《物联网概论》教学改革的探究

杨强 朱佩 杜芳芳

摘要：针对《物联网概论》课程的特点和授课对象的特点，结合教学现状，在知识体系、教学模式、思政元素融入方面进行教学改革方面的探讨，使学生在学习基础理论与技巧，提高个人能力的同时，也能在思政方面得到提升，树立正确的价值观。

关键词：物联网概论;思政元素;知识体系;教学改革

中图分类号：G619.21      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）04-0156-02

随着网络技术和信息技术的进步，物联网与人们的生活和工作的关系越来越紧密，其在应用的过程中，逐渐形成了拥有自身特色的网络系统，各方面的功能也趋于完善。因为物联网技术的发展顺应当下，且是发展高端技术的必要条件，所以对于专业人才的要求逐渐增高。仅限于掌握传统的管理和规划方面的能力，已经远远不能满足高科技的复合型人才的需求。因此目前，众多学校为了培养出更适合现代的网络技术人才，增设了物联网相关的专业，在推动物联网技术的发展上起到了至关重要的作用[1]。物联网工程专业是一个多学科相结合的专业，其中涉及的一级学科就有多科，由此可以看出物联网技术在信息领域的重要性。《物联网概论》作为介绍该专业的基础课程同样具有跨学科的特性。

《物联网概论》作为物联网工程本科专业的第一门专业基础课，掌握该门课程就显得尤为重要，通过本课程的学习，旨在引导学生掌握物联网基础知识，了解物联网的发展现状、当前应用的情况与发展的前景，会运用物联网知识解释当前应用的相关理论，为后续物联网技术的研习夯实基础，提供更好的理论支持[2]。

1 物联网概论

1.1 物联网定义

物联网是实现人、机、物可以随时随地的相互联通的智能系统。通过特定设备进行信息的接收、汇总和整理的操作，从而完成信息交换。同时利用网络系统的功能，达到传送和处理信息的目的，但是在网络传输的过程中，存在信息泄露等风险，因此，需要制定网络协议，保障信息的传输效率，降低泄露风险。

1.2 物联网组成

分析物联网的结构组成，得出其由三个层次组成，分别为：底层为数据感知层，该层主要功能是通过感应设备进行数据的整理以及收集，当下随着社会的逐步发展和创新，数据量以及数据类型也在逐步增加;中间层为数据传输层，其功能是整理和处理收集的数据，并在数据处理完成后，传递此数据;上层是内容应用层，在此处会应用一些复杂的技术，将收到的数据利用技术进行一定程度的处理，从而对分析后的数据进行整合，将有价值的结果应用在相应的行业中，对技术的发展起到了重要作用。

2 《物聯网概论》教学现状分析

物联网技术被视为重要的第三信息技术。该技术被提出后，在二十一世纪初期，正式确定了物联网的概念，并逐渐被应用。之后物联网技术结合计算机和智能化等技术，应用于各行各业，其作用越来越重要。

由于物联网产业的快速发展，相关知识持续地创新与更换。因此，对物联网的教学也有了更高的要求，最重要的是任课老师如何在规定的时间内教授物联网技术、提高实践能力[3]。通过对经验的总结，以及对相关兄弟院校该课程教学的调研，《物联网概论》课程教学现状如下：

2.1 缺乏知识梳理

在学校实际教学过程中，《物联网概论》课程所涉及的专业知识点较多，导致信息量较大和繁杂，而讲课的时间是有限的，需要在规定的时间内讲完，对于教师而言，大大增加了教师课程的讲课难度，也对教师的专业素质提出了更高的要求。学生在学习《物联网概论》课程时，往往都是难以入门的，因为学生群体初次面对庞大而繁杂的知识体系时，无法轻易做到从简单到复杂地掌握知识点，只能做到加深印象的过程，更难以做到运用所学知识全面精准地把握物联网的真正内涵和精髓，也很难在专业素质上有进一步的提高。

