时间:2023-10-13 09:48:39
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随着信息技术和互联网技术的广泛应用,人类社会步入了高度信息化的时代,信息获取方式逐步从人工生成的单一模式向人工与自动获取并重的模式发展,强烈的社会需求为物理世界与信息世界的融合提供了原动力,物联网随之扑面而来。
物联网应用涵盖的范围小到家庭网络,大到数字医疗、智能交通、公共安全,控件探测,甚至是国家和世界,受到了各国政府、产业界与学术界的高度重视。
物联网对教育事业的促进作用也日趋明显,尤其是基于RFID的校园一卡通工程对管理水平的提高为高校教育的改革和发展提供良好的技术支持,许多高校正在努力构建全面智能感知个性化服务的学习环境,实现新的教学环境:无处不在的网络教学、 融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活,为教育学生提供良好的环境和设施条件 [1]。
本文作者通过对物联网的研究,利用物联网技术,构建了智能化集成教育系统,对物联网技术支持下的教学进行了初步的研究和探索。
1 物联网及物联网技术
1.1 物联网的定义和特征
物联网在人类生活中的应用越来越多,但是人们对物联网的定义任然没有明确和统一。在比较各种物联网定义的寄出上,根据目前对物联网技术特点的认知水平,将物联网定义为:物联网是在互联网和通信网等基础上,针对不同领域的需求,利用具有智能感知、识别技术与普适计算等技术,自动获取物理世界的各种信息,将所有能够独立寻址的物理对象互联起来,实现信息化、远程管理控制盒智能化的网络,构建物物相联的智能信息服务系统[2]。
物联网中任何一个合法的用户(人或物)可以在任何时候(Anytime)、任何地点(Anywhere)与任何一个物体(Anything)通信,交换和共享信息,协同完成特定的服务功能。
物联网分为感知层、网络层与应用层。感知层是物理世界与虚拟世界的纽带,是物联网的基础。感知层主要负责信息采集,利用激光识别等技术实现物联网中人与物、物与物之间的信息交互的传感器技术。网络层是物联网规模应用的基础设施,包含局域网、城域网和广域网的各种接入网络。应用层提供海量数据的高效、可靠地汇聚、整合与存储,通过数据挖掘、智能数据处理与智能决策计算,提供安全网络管理与智能服务。
物联网是一个形式多样、设计社会生活各个领域的复杂系统,从实现技术角度看,物联网的特点是:网络的异构性,规模的差异性,接入的多样性。
1.2 物联网关键技术
物联网的多样化、个性化与行业化的特点,使得物联网涉及的技术种类繁多,从物联网应用系统设计、运行、应用和管理的角度来看,物联网技术主要包括:自动感知技术、嵌入式技术、移动通信技术、计算机网络技术、智能数据处理技术、智能控制技术、位置服务技术和信息安全技术。物联网技术的引入可以使得现实世界的物品互为连通.实现物理空间与数字化信息空间的互联.使真实空间与虚拟学习环境实现比较有效地整合。它让教学环境中每个物件形成数字化、网络化、可视化特性,学生在课堂中就可以感知自然、感知真实的场景.有效地促进人机交互、人与环境的交互,加强了师生之间、生生之间的交流[3]。
2 智能教育系统概述
传统的教学体制和教学系统仅仅是为学生提供了学习的空间,相对而言,智能教育系统为学生提供了一个全面的智能感知环境和智能学习服务平台,有效地采集学生学习的相关信息,获得个性化、智能化的学习和管理服务。
智能教育系统,能够智能化的针对每一个学习者、每个学习阶段的学习信息进行采集和处理,建立新一代的学习环境和交流环境,该系统能够利用智能手机、RFID标签与读写设备以及各类型的传感器实时的采集教师的教学轨迹和学生的学习痕迹,同时进行统计分析和处理,把传统的以“教”为主的教学形式,改变为以“学”为主的形式,更能调动学习者的学习积极性和主动性,及时反馈和调整教学内容,体现因材施教、因人而异的教学风格。
3 智能系统设计
物联网技术的引入使得智能化教学环境的每个物件都具有连通性、技术性、智能性、嵌入性的特性,可以随时捕捉、分析教师和学生信息,并进行反馈,提供一个物联网智能化的教学系统[4]。
本文利用物联网设计的智能化教学系统主要包括智能管理模块、智能资源模块、智能监测模块、智能导学模块、虚拟交流社区五个模块,如图1所示。
1) 智能管理模块:实现对系统中学习者的信息管理、实施双向教学评价考核、学习辅助工具集成和成绩查询等功能。
2) 智能资源模块:在学生的学习资料和教师的教学材料中加入RFID标签,使得这些资料置身物联网之中,具有物联网中多样性、智能性、规模性、嵌入性等特性。通过互动终端通过3G/4G 网络连接终端资料数据库和多媒体库,根据课程教学大纲提供的内容要求获得关联的教学资源,结果输出到学生或教师所在的网络终端[5]。同时存放专门针对移动学习优化过的大量课件资源、考试试题库、知识库、新闻消息库和有关系统运行的数据等。
3)智能监测模块:通过智能摄像头、智能手机、智能测控设备等记录和实时采集学生的学习痕迹和教师的教学轨迹。同时集成了学习评价系统,通过对学习者的学习时间、阅览次数和学习地点、学习对象以及参与交流与协作的指标等进行统计分析,得出关于学习者的学习积极性、学习深度和学习效果等情况的综合评定,连同学习后获得的成绩和学分一同记录到后台相关数据库中[4]。
4) 智能导学模块:通过数据挖掘、智能数据处理与智能计策计算,将智能监控模块中采集来的数据进行有效的整合、统计分析和利用,分析学生的学习需求和学习兴趣,,为每个学生进行个性化学习推荐,大豆更好的教学效果。
5) 虚拟交流社区:通过无线智能设备如无线笔、无线话筒等,实现基于语音、视频和文字等多种信息媒介的互动交流功能,为学习者提供方便快捷的网络通信,强大的信息交流和网络资料信息的共享支持,在线虚拟团队合作等功能。
学习环境有狭义和广义之分,在不同语境中学习环境指代的含义也有所区别。从微观层面看,一间教室可以称为学习环境、一所学校也可以称为学习环境;而整个社会状况、国家教育政策则可以视为宏观学习环境。与此类此,基于物联网的泛在学习环境也可以分为宏观及微观两个层面。
1.1宏观学习环境杨闽提出了基于物联网的泛在学习环境,主要包括以下几个部分:物联网环境、泛在学习资源、泛在学习服务与支持。详见图1。
