楊強(qiáng) 朱佩 杜芳芳
摘要:針對《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程的特點(diǎn)和授課對象的特點(diǎn),結(jié)合教學(xué)現(xiàn)狀,在知識體系、教學(xué)模式、思政元素融入方面進(jìn)行教學(xué)改革方面的探討,使學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論與技巧,提高個(gè)人能力的同時(shí),也能在思政方面得到提升,樹立正確的價(jià)值觀。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)概論;思政元素;知識體系;教學(xué)改革
中圖分類號:G619.21? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1009-3044(2022)04-0156-02
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的進(jìn)步,物聯(lián)網(wǎng)與人們的生活和工作的關(guān)系越來越緊密,其在應(yīng)用的過程中,逐漸形成了擁有自身特色的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),各方面的功能也趨于完善。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展順應(yīng)當(dāng)下,且是發(fā)展高端技術(shù)的必要條件,所以對于專業(yè)人才的要求逐漸增高。僅限于掌握傳統(tǒng)的管理和規(guī)劃方面的能力,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高科技的復(fù)合型人才的需求。因此目前,眾多學(xué)校為了培養(yǎng)出更適合現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才,增設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的專業(yè),在推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展上起到了至關(guān)重要的作用[1]。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個(gè)多學(xué)科相結(jié)合的專業(yè),其中涉及的一級學(xué)科就有多科,由此可以看出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息領(lǐng)域的重要性?!段锫?lián)網(wǎng)概論》作為介紹該專業(yè)的基礎(chǔ)課程同樣具有跨學(xué)科的特性。
《物聯(lián)網(wǎng)概論》作為物聯(lián)網(wǎng)工程本科專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,掌握該門課程就顯得尤為重要,通過本課程的學(xué)習(xí),旨在引導(dǎo)學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識,了解物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀、當(dāng)前應(yīng)用的情況與發(fā)展的前景,會(huì)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)知識解釋當(dāng)前應(yīng)用的相關(guān)理論,為后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ),提供更好的理論支持[2]。
1 物聯(lián)網(wǎng)概論
1.1 物聯(lián)網(wǎng)定義
物聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物可以隨時(shí)隨地的相互聯(lián)通的智能系統(tǒng)。通過特定設(shè)備進(jìn)行信息的接收、匯總和整理的操作,從而完成信息交換。同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功能,達(dá)到傳送和處理信息的目的,但是在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程中,存在信息泄露等風(fēng)險(xiǎn),因此,需要制定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,保障信息的傳輸效率,降低泄露風(fēng)險(xiǎn)。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)組成
分析物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)組成,得出其由三個(gè)層次組成,分別為:底層為數(shù)據(jù)感知層,該層主要功能是通過感應(yīng)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理以及收集,當(dāng)下隨著社會(huì)的逐步發(fā)展和創(chuàng)新,數(shù)據(jù)量以及數(shù)據(jù)類型也在逐步增加;中間層為數(shù)據(jù)傳輸層,其功能是整理和處理收集的數(shù)據(jù),并在數(shù)據(jù)處理完成后,傳遞此數(shù)據(jù);上層是內(nèi)容應(yīng)用層,在此處會(huì)應(yīng)用一些復(fù)雜的技術(shù),將收到的數(shù)據(jù)利用技術(shù)進(jìn)行一定程度的處理,從而對分析后的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,將有價(jià)值的結(jié)果應(yīng)用在相應(yīng)的行業(yè)中,對技術(shù)的發(fā)展起到了重要作用。
