移动互联网下应用型本科物联网专业《传感器技术》的教学模式改革

黄伟，苗利明

（韩山师范学院计算机与信息工程学院，潮州 521041）

0 引言

应用型本科是学校的办学定位，与以科研为主的模式相比较，应用型以培养应用型人才作为学校的主要人才培养模式。发展应用型本科教育早在2014年就写入到了教育部年度工作要点中了——“研究制订关于地方本科高校转型发展的指导意见，启动实施国家和省级改革试点，引导一批本科高等学校向应用技术类型高等学校转型”。应用型本科教育是中国高等教育发展过程中人才培养方向的细分，对满足我国经济社会发展的需要，推进我国高等教育大众化进程必将起到积极的作用[1]。

1 课程的发展

从以科研型为主的本科培养模式向应用型本科培养模式的转变，涉及培养模式、培养目标、课程建设、教学模式等的改革[2,3]，从改革的发展上看，科学技术在教学过程中的应用一直伴随着教学改革的进程。随着智能手机、平板电脑等智能化移动便携设备的大规模使用，4G网络的普及、Wi-Fi的广泛铺设，不仅使得人们可以随时随地享受互联网的服务，而且还改变了学生的学习习惯。如果从移动互联网的应用和特点出发，结合应用型本科的培养目标进行相应的教学模式的改革，一定能够大大提高了教学效果和效率。下面将以物联网专业的《传感器技术》课程为例，讨论如何利用移动互联网技术进行课程教学模式的改革，以满足应用型本科建设的培养目标。

近二三十年来，数字技术、信息技术和网络技术一直是推动教学改革的动力。将移动互联网以及相关技术应用和应用型本科的培养目标结合起来，提高教学效率和提高学生的动手实践能力是个有意义的研究课题。简单来说，移动互联网（Mobile Internet，MI）是一种通过智能移动终端，采用移动无线通信的方式来获得互联网服务的业务方式。国内移动互联网大数据公司QuestMobile的数据显示，截止2019年第一季度，中国移动互联网月活跃用户规模已经达到11.38亿。从层次上看，移动互联网可以分成终端层、网络层和应用层三个层次。移动互联网终端是指采用无线通信技术接入互联网的终端设备。大学生是移动互联网的活跃用户。当前，学生使用主要的移动互联网终端包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑、笔记本电脑等。随着硬件价格的下降和智能手机的普及，几乎每个学生手头上都有一个或者一个以上的移动终端设备。从网络层上看，在校园的主要学习场所已经覆盖了4G和Wi-Fi信号。由于网速大幅度提高和资费的大幅下降，一些对实时要求高、流量需求大的移动应用快速发展，移动终端的视频、音频等的应用得到普及。这些为基于移动互联网的教学改革奠定了良好的硬件和网络覆盖基础。

2 课程模式改革

《传感器技术》是物联网专业的一门专业基础课[4,5]。物联网中感知层主要就是依靠各种传感器来获得对世界的感知和对数据的采集，也是设备的智能决策的重要依据。与其他专业课程相比，《传感器技术》不仅具有较强的理论结构，而且具有很强的实践性和应用性。因此，《传感器技术》在整个人才培养计划中具有承上启下的作用，是应用型本科培养中重要的一环。就目前而言，《传感器技术》的教学方式依然沿用偏向科研型为主要培养目标的教学模式。目前针对《传感器技术》这门课程教学模式的主要特点是：①重理论、轻行业。教学过程中注重传感器的原理的教学，对于目前应用的主要产品种类、特性、价格、精度、选择、使用等行业背景知识的介绍和讨论较少。②在实践教学中，实验的设计重原理，轻应用方面的实践。从实验设计上看，提供给学生的多为验证型实验，设计型、应用性和综合性实验偏少。实验设计过于注重对传感器原理的验证，缺乏直接在应用中实践的环节。实践教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节，也是提高学生社会职业素养和就业竞争力的重要途径。将实际需求引入到实践教学过程中，增加实践教学中学生设计能力和创新能力的培养，是应用型本科培养模式的重点。③目前《传感器技术》这门课程的主要考核方式为闭卷考试，也是沿用以科研型为培养目标的考核方式。以闭卷考试为主要考核方式往往考核学生对理论知识的掌握情况，对动手能力、对应用传感器技术解决实际问题的考核显得不足。

