無線傳感網(wǎng)技術(shù)課程混合式教學(xué)模式研究與實踐

摘要：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)“井噴式”發(fā)展，高校將物聯(lián)網(wǎng)工程及相關(guān)專業(yè)作為培養(yǎng)相關(guān)人才的重要基地。 其中，無線傳感網(wǎng)技術(shù)是該專業(yè)領(lǐng)域的核心課程之一，提升其教學(xué)質(zhì)量至關(guān)重要。 文章基于個人-環(huán)境-制度模型，研究并實踐了無線傳感網(wǎng)技術(shù)課程混合式教學(xué)模式，并對教學(xué)過程進行了深入探討。 研究結(jié)果表明，該混合式教學(xué)模式有效提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣，并在情感、態(tài)度、價值觀等方面取得了積極的教學(xué)效果。 該研究成果對同類課程的混合式教學(xué)改革具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：無線傳感網(wǎng)技術(shù)；混合式教學(xué)；教學(xué)模式；教學(xué)策略；個人-環(huán)境-制度

中圖分類號：G642" " " 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）07-0175-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)） 標識碼（OSID）

0 引言

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下， 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于社會各行各業(yè)，進而將物聯(lián)網(wǎng)有效地引入教育行業(yè)的呼聲也越來越高，國內(nèi)對于教育教學(xué)信息化的研究一直保持著較高的熱度，然而，面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程信息化教學(xué)模式研究相對不足，多對行物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)整體進行研究，專門針對具體專業(yè)核心課程研究較少，同時缺乏可操作性強的課程教學(xué)模型及具體提升策略的實證性研究。因此，通過深入一線了解問題，構(gòu)建出較為切合調(diào)研地區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程混合式教學(xué)模型，根據(jù)模型編制問卷，通過問卷調(diào)查和訪談等方法，試圖提出具有可行性的教學(xué)提升策略，能夠完善物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)理論體系。為此， 本文以無線傳感網(wǎng)技術(shù)課程為例，深入探討其混合式教學(xué)模式，旨在提升物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量。

1 理論基礎(chǔ)

1.1 信息技術(shù)與課程整合理論

在信息技術(shù)與課程融合中，何克抗特別強調(diào)信息技術(shù)應(yīng)用于學(xué)科教學(xué)過程中信息化學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建，即將信息技術(shù)有效混合教學(xué)過程的教學(xué)環(huán)境，達到教師主導(dǎo)及學(xué)生主體都發(fā)揮。李克東更看重教學(xué)中融入數(shù)字化，讓學(xué)習(xí)者利用數(shù)字化工具重構(gòu)知識。達到獲得更好的教學(xué)效果。但是兩個理論都希望通過具體課程信息化教學(xué)的實施，提升課程教學(xué)效果。我國實行信息化教學(xué)改革，其目標是通過信息技術(shù)與課程整合以實現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式改變，這與本次課程教學(xué)模式實踐不謀而合。

1.2 學(xué)校發(fā)展規(guī)劃理論

“學(xué)校發(fā)展規(guī)劃”（簡稱SDP）概念是英國的哈格里夫和霍普金提出。他們認為，SDP的應(yīng)用可以促進學(xué)校的發(fā)展及管理變化，所尋求的是學(xué)校成長過程的描述及規(guī)范化描述，以及富有創(chuàng)造性的革新方式。 國內(nèi)學(xué)者普遍認為， 學(xué)校發(fā)展規(guī)劃（SDP） 主要包括五個方面： 校內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀分析、發(fā)展愿景與目標、優(yōu)先發(fā)展項目、項目實施計劃以及規(guī)劃的監(jiān)控與評價”。

今天，學(xué)校在應(yīng)對教育教學(xué)信息化的過程中，其實質(zhì)上是在推進信息化的環(huán)境建設(shè)、制度建設(shè)、管理改進等，其中教學(xué)模式的改進尤為重要。規(guī)劃的明確性，可以應(yīng)對教學(xué)管理的緊迫性。可以借助SDP的特征和要素制定出無線傳感網(wǎng)技術(shù)課程混合式教學(xué)規(guī)劃。對學(xué)校教學(xué)信息化發(fā)展過程進行明確的描述，并且保障其可執(zhí)行性。通過組織學(xué)校所有成員，系統(tǒng)地診斷出學(xué)校“深度融合”存在的問題、明確學(xué)校促進信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)的措施、活動。同時通過規(guī)劃制定與實施作為檢查學(xué)校具體課程教學(xué)信息化關(guān)鍵。

