基于翻轉課堂的應用型本科院校“物聯網通信技術”教學研究

張 莉

（信陽農林學院 信息工程學院，河南 信陽 464000）

近年來，物聯網技術蓬勃發展，技術應用越來越廣泛，智慧城市、互聯工業、車聯網、智能物流、智能家居等。物聯網旨在達成設備間相互聯通，實現局域網范圍內的物品智能化識別和管理，其中通信技術是物聯網系統中的核心和關鍵技術。目前，隨著“互聯網+”浪潮的興起，互聯網和物聯網都得到了極大的發展，生活水平的提高也使得人們對智能家居、智能生活有著迫切的需求，物聯網人才緊缺的問題已經顯現，許多高校也相繼開設物聯網工程專業。

“物聯網通信技術”是物聯網工程專業必修課，主要講授“物聯網通信技術”的基礎知識，物聯網無線通信技術和電信領域的主要通信技術，主要包括ZigBee通信技術、藍牙通信技術、RFID技術、WiFi通信技術和移動通信技術等[1]，對物聯網通信的基本概念、體系結構、感知層和網絡層相關的通信技術進行系統的認識，并掌握物聯網通信的分析與設計能力。在短時間內，將多項技術講授給零基礎的學生具有一定的困難，尤其是對應用型本科院校的學生來說，自身基礎更加薄弱，繁多的通信技術介紹更會使其產生抵觸心理，直接喪失對該課程甚至該專業的學習興趣。

1 教學現狀分析

“物聯網通信技術”課程教學主要采取的手段是PPT課堂理論教學和實驗箱驗證性實驗教學，不需要太多的板書，講課節奏快，信息量大，學生不易吸收消化并缺乏獨立思考過程。跟不上節奏的學生，漸漸失去了學習的興趣，課堂上昏昏欲睡甚至玩起了手機。綜合分析當前的通信技術課程教學模式，主要存在以下幾個方面的問題[2-3]。

1.1 教學內容枯燥，缺乏實際聯系

“物聯網通信技術”是一門相對來說實用性較強的課程，隨著物聯網及信息技術的快速發展，技術更新換代越來越快。書本上的事例已經不能滿足時代的步伐，這就需要教師在備課中尋找契合理論的貼近生活的事例，將最新的科技知識傳授給學生，在完成教學任務的同時提升學生的學習興趣，并能夠學以致用。在選用教材上，不能僅限于一本教材，要充分比較多本參考書籍，挑選最適合學生理解的定義、解釋和應用，此外信息技術發展極為迅速，教學內容還要補充課本以外的知識，用一個個鮮活的實際例子將課本中的理論串聯起來。

1.2 學習興趣低落，缺少學習監督

“物聯網通信技術”一般開設在第4個學期之后，學生已經褪去了剛進入大學時的學習熱情。應用型本科院校學生由于基礎薄弱，對于課程的理論部分掌握不透，加之缺少預習、復習這兩個環節的有效監督，很難在短短的45 min之內完成高效的學習，更讓他們對這門課程產生了畏懼心理。

翻轉課堂是一種不同于以往傳統課堂以教師講授為中心的新興教學模式，旨在通過合理分配自己的時間進行課前學習，帶著問題去聽課，調動學生學習的積極主動性[4]。通信技術是對多種技術進行介紹，內容范圍十分廣泛，理論性又比較強，學習起來具有一定的難度，尤為適合采用翻轉課堂這種教學模式。基于以上的分析，有必要對“物聯網通信技術”課程進行翻轉課堂的教學改革。

2 構建基于翻轉課堂的改革

結合目前國內外翻轉課堂優秀的教學案例，以及應用型本科院校的特點，“物聯網通信技術”翻轉課堂的教學改革總體可以分為課前預習、課堂活動和課后復習3個部分。首先，教師在課前錄制教學視頻并布置思考問題，然后，在課堂上分組討論課前布置的問題和自己發現的新問題并向教師提問；最后，在課后完成教師布置的作業并總結學習收獲形成報告。下面以“無線局域網”這一節課為例進行說明。

2.1 課前預習

課前預習不僅能提高聽課效果，而且能培養學生的自學能力。而提前布置幾個問題又能讓學生的預習有的放矢，通過預習發現新的問題，大部分問題可以通過查找資料自己解決，一小部分解決不了的問題可以留待課堂上與老師和同學們討論和回答，同時在課堂上發言還能提高學生的語言表達能力和概括問題的能力。在“無線局域網”這一節課中，可以提出WiFi與WLAN是否相同，無線局域網組網設備選擇，什么情況下使用無線AP、無線路由器等問題。

2.2 課堂活動

在翻轉課堂中，課堂活動是尤為重要的一環，學生的課前預習效果、學生的自主思考能力和課堂的教學效果均體現在這一階段，該階段要改變傳統課堂活動以教師講授為中心的教學方式，將學生進行分組，讓學生以小組為單位進行討論，將課堂活動整體分為以下3個階段。

2.2.1 分組討論教師布置的課前預習問題

學生利用上課前對問題的探索與了解，經過查閱相關資料，在課堂上與小組同學探討，加強對知識點的理解與掌握。例如“WiFi與WLAN是否相同”這一問題，在提出問題時，同學們異口同聲的回復“是”，但是在課下經過自己查閱資料，小組討論時，大家一致認為“不是”，并且自己給出了理解和解釋，并將自己之前的認知也總結出了原因，同時擴展了新的知識—如何通過“WiFi與WLAN”來辨別手機是否是行貨。分組討論，學生學習主動性提高，學習氛圍輕松，知識掌握透徹。

2.2.2 教師與學生討論問題

在分組討論中，學生發生分歧的問題，及時向老師匯報，教師進行記錄，能及時發現學生對知識理解的誤區，同時在分組討論后，對分歧問題進行詳細講解，有助于化解學生的知識誤區，對新的知識掌握更加透徹。在“無線AP與無線路由器應該如何應用”中，大部分同學認為無線AP不常用，常用的是無線路由器，所有的無線網絡中的無線信號是由無線路由進行接入的，例如家庭里使用的就是無線路由器。有的則認為無線AP功能強大。教師通過實際的組網例子如酒店無線網絡和家庭無線網絡進行講解，分別從覆蓋范圍、組件功能上分析無線AP和無線路由器的功能，從而解決學生的分歧。問題分歧的出現，讓學生帶著疑問去學習，提高學生探索問題的興趣性；問題分歧的解決，讓學生對自己的知識誤區有了正確的理解，掌握更加深刻。

2.2.3 教師總結課程重難點

總結課程重難點是課堂活動的點睛之筆，能夠將思考問題和知識點串聯起來，形成知識體系。就“無線局域網”這一節，在最后要對無線局域網的基本知識，組網設備的功能分析，應該如何選擇正確設備進行組網等重點知識進行有條理的歸納總結，讓學生整理思路，清晰記憶知識點，并在以后的生活中學以致用，從而達到從學知識到用知識的轉變。

2.3 課后復習

教師應根據課堂活動進行的效果，布置相關的課后作業，并要求學生完成總結本節課程的知識點形成報告。同時布置下一次課的課前預習問題。通過課后復習反饋可以進一步加固學生的知識，還可以進一步優化翻轉課堂中的教學設計，為下一次課堂教學提供寶貴的經驗。

3 結語

通過分析“物聯網通信技術”課程存在的教學問題，進行翻轉課堂設計，可以實現教學方式優化、學習興趣提升，課堂效果改善的目的，基本達到了預期的教學目的，為物聯網工程專業學生今后從事相關實際工作打下基礎，也為物聯網工程專業其他課程的教學改革提供有益的指導。