黃麗霞

（湖南應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，湖南 常德）

物聯(lián)網(wǎng)工程是一門(mén)綜合性交叉學(xué)科，涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、自動(dòng)化、通信工程、信息安全、智能科學(xué)與技術(shù)等諸多學(xué)科領(lǐng)域[1]?！段锫?lián)網(wǎng)工程概論》是物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，課程內(nèi)容多、涉及知識(shí)面廣、學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足等問(wèn)題目前高校普遍教學(xué)過(guò)程存在的問(wèn)題。課程教學(xué)實(shí)施中大量以理論為主，嚴(yán)重缺乏應(yīng)用實(shí)踐與體驗(yàn)。同時(shí)，課程章節(jié)信息形成孤島，專(zhuān)業(yè)技術(shù)無(wú)法內(nèi)化理解、無(wú)法及時(shí)處理知識(shí)間關(guān)聯(lián)度，內(nèi)容全而不精，理論認(rèn)知無(wú)法替代實(shí)踐感知，行業(yè)技術(shù)引領(lǐng)內(nèi)容過(guò)少，導(dǎo)致學(xué)生在專(zhuān)業(yè)認(rèn)知上形成課程難，專(zhuān)業(yè)難，市場(chǎng)就業(yè)領(lǐng)域認(rèn)知難的負(fù)面情緒堆積局面，為后期專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)帶來(lái)不良影響。

一 PBL教學(xué)方法的內(nèi)涵

（一） PBL教學(xué)方法的由來(lái)

2020年2月，世界經(jīng)濟(jì)論壇發(fā)布《未來(lái)學(xué)校:為第四次工業(yè)革命定義新的教育模式》報(bào)告，提出“教育4.0全球框架”[2]。未來(lái)人才需要的不僅是知識(shí)，更重要的是具備4C能力(有效溝通、團(tuán)隊(duì)合作、批判性思考、創(chuàng)造創(chuàng)新)，遇到任何問(wèn)題能夠利用系統(tǒng)思維去設(shè)計(jì)解決方案，并有能力通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作、資源整合等實(shí)現(xiàn)解決方案落地。也唯有如此，在畢業(yè)之后面對(duì)無(wú)時(shí)無(wú)刻不在發(fā)生的世界，學(xué)生才能以4C能力的“不變”適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的“萬(wàn)變”。PBL教學(xué)模式正因此而獲得教育領(lǐng)域認(rèn)同感，引導(dǎo)受教育者能發(fā)現(xiàn)認(rèn)知問(wèn)題來(lái)解決問(wèn)題[3]。

（二） PBL教學(xué)法探究的意義

PBL教學(xué)法探究有利于推進(jìn)教學(xué)現(xiàn)狀改變。它需要通過(guò)眾多元素的參與，與教學(xué)課堂設(shè)計(jì)，催動(dòng)課堂的主導(dǎo)者、實(shí)施者的相關(guān)配合，以教育高效性。不少專(zhuān)家學(xué)者都致力于根據(jù)各學(xué)科的學(xué)科特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)PBL教學(xué)與學(xué)科的融合，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力?？梢?jiàn)，高校非常重視教育改革積極倡導(dǎo)自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式的教育理念，認(rèn)知學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體這一理念，積極提出則要徹底改變以教師講授為主體的教學(xué)方式，將學(xué)習(xí)的主體地位還給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中可以主動(dòng)學(xué)習(xí)自己感興趣的知識(shí)與內(nèi)容，而不是被動(dòng)地接受。

