刘兰英 路红

摘 要：随着互联网与教育的深度融合引发了教育方式的全面变革，针对现场总线课程教学中存在的弊端，本文提出了“互联网+”教学模式的构建，利用线上线下一体化的教学模式能够有效的激发学生学习热情和创新能力，扩展学生的知识面，帮助教师实现对学生学习过程的实时化引导，促进追求教与学的相互协调和研究型教学的发展。

关键词：现场总线技术 互联网+ 教学重构

所谓“互联网+”是指把互联网的移动互联、云计算、人工智能、大数据技术与经济社会各领域深度融合，不断创造出新产品、新模式的过程， 为传统行业拓展出新的发展空间，形成以互联网为基础和创新要素的数字社会新形态。而2015年李克强总理提出了制定“互联网+”行动计划，将之作为一项国家战略，推动社会结构的改变，促进我国经济社会发展走向智能化[1]。在教育发展上，科学技术的发展往往通过改变信息的传播方式进而重构教育系统。随着互联网与教育的深度融合，以网络化、智能化、服务化、协同化为主要特征的数字技术将引发教育方式的全面变革。教学与互联网技术平台的跨界融合会推动教学方式、教学思维的深层变革，创造了新的教学形态。

一、现场总线课程特点

现场总线技术[2]是90年代初继DCS控制系统后发展起来的通信技术。该课程是一门实用性很强的专业课程，所涉及知识面比较广泛，技术更新较快，总线类型繁多。目前《现场总线技术》的教材大都重点介绍各类现场总线标准及其技术特点，工程实例较少[3]。而实践教学也主要为基础验证性实验或实习。因此在教学过程中及时更新授课内容，增加应用实例和前沿技术，调动学生的学习兴趣，是我们所要实现的教学改革。

1.知识结构复杂。“现场总线技术”课程是自动化、测控、机电等专业的专业课程。涉及过程控制技术、传感器检测技术和计算机网络这三大技术。实现了工业现场的传感器、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及现场控制设备和上层控制网络之间的信息传递问题。如何将学生之前所学的各类课程知识连接起来，构建完整的控制系统网络体系，实现知识体系结构化、系统化、一体化是首要问题。

2.现有总线类型繁多，新型总线不断涌现。

由于现场总线的国际标准不统一，目前国际现存的现场总线类型较多（约有100余种），并存在严重的区域保护、行业保护现状。各行业不断推出新型总线，比如将现有总线和以太网技术相糅合而发展出新的总线。比如德国西门子公司推出PROFIBUS总线，1993年成为德国工业标准DIN19245，1996年成为欧洲标准EN50170V.2，1996年加入国际标准IEC61158。2006年PROFIBUS也成为我国的机械工业标准GB/T20540-2006。该公司后来又推出的PROFINET总线即是兼容以太网技术和PROFIBUS总线技术的实时工业以太网技术。2005年9月推出了旨在提高工业控制系统安全性和可用性的 PROFIsafe总线。

3.教学课时短，教材单一。

现场总线技术课程主要针对的学生多是自动 化相关专业，缺乏通信和计算机网络相关基础知 识，而总线类型繁多，课时数仅有32个，学生很难在短期内掌握每一种总线知识。其次目前国内高校使用的综合性教材仍是以清华大学阳宪惠[6]编著的《现场总线技术及应用》为主，该教材虽然总线涵盖面广，但对总线的分析和应用实例也较少，新技术新成果介绍较少。以总线应用与开发为主的教材都只是针对单一总线的，又不能全面概述现场总线技术。

4.教学、考核方式单一。

采用传统的教学方法，很难实现短学时、多内容的讲解，学生无法对每一种总线掌握透彻。而以教师为中心、学生被动听课的教学模式，不能更好地发挥多媒体的教学优点。如何把枯燥的理论知识运用到工程实践中，掌握基本的工业通信系统的开发方法，进一步提高学生对理论知识的理解是亟需改进的问题。

二、构建“互联网+”教学模式

教育变革首先要从教学改革入手，“互联网+”时代的教学变革已不仅仅是技术手段的改变，更是教学文化的变革。互联网与教学的深度融合最终必将超越技术层面，形成新的教学关系，催生出新的教学方式[4]。

