从课程思政的角度谈“物联网工程导论”课程的教学设计

The Science Education Article Collects No.36,2020 Sum No.516
2020年第36期总第516期
摘要物联网工程是一门新兴技术学科，其整合了计算机、通信技术、传感器等技术，以感知为基础，通过部署多种类型的传感器采集数据，通过无线网络进行远距离传输，最后通过网关进行智能处理。

“物联网工程导论”是物联网工程专业学生了解物联网技术的入门课程，该课程能使学生更快地了解物联网技术的基础知识及相关概念，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。

导论课结合时政，在教学过程中融入大学生思想政治教育，注重强化对学生的工程伦理教育，培养学生精益求精的工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

关键词物联网工程导论；课程思政；教学设计Discussion on the Teaching Design of the"Introduction to Internet of Things Engineering"Course from the Per-spective of Curriculum-based Ideological and Political E-ducation//XIONG Yiwen
Abstract The major of Internet of Things engineering is an e-merging technological discipline that integrates technologies such as computers,communication technologies,and sensors.Based on perception,it collects data through the deployment of various types of sensors,transmits the data over a long distance through wireless network,and finally conducts the intelligent processing of it through a gateway."Introduction to Internet of Things Engi-neering"is an introductory course for Internet of Things engi-neering students to understand Internet of Things technology. This course enables students to understand the basic knowledge and related concepts of Internet of Things technology more quickly,laying a solid foundation for subsequent professional courses.It is necessary to integrate ideological and political edu-cation into the teaching of the course,in order to strengthen stu-dents'engineering ethics education,cultivates students'spirit of craftsmanship,and stimulates students'patriotism and mission to serve the country through science and technology.
Key words Introduction to Internet of Things Engineering;cur-riculum-based ideological and political education;teaching de-sign
1课程定位
2009年8月7日，时任国务院总理温家宝在无锡视察时发表重要讲话，提出“感知中国”的战略构想。

时至今日，物联网技术在我国取得了巨大发展。

物联网（IoT，Inter-net of things）即“万物相连的互联网”，是以互联网为基础延伸和扩展的网络，是将各种信息传感设备与互联网结合起来形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点以及人、机、物的互联互通（4A，anytime，any place，anyone，anything）。

物联网应用领域广泛，包括车联网、智慧物流、智慧医疗、智慧家居、智慧安防、智慧农业等，为人类社会留下了巨大的想象空间[1]。

5G指第5代移动通信技术，是物联网的网络基础、新经济的发动机，其性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。

5G时代的开启，带动了整个物联网行业的蓬勃发展，但目前仍有很多技术领域有待探索。

少年强则中国强，青年大学生要具备艰苦奋斗和顽强拼搏的品质，主动承担全面提高中国科技和创新实力的责任和使命。

课程建设要与思政教育同向而行，形成协同效应，坚持教书和育人相结合。

将课程教育与时事政治相结合，在教学过程中融入大学生思想政治教育，在潜移默化中影响学生。

通过培育和践行社会主义核心价值观，引导学生将国家、社会、公民的价值要求融为一体，培养当代大学生的使命感、责任感、自豪感、荣誉感。

在课程教育中融入课程思政的要点：
（1）中国的5G技术走在世界的前列，中国通信产业正在飞速崛起（为学生树立国家自豪感、荣誉感）。

（2）工学类专业课程要注重强化对学生的工程伦理教育，培养学生精益求精的工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当（培养学生的国家使命感和社会责任感）。

2教学资源
“物联网工程导论”课程采用的教材是上海交通大学出版社出版的《物联网概论》，出版时间是2018年，主编是潘宏斌老师。

该教材紧扣教学大纲要求，严格把握大纲中规定的知识点，深入浅出，理论与实际案例结合紧密，实践性强，能够抓住学生兴趣点，吸引学生深度阅读[2]。

3课程分析
“物联网工程导论”课程是物联网工程专业的入门课程。

物联网工程专业重点培养从事物联网领域系统设计、系统分析与科技开发及研究方面的高级工程技术人才，要求
从课程思政的角度谈“物联网工程导论”课程的
教学设计
熊艺文
（桂林航天工业学院广西·桂林541004）
中图分类号：G642文献标识码：A DOI：10.16871/ki.kjwhc.2020.12.061
基金项目：2019年度广西高等教育本科教学改革工程项目“基于校政企共建产业学院的大数据人才培养探索与实践”，项目编号：2019JGA33。

作者简介：熊艺文（1987—），女，讲师，硕士研究生，研究方向为物联网应用。

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培养的学生德智体全面发展，
拥有合理的知识结构，掌握扎实的电子技术、传感技术、通信网络理论、
信息处理技术、计算机技术、系统工程等基础理论，
掌握物联网系统的分析与设计等专业知识和技能[3]。

教学内容包括：（1）物联网概述；（2）传感器技术与物联网之间的关系；
（3）自动识别技术及其在物联网中的应用；（4）物联网通信技术；（5）物联网应用；（6）物联网工程专业
人才培养方案；（7）物联网职业发展规划；（8）大学四年学习
生活规划。