1.1.1物联网环境在物联网环境中,利用射频识别(RadioFrequen-cyIdentification,RFID)、光声电磁传感器、全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)、专家系统(ExpertSystems,ES)、决策支持系统(DecisionSup-portSystems,DSS)以及激光扫描器等各种信息传感设备将物体与互联网连接起来,把网络所实现的人与人之间的互联扩大到了所有事物之间的连通。它将整个人类社会无缝地连接起来,把社区、家庭、工作场所以及教育机构等等都有机地整合到一起,从而有效地实现了人机交互、人物交互和人人交互。
1.1.2泛在学习资源在网络学习环境中,学习资源主要指文本、图像、录像、动画等,由于网络传输性能与资源制作技术所带有的局限性,数字化学习资源不能满足使用者多方面学习需求方面。而泛在学习资源能根据学习者的即时需求、学习兴趣,让学习随时随地按照获取多种适应性资源,如三维影像视频、虚拟仿真资源、移动数据、海量科学数据等。
1.1.3泛在学习服务与支持学习者身上携带的移动智能学习设备,以及遍布在各地的物联网终端传感器等,构成了常时性学习所需要的无所不在的学习环境基础,实现了人与物、物与物之的交互,结合境脉感知技术使得泛在学习服务更加智能化、人性化,使得在充分考虑学习者的学习需求、学习兴趣、学习风格的基础上提供最合适的学习资源和学习服务成为可能。
1.2微观的泛在学习环境宏观的泛在学习环境为我们描述了一个理想状况下的泛在学习框架,它需要在全社会物联网高度发达的条件下才能实现,而实际上这种理想的环境是不存在的。目前有许多研究者在构建泛在学习环境领域做了大量的研究工作,涌现了许多带有泛在学习环境特征的个案,在某些局部(如一个教室、一个教学专题范围)实现了一定程度上的泛在学习。这些已经实现的泛在学习环境就是微观的泛在学习环境。比如,目前已经出现的智能教室就是这种学习环境。所谓智能教室就是利用部署在教室里的各类传感去设备,通过无线网络,自动控制教室里的计算机、投影仪、交互式白板等光、声、视、电设备,形成以智能空间技术为特征的增强型教室。在智能教室的泛在学习环境中,师生能无缝地接入资源和从事教与学活动:教室的照明可以根据室内外光线的明暗进行自动调节,使室内光线处于最佳状态,增强感官刺激;根据教室环境温湿度自动控制教室空气的新鲜度,增加活跃氛围;教师步入教室后,教学设备会自动调整到其预先设定的状态,展开教授的多媒体课件;学生进入教室后,课桌椅会根据学生个性化特点和偏好自动调节。更为重要的是,智能教室针对教学的不同环节提供贴切的技术支持,使得教师可以专注于教学、学生专注于学习,减少在一些事务性上耗费的时间和精力。智能教室使用交互式电子白班实现板书自动保存,并分发给所有学生,进行板书的电子标注凸显重点难点。系统内置的智能芯片能根据教师的授课理念,“领会”教师上课行为意图,自动控制教室内的多媒体录播设备对教学过程进行录播并可通过网络访问,方便学生课后进行复习。可见智能教室是在目前技术条件下实现的泛在学习环境雏形,在一定的空间内较好地体现了泛在学习资源、泛在学习支持与服务的内涵。
2基于物联网的泛在学习模式
随着物联网技术的不断发展,物联网在教育实践中的应用研究的不断深入,出现了许多基于物联网环境支持下开展泛在学习的探索。如利用物联网构建智能化教学环境、丰富实验教学、支持教学管理、拓展课外探究性学习。从实践的教学层次看,有针对中小学教学也有针对高等教育,如无锡市实施的“感知生长”数字农植园项目,就是物联网技术在课外教学的应用实例之一;在高校方面,建设基于RFID的校园一卡通工程对已经成为当前数字化校园建设的必备内容。从以上诸多实践领域来看,基于物联网的泛在学习可分为课堂教学、课外学习和远程教学三个方面,见图2。
2.1物联网支持课堂教学方面这是指在正常的课堂教学环境中,利用物联网技术支持教学的某一环节,从而达到“局部的泛在学习”。主要有实时教学测评、丰富教学资源、支持实验教学等方面的应用。在教学测评方面,,如在大学英语教学时,利用生理学和物理学原理,采用数字录播系统将英语标准口型和标准语音数字化,凸显口型和语音互动的典型特点。基于物联网的互动教学系统,一是可以通过口型示范功能实现标准的英语发音,二是可以提供口型纠错功能,三是能对对学习者的学习情况进行评价、打分和反馈意见。在支持实验教学方面,如某农业院校在实践基地花卉种植场安装农业物联网智能环境综合监控系统,在教学时可通过该系统可以实时检测花卉大棚内的环境因素数据(气温、湿度、日照度),结合视频录像中花卉的长势情况,分析二者的关系;通过摄像头,可以看到花卉种植技术人员如何实施栽培过程的操作技术。大大缩小了课堂与生产实践的距离。
2.2物联网支持课外学习方面课外教学活动一直以来是开阔学生知识视野、激发其学习兴趣、培养其科学探究能力的重要手段,基于物联网的课外研究性学习模式就是拓展课外教学活动宽度和深度的创新模式。无锡市建设的“感知生长”校园数字农植园,就是基于物联网构建的一个微型数字种植系统。该系统运用物联网系统的各种传感器设备,通过网络和视频技术构建数字化种养植环境,实时获取种养殖环境中的土壤养分、pH值、CO2浓度、湿度和光照强度等物理量参数,建立农作物最佳生长条件的实时数据库,供学生观察和记录动植物生长情况,理解生命形成的规律,通过撰写调研报告,展示和分享研究成果。例如在广州、香港和台湾等地在科学教育中开展的基于物联网的“数字化微型气象站”,用来观测环境温度、湿度、风速、风向、气压等指标,开发科学探究学习平台,设计基于科学探究理论的探究专题,在小学科学课程中予以应用。其目的是让学生了解天气常识、分析多个自动气象站的数据来探究当地的气候差异及变化趋势。
2.3物联网支持远程学习方面在网络教育时代,远程学习是一种非常重要的教学方式。由于远程学习是基于媒介的学习,不同于一般的课堂教育模式,教师和学生不能面对面交流。一直以来,如何对远程学习者进行有效的评价是非常困难的问题。而作为新一代感知网络的物联网技术,提供了一种较为公平、公正的远程学习评价手段。远程学习者的学习状况可以通过其自身的某些生物学特征表现出来,物联网可收集远程学习者的眨眼频率、呼吸频率、身体摇摆的次数幅度来作为评价依据。搭建一个具有传感器、射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、实时视频监控系统等功能的远程学习环境,就可以有效地感知学习者的学习状况,检测学习者的注意力集中程度,实施远程学习的评价。
3结束语
关键词:物联网;远程开放教育;泛在学习;“4A”通信
中图分类号:G727
