物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下混合式教學(xué)研究

史紅玉 李飛飛 吳曉

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境；混合教學(xué)模式；網(wǎng)絡(luò)綜合布線

1 背景

繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后，物聯(lián)網(wǎng)被稱為世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。它通過信息傳感設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)的興起給我們生活，如智能交通、智能建筑、公共安全、智能城市等帶來了巨大變化。各國也開始對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行戰(zhàn)略部署，美國通過“圓桌會(huì)議”提出了“智慧地球”計(jì)劃，日本總務(wù)省提出了“ICT維新愿景2.0”計(jì)劃，歐盟提交了“物聯(lián)網(wǎng)歐洲計(jì)劃”。在我國，物聯(lián)網(wǎng)不僅被寫入《政府工作報(bào)告》，還被列入了2050年國家產(chǎn)業(yè)路線圖。

綜合布線系統(tǒng)涉及建筑物群、居住、辦公、商務(wù)及衛(wèi)生健康等多個(gè)領(lǐng)域。以智能建筑為例，綜合布線系統(tǒng)可以把該建筑內(nèi)的各類設(shè)施、電子產(chǎn)品和設(shè)備連接起來，構(gòu)成一個(gè)整體，從而實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在建筑工程管理上與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合[1]。

網(wǎng)絡(luò)綜合布線技術(shù)課程的主要教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)綜合布線系統(tǒng)具有比較全面的分析、設(shè)計(jì)、施工、管理和測試驗(yàn)收能力[2]。該課程理論知識(shí)較多，實(shí)踐系統(tǒng)由于設(shè)備匱乏無法滿足師生教學(xué)需求，理論與實(shí)踐脫節(jié)使部分綜合布線教學(xué)項(xiàng)目無法實(shí)踐。?？茖W(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，最終達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)效果和教學(xué)目標(biāo)。

線上線下混合教學(xué)模式將傳統(tǒng)的教師講授模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主學(xué)習(xí)模式。網(wǎng)絡(luò)綜合布線技術(shù)課程通過該模式可有效將傳統(tǒng)教學(xué)模式中理論知識(shí)和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容結(jié)合，提升教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，幫助培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)，同時(shí)也有助于提升教師的信息教學(xué)水平和研究水平[3]。

2 網(wǎng)絡(luò)綜合布線技術(shù)課程教學(xué)改革必要性

網(wǎng)絡(luò)綜合布線技術(shù)課程與實(shí)際綜合布線工程項(xiàng)目連接緊密，也是未來從事建筑智能化工程技術(shù)員、資料員、安全員、施工員等必備的課程。該課程與多個(gè)學(xué)科交叉綜合，理論性和實(shí)踐性都比較強(qiáng)。理論知識(shí)方面，學(xué)生缺乏足夠興趣，學(xué)習(xí)積極性不高。實(shí)踐方面，由于實(shí)訓(xùn)環(huán)境和實(shí)訓(xùn)設(shè)備受限，無法開展所學(xué)的一些實(shí)訓(xùn)操作，理論與實(shí)踐無法緊密結(jié)合。因此與實(shí)踐緊密聯(lián)系的綜合布線項(xiàng)目中需求分析、方案設(shè)計(jì)、施工、測試、驗(yàn)收等步驟學(xué)生很難掌握[4]。

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)綜合布線技術(shù)課程教學(xué)存在以下問題：第一，課程資源有限，僅包括教材、PPT課件，無法滿足學(xué)生課下自我提升的要求；第二，教學(xué)方法單一，傳統(tǒng)以教師為主的集中式教學(xué)方法，學(xué)生只是被動(dòng)地接受知識(shí)，缺乏主動(dòng)思考的能力，難以滿足應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求[5]；第三，教師經(jīng)驗(yàn)不足，網(wǎng)線綜合布線課程教學(xué)項(xiàng)目比較多，需要教師具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，才能夠指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，但是實(shí)際中很多教師缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，無法培養(yǎng)符合社會(huì)需求的應(yīng)用型人才；第四，課程創(chuàng)新度不夠，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，該課程的學(xué)習(xí)不應(yīng)只拘泥于課本知識(shí)，而應(yīng)緊跟時(shí)代發(fā)展，時(shí)刻關(guān)注不斷更新的企業(yè)或行業(yè)規(guī)范。

綜上所述，無論是從綜合布線工程課程的教學(xué)設(shè)計(jì)來說，還是從該課程的教學(xué)方式來看，實(shí)施線上線下混合教學(xué)模式都是非常必要的。

