發(fā)布時(shí)間:2023-10-08 17:37:30
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫(xiě)作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué),期待它們能激發(fā)您的靈感。
(鄭州市電子信息工程學(xué)校,河南鄭州450007)
摘要:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)新興的技術(shù),又是當(dāng)前最為蓬勃發(fā)展的技術(shù)之一,在中等職業(yè)學(xué)校開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)已經(jīng)勢(shì)在必行;同時(shí),中職學(xué)校要注意找準(zhǔn)定位,采取正確的方式方法,這樣才能有利于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課程和知識(shí)包括:傳感器、電子電路、單片機(jī)編程基礎(chǔ)、網(wǎng)頁(yè)編程、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)配置、安卓編程基礎(chǔ)以及常用軟硬件設(shè)備。如何更好地開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)對(duì)中職學(xué)校和教師都提出了更高的要求。
關(guān)鍵詞 :物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);中職學(xué)校;教學(xué)內(nèi)容;軟硬件設(shè)備
DOI:10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.05.049
中圖分類(lèi)號(hào):G718.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671—1580(2015)05—0111—02
收稿日期:2014—12—02
作者簡(jiǎn)介:馮皓(1982— ),男,河南鄭州人。鄭州市電子信息工程學(xué)校,助理講師,研究方向:網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)新興的技術(shù),又是當(dāng)前最為蓬勃發(fā)展的技術(shù)之一,早已滲透到了我國(guó)各個(gè)城市、各個(gè)行業(yè)和各個(gè)領(lǐng)域。所以,培養(yǎng)合格的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人員是一項(xiàng)非常重要的工作。另外,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身又是一個(gè)交叉學(xué)科——電子專(zhuān)業(yè)和計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)均扮演著重要的角色,同時(shí),又涉及多方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí),如電子電路、傳感器、單片機(jī)、網(wǎng)頁(yè)、網(wǎng)絡(luò)等,每項(xiàng)技術(shù)既實(shí)用,又繁雜。因此,在中等職業(yè)學(xué)校開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)要注意找準(zhǔn)定位,采取正確的方式方法,這樣才能有利于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和應(yīng)用。
一、教學(xué)內(nèi)容
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中適合中職學(xué)生學(xué)習(xí)的相關(guān)課程和知識(shí)包括:傳感器、電子電路、單片機(jī)編程基礎(chǔ)、網(wǎng)頁(yè)編程、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)配置、安卓編程基礎(chǔ)以及常用軟硬件設(shè)備。其中,傳感器、電子電路、單片機(jī)編程基礎(chǔ)屬于電子專(zhuān)業(yè)的課程,網(wǎng)頁(yè)編程、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)配置、安卓編程基礎(chǔ)屬于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容,常用軟硬件設(shè)備相對(duì)比較簡(jiǎn)單、實(shí)用,適合兩個(gè)專(zhuān)業(yè)所有學(xué)生學(xué)習(xí)。
在傳感器課程中,學(xué)生要能夠識(shí)別主流的傳感器并理解其基本功能和原理,能夠根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的傳感器。在物聯(lián)網(wǎng)中,傳感器是獲取豐富數(shù)據(jù)的重要手段之一,不同的傳感器有著不同的功能。例如:氣體傳感器通過(guò)設(shè)置可以檢測(cè)一氧化碳、二氧化碳、氧氣或酒精等氣體;溫度傳感器可以實(shí)時(shí)檢測(cè)溫度的變化情況。這些傳感器雖然外觀、功能、性能各有不同,但標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,使用簡(jiǎn)便,學(xué)生可以通過(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)部分常見(jiàn)傳感器,并掌握學(xué)習(xí)新設(shè)備的方法。
在電子電路課程中,學(xué)生需要掌握電子電路的基礎(chǔ)知識(shí),能夠根據(jù)應(yīng)用情景正確地識(shí)別、安裝、應(yīng)用、測(cè)試電子設(shè)備和電路。當(dāng)前,電子產(chǎn)品集成度高,穩(wěn)定性好,因此,中職學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候不應(yīng)過(guò)度強(qiáng)調(diào)集成電路的學(xué)習(xí),而是要注重培養(yǎng)動(dòng)手能力;另外,學(xué)生要能夠在安全用電的基礎(chǔ)上,合理連接電線電路,做到接線牢固、美觀、節(jié)約。
在單片機(jī)編程基礎(chǔ)課程中,學(xué)生只須掌握最簡(jiǎn)單的編程技術(shù)以及程序燒寫(xiě)方法即可。單片機(jī)編程這門(mén)課程本身非常復(fù)雜,屬于更高層次學(xué)歷的學(xué)生應(yīng)該掌握的知識(shí),因此,中職學(xué)生應(yīng)該重點(diǎn)掌握相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),提高對(duì)單片機(jī)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和應(yīng)用的技能。實(shí)際工作中對(duì)中職學(xué)生在此方面的要求并不高,個(gè)別有興趣的學(xué)生可以在入門(mén)之后深入學(xué)習(xí)。
網(wǎng)頁(yè)編程課程要適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)的需要,主要學(xué)習(xí)在IIS平臺(tái)上利用C#語(yǔ)言制作動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)。C#語(yǔ)言功能豐富,使用簡(jiǎn)便,可擴(kuò)展性強(qiáng),是當(dāng)前開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)網(wǎng)站最常用的編程語(yǔ)言之一。學(xué)好C#編程不僅可以用于物聯(lián)網(wǎng)的搭建,也可以在各網(wǎng)絡(luò)公司、軟件公司中任職。
在數(shù)據(jù)庫(kù)課程中,學(xué)生要能夠搭建安全、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,創(chuàng)建簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)表,用于測(cè)試、調(diào)試。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用和管理依然要求具有較高的學(xué)歷,對(duì)于中職學(xué)生而言,應(yīng)當(dāng)立足于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、常見(jiàn)的知識(shí)。學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)當(dāng)包括MSSQL、MYSQL和ACCESS,這些數(shù)據(jù)庫(kù)軟件操作簡(jiǎn)便、實(shí)用性強(qiáng)。
網(wǎng)絡(luò)配置課程本身專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng),在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用彈性也很大,中職網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生
