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摘 要：普适计算作为理工科高校物联网工程专业开设的一门专业基础课程，旨在使学生初步掌握普适计算的概念、关键技术，以及其在各个领域的应用。笔者在面向物联网工程专业开设的普适计算课程中，结合教学实践经验，分析了课程改革的重点难点问题，从教学方法、教学内容、教学手段以及考核方法等方面进行了教学改革，总结了一些教学改革经验。通过课程教学改革实践，学生的专业基础、科学素养和实践能力均得到了有效提高。
关键词：普适计算；教学改革；素质培养；实践性
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2016）28-0054-02
DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.28.034
一、引言
随着计算机科学的发展与普及，尤其是物联网概念的产生，普适计算课程已成为理工科大学生必须掌握的一门计算机类的课程。普适计算课程是一门交叉学科[1]，是学生本科阶段接触的物联网相关的综合性基础课程，以普适计算作为物联网方面的综合应用向学生介绍面向物联网的综合网络技术设计思想。通过本课程的理论教学，旨在使学生掌握普适计算的概念、关键技术的实现，以及其在各个领域的应用。
笔者在面向南京邮电大学物联网学院开设的“普适计算”课程中进行了课程教学改革的实践与探索，提出在教学过程中面向科学研究和工程应用，将传统的知识传授式教学转变成问题导向的研究型教学。通过将研究型教学理论与课程教学实践相结合，激发学生在学习过程中由被动接受者向发现者和探索者的身份转变，为其后期进一步的能力培养打下基础。
二、课程教学改革中存在的问题
1.理论多，实践少。课程本身难度较大，理论性强、概念抽象。教师所讲解大都是书本上的理论，对于实践部分涉及很少，学生很难有太多的实践环节。同时，课程要求较扎实的先修课程基础。该课程是对学生前面所学的物联网感知技术及其应用、无线传感器网络、物联网安全技术、计算机网络等课程的理论延伸和强化，这些先修课程本身也具有一定的难度，任何一门课程掌握得不够好，都会造成学生进一步学习的困难。
2.缺少实践，考察方式单调。目前的教学实践是基于原理介绍和简单示例开展的，这会导致学生的学习效果仅停留在知晓了理论上的结论，但无法转化为能运用的知识。该课程的期末考察方式是提交大论文，最终的成绩也基本上由两部分组成：平时成绩和期末成绩。这种考察方式易造成学生只注重理论的学习，不注重实践能力的培养。
三、教学改革与探索
1.创新教学方法。传统的教学模式是“教师讲，学生听”。在这种模式下，教师感觉这门课难上，学生也感觉这门课难懂，形成了一种恶性循环。在实际教学的过程中，授课教师要始终贯彻理论联系实际这个思想，要适量的穿插实际问题的案例，这样一方面使得教学内容变得丰富多彩让学生感觉到该门学科的价值，另一方面优秀算法可以启发学生的创新思维[2]。
网络教学在时间和空间上对传统教学进行了全方位的延伸，填补了过去传统教学许多力不能及的地方。一方面，教师可以从网络上获取最新的研究成果（如人工智能等）、在线论坛资源并将其推荐给学生。另一方面，利用网络实现师生信息的及时交互，方式包括建立课程QQ讨论组、在线答疑、建立在线作业提交和批改系统等，将师生交流从课堂上拓展到随时进行网络沟通。
2.教学内容的选择。建立科学合理的教学内容体系，对于丰富充实教学内容、提高教学效果起着不容置疑的重要作用。一方面，普适计算所涉及的内容非常广泛，与先修物联网安全技术、计算机网络的某些经典内容有交叉而又各有侧重，选择恰当的内容有助于普适计算课程在整个专业课程体系中的准确定位。另一方面，普适计算本身是一门年轻的学科，正在不断地发展之中，教学内容需要与时俱进，不断注入新鲜血液和活力，让学生在学习知识的同时，对所学课程有更多的兴趣，进而激发他们进一步学习探索的愿望。
