物聯網工程專業的項目引導式教學模式研究

□張淑艷 肖萍萍 王 超 田紀亞

作為新興專業之一的物聯網專業是針對于新型信息技術開展的一門具有戰略意義的專業，它所涉及的知識技術體系主要包括三個方面，即感知層、網絡層、應用層。本專業的知識結構經過科學的研究，培養學生的綜合能力和更加開闊的視野。這門交叉學科涵蓋了很多學科的知識，例如計算機、電子、通信等一些專業的知識都在本學科中有所體現，著重培養學生的研發能力，研究的方向有很多，主要包括系統的開發設計、無線網絡、通信中信號的處理與采集等專業方向。專業結構體系著重培養了學生的實際動手能力，增加了學生的創新意識也強化了學生的綜合能力。因為物聯網工程專業的知識覆蓋面廣，給學生帶來很大的學習壓力，如果不能將教學環節處理好，很容易造成學生學習的知識不夠深入，只是停留在知識的表面，不能深入理解，在以后的工作崗位中，不能將所學到的知識進行完美的應用，這就失去了這門學科的實際意義。目前，在實際的物聯網行業中，很多單位會分別選擇計算機、通信、控制等專業的學生，通過他們之間的相互配合，進行物聯網的管控，這對于物聯網專業的學生來說，無疑是一個糟糕的事實，使其處于比較尷尬的境地。

一、項目引導式教學方式的優勢

傳統的教學模式一般都將重心放在了理論教學上，而項目引導式教學兼具了教與學，對培養學生的學習興趣起到了積極的推動作用，特別是像物聯網工程這種學科，能夠調動學生學習興趣，有效避免了發生上述的問題。項目引導式教學對于物聯網專業課堂教學過程中具有以下優點。

(一)讓學生明白所學知識的重要性。當今的中國，本科生會在學業的前兩年學習一些基礎課程，包括專業基礎課和普通的基礎課，課程比較注重理論上的教學，內容也比較枯燥，很多學生提不起興趣專心學習，例如高數和概率論等基礎課，雖然是數學問題，但是理論性太強，沒有與實際相結合，大多數的教學都會忽略這一點，但是高等數學卻是很多專業的基礎課程，對于后續要學習的信號處理、通信原理等課程非常重要，只不過在學習的時候，教師沒有講到，學生也沒有意識到，造成了很多學生的基礎較差。如果是采用項目引導式教學，通過實際項目的開展，在開展過程中的實際問題會引發學生的思考，需要運用哪些知識能夠有效地解決這些問題，學生會帶著這些問題去課堂學習，讓學習的過程更有目標，不僅激發了學習的熱情，而且在學習時能夠更加投入，通過學生的一些提問，教師的教學熱情也會被激發，這樣才能真正的實現課堂上的教學互動，教與學才能夠默契配合。

(二)能夠讓學生掌握學習的方法。在大學學習期間，本科學習只有短短的四年時間，在這有限的時間里學到的多是書本知識，很多知識只能停留在理論階段，與實際用于還存在一定的差距。所以，可以說本科階段更重要的是掌握學習的方法，這會促使學生自發的去探索去學習。而且掌握了這樣的方法后，在日后的工作中，學生就會知道通過什么方法去找到問題的突破點，怎樣去找到有用的學習資料，怎樣去找到解決問題需要的基礎知識，這對于學生的日后發展至關重要。項目引導式教學就能解決這一方面的問題，在項目的開展過程中，學生遇到的問題多種多樣，針對這些問題去學習知識，有助于加強學生運用知識的能力和自主學習的能力。古人言“授人以魚，不如授人以漁”，只有掌握了學習能力，學生才能更好的適應今后的工作，幫助社會不斷的發展進步。

(三)能夠培養學生綜合運用知識的能力。在進行一門學科的學習時，都會有一些習題或者實驗，但是這些習題和實驗通常只涉及到這門學科的內容。要知道物聯網工程學科是一門交叉學科，想要學好這門學科，不同科目的綜合應用才是關鍵。項目引導式教學剛好滿足這個要求，因為在項目的開展過程中，學生遇到的問題大多是綜合性的問題，需要掌握多個學科的知識，并且能夠綜合應用，這才能解決實際問題，這就要求了學生要自主的去進行知識的綜合學習，通過項目讓學生理解了各門學科知識之間的聯系，深刻的理解了物聯網專業的知識框架，并且為今后的工作打下了良好的基礎。

