后疫情时代《物联网应用编程基础》课程线上线下融通式教学模式研究

2022-04-02李璐

电脑知识与技术 2022年33期

关键词：课程思政建设翻转课堂

李璐

摘要：针对后疫情时代《物联网应用编程基础》课程线上线下教学分段进行的特点，在对教学模式发展现状和课程特点进行分入分析的基础上，构建线上线下融通式教学模式，通过课程思政建设、岗赛课证融合、翻转课堂等手段保障课程教学质量。

关键词：课程思政建设；岗赛课证；翻转课堂

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）33-0145-03

1 引言

2020年初，一场突如其来的新冠疫情席卷全球，为了控制疫情传播，教育部下发了推迟开学的通知，要求利用网络平台开展教学，在全国掀起了一场在线教学的高潮。在各大在线教学平台的大力支持下，广大教师通过超星、腾讯课堂等在线教学平台以直播课、微课、慕课等多种形式开展教学，全力保证教学质量不受影响。抗疫催生了中国教育史上一次大规模的针对线上教育的研究与实践，极大地推动了线上教育的发展，也引发了对线上线下教学模式的思考[1]。

在较长的一段时间内，疫情防护将呈现常态化趋势。高职院校线下教学虽已全面恢复，但仍存在不少需要线上教学的情境，如每学期开学学生返校后的两周自我隔离、由于小范围疫情导致的学校延迟开学等。后疫情时代，在防疫常态化趋势下，高职院校课程教学呈现出线上教学与线下教学分段进行的特点：课程前段学生居家或返校后自我隔离，课程教学采用线上教学的形式；课程后段学生自我隔离结束，课程教学采用线下教学的形式。针对后疫情时代课程分段教学的特点，需要构建线上线下有效融通的新型课程教学模式，既能保证课程前段线上教学的质量，又能使课程后段恢复线下教学后能够与前段有效衔接，从而保证课程的整体教学效果[2]。

2 教学模式发展现状

线下教学作为传统的教学模式，以课堂为中心，是教师灌输知识、学生接受知识的单向过程。学生作为学习知识的主体，在教学过程中经常处于被动接受知识的地位，学习积极性与课程参与度不高，自主学习能力也得不到培养。教师作为课堂的主体，与学生交互较少，难以根据学生对知识的掌握程度开展个性化教学，课程的教学效果不够理想。

伴随着计算机技术的发展和网络的普及，线上教学作为一种新兴的教学模式开始走入大众视野。早在2001年，美国麻省理工学院就开始进行在线开放课程建设，哈佛大学、牛津大学等一大批国外名校先后开放了多门在线开放课程，供全球学习者免费学习。2011年，教育部颁布文件对在线开放课程的开设目的、运行机制等问题进行了说明，国内高校积极响应，建设了一大批优质在线教学资源，线上教学得到了蓬勃发展。在线上教学中，学生作为主体，学习积极性高，学习针对性强，可以根据自身情况调整学习进度。此外，线上教学不受时间、空间限制，资源丰富，教学手段多样，如微课、慕课，以及在疫情期间广泛使用的直播课等。

3 课程背景与特点

物联网的概念最早由麻省理工学院的Auto-ID Labs在1999年研究射频识别（RFID）时提出，即把所有的物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理[3]。2005年11月17日，国际电信联盟（ITU）在突尼斯举行的信息社会世界峰会上发布了题为《ITU Internet reports 2005-the Internet of things》的报告，正式提出了物联网的概念[4]。物联网是指将传感器、条码、RFID等各类信息传感设备通过各种接入网和互联网连接在一起形成的人与人、人与物、物与物交互的巨大智能网络。

物联网自提出以来，产业发展迅速，急需大量专业人才，因此国内外各高校普遍开办了物联网相关专业，并开设了各类物联网专业课程。物联网包括感知层、传输层、应用层，每层涉及大量支撑技术，就程序开发而言，涉及多种程序开发技术，如感知层的条码开发技术、传输层的Zigbee开发技术、应用层的Android开发技术等。《物联网应用编程基础》是物联网专业的一门程序开发类课程，是物联网专业的第一门程序开发类课程，因此在编程语言的选择上，难度不宜过高，教学目标是使学生掌握程序开发的基础知识和学习方法，为后续学习各种物联网应用开发技术奠定基础。基于上述考虑，选择Python编程语言作为《物联网应用编程基础》的课程教学内容。

Python语言由Guido van Rossum于1989年底开始研制，一种免费、开源、跨平台的高级动态编程语言，与C、Java等传统主流编程语言相比，Python语法简洁清晰，代码可读性强，编程模式与人類思维方式相符，包括大量功能强大的类库，学习和使用难度极低，且Python语言在人工智能领域应用广泛，随着近年来人工智能的飞速发展，Python语言已经成为最受欢迎的程序设计语言之一。

由于Python语言自身简洁易学的特点，《物联网应用编程基础》课程并不需要前置课程，在第一学期即可安排教学。在课程教学上，《物联网应用编程基础》侧重于理论知识和实践操作相结合，要求学生在掌握理论知识的同时，能熟练使用PyCharm等主流Python开发工具设计开发一些基本的程序，并能根据API帮助文档较为熟练地使用各种Python类库。

4 线上线下融通式教学模式

后疫情时代，课程教学呈现线上线下分段进行的特点，对《物联网应用编程基础》这类强调实践操作的程序开发类课程在课程教学上带来了一定的困难。基于后疫情时代课程教学线上线下分段进行的特点，结合《物联网应用编程基础》课程的教学要求，深入挖掘课程中的思政元素，在深入分析物联网行业岗位需求、高职院校技能大赛赛项规程和“1+X证书制度”的基础上，以岗定课、课赛互补、课证融通，构建契合后疫情时代课程线上线下分段教学特点的以课程思政为引领，岗赛课证一体化的线上线下融通式教学模式，满足高质量课程教学的要求。《物联网应用编程基础》课程线上线下融通式教学模式如图1所示：

