基于项目驱动教学模式的物联网教学改革研究

姚 非

(甘肃农业大学信息科学技术学院,兰州730070)

物联网应用技术作为现阶段识别技术以及云计算、智能感知等等技术和网络发展系统的结合应用,是继相关计算机以及互联网之后的全球化信息产业第三次发展。项目驱动教学模式是一种现代教学模式,广泛应用于当前的各种教学当中,能够进一步显著提高相关教学质量和效果。在现阶段物联网应用技术实践教学过程中,为了满足相关实践教学要求,进一步有效提高相关教学质量,应采用项目驱动的教学模式,实现教育改革,以更好地发展职业教育,培养物联网技术人才[1]。

一、物联网应用技术在课程教学中的现存问题

物联网相关专业作为现阶段一门较为新兴的专业,仍然处于慢慢摸索阶段,其相对应的教学方法也处于不断摸索的阶段。物联网信息技术能够在一定程度上使相关智能对象在全国不同范围以及区域内进行信息交流,同时还能够使不同区域的对象或是物体进行协同工作。因此,在物联网应用技术上其作为一门实践性较强的课程,应当包括理论教学以及实践教学。学生不仅需要进一步了解相关物联网应用技术的基本理论知识,同时还需要具备有解决在实际生活当中存在的问题的能力。目前,理论教学主要受计算机科学和其他学科教学方法启发,在教学过程当中主要由教师为主体,学生大多数都只是被动地来接受教学。由于在物联网应用技术的教学计划当中包括各种内容等,并且包含多学科知识理论和多学科技能,所以学生很容易混淆他们所学的内容,同时在教学过程当中还存在着较为单一的教学方式,这就在一定程度上容易使学生丧失学习兴趣。实验教学主要包括了软件编程和硬件开发等,但是在现有的教学形式当中大多数都是相关教师直接给学生代码,然后连接相关材料设备,进行调试程序,完成相对应的物联网应用技术操作。因此,鉴于目前的教学现状,有必要结合相关实践物联网工程专业建设的特点,对基于互联网的物联网专业课程改革进行研究,将现有的各种物联网应用技术如物联网通信技术等,与实际的先进理论进行相结合,进一步让学生了解到项目如何构建以及学习内容怎样实践,从而达到有效提升学生自身的知识体系结构,培养学生的动手操作实践能力的目的[2]。

二、项目驱动下的教学模式特点分析

为了能够进一步帮助相关大学生进行创新创业,物联网应用技术进一步打破了传统的教学模式,采取项目驱动的教学方式来进行共同实施与完善相关项目,从而提高教学效率。这种项目驱动的教学方式进一步综合了案例教学以及探究教学等教学方法的优点,进一步提高了学生的学习积极性,同时也有利于学生与教师之间进行互动教学,能够在实践当中提高学生的理论学习知识体系水平以及实践能力,进一步培养学生创新创造的能力。

在项目驱动教学上主要是以小组为单位来进行各项知识学习,针对相关项目进行划分工作。首先在每一个小组当中各个成员都应当具有自身特定的分工,组员之间应当不仅仅只是在课堂当中进行交流,同时在课外也应当根据相关项目问题去进行讨论和分析。在物联网应用技术项目驱动教学当中,应当针对在项目当中的某一难点进行重点研究分析,根据相关项目的内容,来结合各种不同的知识体系,进一步将各种体系知识进行杂糅,在这种信息交融的项目当中不仅仅是针对不同知识点以及课程目标,同时更多的是不同学科内容之间的交融,进而促进学生的知识体系全面发展。项目驱动教学应当以相关实践应用结果作为导向,在结果上主要是能够侧重于对某一个具体问题进行深入研究,或者通过导向来寻求某一问题的解决方案。在传统的教学课堂当中主要是侧重于让学生在“听”当中来进行“学”,通过采取项目驱动教学法来将教师想要传达的教学内容串联在一起,随着相关项目教学的不断发展与推动,使学生能够体会在学习知识体系的同时获取更多课程交叉学习的经历,以及相对应的项目研究成果。

三、应用项目驱动教学模式在物联网应用技术专业教学的作用

第一,在物联网应用技术教学中应用项目驱动教学模式可以进一步有效提高学生参与学习的积极性以及主动性。与传统的物联网应用技术教学过程相比,参与教学的教师这一群体通常只在课堂上给出相关内容解释和项目说明,学生在知识传授这一过程当中大多数都是处于被动的角度,导致在实际学习过程中学生难以提高自身主动性和相应的积极性,而采取基于项目导向的教学模式,相关教师可以提前引导学生学习相对应的项目知识内容体系,并指导他们为进行项目而做好自身的充分准备,从而有效提高学生的主动性以及积极性。

第二,在物联网应用技术教学过程中应用项目驱动教学模式可以提高实际教学效果。在传统的物联网应用技术专业教学当中,一般都是相关教师向学生进行系统的知识灌输,学生对学习的兴趣不高,导致学生对物联网应用知识了解不够,最终影响实际教学效果。在项目驱动教学模式中,教师不仅仅是简单地向学生进行灌输知识,同时还需要指导相关学生积极地来探索相关项目知识体系及内容,这不仅能在一定程度上有效激发出学生的学习兴趣,还能使他们进一步主动学习和理解相关知识内容,更好地理解与物联网技术应用相关的各种知识体系[3]。

第三,学生能够有效地掌握知识,进而提高课堂教学有效性。在基于项目的教学模式中,项目的任务通常以小组为单位进行探究,使得学生能够一起工作并互相帮助,并且在此基础上实现项目任务的目标,进而更好地锻炼与提升学生的合作能力。

