应用型高校物联网专业课教学做一体化教学方法研究

摘要：对物联网专业教学特点进行分析，研究适合于物联网专业的教学做一体化教学模式，提高学生专业综合技能，从而实现应用型高校培养应用型人才的培养目标。

关键词：物联网；一体化教学方法

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）13-0139-02

Abstract：The paper gives a detailed analysis of the characteristics of the teaching method in the course of internet of things. The study is suitable for the teaching mode of the course of internet of things， which is supposed to improve the students' comprehensive skills， hence to realize the teaching goal of application-oriented colleges and universities.

Key words： Internet of Things； the integrated teaching method

物联网是目前国家重点发展的战略性新兴产业，是在嵌入式系统、无线传感器网络、通信网络、分布式计算、移动计算等技术的基础上，把任何物体与互联网联接起来，通过无线网络采集实时动态的信息进行汇总分析和处理，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网产业涉及面广，产业链长，应用范围覆盖面广，人才需求旺盛。应用型高校物联网专业的培养目标是以培养高素质的物联网方面的应用技术型人才为核心，强化系统设计和软硬件编程能力，使学生具备专业核心竞争力。

1 物联网专业课程特点

物联网专业包括了物联网传感技术、物联网接入技术、物联网网络技术、物联网安全技术和物联网应用技术，专业基础课程包括：C语言程序设计、数据结构、操作系统、数据库原理与应用、计算机网络、计算机组成原理、模拟与数字电子技术、信号与系统、数字信号处理、面向对象程序设计、单片机与接口技术等[1]。专业核心课程包括：嵌入式系统原理与应用、RFID原理及应用、传感器技术、高级嵌入式技术（A8+linux应用开发）、ZIGBEE技术应用及无线网络、物联网信息安全、Linux系统开发、云计算、嵌入式Linux系统应用开发、物联网应用系统设计与开发等[1]。

物联网专业核心课程涵盖了嵌入式技术、通信技术、计算机技术等多方面的软硬件课程。这些课程涉及面广、实操性强，培养应用型人才的教学目标决定通过教学必须使学生具有扎实的理论知识和熟练的实际操作能力。传统的教学方法重理论轻实践 ，不利于培养学生的创新思维和实践能力，抑制了学生的发展。“教学做一体化”教学模式符合应用型本科培养技术型人才的要求，是培养应用技术型人才的有效手段。

2 物联网专业课教学现状分析

物联网是新兴产业，物联网专业的创建时间短，涉及多个学科，物联网专业教学也处于摸索阶段，对本院物联网专业教学现状进行分析，还存在以下几方面的问题：

1） 教学目标模糊，教学内容偏重理论

应用型高校的人才培养目标是为地方经济建设和社会发展输送具有一定理论基础的高级应用型人才。但是，很多老师并没有充分理解这一培养目标，没有围绕这一目标开展教学活动，同时由于惯性思维和自身能力的限制，仍然按照过去传统的教学方法安排教学计划和教学内容。传统的教学方法中教师以讲授理论知识为主，而不重视学生实际动手操作，学生也习惯于死记硬背而不善于应用，在这种教学方式下培养的学生，只注重对知识被动机械地记忆存储，不注重实践能力和创新能力的培养，实际操作能力差，走出校门也只是“半成品”。

2） 教学过程单向

由于传统教学方法的影响，很多教师授课时只注重理论的讲解，比如程序设计类课程，大多数教师都是按照程序设计语言的语法体系来开展教学，重点讲解语法、概念、规则，这些内容多抽象，难以理解，多数学生不能及时消化，而教师为了赶进度，只能按部就班的继续讲解新的知识，学生累积的问题越来越多，却得不到解决，久而久之，学生对学习自然失去了兴趣。

3） 理论与实践错位

目前很多院校理论课和实践课是分开的，在授课过程中基本都是先讲理论，后安排实践，且由于实验设备不足，实践课时远低于理论课时，理论讲解与实践操作间隔时间也比较长，学生上实践课的时候，很多知识都已经模糊甚至遗忘了，教学效果当然差。