對(duì)該課程
經(jīng)過(guò)一學(xué)期的學(xué)習(xí)后,就可以非常熟練地應(yīng)對(duì)各種常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)的配置和管理。本課程中學(xué)習(xí)的知識(shí)應(yīng)當(dāng)包括交換機(jī)、路由器、防火墻、VPN和無(wú)線設(shè)備等。
安卓是目前最流行的嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境,廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板、智能電視以及其他專(zhuān)業(yè)智能平臺(tái)中,更是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。利用安卓系統(tǒng)可以非常方便地查詢(xún)、匯總、管理來(lái)自傳感器和網(wǎng)絡(luò)的大量數(shù)據(jù),因此,中職學(xué)校應(yīng)當(dāng)適時(shí)開(kāi)展安卓開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)的教學(xué)。中職學(xué)生要能夠利用安卓開(kāi)發(fā)工具制作簡(jiǎn)易的APP應(yīng)用程序,合理利用網(wǎng)絡(luò)程序資源,熟悉必要的美化和漢化操作,對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生,可以深入學(xué)習(xí)安卓程序開(kāi)發(fā)。
中職學(xué)生應(yīng)掌握常用軟硬件設(shè)備的使用,包括LED展示屏的使用,RFID設(shè)備的使用,條形碼和掃描槍的使用,攝像頭、打印機(jī)、開(kāi)關(guān)量采集器、模擬采集器、串口服務(wù)器、智能醫(yī)療設(shè)備等設(shè)備的使用。這些設(shè)備和技術(shù)都已經(jīng)很成熟,廣泛應(yīng)用于各個(gè)產(chǎn)業(yè)和行業(yè),而且都有著豐富的應(yīng)用軟件和配置程序,使用方便,非常適合中職學(xué)生學(xué)習(xí)。
二、教學(xué)方法
學(xué)生在學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持專(zhuān)業(yè)分工、協(xié)同合作,由淺入深、從操作到理論循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí),特別要重視實(shí)訓(xùn)練習(xí)。不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生首先要掌握本專(zhuān)業(yè)的相關(guān)技術(shù),在學(xué)習(xí)的不同階段還要組織不同專(zhuān)業(yè)、不同工種的學(xué)生協(xié)同合作,共同完成一個(gè)比較復(fù)雜、綜合的實(shí)訓(xùn)任務(wù)。當(dāng)學(xué)生的技能已經(jīng)比較熟練時(shí),可以組織他們學(xué)習(xí)必要的跨專(zhuān)業(yè)知識(shí),特別是專(zhuān)業(yè)交叉點(diǎn)的“接口”知識(shí),這樣,有利于他們宏觀地把握整個(gè)技術(shù)體系。
學(xué)生的學(xué)習(xí)可以從合適的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)入手,像搭積木一樣完成必要的實(shí)操練習(xí),積累感性經(jīng)驗(yàn),產(chǎn)生興趣,并培養(yǎng)自己認(rèn)真細(xì)致、追求完美和吃苦耐勞的品質(zhì);當(dāng)學(xué)生實(shí)操練習(xí)熟練之后,再對(duì)相關(guān)的各個(gè)知識(shí)模塊進(jìn)行有針對(duì)性的系統(tǒng)教學(xué),教學(xué)的深度和廣度要適應(yīng)學(xué)生的接受能力;在教學(xué)過(guò)程中,要堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)踐,精講多練,通過(guò)多樣化的實(shí)訓(xùn)任務(wù)提高學(xué)生的技能。另外,每一次實(shí)訓(xùn)任務(wù)都應(yīng)當(dāng)與具體的應(yīng)用情景相結(jié)合,在做中學(xué),在學(xué)中練,這樣不僅有助于學(xué)生對(duì)工作的認(rèn)識(shí)和理解,還能夠激發(fā)學(xué)生深入思考,觸類(lèi)旁通,積極創(chuàng)造。
三、注意事項(xiàng)
很多中職學(xué)校都還沒(méi)有引入物聯(lián)網(wǎng)這一新興技術(shù),因此,缺少相關(guān)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備和教學(xué)教材,甚至教師本身也很難滿(mǎn)足有關(guān)的要求,學(xué)生的學(xué)習(xí)接受能力也是必須要考慮的因素。
校企合作是引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵,學(xué)校要定期選派合適的教師參加企業(yè)舉辦的相關(guān)技術(shù)培訓(xùn),也可以采購(gòu)相關(guān)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備,這樣不僅可以掌握最新的技術(shù)動(dòng)向,還可以保證教學(xué)更加接近企業(yè)的實(shí)際需求,有利于培養(yǎng)合格的學(xué)生。有些大學(xué)也開(kāi)設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專(zhuān)業(yè),在基礎(chǔ)技術(shù)研究和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)方面也有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),中職教師參加大學(xué)的相關(guān)培訓(xùn)有利于中職物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
另外,還要注意各專(zhuān)業(yè)的分工和合作。任何一名中職教師或?qū)W生都不可能完全學(xué)會(huì)物聯(lián)網(wǎng)的全部知識(shí),在實(shí)際的應(yīng)用中也完全沒(méi)有這個(gè)必要,教師和學(xué)生要根據(jù)自己的專(zhuān)業(yè)、個(gè)人能力和興趣愛(ài)好,在某一個(gè)或某幾個(gè)方向上學(xué)精學(xué)專(zhuān),在其他方向有所兼顧。從事不同專(zhuān)業(yè)的教師和學(xué)生要經(jīng)常集合在一起,交流學(xué)習(xí)成果,合作完成不同的實(shí)訓(xùn)教學(xué)任務(wù),這樣有利于提高他們的工作和協(xié)調(diào)能力。當(dāng)然,這就對(duì)教師提出了更高的要求,也對(duì)學(xué)校跨專(zhuān)業(yè)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一提出了新的要求。
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在不斷地發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)正在極大地改變著傳統(tǒng)的工業(yè)和企業(yè)。因此,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必然會(huì)迎來(lái)更大的發(fā)展空間,中職的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)也將面臨更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
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參考文獻(xiàn)]
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關(guān)鍵詞:中職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù);物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);實(shí)訓(xùn)教學(xué)
引言