四、应用项目驱动教学模式改革途径及方式分析

(一)合理设计项目任务

在物联网应用技术的教学过程中,为了有效实施以应用项目驱动为主导的教学模式,进一步实现教学改革目标,首先要根据学生的实际情况,合理设计相应的项目任务,这也是保证应用相关项目驱动教学能够有效实现目标的基本。同时在实际教学过程当中,相关教师必须首先深入了解和分析教材的实际教学内容。因此,有必要根据学生的实际情况达成全面的理解,建立一个考虑到学生实际情况的合理设计的项目任务,并确保这个设计项目的任务能够适应所有学生的实际情况和教学实际情况。既要确保设计项目的任务具有一定难度,又要保障大多数学生都能接受,另外还需要根据相关设计任务的综合性特点来观察是否能够对学生的综合能力起到培养作用,进一步为学生打好基础[4]。

(二)合理引导相关学生自主探究项目

相关项目的内容进行科学合理的配置之后,参与配置的教师必须引导学生首先进行项目任务的合理初始探索,从教师对学生的合理分组开始,将他们分成不同的小组,并分组检查项目以及对项目进行初探,以确保在同一组当中水平较好的学生以及水平较差的学生之间能够平衡互补。加强学生小组项目任务内容辩论,并采取针对性措施提高项目研究工作效率,而且教师要确保学生面临的棘手问题能够及时得到适当指导,以便能够顺利开展项目研究[5]。一旦研究结果在小组内完成,不同小组之间也应当及时进行过程分析与结果讨论,以便相关教师或者学生自身更好地改进和完善相关研究成果。最后,教师进行总结调查,使学生能够更好地理解和掌握相关知识的内容。

(三)合理进行项目探究评价

在实施项目驱动教学调查研究结束时,相关教师必须根据学生的学习以及实践实际情况来评估相关项目以及过程,突出学生在实践过程中的差距和优点,以便学生自身能够有更完整的理解并及时进行有针对性的改进,从而有效提高相关学生的自身水平能力。在进行实际评价过程当中,教师应当以鼓励学生作为主要评价,进一步提高学生的学习积极性,发挥学生的主体性,促进学生进一步健康全面发展。

五、基于项目驱动教学的物联网技术课程教学改革案例分析

(一)选取适宜项目做好理论学习准备工作

在物联网技术课程上具有很多方面的技术应用,例如,学生在学习物联网通信技术应用时,由于相关物联网通信技术应用主要内容包含了无线传感网、体系构建和短距离通信等应用技术,同时相关知识体系理论性过强,导致很多学生在学习完理论知识之后还是不能够理解所学内容该如何去实践应用,知识体系难以消化。为了进一步实现物联网技术课程教学改革,首先就可以根据所学方向内容建立起教学项目。以无线通信技术WiFi为例,在无线通信技术应用上其主要是分为近场通信以及远场通信,而WiFi作为典型的近场通信技术,需要了解以及掌握好其各项知识理论以及体系。在基于项目驱动教学下,相关教师应当根据学生实际情况来选择并建立难度适中的有关项目,例如,“WiFi无线传感网系统设计”,首先教师在课堂当中向学生们详细介绍并解释项目的工作流程以及大体框架,突出在此次项目实践过程当中的重点学习内容——WiFi无线通信技术,然后根据学生实际情况将学生进行均衡分组,让学生们首先自行查阅与了解WiFi通信功能相关知识内容体系,然后在学生组别之间进行内容了解与查询内容分享,随后教师再次分析相关项目实际工作规划流程,让学生进行WiFi传感网络设计、通信协议、WiFi无线传输网络系统构架等细化,积极鼓励学生通过系统学习来理解与突出此次项目的重点及设计目标规划,完成课题研究。

(二)项目规划与实施

项目驱动教学其本质为学生与教师之间形成一种合作关系,以学生行动为主,教师教学参考为辅。在项目规划与实施过程当中,就是一个让学生不断实践的过程,这不仅仅需要教师能够对学生的规划项目进行细心指导,合理给予帮助与纠正,同时还需要进一步有效调动学生主体的学习积极性以及主动性,根据相关课堂的理论学习结果,来制定出具备知识学习体系的可行性研究项目,通过系统划分以及小组分工合作的方式,以及仿真模拟等给出相关项目的实际应用场景,进一步制定出小组之间的各类系统方案及运行环境。在项目实施过程当中,教师应当随时跟进学生们的项目内容,做到在项目实施过程当中,及时发现存在的问题,在相关团队需要帮助时及时给予指导,从而有效达到项目驱动教学的目的[6]。

(三)项目成果评价

在完成项目之后教师应当建立起一套较为完整合理的评价体系,同时对相关项目成果进行系统分析与评价。在传统教学评价过程当中侧重于对学生的知识理念掌握情况,而项目驱动教学则侧重于学生在项目实施过程当中所能够理解的各类分工项目。

六、结语

物联网应用技术主要培养目标就是培养出能够自主创新的学生,进而攻克在现阶段物联网应用当中的各种核心技术难题,从而更好地服务于社会,为社会做出贡献。而在教学阶段相关教师应当积极地来探索出符合学生能力全面发展的有效途径。在项目驱动教学模式当中综合了多种教学模式的优点,能够进一步提高学生的学习积极性与主动性,并让学生的动手实践能力以及知识体系得到进一步的提升,值得在教学改革过程当中推广应用。