(四)能夠培養學生按部就班漸進式完成工作。目前，由于社會的問題很多年輕人都比較浮躁，做事情急于求成，不知道循序漸進、慢慢積累。在進行項目引導式教學的過程中，每個項目都會消耗學生很長的時間進行研究，因為項目中涉及到的一些問題都是跨學科的，學生需要多個學期多門功課的學習之后才能解決遇到的問題。這樣當學生完成工作的時候，其實已經對工作進行類拆分組合，知道了怎樣制定計劃與執行計劃，通過知識的積累，漸進式的完成一項龐大的工作。在今后的工作中，當學生再次遇到同樣的復雜工程時，就能夠輕松的完成。

(五)能夠培養學生的團隊合作。在當前的教學與學習過程中，學生的學習任務基本都是獨立完成，需要同學間互相協作進行的任務很少，這就導致了學生過于的獨立，在實際的工作崗位中無法做到團隊協作，缺乏團隊意識，不知道如何進行溝通，并與同事配合完成任務。在引導式教學中，會有很多機會讓同學間互動起來，因為每個人擅長的領域不同，每個人擅長的專業方向不同。比如，有的同學邏輯性較強，比較擅長理論性的內容；有的同學動手能力強，擅長制作性的內容。對于項目中的內容，每個同學都無法單獨完成，這時，通過指導教師的串聯，讓大家為了共同的目標相互配合，通過不斷的團隊配合，學生自然會感受到團隊的力量，這樣不斷的訓練就會提升每名學生的團隊意識。

(六)能夠增加學生課后的討論與交流。在現有的教學體系中，學生的課后作業基本都是獨自完成，但是一個人的思維畢竟不能將問題考慮周全，并且對于知識點的理解也有可能深度不夠，這就難免會造成學生過多的浪費時間。而項目引導式教學中，當學生進行項目的時候其實就已經進行了更多的交流、討論，使大家對于同樣知識點的理解進行了互補，擴展了學生的視野，更好的提高了教學的質量和效率。

二、項目引導式教學方式的難度和挑戰

項目引導式教學應該與傳統教學相結合，這樣才能達到最好的效果，尤其適用于一些交叉學科的教學，類似物聯網工程這樣的專業。但是帶來便利的同時，項目引導式實踐教學也帶來了一些新的挑戰。

(一)關于項目的設計。對于進行項目引導式教學的項目如何進行選擇，這是重點問題，其必須要具有一定的實際價值，這樣才能夠激發起學生的興趣，而且項目要與實際中物聯網產業有關聯。項目的復雜程度也有一定要求，涵蓋范圍要廣，最好能包括該專業中學到的所有專業科目和一些重要知識點，學生在解決實際問題的時候就完成了專業知識的學習。在選擇項目時難易程度要適中，過難會導致學生無法完成，達不到教學目的，太過容易對學生的專業學習起到的作用又比較小。對于引導式項目來說，最好能結合物聯網工程專業的知識體系來進行設計，盡可能的覆蓋感知、傳輸和應用三個層面。

(二)能夠指導學生進行項目教學的導師隊伍建設。項目引導式教學需要一個完善的導師團隊，導師的專業知識要強、實際問題的解決能力要更強。而且對于指導學生的導師來說，指導工作很有可能會伴隨學生四年的本科時光，這需要導師投入很大的精力。并且由于學生的人數眾多，盡管會對學生進行分組，組成不同興趣的項目小隊，但是對于導師的人員數量來說，仍然是一個很大的挑戰，這需要學校能夠組建足夠的導師團隊，否則很難面向整個專業展開這種教學模式。

(三)對于資金和教學資源方面的要求。項目引導式教學會在學生本科學習的初期開始實行，學生會比較早的接觸到實際項目，由于經驗的缺乏，難免會走些彎路，雖然會給學生積累很多寶貴的經驗，但是對于實驗室來說就是實驗器材、耗材的大量消耗，這對教學資金而言是比較大的壓力。學生的數目眾多，開展的項目數量必然不少，這對于實驗室空間、實驗設備等也是一大考驗，學校必須要投入更多的教學資源。最后，指導教師由于帶領學生進行項目研究，也會產生很多額外的工作量，在教師的工資補助方面，也會對學校造成很大壓力。所以，想要推進項目引導式教學，對于學校的資金和資源也提出了新的要求。

三、結語

綜上所述，由于物聯網專業的特點，知識結構的特殊性，我們需要對其教學模式進行改進，像這類新興的跨學科專業，在人才培養方面很容易出現問題。文中對項目引導教學模式對物聯網工程專業教學質量的提升做了簡要分析，總結出了項目引導式教學的優點。同時，也提出了項目引導式教學中出現的一些問題，并指出了解決相應問題的方法，以期更好地提高學生自主學習的能力、有效地提升物聯網專業教學質量。