3 線上線下混合式教學(xué)模式的設(shè)計(jì)和實(shí)施

3.1 項(xiàng)目化教學(xué)法

項(xiàng)目教學(xué)法是通過一個(gè)完整的項(xiàng)目來進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的一種方法。根據(jù)實(shí)際綜合布線施工場景來設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境，將職業(yè)崗位技能需求融入課堂教學(xué)，通過學(xué)生模擬施工人員、項(xiàng)目經(jīng)理、監(jiān)理人員等，了解整個(gè)綜合布線系統(tǒng)施工過程。網(wǎng)絡(luò)綜合布線技術(shù)課程采用“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”和“自主學(xué)習(xí)”的方式。學(xué)生作為主體，在項(xiàng)目任務(wù)完成過程中發(fā)現(xiàn)問題、主動(dòng)分析、積極解決。各小組成員互幫互助、各盡所能，各團(tuán)隊(duì)之間取長補(bǔ)短、良性競爭。在合作中，學(xué)生不僅更加懂得團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性，而且積累了大量實(shí)戰(zhàn)工作經(jīng)驗(yàn)，為提升自我未來的就業(yè)競爭力打下了良好基礎(chǔ)。

項(xiàng)目選題前需要學(xué)生提前明白綜合布線課程的意義以及涉及該課程的一些標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)習(xí)方法，因此，教師可以通過一些案例視頻或者優(yōu)秀學(xué)生的課程設(shè)計(jì)等方法來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生主動(dòng)積極參與到相關(guān)項(xiàng)目中來。根據(jù)表1，在綜合布線教學(xué)過程中，通過初識(shí)綜合布線、圖書館綜合布線設(shè)計(jì)與施工、教學(xué)樓綜合布線設(shè)計(jì)與施工、校園綜合布線設(shè)計(jì)與施工、綜合布線工程測試與驗(yàn)收這五個(gè)項(xiàng)目，將課本內(nèi)所有知識(shí)點(diǎn)打散加以重新組合，每個(gè)項(xiàng)目包含不同的任務(wù)點(diǎn)，由淺入深，循序漸進(jìn)。河南工學(xué)院建筑智能化專業(yè)共兩個(gè)班級(jí)，每班40人，男生偏多，實(shí)操動(dòng)手能力強(qiáng)。根據(jù)班級(jí)特點(diǎn)在課程中以4-5個(gè)人為一小組，將學(xué)生分成多個(gè)小組，每個(gè)小組學(xué)生分配具體的項(xiàng)目。

具體項(xiàng)目流程教學(xué)設(shè)計(jì)如圖1所示，包括項(xiàng)目選題、項(xiàng)目確立、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目總結(jié)4部分。首先項(xiàng)目選題要有現(xiàn)實(shí)意義，能夠?qū)⑾鄳?yīng)知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)起來，并且每個(gè)項(xiàng)目的確立都需要配置對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)資源，形成教學(xué)方案；然后項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)分析項(xiàng)目任務(wù)，選擇合適的組織形式，高效完成項(xiàng)目內(nèi)容；最后項(xiàng)目總結(jié)，通過展示各組的項(xiàng)目成果，小組之間互相交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)完成過程中的一些問題可以進(jìn)行集中反饋。本文以圖書館綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，每組分配不同的任務(wù)，例如工作區(qū)子系統(tǒng)的劃分，信息點(diǎn)的類型和數(shù)量、工作區(qū)子系統(tǒng)材料清單等。各組學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，自主完成相應(yīng)的任務(wù)。

項(xiàng)目的實(shí)踐演練中，教師會(huì)分配學(xué)生擔(dān)任不同的角色，如企業(yè)管理者、企業(yè)員工等。通過角色的轉(zhuǎn)變，引導(dǎo)學(xué)生站在不同的角度思考問題、解決問題，同時(shí)在實(shí)踐演練中鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。項(xiàng)目實(shí)施過程中，學(xué)生隨著一個(gè)個(gè)小任務(wù)的成功，體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂趣，同時(shí)整個(gè)項(xiàng)目的圓滿結(jié)束，也增強(qiáng)了學(xué)生的自信心，使學(xué)生在實(shí)踐過程中，掌握課程的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

3.2 線上線下混合式教學(xué)

近年來，各種教學(xué)輔助軟件開始出現(xiàn)，被不斷運(yùn)用到網(wǎng)上授課中。對(duì)學(xué)生而言，與傳統(tǒng)的線下授課相比，線上教學(xué)是一種全新的教學(xué)模式。課程直播、翻轉(zhuǎn)課堂、微課等線上教學(xué)方式帶給學(xué)生從未有過的新鮮感和吸引力。

針對(duì)網(wǎng)絡(luò)綜合布線技術(shù)課程傳統(tǒng)授課方式的不足，線上教學(xué)的應(yīng)用讓綜合布線課程教學(xué)方式迎來了一次新的轉(zhuǎn)變。線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)如圖2所示。該教學(xué)模式主要分為課前、課中、課后和反饋四個(gè)階段，首先，課前通過教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生預(yù)習(xí)討論學(xué)習(xí)內(nèi)容，主要完成教學(xué)平臺(tái)上相關(guān)視頻的學(xué)習(xí)；隨后教師課中對(duì)章節(jié)重難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行講解，學(xué)生帶著問題聽講解，積極主動(dòng)思考，記住知識(shí)關(guān)鍵點(diǎn)；接著，教師課后將與課程相關(guān)的微視頻上傳共享，學(xué)生通過教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，解決課中遺留問題；最后，學(xué)生將無法解決的問題上傳平臺(tái)，教師根據(jù)問題難易進(jìn)行收集，選擇線上或者線下集中答疑。

