基于科教融合的高等工程教育混合式教學實踐
——以射頻識別技術(shù)與應(yīng)用課程為例

錢 慧 袁家德

（福州大學物理與信息工程學院 福建·福州 350116）

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是我國教育部2010年批準設(shè)立的高等學校戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)的本科新專業(yè)。福州大學物聯(lián)網(wǎng)工程是教育部批準的福建省內(nèi)第一批本科專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)工程是一個涉及計算機、通信工程、電子科學與技術(shù)、材料等相關(guān)專業(yè)的交叉學科。雖然，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)已經(jīng)籌建近10年。但是，相對于具有悠久歷史的成熟專業(yè)來說，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系、實踐教學規(guī)范等都在不斷的完善中。目前，全國物聯(lián)網(wǎng)工程方面的綜合性人才嚴重不足，原有計算機、通信工程、電子科學與技術(shù)等相關(guān)方面的資深工程師繼續(xù)通過再次學習，才能滿足社會發(fā)展對人才綜合素質(zhì)不斷提高的需求。

近年來，MOOC（Massive Online Open Course,MOOC）教學、翻轉(zhuǎn)課堂、SPOC（Small Private Online Course，SPOC）等在線教學方式興起。與傳統(tǒng)教學相比，這些在線教學具有資源豐富、媒體呈現(xiàn)多樣、學習方式靈活等優(yōu)點。但是，這些教學方式由于缺乏面對面的社會性教學互動，工科大學生的動手實踐課程往往難以開展，出現(xiàn)知識概念虛擬抽象化、碎片化等一系列問題?，F(xiàn)有的在線教學往往出現(xiàn)理論教學與實踐教學脫節(jié)的情況，造成學習者的認知負荷。因此，結(jié)合各種新興的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)，通過科教融合，將科研課題融于實踐教學活動中，探索多模態(tài)虛實融合的混合式教學模式才是工科新一代在線教學的發(fā)展趨勢。本文針對現(xiàn)有混合式教學模式的現(xiàn)狀，以射頻識別技術(shù)與應(yīng)用為例，介紹混合式教學過程，并給出了教學案例。

1 混合式教學實踐過程

在射頻識別技術(shù)與應(yīng)用課程中，教師團隊借助教育平臺和線下教學完成了導學、督學、促學、助學活動。

（1）導學支持：主要體現(xiàn)在幫助學生了解授課形式，激發(fā)學生的自主學習能力。首先，主講教師團隊在本門課程的開學第一周，集中在線下對本門課程的學習形式進行介紹，輔助學生了解教育平臺。其次，網(wǎng)絡(luò)在線輔導教學團隊在授課過程中，對各個小組作業(yè)進行評價反饋，激發(fā)學生的積極性。此外，網(wǎng)絡(luò)在線輔導教學團隊還通過教育平臺，組織論壇主題進行討論，并對學生的交流情況進行點評。

（2）督學支持：主要體現(xiàn)在對學生學習進度的督促以及學習質(zhì)量的監(jiān)督。主講教師團隊通過教育平臺以公告的形式向?qū)W生發(fā)布學習信息，并通過郵件發(fā)布給每位學生，督促學生課前完成知識點的學習。網(wǎng)絡(luò)在線輔導教學團隊實時關(guān)注學生的在線學習情況，對于學習進度低于班級平均水平的學生預(yù)計警示。

（3）促學支持：主要體現(xiàn)在促進學生自主學習。首先，通過教學平臺，學生和教師都可以實時獲取學生的學習數(shù)據(jù)，從而可以促使學生了解自身存在的學習問題，更積極地學習。其次，本門課程以小組的方式進行實踐訓練，每位學生在團隊中，通過實踐教師團隊的引導以及團隊成員的相關(guān)鼓勵，可以幫助學生從理論走向?qū)嶋H，激發(fā)學習熱情。

（4）助學支持：主要體現(xiàn)在幫助學生答疑解惑。主講教師團隊和網(wǎng)絡(luò)在線輔導教學團隊通過線下教學、教學平臺以及QQ群，為學生及時地準備答疑反饋，提高學生的學習積極性和學習質(zhì)量。

