物联网专业课程中思维教学探索

陈亚平，董国贵

（1.江苏城乡建设职业学院，江苏 常州 213147; 2.铜陵职业技术学院，安徽 铜陵 244000）

物联网是典型的跨学科技术、作为计算进程与物理进程发展的统一体，已经称为信息技术发展的新趋势[1]。随着 5G、AI、VR、云平台的出现，物联网的应用也在不断的引进新的技术。这样导致在教学过程中，会出现今年讲的技术点，在学生毕业的时候已经淘汰或过时等现象，所以讲授时要对未知或可预见性的事情需要一种合理的教学思维来引导学生学习，便于后续自学运用。收集目前社会中不同类型企业，主要从项目实施的各个环节，针对研发的产品推出市场以后，也会遇到许多未知或可预见性的事情发生，面对这些问题会采用一些思维模式进行处理，得到非常好的效果。结合企业处理问题的思维，提出在物联网专业课程中采用思维模式教学进行研究探索。

一、学生以往教学背景

目前我校学生的生源主要分为两个途径，一是中职（中专）计算机专业毕业的学生，二是高中毕业的学生。表1为中职（中专）类、高中毕业的学生以往学习的专业相关课程。从学生学习的课程分析，学生对信息技术和软件编程相关知识有一定的认识，所以后面教学的时候在计算机和编程方面知识讲解可以时间优化一下，但是对物联网整个体系以及除计算机和编程之外的相关技术是没有任何知识背景的，对思维模式的学习也没有相关学习经历。

表1 学生以往学习的专业相关课程

二、思维模式教学案例探索

物联网专业课程设计以学生掌握利用物联网技术，进而掌握专业知识技能为教学目标。结合学生以往学习经历和企业中处理问题的一些思维方式，提炼出下面几种思维模式（见表2），并结合教学案例进行探索研究。

表2 思维模式

1.创新思维

由于5G，AI，云平台的不断发展，各个行业的应用都能与物联网技术产生联系，这样学生在课程学习中针对课程报告的选题可以从需求侧出发思考，通过物联网技术解决需求侧问题。这个对于刚刚学习物联网知识的学生是一个未知方向，没有思路去面对解决的问题。针对这种问题，企业一般会采用创新思维的头脑风暴和5W2H方法进行处理问题。

根据创新思维的头脑风暴和5W2H分析问题方法，采用思维导图工具XMind进行记录整个教学过程。下图1展示学生通过头脑风暴思维针对养猪智能化进行思考的部分答案，通过思维导图呈现，学生不光积极参与讨论，而且图形非常清晰的帮助学生认识养猪智能化这个思想及相关技术。表3展示学生通过5W2H方法针对学生IC卡账户保护进行分析，通过该思维模式，学生可以针对不同的W或H分析获取解决方案，加深学生对问题的理解能力。

表3 5W2H思维分析如何处理学生一卡通账号保护问题

图1 头脑风暴思维在养猪智能化课题应用

表4为江苏城乡建设职业技术学院智能化2051班31位同学通过问卷星对创新思维教学的评价，从结果总体看，学生对创新思维在教学中使用赞成数达到90%以上。

表4 学生对创新思维教学案例评价

2.项目管理思维

学生通过创新思维确定课题以后，将对该课题进行系统分析，而所分析的课题就像企业中的一个项目，正常物联网项目主要为表5中几个阶段。

表5 物联网项目几个实施阶段

物联网专业课程考察大多采用课程报告的方式。学生根据自身状态确定项目课题，课题内容资料自己收集，从学生汇报的课程报告的格式以及汇报思路方面，要求学生按照表4的项目管理思维进行。通过这种思维的训练，学生在完成课题的时候在逻辑方面也清晰许多；在技术收集方面，到某一个阶段就寻找相应资源也有了方向；同时对上课内容章节学习也有更深的理解。这种思维的训练，学生在参加物联网行业的双创竞赛，也可灵活应用，为学生以后进入企业工作也打下一定基础。

3.小组协作思维

学生学习的技术迭代比较快，问题有时复杂性也高。上述问题在企业也是经常发生，处理问题不光有技术，还有质量，工艺，销售，是一个团队任务。所以让学生在课程学习结束后的作业及课程报告处理的时候以小组协作思维处理。

针对小组协作，开课前，将班上同学分为各个小组，每个小组为3名同学[2]，分配方案参考入学或上一学期专业相关课程的成绩排名分小组。假如班上为33名同学，这样就是11个小组，第1小组为成绩第1名，第22名，第33名，第2小组就为第2名，第21名，第32名。依次类推，第11小组为第11名，第12名，第23名。每个小组的总成绩占个人最后总成绩的80%。通过小组协作，学生在完成任务的积极性方面提高了，小组之间的竞争性也让学生对课题完成的质量性也有更高的要求。

4.线上自学思维

2020年的疫情，学生不能正常返校上课，根据教育部的要求“停课不停学”[3]，通过线上教学，发现物联网专业课程是非常适合线上教学，因为物联网专业当中有许多专业名词，有时候教材知识的更新没有赶上线上资源更新，所以对在线资料的学习也是非常重要。针对该需求，在中国大学MOOC收集相应适合学生学习的资料，并将链接告知学生。具体内容见下图2。针对学生遇到的问题，通过超星平台或腾讯工具进行交流沟通。该方法使用，学生自学能力也提高了。

图2 线上自学相关知识点课程学习链接

5.线下实操思维

物联网技术具有实操性强，应用范围广特点，因此针对学生线下采用两种方式实操：一是根据现有的物联网实训室，参观学习以往学长们做的案例或系统自带案例；二是结合这些案例，考虑现有实训室平台上可以仿真或实操实现的需求，明确自己小组课题。线下实操思维还有第二个途径，现在高职院校都有“学徒制”教改方案，在学生确定合作企业以后，可以集合企业制定相应的线下实训任务。在物联网专业课学习时，课程报告可以采用该实训任务为课题，让学生提前收集相关资料，这样学生在日后可以让节省的时间学习更多的知识。

6.思维课时设计及考核分配

下面为专业中一门课，在学生培养方案课时设计为28学时，采用思维教学模式以后，整个课时分配以及考核见表6。

表6 采用思维教学方式课时及考核分配

三、结语

目前在江苏城乡建设职业技术学院的智能化1751、1752授课过程中实施，同学们在学习兴趣上大大提高，课程报告的完成效果方面也有许多优势，相信学生在以后的工作中也可发挥更大作用。后期还会一直关注学生的发展作为进一步优化课程进行研究探索，同时将思维模式引入到更多的班级课程设计中，思维模式除上述几种模式之外，还有许多，比如：情绪ABC，六顶思考帽，SWOT，时间管理，逻辑树等各种思维，这些都会在后面教学设计中进一步设计并探索。