混合式教學(xué)可實(shí)現(xiàn)效果及相應(yīng)實(shí)施方法包括：

1）講解內(nèi)容生動(dòng)，學(xué)生積極性高。在實(shí)踐教學(xué)中采用多媒體教學(xué)，授課過程中將文字、圖片、動(dòng)畫、視頻等方式靈活運(yùn)用到教學(xué)活動(dòng)中，課本內(nèi)容不再枯燥，課堂氛圍活躍，教學(xué)內(nèi)容重、難點(diǎn)清晰，學(xué)生印象深刻。同時(shí)零碎知識(shí)點(diǎn)被分類統(tǒng)計(jì)為圖表形式，圖文并茂的講解能極大調(diào)動(dòng)學(xué)生的注意力和積極性，也有效提高了教學(xué)效率。

2）復(fù)雜內(nèi)容變抽象，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目易實(shí)現(xiàn)。普通的教學(xué)方法無法講清楚課本上一些抽象難懂的實(shí)驗(yàn)知識(shí)，使用圖片或者視頻演示可以讓難以直觀理解的實(shí)驗(yàn)步驟變得具體形象，例如RJ-45水晶頭的連接、線纜端接技術(shù)等，還可以將一些綜合布線工程的真實(shí)案例展現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生對(duì)綜合布線課程體系能夠有更加全面的認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)校園和職場的無縫對(duì)接。

3）行業(yè)專家在線教學(xué)，學(xué)生線上深度學(xué)習(xí)。教師利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，找一些優(yōu)秀企業(yè)人員或者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的教師，提前將一些較難理解的知識(shí)點(diǎn)錄制成微課，上傳教學(xué)共享平臺(tái)，例如光纖熔接和冷接技術(shù)等實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可以通過線上多位優(yōu)秀老師的講解加深理解，在課后能夠多次學(xué)習(xí)，隨時(shí)學(xué)習(xí)，自主把握學(xué)習(xí)節(jié)奏。

4）學(xué)生線上提問，教師實(shí)時(shí)答疑。學(xué)生在網(wǎng)上通過仿真平臺(tái)完成線下無法完成的實(shí)訓(xùn)，教師通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)觀看各組的實(shí)訓(xùn)進(jìn)度，在網(wǎng)上一對(duì)一給予不同指導(dǎo)。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行拓展，聯(lián)系實(shí)際生活，對(duì)以后工作中遇到的類似問題能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)合理解決。實(shí)訓(xùn)完成后根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對(duì)知識(shí)的掌握情況，教師實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，改進(jìn)教學(xué)方法。

通過線上教學(xué)共享平臺(tái)，在課后對(duì)學(xué)生關(guān)于線上線下混合式教學(xué)課程的滿意度進(jìn)行了調(diào)查，調(diào)查結(jié)果選擇“非常滿意”“滿意”“一般”“不滿意”的占比分別為90.00%、8.75%、1.25%、0.00%。另外，對(duì)學(xué)生從平臺(tái)獲取知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)查，調(diào)查結(jié)果選擇“實(shí)用性知識(shí)”“行業(yè)經(jīng)驗(yàn)”“專業(yè)案例”“無”的占比分別為22.50%、43.75%、33.75%、0.00%。因此在課堂采用現(xiàn)代化技術(shù)和多媒體設(shè)備可以有效提升教學(xué)效率，改善教學(xué)質(zhì)量。

4 結(jié)論和建議

線上線下混合式教學(xué)模式將傳統(tǒng)課堂的教學(xué)方式與現(xiàn)代多媒體的技術(shù)手段相結(jié)合，有效管理教學(xué)資源，通過合理高效的教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，改變教與學(xué)的方式，深入激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性和創(chuàng)造性。與此同時(shí)，新型教學(xué)模式也存在一些問題。教師層面上，在一些網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建課比較煩瑣，而且這些平臺(tái)也缺乏個(gè)性化功能，不能針對(duì)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)程度分配不同難度的學(xué)習(xí)資源，而是需要教師手動(dòng)分配，這些問題無疑給教師增加了工作量。學(xué)生層面上，線上學(xué)習(xí)一般占用學(xué)生的課下時(shí)間。隨著混合課程增多，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)壓力，導(dǎo)致學(xué)生線上學(xué)習(xí)積極性下降，只是單純掛機(jī)完成任務(wù)。同時(shí)區(qū)別于面對(duì)面學(xué)習(xí)，線上學(xué)習(xí)可能缺乏實(shí)時(shí)互動(dòng)，學(xué)生因此對(duì)線上學(xué)習(xí)情緒不高，難以堅(jiān)持自主學(xué)習(xí)。因此，線上線下混合教學(xué)模式還需要進(jìn)一步探索和學(xué)習(xí)。