后疫情時代《物聯網應用編程基礎》課程線上線下融通式教學模式研究

摘要：針對后疫情時代《物聯網應用編程基礎》課程線上線下教學分段進行的特點，在對教學模式發展現狀和課程特點進行分入分析的基礎上，構建線上線下融通式教學模式，通過課程思政建設、崗賽課證融合、翻轉課堂等手段保障課程教學質量。

關鍵詞：課程思政建設；崗賽課證；翻轉課堂

中圖分類號：G642" " " " "文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）33-0145-03

1 引言

2020年初，一場突如其來的新冠疫情席卷全球，為了控制疫情傳播，教育部下發了推遲開學的通知，要求利用網絡平臺開展教學，在全國掀起了一場在線教學的高潮。在各大在線教學平臺的大力支持下，廣大教師通過超星、騰訊課堂等在線教學平臺以直播課、微課、慕課等多種形式開展教學，全力保證教學質量不受影響。抗疫催生了中國教育史上一次大規模的針對線上教育的研究與實踐，極大地推動了線上教育的發展，也引發了對線上線下教學模式的思考[1]。

在較長的一段時間內，疫情防護將呈現常態化趨勢。高職院校線下教學雖已全面恢復，但仍存在不少需要線上教學的情境，如每學期開學學生返校后的兩周自我隔離、由于小范圍疫情導致的學校延遲開學等。后疫情時代，在防疫常態化趨勢下，高職院校課程教學呈現出線上教學與線下教學分段進行的特點：課程前段學生居家或返校后自我隔離，課程教學采用線上教學的形式；課程后段學生自我隔離結束，課程教學采用線下教學的形式。針對后疫情時代課程分段教學的特點，需要構建線上線下有效融通的新型課程教學模式，既能保證課程前段線上教學的質量，又能使課程后段恢復線下教學后能夠與前段有效銜接，從而保證課程的整體教學效果[2]。

2 教學模式發展現狀

線下教學作為傳統的教學模式，以課堂為中心，是教師灌輸知識、學生接受知識的單向過程。學生作為學習知識的主體，在教學過程中經常處于被動接受知識的地位，學習積極性與課程參與度不高，自主學習能力也得不到培養。教師作為課堂的主體，與學生交互較少，難以根據學生對知識的掌握程度開展個性化教學，課程的教學效果不夠理想。

伴隨著計算機技術的發展和網絡的普及，線上教學作為一種新興的教學模式開始走入大眾視野。早在2001年，美國麻省理工學院就開始進行在線開放課程建設，哈佛大學、牛津大學等一大批國外名校先后開放了多門在線開放課程，供全球學習者免費學習。2011年，教育部頒布文件對在線開放課程的開設目的、運行機制等問題進行了說明，國內高校積極響應，建設了一大批優質在線教學資源，線上教學得到了蓬勃發展。在線上教學中，學生作為主體，學習積極性高，學習針對性強，可以根據自身情況調整學習進度。此外，線上教學不受時間、空間限制，資源豐富，教學手段多樣，如微課、慕課，以及在疫情期間廣泛使用的直播課等。

3 課程背景與特點

物聯網的概念最早由麻省理工學院的Auto-ID Labs在1999年研究射頻識別（RFID）時提出，即把所有的物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來，實現智能化識別和管理[3]。2005年11月17日，國際電信聯盟（ITU） 在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上發布了題為《ITU Internet reports 2005-the Internet of things》的報告，正式提出了物聯網的概念[4]。物聯網是指將傳感器、條碼、RFID等各類信息傳感設備通過各種接入網和互聯網連接在一起形成的人與人、人與物、物與物交互的巨大智能網絡。

物聯網自提出以來，產業發展迅速，急需大量專業人才，因此國內外各高校普遍開辦了物聯網相關專業，并開設了各類物聯網專業課程。物聯網包括感知層、傳輸層、應用層，每層涉及大量支撐技術，就程序開發而言，涉及多種程序開發技術，如感知層的條碼開發技術、傳輸層的Zigbee開發技術、應用層的Android開發技術等。《物聯網應用編程基礎》是物聯網專業的一門程序開發類課程，是物聯網專業的第一門程序開發類課程，因此在編程語言的選擇上，難度不宜過高，教學目標是使學生掌握程序開發的基礎知識和學習方法，為后續學習各種物聯網應用開發技術奠定基礎。基于上述考慮，選擇Python編程語言作為《物聯網應用編程基礎》的課程教學內容。

