人工智能时代“物联网技术及应用”课程教学路径探索

  • 来源:互联网周刊
  • 关键字:物联网技术及应用,课程教学,改革路径
  • 发布时间:2022-09-03 20:38

  摘要:人工智能时代的到来改变了社会生产生活方式,因此,在高校人才培养中必须帮助学生掌握先进技术,以适应未来岗位工作特点。尤其在“物联网技术及应用”课程教学中,教学设计需要采取更加先进的方法,构建符合学生实际需求的教学模式,以增强工作实效性,引导学生全面掌握课程理论知识和实践技能。本文将对人工智能时代“物联网技术及应用”课程教学改革的意义加以分析,提出教学中面临的问题及原因,从而探索人工智能时代“物联网技术及应用”课程教学的原则和路径。

  物联网技术通过在互联网的基础上实现物与物之间的有效互联,增强系统控制能力,已经成为社会各领域中不可或缺的重要技术。在“物联网技术及应用”课程教学中,需要明确人工智能时代发展的现状和趋势,积极调整教学思路和方法,确保教学工作与时俱进,培养更多先进的技术型人才。传统教学模式无法适应人工智能时代的特点,导致课堂教学成效欠佳,会对学生的学习效率及积极性产生负面影响。因此,教师需要做好教学工作经验的总结和反思,在改革过程中构建全新的教学体系,实现先进技术和教学实践的深度融合。

  1. “物联网技术及应用”课程教学改革的意义

  首先,可以拓展课堂教学的边界和范围。人工智能时代背景下,先进技术可以为教学改革工作提供支持,增强改革的动力,传统教学课堂的边界和范围得以全面拓展,符合当前“三全育人”的理念要求。同时还能够对各项数据和资源进行快速整合,突破传统课堂的局限性,不仅有助于减轻教师在课堂上的负担,而且可以为学生提供更具个性化的服务,增强课堂教学和课堂学习之间的互动关系。

  其次,可以提高人才培养的质量。随着社会不断发展,人工智能领域对于专业人才的要求也发生了较大程度的改变,积极推进“物联网技术及应用”课程教学改革工作可以真正将教学目标和社会用人需求衔接在一起,保障教学工作符合时代特点,为学生将来走向社会、适应岗位打下良好的基础。

  2. “物联网技术及应用”课程教学的问题

  2.1 教学理念固化

  教师的教学理念较为固化是影响实践工作推进成效的主要因素,如果一直局限于传统的思维模式,将会导致人才发展受限。特别是“物联网技术及应用”课程具有实践性特征,而部分教师却以理论教学为主,同时与课程思政体系建设工作脱节。学生虽然掌握了丰富的理论知识,但是缺乏良好的品格和意志,因此对学生精神层面的引导作用不明显。人工智能领域不仅需要更多的技术型人才,更需要复合型人才,在教学中对于思政素养的关注度较低,会对人才的全面发展造成阻碍。

  2.2 教学内容滞后

  技术领域的革新速度很快,如果没有及时对课程内容进行更新,则会导致教学工作的滞后性,难以体现教学的前瞻性和时代性。无论是理论知识还是实践技能,部分课程内容与时代脱节,都无法满足新时代背景下人工智能领域的应用要求,因此学生在学习后无法直接应用于岗位工作当中,在毕业后还要重新进行培训学习,造成资源浪费的状况。在“物联网技术及应用”课程中缺乏物联网领域的前沿技术,会导致学生的技术能力和水平迟迟无法得到提升,从而限制核心素养的培养。

  2.3 教学方法单一

  教师对传统教学方法的认可度较高,在教学活动中的创新性较差,久而久之会导致学生产生厌倦心理,无法提高学生的学习兴趣,因此降低了“物联网技术及应用”的整体教学成效。灌输式教学会引起学生的逆反情绪。同时由于传统教学对先进信息技术的整合力度较小,难以提高课外资源和素材的拓展效果,无法满足不同学生的个性化需求,因此教学质量欠佳[1]。此外,理论教学和实践教学的割裂问题越来越显著,学生的实践操作能力较差,无法满足岗位工作的具体要求。

  2.4 评价体系缺失

  科学评价可以及时发现学生在学习中的问题,也可以对教学工作进行反思。然而,从目前情况来看,教学评价体系缺失问题仍旧存在,无法获得有效的反馈信息阻碍了“物联网技术及应用”课程教学改革的进程。在考核工作中往往以期末终结性评价为主,因此难以全面反映学生的真实情况,降低了学生的学习主动性。评价工作以教师的评价为主,忽视了学生和其他主体的评价意见,因此不利于学生潜能的开发,不符合综合型人才培养的要求。

  2.5 教师素养不高

  教师自身专业能力较差,也是影响教学改革成效的主要原因,部分教师缺乏自主学习意识,不了解物联网技术在社会各领域中的应用现状和发展趋势,在教学中与社会发展脱节,难以体现物联网技术的实用价值,因此对于学生的吸引力不足。同时,高校缺乏完善的培训机制,教师知识体系和实践技能的发展动力不足,难以适应人工智能时代下的教学工作特点及要求。

