物聯網環境下混合式教學研究

史紅玉 李飛飛 吳曉

關鍵詞：物聯網環境；混合教學模式；網絡綜合布線

1 背景

繼計算機、互聯網之后，物聯網被稱為世界信息產業的第三次浪潮。它通過信息傳感設備和互聯網結合，實現人、機、物在任何時間、任何地點的信息交換和通信。物聯網的興起給我們生活，如智能交通、智能建筑、公共安全、智能城市等帶來了巨大變化。各國也開始對物聯網進行戰略部署，美國通過“圓桌會議”提出了“智慧地球”計劃，日本總務省提出了“ICT維新愿景2.0”計劃，歐盟提交了“物聯網歐洲計劃”。在我國，物聯網不僅被寫入《政府工作報告》，還被列入了2050年國家產業路線圖。

綜合布線系統涉及建筑物群、居住、辦公、商務及衛生健康等多個領域。以智能建筑為例，綜合布線系統可以把該建筑內的各類設施、電子產品和設備連接起來，構成一個整體，從而實現物聯網在建筑工程管理上與互聯網的結合[1]。

網絡綜合布線技術課程的主要教學目標是培養學生對綜合布線系統具有比較全面的分析、設計、施工、管理和測試驗收能力[2]。該課程理論知識較多，實踐系統由于設備匱乏無法滿足師生教學需求，理論與實踐脫節使部分綜合布線教學項目無法實踐。專科學生基礎知識薄弱，最終達不到應有的教學效果和教學目標。

線上線下混合教學模式將傳統的教師講授模式轉變為學生自主學習模式。網絡綜合布線技術課程通過該模式可有效將傳統教學模式中理論知識和實訓內容結合，提升教學質量，激發學習興趣，幫助培養學生自主學習能力、職業能力和職業素養，同時也有助于提升教師的信息教學水平和研究水平[3]。

2 網絡綜合布線技術課程教學改革必要性

網絡綜合布線技術課程與實際綜合布線工程項目連接緊密，也是未來從事建筑智能化工程技術員、資料員、安全員、施工員等必備的課程。該課程與多個學科交叉綜合，理論性和實踐性都比較強。理論知識方面，學生缺乏足夠興趣，學習積極性不高。實踐方面，由于實訓環境和實訓設備受限，無法開展所學的一些實訓操作，理論與實踐無法緊密結合。因此與實踐緊密聯系的綜合布線項目中需求分析、方案設計、施工、測試、驗收等步驟學生很難掌握[4]。

傳統的網絡綜合布線技術課程教學存在以下問題：第一，課程資源有限，僅包括教材、PPT課件，無法滿足學生課下自我提升的要求；第二，教學方法單一，傳統以教師為主的集中式教學方法，學生只是被動地接受知識，缺乏主動思考的能力，難以滿足應用型人才的培養要求[5]；第三，教師經驗不足，網線綜合布線課程教學項目比較多，需要教師具有豐富的實踐經驗，才能夠指導學生學習，但是實際中很多教師缺乏實踐經驗，無法培養符合社會需求的應用型人才；第四，課程創新度不夠，隨著物聯網技術的發展，該課程的學習不應只拘泥于課本知識，而應緊跟時代發展，時刻關注不斷更新的企業或行業規范。

綜上所述，無論是從綜合布線工程課程的教學設計來說，還是從該課程的教學方式來看，實施線上線下混合教學模式都是非常必要的。

3 線上線下混合式教學模式的設計和實施

3.1 項目化教學法

項目教學法是通過一個完整的項目來進行實踐教學的一種方法。根據實際綜合布線施工場景來設計學習情境，將職業崗位技能需求融入課堂教學，通過學生模擬施工人員、項目經理、監理人員等，了解整個綜合布線系統施工過程。網絡綜合布線技術課程采用“項目驅動”和“自主學習”的方式。學生作為主體，在項目任務完成過程中發現問題、主動分析、積極解決。各小組成員互幫互助、各盡所能，各團隊之間取長補短、良性競爭。在合作中，學生不僅更加懂得團隊協作的重要性，而且積累了大量實戰工作經驗，為提升自我未來的就業競爭力打下了良好基礎。

項目選題前需要學生提前明白綜合布線課程的意義以及涉及該課程的一些標準和學習方法，因此，教師可以通過一些案例視頻或者優秀學生的課程設計等方法來激發學生的學習興趣，使學生主動積極參與到相關項目中來。根據表1，在綜合布線教學過程中，通過初識綜合布線、圖書館綜合布線設計與施工、教學樓綜合布線設計與施工、校園綜合布線設計與施工、綜合布線工程測試與驗收這五個項目，將課本內所有知識點打散加以重新組合，每個項目包含不同的任務點，由淺入深，循序漸進。河南工學院建筑智能化專業共兩個班級，每班40人，男生偏多，實操動手能力強。根據班級特點在課程中以4-5個人為一小組，將學生分成多個小組，每個小組學生分配具體的項目。

