“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用綜合實訓》課程改革與研究

崔紅梅 林穩(wěn)章 魯軍 況君

摘要：《物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓》課程的實施在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景的影響下有了更高的要求，本文旨在探索合理的授課方法、靈活的實驗手段和不斷創(chuàng)新的思想教育相統(tǒng)一的課程改革，為更好地實施物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)相關(guān)課程提供有效思路。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 互聯(lián)網(wǎng)+ 綜合實訓

1 引言

互聯(lián)網(wǎng)+戰(zhàn)略格局下的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)逐步進入高速發(fā)展階段，已成為全球新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動力， 與其他高新技術(shù)融合發(fā)展是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要特性。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才市場需求量大，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈長，其應(yīng)用幾乎覆蓋了各行各業(yè)，作為國家倡導的新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)概念下的企業(yè)數(shù)量近年來日益增長，人才供給量完全無法滿足巨大的社會。

本文課程改革研究旨在提高物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓課程的教學內(nèi)容質(zhì)量和互聯(lián)網(wǎng)+時代的課程效率，通過理論教學與實踐教學改革，提出能夠有效提升學生知識水平結(jié)構(gòu)、鍛煉學生實踐操作能力、增強學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念的方法，培養(yǎng)出物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的優(yōu)秀工程師。

2 《物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓》課程改革背景

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是建立在計算機科學、通信工程、自動控制、軟件工程等多個交叉學科的基礎(chǔ)上的一門新興學科，這對物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)人員提出了很高的知識體系要求。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才不僅需要豐富的理論知識更需具備一定的實踐經(jīng)驗，在互聯(lián)網(wǎng)+背景下，如何建立適合高職學生的綜合實訓體系需求迫切。

互聯(lián)網(wǎng)+時代給物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓課程教學改革提供了機遇和挑戰(zhàn)，教學內(nèi)容不斷更新、教學手段方法多樣和課程體系日益完善對教師的教學能力也提出了更高的要求。對于高等院校和職業(yè)學校，計算機基礎(chǔ)課程如何與物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程銜接，如何采用最新的實訓設(shè)備和教學手段提高教學質(zhì)量，如何利用互聯(lián)網(wǎng)為物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓教學改革提供豐富的教學資源等問題都亟需解決。

傳統(tǒng)的工程應(yīng)用類實訓課程的開展一般遵照理論講解、實訓演示、學生練習、水平考核等幾個步驟。在這種傳統(tǒng)教學模式下，學生被動獲取知識、過分關(guān)注評估分值，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、學以致用、舉一反三的能力效果欠佳。且完全遵照課表的傳統(tǒng)教學課堂時間有限，綜合實訓課涉及的多學科內(nèi)容互通且緊密聯(lián)系，學生很容易因為基礎(chǔ)知識掌握不扎實，無法充分理解實驗步驟而導致實訓失敗。

3 《物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓》課程教學難點

1.內(nèi)容廣，概念多

以《物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓》中智能家居實驗教學大綱為例，通過智能家居應(yīng)用系統(tǒng)的學習，學生需要理解系統(tǒng)功能、系統(tǒng)的搭建方法，掌握信息感知、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、應(yīng)用開發(fā)四個模塊的知識。在前期學習過程中，各個知識體系間關(guān)聯(lián)性弱，基礎(chǔ)課程設(shè)置不具連貫性。在課程內(nèi)容覆蓋面廣、內(nèi)容多、軟硬件相關(guān)知識儲備量大的特點下，該實驗的教學難度增加。

2.專業(yè)范圍廣，實踐性強

物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓課程實踐性強，學生只有在電路基礎(chǔ)、傳感器、數(shù)據(jù)庫原理、Java編程等多門基礎(chǔ)專業(yè)課中儲備知識、學以致用，才能真正最終實現(xiàn)將知識融會貫通。掌握本課程含有60學時的實驗環(huán)節(jié)，對于大部分學生而言，實驗次數(shù)的積累，是保證學生熟練掌握知識運用的必要條件。因此，增加學生實訓次數(shù)是教學環(huán)節(jié)的客觀需求。

3.技術(shù)更新快，標準完善度低

隨著5G、LoRa以及NB-IoT等信息技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)已進入了深化連接階段，但是發(fā)展中的物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)從行業(yè)中走進校園、深入課堂的過程漫長，導致物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的知識體系側(cè)重于互聯(lián)網(wǎng)標準，實訓中感應(yīng)設(shè)備、網(wǎng)關(guān)設(shè)備等技術(shù)遠遠落后于行業(yè)標準。

4 教學改革方法與策略

1.線上線下混合課堂模式

“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，線上學習和移動學習走進了高等教育的視野，靈活的授課方式和多元的知識獲取渠道解決了知識內(nèi)容覆蓋廣，概念多的難題。技術(shù)支持下的多元化學習途徑讓學習更加高效，線上線下混合課堂模式則為這種有效授課提供了思路。