2 《物聯(lián)網(wǎng)概論》教學(xué)現(xiàn)狀分析
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被視為重要的第三信息技術(shù)。該技術(shù)被提出后,在二十一世紀(jì)初期,正式確定了物聯(lián)網(wǎng)的概念,并逐漸被應(yīng)用。之后物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)和智能化等技術(shù),應(yīng)用于各行各業(yè),其作用越來越重要。
由于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,相關(guān)知識持續(xù)地創(chuàng)新與更換。因此,對物聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)也有了更高的要求,最重要的是任課老師如何在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)教授物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、提高實(shí)踐能力[3]。通過對經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),以及對相關(guān)兄弟院校該課程教學(xué)的調(diào)研,《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程教學(xué)現(xiàn)狀如下:
2.1 缺乏知識梳理
在學(xué)校實(shí)際教學(xué)過程中,《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程所涉及的專業(yè)知識點(diǎn)較多,導(dǎo)致信息量較大和繁雜,而講課的時(shí)間是有限的,需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)講完,對于教師而言,大大增加了教師課程的講課難度,也對教師的專業(yè)素質(zhì)提出了更高的要求。學(xué)生在學(xué)習(xí)《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程時(shí),往往都是難以入門的,因?yàn)閷W(xué)生群體初次面對龐大而繁雜的知識體系時(shí),無法輕易做到從簡單到復(fù)雜地掌握知識點(diǎn),只能做到加深印象的過程,更難以做到運(yùn)用所學(xué)知識全面精準(zhǔn)地把握物聯(lián)網(wǎng)的真正內(nèi)涵和精髓,也很難在專業(yè)素質(zhì)上有進(jìn)一步的提高。
2.2 教學(xué)模式單一
以往的教學(xué)方式已經(jīng)固化,人們把大部分的精力都放在了教材上,僵硬與乏味成了主要旋律,貫穿始終,其內(nèi)容難以及時(shí)融合新興的技術(shù)發(fā)展趨勢及實(shí)際中的應(yīng)用,不能最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,無法幫助學(xué)生建立所學(xué)的理論與實(shí)際的應(yīng)用之間的聯(lián)系,導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)只是理論,無實(shí)際應(yīng)用,難以全面建構(gòu)理解的知識,使知識形成清晰的脈絡(luò)[4]。
2.3 思政元素少,融入效果差
長期以來,學(xué)生大多是通過在課堂上的學(xué)習(xí)樹立正確的價(jià)值觀,這些都離不開班主任、輔導(dǎo)員的輔助,然而課程內(nèi)容卻沒有與時(shí)代同步,大多數(shù)專業(yè)課程在教學(xué)過程中主要關(guān)心專業(yè)理論、專業(yè)技能方面的教學(xué)研究,沒有與各個(gè)專業(yè)特點(diǎn)相結(jié)合,與專業(yè)人才培養(yǎng)要求匹配度低,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高,較少關(guān)注在思政教育方面對學(xué)生的啟發(fā)與引導(dǎo)。目前,《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程的任課教師在教授專業(yè)知識時(shí),加入思政內(nèi)容的方式比較僵硬,顯得突兀,專業(yè)教育與思政教育分離,生硬而不變通,使學(xué)生無法更深層次的理解,達(dá)不到潤物細(xì)無聲的效果[5]。