2.2 教学模式单一

以往的教学方式已经固化，人们把大部分的精力都放在了教材上，僵硬与乏味成了主要旋律，贯穿始终，其内容难以及时融合新兴的技术发展趋势及实际中的应用，不能最大限度地激发学生的学习兴趣，无法帮助学生建立所学的理论与实际的应用之间的联系，导致学生所学只是理论，无实际应用，难以全面建构理解的知识，使知识形成清晰的脉络[4]。

2.3 思政元素少，融入效果差

长期以来，学生大多是通过在课堂上的学习树立正确的价值观，这些都离不开班主任、辅导员的辅助，然而课程内容却没有与时代同步，大多数专业课程在教学过程中主要关心专业理论、专业技能方面的教学研究，没有与各个专业特点相结合，与专业人才培养要求匹配度低，导致学生学习积极性不高，较少关注在思政教育方面对学生的启发与引导。目前，《物联网概论》课程的任课教师在教授专业知识时，加入思政内容的方式比较僵硬，显得突兀，专业教育与思政教育分离，生硬而不变通，使学生无法更深层次的理解，达不到润物细无声的效果[5]。

课程思政元素挖掘的程度是直接影响课程思政建设效果的重要因素，当前《物联网概论》课程中对思政元素的挖掘还不够充分，部分授课教师思政意识淡薄，在思想观念上存在误区，狭义地认为价值观念的引领和思想道德培养不属于专业课程的职责，缺乏思政育人的主动性。一方面，任课老师对本门课程中所涉及的思政元素掌握得不够全面，对运用及讲授这些思政元素的方法技巧了解不够透彻，存在片面性;如任课教师在讲授物联网支撑技术的知识点时，思政元素挖掘不充分，只知道一味地强调物联网支撑技术的重要性，引导学生追求先进的科学技术，而忽略了科技是把双刃剑，存在好的一面也有坏的一面，且学生在生活或者未来工作中运用科技技术时，应该遵守相应的法律法规和伦理道德，掌握好尺度，不得违法乱纪等。另一方面，教材是教学的主要凭借和依据，物联网工程作为一个新兴专业，专业技术及行业准则都在飞速发展，而教材中的内容相对陈旧、滞后，没有融入新兴的物联网技术和现代信息，已经与现下的时代严重脱节，如当前移动通信的技术已经发展到5G通信技术，而任课的教材中只讲到了移动通信4G技术，在教师授课的时候，使用这些陈旧版本的教材，不利于教师充分挖掘适应时代发展的思政资源，也无法有太多的扩展探讨。

3 《物联网概论》教学改革探究

基于“物联网概论”课程的性质及其在专业培养方案中的地位，针对课程现行的教学目标、教学内容等存在的问题，笔者提出了相应的改革方案。通过对教学内容梳理，将新兴的前沿物联网技术融入教材里面，删除陈旧的或者已经淘汰的物联网技术和信息，使教材与时代发展同步;其次，改革教学方式，将以往的教学方式与现在的多媒体技術相结合，多次开展探讨活动或者举办比赛等，提升学生的学习氛围和主动性;最后，融入课程思政，从而提高《物联网概论》课程教学效果，为未来打下坚实的基础，增强自主能力的同时，提高学生的思政素质，使其更加符合当今需要，为培养高品质人才打下基础。

3.1 构建“五维一体”的知识体系

通过对《物联网概论》课程的教学内容进行梳理，该课程的知识结构可分为五大模块，分别为物联网概论基础概念、感知层技术基础、网络层技术基础、支持物联网的技术基础以及物联网常见应用的知识结构。借鉴物联网层次结构的扁平化处理方式，可以把该课程归纳为“基础概念→感知技术基础→传输技术基础→支持技术基础→常见应用”相互结合、相互促进的“五维一体”知识体系。通过“五维一体”的知识体系可以更容易地发现教学过程中的问题，方便授课教师在教授过程中，随时调整授课内容，及时发现并及时解决问题，达到教师与学生互补，使教师更高效地完成知识传授，提高学生的能力。