文献标志码:A
文章编号:1009—4156(2012)11-061一03
随着信息技术的飞速发展,近年来物联网受到各国的广泛关注。根据ITU的描述,在物联网时代,人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度,从任何时间、地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。本文基于对物联网的概念、特点的分析,针对目前远程开放教育中存在的问题,探讨物联网在远程开放教育中的应用。
一、物联网概念和特征
物联网(The Intemet of Things),顾名思义就是“物物相连的互联网”。物联网强调物品的互联,被看做一种通过各种信息传感设备使现实世界中各种物件互为连通而形成的网络,物联网将解决广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的联网问题,物联网采用各种不同的技术把物理世界的各种智能物体、传感器接入网络。物联网通过接入延伸技术,实现末端网络(个域网、汽车网、家庭网络、社区网络、小物体网络等)的互联来实现人与物、物与物之间的通信,在这个网络中,机器、物体和环境都将被纳入人类感知的范畴,利用传感器技术、智能技术,所有的物体将获得生命的迹象,从而变得更加聪明,实现了数字虚拟世界与物理真实世界的对应或映射。
物联网具备以下四个特征:一是连通性:连通性是物联网的基本特征。国际电信联盟认为,物联网的“连通性”有三个维度:任意时间的连通性、任意地点的连通性、任意物体的连通性;二是全面感知,即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息;三是可靠传递,通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去;四是智能处理,利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。
2010年9月,物联网技术作为新一代信息技术的重要组成部分而被列为国家重点培育的中国的战略性新兴产业,从而被提到国家战略高度。物联网将引发的第三次IT产业化浪潮,必将引起产业间、地域间甚至国家间的竞争格局的重大变化。
二、远程开放教育的特点和现状
当今人类社会的主要经济形态是知识经济。在知识经济时代,终生教育和构建学习型社会已成为共识。开放与远程教育被认为是应用信息通信技术,实现终生教育,加速人力资源开发,推动知识经济发展的教育形态。我国的开放与远程教育由于信息传送方式和手段不同,其发展经历了三个阶段:一是以邮件传输的纸介质为主的函授教育阶段;二是以广播电视、录音录像为主的广播电视教学阶段;三是通过计算机、多媒体与远程通信技术相结合的网上远程教育阶段。每一种远程教育形式的发展和壮大都和当时的信息通信技术的发展与应用有着密不可分的联系。
这三种形式目前存在的主要问题有:函授面授课时短且学生工学矛盾突出;电大是单向传播,学生处于受众角色,师生交互差;网络教学部分解决了师生交互问题,但是其所提供的虚拟学习环境以人机交互为主,学习者缺乏与现实世界的交互,而物理教学环境与虚拟学习环境的整合也容易停留在表层。
随着信息技术的发展,远程教育理论也相应发展。因特网的迅猛发展使得基于认知学习和建构主义学习理论的网络教育得到了普及。当前,泛在学习已经成为许多远程教育工作者研究的重要课题。泛在学习(U—Learning)是指任何学习者可以在任何地点、任何时间获取自己所需要的任何信息的一种学习方式。泛在学习的学习理论基础是情境认知学习理论。情境认知学习理论认为,学习的本质是个体与他人、环境参与实践,构成群体之间的合作与互动的过程。知识和概念都只有通过社会化的运用才能得到充分的理解,个体参与实践活动与环境相互作用是学习得以发生的根本机制。它关注物理的和社会的场景与个体活动的交互作用,认为学习不可能脱离具体的情境而产生,情境不同,学习者受到具体的情境影响也不同。情境认知学习理论强调:学习的设计要以学习者为主体,内容与活动的安排要与人类社会的具体实践相联通,最好在真实的情景中,通过类似人类真实实践的方式来组织教学,同时把知识和获得与学习者的发展、身份建构等统合在一起。
由于物联网“4A”通信的特点,只要接入物联网就能够实现了数字虚拟世界与物理真实世界的感知和控制。通过物联网,不但使得现实世界的物体互为连通,而且实现了现实物理世界与数字化虚拟世界的相互连通,能够更加有效地支持人机之间的交互、人与现实物体之间的交互以及人和人之间的社会互。基于物联网的远程开放教育使得现实教学环境中的每个物理物件都具有数字化、网络化和智能化的特性,因此可以无缝地和数字化虚拟学习环境进行连通与整合,可以即时地捕捉、分析师生的教与学的需求信息,并进行相应的调整,为师生提供智能化的教学环境与教学资源。物联网的思想与泛在学习和情境认知学习理论的核心思想不谋而合,物联网可以为泛在学习的实现提供更好的技术支持,而情境认知学习理论则为泛在学习提供了理论支持。
三、物联网在远程开放教育中的应用及思考
(一)基于物联网的远程开放教学实现模式
我们设想可以把基于物联网的远程开放教学实现分为两种模式:一是学校直接面向学习者,可以利用移动通信运营商提供的M2M业务平台,学校只负责建设相关基于物联网平台的教学内容,学习者使用智能移动通信终端可以随时进行学习。物联网智能移动通信终端能提供更为智能化、全面化的通信服务,只要接入网络就能实现智能化的人与人、物与物、人与物之间的有效通信。因此,物联网能更好地支持泛在学习和移动学习的实现,彻底解决传统远程开放教育的工学矛盾问题。二是通过网络教学点组织教学,此时网络教学点的地位相当于传统远程教育中的函授站和网大教学点,对于智能移动通信终端无法解决的复杂教学内容,如实体远程实验、研究性学习等可以通过这种方式进行。
(二)物联网在远程开放教学的应用
互动反馈是教学过程中的一个重要环节,有助于教师及时了解学习者的学习情况并相应调节教学进程。而教学过程中师生交互差恰恰是传统远程教育方式存在的主要问题之一。基于物联网的远程教学,可以利用学习者手中的智能终端进行实时教学测评,如统计学习者听课、答题、测评投票等情况。在教师端分析实时测评结果并有针对性地调整教学进度与内容。随着技术发展,还可以利用物联网智能终端的传感器实时监测学习者的多种体征数据,如血压、体温、眨眼频率、脑电波等,实时感知学习者的注意力、紧张度、用脑情况、疲劳程度等。教师端根据这些反馈信息及时调整教学,真正实现个性化教学与学习,还可以有效帮助教师修改教学计划调整教学活动,促进学习者之间交流和互动。
