面向物联网专业的程序设计类课程教学改革与探究

刘丽，赵彦，徐威，高云，陆蔚，杨竹青

（江苏信息职业技术学院 物联网工程学院，江苏 无锡 214153）

0 引言

程序设计类课程是物联网专业学生培养的基础课程，相对于传统计算机专业教学而言，在教学组织过程中对学生实践应用和创新能力都有较高要求。但是受制于传统教学理念和教学模式影响，当前高校层面在这方面的教学改革还不够深入，学生学习主动性明显不足，无法满足人才培养的现实要求。

1 物联网专业程序设计类课程教学的特征和发展现状

1.1 物联网专业程序设计类课程教学的特征

物联网专业是当前我国部分高校为适应社会层面物联网技术应用层面的人才需求，促进物联网行业健康发展而设置的新型专业。程序设计类课程是物联网专业学生必须掌握的基础性课程，具体包括C语言程序设计、Java程序设计、无线传感网络概论、TCP/IP网络与协议、嵌入式系统等课程内容。综合分析这些课程教学特征，主要呈现在如下方面：一是理论性和实践性相结合的特征，作为多门技术体系综合而来的物联网专业，在人才培养体系中，既要求学生具备坚实的理论基础，又要具备高水平的实践操作能力。二是具有明显的社会需求导向特征，物联网行业是近些年基于社会发展需求而产生的新型行业，并且与多种传统行业具有较为密切的关系，因此在课程教学活动中，必然要考虑基本的社会需求导向。三是具有创新性特征，在教学活动开展中，必须要坚持以学生为主体，推动学生实践创新能力提升。

1.2 物联网专业程序设计类课程教学的发展现状

当前我国高等教育体系中，开设物联网工程专业的本科高校有100多所，其中既有高水平的普通本科院校，也包含高等职业院校，初步形成较为完善的人才培养体系。但是由于物联网专业结构体系较为复杂，对学生综合素质培养有着较高要求，使得程序设计类课程在专业主干课程中的学分占比较低，总课时占比较低。多数高校相关专业课程体系中，程序设计类课程开设主要是以基础的计算机语言程序内容，如c#程序设计为主，缺乏高级语言方面的课程及实践操作课程。程序设计类课程教师队伍也多是由计算机专业抽调而来，缺乏物联网专业方面的具体认知。

2 传统程序设计类课程教学模式存在不足

2.1 理论教学内容与专业培养要求衔接不足

程序设计类课程教学内容的基础部分相对较为稳定，理论结构变化不大，但是针对于专业教学方面的算法理论、循环、判断结构等内容具有明显不同。以物联网专业教学为例，学生需要在掌握基础算法的方法和步骤要求基础上，对物联网运行原理、无线传感器网络、传感器检测、射频技术应用等具有较为深入的了解，能够构建起较为完善的物联网程序设计思维。但是当前实际教学体系组织中，理论教学内容还是以基础性知识为主，还没能与专业培养要求深度契合的理论教学内容体系。

2.2 教学模式应用较为单一

在当前物联网专业程序设计类课程教学体系中，多数教师还是以灌输式教学模式为主，完全依托课本内容体系进行教学组织。此模式不仅造成学生学习知识点较为单一，无法形成有效的串联，同时还对学习兴趣和主动性培养造成较为明显的影响。在部分高校相关课程教学活动中，也尝试利用MOOC平台结合翻转式课堂模式开展教学，但由于网络平台所能够提升的教学内容较为单一，针对性不强，使得学习内容与培养目标之间存在偏差，学生预习和讨论环节与课程教学的重点、难点衔接不足，造成新型教学模式无法充分体现其成效，更无法有效激发学生学习积极性，对课程教学改革产生负面作用[1]。