2 無線傳感網(wǎng)技術(shù)課程混合式教學(xué)模式構(gòu)建

為了保證本文構(gòu)建的該課程混合式教學(xué)模式具有科學(xué)性，所以本文綜合了《中國教育現(xiàn)代化2035》[1]中對高等教育的基本要求，先前專家、學(xué)者對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)、相似課程混合式教學(xué)模式構(gòu)建的研究成果[3-5]，假設(shè)出無線傳感網(wǎng)技術(shù)課程混合式教學(xué)模式模型，之后在專家、導(dǎo)師、任課教師等對該模型的建議意見，對模型進行修改，劃分該門課程混合式教學(xué)模式由個人、環(huán)境、制度三個維度構(gòu)成，每個維度中分別包括不同的基本要求，具體如下。

2.1 個人維度

1） 信息化學(xué)習(xí)力。學(xué)生自身需要掌握某些信息技術(shù)知識、技能。

2） 信息化前瞻力。學(xué)生本人聯(lián)系學(xué)校信息化環(huán)境基礎(chǔ)，及時調(diào)整學(xué)校信息化教學(xué)的推進步伐。

3） 信息化協(xié)調(diào)力。學(xué)生就課程進行過程中的遇到的信息化教學(xué)方式問題需要與家長、教師、信息技術(shù)人員等不同角色保持溝通交流，獲得學(xué)習(xí)上的支持與幫助。

4） 信息化感染力。學(xué)生具有能夠感染整個學(xué)習(xí)團體中的學(xué)習(xí)士氣，從而得到同伴支持的能力。它能激發(fā)學(xué)生敢于接受不同的信息化教學(xué)實踐的激情。

5） 信息化評估力。學(xué)生能夠?qū)φn程任課教師的信息技術(shù)應(yīng)用能力、“深度融合”程度、自身的信息素養(yǎng)以及利用信息技術(shù)進行學(xué)習(xí)的能力、學(xué)校信息化環(huán)境建設(shè)狀況及設(shè)備與資源的使用績效等的合理性等進行評估。

2.2 環(huán)境維度

1） 信息化教學(xué)推動。主要是指學(xué)生能夠適應(yīng)教師運用信息技術(shù)，開展探究式等多種信息化教學(xué)形式。

2） 信息化資源應(yīng)用。主要是指學(xué)生通過校本培訓(xùn)機會來提高學(xué)校信息化設(shè)備、資源的利用率。信息化環(huán)境建設(shè)。主要是指學(xué)生能夠給接受教師提供的信息化教學(xué)的設(shè)備、平臺等。

3） 學(xué)校管理信息化。主要是指學(xué)生利用信息化手段上傳下達任務(wù)的能力水平。

4） 校園文化信息化。主要是指學(xué)生接受微信公眾號、顯示屏、校園廣播等渠道校園文化的傳播

2.3 制度維度

1） 學(xué)校信息化發(fā)展規(guī)劃。主要是指學(xué)生參與基于學(xué)校信息化環(huán)境起點制定、實施、修正具體課程信息化教學(xué)規(guī)劃的能力。

2） 學(xué)科與信息技術(shù)融合。主要是指任課教師組織制訂“深度融合”的具體辦法。

3） 學(xué)生信息化能力提升。主要是指學(xué)生能夠適應(yīng)關(guān)于在信息技術(shù)應(yīng)用能力提升方面的培訓(xùn)計劃。

4） 學(xué)生學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變。主要是指學(xué)生能夠參與編制學(xué)校信息化課程的教學(xué)方案，設(shè)計信息技術(shù)主題活動，以此提高自身的信息化學(xué)習(xí)能力。

5） 信息化應(yīng)用保障機制。學(xué)生能夠適應(yīng)學(xué)校根據(jù)國家的相關(guān)政策，組織制定出學(xué)校信息化方面管理、應(yīng)用、保障等各項規(guī)章制度。

3 無線傳感網(wǎng)技術(shù)課程混合式教學(xué)模式實踐

3.1 問卷設(shè)計

本文中的無線傳感網(wǎng)技術(shù)課程混合式教學(xué)模式模型綜合了《中國教育現(xiàn)代化2035》、先前學(xué)者、專家的研究成果意見，從理論上來說具有一定的科學(xué)性。為了驗證模型，在閱讀大量與此相關(guān)的文獻基礎(chǔ)上，圍繞該模型展開編制，并用該模型指導(dǎo)無線傳感網(wǎng)技術(shù)課程混合式教學(xué)提升策略的提出。本文將問卷劃分為：基本信息、個人維度、環(huán)境維度、制度維度。