(三)物联网在远程实验教学的应用
对于理工科专业学生而言,实验教学是一个极其重要的环节。理工科许多课程很枯燥,如果没有相应的实验,就很难激发学生的学习兴趣,而且理工科一些课程很难学懂,有些理论知识必须通过一定的实验才能理解。可以说,实验教学对提高学生的动手能力,开发学生的创造力起着不可替代的作用。而在传统远程开放教育领域始终无法有效解决远程实验教学的问题。目前,常用的远程实验教学手段如下:
1 录像或CAI课件实验教学。此种方式学生利用录像或CAI教学课件来学习实验原理、操作步骤及特点等。但是学生并不能实际动手操作,只能算是看实验,达不到实验的预期效果。
2 集中到各地教学点进行的实验教学。此种方式可以给学生提供基本的实验教学环境。但是要求学生集中教学,工学矛盾比较突出。而且由于各远程实验教学点条件的限制,对于一些需要大型精密贵重仪器设备完成的实验或者存在安全性问题的大型实验无法为接受远程开放教育的学生提供亲自动手做实验的条件。当前,虽然很多高校建有开放实验室,但普遍存在分散管理、封闭使用、无法提供远程实验服务的问题。
3 虚拟实验教学。虚拟实验是指借助于多媒体、仿真和虚拟现实等技术在计算机上营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的相关软硬件操作环境。虚拟实验建立在一个虚拟的实验环境(平台仿真)之上,而注重的是实验操作的交互性和实验结果的仿真性。此方式结合计算机网络技术可以实现网络虚拟实验。在此种方式下,虚拟实验通过数学模型的抽象来表达,利用计算机软件模拟来实现。实验的过程以及实验结果过于程式化、理想化,不能真实有效地反映实验过程中有可能出现的各种情况与问题。因此,实验教学效果也大打折扣。
目前,大部分的远程实验教学方法在教学效果上都不很理想,并且很难取得有效性的突破。究其原因,远程实验教学除了在教学过程中存在直观性、真实性、互动性不足的缺点,最主要的问题还是学生在进行远程实验时没有身临其境动手操作的感觉和真实的实验感受,缺乏现实的实验体验。这个问题在进行远程虚拟实验时表现得尤为突出。心理学研究揭示,在知识学习中,学生的学习效率受多方面因素的制约,概括起来主要有智力、非智力、环境、教师指导等因素。对远程实验教学来说,学生的非智力因素(狭义上来说,即为心理因素)甚为关键,如何帮助学生克服身处异地与教师缺乏交流、无法面对实验仪器、设备而带来的不真实感,从而调动其积极性完成教学,是远程实验教学方法探索中一个重要的问题。
基于物联网的远程实验教学可以为学生提供一个安全的、共享的、智能化的实验教学环境。由于物联网的物物相连的特性,接人教学实验物联网的设备利用自身传感器实时采集实验数据,并传送给进行远程实验的学生,学生也可以远程控制异地接人物联网的实验设备,学生实验过程的操作和数据信息也被传感器实时采集,并传送给实验设备和指导教师。在这个过程中,学生进行的是真实实验而不是虚拟实验,实验过程中的数据与操作都是真实发生的,而教师的指导也更加有针对性和实时性。尤其对于需要大型精密贵重仪器设备完成的远程实验,利用物联网可以有效开展真实远程实验。
关键词:高职;物联网;职业核心能力;途径和方法
中图分类号:TP393;G712 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)09-0087-03
0 引 言
现阶段我国正处于经济高速发展和产业结构调整时期,市场需求对高职教育人才培养提出了更高的要求,尤其是对学生的职业素养和岗位适应能力提出了更高的要求。高职物联网专业既要培养学生岗位的胜任能力,也要培养学生的职业适应能力;既要培养学生上岗的基本专业技能,也要培养学生具备适应物联网迅速进步、适应经济快速发展、适应社会不断变化的核心能力。因此,本文提出了物联网应用技术专业学生应具备的职业能力层次结构、培养措施和方法。
1 高职物联网应用技术专业学生职业能力结构与内容
1.1 职业能力体系的结构及特征
我国劳动和社会保障部在《国家技能振兴战略》中把人的能力分成三个层次,即职业特定能力、行业通用能力和核心能力。职业特定能力是每一种职业自身特有的能力,它只适用于这个职业的工作岗位,适应面很窄,职业特定能力的总量是很大的;行业通用能力是以社会各大类行业为基础,从一般职业活动中抽象出来可通用的基本能力,它的适应面比较宽,总量比特定能力小;职业核心能力是从所有职业活动中抽象出来的一种最基本的能力,称为“8项核心能力”,包括与人交流、数字应用、信息处理、与人合作、解决问题、自我学习、创新革新、外语应用等。普适性是它最主要的特点,可适用于所有行业的所有职业。
1.2 高职物联网应用技术专业学生职业能力结构与内容
依据《国家技能振兴战略》对人的能力三个层次的划分,所构建的高职物联网应用技术专业学生职业能力的结构如图1所示[1]。
图1 物联网应用技术专业学生职业能力体系的结构
图1中的专业岗位能力就是从事物联网技术工作所需要的能力,主要包括专业素养,对专业任务的理解、分解和分析能力,对物联网技术的把握能力和操作应用能力以及学习物联网新技术的能力。
专业基础能力主要包括语言能力、思维能力、判断能力、计算能力、写作能力、自我调控能力和计算机操作能力等。
职业核心能力是物联网应用技术专业学生职业生涯中,适用于物联网相关职业,能适应岗位不断变换,伴随物联网学生终身的可持续发展能力。物联网应用技术专业学生的职业核心能力主要包括与人交流、信息处理、与人合作、解决问题、自我学习和应用创新6个方面,如图2所示。
图2 物联网应用技术专业学生的职业核心能力图
2 高职物联网应用技术专业学生职业核心能力的培养途径
2.1 围绕职业核心能力构建培养方案
围绕6个职业核心能力设计培养目标和人才规格,优化设计课程体系。物联网应用技术专业人才培养规格体现在德、智、体三个方面,主要包括思想政治素质、知识素质、综合能力素质及身心素质。思想政治素质主要是要有良好的社会责任感和职业道德等;知识素质就包括基础性知识和专业性知识;综合能力素质包括技术能力、工作能力、社会能力和创新能力;身心素质就是要有健康的体魄和良好的心理。
2.2 转变教学模式构建专业课程体系
2.2.1 以“能力本位”构建专业课程体系
