吳珺 王春枝 葉志偉
摘要:針對21世紀的新興專業(yè)“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”課程的內(nèi)容特點和教學實際,通過總結(jié)近幾年來的一線教學經(jīng)驗,充分利用學?,F(xiàn)有教學資源,與時俱進地對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)專業(yè)課的課程規(guī)劃、創(chuàng)新性內(nèi)容、課堂教學模式、教學方式和教學方法進行一系列改革與實踐,取得了良好的教學效果,為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程的課堂教學改革進行了有益的探索。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);課程創(chuàng)新;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)17-0233-02
“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”是湖北工業(yè)大學計算機學院在“十二五”規(guī)劃時期新開設(shè)的專業(yè),在2014年學院進一步完善了的“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)本科培養(yǎng)方案”,其中所體現(xiàn)了將創(chuàng)新性課程且符合信息產(chǎn)業(yè)新需求、培養(yǎng)創(chuàng)新性人才等目標。課程創(chuàng)新規(guī)劃旨在以工程技術(shù)為主線,著力提高學生的工程意識、工程素質(zhì)與工程實踐能力,培養(yǎng)能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展需要、適應(yīng)和引領(lǐng)未來的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方向的工程師。
一、創(chuàng)新教學內(nèi)容
物聯(lián)網(wǎng)在世界范圍內(nèi)都是一個新興的學科,根據(jù)我國的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃和信息行業(yè)發(fā)展的需要,截至今年我國已經(jīng)有超過700所院校開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。然而物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)要求很高,在利用現(xiàn)有信息及計算機學科力量的同時,應(yīng)盡快形成更加專業(yè)、更高水平、更國際化的物聯(lián)網(wǎng)師資隊伍和課程體系建設(shè);同時要與國際接軌,開拓創(chuàng)新,擴大知識來源,將學科建設(shè)與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的科學發(fā)展統(tǒng)一起來[1-3]。
眾所周知物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著一定程度的傳承關(guān)系,但是由于信息技術(shù)的創(chuàng)新性產(chǎn)生的明顯的異構(gòu)性,例如目前比較流行的4層物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)構(gòu),包括:感知技術(shù)、傳輸技術(shù)、支撐技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)。從教學實踐的角度分析:其實物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)專業(yè)如計算機科學與技術(shù)、通信工程、電子科學與技術(shù)、測控技術(shù)與儀器、計算機科學與技術(shù)及其自動化等息息相關(guān),但有很強的整合性及自己的特色。具體而言,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)應(yīng)該培養(yǎng)具有扎實的電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、有線和無線網(wǎng)絡(luò)通信理論、信息處理、計算機技術(shù)、系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)理論與專業(yè)技能的專業(yè)人才。因此,要求對課堂教學內(nèi)容必須進行整合優(yōu)化,突出專業(yè)特色,讓學生抓住主要矛盾,掌握課程的核心知識點。
二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的課程規(guī)劃方案
物聯(lián)網(wǎng)是一個涉及眾多行業(yè)應(yīng)用的實踐性技術(shù)領(lǐng)域,從目前的發(fā)展來看,行業(yè)應(yīng)用將成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)未來幾年發(fā)展的主要驅(qū)動力。因此,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標定位應(yīng)是培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才,這與物聯(lián)網(wǎng)人才的需求標準是一致的。隨著通信技術(shù)、計算技術(shù)、新型傳感器技術(shù)和自動控制技術(shù)的日益成熟和迅速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)并引起極大關(guān)注,被認為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息時代大革命。[4,5]2012年,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為專業(yè)正式進駐湖北工業(yè)大學計算機學院。為了更好地實現(xiàn)國際合作和交流,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)作為一門國際前沿專業(yè)迫切需要采用創(chuàng)新教學模式。
本專業(yè)培養(yǎng)具有良好的思想道德、科學素養(yǎng),系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、傳感技術(shù)、相關(guān)應(yīng)用技術(shù)等基本理論知識和技能,能夠勝任物聯(lián)網(wǎng)的研究、設(shè)計與開發(fā)及技術(shù)管理等工作,并能適應(yīng)市場經(jīng)濟發(fā)展需求的高層次、高素質(zhì)、有創(chuàng)新精神的科學研究和工程技術(shù)方面的高級應(yīng)用人才。因此根據(jù)我校對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)人才創(chuàng)新培養(yǎng)的思路,要求通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的相關(guān)課程學習后,學生具備如表1所歸納的主要能力。
三、將創(chuàng)新融入課程教學
“物聯(lián)網(wǎng)導論”和“物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析”對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的學生而言,是一門全新的專業(yè)課程,其特點就是創(chuàng)新性,即新概念多、新名詞多和新技術(shù)操作多。新概念、新名詞在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)課程的教學實踐中容易激發(fā)學生探究的好奇心并且開拓學生創(chuàng)新意識,對于開展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才培養(yǎng)具有十分重要和正面的意義。
通過“物聯(lián)網(wǎng)導論”這個學科基礎(chǔ)課的教學開始,就可以在日常的教學中開展一些以學生自學查閱新資料和新技術(shù)的課后實踐活動,在信息技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的大背景下,更好地開展理論學習活動。這樣可以保證學生在完成第二學年的學習后,不但能夠真正地掌握計算機科學與技術(shù)這類計算機專業(yè)的學科知識,而且具備了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)所特有的專業(yè)知識,從物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)特性、物聯(lián)網(wǎng)的通信機制等多個方面掌握基本理論和分析方法。
物聯(lián)網(wǎng)可以被視為是一種新一代IT技術(shù),而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則已經(jīng)被充分運用在各行各業(yè)之中,包括:電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中。因此在課程教學過程中,可以鼓勵學生進行創(chuàng)新實驗。首先從最初的理論理解出發(fā),將物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。通過物聯(lián)網(wǎng)導論、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、高級語言程序設(shè)計、計算機網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)等課程的上機實驗和課程設(shè)計環(huán)節(jié),讓學生掌握并實踐這個整合的網(wǎng)絡(luò)當中,存在能力超級強大的中心計算機群。進而掌握一定技術(shù)能力對整合網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實施實時的管理和控制。在此基礎(chǔ)上,挖掘?qū)W生的自主創(chuàng)新意識,從第四學年的實習實踐,發(fā)掘顯示生活中更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,將所掌握的理論知識和實踐技術(shù)運用起來,這樣的創(chuàng)新模式不但提高社會資源利用率和科學技術(shù)水平,改善學生與專業(yè)發(fā)展間單一的被動關(guān)系。
四、結(jié)語
根據(jù)“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”的專業(yè)特點,結(jié)合我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展人才的實際需要,以及湖北工業(yè)大學所特有的良好教學條件和實驗平臺;切實開展了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)這一新專業(yè)的課程創(chuàng)新規(guī)劃,對相關(guān)課程的設(shè)定時間和學生通過課程應(yīng)掌握的知識和具備的實踐能力。通過以上創(chuàng)新性融合,達到積極地調(diào)動學生對專業(yè)的認識、有效地培養(yǎng)學生自學能力、逐步訓練學生在實踐技術(shù)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新能力和素質(zhì)。為新專業(yè)人才培養(yǎng)和課程體系建設(shè)開辟了新的思路,同時也為信息類專業(yè)課程的教學改革進行了有效的嘗試和有益的探索。
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