物联网工程专业的项目引导式教学模式研究

□张淑艳 肖萍萍 王 超 田纪亚

作为新兴专业之一的物联网专业是针对于新型信息技术开展的一门具有战略意义的专业，它所涉及的知识技术体系主要包括三个方面，即感知层、网络层、应用层。本专业的知识结构经过科学的研究，培养学生的综合能力和更加开阔的视野。这门交叉学科涵盖了很多学科的知识，例如计算机、电子、通信等一些专业的知识都在本学科中有所体现，着重培养学生的研发能力，研究的方向有很多，主要包括系统的开发设计、无线网络、通信中信号的处理与采集等专业方向。专业结构体系着重培养了学生的实际动手能力，增加了学生的创新意识也强化了学生的综合能力。因为物联网工程专业的知识覆盖面广，给学生带来很大的学习压力，如果不能将教学环节处理好，很容易造成学生学习的知识不够深入，只是停留在知识的表面，不能深入理解，在以后的工作岗位中，不能将所学到的知识进行完美的应用，这就失去了这门学科的实际意义。目前，在实际的物联网行业中，很多单位会分别选择计算机、通信、控制等专业的学生，通过他们之间的相互配合，进行物联网的管控，这对于物联网专业的学生来说，无疑是一个糟糕的事实，使其处于比较尴尬的境地。

一、项目引导式教学方式的优势

传统的教学模式一般都将重心放在了理论教学上，而项目引导式教学兼具了教与学，对培养学生的学习兴趣起到了积极的推动作用，特别是像物联网工程这种学科，能够调动学生学习兴趣，有效避免了发生上述的问题。项目引导式教学对于物联网专业课堂教学过程中具有以下优点。

(一)让学生明白所学知识的重要性。当今的中国，本科生会在学业的前两年学习一些基础课程，包括专业基础课和普通的基础课，课程比较注重理论上的教学，内容也比较枯燥，很多学生提不起兴趣专心学习，例如高数和概率论等基础课，虽然是数学问题，但是理论性太强，没有与实际相结合，大多数的教学都会忽略这一点，但是高等数学却是很多专业的基础课程，对于后续要学习的信号处理、通信原理等课程非常重要，只不过在学习的时候，教师没有讲到，学生也没有意识到，造成了很多学生的基础较差。如果是采用项目引导式教学，通过实际项目的开展，在开展过程中的实际问题会引发学生的思考，需要运用哪些知识能够有效地解决这些问题，学生会带着这些问题去课堂学习，让学习的过程更有目标，不仅激发了学习的热情，而且在学习时能够更加投入，通过学生的一些提问，教师的教学热情也会被激发，这样才能真正的实现课堂上的教学互动，教与学才能够默契配合。

(二)能够让学生掌握学习的方法。在大学学习期间，本科学习只有短短的四年时间，在这有限的时间里学到的多是书本知识，很多知识只能停留在理论阶段，与实际用于还存在一定的差距。所以，可以说本科阶段更重要的是掌握学习的方法，这会促使学生自发的去探索去学习。而且掌握了这样的方法后，在日后的工作中，学生就会知道通过什么方法去找到问题的突破点，怎样去找到有用的学习资料，怎样去找到解决问题需要的基础知识，这对于学生的日后发展至关重要。项目引导式教学就能解决这一方面的问题，在项目的开展过程中，学生遇到的问题多种多样，针对这些问题去学习知识，有助于加强学生运用知识的能力和自主学习的能力。古人言“授人以鱼，不如授人以渔”，只有掌握了学习能力，学生才能更好的适应今后的工作，帮助社会不断的发展进步。

(三)能够培养学生综合运用知识的能力。在进行一门学科的学习时，都会有一些习题或者实验，但是这些习题和实验通常只涉及到这门学科的内容。要知道物联网工程学科是一门交叉学科，想要学好这门学科，不同科目的综合应用才是关键。项目引导式教学刚好满足这个要求，因为在项目的开展过程中，学生遇到的问题大多是综合性的问题，需要掌握多个学科的知识，并且能够综合应用，这才能解决实际问题，这就要求了学生要自主的去进行知识的综合学习，通过项目让学生理解了各门学科知识之间的联系，深刻的理解了物联网专业的知识框架，并且为今后的工作打下了良好的基础。

