《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》教學(xué)方法的改革探索

劉貴云+王清+王佳慶+唐冬

摘要：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)最重要的技術(shù)之一。針對現(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在人才培養(yǎng)模式標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題，再充分考慮市場的人才培養(yǎng)需求，著力探索創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育培養(yǎng)模式下的改革意義和關(guān)鍵舉措，以期進(jìn)一步提高學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力。

關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；人才培養(yǎng)模式；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）43-0103-02

作為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)最重要的技術(shù)之一。我?！稛o線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科生開設(shè)的選修專業(yè)課，其基本任務(wù)是使學(xué)生了解無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)的理論基礎(chǔ)，及其典型的應(yīng)用前景，理解先進(jìn)傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)及新能源技術(shù)等交叉學(xué)科在實(shí)際應(yīng)用中的設(shè)計(jì)方法，為學(xué)生畢業(yè)后能勝任實(shí)際工作奠定基礎(chǔ)。

《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》課程是一門理論與技術(shù)并重、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其需要通過對傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念、基本方法和基本理論的學(xué)習(xí)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作的鍛煉，加深學(xué)生對本課程中的基礎(chǔ)理論知識(shí)及基本概念的理解，提高學(xué)生分析解決網(wǎng)絡(luò)化的工程檢測或測控系統(tǒng)等實(shí)際問題的能力。目前我校該課程為16學(xué)時(shí)的理論教學(xué)和16學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

一、課程現(xiàn)狀及存在的問題

（一）課時(shí)設(shè)置有限

課程內(nèi)容包括典型微塵平臺(tái)、典型應(yīng)用、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、路由層、拓?fù)淇刂?、?jié)點(diǎn)定位、時(shí)間同步、安全技術(shù)以及系統(tǒng)仿真、應(yīng)用案例等。這些內(nèi)容都有最新的技術(shù)發(fā)展，需要擴(kuò)展到課程的理論和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中。如何在有限的課時(shí)內(nèi)，強(qiáng)化學(xué)生對基礎(chǔ)理論的理解，同時(shí)提高學(xué)生針對實(shí)際測控系統(tǒng)問題的分析與設(shè)計(jì)能力，是一個(gè)值得探討的問題。

（二）實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)薄弱

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)包括Matlab仿真基礎(chǔ)訓(xùn)練、物理、拓?fù)?、路由等協(xié)議仿真研究以及典型應(yīng)用（定位）的綜合仿真等。同時(shí)也配有30套ZigBee開發(fā)板/CC2530開發(fā)套件，用于學(xué)生擴(kuò)展訓(xùn)練及課程設(shè)計(jì)。目前國內(nèi)高校針對這一新興課程無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，師資力量仍需加強(qiáng)，建設(shè)該課程缺乏有效的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、仿真平臺(tái)以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備開發(fā)環(huán)境等統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

（三）人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新

國內(nèi)大部分高等院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)新模式工作開展的時(shí)間都比較晚，對于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)的研究顯然還處于摸索階段，針對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的培養(yǎng)仍然缺乏系統(tǒng)性和完整性。而我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)正按照學(xué)校建設(shè)高水平大學(xué)的統(tǒng)一部署，下大力氣狠抓學(xué)科建設(shè)和專業(yè)建設(shè)，力爭用6年左右的時(shí)間，在人才培養(yǎng)質(zhì)量、用人單位滿意度、學(xué)生創(chuàng)業(yè)和就業(yè)能力等方面跨入全國先進(jìn)行列。

二、基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的探索

（一）探索意義

該探索在我校依托電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)開展深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)改革研究，具有示范意義，還具有以下意義：

首先，符合國家教育改革總體部署和十八大要求。國務(wù)院辦公廳于2015年5月4日發(fā)布了“國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革等實(shí)施意見”（國辦發(fā)[2015]36號(hào)），對加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育提出明確要求。因此，在我校開展深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革符合國家教育發(fā)展規(guī)劃的要求。