Python語言由Guido van Rossum于1989年底開始研制，一種免費、開源、跨平臺的高級動態編程語言，與C、Java等傳統主流編程語言相比，Python語法簡潔清晰，代碼可讀性強，編程模式與人類思維方式相符，包括大量功能強大的類庫，學習和使用難度極低，且Python語言在人工智能領域應用廣泛，隨著近年來人工智能的飛速發展，Python語言已經成為最受歡迎的程序設計語言之一。

由于Python語言自身簡潔易學的特點，《物聯網應用編程基礎》課程并不需要前置課程，在第一學期即可安排教學。在課程教學上，《物聯網應用編程基礎》側重于理論知識和實踐操作相結合，要求學生在掌握理論知識的同時，能熟練使用PyCharm等主流Python開發工具設計開發一些基本的程序，并能根據API幫助文檔較為熟練地使用各種Python類庫。

4 線上線下融通式教學模式

后疫情時代，課程教學呈現線上線下分段進行的特點，對《物聯網應用編程基礎》這類強調實踐操作的程序開發類課程在課程教學上帶來了一定的困難。基于后疫情時代課程教學線上線下分段進行的特點，結合《物聯網應用編程基礎》課程的教學要求，深入挖掘課程中的思政元素，在深入分析物聯網行業崗位需求、高職院校技能大賽賽項規程和“1+X證書制度”的基礎上，以崗定課、課賽互補、課證融通，構建契合后疫情時代課程線上線下分段教學特點的以課程思政為引領，崗賽課證一體化的線上線下融通式教學模式，滿足高質量課程教學的要求。《物聯網應用編程基礎》課程線上線下融通式教學模式如圖1所示：

4.1 課程思政建設

課程思政建設是高校課程建設的重要組成部分，以“三全育人”為基本指引，以立德樹人為根本教育目標，是高校人才培養將育人與育才相統一的有效途徑。課程思政建設通過將價值理念、精神追求等思想政治教育元素融入課程中，潛移默化地對學生的思想意識、舉止行為產生影響，培養學生良好的思想道德品質。

結合物聯網行業的人才職業能力要求和《物聯網應用編程基礎》課程的特點，深入挖掘課程思政元素，設計課程思政案例，注重思政元素與課程的融通[5]。例如，在介紹Python的發展歷史和主流開發工具時，針對目前主流Python集成開發環境多為國外開發，切入思政元素，融合“科技自立自強”，通過觀看5G定位技術、羲和計劃等視頻，鼓勵同學自立自強，努力學習物聯網專業技能，為加快建設科技強國貢獻自己的力量。

4.2 崗賽課證四位一體

目前，高職院校物聯網專業課程教學中存在的最大問題是課程教學與行業需求結合不夠緊密。物聯網作為新興熱門行業，發展迅速，人才需求極大。但是，受諸多因素影響，人才培養和行業需求在知識結構、技能水平等方面匹配度不高。通過崗賽課證融合，構建崗賽課證四位一體的課程教學模式：以崗定課，根據行業崗位確定課程內容；課賽互補，課程教學為專業技能競賽提供知識儲備和技能支持，專業技能競賽又能對課程教學效果進行檢驗；課證融通，通過“1+X”證書制度，提升學生的職業技能和職業素養。

通過對校企合作單位和周邊行業知名企業的走訪調研，深入了解企業崗位需求，通過校企合作教材、校企替換課程、訂單班等形式使課程教學內容和企業崗位需求相匹配；以江蘇省高等職業院校技能大賽為引領，將課程教學與技能大賽備賽有機結合，提高學生課程學習積極性的同時，也為技能大賽儲備大量優秀人才；同時，建立健全“1+X”證書制度，通過新建專業實訓室，引入“1+X”物聯網智能家居系統集成和應用職業技能等級證書，進一步提升學生的就業競爭力。