3.2 訪談設(shè)計

此次訪談對象通過目的抽樣選取的3名不同班級的學(xué)生，3名學(xué)生均為當(dāng)面訪談，進行訪談前提前進行了預(yù)約，為了避免訪談內(nèi)容遺漏，征得同意后進行了錄音，以便后期進行整理。為了可以作為問卷的補充，此次訪談在問卷停止作答后進行。本文的研究目的是校內(nèi)無線傳感網(wǎng)技術(shù)課程混合式教學(xué)現(xiàn)狀，以及在推進課程信息化教學(xué)過程中遇到的困難及好的做法。為了保護訪談?wù)叩膫€人信息，本文中訪談?wù)卟捎肁1、A2、A3代替。

4 數(shù)據(jù)收集與處理

2023年本人主持校級教育教學(xué)改革研究項目，在項目推進期間收集與整理了大量的資料。實踐過程中對所授課程的3個班級、4位課程團隊參與人員及1名教研室主任進行調(diào)查，通過學(xué)生微信群發(fā)放了問卷星上形成的關(guān)于“2024年無線傳感網(wǎng)技術(shù)課程混合式教學(xué)模式現(xiàn)狀調(diào)查”的電子問卷，為了保證問卷的有效性，專門打電話給每一位班長，一個班級填答完提交后，再安排下一位班級進行填答。此次共有93人參與調(diào)查，共發(fā)放問卷93份，回收問卷93份，問卷的回收率為100%，其中有效問卷93份，課題使用SPSS Statistical 20.0對有效問卷的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析，通過信度檢驗后顯示，此次問卷的Cronbach's Alpha系數(shù)為0.833，大于0.80，證明此份問卷有較高的信度。

4.1 基本信息

所調(diào)查學(xué)生的基本信息包括：性別、年齡。參與本次調(diào)查93位學(xué)生中，男生有58人，占總?cè)藬?shù)的62.4%，女生有35人，占總?cè)藬?shù)的37.6%。男生所占比例大于女生。

4.2 個人維度

關(guān)于信息化環(huán)境下，學(xué)生與不同角色溝通交流的情況，學(xué)生基本信息化辦公手段熟練程度，以及組織學(xué)生對本校教育信息化工作評估情況這三個問題的調(diào)查中采用矩陣量表進行統(tǒng)計與評價。均值可以表示變量所有取值的平均水平，其計算公式如下所示。

[-x=xN=fxf=f1x1+f2xx+...+ fnxnf1+f2+...+ fn]

式中：x為變量值，N為總的觀測例數(shù)，xn為組中第n個變量，fn為該組中第n個變量出現(xiàn)的頻數(shù)。具體調(diào)查結(jié)果如下所示。

關(guān)于信息化手段的應(yīng)用程度調(diào)查中，3分代表“能夠熟練操作”、2分代表“會操作簡單功能”、1分代表“不會應(yīng)用”。數(shù)據(jù)顯示學(xué)生能夠熟練操作Word、PPT、Excel的平均分為2.74分，利用QQ與微信、電子郵件交流的平均分為2.84分，但是利用網(wǎng)絡(luò)資源進行自主學(xué)習(xí)的平均分為2.45分。說明學(xué)生基本信息化應(yīng)用能力整體上較高，但是利用網(wǎng)絡(luò)來進行自主學(xué)習(xí)的整體水平不高。

4.3 環(huán)境維度分析

在接受校本培訓(xùn)后學(xué)生對信息化軟硬件資源使用情況的調(diào)查中，46.9%的學(xué)生表示使用情況一般，34.4%學(xué)生表示較高，18.8%學(xué)生表示非常高。

4.5 制度維度分析

關(guān)于是否參與學(xué)校具體課程信息化發(fā)展規(guī)劃制定統(tǒng)計中，46.9%的學(xué)生表示僅參與提供對規(guī)劃內(nèi)容意見，12.5%的學(xué)生和教師共同決定規(guī)劃，15.6%的學(xué)生表示僅參與提供活動安排或問題，25%的學(xué)生表示沒有參與。

5 該模式實施策略

5.1 健全學(xué)生信息技術(shù)應(yīng)用評估體系

在推進課程信息化教學(xué)中需要建立QQ群、微信群等做好與學(xué)生的溝通，獲得學(xué)生支持。此外要通過多種渠道，實現(xiàn)學(xué)生與信息化應(yīng)用評估的雙向融通，要積極邀請學(xué)生對課程信息化教學(xué)評價，學(xué)生也可以通過關(guān)注老師、學(xué)校信息化平臺，主動去尋求幫助，獲得學(xué)習(xí)理論上的幫助。

