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信息技术与电工电子技术双向融合推进Python物联网实践教学改革
2024-04-27 12:54     (点击: )

随着国家“互联网+”战略的逐步推进,物联网、大数据、人工智能等各种新技术迅猛发展,编程教育正迎来前所未有的变革。为更好服务我校培养多学科融合的新时代高素质人才需求,2024春季学期以来,工程训练中心信息化技术实训部与电工电子技术实训部联合开展了Python物联网教学改革探索,通过升级教学内容、改进教学方法、增加实践环节等多方面的举措,全面提升学生的编程能力和创新思维。

新一轮Python实践教学改革于2023年底启动,两实训部组织骨干教师多次研讨项目实施方案,结合课程特点与大一学生的认知理解能力,初步达成“基于传统Python语言环境,体验感知物联网控制原理”这一教改方向。项目组自主设计了一款适于智能家居场景的物联网实验装置,每套智能终端以ESP8266为核心控制单元,包含了智能家居场景中部分较为常见的传感器,同时增加了电磁继电器和引脚基座来增加终端的可扩展性。整套设备的驱动由教师提前完成并烧录到核心板内,学生无需关注硬件的工作原理与底层结构,通过预置模块封装函数即可完成控制任务的设定。

实验装置与控制接口库

2024年3月14日举行第一次“Python物联网教学改革”实施方案研讨会议,孙茂元老师在教学内容上分享了Python语言编程与物联网相关的案例和项目。学生在实验课程中可以学习到如何使用Python语言进行设备连接、数据收集与分析、智能家居控制系统的构建等知识。这些创新实践内容将使学生在学习Python语言的过程中更好地理解物联网技术的原理和应用,为未来的职业发展奠定坚实基础。

第一次教学研讨

2024年3月21日举行第二次“Python物联网教学改革”研讨会议,李海涛老师分享了物联网如何与Python教学紧密结合的教学方法,除了传统的课堂教学外,还需引入项目驱动、案例分析等教学方式,让学生在实践中学习和掌握物联网与Python编程的知识与技能。

第二次教学研讨

2024年4月15日-19日,结合不同专业的培养方向,在《计算机技术基础-Python程序设计A》课内实验中开展试点教学。实验中每组学生配发一套智能终端实验装置,智能终端通过WiFi与电脑进行网络通信,学生在电脑上完成终端的数据读取和控制逻辑,仿写或独立实现预设场景控制代码。

实践教学现场

实践教学部分案例

课程结束后,及时发布了调查问卷收集学生课堂反馈,问卷显示相关专业学生非常认可实验内容与创新方式,有效拓展了学生对编程的认知,切实推动了计算思维能力的扎实落地,为学生参加软件设计大赛以及工程实践与创新能力大赛等科技竞赛活动奠定了坚实的程序控制基础。

课堂教学反馈

Python物联网开发实践项目以培养学生能力为目标,实施过程中注重理论与实践的结合,强调案例驱动,全面培养学生的动手能力和实际解决问题的能力。提供软硬件等丰富的教学资源,打造学生沉浸式、具有框架感的学习环境。加深学生对Python以及物联网相关知识点的掌握、深化当前主流技术理解,充分理解“互联网+”背后的技术原理和适用场景。践行编程实践能力驱动理念,利用所学知识为日常生活和工作提能增效。

在今后的工作中,信息化技术实训部将持续关注物联网与Python教学改革进展,不断优化改进教学内容,提升教师教学能力,为国家培养出更多的具有实践创新能力的编程人才。

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