物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)“RFID技術(shù)與應(yīng)用”課程改革與實踐

劉博

摘要：物聯(lián)網(wǎng)是近些年新興起的專業(yè)，射頻識別RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)核心課程之一，該文以河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院為例，闡述了RFID該課程的建設(shè)背景和培養(yǎng)目標，提出了“教-學(xué)-做”一體化課程改革模式，注重學(xué)生動手實踐能力的培養(yǎng)，經(jīng)過初步的實踐，取得了一些成效，為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)建設(shè)提供了一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；射頻識別；“教-學(xué)-做”一體化改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）26-0124-02

射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)。RFID是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術(shù)，是目前比較先進的一種非接觸式識別技術(shù)。近年來，各級政府不斷推出大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的相關(guān)政策，隨之的就是物聯(lián)網(wǎng)的快速興起，而RFID技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于社會生活的眾多領(lǐng)域，對社會信息化水平的提高具有重要作用。

在國家大力倡導(dǎo)下，逐漸形成了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)這個新興學(xué)科。緊接著各高校普遍開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，但是目前高等院校的人才培養(yǎng)與企業(yè)需求之間存在很大的差距，學(xué)生普遍缺乏學(xué)習(xí)主動性和團隊合作意識，存在重視知識學(xué)習(xí)而輕視動手實踐能力等問題，因此，迫切需要對當前傳統(tǒng)的教學(xué)模式進行改革。

在應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)環(huán)境下，建立較為完善的RFID課程實踐教學(xué)模式，提高實踐教學(xué)效果，培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)人才，是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教育的未來趨勢。筆者以河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院為例，根據(jù)“RFID技術(shù)與應(yīng)用”這門課實踐性和應(yīng)用性很強的特點，提出了“教-學(xué)-做”一體化課程改革模式，以學(xué)生“做”為主，經(jīng)過初步的實踐，已取得一些的實效，同時，也為高校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)提供一定參考。

1 “RFID技術(shù)與應(yīng)用”課程概述

RFID是通過無線射頻方式獲取物體的相關(guān)數(shù)據(jù)，并對物體加以識別，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)。RFID通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無需人工干預(yù)。RFID可以識別高速運動物體和多個目標，實現(xiàn)遠程讀取，并可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)無需與被識別物品直接接觸，即可完成信息輸入和處理，能快速實時準確地采集和處理信息，是21世紀十大重要技術(shù)之一。

RFID 技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，由閱讀器、電子標簽和應(yīng)用系統(tǒng)等組成。閱讀器主要負責與電子標簽的雙向通信，同時接受來自主機系統(tǒng)的控制指令。電子標簽是射頻識別系統(tǒng)真正的數(shù)據(jù)載體。在某些應(yīng)用中，閱讀器不僅可以存放信息，而且可以對電子標簽寫入數(shù)據(jù)，讀寫過程通過雙方之間的無線通信來實現(xiàn)。2013年河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院正式招收物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，并把“RFID技術(shù)與應(yīng)用”作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的必修專業(yè)課。由于該專業(yè)實踐性比較強，人才培養(yǎng)模式、教學(xué)內(nèi)容和方法需要創(chuàng)新改革。

2 “教-學(xué)-做”一體化教學(xué)模式

2.1 改革方案

為了進一步深化教育教學(xué)改革，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，落實教育部12號文件精神和校實施意見，我校堅持以職業(yè)需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)具有一定實踐能力的應(yīng)用型高素質(zhì)人才。針對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的特點，經(jīng)過認真教研、調(diào)研并初步實踐，形成了“RFID技術(shù)與應(yīng)用”“教、學(xué)、做”一體化綜合教改方案。教改堅持“四個對準”和“五個融合”，“四個對準”即對準市場設(shè)專業(yè)、對準崗位設(shè)課程、對準實踐抓教學(xué)、對準應(yīng)用搞科研。“五個融合”即人才培養(yǎng)規(guī)格與企業(yè)（行業(yè)）需求融合、教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)項目融合、專業(yè)教師與技師相融合、畢業(yè)證與職業(yè)資格證相融合、技能教育與素質(zhì)教育相融合，突出“教、學(xué)、做”一體化，以“做”為主?！敖獭本褪墙處熞訌妼W(xué)科建設(shè)，提高科研能力，加強校企合作，做好社會服務(wù)；“學(xué)”就是培養(yǎng)學(xué)生三種能力，一是獲取知識的能力，二是運用知識解決實際問題的能力，三是知識創(chuàng)新的能力，促進學(xué)生的全面發(fā)展；“做”就是要注重利用實驗實訓(xùn)項目引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生參與其中，提高學(xué)生的實踐能力。

