应用自组织学习理论改革物联网工程专业实验教学模式的创新研究

邓铭辉

(东北农业大学电气与信息学院，哈尔滨 150001)

应用自组织学习理论改革物联网工程专业实验教学模式的创新研究

邓铭辉

(东北农业大学电气与信息学院，哈尔滨 150001)

结合自组织学习理论，在农业大学物联网工程专业开展自组织教学模式的改革与创新研究，实现学生的团队学习，全面提高学生的主观能动性和创造力，实现实验教学模式的改革和创新。

自组织学习理论； 物联网工程；实验教学模式；创新

实验教学是理工科专业的一种非常重要的教学模式，通过实验教学可以使学生们更好地理解和掌握理论课所学知识，但在实验教学中也存在一些问题，其中教师在实验课中的作用一直存在分歧，有的时候教师管得过多过细，导致实验课成为了理论课的翻版，学生们无法自主地完成实验，缺乏主观能动性。有时，教师又采取放任自流的方式对待实验教学，导致学生们无法真正理解实验内容，有很多学生滥竽充数，实际没有学到任何东西。因此，实验教学模式的改革与创新是一个亟待解决的问题。

1 自组织学习理论

自组织理论是耗散结构理论与协同学理论的总称。耗散结构理论是比利时诺贝尔化学奖获得者普利高津教授于1969年创立的。协同学理论是原西德著名物理学家哈肯教授于上世纪70年代提出来的。普利高津和哈肯都是研究一个系统内部不同部分、不同变量之间相互联系、相互作用，从而使系统从无序中产生出组织良好的新的稳定有序结构，并能在不断输入物质、能量时维持这些结构，因此把耗散结构理论和协同学理论统一称为自组织理论。

我国应用自组织学习理论改革传统教学模式的研究正处于起步阶段。王红于2004年发表论文《论自组织理论与大学课堂教学模式改革》，提出课堂教学系统具有复杂性和自组织特性。秦亚娟于2009年发表论文《基于自组织理论指导下的英语课堂教学模式探索》，分析应用自组织学习理论如何对英语课堂教学模式进行改革和创新。李大勇于2010年发表论文《自组织理论与大学课堂教学模式》，根据自组织学习理论，提出大学的课堂教学是教学系统由被组织转变为自组织的过程。

2 自组织学习理论在农业大学物联网专业的具体教学实践

物联网作为一个战略新兴产业一个新的技术和经济增长点，具有广阔的发展前景。物联网专业是一门交叉学科，涉及计算机技术、电子通信技术、互联网技术、传感器技术等专业基础知识。物联网工程专业是一个实践性非常强的专业，直接面向工农业生产和实践，因此需要重视专业培养中的实验教学环节，通过实验教学，使学生掌握基本的技术开发和工程实践能力，能够在将来的技术工作中独立地完成物联网系统的生产、设计、开发、集成和运营等工作。

农业大学的物联网工程专业的实验教学是直接面向农业现代化、信息化和自动化建设的创新发展的主战场，物联网技术在农业育种、生产、监测、检验、物流和终端消费的各个领域均具有重要的实用价值和典型意义。运用物联网技术改造传统农业生产和发展现代农业科技，因此农业大学的物联网专业的教学模式与一些工科院校有很多不同。

目前，现有的实验教学模式存在很多缺陷，主要问题是已有的模式不太符合现代教育的学生学习心理和专业特点。近几年来，自组织学习理论逐渐被研究人员接受，在这些研究的基础上，对物联网工程实验教学模式的改革和创新进行了研究。自组织学习模式非常适合于物联网工程这样实践性和技术性强的实验课程教学，能够充分与现有的实验教学模式相协调，能够同时兼容原有教学模式，所以发展的潜力非常巨大。

自组织教学模式主要有以下特点：开放性、平等性和自增长性。开放性是指自组织学习模式的教学模式是开放的，教师只是教学的组织者、监督者和考核者，学生可以充分发挥主观能动性，自由地进行组合和学习，不拘泥于任何团队形式，整个教学活动是开放的。平等性是指所有学生一律平等，在整个学习活动中都是平等参与的一员，不存在谁领导谁，谁组织谁的问题。因此，所有成员平等自由组合成若干学习团队，充分发挥团队学习的优势，针对具体学习任务进行学习和实验。自增长性是指学生在自组织学教模式下进行学习，随着学习的不断深入，学生之间的互动和协作也越来越紧密，整个团队的学习实践能力越来越强。采用自组织模式进行实验学习能够实现更好的学习效果。