4.3 翻轉課堂

翻轉課堂的理念起源于美國科羅拉多州落基山的林地公園高中，該校的兩位化學教師為了幫助缺席的學生補課，將教學資源發布到網上，讓學生在家觀看教學視頻，回到學校后在課堂上完成作業并對學生學習中遇到的問題進行講解，這種教學模式受到了學生的廣泛歡迎。

翻轉課堂教學模式是基于現代教育理念的一種全新授課模式，相對于傳統教學模式，翻轉課堂教學模式更為新穎，能避免學生產生消極厭學情緒，能帶給學生更好的學習體驗。翻轉課堂以學生為主體，教師為主導，對課堂內外的時間分配作了重新調整，強調學生課前的自主學習和師生課堂交流，非常適合后疫情時代線上線下分段進行的課程教學方式。

在線上教學期間，學生通過發布到網上的教學資源以自學的形式按教學進度學習課程知識，教師通過簽到、設置任務點等功能可以及時了解學生的學習情況，恢復線下教學后，教師在課堂上對學生線上教學期間的學期情況以作業、考試等形式進行檢查， 并對存在的問題進行講解。

4.4 在線開放課程建設

在翻轉課堂教學模式中，學生通過發布到網上的教學資源完成課程自學，為了使翻轉課堂教學模式有更好的教學效果，在超星泛雅平臺建設《物聯網應用編程基礎》在線開放課程，課程門戶如圖2所示。超星泛雅，又稱學習通，具有包括課程學習、簽到、作業批改、在線考試等諸多功能，支持網頁、客戶端、移動端多種方式訪問，能夠為在線教學提供便利。

《物聯網應用編程基礎》在線開放課程建設主要包括以下幾個方面：

1）課程資源建設

《物聯網應用編程基礎》作為一門程序開發類課程，除了課件之外，還有大量的示例程序和演示視頻，需要對上述課程資源分類上傳。同時，為了保證演示視頻的觀看效果，在演示視頻中添加任務點，并進行防拖拽防、防窗口切換設置。

2）班級管理

超星泛雅平臺提供了班級管理功能，新建班級后，通過與學校教務系統互聯、模板導入或者手動導入等方式可將學生信息導入班級，然后即可以班級為單位使用通知、簽到、投票、主題討論等諸多功能，同時還可以從超星泛雅平臺發起騰訊會議，進行直播課教學。

3）作業和考試管理

建立班級后，即可通過班級發布作業和考試。在作業庫和試卷庫添加題目后，就可以從題庫中自動組題。在題目批改上，超星泛雅平臺支持系統自動批改和人工批改，同時也提供了成績分析等實用功能。

完成在線開放課程建設后，即可通過管理頁面對課程的教學情況進行管理，及時了解班級同學的學習情況。

5 總結

針對后疫情時代高校課程教學線上線下分段進行的特點，在對教學模式發展現狀和課程背景與特點進行深入分析的基礎上，對《物聯網應用編程基礎》課程的教學模式進行了深入研究，融入課程思政建設、崗賽課證四位一體和翻轉課堂等方法，構建《物聯網應用編程基礎》課程線上線下融通式教學模式，保障后疫情時代課程教學質量。

參考文獻：

[1] 李珍琦，王召陽.線上線下相融合的混合式教學模式探究——基于“智慧學伴”平臺的課堂教學結構變革[J].中國教育信息化，2021（13）：82-87.

[2] 孫百鳴，杜麗萍，陳志平.高職院校疫情防控期間線上教學的思考與實踐[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2021（3）：23-26.

[3] Auto-ID Labs homepage. http： / /www. autoidlabs.org/ page.html.

[4] ITU Strategy and Policy Unit. ITU Internet Reports 2005： The Internet of Things[R].Geneva： International Telecommunication Union，2005.

[5] 宋健剛，高明，陽甜甜，等.高校課程思政建設的熱運用與冷思考[J].江蘇高教，2022（5）：86-90.

【通聯編輯：梁書】