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是隨著信息產(chǎn)業(yè)的第三次革命而逐漸興起的一項(xiàng)技術(shù),涵蓋的領(lǐng)域較廣,在我國(guó)的發(fā)展也逐漸趨向于成熟。我國(guó)的智能工業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)以及智能家居等行業(yè)中都有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的身影,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上上述各行業(yè)中應(yīng)用都取得了一定的成效。早在09年,溫總理就在感知中國(guó)的講話中提到了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。隨后物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就迎來(lái)了發(fā)展的春天,隨著物聯(lián)網(wǎng)研究機(jī)構(gòu)的逐漸建立,現(xiàn)階段我國(guó)各行業(yè)的發(fā)展都急需物理網(wǎng)技術(shù)人才。因此,中職學(xué)校應(yīng)具備一定的大局觀,順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求,加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的培養(yǎng),為社會(huì)培養(yǎng)更多的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才,進(jìn)而推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用,最終促進(jìn)我國(guó)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展。
1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)現(xiàn)狀
現(xiàn)階段,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)業(yè)受到了我國(guó)大多數(shù)高校的重視,專(zhuān)門(mén)開(kāi)設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)專(zhuān)業(yè),并將其作為重點(diǎn)專(zhuān)業(yè)。但是當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)在我國(guó)仍處于探索與實(shí)踐的階段,體系還沒(méi)有發(fā)展成熟,也沒(méi)有太多的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蚪梃b。與此同時(shí),中職學(xué)校也逐漸加強(qiáng)了對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)業(yè)的規(guī)劃與設(shè)置。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身具有一定的復(fù)雜性,這是因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)技術(shù)是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)并融合了多種技術(shù)而形成的一種新型計(jì)算機(jī)技術(shù)。但是,當(dāng)前我國(guó)的中職院校學(xué)多存在學(xué)科體系不全面、師資力量較薄弱、教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備較落后、學(xué)生基礎(chǔ)薄弱以及學(xué)制時(shí)間較短等問(wèn)題,使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)質(zhì)量難以保證。因此,如何在現(xiàn)有條件下,提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量是當(dāng)前中職學(xué)校關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。
2、加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)實(shí)訓(xùn)的探索與實(shí)踐
2.1加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)內(nèi)容的控制
當(dāng)前中職學(xué)校中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的內(nèi)容不僅包括電子專(zhuān)業(yè)中的傳感器、電子電路以及單片機(jī)編程基礎(chǔ)等課程,還包括計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的網(wǎng)頁(yè)編程、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)配置以及安卓編程基礎(chǔ)等課程,同時(shí)還包括電子專(zhuān)業(yè)與計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)都涉及到的常用軟硬件設(shè)備課程,這門(mén)課程相對(duì)來(lái)說(shuō),具有更加簡(jiǎn)單實(shí)用的特點(diǎn)。2.1.1傳感器課程學(xué)生通過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習(xí),能夠?qū)χ髁鞯膫鞲衅鬟M(jìn)行有效的識(shí)別,并對(duì)其基本功能與原理進(jìn)行全面的理解,以便學(xué)生在將來(lái)的工作中能夠根據(jù)實(shí)際需求,進(jìn)行合理的傳感器選擇。由于傳感器是物聯(lián)網(wǎng)獲得數(shù)據(jù)的重要來(lái)源,教師應(yīng)重視對(duì)這一課程的教授,讓學(xué)生能夠?qū)Σ煌瑐鞲衅鲹碛械墓δ苓M(jìn)行了解,以便學(xué)生在將來(lái)工作時(shí),能夠根據(jù)實(shí)際需求,對(duì)不同的傳感器進(jìn)行合理利用。2.1.2電子電路課程教師還應(yīng)重視電子電路課程的教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生能夠?qū)﹄娮与娐废嚓P(guān)知識(shí)進(jìn)行有效掌握,并在以后的工作中能夠根據(jù)實(shí)際需求,對(duì)電子設(shè)備及電路進(jìn)行正確的識(shí)別、安裝、應(yīng)用及測(cè)試等。而現(xiàn)階段我國(guó)的電子產(chǎn)品具有較高的集成度以及較好的穩(wěn)定性,因此,教師在對(duì)中職學(xué)生進(jìn)行電子電路課程的教學(xué)時(shí),應(yīng)注重對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),確保學(xué)生能夠安全的進(jìn)行電線電路的連接,確保電線電路的連接能夠達(dá)到牢固、美觀的目標(biāo)。2.1.3單片機(jī)編程基礎(chǔ)課程而單片機(jī)編程基礎(chǔ)這一課程要求學(xué)生能夠?qū)?jiǎn)單的編程技術(shù)進(jìn)行掌握,同時(shí)還要求學(xué)生能夠掌握程序的寫(xiě)法,讓學(xué)生在今后的工作中,能夠?qū)ζ溥M(jìn)行簡(jiǎn)單應(yīng)用。但是還應(yīng)注意的是,單片機(jī)編程這一課程是高校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的課程,具有難度較大的特點(diǎn),因此,中職教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)教學(xué)中,應(yīng)降低對(duì)學(xué)生的要求。一般來(lái)說(shuō),中職學(xué)生只需掌握單片機(jī)編程基礎(chǔ)知識(shí)即可。某些同學(xué)如果對(duì)這門(mén)課程比較感興趣,可以在掌握基礎(chǔ)知識(shí)后,自行深入學(xué)習(xí)。2.1.4網(wǎng)頁(yè)編程課程學(xué)生能夠靈活的運(yùn)用C#語(yǔ)言在IIS平臺(tái)上制作動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè),已適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。由于C#語(yǔ)言作為現(xiàn)階段動(dòng)態(tài)網(wǎng)站開(kāi)發(fā)過(guò)程中使用最多的編程語(yǔ)言之一,具有豐富的功能,使用較為簡(jiǎn)便,具有極強(qiáng)的擴(kuò)展性,因此,學(xué)生通過(guò)對(duì)C#語(yǔ)言的學(xué)習(xí)與掌握,不僅能夠進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)的搭建,同時(shí)還能夠在網(wǎng)絡(luò)公司與軟件公司中得到有效的應(yīng)用,進(jìn)而為學(xué)生拓寬了就業(yè)面。2.1.5數(shù)據(jù)庫(kù)課程教師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)課程的教學(xué),確保學(xué)生能夠完成數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的搭建,并確保數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行,完成簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建,以滿(mǎn)足測(cè)試、調(diào)試的需求。