  3. “物联网技术及应用”课程教学的基本原则

  3.1 系统化原则

  “物联网技术及应用”课程内容教学在教学改革中应该以系统化原则为依托,针对各个知识点进行系统化讲解,这样能够有效提高教学工作效率和学生的学习效率。同时,制定切实可行的教学目标,在明确总体目标的同时,要结合学生的实际学习情况对阶段性目标实施科学划分,强化对学生的引导作用,这是提高学生学习动力的关键措施。此外,还需做好教学课堂的组织安排,确保各项教学任务有条不紊地推进,提高课堂时间利用率。

  3.2 学习动机原则

  每一个学生在兴趣爱好和学习能力上的差异性显著,在教学工作中遵循学习动机原则,可以激发学生在课堂上的学习动力,使其在整个学习生涯中保持强大的自信心,达到预期学习目标。因此,要注重对各类诱因的充分利用,借助于形象化的案例激发学生兴趣,引导学生的自主学习和探究学习,将学生被动学习的状态转变为主动学习的状态,体现学生在课堂上的主体性[2]。

  3.3 能力本位原则

  本门课程的主要目标是提升学生的技术应用能力,因此在教学改革中需要遵循能力本位原则,关注学生的能力发展状况,提高学生的就业竞争力。特别是在岗位工作要求越来越高的趋势下,必须将能力本位放在首要位置,关注学生的实践操作水平,确保学生在掌握物联网理论知识的同时,能够在实践项目中加以灵活应用,提高岗位适应能力。

  4. “物联网技术及应用”课程教学的路径

  4.1 转变传统理念

  教师要摆脱传统思维理念的限制,认识到新时代背景下课程改革的新要求,积极与人工智能时代的发展保持协同一致,在教学实践中引入先进理念,强化对教学活动的指导作用。除了要讲述物联网领域的专业知识和前沿技术外,还要构建完善的课程思政体系,将更多的思政元素融入课程教学当中,使学生树立正确的价值观念,认识到物联网技术在我国社会经济发展中的现实意义及作用,增强学生对本专业和行业的认可度。

  将物联网领域的成功案例引入“物联网技术及应用”课程教学中,使学生认识到我国技术发展中取得的成果及不足,增强学生的社会责任感,明确技术创新的重要性,提高学生自我发展和自我实现的积极性[3]。此外,还可以聘请专家举办讲座,帮助学生了解我国物联网行业的发展现状及未来趋势,帮助学生树立远大的理想和目标,使其逐步成长为一个高素质复合型人才。

  4.2 创新教学内容

  教学内容是决定教学成效的主要因素,因此教师要对教学内容进行不断创新和调整,遵循与时俱进和适用性原则,为学生创造更加良好的学习环境。剔除教材中的滞后性内容,引入先进的理论知识和前沿技术,构建可行性实践项目,为学生的高效化学习提供条件。做好理论内容与实践内容的合理组织和安排,尤其对实践内容而言,要保持内容的多元性和针对性,帮助学生弥补自身的不足。在制定大纲和教案的过程中,教师可以获取其他学校的成功教学经验,结合本校办学特色和育人需求对相关内容加以优化[4]。

  在信息技术的支持下,可以通过网络获取更多的资源和素材,加快“物联网技术及应用”课程教学素材库的建设,在教学活动中能够起到良好的辅助作用。例如,教师在对“物联网技术及应用”这一章节知识进行分析时,可以利用人工智能技术将丰富的教学资源加以利用,对传统的教学内容进行创新,充分发挥网络教学资源对教学活动的辅助作用。

  4.3 实施混合式教学

  传统线下教学的方式会导致灵活性不足,不符合当代学生的信息获取特点,因此要构建完善的线上线下混合式教学模式,拓展教学和学习的边界,同时能够增强学生和教师的互动性,打造良好的课堂氛围,教学实效性更高。

  充分发挥各类网络教学平台的作用,有助于降低时间因素与空间因素的限制,利用“互联网+”有条不紊地推进教学任务,改变学生的学习习惯,为学生的预习和复习等创造更加广阔的平台,体现学生在“物联网技术及应用”课程学习中的自主性[5]。例如,教师在对“物联网技术及应用”这一内容进行讲解时,可以将MOOC引入到课堂教学中,指导学生通过MOOC选择适合自己的学习资源,在课堂结束之后进行有效复习,加强对课堂所学知识的巩固。学生通过MOOC进行交流,讨论“物联网技术及应用”课程学习当中的重点和难点,通过讨论增强对于课程知识的理解,更好地掌握课程知识,实现个人的进步。在网络课程体系建设中,教师需要制定符合学生学习水平的电子课件和课堂练习题等,同时也可以引入微课教学模式,在微课视频中呈现物联网技术的相关知识,帮助学生对课堂重难点进行梳理。

  4.4 创设教学情境

  “物联网技术及应用”课程内容呈现出一定的抽象性特征,因此部分学生在学习中遇到的困难较大,这是导致课堂教学效果欠佳的主要原因。而课堂教学情境的构建,则可以解决上述问题的限制。通过生动的画面呈现抽象的理论知识,使学生对物联网技术的认知更加深刻,为实践应用奠定基础。

