基于B―Learning的“物联网技术导论”课程设计分析

摘要：随着物联网产业的不断发展，社会对物联网专业人才的需求越来越多，结合黑龙江科技大学物联网工程专业的实际情况，以混合学习作为指导思想，对于“物联网技术导论”课程设计采用个案研究法，主要从课程设计目标、课程设计内容、课程评价、课程内容结构等几个方面进行深入的改革和探索。结果表明，改革措施提高了学生学习的主动性、积极性和创新能力。该课程设计模式可为其他课程的改革提供借鉴，具有一定的推广价值。

关键词：混合学习；物联网；课程设计

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0126-02

黑龙江科技大学自2012年招收物联网工程专业本科生，“物联网技术导论”是该专业的一门必修课程，也是学生学习物联网专业课程的基础课程和核心课程，该课程为学生后期学习物联网专业课程奠定了坚实的基础。但该课程由于涉及多门学科的技术知识，理论基础知识和概念性知识相对较多，缺少实践性的操作，学生在学习的同时会缺乏主动性和积极性。传统的教学模式是以教师为主体，教师讲授知识，学生接受知识，但是，这种方式无法调动学生的积极性和主动性，也无法让学生真正提高解决和处理问题的能力。因此，针对本门课教学过程中出现的问题，对物联网技术导论教学模式做出改革，将Blended-Learning引入教学，即发挥了教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又充分让学生作为学习过程主体，增强学生学习的主动性、积极性和创造性。

一、E-Learning优势和弊端

E-learning是指通过因特网或者数字化媒体等进行教学的一种方式，其充分利用现代信息技术所提供的、具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境，实现一种全新的学习方式。主要针对学生在网上学习时操作的方便性，以学生自主学习为主导，从而改变了传统教学中教师的作用和师生之间的关系，使得学生的个性化学习得到更充分的体现，使得学生的参与意识得到增强，提高了学生学习的主动性和积极性。[1]

尽管E-learning在教学过程中有上述的许多优势，但是针对物联网技术导论课程的教学，它也存在某些不足，表现在以下几个方面：第一，单纯的E-learning并不能为学生成功地学习提供足够的学习内容，不能为学生提供足够的参与和接触社会的机会。第二，只注重教学内容的讲解，而缺乏学习环境与课堂学习活动的设计。第三，只注重单个学生的个体学习，而缺乏学生的协作性学习的设计、组织与实施的指导。第四，缺乏研究性学习和学习效果评估。

二、B-Learning的涵义和优势

B-Learning（Blended-learning），即是所说的混合学习，其主要思想是把面对面（Face to Face）教学和在线（Online）学习两种学习模式有机地整合，以达到降低成本、提高效益的一种教学方式。[2]

2004年，何克抗教授正式发表“混合式学习”的涵义，他认为，“混合式学习”就是要把传统学习方式的优势和E-learning（即数字化或网络化学习）的优势结合起来；也就是说，既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。

三、B-Learning课程教学设计

1.课程设计的内涵

“所谓课程设计”就是对于课程的各个方面做出规划和安排。课程设计是课程论在应用层面上最重要的范畴之一，一种课程设计理论经常会全面地涉及课程目标、课程内容、课程评价、课程结构等各个范畴。[3]

2.确定B-Learning课程设计目标

针对物联网专业课程选课学生数量、学生的年级、接受课程能力的水平状况和学习环境的基础上进行。

（1）学习需求分析。是实施混合学习的主要依据。[4]“物联网技术导论”是黑龙江科技大学物联网工程专业开设的一门专业基础课程，具有较强的理论性、覆盖性和专业性等特点，是物联网工程专业学生的入门课程。结合了目前物联网专业需要多学科交叉特点的人才需求，学生要掌握计算机、无线通信、嵌入式、云计算、智能处理等相关技术的基本知识，使学生学习本门课程后，能够使用相关知识顺利开展后期的物联网专业课程的学习活动。

（2）学生特征分析。学生掌握知识的快慢程度和学生对课程了解的程度等，是有效做到“因材施教”的重要途径。[5]本课程中主要采用问卷调查方式了解学生对课程相关内容的了解程度，对于课程的每一章按照学生学习前的具体情况进行设计教学内容。

（3）学习环境分析。把握课程教学所具备的内部和外部环境条件，避免所制订的课程目标不符合实际教学要求。黑龙江科技大学具备混合学校的网络教学平台、网络教学资源等硬软件条件。教师可以将课程教学大纲、教案、电子课件、习题、课程指导等教学资源附加在网上，建立基于网络的远程学习环境，为学生个性化学习提供网络服务条件。

（4）课程目标描述。在明确学习需求，对学生特征与现存学习环境进行初步分析之后，对课程教学目标进行有条理的描述。确定了“物联网技术导论”作为物联网工程专业的专业基础课程，涉及了物联网八门专业课程的相关知识，通过掌握相关知识，可以引导学生对于专业课程的学习，提高学生处理本专业领域中问题的能力。