本課程設(shè)計緊緊圍繞物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)的目標要求，堅持以就業(yè)為導(dǎo)向，以實用性為特征，在體系設(shè)計上追求大膽創(chuàng)新，在課程設(shè)置上將理論與實踐教學(xué)融為一體，體現(xiàn)了以RFID相關(guān)的實驗實訓(xùn)內(nèi)容為中心，加強實訓(xùn)后總結(jié)提高環(huán)節(jié)的設(shè)計思想。

2.2 課程設(shè)計

結(jié)合改革方案，“RFID 技術(shù)與應(yīng)用”的課程改革模式分三個步驟：第一是專業(yè)老師要有扎實的專業(yè)知識和豐富的項目經(jīng)驗，第二是學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握RFID的基本概念及主要技術(shù)原理，第三是在老師的指導(dǎo)下學(xué)生組建、調(diào)試和安裝一些典型的RFID系統(tǒng)。其中，以學(xué)生“做”為主即重在實驗實訓(xùn)。設(shè)計的目的在于培養(yǎng)和提高學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識和開發(fā)設(shè)計RFID實際應(yīng)用系統(tǒng)的能力。其中實驗實訓(xùn)課程設(shè)計如表1所示。

表1 RFID 技術(shù)與應(yīng)用實驗實訓(xùn)內(nèi)容

2.3 實踐平臺

基礎(chǔ)實驗的教學(xué)是CVT-RFID-III實驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了S3C2440的ARM9處理器，融合了目前RFID的各種工作頻段：125K、13.56MHz、900MHz以及兩個ZigBee2.4GHz模塊，其中13.56MHz包含兩種協(xié)議，支持嵌入式子系統(tǒng)和PC端的調(diào)試。硬件原理框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)硬件原理框圖

實訓(xùn)環(huán)節(jié)主要是給學(xué)生提供更多的實踐機會，鍛煉動手能力，體現(xiàn)課改的主要內(nèi)容。內(nèi)容是組裝并調(diào)試一些典型的RFID系統(tǒng)，其中基于RFID的門禁系統(tǒng)和基于RFID的考勤系統(tǒng)可以讓學(xué)生通過門禁和考勤系統(tǒng)設(shè)計的實現(xiàn)過程更深入的了解RFID的技術(shù)原理和應(yīng)用。本實訓(xùn)還配合其他物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的其他實訓(xùn)，以相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技能大賽為契機，通過參加比賽來提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。另外，我校還有部分校外實訓(xùn)基地，以滿足學(xué)生實習(xí)就業(yè)，通過老師和學(xué)生在企業(yè)的接觸后的總結(jié)反饋，了解企業(yè)的真實需求，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方式，從而提高教學(xué)的實效性。

3 小結(jié)

本文從培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才出發(fā)，為培養(yǎng)適合企業(yè)需要的物聯(lián)網(wǎng)人才，提出了“RFID技術(shù)與應(yīng)用” “教、學(xué)、做”一體化課程教改方案，重視學(xué)生動手實踐能力培養(yǎng)， 設(shè)計了一套完備的實驗實訓(xùn)科目。RFID課程的實踐教學(xué)也是整個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)的重要組成部分，因此建立較為完善的RFID課程實踐教學(xué)模式，提高實踐教學(xué)效果，對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)具有重要意義。經(jīng)過初步實踐，為高校培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才環(huán)境下的RFID課程教學(xué)改革進行了有益的探索。

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