  在教学情境中应该注重生活化案例的引入和讲解,使学生认识到物联网技术在日常生活中的具体作用,增强学生的长效学习动力。为此,教师要在课堂中引入多媒体技术,通过电子白板讲解相关内容,融合文字、图片、视频、动画等,改善学生的多元化课堂学习体验,这不仅会激发学生对物联网技术的兴趣,而且对于技术特点和应用技能的理解更加高效[6]。

  4.5 促进理实结合

  理论与实践的密切衔接,是培养综合型人才的关键,因此应该解决传统教学中的“重理论、轻实践”问题,体现实践教学的重要地位,培养专业素质过硬的现代化技能型人才。学校应该加大资金投入,为实训基地建设创造条件,改善实训基地内的各类基础设施和设备情况,促进计算机及其附属设备的更新换代,为学生的实践操作创造保障。同时,在理实结合教学中要体现创新创业教育的重要性,鼓励学生通过实训基地的锻炼增强创业意识,在实践项目中提高互联网知识和技术的灵活应用能力[7]。教师要充分利用实验室,督促学生的技能训练,同时要引导学生参与到技能大赛当中,通过比赛发现自身的不足并在后续学习中加以强化。此外,还应该促进学校和企业之间的合作交流,为学生的实习提供平台,在一线工作中感受物联网技术的具体应用情况,提高岗位适应能力和岗位竞争能力。

  4.6 优化评价体系

  对于学生的科学评价,可以使学生更加全面地认知自我,也是改善“物联网技术及应用”课程教学质量的关键。对学生的评价不仅要依靠期末考试成绩,更要在平时教学中关注学生的具体表现,包括课堂参与度、实践任务完成度和项目实践参与度等,从多个角度出发对学生的学习潜能进行开发,增强学生的学习动力[8]。在评价主体上,除了要依靠教师的专业化评价外,还要鼓励学生对自己在学习“物联网技术及应用”课程时的具体表现实施客观评价,引入小组互评模式,确保评价结果的可靠性。学生在参加校外实习的过程中,教师也应该与相关技术人员和管理人员交流沟通,将学生的岗位表现情况纳入到评价体系当中。

  4.7 提高教师素养

  教师要认识到人工智能时代下课程教学的新特点,积极在工作中不断丰富自我和提高自我,只有在专业发展中才能为学生创造更好的学习环境,解答学生提出的个性化问题。积极参与教育培训工作,系统化学习物联网技术的相关知识和先进教学理念,将行业前沿技术引入到课堂当中,使学生的发展保持与时俱进。同时,教师要主动参与到一线工作当中,在校企合作项目中丰富自身的理论体系和实践技能,为教学改革做好充足的准备[9]。增进教师之间的交流沟通,特别是在慕课教学体系下,教师可以与其他地区的名师进行互动,提出教学实践中遇到的问题及原因,获取可靠的指导建议,以便在教学实践中加以调整和改进,满足学生的个性需求。

  结语

  “物联网技术及应用”是高校的重点课程,加强教学改革工作的全面推进,是人工智能时代发展的必然要求,它可以有效提升教学成效,为学生创造更好的学习环境,增强人才发展动力。但是,由于在教学中存在教学理念固化、教学内容滞后、教学方法单一、评价体系缺失、教师素养不高等问题,教学质量受到明显影响。因此,在教学改革中应该遵循系统化原则、学习动机原则和能力本位原则,构建现代化教学体系。此外,要通过转变传统理念、创新教学内容、实施混合式教学、创设教学情境、促进理实结合、优化评价体系和提高教师素养等途径,探索一条新的教学思路,为创新应用型人才的培养奠定基础。

  参考文献:

  [1]张竞丹,王乐.物联网应用技术专业数据库课程教学探讨[J].深圳信息职业技术学院学报,2021,19(2):75-78.

  [2]张军国,谢将剑.人工智能时代“物联网技术及应用”研究生课程教学改革[J].中国林业教育,2020,38(S1):49-52.

  [3]韩洁琼,刘志煌.《物联网技术及应用》课程实践教学改革与探索研究[J].当代教育实践与教学研究,2020,(13):185-186.

  [4]邓向武.项目式教学在《物联网技术导论》课程中的应用研究[J].科学咨询(科技·管理),2020,(5):104.

  [5]张俊.《物联网技术与应用》在物流工程专业课程体系的教学改革和实践研究[J].高教学刊,2020,(2):1-5.

  [6]张燚.人工智能时代高职物联网应用技术专业信息化教学应用的探讨[J].职业技术,2019,18(12):27-30.

  [7]马玉清.新形势下物联网应用技术专业课程教学改革研究[J].北京印刷学院学报,2019,27(10):99-102.

  [8]高瑾.应用型转变环境下物联网工程专业课程双语教学模式探索——以《物联网技术导论》课程为例[J].办公自动化,2019,24(1):34-35,16.

  [9]晏细兰.物联网技术及应用课程教学改革研究与实践[J].教育现代化,2018, 5(52):92-93.

  作者简介:王丽,硕士,物联网工程专业负责人,研究方向:大数据与云计算。

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