課程思政元素挖掘的程度是直接影響課程思政建設(shè)效果的重要因素,當(dāng)前《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程中對思政元素的挖掘還不夠充分,部分授課教師思政意識淡薄,在思想觀念上存在誤區(qū),狹義地認(rèn)為價(jià)值觀念的引領(lǐng)和思想道德培養(yǎng)不屬于專業(yè)課程的職責(zé),缺乏思政育人的主動(dòng)性。一方面,任課老師對本門課程中所涉及的思政元素掌握得不夠全面,對運(yùn)用及講授這些思政元素的方法技巧了解不夠透徹,存在片面性;如任課教師在講授物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)的知識點(diǎn)時(shí),思政元素挖掘不充分,只知道一味地強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)的重要性,引導(dǎo)學(xué)生追求先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),而忽略了科技是把雙刃劍,存在好的一面也有壞的一面,且學(xué)生在生活或者未來工作中運(yùn)用科技技術(shù)時(shí),應(yīng)該遵守相應(yīng)的法律法規(guī)和倫理道德,掌握好尺度,不得違法亂紀(jì)等。另一方面,教材是教學(xué)的主要憑借和依據(jù),物聯(lián)網(wǎng)工程作為一個(gè)新興專業(yè),專業(yè)技術(shù)及行業(yè)準(zhǔn)則都在飛速發(fā)展,而教材中的內(nèi)容相對陳舊、滯后,沒有融入新興的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)代信息,已經(jīng)與現(xiàn)下的時(shí)代嚴(yán)重脫節(jié),如當(dāng)前移動(dòng)通信的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到5G通信技術(shù),而任課的教材中只講到了移動(dòng)通信4G技術(shù),在教師授課的時(shí)候,使用這些陳舊版本的教材,不利于教師充分挖掘適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的思政資源,也無法有太多的擴(kuò)展探討。
3 《物聯(lián)網(wǎng)概論》教學(xué)改革探究
基于“物聯(lián)網(wǎng)概論”課程的性質(zhì)及其在專業(yè)培養(yǎng)方案中的地位,針對課程現(xiàn)行的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容等存在的問題,筆者提出了相應(yīng)的改革方案。通過對教學(xué)內(nèi)容梳理,將新興的前沿物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入教材里面,刪除陳舊的或者已經(jīng)淘汰的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息,使教材與時(shí)代發(fā)展同步;其次,改革教學(xué)方式,將以往的教學(xué)方式與現(xiàn)在的多媒體技術(shù)相結(jié)合,多次開展探討活動(dòng)或者舉辦比賽等,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)氛圍和主動(dòng)性;最后,融入課程思政,從而提高《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程教學(xué)效果,為未來打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),增強(qiáng)自主能力的同時(shí),提高學(xué)生的思政素質(zhì),使其更加符合當(dāng)今需要,為培養(yǎng)高品質(zhì)人才打下基礎(chǔ)。
3.1 構(gòu)建“五維一體”的知識體系
通過對《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理,該課程的知識結(jié)構(gòu)可分為五大模塊,分別為物聯(lián)網(wǎng)概論基礎(chǔ)概念、感知層技術(shù)基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)基礎(chǔ)、支持物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)以及物聯(lián)網(wǎng)常見應(yīng)用的知識結(jié)構(gòu)。借鑒物聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)的扁平化處理方式,可以把該課程歸納為“基礎(chǔ)概念→感知技術(shù)基礎(chǔ)→傳輸技術(shù)基礎(chǔ)→支持技術(shù)基礎(chǔ)→常見應(yīng)用”相互結(jié)合、相互促進(jìn)的“五維一體”知識體系。通過“五維一體”的知識體系可以更容易地發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中的問題,方便授課教師在教授過程中,隨時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)解決問題,達(dá)到教師與學(xué)生互補(bǔ),使教師更高效地完成知識傳授,提高學(xué)生的能力。
3.2 基于互聯(lián)網(wǎng)資源與環(huán)境開展混合式教學(xué)