（三） PBL在實(shí)踐教學(xué)中的研究現(xiàn)狀

PBL是Problem-Based-Learning簡(jiǎn)稱(chēng)，即“基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)”。最早將問(wèn)題用于教學(xué)的教育家，首推美國(guó)實(shí)用主義教育家代表杜威，他提出以“經(jīng)驗(yàn)為中心”的理，主張?jiān)凇皢?wèn)題中學(xué)習(xí)”學(xué)習(xí)方法，并圍繞問(wèn)題為中心提出“五步教學(xué)法”，為后期教學(xué)方法的研究提供新方向[4]。河北工業(yè)大學(xué)提出在C語(yǔ)言程設(shè)計(jì)課程中，以PBL教學(xué)模式為載體，在不同知識(shí)點(diǎn)上設(shè)計(jì)、挖掘有效的思想政治元素，能夠更好地實(shí)現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)課程的思想政治教學(xué)[5]。信陽(yáng)師范學(xué)院在信號(hào)與系統(tǒng)的課程PBL模式教學(xué)問(wèn)卷調(diào)查中數(shù)據(jù)可知:調(diào)查結(jié)果顯示，80%左右的同學(xué)認(rèn)可該教學(xué)模式在激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、提升應(yīng)用技能、增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)、培養(yǎng)自我學(xué)習(xí)能力等方面有良好的效果[6]。PBL教學(xué)模式作為目前國(guó)外主流的教學(xué)模式，在教學(xué)改革浪潮中被譽(yù)為“最引人注目的革新”與我國(guó)教育改革的目的不謀而合。理論永遠(yuǎn)是為實(shí)踐服務(wù)，PBL教學(xué)法不僅為學(xué)生走向工作崗位，提供檢驗(yàn)理論學(xué)習(xí)成果的機(jī)會(huì)，是高校提高教學(xué)質(zhì)量、創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制的新途徑[7]。

二 《物聯(lián)網(wǎng)工程概論》課程教學(xué)內(nèi)容分析

物聯(lián)網(wǎng)工程是一門(mén)新工科，學(xué)生在進(jìn)入高校前普遍缺乏對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)認(rèn)知。《物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論》課程是各大高校作為對(duì)專(zhuān)業(yè)體系認(rèn)知與專(zhuān)業(yè)興趣建立的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程之一，大部分高校在課程教學(xué)實(shí)施中，主要是理論學(xué)習(xí)，講座等方式為主，往往此類(lèi)方式讓大部分學(xué)生主要停留在理論認(rèn)知，對(duì)專(zhuān)業(yè)體系及專(zhuān)業(yè)核心技術(shù)的認(rèn)知深度流于淺層次，沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)激發(fā)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)興趣，對(duì)專(zhuān)業(yè)認(rèn)知產(chǎn)生障礙，甚至導(dǎo)致極少學(xué)生產(chǎn)生改換專(zhuān)業(yè)的動(dòng)機(jī)?！段锫?lián)網(wǎng)工程概論》課程在課堂內(nèi)容上，涉及物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展勢(shì)態(tài)與前沿應(yīng)用、基本概念等，課程教學(xué)目標(biāo)主要定位在掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定義和基本原理及應(yīng)用，了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，在多個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用及前沿狀況。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)包括射頻技術(shù)、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)的安全技術(shù)等[8]。從整體教學(xué)大綱設(shè)計(jì)上，沒(méi)有從物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)層次化進(jìn)行循序漸進(jìn)的教學(xué)設(shè)計(jì)，學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)層次認(rèn)知混亂，沒(méi)有理清物聯(lián)網(wǎng)涉及的技術(shù)系統(tǒng)。極大阻礙學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的認(rèn)知，稍減學(xué)生的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)興趣。

三 融入PBL教學(xué)方法的課程教學(xué)實(shí)施思考

（一） 課程教學(xué)需解決的關(guān)鍵問(wèn)題

1.《物聯(lián)網(wǎng)工程概論》課程的PBL模式研究，細(xì)化滲透到知識(shí)單元，將PBL教學(xué)模式的問(wèn)題導(dǎo)向、以學(xué)生為主體、小組合作、過(guò)程的探究性、反饋與評(píng)價(jià)等5大特點(diǎn)，PBL教學(xué)的情境學(xué)習(xí)理論、生成性學(xué)習(xí)理論、最近發(fā)展區(qū)理論、問(wèn)題解決教學(xué)理論等4大理論視角等要領(lǐng)融入教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施并深挖與優(yōu)化PBL模式下的課程實(shí)踐教學(xué)資源。

