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摘要

物聯網的核心是對信息數據的采集和處理，數據處理和智能決策是物聯網技術的最終目標，所以“數據處理與智能決策”的教學更加需要采用豐富的教學手段和教學方法，做到點面結合、理論與實踐相融、突出對學生專業知識的培養。本文通過分析“數據處理與智能決策”課程的現狀、學科定位和培養目標，總結并提出了情境教學法在教學改革中的具體實現方法，注重培養學生的實踐能力和創新能力，以此推動物聯網工程專業的快速發展。

關鍵詞

數據處理與智能決策；物聯網；情境教學法

1引言

北京信息科技大學的物聯網專業創辦于2013年，是建立以提升工程素質為根本、以培養物聯網工程能力為核心、以掌握物聯網工程學科知識要求為目標的課程體系，相關課程的建設也力求結合實際工程應用要求，加強學生實際應用能力的培養。我校的物聯網專業重點突出我校在可靠通信傳輸與智能信息處理方面的技術優勢，本專業開設的核心課程有：物聯網工程導論、通信原理、自動控制基礎、RFID原理及應用、傳感器原理及應用、傳感網原理及應用、數據處理與智能決策、物聯網工程設計與實施、信息安全等。我校的物聯網專業課程體系結構如圖1所示。

2“數據處理與智能決策”課程特色

當前社會對物聯網行業智能信息處理方面人才培養的需求越來越旺盛，人才培養的任務日益緊迫。而我系開設的“數據處理與智能決策”課程，所要達到的目的就是使學生掌握“數據處理與智能決策”的相關技術體系以及相關理論，并能夠用課程中學到的知識，對數據處理與智能決策應用系統進行初步設計、開發；課程的社會需求也要求在教學的內容、方法、手段上做出相應的調整與改革,在理論教學上探索新的考核方法。“數據處理與智能決策”是物聯網工程專業最重要的主干課程之一，開設在大三第二學期，是一門專業必修課，教學中全面地講述了數據處理基本知識、數據分析體系以及相關理論，對數據處理的關鍵技術，如數據挖掘、數據處理模型、數據分析算法等進行了詳細講解，同時對智能決策技術也進行了深入的論述。“數據處理與智能決策”同物聯網專業內容的關系如圖2所示。

課程教學所要達到的目的是：使學生掌握“數據處理與智能決策”的相關技術體系以及相關理論，并能夠用課程中學到的知識，對數據處理與智能決策應用系統進行初步設計、開發；課程同時安排有相應的實踐教學環節。我校物聯網工程專業實踐教學體系結構如圖3所示。為了更合理地安排課程的教學內容，特別是為“數據處理與智能決策”這門課程積累更多的經驗，筆者進一步對多所高校物聯網專業相關課程進行了調研，北京科技大學相近的課程有“物聯網與信息服務”，講述的內容主要是物聯網信息處理過程及信息服務模式；北京郵電大學相近的課程有云計算與物聯網，主要以云計算和信息技術為主要內容進行授課；電子科技大學通信與信息工程學院物聯網系主要以大數據為切入點，進行大數據理論和實踐教學的安排；四川大學計算機學院物聯網專業數據處理方面的課程主要以數據挖掘和算法應用為主；成都理工大學電子系安排有實踐教學環節進行數據處理和傳感感知的融合。

3情境教學法的具體應用

3.1研究內容和目標研究方法如圖4所示，具體的研究內容和目標包括：

3.1.1精心設計，在教學中采用啟發式教學一切教學活動都必須以調動學生的積極性、主動性、創造性為出發點，引導學生主動探索，積極思維。應用啟發式教學方法，將以學生為本的思想始終貫穿于教學中的每一個過程，可以充分發揮學生的主觀能動性，激發學生的積極內因，將新的教育理念融于教學的全過程，達到使學生掌握知識培養能力和思想教育的目的。在教學過程中，精心安排提問的時機，鼓勵學生大膽發言，并及時點撥和引導。例如，在討論數據處理具體算法K-means的用法時，通過國足排名進行計算，并提供多個數據的比較和驗證，激發學生學習的興趣。

3.1.2應用情境教學方法，通過聯系生活和設置疑問創設情境在本課程的教學中從學生生活經驗和已有知識背景出發，聯系生活講授物聯網，將“數據處理與智能決策”對應的知識點同實際生活中的問題關聯起來，使學生感到平時生活中充滿著物聯網應用的種種奧妙，使他們倍感親切，內心感到課程技術的應用原來離我們這么近：比如今天需要去商城采購點日常用品，于是在手機中設定了目的地；路上怕堵車，于是設定路徑選擇為“時間最短”。出門后，手機上的導航軟件自動根據最新的路況情況修正路徑信息，從而避開了車輛擁堵端，這其中所用的就是典型的最優分析理論和路徑優化算法，正是我們這門課所學內容之一。這種情境的創設，能極大地調動學生學習的主動性。

3.1.3引導學生參與互動，主動分析問題在教學過程中，鼓勵學生提問，營造良好的課堂氛圍。通過事先做好課堂教學設計，引導學生積極思考，分析問題，幫助他們解決問題。

3.1.4引入合作式教學，建立自學匯報答辯機制根據“授人以漁”的教學思路，培育學生積極的思維習慣和探究問題的意識。針對技術專題中感興趣的具體技術，將學生分組，確定組內的明確分工，分頭查閱資料、參考書、網絡搜索等收集信息，撰寫研究報告，內容要求包括專題技術背景、主要技術方法、研究思路等，課堂抽出時間進行答辯。這樣可以培養學生提出問題、分析問題、解決問題的能力。

3.1.5改革考核方式，注重過程評價考試作為教學評價的重要手段，對學生學習和教師教學有著重要的導向作用。傳統考試的主要形式是一次性定時閉卷筆試，這種考試會造成學生考試前臨時突擊現象，放松平時學習，也不利于全面考查學生綜合運用所學知識解決問題的能力，難以發揮創造性思維能力。因此，本課程將改革考核制度。加大課堂互動、綜合問題的討論、專題小論文、作業質量的成績比例，引導學生創新意識方面的培養，提高學生解決問題的能力。

4結論

本文總結了“數據處理與智能決策”課程的特點，提出了具體教學方法在“數據處理與智能決策”課程應用的模式和具體實例，在教學方法改革中貫徹卓越工程師培養———注重實訓基本觀念，教學方法注重啟發學生掌握物聯網基本概念和一般方法，結合實際問題，引導學生關注物聯網的發展趨勢，培養學生關注物聯網領域的新知識和新技術。對現有的考核方式進行豐富，增加課題小組案例分析、模擬答辯等環節，提高學生自學參與的成績比例。本文通過討論情境教學法在“數據處理與智能決策”實現的具體內容和方法，形成具有北京信息科技大學特色的“數據處理與智能決策”專業課程教學方法，并具有借鑒意義，以期對物聯網專業的發展起到一定的促進作用。

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作者：解迎剛 蘇中 吳韶波 單位：北京信息科技大學信息與通信工程學院物聯網系