而數(shù)據(jù)庫(kù)在實(shí)際工作中的應(yīng)用與管理都對(duì)工作人員的學(xué)歷具有較高的要求,因此,中職學(xué)生應(yīng)將學(xué)習(xí)的重點(diǎn)放在數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)上。應(yīng)將MSSQL、MYSQL和ACCESS等作為主要學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)庫(kù),這些數(shù)據(jù)庫(kù)軟件具有操作方便且實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。2.1.6網(wǎng)絡(luò)配置課程教師還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)配置課程的教學(xué),確保學(xué)生能夠?qū)ΤR?jiàn)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置與管理。這門(mén)課程主要包括交換機(jī)、路由器、防火墻、VPN和無(wú)線設(shè)備等方面的知識(shí),這些知識(shí)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的應(yīng)用具有較大的彈性空間。2.1.7安卓編程基礎(chǔ)課程教師還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)安卓編程基礎(chǔ)課程的教學(xué),確保學(xué)生在完成這一課程的學(xué)習(xí)后,能夠在安卓環(huán)境中,進(jìn)行相關(guān)APP的制作開(kāi)發(fā)。這就要求學(xué)生要能夠?qū)Ω鞣N網(wǎng)絡(luò)程序的資源進(jìn)行應(yīng)用,還要求學(xué)生能夠利用美化操作來(lái)優(yōu)化APP。這是因?yàn)榘沧肯到y(tǒng)是我國(guó)應(yīng)用最普便的開(kāi)發(fā)環(huán)境,不僅存在于手機(jī)中,同時(shí)還存在各種智能電視與相關(guān)平臺(tái)中。鑒于此,學(xué)生應(yīng)重視這一課程的學(xué)習(xí),以實(shí)現(xiàn)對(duì)安卓系統(tǒng)的有效應(yīng)用。人們通過(guò)對(duì)安卓系統(tǒng)的使用,能夠?qū)鞲衅髋c網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的查詢(xún)、匯總與管理。因此,中職學(xué)生應(yīng)對(duì)安卓編程基礎(chǔ)課程進(jìn)行全面的學(xué)習(xí)與掌握。2.1.8常用軟硬件設(shè)備課程教師還應(yīng)重視常用軟硬件設(shè)備課程的教學(xué),讓學(xué)生能夠?qū)?shí)際工作中可能會(huì)用到的各種常見(jiàn)的軟硬件設(shè)備具有一定的應(yīng)用能力。比如對(duì)LED展示屏、RFID設(shè)備、打印機(jī)、開(kāi)關(guān)量采集器以及模擬采集器、串口服務(wù)器等的應(yīng)用。這些常見(jiàn)的軟硬件設(shè)備的使用已經(jīng)十分普及,這是由于上述軟硬件設(shè)備具有應(yīng)用便捷的特點(diǎn),特別是有些而且已經(jīng)具有了完善的軟件與配置程序,因此,被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中。
2.2加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)實(shí)訓(xùn)的探索
中職學(xué)校還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)實(shí)訓(xùn)的探索與實(shí)踐,在現(xiàn)有條件下,提高對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)實(shí)訓(xùn)的力度,對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行合理的調(diào)整。首先,中職學(xué)校應(yīng)對(duì)現(xiàn)有的學(xué)科進(jìn)行調(diào)整,比如,可以將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)加入到現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件以及電子技術(shù)應(yīng)用等專(zhuān)業(yè)。其次,中職學(xué)校還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)資源與實(shí)踐的有機(jī)整合,制定出一套全面完整的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)課程及實(shí)訓(xùn)實(shí)踐的方案,為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的培養(yǎng)指明方向。最后,中職學(xué)校還應(yīng)根據(jù)企業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際要求,對(duì)實(shí)訓(xùn)課程進(jìn)行調(diào)整,確保中職學(xué)生能夠滿(mǎn)足要求。同時(shí)學(xué)校可以定期舉辦物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技能比賽,通過(guò)比賽能夠加強(qiáng)中職學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的理解、掌握和應(yīng)用,提升綜合創(chuàng)新應(yīng)用設(shè)計(jì)水平和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,幫助學(xué)生順利實(shí)現(xiàn)由學(xué)校畢業(yè)生到企業(yè)所需人才的轉(zhuǎn)變,掌握最新的市場(chǎng)脈搏。
2.3加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)訓(xùn)室的配置
中職學(xué)校還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)室的配置,為學(xué)生進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)提高較好的硬件條件。首先,中職學(xué)校應(yīng)對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)工程的實(shí)踐教學(xué)配備進(jìn)行合理的改造與應(yīng)用,并合理的購(gòu)置物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)模塊相關(guān)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工程環(huán)境與實(shí)際應(yīng)用環(huán)境的模擬,最終形成理論與實(shí)踐一體化的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)室,進(jìn)而對(duì)中職學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的培訓(xùn)。其次,校方還可以與企業(yè)加強(qiáng)聯(lián)系與合作,通過(guò)企業(yè)提供的支持來(lái)建設(shè)實(shí)訓(xùn)室,并與企業(yè)建立人才培養(yǎng)合作計(jì)劃,提供實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量,甚至可以定向向企業(yè)輸送人才。最后,校方應(yīng)滿(mǎn)足企業(yè)對(duì)才的實(shí)際需求,在設(shè)置實(shí)訓(xùn)課程時(shí),可以對(duì)企業(yè)的相關(guān)意見(jiàn)進(jìn)行合理參考,確保為企業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才,確保其在日后的工作中能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益,而這也是企業(yè)對(duì)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)進(jìn)行投資的主要目的。結(jié)語(yǔ)綜上所述,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)各行業(yè)中應(yīng)用的普及,當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)人才嚴(yán)重缺乏,中職學(xué)校應(yīng)以此為出發(fā)點(diǎn),加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專(zhuān)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)實(shí)訓(xùn)的實(shí)踐與探索,通過(guò)加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及到的各門(mén)課程的教學(xué),提高學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識(shí)的掌握與應(yīng)用能力,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)實(shí)訓(xùn)的實(shí)踐與探索,并加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)實(shí)訓(xùn)室的配置,進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能力,進(jìn)而提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,最終達(dá)到提高就業(yè)率的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
