步制定出小組之間的各類系統(tǒng)方案及運(yùn)行環(huán)境。在項(xiàng)目實(shí)施過程當(dāng)中,教師應(yīng)當(dāng)隨時(shí)跟進(jìn)學(xué)生們的項(xiàng)目?jī)?nèi)容,做到在項(xiàng)目實(shí)施過程當(dāng)中,及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題,在相關(guān)團(tuán)隊(duì)需要幫助時(shí)及時(shí)給予指導(dǎo),從而有效達(dá)到項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的目的[6]。

(三)項(xiàng)目成果評(píng)價(jià)

在完成項(xiàng)目之后教師應(yīng)當(dāng)建立起一套較為完整合理的評(píng)價(jià)體系,同時(shí)對(duì)相關(guān)項(xiàng)目成果進(jìn)行系統(tǒng)分析與評(píng)價(jià)。在傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)過程當(dāng)中側(cè)重于對(duì)學(xué)生的知識(shí)理念掌握情況,而項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)則側(cè)重于學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過程當(dāng)中所能夠理解的各類分工項(xiàng)目。

六、結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)主要培養(yǎng)目標(biāo)就是培養(yǎng)出能夠自主創(chuàng)新的學(xué)生,進(jìn)而攻克在現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用當(dāng)中的各種核心技術(shù)難題,從而更好地服務(wù)于社會(huì),為社會(huì)做出貢獻(xiàn)。而在教學(xué)階段相關(guān)教師應(yīng)當(dāng)積極地來探索出符合學(xué)生能力全面發(fā)展的有效途徑。在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式當(dāng)中綜合了多種教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn),能夠進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性,并讓學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力以及知識(shí)體系得到進(jìn)一步的提升,值得在教學(xué)改革過程當(dāng)中推廣應(yīng)用。