分析物联网职业标准,围绕感知识别、物联网构建、物联网管理服务、物联网应用开发四个技术领域相关岗位的职业能力,开发出具有两个基础课程平台、四个专业能力方向的课程体系结构[2]。图3所示是高职物联网应用技术专业的课程系统结构。
该体系中,物联网感知识别方向主要涉及感知终端的技术和应用,要求学生掌握一定的电子设备知识、数字和模拟电子知识、嵌入式开发知识等内容;物联网构建方向主要解决网络构建、数据传输问题,要求学生掌握计算机网络和通信相关知识,具有网络系统的构建、运行维护与管理能力,通信设备的安装、调试和故障排除能力;物联网管理和服务方向其实是一个应用管理系统,可以实现定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能,因此要求学生具备物联网知识、IT技术,又具备信息管理能力;物联网应用开发方向是一个系统解决方案,实施前要经过详细的规划和设计,要求学生具备物联网相关知识,同时具备系统应用开发和集成应用设计能力。
图3 物联网应用技术专业课程系统结构
物联网应用技术专业是以计算机技术、电子技术、通信技术、控制以及软件技术、管理工程等多个学科相融合的综合性专业学科,因此在一个专业内要学习整个物联网相关知识是不现实的,所以物联网应用技术专业人才培养各学校要根据岗位目标定位,选择2~3个专业方向构建其课程体系,培养相应的专业能力和核心能力。
2.2.2 构建基于工作过程的课程标准
按照典型工作任务设计课程教学内容,校企合作开发课程教材,全面实施理实一体化的教学与学习模式。 对于高职物联网专业,在各种课程的教学中渗透职业核心能力的培养。运用行动导向教学模式,如项目教学法、情境教学法、案例教学法等,在教学过程中,以学生为主体,创设项目或问题,让学生分小组协作,通过讨论,查阅资料,解决疑问等方法共同完成任务,并正确评价完成过程和最终效果[3]。通过这种教学过程,培养学生的交流能力、合作能力、解决问题能力、信息处理能力、自我学习能力等各种职业核心能力。
2.2.3 实行课程模块化相结合的学分制
学生必须修满人才培养计划内的所有学分才能合格毕业。学分的获取是多方面、多层次、多渠道的,除了可通过学院统一安排的公共课、专业课、选修课和拓展课的学习来取得学分外,还可通过社会实践与志愿服务、思想道德素质培养、科学技术与创新创业、文化艺术与身心发展、社团活动与社会工作以及技能培训等环节来获取。这部分学分的获取过程能很好地培养学生的职业核心能力。
2.3 加强物联网专业师资队伍建设
要培养高职物联网专业学生的职业核心能力,就要建设一支高素质的物联网专业师资队伍。作为高职物联网的专业教师,既要具有丰富而扎实的专业理论知识,还应具有丰富的实践经验,过硬的专业技能,熟悉并掌握相应的国家职业标准,保证国家职业标准在教学中得以实施,从而培养出符合社会需要的人才。其有效途径是校企互通,共建项目教学团队。通过校企合作的项目共研、岗位交流互换、聘进行家能手的途径,才能切实提升专业教学团队的教学和科研能力,尤其是实践教学能力,真正实现双师教学。
2.4 加强实践教学,提升学生的职业核心能力
《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》文件明确指出,高等职业教育应“大力推行工学结合,突出实践能力培养,改革人才培养模式;校企合作,加强实训、实训基地建设”。高职物联网专业学生职业核心能力必须是学生通过自身的实践活动才能得以养成,为此要加大对实训基地的投入,完善实训设备和条件,大力加强实践教学的力度。其有效途径是加强校企合作,走工学结合之路。具体模式包括消化和吸收引进企业的职业培训课程,结合高职物联网专业特点,合作开发出理实一体化教材;校企合作共建物联网专业实训基地,模拟真实职场环境,并将生产性项目引入实训教学体系。
2.5 开设专门的职业核心能力培训课程
如开设与人交流、与人合作、解决问题、自我学习、信息处理等课程,有针对地对学生的各项核心能力进行训练;课程开发应具有系统性,以物联网或IT市场需求为导向进行课程建设,如同培养专业技能一样,通过一系列课程来实现。
2.6 开展丰富多彩的学生活动
充分利用团学组织、学生社团开展丰富多彩的学生活动,搭建学生自我展示、自我发展的平台,以此促进职业核心能力的培养。学生的活动应充分利用各级学生组织开展,从班级到专业、到系、到学院,让每个学生在更大的舞台上展示自我,拓展能力。
3 高职物联网应用技术专业学生职业核心能力的培养方法
3.1 行动导向教学法
物联网专业学生核心能力的培养主要应遵循行动导向教学法的理念和方法。行动导向教学法是以职业活动的要求为教学内容,依靠任务驱动和行为表现来引导基本能力训练的一种教学方法[4]。其中最适用于核心能力培训的方法有项目教学法、角色扮演法及案例教学法等。这些教学方法主要是通过行为目标来引导学生在综合性的教学活动中进行“手、脑、心”全方位的自主学习。在物联网课程整个教学活动过程中,学生是主角,参与是关键,教师只是教学活动的主持人,其责任是通过项目、案例或课题的方式让学生明确学习目标,在教学过程中控制教学的进度和方向,根据学生的表现因材施教,并对学习效果进行评估,从而指导学习者在专业学习和技术训练的过程中全面提高综合能力,即核心能力的素质。
3.2 OTPAE五步训练法
能力的训练需要有科学的方法,要通过有效的程序达到真实有效的效果。根据行动导向教学法的理念,高职物联网专业可以采用 目标(Object)-任务(Task)-准备(Prepare)-行动 (Action)-评估(Evaluate)五步训练法[5],即OTPAE科学训练程序,在每个能力点的训练中,均按照五步训练法组织教学和训练。
4 结 语
物联网应用技术专业是面向国家战略性新兴产业发展的需要而设置的新专业,高职物联网应用技术专业学生是物联网产业人才的重要来源,核心能力对他们整个职业生涯来说起着至关重要的作用。因此,研究高职物联网应用技术专业学生职业核心能力培养的具体途径和方法具有很大的现实意义。高职物联网专业学生核心能力的培养必须以多渠道、多角度渗透式进入所有课程,贯穿于教育教学的全过程,最终达到培养和训练学生的职业核心能力。
参 考 文 献
[1]雷军环,谢英辉. 高职职业核心能力“渗透式”培养教学体系的构建与实践[J]. 教育与职业,2011(36):99-101.
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[5]王冠宁,李选芒. 高职高专电子商务专业职业核心能力培养的探索[J]. 教育与职业,2011(32):116-117.
