楊云娟

摘 要：文章以物聯網產業(yè)成為熱門、各類技工院校紛紛開設物聯網專業(yè)為背景，分析了傳統(tǒng)課堂教學模式存在的弊端，提出構建基于“SPOC+漸進式任務驅動”的線上、線下混合式課堂教學模式，并詳細闡述了該模式的實際教學過程和具體教學方法，以期能為教學模式探索提供一些參考的質量標準。鑒于此，文章詳細分析探討了市政給排水管道防腐施工新技術的應用，希望能夠為行業(yè)發(fā)展提供一些理論參考。

關鍵詞：物聯網;SPOC梯度式;任務驅動;教學模式探索;線上線下混合

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2020）11-057-04

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2020.11.027

物聯網（Internet of Things）的出現和崛起，是人類科技文明進步的第三次巨大變革，其構想和概念最早源于美國麻省理工學院。物聯網是指通過一定的科技設備，對不同物體的信息進行采集、處理，然后按照一定的交換協議和交流渠道將采集的信息進行傳遞、交換、反饋和動作，最終實現物-物、物-人之間的“萬物互聯”[1-2]。

1 研究背景

為倡導和支持新興產業(yè)的發(fā)展，國務院工業(yè)和信息化部相繼出臺了相關政策和戰(zhàn)略規(guī)劃，物聯網已然成為備受社會各界關注的熱門行業(yè)。物聯網產業(yè)的急劇發(fā)展，在帶動國內經濟增長的同時，就業(yè)市場也出現了巨大的人才缺口。這一現狀為各院校畢業(yè)生的就業(yè)帶來極大挑戰(zhàn)，也帶來無限可能的機遇[1-4]。

在物聯網就業(yè)市場人才緊缺的背景下，各類技工院校紛紛申報并積極開設物聯網專業(yè)，各院校通過大規(guī)模擴建物聯網實訓基地，采購專業(yè)實訓設備，引進物聯網專業(yè)人才，通過與物聯網企業(yè)進行校企合作、新型學徒制等方式，大力推進物聯網相關專業(yè)建設。技工院校對物聯網專業(yè)學生培養(yǎng)的側重點是實用技術型人才，目標是培養(yǎng)物聯網企業(yè)一線施工工作的應用型人才，其定位的職業(yè)核心素養(yǎng)是技能。在課程教學模式上以基礎理論知識為基點，帶動學生操作實踐，注重學生在設備安裝、操作、系統(tǒng)方案解決和簡單編程應用等方面的提高。同時，技工院校學生的特點比較明顯，主要表現在以下方面：

熟悉網絡和新媒體平臺，喜歡新鮮和變化的事物;動手能力強;缺少對理論知識進行主動探究的動力和熱情;理論基礎比較薄弱;在以往的課堂生涯中普遍缺少成就感。

傳統(tǒng)的課堂教學方式是填鴨式理論鋪墊、教師操作演示，然后學生機械地復制、操作、實踐。填鴨式理論講解會使學生覺得單調、乏味、枯燥，沒有興趣深入掌握理論知識。教師操作演示、學生實踐，往往就是學生片面地模仿復制，學生沒有變通思考的機會，無法從宏觀上有機掌握課堂核心內容，也缺少成功的成就感和樂趣，還會使一部分動手能力弱的同學產生畏難心理。這種教學模式會使學生喪失學習的興趣和積極性，無法取得良好的教學效果。因此，在物聯網智能安防系統(tǒng)課程教學中，必須探索實踐新型教學模式，增加學生學習的趣味性和積極性，給學生創(chuàng)造變通思考的機會，使學生在“學會”的同時也“會學”“樂學”。

2 SPOC教學模式與梯度式任務驅動法

2.1 SPOC教學模式

SPOC（Small Private Online Course），即小規(guī)模限制性在線課程，是基于MOOC的繼承、創(chuàng)新與完善。SPOC這一概念最早由福克斯教授提出，隨后哈佛大學、麻省理工學院等學校都進行了SPOC教學模式的實驗，實驗效果良好，由此SPOC教學逐漸進入了人們的視野[5-6]。

SPOC教學模式的出現，有效彌補了傳統(tǒng)教學模式的一些缺陷。課前，教師線上發(fā)布課前導學任務單、微課視頻、PPT課件、趣味小測驗等形式的學習資源，學生可以利用碎片化時間隨時隨地觀看、學習資源，進行前期的自主學習、討論、研究并查閱資料，然后帶著思考、問題和任務進課堂;教師根據學生的線上自學情況，掌握學生的基本狀況，并進一步優(yōu)化課堂任務。課上，學生根據分組在課堂上進行協作探究、互動交流以掌握知識，同時根據任務進行相關實踐，老師在旁進行答疑、啟發(fā)，最終使得學生主動掌握課堂知識。