以“智能環(huán)境部署”中的“LoRa網(wǎng)關(guān)配置”章節(jié)為例，學生先在線上通過視頻、問答、PPT等自行學習LoRa網(wǎng)關(guān)的概念、應(yīng)用和配置流程，然后在虛擬仿真教學軟件上熟悉設(shè)備和操作，網(wǎng)絡(luò)提交課程疑點、難點。線下課堂上，教師對項目內(nèi)容進行引導性的講解，對學生線上預習環(huán)節(jié)出現(xiàn)的疑難點進行特別分析，再組織學生進行配置練習。在實訓操作中，教師觀察和記錄學生對本節(jié)知識的掌握程度和應(yīng)用能力，輔助學生提升能力素質(zhì)。課后學生在提交實驗報告的同時再次進行仿真練習，教師提交對學生學習情況的評價。通過混合教學模式的完美結(jié)合，最大程度上兼顧不同層次和不同需求的學生，教學效率和效果會出現(xiàn)大的提高，學生自主學習和實踐能力也能提升。

2.虛擬仿真教學

現(xiàn)代化教學軟件能夠激發(fā)學生的學習興趣，在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的推動下，優(yōu)質(zhì)教學設(shè)備和軟件的配套使用也增加了課程實施的靈活性。虛擬仿真教學軟件可以解決以下問題：課程內(nèi)容抽象，理解困難;設(shè)備造價高，易于損壞;項目使用場景多樣，強電操作不當?shù)陌踩[患?！段锫?lián)網(wǎng)綜合實訓》項目實踐性強，學生只有通過綜合基礎(chǔ)專業(yè)知識的理解和運用才能充分掌握知識要點。以環(huán)境數(shù)據(jù)采集為例（如圖1），學生可以結(jié)合無線傳感網(wǎng)知識，通過虛擬仿真平臺進行數(shù)據(jù)采集驗證。同時，通過系統(tǒng)集成模型搭建，在仿真軟件中反復練習，既能在課前做好設(shè)備選擇、線路連接準備，又能在實際操作中，加深對知識點的理解。

3.深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思想

對于高職學生的學習而言，實驗應(yīng)用于生活可以加深學生對該門課程知識的理解，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)作為突破點，設(shè)計配合于教材的創(chuàng)新環(huán)節(jié)，提高學生的自主學習動力。例如，通過智能安防項目的學習，讓學生討論和制作簡易家用安防系統(tǒng)，從設(shè)計到制作，從完善到產(chǎn)品，從使用到推廣，全面地體驗產(chǎn)品進入市場的完整過程，激發(fā)學生的創(chuàng)業(yè)能力、提高學生的團隊合作能力和溝通表達能力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的深化過程也能訓練學生客觀辯證地用專業(yè)方法和思維去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，推動成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)學研用的重要課程環(huán)節(jié)。學生在綜合應(yīng)用實訓課程指導下，積極參加互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)業(yè)大賽，以創(chuàng)新引領(lǐng)創(chuàng)業(yè)、以創(chuàng)業(yè)帶動學習，讓學習更好地服務(wù)就業(yè)。

5 總結(jié)

本文以“互聯(lián)網(wǎng)+”為突破口的物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓課程的教學改革，研究了線上預習鞏固和線下精講剖析結(jié)合的授課方法、設(shè)備實操和虛擬仿真相結(jié)合的實驗方法，理實一體化項目式教學和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思想統(tǒng)一代入的課程實施方法，對物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓課程的教學進行了全面改革?；ヂ?lián)網(wǎng)+時代的背景下，物聯(lián)網(wǎng)是當前高等院校專業(yè)建設(shè)的熱點之一，課程改革將有助于高等教育和職業(yè)教育的與時俱進，培養(yǎng)具備物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)需求的優(yōu)秀工程師。

參考文獻

[1]人民日報：5G物聯(lián)網(wǎng)加速開啟萬物互聯(lián)時代 2020-03-17.

[2]J.X.Tian， An overview of the Internet of things， Nanjing： Southeast University， 2010 vol. 2， pp. 19-22.

[3]李瑞霞.互聯(lián)網(wǎng)+背景下高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索[J].曲靖師范學院學報.2018.37-6：91-95.

[4]柯文.物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)業(yè)新概念形成[N].人民郵電.2015-05-28.

[5]蘇明霞.應(yīng)用型本科院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案構(gòu)建的研究[C].Proceedings of 2018 International Conference on Humanities Education and Social Sciences（ICHESS 2018） .2018-11-23：677-682.

[6]晏細蘭.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用課程教學改革研究與實踐.[J]教育現(xiàn)代化.2018-12：92-93.

[7]毋媛媛，錢曉亮，刁智華，婁泰山，姜素霞.線上線下教學模式在“自動控制原理”課程中的探索[J].科技經(jīng)濟導刊，2019，27（36）：123+223.