学生在后续课程中会系统地学习传感器技术、嵌入式系统、RFID 和物联网通信技术，因此将传感器技术与物联网
之间的关系、自动识别技术及其在物联网中的应用、
物联网通信技术三个章节作为教学重点和难点来讲授。

为了给物联网专业学生后续专业课程的学习打下坚实的基础，制定了三点教学目标：
（1）知识目标。

对物联网的相关概念、
技术特点及基础应用有比较全面的认识，对于本专业的知识体系、
发展概况有初步了解。

（2）能力目标。

通过学习物联网工程导论，
了解物联网专业发展动态和发展前景，对专业学习进行合理定位；
有计算机学科背景，学习过无线通信、网络协议、程序开发、嵌入
式开发等课程，能设计物联网系统模型；
掌握物联网系统的软硬件设计和开发能力，具备在物联网系统及其应用方面进行综合研究、开发和集成的能力。

（3）情感目标。

培养学生对物联网专业知识的学习热情，
使学生综合认知专业、行业职业和人才发展需求三方面，据
此规划自己大学四年的学业生涯，全面思考自己的职业发展路径。

4学情分析
“物联网工程导论”课程开设在大一学年。

大一学生已
经学习过高中的数理知识，且刚刚进校，
对专业学习抱有极大的热情。

但这种热情如果得不到合理引导，将会很快消
失。

因此，我们根据学生特点制订了
“物联网工程导论”课程教学计划。

4.1多媒体教学
将视频、动画等丰富的多媒体教学资源和学生身边的实际案例结合起来进行授课，让学生对物联网的概念和技术形成直观的印象。

4.2作品展示
利用经典的毕业设计和学科竞赛作品辅助教学，让学生对自己在本科四年内须掌握的知识和达到的能力水平形成直观的认知。

4.3企业授课
在职业发展与规划部分，利用实践教学基地的企业资
源，邀请企业高级工程师讲解物联网行业发展形势、
物联网职业人才需求，使学生深刻了解社会对物联网专业人才的需求。

以上教学方式能够不断激发学生的学习热情和动力，明确发展目标，使学生保持和延续学习的连贯性，为后续专业知识的学习打下良好的基础。

5教学设计
“物联网工程导论”课程一共16学时，教学实施过程
如下：
5.1导入新课
从学生熟悉的生活情境出发，
与新的知识点联系起来，激发学生的学习兴趣和求知欲，通过探究实际问题启发学生思考。

例如，2018年新生入校时，桂林航天工业学院采用
了一种新型注册方式：
学生在家通过手机APP 完成预注册，包括填写个人信息、预选宿舍、
缴纳学费等（这个过程是将学生信息导入数据库中）。

学生入校后，用身份证在扫码机
上扫码就完成了整个报到注册工作，
非常高效便捷。

5.2学习新知识
教师在教学时可以设计若干个小环节，要注意层次清晰、目标明确，突出重点难点。

以2018年桂林航天工业学院新生报到为例，在该案例中，新生扫码报到应用了自动识别技术中的RFID 系统，第二代身份证里嵌入了电子标签（Tag），扫码机就是一台读写器（Reader），由应用（后台）系
统进行数据处理。

教师可以以该案例为例，
分别介绍每个系统的工作原理，以及各个系统组合起来后是如何工作的。

5.3课题活动
教授这一章节时，教师让学生使用强光手电筒照射自己的饭卡，学生发现可以看见芯片和线圈。

这时教师结合课程知识，向学生解释芯片和线圈的原理和作用。

5.4课堂小结
让学生根据自己的理解去记忆每个系统的工作原理，对课堂所学知识进行回顾和整理，培养学生的概括表达能力和自我评价能力。

5.5布置作业
让学生寻找生活中RFID 系统的其他实际应用，并查找相关资料，了解其工作原理。

6教学评价
“物联网工程导论”课程考核成绩满分为100分，60分及格。

其中平时作业成绩占考核成绩的30%，期末考试成绩占考核成绩的70%。

6.1考核目标
学生对感知层、网络层、应用层知识的归纳、
综合、应用能力。

6.2考核形式
完成一道论述题，论述题不只考查教材中某一章节的内容，学生需要熟悉和理解整本教材的知识内容，具有较强的归纳、综合能力。

6.3考核内容
让学生详细分析一种感兴趣的物联网应用产品，从感
知层、网络层、应用层三个技术层面出发，
详细说明该产品使用的技术及原理。

学生通过学习“物联网工程导论”
课程，为后续专业课程知识的学习和职业生涯规划打下了良好的基础。

参考文献
[1]周新丽,李萌.面向多层次学生《物联网概论》
课程的模块化教学设计[J].物联网技术,2015(7):105-106.[2]王永强.物联网工程导论课程改革研究[J].科技视界,2018
(32):151-152.[3]随婷婷,陈年生.物联网工程导论课程教学改革研究[J].福建
电脑,2017(9):181.
编辑李前锋
教改教法
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