CDIO是一种工程教育理念,最早由麻省理工学院(MIT)和瑞典皇家工学院(KTH)等机构发起,其核心内容包括构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运行(Operate)。该理念强调工程教育应以工程项目为核心,注重工程实践能力的培养,使学生在学习过程中能够将理论知识和实践技能相结合。
物联网技术是信息技术领域的一个重要分支,它通过各种信息感知设备,按照约定的协议,连接物与物、物与网络进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网技术涵盖了无线通信、数据处理、嵌入式系统等多个领域,具有极强的实践性和创新性。
在研究生层次的物联网技术课程教学中,传统的教育模式存在一些问题。教学内容往往更新不及时,难以覆盖快速发展的物联网技术领域中的新知识和新技术,教学内容往往与本科生课程区分度不明显,难以满足高层次学生的实践需求。教学方式单一,过于依赖课堂讲授,学生在学习过程中缺乏主动性,难以培养出学生的创新实践能力。此外,实践教学环节薄弱,学生缺乏足够的实践机会,难以深入理解和掌握物联网技术。课堂考核方式不合理,过于侧重理论知识的考核,忽视了学生综合运用知识的能力。
基于CDIO理念的教学实践,可以有效改善这些问题。在教学内容上,应当构建层次化、模块化的课程知识体系,将物联网技术分为感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层等,覆盖信息生成、传输、处理和应用等各个层面,帮助学生全面深入理解物联网技术。同时,教学内容需要及时更新,反映出最新的科技和理论发展动态,比如适时补充物联网领域的前沿技术,如蓝牙5.0、NB-IoT、可见光定位、无线感知等。
在教学方式上,应当以CDIO理念为指导,注重启发式教学,结合实际工程案例和问题引导学生思考,积极构建知识框架。教师还可以引入项目导向教学,鼓励学生根据实际问题选择合适的技术方案,以学生为中心,激发学生的学习兴趣和主动性。
实践教学环节的强化是提高教学质量的重要途径。可以通过线上线下混合教学模式,如利用网络教学平台发布微课视频和PPT课件,引导学生进行课前预习,课堂上重点解答学生疑惑,并在课后通过作业或实验进一步巩固。此外,可以组织学生进行小组讨论,选取与物联网技术相关的课题进行研究,鼓励学生自主学习、合作探索。
在考核方式上,应合理设计考核内容和方法,避免过分依赖理论知识的考试,而应更多地关注学生的实际操作能力、综合应用能力和创新能力的培养。考核方式可以多样化,除了传统的笔试外,还可以包括项目报告、设计作品、实验操作、团队合作等多种形式。
基于CDIO理念的物联网技术研究生课程教学实践强调的是教学内容的系统化、教学方式的多样化、实践教学的深入化和考核方式的全面化。这些措施有助于培养学生的创新实践能力,提高研究生教育的教学质量和效果,最终培养出符合国家新兴战略产业发展需求的高层次物联网技术人才。