移动互联网在广泛应用，不仅为我们的生活、娱乐方式带来了翻天覆地的变化，而且对学生的学习也影响深远。这些变化包括：①学习的时空多样化。由于4G、Wi-Fi网络发全面覆盖和移动终端的广泛使用、云计算、云存储技术的成熟，使得学生可以通过智能手机、平板电脑或者笔记本随时随地可以利用网络视频的课程资源进行学习。学生的学习场所已经突破了原来的课堂、计算机机房等固定场所，学习的时间也得到了极大的扩展。②学生学习时间的碎片化特点突出。现在的大学生各种学科比赛、创新创业比赛、各种社团活动无论是数量还是规模都有很大的变化。学生的课内、课外的学业压力也明显增大。加上新一代的大学生几乎是在互联网的环境下长大的，对互联网的依赖性也让学生学习过程时间碎片化程度加剧。③学生对课堂教学的要求提高。由于网络资源的极大丰富，学生从网络上获取到的知识不仅仅是单纯的文字描述，还有大量的教学视频资源，有大量的学习交流平台。因此，学生对课堂教学的要求就不是简单停留在知识的介绍、理论的讲解这个层面，更多地要求教师能够对某些技术难点进行分析和讨论、对目前技术的最新应用的介绍和评价，甚至要求教师一起讨论如何解决遇到的技术难题。

在移动互联网技术的环境下，结合学生的学习特点和课程在培养方案中的地位，我们对物联网专业的专业课《传感器技术》进行了教学模式的改革，以适应于应用型本科的培养目标。该教学模式主要分为三个模块：移动互联网资源建设模块、课堂教学模块、考核模式模块，如图1所示。

图1

首先要对教材的教学内容进行分类，将一些了解性的、识记性等知识通过微课、资料学习的内容存放在云端，供学生通过移动终端进行自主学习。需要注意的是，微课的制作、资料的收集、整理等要充分考虑到学生碎片化学习时间的特点，单个微课和学习资料的学习时间尽可能控制在10分钟以内，形式尽可能活泼和多样性。在移动互联网资建设模块中网络视频资源是教学内容的扩充，提供给学有余力的学生深入、系统学习；技术文档汇总是提供给学生做技术开发的参考；习题检测系统是督促学生进行学习和检测学习效果的手段。

课堂教学模块事对学生通过移动终端学习后的总结和提升。主要的教学内容包括：重点内容的回顾、难点讲解和专题讨论，教学方式以重难点知识讲解、案例分享、技术应用的讨论为主。

在考核模块中，要求学生设计并完成具有某一具体功能的综合实验。以小组为单位，要求完成设计方案、可行性分析、小组成员具体工作内容、路演PPT等相关文档，最终制作出实物。评价结果是组内评价和小组间评价的加权平均和。组内的评价分数由各个小组在组长的组织下完成，组间的评价通过在路演环节中进行，每个小组对其他的小组进行评分，评分由各个小组讨论决定。为了提高评价的区分度，要求学生组内的评价和组间的评价分数满足一定的标准差。

3 结语

从总体上看，基于移动互联网的《传感器技术》教学模式改革将教学内容进行分类处理，一类内容通过微课、专题文档、课程视频、技术文档等形式存放在云平台上，供学生利用移动终端进行跨时空学习，并且通过习题检测系统督促和了解学生的学习情况；另一类教学内容是通过教师的总体引导解决重难点的教学内容，通过分析案例和技术应用，通过讨论的方式来培养学生的专业视野，对当前技术的应用有更深刻的理解。最后，通过分组完成明确功能的综合实验对学生进行考核。在整个过程中充分考虑到应用型本科的培养特点，利用移动物联网的优势，在教学方式、考核方式的改革来提升学生的动手实践能力和技术的综合应用素质，在近一年的教学实践中学生反映良好，在教学过程中参与度高，取得了良好的教学效果。