2.3 学生实践操作培养体系不够完善

程序设计类课程本身具有较强的实践性，需要学生进行完善的实践训练，才能够达到较好的培养效果。但是就当前物联网专业教学实际情况而言，实践训练所占比例明显较低，多数学生除在课堂时段内进行简单的实践操作外，课外时段的实践明显缺失。尤其是在毕业季，学生本应通过多元化的实践训练平台，不断提升自身实践能力，完善实践能力欠缺环节，但是多数学生都是忙于毕业论文和找工作，难以抽出时间进行系统性的实践训练。以此不仅造成学生对实践活动兴趣丧失，还使得学生综合素养无法满足企业新进人才现实需求，对学生正常就业产生明显的负面作用。

2.4 教师综合指导能力有所欠缺

物联网专业在部分高校课程体系中设置已有将近十年历史，已经初步形成较为完善师资教学体系，为教学活动的开展奠定良好的人力资源基础。但是由于物联网技术不断更新发展，使得对应的程序设计类课程教学难度不断提升，对学生创新意识和创新能力培养提出更高要求。教师在开展课程教学活动时，多是以教材内容为基本出发点，对物联网行业发展和程序设计行业发展和相关方面的前沿研究的关注不高，由此不仅使得教学内容重心偏离，还与行业发展人才需求之间产生偏差，更是造成整体教学体系改革滞后，难以提升新型人才培养效果[2-3]。

3 物联网专业程序设计类课程教学改革优化路径

3.1 针对专业导向对教学内容进行优化

教学内容是教学活动开展的重要基础，也是教学改革的基本出发点，针对当前物联网专业人才培养的现实需求，教师首先需要做好教学内容的优化处理。一方面来说，要依托现有教材体系做好基础性的教学内容组织，引导学生做好基础知识学习，从架构层面实现学生知识体系构建。另一方面而言，则要及时关注物联网行业整体发展动态，强化与企业沟通，准确把握新型知识结构方面的需求，采用活页式教材或补充式教材，有针对性地组织教学内容，满足学生多元化学习需求。

3.2 完善多元组合教学模式

教学模式改革是教学改革的核心组成部分，是实现学生自主学习能力提升的关键路径。在教学改革过程中，教师要充分利用程序设计类课程所具有的网络应用优势，利用MOOC平台、翻转式课堂等新型教学模式，要求学生强化课前预习，将课堂教学时间用以小组讨论或操作实践方面[4]。通过多元教学模式的组合应用，还能够有效提升学生学习主动性、积极性，探索与物联网新型技术应用相关的程序设计学习内容，以此逐步提升整体教学实效，培养更多适应行业发展又具备创新能力的新型人才。

3.3 强化学生实践操作能力培养

强化学生操作能力培养是程序设计类课程教学改革的基本要求之一，当前物联网行业的高速发展，应用范围的不断拓展，使得学生必须要在掌握基础理论基础上，具备高水平的实践操作能力。操作能力培养一方面需要在课堂教学环节给予学生更多的实践机会，加强对学生实践作业指导，另一方面则要能够强化校企合作平台建设，引导学生以多元形式参与到企业各个作业环节中的设计作业中来，通过针对性的实践操作，准确分析学生培养体系中存在的问题，并通过对应方面的改进，促进学生实践能力不断提升。

3.4 强化师资力量建设

师资力量水平提升是课程教学改革不断推进和完善的重要保障，对于学校而言，必须要从整体上强化对师资力量的建设。一是要强化创新型教师引进和教学队伍建设，引导教师层面不断更新自身教育思想，推动教学改革逐步深化。二是要切实做好现有教师队伍培养工作，依托完善的培养目标，为教师留出个人提升的时间空间，满足教师自身学习和提升的现实要求[5]。三是要强化企业导师队伍建设，聘请高水平的设计人员定期开展课堂教学、讲座或远程教学，更好地解决学生实践操作中存在的问题，灵活性地开展教学改革[6]。

4 结语

物联网专业程序设计类课程教学改革已经成为当前专业教学体系改革的重要组成部分，对教师而言，必须要强化对教学改革的重视程度和相关理论分析，并结合实际优化整体教学体系，以此才能够真正培养出更多适应行业发展要求的创新型程序设计人才。