“物聯網技術概論”課程教改的幾點探索

摘要：“物聯網技術概論”是一門介紹物聯網基本理論、基礎技術及其實際應用的課程，它與自動控制、信息技術、微電子和計算機等學科有著密切聯系。首先闡述了物聯網技術的重要性，其次分析了課程教學現狀及普遍存在的問題，最后有針對性地提出了一些教改設想和方案，旨在解答學生學習新課過程中的諸多疑惑，引導學生加深對物聯網的認識，培養學生對物聯網技術的學習興趣。

關鍵詞：物聯網；教學改革；教學實踐；考核

作者簡介：聞繼偉（1981-），男，江蘇無錫人，江南大學物聯網工程學院，講師。（江蘇 無錫 214122）

基金項目：本文系江南大學青年科研基金資助項目“基于T-S模型的非線性系統滾動時域控制與濾波研究”（項目編號：JUSRP11233）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）34-0080-02

物聯網自誕生以來，就引起了人們的極大關注，它將新一代的信息技術充分運用于各行各業之中，通過網絡化、信息化的手段將人類生存的物理世界和網絡信息空間有效互聯，形成“物聯”。物聯網不是某一門學科發展到一定階段自然衍生出的一門新的分支學科，有相對完整、獨立的體系，而是新興的、聚合性的應用技術，涵蓋了諸多學科的知識，具有形式多樣、技術復雜、牽涉面廣的特點，且本身還在不斷發展和完善中。

“物聯網技術概論”作為一門新的基礎課程，雖開設不久，在教學過程中已存在不少問題，導致很多學生一方面心有諸多疑惑，另一方面又對這門課程不夠重視。如何合理開展教學改革，提高“物聯網技術概論”課程教學的質量，使其符合大一新生的培養要求，切實能使學生有所收獲，已成為該課程教改亟待解決的問題。為此，本文首先分析了“物聯網技術概論”課程的特點，然后分別從內容、方法、實踐和考核等幾個方面分析了課程教學中存在的問題，并提出了相應的解決方案。

一、“物聯網技術概論”課程的特點

物聯網是一次技術革命，代表未來計算機和通信技術的走向，其發展依賴于諸多工程領域的技術創新，[1]遍及日常家居、智能交通、節能環保、科學研究、公共衛生、工業監控、健康護理等多個領域，因此更強調工程應用。該課程內容豐富、涉及面廣，涵蓋了自動控制、信息技術、微電子和計算機等學科，因此有必要在學生進入具體學科知識的學習之前，讓其對物聯網有宏觀上的了解，建立對物聯網的基本認識，為后續課程的學習打好基礎。

目前，我國政府也高度重視物聯網的研究與發展，2009年，溫家寶總理在視察無錫時強調選擇新興戰略性產業的重要性，提出了“感知中國”的戰略構想，表示要大力發展物聯網技術。[2]因此，物聯網專業的學生掌握物聯網基本原理及其應用對其今后就業或進一步從事相關領域的科學研究具有十分重要的意義。

二、“物聯網技術概論”課程教學中存在的問題

1.教材內容涉及面較廣，授課學時相對較少

本課程以江南大學彭力教授編寫的《物聯網技術概論》作為教材，全書共10章，涉及物聯網概述、RFID技術、無線通信系統、無線單片機技術、傳感器技術、無線傳感器網絡技術、短距離無線通信技術、遠程通信技術、智能信息處理技術、物聯網技術的應用等方方面面。[3]

鑒于這門課程本身的特點，如果沒有相當的工程經驗，授課時勢必以描述性的內容居多，容易使學生產生厭倦情緒。且由于課程僅有16個課時，很多內容只能如蜻蜓點水般一帶而過，這樣就會導致部分內容講解不透徹，教師飛快的講，學生卻反映聽不太懂，一知半解，始終只有一些朦朧模糊的概念，收不到良好的教學效果。

2.教學與實踐脫離，學生缺乏感性認識

盡管在編排教材時編者安排了關于物聯網應用的章節，教師在制作PPT時也加入了眾多圖文并茂的內容，然而在講解基本原理時又回歸到了傳統的教學模式，把重點放在講授原理上，且限于課時，往往有所疏漏，至于實踐環節則幾乎忽略不計。雖然學生通過死記硬背可以掌握一些知識，但也只是為了應付考試，這并不是我們設置這門入門課程的初衷。

3.考核形式單一

在目前的教學模式下，學生的學習效果通常是由考試來衡量，考核的角度主要是知識，而忽略了能力和品質。盡管教師主觀上并不希望出現這樣的局面，但閉卷形式本身的局限性成了決定性的因素；同時，以往考核只注重標準化，而忽略了學生對問題有不同的理解、看法。這種傳統平面式的教學考核制度，使被衡量對象的真實成績得不到確認，從而使學生產生了對考核的失望與迷惘。

目前，本課程的考核形式仍為筆試，考核成績滿分為100分，60分為及格。其中平時作業成績占考核成績的40%，期末考試成績占考核成績的60%。這種考核方式簡單、易于操作，也能在一定程度上檢驗學生掌握書本知識的情況，但同時也比較片面、死板，導致學生輕視實踐、不能理論聯系實際和解決實際問題。

三、關于“物聯網技術概論”課程教革的幾點設想

上文分析了“物聯網技術概論”課程的教學現狀和存在的問題，筆者結合自身在教學實踐中的實際情況，總結教育教學方法，就本課程的教學內容、教學手段、課余實踐和考核方式提出了一些改進的設想。