1.教师教学思维重构

教学思维以隐性或缄默的方式存在于教师的认知系统中，是教师在长期的教学活动中逐步形 成的，对教学过程或活动的认知。体现在教学方法、教学经验和教学成果上。教学思维的形成是教学过程的积淀，是教师知识积累、知识结构和教学特点融会贯通的结果[5]。而“互联网+”时代，知识不再是静态的存在，而具有流动性、情境性，多点的、互动的、连接的教学模式是其显著特征。必須打破原有的静态填鸭式的模式，重构动态的教学思维。通过拓展学习资源的渠道，激发学习兴趣，组建学习团队，实施项目化教学等方式。让学生通过网络平台获得丰富的资源信息和广泛的人际互动机会，在信息内容的片段化、学习时间的分散化、学习方式的碎片化的背景下，从填鸭式转换为引导式;从重讲解转换为重设计;从机械评价转换为灵活的适应性评价，提高学生自主、探究、合作的学习模式。

2.“互联网+”的教学模式的构建

“互联网+”的教学模式重在实现线上线下资源的融合应用，创建个性化和团队化相结合的教学方式。

（1）课前的线上自习。教师可利用翻转课堂和慕课模式的优势，事先录制学习视频，学生通过网络平台观看视频预习理论知识，总结出有探究意义的问题，初步完成对接线下知识应用和创新阶段的准备。

（2）课堂线下教学。在课堂学习环节，教师在讲解总线协议之后，可构建明确的多任务的项目化学习场景，抛出多个教学相关的学习任务或讨论主题做引导，学生可独立探究学习或者团队协作学习，教师聆听并记录学习的难点和成果，发现问题及时讲解，促进学生间和组间交流。

（3）课后线上个性化提升。课后教师布置作业以拓展夯实学习效果。作业的形式可以是综合设计型的项目，也可为探究型学习。此时以3人的规模组 建优势互补的团队，选出一名负责人协调团队成员任务分配。小组成员共同完成作业的规划、技术方案和协议设计，每组在下次课上做汇报分析。此时需要依托网络平台来获得任务，查找资料，网上讨论及成果的评价。教师定时进行课后学习的监控和答疑，构建大胆创新和探索的学习氛围。

（4）及时的信息反馈。“互联网+”环境下的教学强调学生的差异性、学习场景的多样性，增加了学习过程的阶段性考评，可通过大数据进行分析及时调整教学计划，从而完善“互联网+”教学模式，提升教学效果。

（5）多样化的考核方式。在课程教学中，建立了多样性的考核办法。将课前线上学习成绩（考察主动性、探索性表现）、课上成绩和课后线下学习成绩（考察学生协调能力、创新能力）以及学期终开卷考试成绩结合起来，构建全方位立体化，全过程化的考察体系，改进了原有的仅凭一次闭卷考试定成绩的弊端。

3.老师需要不断自我提高。现场总线技术是一门发展变化快，应用范围广的技术性课程，需要老师在深入的理论基础下、具备熟练的实践经验和科研开发能力。新总线不断的诞生，需要教师去激发学生的求知兴趣、引导学生的探索激情，更要求教师充实自己的理论知识，提高自己的技术水平，丰富自己的实践经验，改进自己的教学理念。

结语

“互联网+”时代基于大数据和人工智能技术的发展，使得教育方法受到了前所未有的挑战，信息的及时传递也促进了教学的改革。在有效利用互联网技术的同时，充分调动了学生的学习积极性，提高了学生的团队合作能力，初步取得了一些成效，希望通过积极努力的探索，深化课程的教学改革来提高教学质量，实现教学相长，培养出具有创新能力、探索能力的高科技人才。

参考文献

[1]张杰夫.互联网+给教育带来五大革命性影响[J].人民教育，2015，（7）：32-34

[2]杨帅.《现场总线技术》创新型课程建设[J].中国高等教育，2014，（23）：20-22

[3]苏丽，兰海.试论研究型教学模式——基于培养高级应用型人才的视角[J].黑龙江高教研究，2015，（12）：175-176.

[4]曲大为，赵福政.“互联网+”对高等院校教育改革刍议[J].高教研究与实践，2015（8）9-10

[5]白淑英.应用型大学本科生教学模式探究[J].黑龙江高教研究，2013，（1）.15-16

[6]阳宪惠.现场总线技术及应用[M].北京：清华大学出版社，2008.