江煜 许飞云 杨忠 于继明
摘 要：针对《物联网通信技术》课程目前偏理论教学的实际情况，分析物联网通信技术课程教学存在的问题和金陵科技学院应用型人才培养目标，本文提出以项目为驱动，结合分组学习，信息融合和结果导向教学手法，让学生能够系统地参与项目设计与管理，掌握物联网通信的本质和内涵，熟悉在实际场景中综合选择合适的通信技术，为解决物联网的实际应用打下坚实的基础。
关键词：物联网 物联网通信 项目驱动
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）12（b）-0215-02
物联网是智能感知与识别技术、普适计算、云计算、泛在网络系统的融合应用，被称为是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮[1]。物联网的系统架构主要分为四层：感知层、网络层、智能数据处理层和应用层。网络层承上启下，是实现物物互联、协同和互动的关键；物联网通信技术是网络层传输的核心技术，是物联网工程专业人才必须掌握的相关知识和基本技能。
1 物联网通信技术课程教学中存在的问题
物联网工程专业作为一个处于摸索阶段的新兴专业，其教学方式也处于摸索阶段。物联网通信是解决具有智能的物体在局域或者广域范围内信息传递，让分布在不同地域的物体能够协同工作的技术。因此，《物联网通信技术》课程是一门实践性很强的课程，包括理论教学和实验教学。学生不仅仅需要理解基础的理论知识，还要具有解决实际问题的能力。目前的理论教学主要是借鉴了计算机类和其他专业的教学方式，以教师讲授为主，学生被动接受。由于《物联网通信技术》课程融入了有线通信、无线通信、近距离和长距离通信等，涵盖了多领域的知识理论和多学科的知识技能，知识点多、涉及面广，学生容易混淆所学内容，并且教学方式单一，学生很容易失去学习兴趣。而实验课程教学，既有软件编程，又有硬件操作，现有的教授形式也多是教师直接将代码给学生，然后连接硬件设备，调试程序，完成操作。
因此，基于上述教学现状，有必要进行物联网通信技术课程改革的研究，依据金陵科技学院物联网工程专业建设的特点和人才培养需要设置的课堂教学和实验教学内容，将现有无线通信、近域场通信和红外移动通信等内容同物联网传输层的前沿技术进行融合，探索基于项目驱动的教学方法在教学中的应用，确保学生知识结构的完善和实践能力的培养。
2 物联网通信技术教学改革方式
以帮助大学生实现更好的创新创业，物联网通信技术打破传统的教学模式，采用项目驱动的教学方式，即通过师生共同实施一个完整的项目工作而推进教学活动的一种教学模式。这种教学模式集合了探究式教学[2]、反转式教学[3]、案例教学[4]等诸多教学模式的优点，既有利于学生的课堂参与和教学互动，又因为其结果导向的特点而使得学生能在理论学习的同时培养实践能力，完成课题学习的创新。
2.1 项目驱动下的教学模式特点
2.1.1 分组学习
项目驱动教学是以小组学习为基础，针对项目内容进行化分，每个小组及其成员都有其特定的分工，组员之间除了在课堂上交流之外，在课余也经常会就相应的项目问题进行探讨和分析。
2.1.2 信息融合
在项目教学中，主要针对具体项目中需要解决的某一问题而展开研究，根据项目围绕的内容，需要多种不同的知识结构，知识要点进行融合贯通。这种信息融合不仅仅体现为一门课程的知识点融合，还体现为不同课程、不同学科的知识点融合，甚至是当前最前沿知识的信息融合。
2.1.3 结果导向
項目教学是有结果导向的，其结果要么导向于对某一个问题的具体深入研究，要么导向对某一问题的具体解决方案。传统的课堂教学则侧重于让学生在“听中学”，就是通过老师告诉学生知识体系，但不需要明确地将这些知识指向某一个实际的问题或工作。项目驱动教学则意味着在“做中学”，通过做一个实际的项目将所学的知识串联在一起。随着项目教学的推进，学生不仅可以学习一门课程的知识体系，还可以获得多门课程交叉学习的经历和一个具体项目的研究成果。
2.2 基于项目驱动下的物联网通信技术课程教学改革与案例分析