3.选择B-Learning课程内容

（1）课程内容结构分析。“物联网技术导论”课程可将内容分为理论课、实践课和网络课三部分。其中理论课是对专业基础概念的讲解；实践课是通过理论学习和网上学习能够理解相应的知识体系，从而让同学们分成小组协同合作共同完成项目。项目可以是教师给定也可以是学生自选形式。网络课是教师给学生留下特定的学习任务，学生可以通过网络检索找到正确的答案，也可以通过网络交流来完成学习任务。课程的具体内容如框图1所示。

（2）知识重点、难点确定。确定基本课程内容后，对于每一章内容的知识重点、难点进行划分，以便于针对不同的知识要点设计恰当的学习活动和策略。

4.设计Blended-Learning课程内容

（1）学习活动设计。本课程充分利用黑龙江科技大学的网络教学平台，突破传统教育方式在时间和空间上的限制，积极探索混合课程设计，调动学生的学习热情和主动性，使学生在教师的引导下，根据自己的学习习惯，依托网络学习平台进行主动学习、合作性学习、讨论式学习、网络搜索式学习和研究性学习。具体的学习活动方式可以采用基于网络教学资源的自主学习体系、基于大规模网络资源的搜索式学习体系、基于教材理论的自主式学习体系、基于实践平台的学习体系、基于教师引导的学习体系和基于小组讨论式的学习体系。通过以上几种学习体系，学生可以根据个人能力水平和喜好随意安排学习时间和学习方式，更好地体现了混合学习的自由度。

（2）策略选择。本课程设计了一系列网上在线学习内容。对学生进行引导性学习，而不至于使学生产生盲目性和无目的性。比如学生学习某一知识点时，可以引导学生阅读教材的哪个章节，以及使用课件中的哪些内容，浏览哪些案例和需要学生完成哪些实验等。本课程在实践环节提供视频演示和学生自主创作环节，学生可以将自己创作的作品传到网上，通过网络平台相互进行评价，通过交流获得建设性意见。

（3）学习资源收集。收集“物联网技术导论”课程的各种教学资源是设计B-Learning课程内容中的关键一步。本课程采用了“文字教材”―“辅助教学光盘”―“网络教学平台”―“项目实践系统”―“知识自测”五位一体的混合式教材。文字教材可以提供本课程相关概念和技术的理论性文字；辅助教学光盘存储了教师电子课件等内容；网络教学平台可以提供教师的讲课视频和实践性操作视频及教师和学生发表的关于课程的相关技能的文章和见解；项目实践系统可提供一些项目案例和学生所作的实验项目等。知识自测系统中可以分单元、分章节设置测试题库，学生可以随机进行题库选择，对于学到的知识进行阶段性测试，反应混合式测试的学习效果。对于没有掌握的内容进行选择性学习和重复性学习。

5.设计B-Learning课程评价

为了更好地促进学生使用混合学习系统进行有效的学习，及时获取反馈信息，修改教学方案，提高教学质量，系统加入了混合学习评价，即传统性评价与网络评价相结合，利用网络学习平台对学生的学习行为、历程和学习结果进行详细分析。在混合学习评价设计中，使用以下评价指标：第一，讲师授课启发学生思维和创造性；第二，课堂讨论和网上交流促进学生学习兴趣；第三，课程内容的丰富性；第四，混合式学习提高了学生学习的自主性；第五，实践性教学促进学生技能学习和理论知识的理解；第六，混合式学习结果的满意度。

评价等级分为四级：A代表非常满意；B代表一般满意；C代表不太满意；D代表不满意。对于这几项评价指标采用网上问卷调查的方式，参与课程学习有72位同学，设置72份问卷。计算出每项评价指标学生投票数占学生总投票数的百分比值。调查结果如表1所示。

通过以上评价指标，可以更好地了解学生通过混合学习对本门课程相关知识掌握的程度，从而对混合课程的教学方式和教学内容等进行不断改进，使学生的学习成绩得到明显的提高，增加学生学习本门课程的兴趣。

四、结论

文中采用B-Learning思想，以黑龙江科技大学物联网工程专业2012级学生为例，对于“物联网技术导论”课程设计采用个案研究法，主要从课程设计目标、课程设计内容、课程评价、课程内容结构等几个方面进行深入的研究和探索，并提出了五位一体的教材混合模式，结果表明，取得了较好的效果。本课程设计模式可以为其他课程设计的改革提供借鉴，具有一定的推广价值。

参考文献：

[1]金一，王移芝，刘君亮.基于混合式学习的分层教学模式研究[J].现代教育技术，2013，23（1）：37-40.

[2]罗运虎，邢丽冬，王勤.基于项目教学法的课程设计改革[J].电气电子教学学报，2009，（31）：14-15.

[3]李利.基于混合学习的高校网络课程的设计[J].高等理科教育，2007，（6）：42-45.

[4]聂哲，范新灿，何国坤，等.基于Blended Learning的协作型网络课程设计[J].长沙通信职业技术学院学报，2008，7（2）：52-54.

[5]黄磊，杨九民，李文昊.基于免费网络服务的高校混合式学习模式构建――以“现代教育技术”课程为例[J].电化教育研究，2011，（8）：