3 探索出自主学习应遵循的基本策略和方法

从农业院校物联网工程工程专业的实验教学入手，针对自组织学习理论和团队学习经验，按照典型的自组织逻辑编排实验内容，编写实验教材，组织实验过程，实现学生自组织学习。构建开放式的环境，由学生自己进行学习和实践，使学生在开放式学习过程中，逐渐由无序变成有序，自动组成若干学习团队，形成学习核心，构建学习团队分工，全面提高学生的就业竞争能力，实现实验教学目标。

根据具体的实验项目和实验要求，建立起整体的实验情景和实践环境，装备好具体的实验器材和工具，设计好整个实验的项目内容和要求，根据任务驱动模式，按照具体的技术实践指标体系来安排整个课程的内容，将实际的科学实践能力融入整个实验教学之中。整个实验教学的组织形式自由多样，由学生们自由组合成若干学习团队，以具体实验项目任务为指导，学生们自己选择适合的技术路线和总体方案，在团队模式下，进行团队学习，完成实验任务。

自组织理论要求教师在教学和实践过程中的角色发生转变，由教学的主导者转变为教学的组织者和监督者。在自组织教学模式下，教师并不是无所作为地让学生完全自学，而是要根据教学实践内容，设计好实验项目和实验过程，在实验教学中，对于学生进行科学的引导，借助于具体实验项目，使学生在实践中实现自我组织、自主实践、团队学习。分成若干学习团队，实现团队协作，进行团队互动，实现整个团队的团结和进步，在团队学习中实现实验教学目标，达成教学任务，实现教学目的，培养学生们的主观能动性和创造性。

实验教学有着自身特点，非常强调教学的实践性，重视学生的动手能力，因此要求学生们在实践中学习，在学习中实践，实现自我完善，掌握动手能力。自组织形成的学习团队有很多优点，因为是学生的自由组合，能够实现优势互补，能够快速形成学习核心，各展所长，互相帮助，顺利地实现实验教学目的。在团队学习实践过程中，必须时时刻刻强调实验和实践教学的全员参与性和任务性，必须确保整个团队的所有成员都能够参与到实验项目的工作中去。不要有的同学忙忙碌碌，有的同学无事可做。整个团队一定要有目的性，目的就是针对实验项目，设计实验方案，最终完成实验，得到正确结果。必须强调实验的目的性，一定要严格考核，务必使学生在整个实验过程中能够进行科学实践，而达成学习目的。

4 对于未来教育教学的思考

在自组织实验教学模式的建立过程中，要培养大学生转变自身观念，由被动学习转变到主动实践，树立正确的学习观念，立足自身，积极主动，实现自主学习和团队学习的高度统一，实现理论学习和实践实验教学的统一。

[1] 桑新民.个体学习到团队学习，当代学习理论与实践发展的新趋势[J]. 复旦教育论坛，2005，(04)：131-131.

[2] 吴彤.自组织方法论研究[M]. 北京： 清华大学出版社，2001.

[3] 李大勇.自组织理论与大学课堂教学模式[J]. 黑龙江高教研究，2010，(06)：180-182.

[4] 王红.论自组织理论与大学课堂教学模式改革[J].新乡师范高等专科学校学报, 2004，(06)： 112-113.

Applying self-organization learning theory research on the innovation of experiment teaching mode of reforming Internet of things engineering

DENG Ming-hui

(School of Electrical and Information Engineering, Northeast Agricultural University, Harbin 150001, China)

Based on the theory of self-organization learning, this paper studies the reform and innovation of self-organization teaching mode in the Internet of Science and Engineering major in Northeast Agricultural University, so as to realize the students’ team learning, comprehensively improve students’ subjective initiative and creativity, and realize the reform and innovation of experimental teaching mode.

Self-organization learning theory; Internet of things engineering; Experimental teaching model; Innovation

2017-04-20

邓铭辉(1976-)，男，博士，副教授。

G420

B

1674-8646(2017)13-0086-02