4） 实践环节相对薄弱

理论课堂上教师主要对基本理论知识进行讲解，很少注重理论与实践的结合，学生理论课没有动手操作的时间和机会，比如嵌入式类课程中，多数要用到单片机、开发板之类的硬件设备，很多教师讲解的时候都是纯讲理论，而不会现场实物演示，学生听得一知半解，更别提动手操作了。

3 “教学做一体化”教学模式构思

1） “教学做一体化”教学模式实质

“教学做一体化”教学模式是由我国教育家陶行知提出的，他指出“教、学、做”在教学过程中是一体的，“做”是核心，教学都要围绕“做”来开展[2]。简单地说就是理论与实践相结合，将理论教学与实践教学融合在一起，提高课程教学质量。其实质就是改变传统的教学模式，以培养应用型人才为目标，以增强学生实践动手能力和综合能力为重点，整合教学资源，使用多种教学方法和教学手段，使教师的“教”与学生的“学”能够有机地结合起来，实现真正的理论教学与实践训练紧密结合，从而提高教学质量。

“教学做一体化”教学模式可以激发学生的学习兴趣，提高课堂教学质量，充分调动学生的积极性，有效地解决理论教学与实践教学脱节的问题，有利于应用技术型人才的培养。

2） “教学做一体化”教学模式构建

要很好的实施“教学做一体化”，需要以下几个条件：配套的教学场所、高技能的教师队伍和比较详实的教学实施计划[3]。“教学做一体化”教学模式的构建要打破原有教学模式的束缚，保证新的教学模式能够使学生获得职业所需必要技能[2]。

① 建立适合于应用型人才培养目标的课程体系

应用型大学以服务地方为宗旨，为社会培养高素质应用型技术人才，它的教学指导思想是通过产教融合、校企合作、工学结合各种教学手段，培养生产服务于一线的高素质技术人才，这就要求应用型大学的课程体系必须以社会需求为导向，重视实践教学，重点培养学生的实际操作能力。

结合物联网的知识体系和学院人才培养方案，物联网专业核心能力培养目标应该是培养具有设计、开发、维护物联网应用系统的能力，包括物联网节点能力、网关能力、传输网络能力和数据中心能力，在课程设置方面集中体现在培养这些核心能力，可以分为三个模块：专业基础课程、专业核心课程和实践实训课程。专业基础课程为：C语言程序设计、单片机应用、电路基础、数据库管理，专业核心课程包括：物联网概论、传感器技术、物联网网络技术（无线通讯）、物联网上位机开发、RFID技术应用、物联网中间件技术、智能设备应用开发（基于Android平台）、物联网产品管理与维护，实践实训课程包括：物联网认知实习、感知层组建综合实训、物联网上位机开发实训、智能设备应用开发实训、无线传感网组建实训、物联网项目综合布线、物联网技术综合实训、毕业设计、顶岗实习等。

其中，专业核心课程的学习需要专业基础课程知识作为支撑，因此，依据专业核心课程来设置专业基础课程，专业核心课程包括了物联网应用层、通信层和感知层三个层次，关键技术涵盖传感技术、接入技术、网络技术、应用技术和安全技术的主干课程，结合实践实训课程可以有效地使学生掌握物联网工程项目的核心技能，比如专业核心课程中传感器技术、物联网网络技术（无线通讯）、RFID技术应用等课程的学习，以及实践实训课程感知层组建综合实训，能使学生初步掌握物联网工程项目中数据采集层（感知层）设备的使用和调试；通过物联网网络技术（无线通讯）与物联网项目综合布线课程的学习，能使学生初步掌握物联网工程项目中数据传输层设备的使用和调试。实践实训课程模块是根据物联网技术发展方向和特点，以“岗位驱动”的模式建立相关的核心课程、实训项目，以项目实训入手，让学生们快速地进入角色，在校企合作的实践中可以直接进入实践岗位。