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《智能樓道燈――紅外線傳感器》點(diǎn)評(píng)
1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)精心設(shè)計(jì)
《智能樓道燈――紅外線傳感器》中“迎賓器”的運(yùn)用,使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣一下子提了起來(lái),也體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用其實(shí)就在身邊,只是我們暫時(shí)缺少發(fā)現(xiàn)它們的眼睛而已。然后,教師通過(guò)例舉大量生活中紅外線傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景,最后定位到對(duì)智能樓道燈系統(tǒng)的深入剖析上來(lái),使學(xué)生的思維由感性的認(rèn)識(shí)上升到理性的分析,很好地體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)作用。
2.問(wèn)題導(dǎo)向?qū)訉由钊?/p>
通過(guò)“提出問(wèn)題――大膽猜測(cè)――小心求證”的學(xué)習(xí)模式,體現(xiàn)了“問(wèn)題導(dǎo)向”的教學(xué)策略,教師通過(guò)對(duì)“感知信息的設(shè)備是什么”和“人體的哪種信息被感知”這兩個(gè)問(wèn)題的分析與探討,逐步引導(dǎo)學(xué)生獲得答案。求證中對(duì)于概念性知識(shí)的獲取,也是經(jīng)歷了“文字描述――圖片描述――實(shí)物展示”的層層深入的過(guò)程,讓學(xué)生從書(shū)本走向?qū)嶋H,使學(xué)生對(duì)紅外線傳感器的體驗(yàn)逐漸加深。
3.模型構(gòu)建整體認(rèn)知
通過(guò)實(shí)驗(yàn)器材讓學(xué)生動(dòng)手搭建“智能樓道燈系統(tǒng)”的簡(jiǎn)易模型,教師解讀其工作原理,并提煉出物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu),讓學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)“感知――傳輸――應(yīng)用”的過(guò)程有了初步的了解,并藉此建立對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的整體認(rèn)知,這是本節(jié)課在進(jìn)行有關(guān)紅外線傳感器知識(shí)教學(xué)之外的一大收獲。雖然教材中并沒(méi)有體現(xiàn),但本課是教材的第二課,在第一課“初識(shí)物聯(lián)網(wǎng)”后主要是各類(lèi)傳感器的教學(xué),可如果只是單純地對(duì)傳感器進(jìn)行介紹而不讓學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的整體架構(gòu)形成認(rèn)識(shí)的話,就無(wú)法很好地引領(lǐng)后續(xù)的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)。
4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)幫助理解
本課不僅有建模的實(shí)驗(yàn),還有利用實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),這樣做的目的是為了便于學(xué)生理解紅外線傳感器的探測(cè)范圍。為此教師精心設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)報(bào)告單,并對(duì)學(xué)生小組進(jìn)行了合理的分工,還讓學(xué)生在進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)前對(duì)實(shí)驗(yàn)的方法及注意事項(xiàng)有了一定的了解,實(shí)驗(yàn)中也能細(xì)心指導(dǎo),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并鼓勵(lì)和肯定學(xué)生的創(chuàng)新想法。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)的思考
目前,國(guó)內(nèi)關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的普及教育才剛剛興起,作為信息技術(shù)教學(xué)一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn),到底需要使我們的學(xué)生達(dá)成怎樣的目標(biāo),還有待進(jìn)一步研究。但不可否認(rèn)的是,物聯(lián)網(wǎng)已悄悄地出現(xiàn)在我們的身邊,默默地影響和改變著我們的生活。作為普及教育的教材已在江蘇出現(xiàn),但教師該如何組織課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)器材的開(kāi)發(fā)與配備以及探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)與研究,也是擺在信息技術(shù)教師面前的新課題。
1.教師對(duì)新事物、新知識(shí)急需充電
物聯(lián)網(wǎng)雖是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的拓展和延伸,但卻是革命性的,它的根本還是傳感網(wǎng),到如今是借助著因特網(wǎng)、通信網(wǎng)的發(fā)展而不斷發(fā)展著。當(dāng)江蘇的義務(wù)教育信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)納入其中作為拓展模塊,并放入小學(xué)六年級(jí)及初中九年級(jí)教材中時(shí),我們的信息技術(shù)教師是否已經(jīng)準(zhǔn)備好了卻還是個(gè)問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)中涉及大量的傳感知識(shí)及最新的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,對(duì)于這些知識(shí)的儲(chǔ)備目前的信息技術(shù)教師隊(duì)伍還是比較缺乏的,這一方面需要我們教師自身加強(qiáng)對(duì)新事物和新知識(shí)的不斷充電,另一方面也需要我們的各級(jí)教研部門(mén)對(duì)教師加強(qiáng)培訓(xùn),以利于他們快速掌握這些新的教學(xué)內(nèi)容。
2.教師的教學(xué)方法亟待有所突破
從目前的教學(xué)現(xiàn)狀來(lái)看,有些開(kāi)設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)拓展模塊的學(xué)校的教師,在教學(xué)方法上還是沿用著以往傳統(tǒng)的信息技術(shù)教學(xué)方式,如任務(wù)驅(qū)動(dòng)等。這些教學(xué)方法固然經(jīng)典,但未必能適應(yīng)現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué),因?yàn)樵诮榻B各類(lèi)傳感器時(shí)需要設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)各種探究實(shí)驗(yàn),以利于學(xué)生能理解各類(lèi)傳感器的特點(diǎn)和工作原理,或在體驗(yàn)與設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用時(shí)也希望能設(shè)計(jì)并實(shí)踐各種創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),所以對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的研究可以說(shuō)是一個(gè)突破點(diǎn),這就需要我們?cè)趯?shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施和實(shí)驗(yàn)總結(jié)等的方法上加以研究,以求在信息技術(shù)的教學(xué)方法上有所突破。