教材的选择对于教学质量和教学效果也起到了重要的作用。现在，该课程的教材大体可以分为两类：一类偏重理论，主要解决“什么是什么”的问题，重点是理论推导和算法分析。在使用这样的教材授课时，授课教师必须花大量的时间进行理论定理的推导。另一类偏重应用，强调算法设计和数据处理，主要解决“如何进行系统设计和应用”[3]。这样的教材会使学生的编程能力有所提高，但是由于对方法理论的理解不透彻反而束缚学生们算法的实现。由于两类教材都存在缺陷，因此教师要积极地选择既重视理论介绍又重视系统设计应用的优秀教材。
3.注重课堂举例。通过和一些学生关于普适计算课程学习的交谈得知，学生普遍反映课程定义理论抽象、空洞，难以理解和掌握。造成这种现象的主要原因是课堂上授课教师示例的运用比较少。多数的教师注重让学生理解定义和理论，在举例方面讲解比较少，即使举例可能所举的例子也比较简单，不实用。正如前面讲的那样，普适计算是一门实用性很强的课程，教师在教授这门课程的时候要更加贴近实际应用。比如在上下文感知技术、可穿戴计算技术章节，可以适当地再列举一些智能传感应用和智能机器人方面的例子。课堂上举例子不仅仅是为了便于学生的理解，更应该是为了启发学生的思维，激发学生的学习兴趣，在由理论走向实践的过程中给学生做一个示范。
4.改革考核方式。在传统的考核方式下，期末考试成绩占大部分，平时成绩占小部分，这在一定程度上导致一些学生考前突击复习，仅仅靠记忆获取高分，导致考核成绩的不公平。我们尝试将平时成绩从考勤、作业两方面拓展为包括课程设计、在线作业、研究小论文、课堂表现等都纳入到考核体系中。学生研究选题新颖性、课堂参与的积极性都是考核指标 [4]。另一方面，我们将考核与教改有机结合，将期末的闭卷考试改为主观题，选题范围可以是论述本课程涉及的关键技术的研究背景和研究进展或者是对某些关键技术的深层思考，或者是对本课程的教学提出宝贵意见或建议。学生可见仁见智自由发挥，从而促使他们思考学习内容，思考教学过程与学习过程本身存在的有待改进之处。
参考文献：
[1] 王堃.普适计算[M].清华大学出版社，2014.
[2] 曲良辉，邢琳，周瑞芳，于志云，郭森林.计算方法课程教学方法与手段的改革与实践[J].科技创新导报，2015（23）：189-191.
[3] 唐旭清，朱平. 数值计算方法课程教学的若干思考[J].江南大学学报，2008（4）：78-81.
[4] 孙廷凯，於冬军，余立功，刘传才，金忠.算法设计与分析课程教学改革与探索[J].中国轻工教育教育，2012（1）：61- 63.
关键词：普适计算；教学改革；素质培养；实践性
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2016）28-0054-02
DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.28.034
一、引言
随着计算机科学的发展与普及，尤其是物联网概念的产生，普适计算课程已成为理工科大学生必须掌握的一门计算机类的课程。普适计算课程是一门交叉学科[1]，是学生本科阶段接触的物联网相关的综合性基础课程，以普适计算作为物联网方面的综合应用向学生介绍面向物联网的综合网络技术设计思想。通过本课程的理论教学，旨在使学生掌握普适计算的概念、关键技术的实现，以及其在各个领域的应用。
笔者在面向南京邮电大学物联网学院开设的“普适计算”课程中进行了课程教学改革的实践与探索，提出在教学过程中面向科学研究和工程应用，将传统的知识传授式教学转变成问题导向的研究型教学。通过将研究型教学理论与课程教学实践相结合，激发学生在学习过程中由被动接受者向发现者和探索者的身份转变，为其后期进一步的能力培养打下基础。
二、课程教学改革中存在的问题
1.理论多，实践少。课程本身难度较大，理论性强、概念抽象。教师所讲解大都是书本上的理论，对于实践部分涉及很少，学生很难有太多的实践环节。同时，课程要求较扎实的先修课程基础。该课程是对学生前面所学的物联网感知技术及其应用、无线传感器网络、物联网安全技术、计算机网络等课程的理论延伸和强化，这些先修课程本身也具有一定的难度，任何一门课程掌握得不够好，都会造成学生进一步学习的困难。