隨著社會(huì)發(fā)展,不斷有相關(guān)技術(shù)興起,以往的方式方法已經(jīng)無法跟上社會(huì)發(fā)展的步伐,并且對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣無法做到最大限度地激發(fā),更無法幫助學(xué)生將《物聯(lián)網(wǎng)概論》知識點(diǎn)理論和實(shí)際應(yīng)用建立聯(lián)系,導(dǎo)致學(xué)生難以理解知識,知識點(diǎn)不連貫,沒有清晰的知識結(jié)構(gòu)。任課老師也不能做到面面俱到,滿足部分學(xué)生的需求后,無法滿足另一部分學(xué)生,兩者無法同時(shí)兼得,而且學(xué)生的自主性不強(qiáng),多數(shù)不會(huì)主動(dòng)規(guī)劃學(xué)習(xí)。通過網(wǎng)絡(luò)與共享資源相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué),提高了資源的利用率,使網(wǎng)絡(luò)最大限度地得到利用,其次增強(qiáng)學(xué)生自身的能動(dòng)性,在主觀意識上得到提升。在模塊化知識體系的基礎(chǔ)上,構(gòu)建課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合的混合式教學(xué)模式,學(xué)生可以通過提前知道的基礎(chǔ)知識點(diǎn),在課前提前查閱相關(guān)信息進(jìn)行學(xué)習(xí),兩種方式的相互結(jié)合可以提高課堂教學(xué)內(nèi)涵和水平,學(xué)生可以及時(shí)解決學(xué)習(xí)中遇到的問題,同時(shí),滿足各個(gè)層次的學(xué)習(xí)需要,充分提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性,從而提高學(xué)習(xí)效果。
3.3 加強(qiáng)課程思政建設(shè)
國家多部門曾經(jīng)提出深化思想政治理論的建議,旨在立德樹人,并要求全國高校落實(shí)此思想,實(shí)施專業(yè)課方面與思政課方面的共同發(fā)展,培養(yǎng)更符合國情的優(yōu)秀人才。加入價(jià)值理念的思政課程形成了新的教育方式,同時(shí),對任教老師的要求也相應(yīng)提高,其中任課老師的自身綜合素質(zhì)和育人能力,對教育效果起著至關(guān)重要的作用。任課老師在授課過程中將思政教育與授課知識融為一體,學(xué)生在學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)課程的同時(shí),也提高了自身素養(yǎng)和樹立了正確的價(jià)值觀。
深度挖掘物聯(lián)網(wǎng)概論中有關(guān)時(shí)政的內(nèi)容,將其加入基礎(chǔ)知識的講解中,在授課的時(shí)候,教會(huì)學(xué)生為人準(zhǔn)則,是非觀念和應(yīng)該擔(dān)負(fù)的責(zé)任。該課的受眾群體多為新生,均是邁入大學(xué)不久的學(xué)生,在學(xué)習(xí)上的積極性非常高,更容易接受新鮮事物,其觀念也未完全形成,可塑性更高,因此,融入思政的教學(xué)是教學(xué)育人重中之重的組成。
為全面貫徹落實(shí)“立德樹人”的根本任務(wù),對該課程的知識點(diǎn)進(jìn)行整理,深度挖掘每個(gè)知識點(diǎn)所隱藏的思想政治素材,并在授課過程中融入該內(nèi)容,如在講授感知定位技術(shù)時(shí),通過講解我國北斗定位系統(tǒng)的先進(jìn)性,增強(qiáng)學(xué)生的愛國主義情懷。
4 結(jié)束語
《物聯(lián)網(wǎng)概論》作為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課,采用以往的教育的方式方法,已經(jīng)難以完成適應(yīng)時(shí)代的教學(xué)目標(biāo)。本文分析了當(dāng)前該課程在教學(xué)過程中存在的問題和不足之處,提出了基于該課程的“五維一體”的知識體系,改革教學(xué)方法和手段,并在授課過程中將思政教育與物聯(lián)網(wǎng)概論的專業(yè)?知識融為一體,使學(xué)生掌握專業(yè)知識的同時(shí),在思政方面得到提升,起到潛移默化的效果。
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收稿日期:2021-06-05
基金項(xiàng)目:黃河交通學(xué)院2021 年度校級一流課程《物聯(lián)網(wǎng)概論》(項(xiàng)目編號:HHJTXY-2021ylkc10); 黃河交通學(xué)院2020 年度校級課程思政教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“《物聯(lián)網(wǎng)概論》課程思政建設(shè)的探究”(項(xiàng)目編號:HHJTXY-2020szyb29);“課程思政”教育教學(xué)改革路徑與對策研究——以《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》為例(項(xiàng)目編號:HHJTXY-2020szzd09); 《物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論》課程模塊化教學(xué)的研究與實(shí)踐(項(xiàng)目編號:HHJTXY-2021jgxm05)
作者簡介:楊強(qiáng)(1987—),男,河南武陟人,碩士研究生,主要研究方向:嵌入式與人工智能。