4.1 课程思政建设

课程思政建设是高校课程建设的重要组成部分，以“三全育人”为基本指引，以立德树人为根本教育目标，是高校人才培养将育人与育才相统一的有效途径。课程思政建设通过将价值理念、精神追求等思想政治教育元素融入课程中，潜移默化地对学生的思想意识、举止行为产生影响，培养学生良好的思想道德品质。

结合物联网行业的人才职业能力要求和《物联网应用编程基础》课程的特点，深入挖掘课程思政元素，设计课程思政案例，注重思政元素与课程的融通[5]。例如，在介绍Python的发展历史和主流开发工具时，针对目前主流Python集成开发环境多为国外开发，切入思政元素，融合“科技自立自强”，通过观看5G定位技术、羲和计划等视频，鼓励同学自立自强，努力学习物联网专业技能，为加快建设科技强国贡献自己的力量。

4.2 岗赛课证四位一体

目前，高职院校物联网专业课程教学中存在的最大问题是课程教学与行业需求结合不够紧密。物联网作为新兴热门行业，发展迅速，人才需求极大。但是，受诸多因素影响，人才培养和行业需求在知识结构、技能水平等方面匹配度不高。通过岗赛课证融合，构建岗赛课证四位一体的课程教学模式：以岗定课，根据行业岗位确定课程内容；课赛互补，课程教学为专业技能竞赛提供知识储备和技能支持，专业技能竞赛又能对课程教学效果进行检验；课证融通，通过“1+X”证书制度，提升学生的职业技能和职业素养。

通过对校企合作单位和周边行业知名企业的走访调研，深入了解企业岗位需求，通过校企合作教材、校企替换课程、订单班等形式使课程教学内容和企业岗位需求相匹配；以江苏省高等职业院校技能大赛为引领，将课程教学与技能大赛备赛有机结合，提高学生课程学习积极性的同时，也为技能大赛储备大量优秀人才；同时，建立健全“1+X”证书制度，通过新建专业实训室，引入“1+X”物联网智能家居系统集成和应用职业技能等级证书，进一步提升学生的就业竞争力。

4.3 翻转课堂

翻转课堂的理念起源于美国科罗拉多州落基山的林地公园高中，该校的两位化学教师为了帮助缺席的学生补课，将教学资源发布到网上，让学生在家观看教学视频，回到学校后在课堂上完成作业并对学生学习中遇到的问题进行讲解，这种教学模式受到了学生的广泛欢迎。

翻转课堂教学模式是基于现代教育理念的一种全新授课模式，相对于传统教学模式，翻转课堂教学模式更为新颖，能避免学生产生消极厌学情绪，能带给学生更好的学习体验。翻转课堂以学生为主体，教师为主导，对课堂内外的时间分配作了重新调整，强调学生课前的自主学习和师生课堂交流，非常适合后疫情时代线上线下分段进行的课程教学方式。

在线上教学期间，学生通过发布到网上的教学资源以自学的形式按教学进度学习课程知识，教师通过签到、设置任务点等功能可以及时了解学生的学习情况，恢复线下教学后，教师在课堂上对学生线上教学期间的学期情况以作业、考试等形式进行检查，并对存在的问题进行讲解。

4.4 在线开放课程建设

在翻转课堂教学模式中，学生通过发布到网上的教学资源完成课程自学，为了使翻转课堂教学模式有更好的教学效果，在超星泛雅平台建设《物联网应用编程基础》在线开放课程，课程门户如图2所示。超星泛雅，又称学习通，具有包括课程学习、签到、作业批改、在线考试等诸多功能，支持网页、客户端、移动端多种方式访问，能够为在线教学提供便利。

《物联网应用编程基础》在线开放课程建设主要包括以下几个方面：

1）课程资源建设

《物联网应用编程基础》作为一门程序开发类课程，除了课件之外，还有大量的示例程序和演示视频，需要对上述课程资源分类上传。同时，為了保证演示视频的观看效果，在演示视频中添加任务点，并进行防拖拽防、防窗口切换设置。

2）班级管理

超星泛雅平台提供了班级管理功能，新建班级后，通过与学校教务系统互联、模板导入或者手动导入等方式可将学生信息导入班级，然后即可以班级为单位使用通知、签到、投票、主题讨论等诸多功能，同时还可以从超星泛雅平台发起腾讯会议，进行直播课教学。

3）作业和考试管理

建立班级后，即可通过班级发布作业和考试。在作业库和试卷库添加题目后，就可以从题库中自动组题。在题目批改上，超星泛雅平台支持系统自动批改和人工批改，同时也提供了成绩分析等实用功能。

完成在线开放课程建设后，即可通过管理页面对课程的教学情况进行管理，及时了解班级同学的学习情况。

5 总结

针对后疫情时代高校课程教学线上线下分段进行的特点，在对教学模式发展现状和课程背景与特点进行深入分析的基础上，对《物联网应用编程基础》课程的教学模式进行了深入研究，融入课程思政建设、岗赛课证四位一体和翻转课堂等方法，构建《物联网应用编程基础》课程线上线下融通式教学模式，保障后疫情时代课程教学质量。

参考文献：

[1] 李珍琦，王召阳.线上线下相融合的混合式教学模式探究——基于“智慧学伴”平台的课堂教学结构变革[J].中国教育信息化，2021（13）：82-87.