其次，符合我校建設(shè)高水平大學(xué)的總體規(guī)劃，我校正在開展高水平大學(xué)建設(shè)力爭在2020年進(jìn)入全國高等學(xué)校先進(jìn)行列。畢業(yè)生的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力是衡量高等學(xué)校建設(shè)水平的一個(gè)重要指標(biāo)，是建設(shè)高水平大學(xué)的核心建設(shè)目標(biāo)。

第三，符合廣東省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。依托我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)改革研究，在激發(fā)企業(yè)創(chuàng)新活力、提高畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量、創(chuàng)造新的利潤增長點(diǎn)、建設(shè)創(chuàng)新國家、實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)和中華民族偉大復(fù)興等都有重大的意義。

（二）關(guān)鍵舉措

課程改革實(shí)施擬分為三個(gè)階段——第一階段為調(diào)研階段；第二階段為課程體系改革，重點(diǎn)解決現(xiàn)有課程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)元素的挖掘和新課程的構(gòu)建；第三階段為教學(xué)方法改革，重點(diǎn)落實(shí)改革目標(biāo)，進(jìn)行實(shí)際操作層面的落實(shí)和調(diào)整。具體措施包括：

第一階段，調(diào)研。擬選取相關(guān)專業(yè)10家創(chuàng)業(yè)公司調(diào)研學(xué)生對素質(zhì)、知識(shí)結(jié)構(gòu)、專業(yè)知識(shí)、實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)的需求；畢業(yè)生調(diào)查，分為已創(chuàng)業(yè)畢業(yè)生和擬創(chuàng)業(yè)畢業(yè)生兩個(gè)部分，分別調(diào)研創(chuàng)業(yè)所需素質(zhì)和創(chuàng)業(yè)所缺乏素質(zhì)；國外著名大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育調(diào)查，利用團(tuán)隊(duì)海外留學(xué)經(jīng)歷所積累的渠道，對國外高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念、手段、實(shí)施方法進(jìn)行調(diào)研，包括教師和學(xué)生兩方面。

第二階段，根據(jù)調(diào)研結(jié)果倒推教材建設(shè)、課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段等方面的改革需要、手段和實(shí)施方法，得到新的課程體系。

第三階段，將課程體系應(yīng)用于教學(xué)各環(huán)節(jié)。

第四階段，總結(jié)完善。比較改革前后學(xué)生在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的意識(shí)、意愿、能力等方面的提高情況，總結(jié)下一步完善的目標(biāo)和內(nèi)容。

三、結(jié)語

《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》集傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、無線通信及分布式信息處理等信息技術(shù)于一體，具有多學(xué)科高度交叉和發(fā)展快的特點(diǎn)。同時(shí)，該課程對學(xué)生綜合素質(zhì)要求高，要求修讀的本科生專業(yè)知識(shí)面要廣，專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)要扎實(shí)，對學(xué)生的綜合素質(zhì)要求較高。改革探索之后，從督導(dǎo)評(píng)估和學(xué)生評(píng)教的反饋情況看，教學(xué)效果由一開始的不理想漸漸好轉(zhuǎn)。下一步，我們還將進(jìn)一步探索創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的改革，達(dá)到更貼近學(xué)生實(shí)際情況的目的。

同時(shí)，后期改革中需特別注意：

1.教學(xué)與科研相結(jié)合。結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在市場人才培養(yǎng)的實(shí)際需求，開發(fā)創(chuàng)新性的研究項(xiàng)目，力求教學(xué)與科研工作一體化，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

2.學(xué)校與社會(huì)結(jié)合。通過校內(nèi)課程、實(shí)驗(yàn)和校外實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)結(jié)合，廣泛采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)等教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

3.德能結(jié)合。通過課內(nèi)、外結(jié)合，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)專業(yè)性技能訓(xùn)練與非專業(yè)素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，課余素質(zhì)拓展與課內(nèi)專業(yè)教學(xué)活動(dòng)一體化。

參考文獻(xiàn)：

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