表1：學習評價考核表（教師）

2 混合式教學的評價體系

混合教學課程在評價中注重將學習過程、學生的團隊協(xié)作情況、自我評價和組員之間的互評納入學習評價考核體系。射頻識別技術(shù)與應(yīng)用課程的學習評價考核主要有學習過程評價、團隊協(xié)作評價和專業(yè)技術(shù)能力評價三個部分組成（見表1）。

3 教學案例

本文實際射頻識別技術(shù)與應(yīng)用課程的具體課程為例，說明混合式教學過程。如下所示，教學包含兩個階段：

3.1 學生自主學習階段

設(shè)計意圖：鍛煉學生自主學習能力。

課前，教師將“應(yīng)答器天線電路”這一節(jié)的學習視頻教程以及相關(guān)素材上載到課程教學網(wǎng)站“大學MOOC-愛課程”平臺，并明確學習所對應(yīng)的在線課程內(nèi)容。

在教師團隊組建的QQ群平臺中，公布課程學習內(nèi)容以及核心學習目標，并對學生進行分組。福州大學物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科生每年招生55人，每年學生人數(shù)因轉(zhuǎn)專業(yè)等情況，細微有一定差異。在自主學習階段，學生平均5-6人為1小組，由每個大組的負責人將學習情況以及疑難問題反饋給教師。

3.2 課堂教學階段

設(shè)計意圖：輔助學生鞏固課程自主學習內(nèi)容，并結(jié)合實例，激發(fā)學生自主學習興趣。

3.2.1 導入課程（5分鐘）

首先，針對本次的任務(wù)進行介紹，我國射頻識別應(yīng)答器標簽芯片的市場情況進行說明，了解我國在應(yīng)答器標簽芯片方面的技術(shù)瓶頸，加強物聯(lián)網(wǎng)學生以我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展為己任的責任感教學；其次，對每組負責人收集到的學習情況以及疑難問題進行點評。

3.2.2 重點/難點解析（20分鐘）

針對本次學習收到的疑難問題以及重點、難點問題予以解析，引導學生理解應(yīng)答器標簽從閱讀器中恢復(fù)能量的工作原理。主要包括：理解應(yīng)答器天線等效電路特性；并聯(lián)諧振電路與串聯(lián)諧振電路的電壓與功率；理解等效面積與天線增益之間的關(guān)系。

3.2.3 案例展示及應(yīng)用分析（20分鐘）

解析上一年級本科生的設(shè)計案例（寬頻帶圓極化螺旋偶極子天線設(shè)計），解析應(yīng)答器標簽的設(shè)計過程，采用搶答競賽的形式，教師選擇4組代表發(fā)表各組關(guān)于應(yīng)答器標簽天線設(shè)計的觀點，主要包括天線結(jié)構(gòu)、帶寬、設(shè)計增益、尺寸之間的關(guān)系，對現(xiàn)有市場的應(yīng)答器標簽的天線輻射性能進行分析，說明應(yīng)答器標簽芯片與天線設(shè)計的匹配關(guān)系。

3.2.4 課后作業(yè)

安排每個小組對本次課程的學習情況進行總結(jié)，分享我國射頻識別應(yīng)答器標簽芯片的市場情況，并上傳到教育平臺。

4 結(jié)語

本文以射頻識別技術(shù)與應(yīng)用課程為例，介紹了線上線下混合式課程的教學模式。在課程建設(shè)過程，課程的教學團隊關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的應(yīng)用需求，教學注重理論與實踐相結(jié)合，將教師本人的研究成果進行產(chǎn)業(yè)化，并逐步融入課程內(nèi)容。本門課程經(jīng)過五年多的時間取得了良好的效果，激發(fā)學生的學習熱情，培養(yǎng)學生分析實踐問題，綜合運用知識解決實際工程問題的能力。射頻識別設(shè)計與應(yīng)用的線上課程在大學MOOC平臺上線后，獲得了廣泛的關(guān)注，線上學習參與互動的人數(shù)由第1學期的10人上升到182人，發(fā)帖總數(shù)由20人上升到635人。而近年來，根據(jù)學校提供的學生評教數(shù)據(jù)顯示，課程的評教成績從原有的85.5上升到94.1。