3.實(shí)驗(yàn)器材的開(kāi)發(fā)和配備要跟進(jìn)
物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings,IOT)的概念最早于1999年由美國(guó)麻省理工學(xué)院提出,[1]近年來(lái),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅猛發(fā)展,其內(nèi)涵已經(jīng)發(fā)生了變化。[2,3,4]目前,物聯(lián)網(wǎng)得到全球各個(gè)領(lǐng)域的重視,被美國(guó)列為振興經(jīng)濟(jì)的兩大武器之一,被歐盟定位成使歐洲領(lǐng)先全球的基礎(chǔ)戰(zhàn)略,被中國(guó)納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,被稱(chēng)為繼計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)的概念目前沒(méi)有統(tǒng)一的定義。一般來(lái)說(shuō),物聯(lián)網(wǎng)是指以感知為中心、實(shí)現(xiàn)信息空間和物理空間交融的綜合信息系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)大量部署具有標(biāo)識(shí)、感知和執(zhí)行等能力的多種信息設(shè)備,與各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合,實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的信息采集、傳輸、處理、和決策反饋等,實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間的互動(dòng)和知識(shí)共享,提升對(duì)綜合感知能力,實(shí)現(xiàn)智能化的決策和反饋控制,為人類(lèi)社會(huì)提供智慧的服務(wù)。[5,6,7]物聯(lián)網(wǎng)在電力、交通、醫(yī)療、家居、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、物流、軍事、環(huán)境、節(jié)能減排、公共安全等不同的行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域整合信息領(lǐng)域的服務(wù)和應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)從信息化向智能化的提升。作為信息技術(shù)前沿領(lǐng)域,物聯(lián)網(wǎng)將革命性的改變未來(lái)人們的生活和工作方式。從人到人通信的移動(dòng)通信網(wǎng),機(jī)器到機(jī)器連接的互聯(lián)網(wǎng),發(fā)展到物與物、人與物互動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng),對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、安全和科學(xué)技術(shù)自身的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。在大學(xué)教育領(lǐng)域中,需要充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì),倡導(dǎo)學(xué)生自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式,改變教師教學(xué)方式,為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具。[8]與此同時(shí),Web3.0、移動(dòng)設(shè)備、IPV6、云計(jì)算、3G通信、無(wú)線傳感網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展,表明物聯(lián)網(wǎng)在教育領(lǐng)域巨大的應(yīng)用潛力,尤其是在大學(xué)教育中,它能改善學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)方式,更好地促進(jìn)教育的跨越式發(fā)展。同時(shí),引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行校園管理,適合校園安全、儀器設(shè)備、教務(wù)管理的需要,提高管理效率和質(zhì)量。
2物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)
2.1基本特征
2.1.1物聯(lián)網(wǎng)是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)上部署了海量的傳感器,每個(gè)傳感器是一個(gè)信息源,不同類(lèi)別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性,同時(shí)其周期性的采集信息,更新數(shù)據(jù)。
2.1.2物聯(lián)網(wǎng)是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心是互聯(lián)網(wǎng),通過(guò)各種有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合,將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去。由于采集的信息其數(shù)量極其龐大,在傳輸海量信息過(guò)程中,為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時(shí)性,必須采用適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議。
2.1.3物聯(lián)網(wǎng)具有智能處理的能力
物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合,利用云計(jì)算、模式識(shí)別等各種智能技術(shù),從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù),以適應(yīng)不同用戶(hù)的不同需求,發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式。
2.2關(guān)鍵領(lǐng)域
2.2.1RFID
RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),無(wú)須人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽,操作快捷方便。RFID是一種簡(jiǎn)單的無(wú)線系統(tǒng),由一個(gè)詢(xún)問(wèn)器(或閱讀器)和多個(gè)應(yīng)答器(或標(biāo)簽)組成,用于控制、檢測(cè)和跟蹤物體。
2.2.2傳感網(wǎng)
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)是由許許多多功能相同或不同的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)組成,每一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)由數(shù)據(jù)采集模塊(傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器)、數(shù)據(jù)處理和控制模塊(微處理器、存儲(chǔ)器)、通信模塊(無(wú)線收發(fā)器)和供電模塊(電池、DC/AC能量轉(zhuǎn)換器)等組成。
2.2.3M2M
M2M是機(jī)器對(duì)機(jī)器(machine-to-machine)通信的簡(jiǎn)稱(chēng)。目前,M2M重點(diǎn)在于機(jī)器對(duì)機(jī)器的無(wú)線通信,存在以下三種方式:機(jī)器對(duì)機(jī)器,機(jī)器對(duì)移動(dòng)電話(如用戶(hù)遠(yuǎn)程監(jiān)視),移動(dòng)電話對(duì)機(jī)器(如用戶(hù)遠(yuǎn)程控制)。
2.2.4兩化融合
兩化融合是信息化和工業(yè)化的高層次的深度結(jié)合,是指以信息化帶動(dòng)工業(yè)化、以工業(yè)化促進(jìn)信息化,走新型工業(yè)化道路;兩化融合的核心就是信息化支撐,追求可持續(xù)發(fā)展模式。
3大學(xué)教育中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)的研究主要集中在智能物流、智能電網(wǎng)、綠色建筑、智能交通及環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域,但隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益成熟,在教育中的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。本文根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的一般結(jié)構(gòu)建立了在大學(xué)教育中的物聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)。