关键词:物联网;学科知识;融合;“云智能盆‘载’”;学习方式;创新人才
中图分类号:G633.67 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2016)29-0070-02
“基于物联网应用的创新实践课程”是徐州市第三中学承担的2015年江苏省前瞻性教学改革建设项目。该项目是以物联网的应用为载体,创新实践活动情境,实现学习方式的转变,培养创新人才机制的前瞻性教改课程。其中,如何促进物联网与学科知识的深度融合,是项目需要解决的核心问题之一。基于课程的视角,结合物联网的特征、物联网涉及的学科知识、物联网应用的教育意义等对“物联网与中学学科知识融合的路径”进行探讨。
一、为何选取物联网应用作为课程媒介
时至今日,“互联网+”已经成为影响当今社会发展的强大因素,“互联网+教育”必将成为推动教育改革发展的关键因素。就像美国著名未来学家阿尔温・托夫勒说的:“谁掌握了信息,控制了网络,谁就拥有整个世界。” 由于多媒体具有集成性、可控性、交互性、信息非线性化和信息空间立体化的特点,必将对传统教学“工业化”模式产生极大冲击,带来学习方式的转变、教学时空的拓展、教学内容的生动化和教学形态的变化,从而导致教学价值观、知识观、师生观、实践观等都随之而重新构建。
在这样的背景下,作为中学教育工作者,如何让“互联网走进中学生的世界”,用互联网再造教育?我们选择了“物联网的应用”这一方向,设想通过运用物联网解决“实际问题”的“创意制作”活动过程,促进物联网知识与学科知识的深度融合,从而转变学生的学习方式。物联网技术是互联网技术的新发展,是基于互联网技术的技术,其核心理念就是将人、物、网相互联结。南京邮电大学校长、博士生导师杨震教授说,世界上的万事万物,小到手表、钥匙,大到汽车、楼房,只要嵌入一个微型感应芯片,把它变得智能化,这个物体就可以“自动开口说话”。再借助无线网络技术,人们就可以和物体进行“对话”,物体和物体之间也能“交流”,这就是物联网。“如果物联网再搭上互联网这个桥梁,在世界任何一个地方,我们都可以即时获取万事万物的信息。可以这么说,物联网加上互联网等于智慧地球。”
为什么选择物联网应用作为本课程的媒介呢?从物联网的定义来看:物联网是一种通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。这也告诉人们,物联网并不是单纯的一项技术,其应用的过程还会涉及到物理、化学、生物、地理、艺术等许多其他学科的知识,并能创新教育情境,从而产生巨大的教育力量。如图1所示。
正因为解决具体的问题既需要物联网知识,又需要其他学科知识,所以,物联网应用就成为营造促进知识融合的新学习情境的媒介。
二、物联网应用与学科知识的融合
“基于物联网应用的创新实践课程”是以问题解决为前提,借助物联网应用营造学习情境,实现物联网知识与学科知识融合的课程。那么,这种课程真的能够促进学科知识与物联网知识的深度融合吗?下面结合实际案例,剖析一个由学生社团制作的物联网项目,探讨如下:2015年7月15日-18日,在第十三届全国中小学信息技术创新与实践活动中,徐州市第三中学选送的作品“云智能盆‘载’”夺得了“物联网创新设计”赛团体组全国一等奖第一名的好成绩。三名学生获得NOC的最高奖项――第十三届中小学NOC活动全国决赛恩欧希教育信息化发明创新奖。“云智能盆‘载’”作品是由三位学生相互协作共同研制的,在“云智能盆‘载’”的创意、制作过程中,三位学生各展所长,既有分工又有合作,采取了典型的合作学习范式;他们常常为解决一个问题而苦思冥想、查阅资料、修改方案,许多时候还需要翻阅教科书、上网搜集信息、向学科教师咨询技术性知识、物联网知识、学科知识,等等。这是典型的自主学习和探究性学习方式的体现。在研制的过程中,他们自觉地将物联网知识和其他学科知识相融合,用在作品创作上,并产生了新的认识。如表1所示。
创意制作物联网作品的过程,不仅需要用到许多学科知识,如果指导教师抓住其中关键的知识,并及时地加以引导,那么还能深化学生对这一部分知识的理解。比如,教师发现学生在制作“云智能盆‘载’”时,多次咨询“流速与压差关系及其控制”的问题,就为他们做了一次专门的“压强与流速关系”的讲座,从而加深了学生对这一部分物理知识的理解。
三、物联网作品制作过程的教育意义
关键词:中职计算机网络技术;物联网技术;实训教学
引言
物联网技术是随着信息产业的第三次革命而逐渐兴起的一项技术,涵盖的领域较广,在我国的发展也逐渐趋向于成熟。我国的智能工业、智能物流、智能交通、智能电网、智能医疗、智能农业以及智能家居等行业中都有物联网技术的身影,物联网技术上上述各行业中应用都取得了一定的成效。早在09年,温总理就在感知中国的讲话中提到了物联网技术的应用。随后物联网技术就迎来了发展的春天,随着物联网研究机构的逐渐建立,现阶段我国各行业的发展都急需物理网技术人才。因此,中职学校应具备一定的大局观,顺应社会发展的需求,加强对物联网技术人才的培养,为社会培养更多的物联网技术人才,进而推动物联网技术在各领域中的应用,最终促进我国社会与经济的深入发展。
1、物联网技术专业的教学现状
现阶段,物联网技术专业受到了我国大多数高校的重视,专门开设了物联网工程技术专业,并将其作为重点专业。但是当前物联网技术教学在我国仍处于探索与实践的阶段,体系还没有发展成熟,也没有太多的先进经验能够借鉴。与此同时,中职学校也逐渐加强了对物联网技术专业的规划与设置。而物联网技术本身具有一定的复杂性,这是因为物联网技术是以计算机网络技术为基础并融合了多种技术而形成的一种新型计算机技术。但是,当前我国的中职院校学多存在学科体系不全面、师资力量较薄弱、教学实训设备较落后、学生基础薄弱以及学制时间较短等问题,使得物联网技术教学质量难以保证。因此,如何在现有条件下,提高物联网技术的教学质量是当前中职学校关注的重点问题。
2、加强物联网技术教学实训的探索与实践
2.1加强对物联网技术教学内容的控制