推進學(xué)校課程信息化過程中會受到諸多因素的影響，可以綜合國家政策、當(dāng)?shù)匕l(fā)展目標、校內(nèi)課程信息化相關(guān)要求，組織制訂學(xué)生對具體課程信息化評估指標體系。然后組織進行評估將得到的結(jié)果作為改進措施制定的參考，保證課程信息化工作發(fā)展。

5.2 制定學(xué)生信息技術(shù)應(yīng)用能力培訓(xùn)計劃，建立資源使用激勵機制

對于校本培訓(xùn)的有效實施，可以鼓勵學(xué)生參與信息技術(shù)應(yīng)用能力培訓(xùn)計劃的制定，定期根據(jù)具體課程信息化教學(xué)中遇到的障礙，組織對培訓(xùn)計劃進行調(diào)整。此外還應(yīng)該保證校本培訓(xùn)的質(zhì)量，讓學(xué)生選擇自己需要的培訓(xùn)內(nèi)容。

在校本資源庫使用時，可以建立資源使用激勵機制，如：在平時成績考核中給予相應(yīng)的加分等，此外通過適應(yīng)較好班級示范輻射帶動全專業(yè)學(xué)生一起參與，建立符合學(xué)校學(xué)生需要的校本資源庫，防止資源只是搬運或者簡單堆積。

5.3 給予借助SDP制定課程混合式教學(xué)規(guī)劃方法的培訓(xùn)，做好規(guī)劃的反饋

給予任課教師借助SDP理論制定規(guī)劃的練習(xí)與反饋的培訓(xùn)，使之掌握編寫規(guī)劃的方法。培訓(xùn)想要獲得效果，培訓(xùn)材料應(yīng)該避免過于學(xué)術(shù)化，多以任課教師具體課程信息化工作中的實際問題為例。此外，還應(yīng)做到對教師組織制定、實施、修正規(guī)劃的后期指導(dǎo)工作。

保證規(guī)劃的執(zhí)行力教師應(yīng)該做到，規(guī)劃制定前：做好對學(xué)生的培訓(xùn)工作，讓學(xué)生明白自己在規(guī)劃中的地位。清楚規(guī)劃制定流程；任課教師需要組織授課學(xué)生參與規(guī)劃的制定；規(guī)劃制定后：教師需要組織學(xué)生對規(guī)劃內(nèi)容進行評估，借助校內(nèi)外專家、學(xué)者的力量，獲得規(guī)劃內(nèi)容上的反饋；教師還需要做好規(guī)劃的宣傳，例如：通過校園廣播、學(xué)校官網(wǎng)首頁、學(xué)校微信公眾號、班級群、班會等大力宣傳規(guī)劃內(nèi)容，營造規(guī)劃氛圍，讓學(xué)生知道該門課程混合式教學(xué)過程中自己應(yīng)該做什么，如何做，具體的時間，能夠從哪里得到資源的保障及具體的負責(zé)人。從而獲得執(zhí)行者的執(zhí)行力，避免規(guī)劃難以實施，致使規(guī)劃成為“一紙空文”。

6 總結(jié)

本文構(gòu)建出切合物聯(lián)網(wǎng)工程的無線傳感網(wǎng)技術(shù)課程混合式教學(xué)模式，并且深入一線了解了客觀現(xiàn)狀。提出了提升該課程教學(xué)質(zhì)量的策略有：邀請校外人員參與信息化教學(xué)活動，健全學(xué)校信息技術(shù)應(yīng)用評估體系；組織教師制定信息技術(shù)應(yīng)用能力研修計劃，建立資源建設(shè)激勵機制；給予借助SDP制定規(guī)劃方法的培訓(xùn)，做好規(guī)劃的反饋。

本文亮點在于根據(jù)構(gòu)建了無線傳感網(wǎng)技術(shù)課程混合式教學(xué)模型，通過問卷調(diào)查及訪談對課程現(xiàn)狀進行了數(shù)據(jù)的實證研究；通過數(shù)據(jù)及個案分析提出了具有可執(zhí)行性的提升策略。不足之處在于：模型在實際應(yīng)用方面還存在不足，有待于進一步修改完善。學(xué)校信息化環(huán)境在逐步提高，因此文中此方面的數(shù)據(jù)只能代表研究時的現(xiàn)狀；此次樣本量偏少，未涉及其他同類型學(xué)校。

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【通聯(lián)編輯：王 力】