② 提高教师队伍专业实践能力

教师的理论与实践能力直接决定了课堂教学的质量。在“教学做一体化”教学模式中，理论课和实践课的分界线逐渐淡化，课堂教学既包含理论，又融合了实践操作，对教师的实际操作能力要求较高，培养或引进理论与实践双结合的教师是“教学做一体化”教学模式中一个重要的环节。

物联网专业建立时间晚，对口的专业教师少，尤其需要重视教师队伍的建设。因此，应用型高校应该完善教师培训制度，增加教师培训渠道，如：（1）校内培训，对缺乏物联网专业知识的对口教师进行集中培训；（2）国培省培，委派教师参加全国全省各地物联网专业教师集体培训，了解物联网技术发展趋势，交流物联网专业建设中存在的主要问题；（3）校企合作培训，专业教师定期到企业进行交流学习，了解企业的实时需求、运作模式和新兴技术，参与企业研发，提高自身业务能力。这一系列的措施，可以提高专任教师专业素质，使他们既具有扎实的理论基础知识和教学功底，又有过硬的专业实践操作能力。

③ 安排理论实践结合的教学活动

“教学做一体化”模式强调理论教育以实用和够用为原则，重点在于培养学生动手实操的能力，在教学形式和内容上都需要有所转变，首先教学内容应该有的放矢，将理论与实践有机结合起来，理论不能脱离实践，理论知识的安排必须围绕实践技能展开，突出专业技能培养的重点，强化实践操作能力的训练。其次教学形式应该从理论课偏多转变为理论实践结合，打破理论课、实验课的界限，将理论教学和实践教学融合在一起，教师可以边讲边演示，学生也可以边听边操作，用实际操作强化所学到的理论知识[4]。

“教学做一体化”模式改变了过去理论与实践分离的状态，使理论教学和实践教学能够连贯、自然地衔接起来，教学、演示和训练同步进行，教学方式灵活，课堂生动，突出了学生的教学主体地位，使学生能够在实践中领会消化理论知识，教学效果事半功倍。同时，开放性的教学环境，更有利于提高学生的学习兴趣，并帮助教师了解学生的学习情况，以便及时调整教学计划，因材施教。

④ 设计多层次的实训教学体系

“教学做一体化”模式中的做还体现在安排与课程配套的实训环节。分析物联网专业的课程特点，优化整合其实验实践教学环节，确立多层次的实践教学体系，包括：基础实验实践、综合实训实践和创新设计实践，每个实践层次都有各自的实践环节，如：课内实验、课程设计、实习实训、大学生创新项目、物联网设计大赛和毕业设计等操作。

⑤ 创建灵活适宜的考核方式

考核方式是检测教学成果的重要手段，一体化教学模式的考核强调对教学实施的全过程的考核。对每个学生在教学做过程中的学习态度、学习状态和学习效果进行实时跟踪，突出技能训练的过程控制。同时，不拘泥于传统笔试的考试形式，增加考试内容和方法的灵活性，考核以实际动手操作方式为主，更客观、更全面地衡量每个同学的综合技能及学习效果。

4 总结

通过对物联网专业教学特点进行分析，以培养学生实际动手操作能力为准则，研究适合于物联网专业的打破传统教学观念的“教学做”一体化教学模式，理论结合实践，可以提高学生综合技能，从而实现应用型高校培养应用型人才的培养目标。

参考文献：

[1] 廖丽嵘.应用型高校物联网专业实践教学模式研究[J].现代计算机，2015（9）：67-71.

[2] 朱大虎，王晓平.高职高专计算机应用技术专业“教、学、做”一体化教学模式的探索[J].理论观察，2011（3）：11-132.

[3] 冯秀彦，任晓鹏，张红瑞.基于CBE理论的“教、学、做”一体化教学模式[J].石家庄职业技术学院学报，2009（12）：17-21.

[4] 胡大威.理论实践一体化教学模式的探索[J].辽宁高职学报，2007（10）：41-42.