金陵科技学院目前选用屈军锁编著《物联网通信技术》教材作为传统的理论教学课程体系，主要内容包括物联网体系架构、无线传感网、无线局域网，短距离通信和移动通信等各种通信技术的原理、网络通信体系的架构和网络的分层协议标准介绍，理论性非常强，学生难以消化。为实现传统模式下《物联网通信技术》的教学改革，提出了以项目驱动的《物联网通信技术》的课程教学方式，以无线通信WIFI技术为例的项目进行案例分析。
（1）项目理论学习。
无线通信包含远场通信和近场通信，WIFI技术属于典型的近场通信技术。基于WIFI的项目研究，首先需要了解和掌握WIFI的理论知识及其应用方式和场所，在课堂上，教师需要通过以实际项目背景如“基于WIFI无线传感网系统设计”，讲解项目的系统功能和整体架构，突出项目所涉及到物联网通信的关键技术WIFI，然后根据学生的前期基础和对无线网络WIFI的兴趣特征进行项目理论分组学习，根据不同的小组划分查阅WIFI通信功能，WIFI通信模块的电路原理图，WIFI组网等理论知识，要求不同小组学生根据自己的实际掌握WIFI知识的能力，进行WIFI传感网络的设计、通信协议、WIFI接口程序编程以及WIFI无线传输网络的系统架构的再次细分工，积极鼓励学生通过系统学习而习得的理论知识在课堂上进行讲解，突出重点和设计目标，完成课堂理论学习。
（2）项目实施过程。
项目驱动的教学本身就是一种教师和学生之间的合作关系，是学生和教师之间就某一项目之间达成的合约[5]。项目实施的过程就是学生学习的过程以及教师教学项目计划的推进过程[6]。实施项目教学，不仅需要教师对项目的细心规划，合理分解，而且还要调动学生的积极性和主动性。因此，根据课堂的理论学习成果，制定项目“基于WIFI无线传感网系统设计”可行性研究计划，通过系统模块的划分和小组成员的分工合作，仿真模拟该项目的实际应用场景，制定系统开发的总体方案和运行环境，给出系统性能指标、可靠性和接口标准设计功能，完成需求分析；
在项目教学实施过程中，教师就是项目的负责人和项目执行的幕后军师，随时跟进每个项目的阶段性进展，检查项目小组和团队的工作计划是否顺利推进，工作方法是否科学合理，小组和团队成员是否协调有序，并在项目实施过程中及时发现问题，在项目团队需要支持时给予指导和帮助，真正做到让学生在“做中学”，实现各门课程和学科知识的信息融合以及理论和实践的统一。
（3）项目成果评价。
在项目结束以后，建立一套合理的评价体系对项目成果进行系统评价，评价方式可以通过师生共评和小组互评等形式开展，甚至也可以和具体项目合作方一起进行。项目教学评价和常规的教学评价是有区别的，传统教学评价侧重于学生对书本知识包括基本概念和基本原理、基本规律的掌握，而项目教学则侧重于对学生在项目实施过程中参与的各个环节的评价，并且按照项目评价的标准和创新程度，对项目成果进行界定。
3 结语
物联网专业的培养目标之一就是自主创新能力的明显提高，并能攻克一批核心技术。物联网通信技术是物联网体系架构的关键技术，是实现物联网“网络一切”的核心内容。本文通过基于项目驱动的《物联网通信技术》课程教学改革的研究，摒弃了传统的“学中做”教学模式，成功地探索出了一套以项目为核心，采用分组分工学习，信息融合和结果导向的教学手段，实现集项目理论学习、教学过程实施、项目教学成果评价于一体的创新教学模式。
致谢
感谢国家自然科学基金项目（51575101），金陵科技學院高层次人才引进基金项目（JIT6201623），金陵科技学院科研孵化基金项目（JITFHXM201608）支持！
参考文献
[1]项慧慧，邵星，孟海涛，等.基于物联网应用驱动的《物联网通信技术》课程教学改革研究与探索[J].科技与创新，2017（11）：145-147.
[2]牛磊.物联网通信相关课程设置存在的问题与对策[J].福建电脑，2016（6）：83-84.
[3]史艳翠，郝宇，杨巨成，等.探究式教学模式在《物联网通信技术》课程中的应用[J].科技与创新，2017（1）：137-138.
[4]毛彩菊.浅谈基于项目驱动的教学模式改革[J].创业人才与教育，2017（13）：77-79.
[5]赵翠芹，黄星寿，吴启明.基于应用型人才培养的“物联网通信技术”课程教学改革[J].物联网技术，2017（6）：112-114.
[6]石柯，秦磊华.物联网通信技术课程建设研究[J].计算机教育，2014（11）：64-67.