具體項目流程教學設計如圖1所示，包括項目選題、項目確立、項目實施、項目總結4部分。首先項目選題要有現實意義，能夠將相應知識點關聯起來，并且每個項目的確立都需要配置對應的學習資源，形成教學方案；然后項目實施環節，引導學生仔細分析項目任務，選擇合適的組織形式，高效完成項目內容；最后項目總結，通過展示各組的項目成果，小組之間互相交流學習經驗，對完成過程中的一些問題可以進行集中反饋。本文以圖書館綜合布線系統設計為例，對學生進行分組，每組分配不同的任務，例如工作區子系統的劃分，信息點的類型和數量、工作區子系統材料清單等。各組學生在老師的指導下，自主完成相應的任務。

項目的實踐演練中，教師會分配學生擔任不同的角色，如企業管理者、企業員工等。通過角色的轉變，引導學生站在不同的角度思考問題、解決問題，同時在實踐演練中鍛煉學生的動手能力。項目實施過程中，學生隨著一個個小任務的成功，體會到學習的樂趣，同時整個項目的圓滿結束，也增強了學生的自信心，使學生在實踐過程中，掌握課程的相關知識點。

3.2 線上線下混合式教學

近年來，各種教學輔助軟件開始出現，被不斷運用到網上授課中。對學生而言，與傳統的線下授課相比，線上教學是一種全新的教學模式。課程直播、翻轉課堂、微課等線上教學方式帶給學生從未有過的新鮮感和吸引力。

針對網絡綜合布線技術課程傳統授課方式的不足，線上教學的應用讓綜合布線課程教學方式迎來了一次新的轉變。線上線下混合式教學設計如圖2所示。該教學模式主要分為課前、課中、課后和反饋四個階段，首先，課前通過教師布置的學習任務，學生預習討論學習內容，主要完成教學平臺上相關視頻的學習；隨后教師課中對章節重難點知識進行講解，學生帶著問題聽講解，積極主動思考，記住知識關鍵點；接著，教師課后將與課程相關的微視頻上傳共享，學生通過教學平臺進行深入學習，解決課中遺留問題；最后，學生將無法解決的問題上傳平臺，教師根據問題難易進行收集，選擇線上或者線下集中答疑。

混合式教學可實現效果及相應實施方法包括：

1）講解內容生動，學生積極性高。在實踐教學中采用多媒體教學，授課過程中將文字、圖片、動畫、視頻等方式靈活運用到教學活動中，課本內容不再枯燥，課堂氛圍活躍，教學內容重、難點清晰，學生印象深刻。同時零碎知識點被分類統計為圖表形式，圖文并茂的講解能極大調動學生的注意力和積極性，也有效提高了教學效率。

2）復雜內容變抽象，實驗項目易實現。普通的教學方法無法講清楚課本上一些抽象難懂的實驗知識，使用圖片或者視頻演示可以讓難以直觀理解的實驗步驟變得具體形象，例如RJ-45水晶頭的連接、線纜端接技術等，還可以將一些綜合布線工程的真實案例展現給學生，使學生對綜合布線課程體系能夠有更加全面的認識，實現校園和職場的無縫對接。

3）行業專家在線教學，學生線上深度學習。教師利用網絡技術，找一些優秀企業人員或者實踐經驗豐富的教師，提前將一些較難理解的知識點錄制成微課，上傳教學共享平臺，例如光纖熔接和冷接技術等實驗。學生可以通過線上多位優秀老師的講解加深理解，在課后能夠多次學習，隨時學習，自主把握學習節奏。

4）學生線上提問，教師實時答疑。學生在網上通過仿真平臺完成線下無法完成的實訓，教師通過網絡實時觀看各組的實訓進度，在網上一對一給予不同指導。同時引導學生對項目進行拓展，聯系實際生活，對以后工作中遇到的類似問題能夠運用所學知識合理解決。實訓完成后根據學生的學習情況，對知識的掌握情況，教師實時調整教學節奏，改進教學方法。

通過線上教學共享平臺，在課后對學生關于線上線下混合式教學課程的滿意度進行了調查，調查結果選擇“非常滿意”“滿意”“一般”“不滿意”的占比分別為90.00%、8.75%、1.25%、0.00%。另外，對學生從平臺獲取知識內容進行了調查，調查結果選擇“實用性知識”“行業經驗”“專業案例”“無”的占比分別為22.50%、43.75%、33.75%、0.00%。因此在課堂采用現代化技術和多媒體設備可以有效提升教學效率，改善教學質量。

4 結論和建議

線上線下混合式教學模式將傳統課堂的教學方式與現代多媒體的技術手段相結合，有效管理教學資源，通過合理高效的教學方法引導學生主動思考，改變教與學的方式，深入激發學生學習自主性和創造性。與此同時，新型教學模式也存在一些問題。教師層面上，在一些網絡教學平臺建課比較煩瑣，而且這些平臺也缺乏個性化功能，不能針對不同學生的學習程度分配不同難度的學習資源，而是需要教師手動分配，這些問題無疑給教師增加了工作量。學生層面上，線上學習一般占用學生的課下時間。隨著混合課程增多，增加了學生學習壓力，導致學生線上學習積極性下降，只是單純掛機完成任務。同時區別于面對面學習，線上學習可能缺乏實時互動，學生因此對線上學習情緒不高，難以堅持自主學習。因此，線上線下混合教學模式還需要進一步探索和學習。