基于翻转课堂的应用型本科院校“物联网通信技术”教学研究

张 莉

（信阳农林学院 信息工程学院，河南 信阳 464000）

近年来，物联网技术蓬勃发展，技术应用越来越广泛，智慧城市、互联工业、车联网、智能物流、智能家居等。物联网旨在达成设备间相互联通，实现局域网范围内的物品智能化识别和管理，其中通信技术是物联网系统中的核心和关键技术。目前，随着“互联网+”浪潮的兴起，互联网和物联网都得到了极大的发展，生活水平的提高也使得人们对智能家居、智能生活有着迫切的需求，物联网人才紧缺的问题已经显现，许多高校也相继开设物联网工程专业。

“物联网通信技术”是物联网工程专业必修课，主要讲授“物联网通信技术”的基础知识，物联网无线通信技术和电信领域的主要通信技术，主要包括ZigBee通信技术、蓝牙通信技术、RFID技术、WiFi通信技术和移动通信技术等[1]，对物联网通信的基本概念、体系结构、感知层和网络层相关的通信技术进行系统的认识，并掌握物联网通信的分析与设计能力。在短时间内，将多项技术讲授给零基础的学生具有一定的困难，尤其是对应用型本科院校的学生来说，自身基础更加薄弱，繁多的通信技术介绍更会使其产生抵触心理，直接丧失对该课程甚至该专业的学习兴趣。

1 教学现状分析

“物联网通信技术”课程教学主要采取的手段是PPT课堂理论教学和实验箱验证性实验教学，不需要太多的板书，讲课节奏快，信息量大，学生不易吸收消化并缺乏独立思考过程。跟不上节奏的学生，渐渐失去了学习的兴趣，课堂上昏昏欲睡甚至玩起了手机。综合分析当前的通信技术课程教学模式，主要存在以下几个方面的问题[2-3]。

1.1 教学内容枯燥，缺乏实际联系

“物联网通信技术”是一门相对来说实用性较强的课程，随着物联网及信息技术的快速发展，技术更新换代越来越快。书本上的事例已经不能满足时代的步伐，这就需要教师在备课中寻找契合理论的贴近生活的事例，将最新的科技知识传授给学生，在完成教学任务的同时提升学生的学习兴趣，并能够学以致用。在选用教材上，不能仅限于一本教材，要充分比较多本参考书籍，挑选最适合学生理解的定义、解释和应用，此外信息技术发展极为迅速，教学内容还要补充课本以外的知识，用一个个鲜活的实际例子将课本中的理论串联起来。

1.2 学习兴趣低落，缺少学习监督

“物联网通信技术”一般开设在第4个学期之后，学生已经褪去了刚进入大学时的学习热情。应用型本科院校学生由于基础薄弱，对于课程的理论部分掌握不透，加之缺少预习、复习这两个环节的有效监督，很难在短短的45 min之内完成高效的学习，更让他们对这门课程产生了畏惧心理。

翻转课堂是一种不同于以往传统课堂以教师讲授为中心的新兴教学模式，旨在通过合理分配自己的时间进行课前学习，带着问题去听课，调动学生学习的积极主动性[4]。通信技术是对多种技术进行介绍，内容范围十分广泛，理论性又比较强，学习起来具有一定的难度，尤为适合采用翻转课堂这种教学模式。基于以上的分析，有必要对“物联网通信技术”课程进行翻转课堂的教学改革。

2 构建基于翻转课堂的改革

结合目前国内外翻转课堂优秀的教学案例，以及应用型本科院校的特点，“物联网通信技术”翻转课堂的教学改革总体可以分为课前预习、课堂活动和课后复习3个部分。首先，教师在课前录制教学视频并布置思考问题，然后，在课堂上分组讨论课前布置的问题和自己发现的新问题并向教师提问；最后，在课后完成教师布置的作业并总结学习收获形成报告。下面以“无线局域网”这一节课为例进行说明。

2.1 课前预习

课前预习不仅能提高听课效果，而且能培养学生的自学能力。而提前布置几个问题又能让学生的预习有的放矢，通过预习发现新的问题，大部分问题可以通过查找资料自己解决，一小部分解决不了的问题可以留待课堂上与老师和同学们讨论和回答，同时在课堂上发言还能提高学生的语言表达能力和概括问题的能力。在“无线局域网”这一节课中，可以提出WiFi与WLAN是否相同，无线局域网组网设备选择，什么情况下使用无线AP、无线路由器等问题。

2.2 课堂活动

在翻转课堂中，课堂活动是尤为重要的一环，学生的课前预习效果、学生的自主思考能力和课堂的教学效果均体现在这一阶段，该阶段要改变传统课堂活动以教师讲授为中心的教学方式，将学生进行分组，让学生以小组为单位进行讨论，将课堂活动整体分为以下3个阶段。

2.2.1 分组讨论教师布置的课前预习问题

学生利用上课前对问题的探索与了解，经过查阅相关资料，在课堂上与小组同学探讨，加强对知识点的理解与掌握。例如“WiFi与WLAN是否相同”这一问题，在提出问题时，同学们异口同声的回复“是”，但是在课下经过自己查阅资料，小组讨论时，大家一致认为“不是”，并且自己给出了理解和解释，并将自己之前的认知也总结出了原因，同时扩展了新的知识—如何通过“WiFi与WLAN”来辨别手机是否是行货。分组讨论，学生学习主动性提高，学习氛围轻松，知识掌握透彻。

2.2.2 教师与学生讨论问题

在分组讨论中，学生发生分歧的问题，及时向老师汇报，教师进行记录，能及时发现学生对知识理解的误区，同时在分组讨论后，对分歧问题进行详细讲解，有助于化解学生的知识误区，对新的知识掌握更加透彻。在“无线AP与无线路由器应该如何应用”中，大部分同学认为无线AP不常用，常用的是无线路由器，所有的无线网络中的无线信号是由无线路由进行接入的，例如家庭里使用的就是无线路由器。有的则认为无线AP功能强大。教师通过实际的组网例子如酒店无线网络和家庭无线网络进行讲解，分别从覆盖范围、组件功能上分析无线AP和无线路由器的功能，从而解决学生的分歧。问题分歧的出现，让学生带着疑问去学习，提高学生探索问题的兴趣性；问题分歧的解决，让学生对自己的知识误区有了正确的理解，掌握更加深刻。

2.2.3 教师总结课程重难点

总结课程重难点是课堂活动的点睛之笔，能够将思考问题和知识点串联起来，形成知识体系。就“无线局域网”这一节，在最后要对无线局域网的基本知识，组网设备的功能分析，应该如何选择正确设备进行组网等重点知识进行有条理的归纳总结，让学生整理思路，清晰记忆知识点，并在以后的生活中学以致用，从而达到从学知识到用知识的转变。

2.3 课后复习

教师应根据课堂活动进行的效果，布置相关的课后作业，并要求学生完成总结本节课程的知识点形成报告。同时布置下一次课的课前预习问题。通过课后复习反馈可以进一步加固学生的知识，还可以进一步优化翻转课堂中的教学设计，为下一次课堂教学提供宝贵的经验。

3 结语

通过分析“物联网通信技术”课程存在的教学问题，进行翻转课堂设计，可以实现教学方式优化、学习兴趣提升，课堂效果改善的目的，基本达到了预期的教学目的，为物联网工程专业学生今后从事相关实际工作打下基础，也为物联网工程专业其他课程的教学改革提供有益的指导。