(1)智能化教學(xué)
傳統(tǒng)課堂教學(xué)的物理環(huán)境所包含的教學(xué)資源比較有限,而信息時(shí)代網(wǎng)絡(luò)資源極大地豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容,有利于提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的素質(zhì)。物聯(lián)網(wǎng)的引入使教學(xué)環(huán)境的每個(gè)物件都具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化特性,充分發(fā)揮了網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)點(diǎn),即時(shí)捕捉、分析教與學(xué)的需求信息,并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,為師生提供智能化的教學(xué)環(huán)境與教學(xué)資源。物聯(lián)網(wǎng)的介入可以為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供一個(gè)安全的、共享的、智能化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。每一種實(shí)驗(yàn)器材都有數(shù)字化屬性與使用幫助信息,當(dāng)實(shí)驗(yàn)器材使用錯(cuò)誤時(shí)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)者可以遠(yuǎn)程控制納入物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)器材;實(shí)驗(yàn)過(guò)程數(shù)據(jù)可以被實(shí)時(shí)采集并以適當(dāng)?shù)姆绞教峁┙o實(shí)驗(yàn)者,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)不但使得現(xiàn)實(shí)世界的物品互為連通,而且有效地支持人與人、物與物以及人與物的交互。
(2)智能化管理
物聯(lián)網(wǎng)可以用于學(xué)校考勤管理、學(xué)校圖書(shū)管理、教學(xué)儀器設(shè)備管理、學(xué)校教育安全管理。例如在校行蹤通知;學(xué)生健康;課外教學(xué)管理;危險(xiǎn)區(qū)域管理;校園訪客管理;教育設(shè)備管理;學(xué)校大型會(huì)議人員管理;運(yùn)動(dòng)設(shè)施使用人員管理等。設(shè)置RFID讀卡器在學(xué)生流動(dòng)較大的場(chǎng)所(教室、走廊、大樓入口等),每個(gè)學(xué)生攜帶RFID標(biāo)簽(如一卡通等)。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)RFID信息,統(tǒng)計(jì)學(xué)生考勤情況,老師可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)學(xué)生考勤情況,同時(shí)可以獲得學(xué)生所在位置及行動(dòng)軌跡。圖書(shū)及儀器設(shè)備的管理也可以通過(guò)RFID標(biāo)簽進(jìn)行定位和跟蹤,確保教育資源的正常運(yùn)轉(zhuǎn)及合理使用。為了保證學(xué)生的健康,攜帶自測(cè)生理指標(biāo)RFID標(biāo)簽的學(xué)生,當(dāng)學(xué)生健康異常時(shí),系統(tǒng)將發(fā)出警報(bào)信息通知相關(guān)人員,做即時(shí)健康管理及處置措施。當(dāng)學(xué)生到了具有不安全因素的環(huán)境時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出語(yǔ)音作現(xiàn)場(chǎng)警示,同時(shí)發(fā)出警報(bào)信息通知相關(guān)人員做即時(shí)處理,并配合校方監(jiān)視系統(tǒng)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)狀況使得管理人員易于指揮調(diào)度。當(dāng)訪客進(jìn)入校園有RFID的檢測(cè)范圍的管制區(qū)域時(shí),系統(tǒng)將發(fā)出語(yǔ)音警示同時(shí)通知學(xué)校相關(guān)人員進(jìn)行適當(dāng)處理。
(3)智能化服務(wù)
物聯(lián)網(wǎng)的目的是服務(wù)于教師和學(xué)生,智能化地獲得想要得到的資源,提高教學(xué)水平,豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)教育資源的日益增長(zhǎng)為老師和學(xué)生提供豐富的教學(xué)內(nèi)容,不但可以提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量,還可以拓展學(xué)生的視野。更為重要的是學(xué)生在課外很容易獲得與自己興趣相關(guān)的資源服務(wù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的提供,解決了傳統(tǒng)課堂教學(xué)資源有限的問(wèn)題,針對(duì)學(xué)生不能親自做實(shí)驗(yàn)的情況,學(xué)生可以獲得安裝在實(shí)驗(yàn)器材上的各類(lèi)傳感器采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并進(jìn)行加工和分析,增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。生活中的傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)地反映了學(xué)生的實(shí)時(shí)狀態(tài),及時(shí)地提供健康方面的服務(wù)等。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);SPOC;雨課堂;MOOC;教學(xué)模式;混合教學(xué)
引言
提高教學(xué)質(zhì)量是高等教育發(fā)展的核心任務(wù),大學(xué)課堂教學(xué)改革已經(jīng)勢(shì)在必行。目前,國(guó)內(nèi)課堂教學(xué)中出現(xiàn)教學(xué)效果不理想、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性不強(qiáng)等問(wèn)題,“以教師為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)模式遇到了挑戰(zhàn)。MOOC的出現(xiàn)帶來(lái)了希望,其“以學(xué)生為中心”的理念改變了當(dāng)前的教學(xué)模式,即知識(shí)傳遞在課前,知識(shí)內(nèi)化在課上。MOOC為高等教育帶來(lái)了生機(jī),但也存在在線參與度不夠、學(xué)習(xí)質(zhì)量低等問(wèn)題。SPOC是應(yīng)用于校內(nèi)教學(xué)的在線教學(xué)模式,主要解決MOOC(慕課)缺少師生之間互動(dòng)、學(xué)生成功率低等問(wèn)題[1]。SPOC的提出是為了解決MOOC實(shí)施過(guò)程中所面臨的問(wèn)題,其對(duì)高等學(xué)校校園課程的學(xué)習(xí)以及學(xué)生個(gè)性化發(fā)展、素質(zhì)能力的提高有重要意義。在高等學(xué)校展開(kāi)SPOC課程建設(shè)與應(yīng)用研究探索,可以促進(jìn)高等教育改革,又可以輔助課堂教學(xué),提高高等教育教學(xué)質(zhì)量。現(xiàn)代信息技術(shù)加速融入高等教育領(lǐng)域,促進(jìn)教育教學(xué)模式改革,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,是當(dāng)前高等教育教學(xué)改革的重要突破口[2]。雨課堂是先進(jìn)的智慧教學(xué)平臺(tái),可以助力于傳統(tǒng)課上教學(xué)。雨課堂融合信息技術(shù)與教育教學(xué)過(guò)程,建立課內(nèi)課外教學(xué)之間的橋梁,讓課內(nèi)課外全貫通。本文結(jié)合SPOC和雨課堂的特點(diǎn),提出基于SPOC和雨課堂課內(nèi)課外混合教學(xué)模式,旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生個(gè)人能力的提升。
1SPOC和雨課堂概述
1.1SPOC概述
SPOC是MOOC的升級(jí)版,它是校內(nèi)小范圍的在線課程。學(xué)生可以在課前學(xué)習(xí)相關(guān)視頻等資源,課上探究知識(shí)內(nèi)化,課后反思鞏固知識(shí)。國(guó)內(nèi)一些學(xué)者相繼對(duì)SPOC教學(xué)流程、SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂、面向SPOC的混合設(shè)計(jì)與實(shí)證研究[3-6]等方面進(jìn)行了有效探討,國(guó)內(nèi)的高等院校及培訓(xùn)機(jī)構(gòu),如清華大學(xué)學(xué)堂在線、大學(xué)MOOC平臺(tái)、愛(ài)課程平臺(tái)等都相繼開(kāi)展SPOC的教學(xué)實(shí)踐。對(duì)于SPOC的教學(xué)應(yīng)用研究,國(guó)外的一線教師及研究者都做過(guò)不少?lài)L試,重點(diǎn)針對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方式、互動(dòng)交流、資源整合等方面展開(kāi)研究,例如哈佛大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校等都推出各自的SPOC課程。