(四)能够培养学生按部就班渐进式完成工作。目前，由于社会的问题很多年轻人都比较浮躁，做事情急于求成，不知道循序渐进、慢慢积累。在进行项目引导式教学的过程中，每个项目都会消耗学生很长的时间进行研究，因为项目中涉及到的一些问题都是跨学科的，学生需要多个学期多门功课的学习之后才能解决遇到的问题。这样当学生完成工作的时候，其实已经对工作进行类拆分组合，知道了怎样制定计划与执行计划，通过知识的积累，渐进式的完成一项庞大的工作。在今后的工作中，当学生再次遇到同样的复杂工程时，就能够轻松的完成。

(五)能够培养学生的团队合作。在当前的教学与学习过程中，学生的学习任务基本都是独立完成，需要同学间互相协作进行的任务很少，这就导致了学生过于的独立，在实际的工作岗位中无法做到团队协作，缺乏团队意识，不知道如何进行沟通，并与同事配合完成任务。在引导式教学中，会有很多机会让同学间互动起来，因为每个人擅长的领域不同，每个人擅长的专业方向不同。比如，有的同学逻辑性较强，比较擅长理论性的内容；有的同学动手能力强，擅长制作性的内容。对于项目中的内容，每个同学都无法单独完成，这时，通过指导教师的串联，让大家为了共同的目标相互配合，通过不断的团队配合，学生自然会感受到团队的力量，这样不断的训练就会提升每名学生的团队意识。

(六)能够增加学生课后的讨论与交流。在现有的教学体系中，学生的课后作业基本都是独自完成，但是一个人的思维毕竟不能将问题考虑周全，并且对于知识点的理解也有可能深度不够，这就难免会造成学生过多的浪费时间。而项目引导式教学中，当学生进行项目的时候其实就已经进行了更多的交流、讨论，使大家对于同样知识点的理解进行了互补，扩展了学生的视野，更好的提高了教学的质量和效率。

二、项目引导式教学方式的难度和挑战

项目引导式教学应该与传统教学相结合，这样才能达到最好的效果，尤其适用于一些交叉学科的教学，类似物联网工程这样的专业。但是带来便利的同时，项目引导式实践教学也带来了一些新的挑战。

(一)关于项目的设计。对于进行项目引导式教学的项目如何进行选择，这是重点问题，其必须要具有一定的实际价值，这样才能够激发起学生的兴趣，而且项目要与实际中物联网产业有关联。项目的复杂程度也有一定要求，涵盖范围要广，最好能包括该专业中学到的所有专业科目和一些重要知识点，学生在解决实际问题的时候就完成了专业知识的学习。在选择项目时难易程度要适中，过难会导致学生无法完成，达不到教学目的，太过容易对学生的专业学习起到的作用又比较小。对于引导式项目来说，最好能结合物联网工程专业的知识体系来进行设计，尽可能的覆盖感知、传输和应用三个层面。

(二)能够指导学生进行项目教学的导师队伍建设。项目引导式教学需要一个完善的导师团队，导师的专业知识要强、实际问题的解决能力要更强。而且对于指导学生的导师来说，指导工作很有可能会伴随学生四年的本科时光，这需要导师投入很大的精力。并且由于学生的人数众多，尽管会对学生进行分组，组成不同兴趣的项目小队，但是对于导师的人员数量来说，仍然是一个很大的挑战，这需要学校能够组建足够的导师团队，否则很难面向整个专业展开这种教学模式。

(三)对于资金和教学资源方面的要求。项目引导式教学会在学生本科学习的初期开始实行，学生会比较早的接触到实际项目，由于经验的缺乏，难免会走些弯路，虽然会给学生积累很多宝贵的经验，但是对于实验室来说就是实验器材、耗材的大量消耗，这对教学资金而言是比较大的压力。学生的数目众多，开展的项目数量必然不少，这对于实验室空间、实验设备等也是一大考验，学校必须要投入更多的教学资源。最后，指导教师由于带领学生进行项目研究，也会产生很多额外的工作量，在教师的工资补助方面，也会对学校造成很大压力。所以，想要推进项目引导式教学，对于学校的资金和资源也提出了新的要求。

三、结语

综上所述，由于物联网专业的特点，知识结构的特殊性，我们需要对其教学模式进行改进，像这类新兴的跨学科专业，在人才培养方面很容易出现问题。文中对项目引导教学模式对物联网工程专业教学质量的提升做了简要分析，总结出了项目引导式教学的优点。同时，也提出了项目引导式教学中出现的一些问题，并指出了解决相应问题的方法，以期更好地提高学生自主学习的能力、有效地提升物联网专业教学质量。