基于App Inventor的物联网工程导论课程实验设计

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1 基于App Inventor的物联网工程导论课程实验设计
中国矿业大学 杨文嘉

2 目 录 1.物联网工程导论课程背景及定位 2.物联网工程导论课程教学中的问题 3.解决教学中问题的思路
4.基于App Inventor开展课程认知实验设计 5.教学改进后的效果

3 1.物联网工程导论课程背景及定位 《物联网工程导论》是专业选修课程，适用于网络工程、信息安全、计算机科学与技术、电子信息科学与技术等专业，也作为 非计算机类专业的素质拓展课程开设。该课程的主要讲述物联网的相关理念、产业兴起的历史渊源、发展前景、物联网体系结构、 相关知识体系及其技术、物联网应用开发基础等内容。通过该课程的学习，使学生掌握物联网的基本概念理论以及物联网中关键 支撑技术的基本原理和应用，以便为后续深入学习打下基础。 课程安排：32学时，2学分，无课程实验

4 2.物联网工程导论课程教学中的问题 前期课程教学中发现的问题：
（1）课程教学偏概念和基本理论，几乎不需要逻辑推理，学生觉得直接看书或上网搜就可以了，课堂参与度低（抬头率低）。 （2）课程为专业选修课程或素质拓展课程性质，学生主观认为不重要，谈不上提前预习和课后复习。 （3）可选的教材，也多突出概念和简单原理叙述，对学生来讲，感觉枯燥无味。 导致的结果：学生参与课程学习的积极性低，整体教学效果较差。

5 3.解决教学中问题的思路 物联网作为当前信息技术发展的热点，正渗透到生产生活的各方面，开展《物联网工程导论》课程教学，使学生掌握物联网 的基本概念理论以及物联网中关键技术的基本原理和应用，对物联网技术形成系统性的认知，学会构建简单的物联网系统原型， 为解决复杂物联网系统工程问题打下基础，这对推动物联网在各行各业中的应用具有重要价值和意义。 具体改进思路： （1）理论联系实际，把概念和理论形象化，看得见摸得着，提高兴趣，关键是提高学生参与度，让学生们动手实践。 （2）借鉴翻转课堂的思路，让学生们开展物联网模块设计并完成课堂讲解。 （3）积极运用现代工具，利用开源的物联网软硬件资源辅助课程教学，比如App Inventor、Arduino、树莓派等。

6 4.基于App Inventor开展课程认知实验设计
App Inventor是一款源于Google和MIT的的在线简易拼图编程Android APP开发工具，可以充分利用在学生中普及的Android智能手机这一学生身边 的实验平台。4次设计实验作业，作为平时成绩评定的依据，并翻转课堂，课堂上讲解设计思路。 另外，为了鼓励其他开源软硬件平台的应用，凡利用其他硬件资源构建简单的物联网原型系统的，平时成绩计100分。 基于App Inventor的方向传感器及加速度传感器应用设计 基于App Inventor的位置传感器的LBS应用设计 感知层 基于App Inventor的手机蓝牙文本通信应用设计 网络层 基于App Inventor的Web服务数据交互应用设计 应用层

7 5.教学改进后的效果 通过引入形象化的物联网模块应用开发设计实验作业，教学效果显著提高。
（1）学生积极投入课堂学习，在翻转课堂环节，积极开拓思路，实现了在设计主题下的各类奇思妙想的设计并课堂展示。 （2）许多同学在完成简单的认知实验的基础上，超过1/3的同学积极拓展利用开源软硬件环境构建物联网原型系统。 （3）提升课堂教学效果，提升了学生对物联网的认知和应用分析能力。

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