2.2 梯度式任務驅動法

“任務驅動法”是引導學生自主研究、探索并增加學生學習主觀能動性的一種教學模式，以解決問題、完成目標任務為主。教師根據學情分析及學生課前預習的基本情況，對教學內容進行評估、整合，重新優(yōu)化教學空間與教學流程，將教學知識點和教學目標巧妙地隱含在一個個任務之中，并進行逐步地提高、升級，使學生在完成“任務”的路上“邊前進邊學習”[5-7]。

隨著年級的增長，一個班級中總會分化出不同基礎層次的學生，教師要針對不同基礎層次的學生在課堂上開展梯度式分層教學，將課堂任務分解成多個任務模塊。這些任務模塊要由淺入深、從易到難、循序漸進，保證全體學生都真正學到知識?！疤荻仁饺蝿镇寗臃ā币蠼處熢O置任務時要照顧不同層次的學生，以動手實踐能力最弱的學生為基礎，按照不同難度水平逐層遞進，既保證實踐能力弱的學生不會產生畏難心理，又保證實踐能力強的學生覺得富有挑戰(zhàn)性和成就感。

3 基于“SPOC+梯度式任務驅動”的線上、線下混合式課堂教學模式構建

在以往的物聯網智能安防系統(tǒng)課程教學中，教師通常先講授理論，講解或實際演示具體操作過程，直觀地告訴學生怎樣接線，然后學生機械地練習接線，教師通過巡視進行指導答疑。在這種教學模式下，學生只是簡單、機械地重復教師的操作，沒有將知識內化為自己的技能，如果場景更改、參數改變或者設備更換，學生依然不會自主研究和探索，難以達到理想的教學效果。但是，物聯網智能安防系統(tǒng)課程是一門專業(yè)技術性很強、實踐應用場景多樣化的綜合性課程，深刻理解知識原理并能自主進行探究是深化教學效果的重要保證。

由于該課程實踐應用性強，枯燥復雜的理論知識相對較少，比較適合學生開展自主探究學習和相互協作學習。因此，筆者改變傳統(tǒng)教學模式，在課堂實施過程中融入SPOC與梯度式任務驅動法，課前為學生提供導學任務單、PPT、微課等教學資源，使學生合理分配時間并根據導學任務單進行自主學習。教師根據學生的具體學習情況和基礎水平設計相關課題任務，使學生在課堂中整合新舊知識和技能，主動思考、合作探究、勇于嘗試，學會發(fā)現問題并自主尋找解決問題的方法和途徑，直至問題解決?；谝陨戏治觯恼鲁醪綐嫿嘶凇癝POC+梯度式任務驅動”的物聯網安防系統(tǒng)課堂教學模式，其實施的教學模型如圖1所示。

3.1 課前

3.1.1 教師準備

教師對教學內容和教學空間進行重新整合、優(yōu)化，根據本班學生的性格特征和學習基礎，精心設計布置導學任務單，并提供相關的思維導圖框架、導學題目、微課視頻和課件等資源。準備課前資料時可采用MindMaster制作思維導圖、錄屏軟件（如嗨格式錄屏大師軟件1.0.27.24等）錄制視頻，而后借助云端一體化、問卷星等多種平臺，將所有資源共享給學生。同時，教師根據云平臺的答題統(tǒng)計及閱覽次數實時掌握學生的自主學習情況，課前知識傳授流程圖如圖2所示。

教師課前將震動探測器的原理提煉成知識點，根據本堂內容編制導學任務單和題目等，錄制微課視頻幫助學生學習。

3.1.2 學生學習

學生在課前接收到教師發(fā)布的相關資源后，首先要明確教師安排的導學任務，然后根據實際任務合理分配時間，利用教學資源進行自學。在此學習過程中，也可通過各種通訊工具與小組的學習伙伴進行協作學習、探究和討論，若有不懂的地方可及時向老師反饋，方便老師掌握相關情況，在課堂上進一步講解。

3.2 課中

3.2.1 創(chuàng)造情境，設計課堂任務

教師對教學內容和教學空間進行重新整合優(yōu)化，根據本班學生的性格特征和學習基礎，精心設計布置1～5個任務（分為基礎、中級和提高）。由于不同學生的基礎和動手實踐能力不同，教師應結合具體教學內容和實際課堂情況進行任務設計，課堂任務并不是越簡單越好，更不是越難越好。過于簡單，學生覺得枯燥無味;如果太難，學生會失去信心和興趣。任務設置由易到難、循序漸進，使學生通過不斷的努力和探索后才解決問題。這樣，才能激發(fā)他們學習和探索的熱情。

在實施基于“SPOC+梯度式任務驅動”的物聯網安防系統(tǒng)課堂教學時，要對物聯網智能安防系統(tǒng)課程的目標和學生不同的動手實踐能力水平進行綜合考慮、評估，根據實際情況制定科學合理的課堂任務。將課堂的主動權還給學生，將傳統(tǒng)的被動填鴨式灌輸變?yōu)閷W生主動思考和探究，激發(fā)學生解決問題的信心和學習熱情。在提高學生物聯網實踐技術水平的同時，促進學生培養(yǎng)善于合作、勇于探索、敢于實踐的工匠精神。在實際教學過程中，教師對知識點進行提煉、總結，通過設計具體的課堂學習任務、隱含知識點，使任務難度呈階梯狀分布。充分考慮班級內不同基礎層次的學生，使每個學生完成與自身水平和能力相符合的學習任務，真正做到因材施教，并利用同學間的“先會”帶動“后會”，促進所有學生共同進步。