2.緊密銜接行業(yè)導(dǎo)向，從PBL模式激發(fā)學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，并從PBL模式向OBE理念過(guò)渡，提升通過(guò)課程目標(biāo)向?qū)I(yè)能力目標(biāo)的良性對(duì)接效益。在PBL教學(xué)案例設(shè)計(jì)中，突出“問(wèn)題、教師、學(xué)生”三大要素，用問(wèn)題來(lái)驅(qū)動(dòng)學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，啟發(fā)學(xué)生思考與行動(dòng)。問(wèn)題的情景設(shè)計(jì)是PBL教學(xué)案的核心部分，教學(xué)需要對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的未知實(shí)體做充分的了解，并準(zhǔn)備相應(yīng)充實(shí)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，重視問(wèn)題設(shè)計(jì)的科學(xué)性。扮演著教學(xué)設(shè)計(jì)者和課堂促進(jìn)者的角色，學(xué)生是PBL課堂的主人，但教師則作為整個(gè)課程的設(shè)計(jì)者和課堂的促進(jìn)者，為學(xué)生創(chuàng)造出舒適開(kāi)放的學(xué)習(xí)氛圍。教師要構(gòu)建真實(shí)的問(wèn)題情境，設(shè)計(jì)合適的問(wèn)題，營(yíng)造開(kāi)放活躍的課堂氛圍，指引學(xué)生的問(wèn)題解決全過(guò)程，評(píng)價(jià)學(xué)生的課堂表現(xiàn)，總結(jié)提升課堂成果。

（二） 課堂教學(xué)實(shí)施的困境

在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，對(duì)于實(shí)踐能力培養(yǎng)環(huán)境的建設(shè)，眾多高校尚有不足，主要集中在實(shí)驗(yàn)演示的操作講解視頻拍攝設(shè)備與環(huán)境尚待完善，課堂的教學(xué)師資滿(mǎn)足的前提下，還要重視PBL教學(xué)資源信息庫(kù)建設(shè)；企業(yè)實(shí)驗(yàn)綜合資源建設(shè)。同時(shí)，部分高校在課程內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí)，不能緊貼學(xué)情分析，優(yōu)化項(xiàng)目與問(wèn)題細(xì)分點(diǎn)，無(wú)法充分聯(lián)接專(zhuān)業(yè)的興趣與能力發(fā)展需求，優(yōu)化當(dāng)前的問(wèn)題式案例設(shè)計(jì)嚴(yán)重缺乏。應(yīng)對(duì)相關(guān)困境，高校可以探索性、針對(duì)性地給予以下相關(guān)措施：①在實(shí)踐教學(xué)研究過(guò)程中，高校應(yīng)在專(zhuān)業(yè)學(xué)科經(jīng)費(fèi)上鼎力支持，購(gòu)置視頻拍攝配置設(shè)備，助推建設(shè)線(xiàn)上課程講課視頻錄制，建設(shè)視頻拍攝與視頻剪輯工作室，全力配合與推動(dòng)實(shí)驗(yàn)操作視頻錄制與拍制完成。鼓勵(lì)學(xué)生充分利用課外時(shí)間，通過(guò)學(xué)習(xí)視頻，組團(tuán)自發(fā)完成實(shí)驗(yàn)操作；②加強(qiáng)對(duì)PBL教學(xué)模式的環(huán)境營(yíng)造，對(duì)學(xué)生角色，教師角色的轉(zhuǎn)化引導(dǎo)，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層、感知層、應(yīng)用層的崗位能力分析，高校應(yīng)邀請(qǐng)數(shù)家企業(yè)的企業(yè)工程師參與問(wèn)題式案例設(shè)計(jì)，從課程教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化PBL實(shí)施流程，接受PBL教學(xué)的實(shí)施環(huán)節(jié)大同小異，發(fā)揮課堂中的學(xué)生主體性、開(kāi)拓學(xué)生思維、培養(yǎng)其解決實(shí)際問(wèn)題的能力貫穿其中[9]。

（三） 融入PBL方法的教學(xué)實(shí)施定位

1.課程教學(xué)手段以PBL教學(xué)模式為主，結(jié)合行業(yè)應(yīng)用，彰顯PBL模式下的問(wèn)題探究設(shè)計(jì)、學(xué)生主體，協(xié)助合作、技術(shù)延展、反饋總結(jié)的5大特點(diǎn)，優(yōu)化課程實(shí)踐案例設(shè)計(jì)，為推動(dòng)以學(xué)生為“主動(dòng)的學(xué)習(xí)者和探索者”的實(shí)踐課堂，主動(dòng)參與思考、討論和解決問(wèn)題提供有力保障。

2.創(chuàng)建課程實(shí)驗(yàn)資源，從情景學(xué)習(xí)理論、問(wèn)題解決教學(xué)理論等2個(gè)理論視角強(qiáng)化對(duì)專(zhuān)業(yè)認(rèn)知，專(zhuān)業(yè)技術(shù)前沿應(yīng)用，將認(rèn)知學(xué)習(xí)式，問(wèn)題式學(xué)習(xí)PBL，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)PBL，成果導(dǎo)向式OBL的工程教學(xué)理念植于基礎(chǔ)演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、核心技術(shù)認(rèn)知實(shí)驗(yàn)、案例應(yīng)用認(rèn)知的系統(tǒng)級(jí)實(shí)驗(yàn)的課程實(shí)踐資源建設(shè)中[10]。