当前中职学校中物联网技术专业教学的内容不仅包括电子专业中的传感器、电子电路以及单片机编程基础等课程,还包括计算机专业的网页编程、数据库、网络配置以及安卓编程基础等课程,同时还包括电子专业与计算机专业都涉及到的常用软硬件设备课程,这门课程相对来说,具有更加简单实用的特点。2.1.1传感器课程学生通过这门课程的学习,能够对主流的传感器进行有效的识别,并对其基本功能与原理进行全面的理解,以便学生在将来的工作中能够根据实际需求,进行合理的传感器选择。由于传感器是物联网获得数据的重要来源,教师应重视对这一课程的教授,让学生能够对不同传感器拥有的功能进行了解,以便学生在将来工作时,能够根据实际需求,对不同的传感器进行合理利用。2.1.2电子电路课程教师还应重视电子电路课程的教学质量,让学生能够对电子电路相关知识进行有效掌握,并在以后的工作中能够根据实际需求,对电子设备及电路进行正确的识别、安装、应用及测试等。而现阶段我国的电子产品具有较高的集成度以及较好的稳定性,因此,教师在对中职学生进行电子电路课程的教学时,应注重对学生动手能力的培养,确保学生能够安全的进行电线电路的连接,确保电线电路的连接能够达到牢固、美观的目标。2.1.3单片机编程基础课程而单片机编程基础这一课程要求学生能够对简单的编程技术进行掌握,同时还要求学生能够掌握程序的写法,让学生在今后的工作中,能够对其进行简单应用。但是还应注意的是,单片机编程这一课程是高校计算机专业学生的课程,具有难度较大的特点,因此,中职教师在对学生进行基础教学中,应降低对学生的要求。一般来说,中职学生只需掌握单片机编程基础知识即可。某些同学如果对这门课程比较感兴趣,可以在掌握基础知识后,自行深入学习。2.1.4网页编程课程学生能够灵活的运用C#语言在IIS平台上制作动态网页,已适应社会发展的需求。由于C#语言作为现阶段动态网站开发过程中使用最多的编程语言之一,具有丰富的功能,使用较为简便,具有极强的扩展性,因此,学生通过对C#语言的学习与掌握,不仅能够进行物联网的搭建,同时还能够在网络公司与软件公司中得到有效的应用,进而为学生拓宽了就业面。2.1.5数据库课程教师应加强对数据库课程的教学,确保学生能够完成数据库服务器的搭建,并确保数据库服务器能够安全稳定的运行,完成简单的数据表的创建,以满足测试、调试的需求。而数据库在实际工作中的应用与管理都对工作人员的学历具有较高的要求,因此,中职学生应将学习的重点放在数据库基础知识的学习上。应将MSSQL、MYSQL和ACCESS等作为主要学习的数据库,这些数据库软件具有操作方便且实用性强的特点。2.1.6网络配置课程教师还应加强对网络配置课程的教学,确保学生能够对常见的网络进行配置与管理。这门课程主要包括交换机、路由器、防火墙、VPN和无线设备等方面的知识,这些知识在物联网技术中的应用具有较大的弹性空间。2.1.7安卓编程基础课程教师还应加强对安卓编程基础课程的教学,确保学生在完成这一课程的学习后,能够在安卓环境中,进行相关APP的制作开发。这就要求学生要能够对各种网络程序的资源进行应用,还要求学生能够利用美化操作来优化APP。这是因为安卓系统是我国应用最普便的开发环境,不仅存在于手机中,同时还存在各种智能电视与相关平台中。鉴于此,学生应重视这一课程的学习,以实现对安卓系统的有效应用。人们通过对安卓系统的使用,能够对传感器与网络中的数据进行有效的查询、汇总与管理。因此,中职学生应对安卓编程基础课程进行全面的学习与掌握。2.1.8常用软硬件设备课程教师还应重视常用软硬件设备课程的教学,让学生能够对实际工作中可能会用到的各种常见的软硬件设备具有一定的应用能力。比如对LED展示屏、RFID设备、打印机、开关量采集器以及模拟采集器、串口服务器等的应用。这些常见的软硬件设备的使用已经十分普及,这是由于上述软硬件设备具有应用便捷的特点,特别是有些而且已经具有了完善的软件与配置程序,因此,被广泛应用于各行各业中。
2.2加强对物联网技术教学实训的探索
中职学校还应加强对物联网技术教学实训的探索与实践,在现有条件下,提高对物联网技术教学实训的力度,对现有的网络专业课程进行合理的调整。首先,中职学校应对现有的学科进行调整,比如,可以将物联网技术教学加入到现有的计算机网络技术、计算机软件以及电子技术应用等专业。其次,中职学校还应加强对物联网技术相关专业的教学资源与实践的有机整合,制定出一套全面完整的物联网技术专业教学课程及实训实践的方案,为物联网技术人才的培养指明方向。最后,中职学校还应根据企业对物联网技术应用的实际要求,对实训课程进行调整,确保中职学生能够满足要求。同时学校可以定期举办物联网应用技能比赛,通过比赛能够加强中职学生对物联网知识的理解、掌握和应用,提升综合创新应用设计水平和就业竞争力,帮助学生顺利实现由学校毕业生到企业所需人才的转变,掌握最新的市场脉搏。
2.3加强对物联网技术的实训室的配置
中职学校还应加强对物联网技术实训室的配置,为学生进行物联网技术实训提高较好的硬件条件。首先,中职学校应对现有的网络工程的实践教学配备进行合理的改造与应用,并合理的购置物联网实训模块相关设备来实现对物联网应用工程环境与实际应用环境的模拟,最终形成理论与实践一体化的物联网技术实训室,进而对中职学生进行系统的物联网技术应用的培训。其次,校方还可以与企业加强联系与合作,通过企业提供的支持来建设实训室,并与企业建立人才培养合作计划,提供实训教学质量,甚至可以定向向企业输送人才。最后,校方应满足企业对才的实际需求,在设置实训课程时,可以对企业的相关意见进行合理参考,确保为企业培养优秀的物联网技术人才,确保其在日后的工作中能够为企业带来经济效益,而这也是企业对实训室建设进行投资的主要目的。结语综上所述,随着物联网技术在我国各行业中应用的普及,当前物联网技术相关人才严重缺乏,中职学校应以此为出发点,加强对计算机网络技术专业物联网技术教学实训的实践与探索,通过加强对物联网技术涉及到的各门课程的教学,提高学生对物联网技术知识的掌握与应用能力,同时加强对物联网技术教学实训的实践与探索,并加强对物联网技术教学实训室的配置,进一步提高学生对物联网技术的应用能力,进而提高学生的就业竞争力,最终达到提高就业率的目标。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育.中等职业学校专业教学标准---信息技术类(第一辑)[M].高等教育出版社,2015.
[2]黄永前,刘凌.中职计算机网络技术专业物联网技术课程设置探索[J].物联网技术,2016.
关键词 物联网;大学外语;教学改革
中图分类号:H319.3 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)04-0131-02
IOT-Based Teaching Mode Reform of College Foreign Language Teaching//LI Lei
Abstract Though the technology of IOT has been applied widely in education, the study of its application in college foreign language teaching has not been so much. Based on the present IOT research, the article discusses the mode and method of the IOT application, which promotes the technology-assisted teaching reform.