3.2.2 積極引導，用理論解決實際問題

學生根據課前學習的理論，一步步尋找解決實際問題的相關方法和途徑。如果在完成課堂任務過程中出現疑問或者遇到無法解決的問題時，可以再次回顧、學習相關微課，并有序與小組成員進行討論和思維碰撞，討論過程中也可通過查閱課本等資源尋找解決方案，同時也可以直接向老師請教，老師可旁敲側擊地進行引導思考和答疑。

基于“SPOC+梯度式任務驅動”的物聯網安防系統(tǒng)課堂教學要注重理論聯系實際，終極目標是要讓學生將學習到的理論知識運用到實際應用當中。教師設計教學任務時將技術原理進行提煉總結，并使之分解化、趣味化，穿插到任務中使得學生對知識點的掌握過程貫穿整個物聯網實踐教學，鼓勵學生利用所學知識去解決實際問題，從而使學生有效掌握物聯網智能安防系統(tǒng)的實際施工技術。對于學生在完成任務過程中出現的問題，引導學生通過查閱資料、小組合作探究等方法自主尋找解決問題的方法，直至問題得到解決。通過物聯網安防系統(tǒng)課堂實踐學習，建立自主學習和自主探究的思維體系，不僅要提升學生解決問題的能力，更重要的是使學生學會學習和解決問題，即不僅“學會”，更要“會學”。

3.2.3 鼓勵合作，協同探究、共同進步

經過課堂的學習與實踐，各小組派出一名代表匯報本小組的任務完成情況，總結該任務中遇到的難題以及解決該難題的方法，分享學習經驗與收獲。在學生完成課堂任務的過程中，總是會出現一些思維定勢或者自身難以解決的問題。當學生遇到這種問題時，教師不宜直接告訴學生具體解決方法，可通過引導學生自主探究或小組間的討論、合作來相互幫助解決問題。通過努力和探究得到的解決方法會讓學生比較有成就感，能加深印象，若有些同學有新穎的想法也可相互分享。通過小組合作和探究，共同成長進步，培養(yǎng)學生團結合作、溝通交流等職業(yè)素養(yǎng)，為學生將來在社會上適應職業(yè)環(huán)境、勝任崗位工作打下堅實基礎。

3.2.4 因材施教，開展個性化輔導

課堂上總有一些學生比較善于從不同角度進行探究和思考，教師可對該部分學生提出的問題進行針對性答疑。同時，對于一些不擅長合作的學生，老師可適時啟發(fā)、提點，為其個性化輔導，實施因材施教。

3.2.5 觀點碰撞，進行分享互評

課堂評價主要以小組自評、組間互評和教師點評的方式展開，評價方式需多樣、全面，課堂評價以交流和鼓勵為主，評價過程需保證公平，注重經驗總結和觀點分享。評價的目的是讓學生在聽取各方面意見后，進一步高效、快速地完善自己的任務。同時，通過組間交流分享，讓學生學習其他組新穎的觀點或者了解其他組的經驗教訓，讓每個學生都透徹地掌握相關知識，避免類似錯誤再次發(fā)生[8-10]。

3.3 課后

課后進行課堂效果反饋評價、問題歸納，進一步優(yōu)化教學方案，并將課堂知識通過比賽、技能節(jié)等進行遷移運用，使學生的知識得到進一步鞏固和提高，如圖3所示。

4 結語

如何有效提高技工院校學生的物聯網安防技術實踐能力，增強學生學習的主觀能動性，提高學生自主探究問題并解決問題的能力，這不僅是技工院校和教育領域亟待解決的問題，也是社會各界共同關注的熱點問題。通過教學實踐發(fā)現，傳統(tǒng)的課堂教學方法存在一定弊端，“教師為核心和主體”的課堂無法滿足不同水平學生的學習需求，無法取得良好的教學效果。基于“SPOC+梯度式任務驅動”的物聯網安防系統(tǒng)課堂教學改變了傳統(tǒng)的教學模式，根據不同學生的不同基礎水平，設計不同梯度的課堂任務，使學生帶著目標和任務進入課堂，并成為課堂的主體和核心，使學生在學習和實踐中獲得成就感?；凇癝POC+梯度式任務驅動”的物聯網安防系統(tǒng)課堂教學，能增強學生的積極性和自信心，提高學生遇到問題時主動思考、分析、探究并解決問題的能力，在物聯網智能安防系統(tǒng)實踐教學中展現了良好的適用性和有效性，大大提高了學生的物聯網實踐技術能力，培養(yǎng)了學生勇于探究、敢于探索的工匠精神。

參考文獻

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