（四） 融入PBL方法的教學(xué)實(shí)施內(nèi)容建設(shè)

1.以PBL模式貫穿《物聯(lián)網(wǎng)工程概論》，從建構(gòu)主義和多元智力理論出發(fā)，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力與基礎(chǔ)的異構(gòu)問(wèn)題，推進(jìn)教師集體采用PBL教學(xué)案例設(shè)計(jì)備課策略，完成PBL模式下的課程實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)，達(dá)到體現(xiàn)個(gè)體素質(zhì)差異化的學(xué)習(xí)動(dòng)力催生發(fā)展，專(zhuān)業(yè)人才綜合素質(zhì)全面發(fā)展的培養(yǎng)目標(biāo)。采用以學(xué)生為中心，“問(wèn)題式學(xué)習(xí)”、PBL教學(xué)模式為主導(dǎo)，“問(wèn)題式學(xué)習(xí)”P(pán)BL與“成果導(dǎo)向教育”O(jiān)BE的教育理念，重點(diǎn)結(jié)合校企合作實(shí)驗(yàn)室，且以行業(yè)應(yīng)用、市場(chǎng)能力需求為導(dǎo)向，通過(guò)近兩年來(lái)課程組實(shí)踐教學(xué)探索，進(jìn)行PBL教學(xué)模式融入課程教學(xué)轉(zhuǎn)變，實(shí)踐教學(xué)重點(diǎn)突出通過(guò)4個(gè)大實(shí)驗(yàn)，9個(gè)小實(shí)驗(yàn)來(lái)貫穿物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的認(rèn)知，開(kāi)設(shè)基礎(chǔ)演示性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、核心技術(shù)認(rèn)知實(shí)驗(yàn)、案例應(yīng)用認(rèn)知的系統(tǒng)級(jí)實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)體感與實(shí)踐，了解物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)在社會(huì)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，從“驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題”“研究性過(guò)程”“認(rèn)知性合作”“鑲嵌性技術(shù)”“多元性評(píng)價(jià)”等5個(gè)角度給學(xué)生營(yíng)造生動(dòng)化、趣味化的學(xué)習(xí)環(huán)境，提升學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)知力，學(xué)習(xí)規(guī)劃力、自學(xué)力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作力。

2.打破傳統(tǒng)理論化模式，立足行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，PBL項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)踐認(rèn)知。立足校企實(shí)驗(yàn)室資源，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的PBL模式創(chuàng)新融入設(shè)計(jì)，形成基礎(chǔ)認(rèn)知+專(zhuān)業(yè)引領(lǐng)+行業(yè)應(yīng)用的環(huán)性實(shí)驗(yàn)體系，使學(xué)生能通過(guò)《物聯(lián)網(wǎng)工程概論》的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，對(duì)專(zhuān)業(yè)有系統(tǒng)認(rèn)知，建立濃厚專(zhuān)業(yè)興趣基礎(chǔ)。通過(guò)PBL教學(xué)模式探索性實(shí)施，幫助學(xué)生主動(dòng)認(rèn)知、樂(lè)學(xué)善思的熟悉RFID、傳感器、無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)、云計(jì)算、智能處理技術(shù)等涵蓋這四層的關(guān)鍵核心技術(shù)，引領(lǐng)學(xué)生逐步進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)世界，并能幫助學(xué)生形成對(duì)專(zhuān)業(yè)的系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，對(duì)專(zhuān)業(yè)認(rèn)知及整體學(xué)習(xí)規(guī)劃能力[11-13]。

四 結(jié)語(yǔ)

PBL模式在《物聯(lián)網(wǎng)工程概論》教學(xué)實(shí)施中，我們更需要去強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中突出以學(xué)生為中心，教師以導(dǎo)為主，多維度去以授方法，開(kāi)思維為主，對(duì)項(xiàng)目實(shí)踐與理論的內(nèi)知認(rèn)知導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的認(rèn)知能力，從多角度來(lái)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，以評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合能力，提高跨度來(lái)多元層次評(píng)定課程實(shí)施成效。