1.合理編排教學內容，源于課本但要高于課本

物聯網內涵豐富，但經過深入分析，仍可將其劃分為四大部分：[4]一是傳感網絡，即以二維碼、射頻標簽、傳感器、智能終端等為載體標簽事物；二是傳輸網絡，即通過互聯網、無線傳感網、移動通信網絡等傳輸數據；三是處理網絡，即通過網格云計算等計算網絡工具實現數據處理；四是應用網絡，即通過手機、PC機等終端設備實現各種應用。這四大部分相對獨立又相互聯系，每一部分本身又蘊含著豐富的內容，在相對較短的學時內不可能實現融會貫通，這里涉及到廣博與精深對立統一的問題。考慮到這門課程屬于入門課程，不妨以理解基本概念、基本原理為主，對于一些專業性較強的知識不用太過苛求，可留予后續課程。這就猶如挖井一般，只有口子開得大，才能挖得深。本課程教學的目的在于讓學生全面了解物聯網專業所涉及的概念、原理、技術、應用等整體知識概貌，以便于日后選擇一個專業方向展開更為深入、細致的學習。

為了使授課不致于因寬泛而流于膚淺，在講解各部分內容時都應盡量結合實際問題。首先給出其產生背景，使學生知其然更知其所以然，以此激發學生的聽課熱情與積極性。以介紹RFID技術為例，RFID遠距離射頻識別技術在崗亭士兵槍支防搶盜系統中已經得到了成功的應用。士兵的槍支上安裝有一個有源電子標簽，該標簽不斷地主動向外界發出信號，當信號被安裝在崗亭上方的讀卡器讀到之后，就進行信息處理，通過轉換器傳到后臺監控中心，后臺監控中心有一系列的軟件控制體系，再配合報警系統，可實現實時的報警。

此外，還可以在課堂上安排一些與物聯網有關的趣味小故事，以增強學生的學習興趣。如美國麻省理工學院的科學家開發了一款新纖維材料，可制成有聽覺的衣物。利用這種材料做成的衣服能夠監測外界的聲音，還能自行發出聲音，而且這種衣服還可以實時記錄演講，或是用于監測使用者的身體狀況。

2.改進教學手段，活躍課堂氣氛

改進教學方法，提高教學效率，要根據教材內容、教學要求、教學手段和教育對象等因素而定。在教學手段上，可借助于多媒體教室和教學課件。值得注意的是，切忌照搬教科書內容，教師的講課應來源于課本但是要高于課本，教師每年講課的內容都應緊跟學科前沿的發展變化，因此，教師首先應當是個學者，能夠享受挑戰和創新的樂趣，而且能與學生進行有說服力的交流。其次如果條件許可，可以結合多媒體、傳感器實物來教學，淡化理論推導，注重應用實例。[5]

此外，為了在課堂上能更好地啟發學生思考，在利用現代多媒體手段的同時，要注意調整講課節奏，不能一味地翻PPT，滔滔不絕，海闊天空，要注意學生聽課的表情，通過課堂提問等方式，即時了解學生情況。采用板書也可以適當緩和講課節奏，實現傳統與現代教學方法的優勢互補，以收到最好的教學效果。

3.適當安排課外實踐活動

物聯網專業剛形成不久，課程中實訓項目并不多，學院購買的傳感器實驗平臺以傳感器實驗箱為主。為了彌補課時不足帶來的缺憾，可以鼓勵學有余力的學生獲取自己動手操作的機會，通過接觸實物，獲得各種直觀感受，提高學習的興趣，有利于更深刻地理解所掌握的知識和技能，同時也培養了學生熱愛勞動、吃苦耐勞的精神。

要適當轉變教學策略，課堂教學的模式化往往無法避免，很多教師，尤其是剛走上講壇不久的新教師，往往機械地重復教科書中的知識，將復雜的腦力勞動變成了簡單的體力勞動；而課外實踐活動完全不同于課堂教學，它與工程實際相結合，教師與學生親密接觸，在活動中會遇到很多意想不到的問題，有時教師也不盡了解，這時，教師切忌不懂裝懂，“弟子不必不如師，師不必賢于弟子”，教師也是學習者，應和學生共同學習、研究，做到教學相長。

4.改變考核方式，培養創新意識

本課程是概論課程，考核方式可以不拘泥于傳統的筆試，隨著教學內容、教學方法的變化而變化，讓學生將所掌握的知識與個人技能水平充分發揮出來。不要片面追求卷面分數的高低，而應注重對學生能力的考查。可以采用以卷面考核為重點，學生自評、小組互評、教師評價相結合的多元化評價體系。筆試是為了促進學生更好地鞏固所學知識，克服概念混淆，增強邏輯思維能力，同時也可以了解教學中的薄弱環節，以便今后改進和完善；學生自評、小組互評、教師評價則是為了體現民主與公平原則，引導學生重視理論聯系實際，對培養學生的應用能力有著重要作用。

四、結語

高等學校教學改革的目的是為社會培養“高層次、高素質、多樣化、創造性的人才。“物聯網技術概論”是一門新的課程，目前課程的教學還處在摸索、創新階段。課程教師要善于結合自己的專業進行創新，致力于提高學生的思維能力，去探索獲得良好教學成果的途徑和方法，為物聯網專業學生打好堅實的基礎，使他們更有信心應對將來的各種挑戰。

參考文獻：

[1]王志良，石志國.物聯網工程導論[M].西安：西安電子科技大學出版社，2011.

[2]劉云浩.物聯網導論[M].北京：科學出版社，2011.

[3]彭力.物聯網技術概論[M].北京：北京航空航天大學出版社，2011.

[4]徐小龍，魯蔚鋒，楊庚.物聯網專業人才培養策略研究[J].南京郵電大學學報，2012，14（1）：119-124.

[5]瞿惠琴.高職物聯網專業傳感器技術課程教學改革初探[J].科技視界，2012，5（14）：123，128.

（責任編輯：孫晴）