“互联网+”背景下《物联网应用综合实训》课程改革与研究

崔红梅 林稳章 鲁军 况君

摘要：《物联网综合实训》课程的实施在“互联网+”背景的影响下有了更高的要求，本文旨在探索合理的授课方法、灵活的实验手段和不断创新的思想教育相统一的课程改革，为更好地实施物联网专业相关课程提供有效思路。

关键词：物联网 互联网+ 综合实训

1 引言

互联网+战略格局下的物联网产业逐步进入高速发展阶段，已成为全球新一轮科技革命与产业变革的重要驱动力， 与其他高新技术融合发展是物联网技术的重要特性。物联网工程专业人才市场需求量大，物联网产业链长，其应用几乎覆盖了各行各业，作为国家倡导的新兴战略产业，物联网概念下的企业数量近年来日益增长，人才供给量完全无法满足巨大的社会。

本文课程改革研究旨在提高物联网综合实训课程的教学内容质量和互联网+时代的课程效率，通过理论教学与实践教学改革，提出能够有效提升学生知识水平结构、锻炼学生实践操作能力、增强学生创新创业理念的方法，培养出物联网专业的优秀工程师。

2 《物联网综合实训》课程改革背景

物联网工程专业是建立在计算机科学、通信工程、自动控制、软件工程等多个交叉学科的基础上的一门新兴学科，这对物联网从业人员提出了很高的知识体系要求。物联网专业人才不仅需要丰富的理论知识更需具备一定的实践经验，在互联网+背景下，如何建立适合高职学生的综合实训体系需求迫切。

互联网+时代给物联网综合实训课程教学改革提供了机遇和挑战，教学内容不断更新、教学手段方法多样和课程体系日益完善对教师的教学能力也提出了更高的要求。对于高等院校和职业学校，计算机基础课程如何与物联网专业课程衔接，如何采用最新的实训设备和教学手段提高教学质量，如何利用互联网为物联网综合实训教学改革提供丰富的教学资源等问题都亟需解决。

传统的工程应用类实训课程的开展一般遵照理论讲解、实训演示、学生练习、水平考核等几个步骤。在这种传统教学模式下，学生被动获取知识、过分关注评估分值，对培养学生的创新思维、学以致用、举一反三的能力效果欠佳。且完全遵照课表的传统教学课堂时间有限，综合实训课涉及的多学科内容互通且紧密联系，学生很容易因为基础知识掌握不扎实，无法充分理解实验步骤而导致实训失败。

3 《物联网综合实训》课程教学难点

1.内容广，概念多

以《物联网综合实训》中智能家居实验教学大纲为例，通过智能家居应用系统的学习，学生需要理解系统功能、系统的搭建方法，掌握信息感知、数据传输、数据处理、应用开发四个模块的知识。在前期学习过程中，各个知识体系间关联性弱，基础课程设置不具连贯性。在课程内容覆盖面广、内容多、软硬件相关知识储备量大的特点下，该实验的教學难度增加。

2.专业范围广，实践性强

物联网综合实训课程实践性强，学生只有在电路基础、传感器、数据库原理、Java编程等多门基础专业课中储备知识、学以致用，才能真正最终实现将知识融会贯通。掌握本课程含有60学时的实验环节，对于大部分学生而言，实验次数的积累，是保证学生熟练掌握知识运用的必要条件。因此，增加学生实训次数是教学环节的客观需求。

3.技术更新快，标准完善度低

随着5G、LoRa以及NB-IoT等信息技术的快速发展和应用，物联网已进入了深化连接阶段，但是发展中的物联网新技术从行业中走进校园、深入课堂的过程漫长，导致物联网专业的知识体系侧重于互联网标准，实训中感应设备、网关设备等技术远远落后于行业标准。

4 教学改革方法与策略

1.线上线下混合课堂模式

“互联网+”背景下，线上学习和移动学习走进了高等教育的视野，灵活的授课方式和多元的知识获取渠道解决了知识内容覆盖广，概念多的难题。技术支持下的多元化学习途径让学习更加高效，线上线下混合课堂模式则为这种有效授课提供了思路。

以“智能环境部署”中的“LoRa网关配置”章节为例，学生先在线上通过视频、问答、PPT等自行学习LoRa网关的概念、应用和配置流程，然后在虚拟仿真教学软件上熟悉设备和操作，网络提交课程疑点、难点。线下课堂上，教师对项目内容进行引导性的讲解，对学生线上预习环节出现的疑难点进行特别分析，再组织学生进行配置练习。在实训操作中，教师观察和记录学生对本节知识的掌握程度和应用能力，辅助学生提升能力素质。课后学生在提交实验报告的同时再次进行仿真练习，教师提交对学生学习情况的评价。通过混合教学模式的完美结合，最大程度上兼顾不同层次和不同需求的学生，教学效率和效果会出现大的提高，学生自主学习和实践能力也能提升。

2.虚拟仿真教学

现代化教学软件能够激发学生的学习兴趣，在物联网产业的推动下，优质教学设备和软件的配套使用也增加了课程实施的灵活性。虚拟仿真教学软件可以解决以下问题：课程内容抽象，理解困难;设备造价高，易于损坏;项目使用场景多样，强电操作不当的安全隐患。《物联网综合实训》项目实践性强，学生只有通过综合基础专业知识的理解和运用才能充分掌握知识要点。以环境数据采集为例（如图1），学生可以结合无线传感网知识，通过虚拟仿真平台进行数据采集验证。同时，通过系统集成模型搭建，在仿真软件中反复练习，既能在课前做好设备选择、线路连接准备，又能在实际操作中，加深对知识点的理解。

3.深化创新创业思想

对于高职学生的学习而言，实验应用于生活可以加深学生对该门课程知识的理解，以创新创业作为突破点，设计配合于教材的创新环节，提高学生的自主学习动力。例如，通过智能安防项目的学习，让学生讨论和制作简易家用安防系统，从设计到制作，从完善到产品，从使用到推广，全面地体验产品进入市场的完整过程，激发学生的创业能力、提高学生的团队合作能力和沟通表达能力。创新创业的深化过程也能训练学生客观辩证地用专业方法和思维去发现问题、分析问题、解决问题，推动成果转化和产学研用的重要课程环节。学生在综合应用实训课程指导下，积极参加互联网+创业大赛，以创新引领创业、以创业带动学习，让学习更好地服务就业。

5 总结

本文以“互联网+”为突破口的物联网综合实训课程的教学改革，研究了线上预习巩固和线下精讲剖析结合的授课方法、设备实操和虚拟仿真相结合的实验方法，理实一体化项目式教学和创新创业思想统一代入的课程实施方法，对物联网综合实训课程的教学进行了全面改革。互联网+时代的背景下，物联网是当前高等院校专业建设的热点之一，课程改革将有助于高等教育和职业教育的与时俱进，培养具备物联网行业需求的优秀工程师。

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