2.缺少实践，考察方式单调。目前的教学实践是基于原理介绍和简单示例开展的，这会导致学生的学习效果仅停留在知晓了理论上的结论，但无法转化为能运用的知识。该课程的期末考察方式是提交大论文，最终的成绩也基本上由两部分组成：平时成绩和期末成绩。这种考察方式易造成学生只注重理论的学习，不注重实践能力的培养。
三、教学改革与探索
1.创新教学方法。传统的教学模式是“教师讲，学生听”。在这种模式下，教师感觉这门课难上，学生也感觉这门课难懂，形成了一种恶性循环。在实际教学的过程中，授课教师要始终贯彻理论联系实际这个思想，要适量的穿插实际问题的案例，这样一方面使得教学内容变得丰富多彩让学生感觉到该门学科的价值，另一方面优秀算法可以启发学生的创新思维[2]。
网络教学在时间和空间上对传统教学进行了全方位的延伸，填补了过去传统教学许多力不能及的地方。一方面，教师可以从网络上获取最新的研究成果（如人工智能等）、在线论坛资源并将其推荐给学生。另一方面，利用网络实现师生信息的及时交互，方式包括建立课程QQ讨论组、在线答疑、建立在线作业提交和批改系统等，将师生交流从课堂上拓展到随时进行网络沟通。
2.教学内容的选择。建立科学合理的教学内容体系，对于丰富充实教学内容、提高教学效果起着不容置疑的重要作用。一方面，普适计算所涉及的内容非常广泛，与先修物联网安全技术、计算机网络的某些经典内容有交叉而又各有侧重，选择恰当的内容有助于普适计算课程在整个专业课程体系中的准确定位。另一方面，普适计算本身是一门年轻的学科，正在不断地发展之中，教学内容需要与时俱进，不断注入新鲜血液和活力，让学生在学习知识的同时，对所学课程有更多的兴趣，进而激发他们进一步学习探索的愿望。
教材的选择对于教学质量和教学效果也起到了重要的作用。现在，该课程的教材大体可以分为两类：一类偏重理论，主要解决“什么是什么”的问题，重点是理论推导和算法分析。在使用这样的教材授课时，授课教师必须花大量的时间进行理论定理的推导。另一类偏重应用，强调算法设计和数据处理，主要解决“如何进行系统设计和应用”[3]。这样的教材会使学生的编程能力有所提高，但是由于对方法理论的理解不透彻反而束缚学生们算法的实现。由于两类教材都存在缺陷，因此教师要积极地选择既重视理论介绍又重视系统设计应用的优秀教材。
3.注重课堂举例。通过和一些学生关于普适计算课程学习的交谈得知，学生普遍反映课程定义理论抽象、空洞，难以理解和掌握。造成这种现象的主要原因是课堂上授课教师示例的运用比较少。多数的教师注重让学生理解定义和理论，在举例方面讲解比较少，即使举例可能所举的例子也比较简单，不实用。正如前面讲的那样，普适计算是一门实用性很强的课程，教师在教授这门课程的时候要更加贴近实际应用。比如在上下文感知技术、可穿戴计算技术章节，可以适当地再列举一些智能传感应用和智能机器人方面的例子。课堂上举例子不仅仅是为了便于学生的理解，更应该是为了启发学生的思维，激发学生的学习兴趣，在由理论走向实践的过程中给学生做一个示范。
4.改革考核方式。在传统的考核方式下，期末考试成绩占大部分，平时成绩占小部分，这在一定程度上导致一些学生考前突击复习，仅仅靠记忆获取高分，导致考核成绩的不公平。我们尝试将平时成绩从考勤、作业两方面拓展为包括课程设计、在线作业、研究小论文、课堂表现等都纳入到考核体系中。学生研究选题新颖性、课堂参与的积极性都是考核指标 [4]。另一方面，我们将考核与教改有机结合，将期末的闭卷考试改为主观题，选题范围可以是论述本课程涉及的关键技术的研究背景和研究进展或者是对某些关键技术的深层思考，或者是对本课程的教学提出宝贵意见或建议。学生可见仁见智自由发挥，从而促使他们思考学习内容，思考教学过程与学习过程本身存在的有待改进之处。
参考文献：
[1] 王堃.普适计算[M].清华大学出版社，2014.
[2] 曲良辉，邢琳，周瑞芳，于志云，郭森林.计算方法课程教学方法与手段的改革与实践[J].科技创新导报，2015（23）：189-191.
[3] 唐旭清，朱平. 数值计算方法课程教学的若干思考[J].江南大学学报，2008（4）：78-81.
[4] 孙廷凯，於冬军，余立功，刘传才，金忠.算法设计与分析课程教学改革与探索[J].中国轻工教育教育，2012（1）：61- 63.