1.2雨課堂概述
雨課堂是一個(gè)兼具智能化和數(shù)據(jù)可視化的智慧學(xué)習(xí)平臺(tái),它集個(gè)人移動(dòng)設(shè)備(手機(jī)、平板等)、PPT和微信于一體,為課內(nèi)課外教學(xué)環(huán)節(jié)提供多方面的學(xué)習(xí)服務(wù)支持,能夠全過(guò)程采集數(shù)據(jù),比如課前學(xué)習(xí)測(cè)試、課堂交互練習(xí)、課后考核評(píng)價(jià),每一環(huán)節(jié)都可以獲得有效的數(shù)據(jù)分析,這將為教學(xué)提供智能化、個(gè)性化和可視化學(xué)習(xí)服務(wù)支持[7-9]。雨課堂能夠?qū)W(xué)習(xí)資源推送到手機(jī)端,無(wú)論課前還是課后都可以隨時(shí)隨地開(kāi)展自主學(xué)習(xí),完成測(cè)試題并評(píng)估學(xué)習(xí)狀態(tài);同時(shí)課上還可以同步教師PPT,通過(guò)多種形式的互動(dòng),教師實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)。雨課堂全過(guò)程記錄學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)分析讓教師精確了解教學(xué)狀態(tài),讓學(xué)生清楚知道知識(shí)不足之處[10]。
2基于SPOC和雨課堂課內(nèi)課外混合教學(xué)模式
手機(jī)、平板等移動(dòng)設(shè)備的普及,課內(nèi)課外混合翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式作為一種嶄新的形式,越來(lái)越被教育工作者所接受。這種教學(xué)模式可以突破時(shí)空限制,隨時(shí)隨地進(jìn)行。雨課堂智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)為方便學(xué)生開(kāi)展課外線下學(xué)習(xí)提供了便利,為此將結(jié)合SPOC和雨課堂智慧學(xué)習(xí)平臺(tái),建立“以學(xué)生為中心”的課內(nèi)課外混合教學(xué)模式。這種教學(xué)模式由課前學(xué)習(xí)、課中內(nèi)化和課后提升三部分組成,如圖1所示,充分利用SPOC和雨課堂將傳統(tǒng)以教師為主導(dǎo)向以學(xué)生為主的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變,滿(mǎn)足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。(1)課前教師導(dǎo)學(xué)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)。教師通過(guò)雨課堂課前導(dǎo)學(xué)公告,學(xué)生通過(guò)SPOC平臺(tái)自主學(xué)習(xí)有關(guān)資源(微視頻、PPT等),師生、生生之間通過(guò)微信群共同討論交流,完成預(yù)習(xí)內(nèi)容。教師通過(guò)雨課堂課前測(cè)試題,精準(zhǔn)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀況,并匯總存在的共性問(wèn)題,以便設(shè)計(jì)課堂教學(xué)形式與內(nèi)容;同時(shí)可以查看哪些學(xué)生沒(méi)有完成測(cè)試,可以給予提醒。(2)課中答疑解惑、促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化。教師通過(guò)雨課堂實(shí)時(shí)推送PPT,根據(jù)課前收集的問(wèn)題匯總以及學(xué)生學(xué)習(xí)狀況,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)困難,有針對(duì)性地組織教學(xué),師生之間答疑解惑,形成互動(dòng)討論模式。對(duì)于重要的知識(shí)內(nèi)容教師通過(guò)雨課堂布置擴(kuò)展任務(wù),開(kāi)啟分組合作模式,根據(jù)學(xué)生完成情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。學(xué)生利用雨課堂完成任務(wù),并積極與老師進(jìn)行課堂討論,將學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)反饋給教師。課中有針對(duì)性的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式設(shè)計(jì),促進(jìn)每個(gè)學(xué)生掌握知識(shí)。(3)課后反思、知識(shí)掌握。在SPOC學(xué)習(xí)平臺(tái)上布置知識(shí),延伸拓展學(xué)習(xí)任務(wù),雨課堂課后作業(yè),引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固,結(jié)合課前、課中開(kāi)展過(guò)程性評(píng)價(jià)。教師利用雨課堂后臺(tái)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能,及時(shí)了解學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握情況,對(duì)存在很大問(wèn)題的學(xué)生給予學(xué)習(xí)預(yù)警,并進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)。教師和學(xué)生課后總結(jié)與反思,調(diào)整與促進(jìn)后續(xù)教與學(xué)效果。
3基于SPOC和雨課堂課內(nèi)課外混合教學(xué)模式應(yīng)用案例
以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課程為例,開(kāi)展基于SPOC和雨課堂教學(xué)模式應(yīng)用研究,選取嶺南師范學(xué)院電子信息工程專(zhuān)業(yè)2018級(jí)1班40名學(xué)生作為研究對(duì)象。第三章無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)內(nèi)容采用傳統(tǒng)滿(mǎn)堂灌的課堂授課形式教學(xué),第四章通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)內(nèi)容應(yīng)用基于SPOC和雨課堂模式教學(xué)。學(xué)生學(xué)完物理網(wǎng)技術(shù)第三、四章內(nèi)容后設(shè)計(jì)2份難度一致的測(cè)試卷對(duì)全體40名學(xué)生分別進(jìn)行章節(jié)內(nèi)容考核測(cè)試。應(yīng)用SPSS19軟件對(duì)測(cè)試成績(jī)進(jìn)行t檢驗(yàn)。t檢驗(yàn)結(jié)果表明,第三章內(nèi)容測(cè)試平均成績(jī)?yōu)?3.8分,第四章內(nèi)容測(cè)試平均成績(jī)?yōu)?5.3分,顯著概率p=00.05,表明前后2次測(cè)試平均成績(jī)差異顯著。試驗(yàn)結(jié)果表明,應(yīng)用基于SPOC和雨課堂教學(xué)模式后,學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性得到了提高,個(gè)性化學(xué)習(xí)需求得到極大滿(mǎn)足,學(xué)習(xí)質(zhì)量顯著提升。同時(shí)采用問(wèn)卷法主要從學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)有效性、教學(xué)模式認(rèn)可度等方面對(duì)全體40名學(xué)生進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查結(jié)果如圖2所示。調(diào)查結(jié)果表明,85%(很滿(mǎn)意和基本滿(mǎn)意)的學(xué)生認(rèn)為基于SPOC和雨課堂教學(xué)模式能促使他們主動(dòng)學(xué)習(xí),因?yàn)镾POC平臺(tái)和雨課堂操作簡(jiǎn)單,隨時(shí)隨地可以學(xué)習(xí);90%的學(xué)生喜歡這樣的教學(xué)模式,因?yàn)橛暾n堂教學(xué)增加了互動(dòng)性,教師還能給予及時(shí)反饋與督促;93%的學(xué)生認(rèn)為系統(tǒng)將學(xué)習(xí)狀態(tài)可視化呈現(xiàn),有利于及時(shí)了解存在的問(wèn)題。學(xué)生課前利用平臺(tái)自主學(xué)習(xí),課后進(jìn)行鞏固提升,使課上、課下學(xué)習(xí)全過(guò)程貫通,有利于提高學(xué)習(xí)成效與能力。