3.2 基于互联网资源与环境开展混合式教学

随着社会发展，不断有相关技术兴起，以往的方式方法已经无法跟上社会发展的步伐，并且对学生的学习兴趣无法做到最大限度地激发，更无法帮助学生将《物联网概论》知识点理论和实际应用建立联系，导致学生难以理解知识，知识点不连贯，没有清晰的知识结构。任课老师也不能做到面面俱到，满足部分学生的需求后，无法满足另一部分学生，两者无法同时兼得，而且学生的自主性不强，多数不会主动规划学习。通过网络与共享资源相结合的方式进行教学，提高了资源的利用率，使网络最大限度地得到利用，其次增强学生自身的能动性，在主观意识上得到提升。在模块化知识体系的基础上，构建课堂教学与网络教学相结合的混合式教学模式，学生可以通过提前知道的基础知识点，在课前提前查阅相关信息进行学习，两种方式的相互结合可以提高课堂教学内涵和水平，学生可以及时解决学习中遇到的问题，同时，满足各个层次的学习需要，充分提高学生的自主学习性，从而提高学习效果。

3.3 加强课程思政建设

国家多部门曾经提出深化思想政治理论的建议，旨在立德树人，并要求全国高校落实此思想，实施专业课方面与思政课方面的共同发展，培养更符合国情的优秀人才。加入价值理念的思政课程形成了新的教育方式，同时，对任教老师的要求也相应提高，其中任课老师的自身综合素质和育人能力，对教育效果起着至关重要的作用。任课老师在授课过程中将思政教育与授课知识融为一体，学生在学习物联网课程的同时，也提高了自身素养和树立了正确的价值观。

深度挖掘物联网概论中有关时政的内容，将其加入基础知识的讲解中，在授课的时候，教会学生为人准则，是非观念和应该担负的责任。该课的受众群体多为新生，均是迈入大学不久的学生，在学习上的积极性非常高，更容易接受新鲜事物，其观念也未完全形成，可塑性更高，因此，融入思政的教学是教学育人重中之重的组成。

为全面贯彻落实“立德树人”的根本任务，对该课程的知识点进行整理，深度挖掘每个知识点所隐藏的思想政治素材，并在授课过程中融入该内容，如在讲授感知定位技术时，通过讲解我国北斗定位系统的先进性，增强学生的爱国主义情怀。

4 结束语

《物联网概论》作为物联网工程专业的专业基础必修课，采用以往的教育的方式方法，已经难以完成适应时代的教学目标。本文分析了当前该课程在教学过程中存在的问题和不足之处，提出了基于该课程的“五维一体”的知识体系，改革教学方法和手段，并在授课过程中将思政教育与物联网概论的专业 知识融为一体，使学生掌握专业知识的同时，在思政方面得到提升，起到潜移默化的效果。

参考文献：

[1] 赵广磊，米洁，马锴.新工科视角下融入工程能力培养的项目启发式课程教学——以物联网教学为例[J].高教学刊，2018（19）：96-99.

[2] 王恩亮.物联网工程专业导论课程的教学探索与研究[J].上饶师范学院学报，2020，40（6）：36-39.

[3] 胡志洁，沈瑞冰.物联网工程导论教学改革探索与研究[J].物联网技术，2020，10（9）：109-110.

[4] 施明登，韩清华.基于思政理念的《物联网工程导论》课程教学改革研究[J].教育现代化，2020，7（49）：49-51，63.

[5] 熊艺文.从课程思政的角度谈“物联网工程导论”课程的教学设计[J].科教文汇（下旬刊），2020（12）：133-134.

收稿日期：2021-06-05

基金项目：黄河交通学院2021 年度校级一流课程《物联网概论》（项目编号：HHJTXY-2021ylkc10）; 黄河交通学院2020 年度校级课程思政教育教学改革研究项目“《物联网概论》课程思政建设的探究”（项目编号：HHJTXY-2020szyb29）;“课程思政”教育教学改革路径与对策研究——以《计算机应用基础》为例（项目编号：HHJTXY-2020szzd09）; 《物联网工程导论》课程模块化教学的研究与实践（项目编号：HHJTXY-2021jgxm05）

作者简介：杨强（1987—），男，河南武陟人，硕士研究生，主要研究方向：嵌入式与人工智能。