Key words IOT; college foreign language; teaching reform
1 前言
大数据时代的传统教育模式受到极大冲击,以数字教育和智慧教育为特征的新型外语教育正在经历一次信息化技术的巨大变革。外语教育集社会性、文化性、认知性、信息性为一体,受到行为主义、认知主义、建构主义及后方法语言教育观的影响,与教育技术紧密融合,正在开展基于“普适计算”的网络交互式外语教学新模式改革[1]。
2 物联网的定义及应用
物联网(The Internet of Things,IOT)是借助信息传感系统、条码与二维码、全球定位系统(GPS),通过网络实现信息交互,完成智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。它是现代信息技术发展到一定阶段后出现的,被称为信息产业的第三次革命性创新,其本质包括互联网特征、识别与通信特征以及智能化特征。在产业应用方面,物联网可实现高效智能化管控,组织大规模数据应用于各行各业。近年来,物联网技术对教育的促进作用呈上升趋势,但囿于其应用模式的局限性,目前尚未得到大规模应用。
傅骞等[2]提出新一代物联网的教育应用模式,以物联网教育资源的共享为出发点,通过资源库的开发和建设,降低教育应用的难度和成本,使物联网教育应用的普及成为可能。王冬梅[3]提到物联网能够优化教学环境,丰富教学资源以及改进教学模式。王炎[4]认为应基于物联网实行互动式的英语教学模式[8],而曹亮则建设性地提出物联网环境下的泛在学习模式[5]。
3 物联网环境下的大学外语教学
外语是一种沟通的工具,不能脱离现实生活而存在。外语教学中应尽可能地使用真实场景中的语言材料教学,培养学生实际应用语言的能力。目前多数大学外语的教材采用了交互式网络平台辅助教学材料的编写模式,为学生丰富语言学习形式提供了可能。除此以外,教师可引导学生利用有线或无线设备浏览学习丰富的网络语言学习材料,巩固和加强对课堂所学知识的理解和掌握。物联网注重物与物、物与人之间的互联互通,体现在教学中,即是教学者、学习者和教学设施之间的互联互通问题。
基于物联网环境,大学外语教师可以营造智能化的教学环境,加强教学管理,拓展课外教学活动,构建外语课堂的网络交互式教学模式。在现实生活中的言语交流是融合多种信息模态的,包括声音、文字、形象等方面。人类获取信息的途径包括视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等方面。在目前互联网环境下,由于数字技术还未发展完善,课堂教学多使用幻灯片、投影仪及网络上的视频等相对分离的信息传递方式,形式仅限于视觉和听觉两方面。随着触觉、嗅觉和味觉等信息传递技术的应用,虚拟世界中的互动模式变得更加接近自然和真实的状态。外语教学应充分吸收这些先进的科技手段,模拟真实的语言环境,模拟更为逼真的具体交际行为。
云计算技术与泛在学习理论同步产生并相互促进,整合一切信息资源服务于智能化的学习。为实现基于云资源的泛在学习,必须具备广泛的学习资源内涵。一些基于云资源的智能化、无线化和移动化的辅助学习网站,已经为外语泛在学习带来极大的便利,使学生有可能依据自己的兴趣、需要和学习进度,选择特定的学习内容、时间和方式。学习过程中,学生可经由无线网络连通世界任何一个地区,实时或非实时地运用网络学习工具,选择一个或多个协作学习或交流的伙伴,创设特定的交互内容和程序,实现既定的学习目标。
4 构建基于物联网的新型大学外语教学模式
在物联网环境下开展的大学外语教学模式改革必须有一定的软硬件基础、科学合理的教学原则和评价方法以及丰富的教学内容,具体包括以下几个方面。
教学形式多样 目前,大多高等院校的校园无线网络实现了全覆盖,为手机、平板电脑、笔记本电脑的接入提供了有利条件。图书馆、教学区、生活区及校园中的无线网络有助于学生随时随地通过多种模式接入学习界面,与世界上最先进、最现代的教育手段接轨。课堂多媒体的应用辅以课下网络课堂的知识扩充,极大地改变了传统教学中信息沟通渠道不畅的局面,有助于实现多元化信息交换模式的更新和改革。
教学方法新颖 Web 3.0环境下的外语教学模式支持学生的个性化自主学习,是一种课程内容与网络技术结合而成的无缝生态学习环境。这种教学模式传授的内容将借助云资源库和校园网内部的教学资源库、外语教学系统公共服务平台等渠道,实现教学连接、交互和协作的泛在性学习。结合大规模的在线课程“慕课”及“翻转课堂”等新型教学模式,教师可以根据不同的教学对象设计有针对性的教学计划,通过充分的课前资源准备和提供,引导学生在课堂上进行合作探究、巩固练习,给予学生个性化指导、反馈评价,并最终完成课程总结。
教评方式科学 教学相长的原则充分体现在整个教学过程中,教师采用形成性评估和终结性评估相结合的方式评价学生,学生也可实施自评和小组互评。评估的目的在于及时发现和解决问题,是终结性评价的有力补充手段。物联网环境下的形成性评估可以形式更加多样,也更容易操作和管理。教学管理部门可充分利用新技术,对教师开展引导和培训,鼓励教师采用新媒体形式开展评价,并及时向学生反馈评价结果,以促进其下一时期的学习。教师在这一过程中的总结和反思也助于新一轮教学方法和手段的调整。
教学内容丰富
1)大学英语教学。以大学英语听说课程为例,学生可利用大学英语自主学习中心、校园网所提供的教学资源和平台开展网络化学习,根据自身的能力、水平、需求自主选择学习内容和学习方式。综合的教学系统通常包括学习记录、课程作业、在线考试、自主测试、学生互动等内容,辅助以严格的管理系统。学习资源库的内容可包含以下内容:英语电影电视剧资源库、通识学科知识资源库、国外名校公开课资源库以及名人演讲、对话、访谈和论坛等英语电视节目资源库、英语新闻资源库等。教师在课堂上主要针对学生的口语予以辅导,包括语音、口语句型等方面。除此以外,还可以采用“微课”等新型授课形式,录制一些特定专题的小视频(如四六级考试辅导、词汇语法知识、听力和口语技巧等),帮助学生学习课程中某部分的知识。
2)专业英语教学。在公共英语基础上开设的专业英语课程,也是大学英语的重要组成部分,而且也已成为大学英语改革和转型的新方向。传统的专业英语教学枯燥无味,与学生的日常学习和生活关系不够密切,教学效果欠佳。在物联网基础上,结合最新的英语教学理念,专业英语教学也可以通过多样化的教学形式改善教学效果。教师可以在课前把一些与课程内容相关的文本、音频、视频传到网络学习平台上,课堂上引导学生对课前所学内容进行总结、梳理,采取小组讨论和分组展示的方式汇报学习的成果。学生在自主学习和小组学习的过程中,澄清了疑惑,提高了学习兴趣,也训练了专业英语的实际应用能力,充分利用语言工具解决学习和研究中遇到的问题,吸收行业内最新的研究成果,为以后从事专业学习研究和实际工作打好基础。
5 结语
总之,在新形势下大学外语教师要自觉转变自身角色,从以往的教育者转变为教学活动的组织引导者、教学资源的研发者、自主学习的诊断与评价者等。基于教学的反思有助于促进教师自身的发展,教师也要反过来增强整合多种教学资源的能力,以应对大数据时代带来的新的挑战。
参考文献
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