高校無線傳感器網(wǎng)絡課程教學改革分析

張香云

摘 要：作為一種新興的信息通訊技術，無線傳感器網(wǎng)絡是物聯(lián)網(wǎng)領域的三大關鍵技術之一，在科技飛速發(fā)展的今天有著極其廣闊的應用前景，本文就將重點分析無線傳感器網(wǎng)絡在高校的教育改革中的應用，研究該課程的教學特點，激發(fā)學生的學習積極性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

關鍵詞：高校；無線傳感器網(wǎng)絡；教學改革

物聯(lián)網(wǎng)是我國五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，其實是能夠?qū)崿F(xiàn)智能化識別，定位，跟蹤，管理，監(jiān)控的一種網(wǎng)絡，而無線傳感器網(wǎng)絡是物聯(lián)網(wǎng)領域的關鍵性技術，多所高校在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)中開展了該課程，這是一門綜合了數(shù)據(jù)管理，路由技術，定位技術等多項技術的綜合性課程，對這門課程的研究具有重要的意義。

一、無線傳感器網(wǎng)絡課程的特點

無線傳感器網(wǎng)絡課程是，農(nóng)業(yè)電氣化與自動化專業(yè)的選修課程，課程中主要介紹了無線傳感器網(wǎng)絡的基本概念，以及學習方式，同時需要了解常見的微型傳感器，掌握無線傳感器網(wǎng)絡的結構分析與設計方法，學生們在課程中需要提高農(nóng)業(yè)應用中解決實際問題的能力，無線傳感器網(wǎng)絡的課程內(nèi)容主要包括網(wǎng)絡的七層協(xié)議，針對每一層學生都需要掌握工作原理，主要技術和發(fā)展現(xiàn)狀，在該課程的實習教學中需要讓學生掌握到該層涉及到的相關硬件，在傳感器節(jié)點上編寫程序并運行。

該課程主要由以下五個方面的特點，首先是內(nèi)容豐富，無線傳感器網(wǎng)絡的課程內(nèi)容主要包括了無線傳感器網(wǎng)絡安全技術，無線傳感器網(wǎng)絡定位技術，無線傳感器網(wǎng)絡路由技術，無線傳感器網(wǎng)絡物理層設計，無線傳感器網(wǎng)絡仿真平臺，無線傳感器網(wǎng)絡開發(fā)環(huán)境，無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)融合等，內(nèi)容豐富且復雜，需要學生掌握的知識點較多，其次是難度大，該課程是涉及到多個學科的綜合性學科，將傳感器技術，通信技術，嵌入式技術，分布式信息處理等多個技術融為一體，高度交叉且發(fā)展快，然后作為一門新興的課程，該課程的實驗設備需要完善，師資力量也需要加強，需要培養(yǎng)一批專業(yè)的教師，同時實驗設備和仿真平臺的開發(fā)環(huán)境也需要做統(tǒng)一標準規(guī)定，最后是學生綜合素質(zhì)要求高，該課程由于無線傳感器網(wǎng)絡技術的特點，對學生專業(yè)知識面要求較高，需要有扎實的專業(yè)基礎知識，同時能夠在日常中擴大自己的知識面，了解更多更前沿的馨科技。

二、無線傳感器網(wǎng)絡教學現(xiàn)狀

在傳統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡教學中，老師只是單純的注重理論教學，沒有將教學和實踐結合，長此以往下去，會忽略對學生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，一般存在有幾方面的表現(xiàn)。

首先是無線傳感器網(wǎng)絡課程中的內(nèi)容比較枯燥，對學生的認知要求高，在整個課程中覆蓋了無線傳感器網(wǎng)絡技術的網(wǎng)絡部署，目標跟蹤，路由協(xié)議，擁塞控制，數(shù)據(jù)融合等，對于學生來講，這些內(nèi)容不僅龐雜而且覆蓋面廣，內(nèi)容較為枯燥抽象，使得學生缺少感性認知，學習難度較大。其次，在整體的教學過程中缺乏針對性，教師只注重理論教學，尤其作為一門新興的專業(yè)，一些教材概念含糊不清，讓學生難以理解，因此教材的改革，為學生提供優(yōu)秀的學習資源是十分重要的，同時也需要對教學模式進行改革，從傳統(tǒng)的注重理論教學到結合實踐進行教學，提高學生的學習積極性。然后，實驗環(huán)節(jié)薄弱，無線傳感器網(wǎng)絡課程是一門實踐性和應用性都非常強的課程，因此，在教學活動中需要提高實驗在教學中的作用，提升學生對網(wǎng)絡技術的理解，增強實踐能力，在目前的實驗中，缺乏了設計型和創(chuàng)新型的實驗，抑制了學生的動手能力和創(chuàng)造能力，需要針對這種情況進行教學改革，最后是課程考核方式單一，課程的考核方式對學生學習積極性有著重要的影響，考核方式如果只注重理論基礎，就會忽略學生平時的動手能力的培養(yǎng)，因此需要改革考核模式。

三、課程的四階段教學法

（1）實踐思路啟發(fā)階段

無線傳感器網(wǎng)絡課程是涉及到多個學科，知識面廣的綜合性學科，對于學生的學習難度是很大的，因此需要教師做好學生的啟發(fā)工作，引導學生做好課前自學，一般的流程是，教師首先明確教學總目標，并將總目標分解為子目標，向?qū)W生介紹關鍵技術與主要教學內(nèi)容，在教學中對學生強調(diào)實踐的重要性，在課程結束后，向?qū)W生展示行業(yè)內(nèi)的最新技術，與學生一起討論無線傳感器網(wǎng)絡技術，幫助學生完成綜述論文并啟發(fā)學生的學習思路。

（2）實踐方案設計階段

學生在無線傳感器網(wǎng)絡課程中，需要明確實踐方案，這對學生的學習方向，預期成果很有影響，在實踐中，需要向?qū)W生推薦個性化學習，為不同學生制定不同個性的學習方案，例如不同的三個學生可以分別學習無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)議方面，定位技術方面與同步技術方面的方案。

此時的方案設計流程可以是，首先選題，由小組自由組合選題，并且共同撰寫小組設計報告，之后進行小組討論與師生討論，最終確定方案。

（3）實踐方案實施階段

在實踐方案實施階段，需要做到首先要細化設計方案，并進行基礎層次的實踐，之后進行提高性層次的實踐，最后進行研創(chuàng)層次的實踐，同時在實踐過程中，需要學生做好總結工作，如果遇到問題可以積極討論，并做記錄。、

在細化方案的時候，需要教師與學生一起討論并按照基礎、提高、研創(chuàng)三個層次來提高實驗難度，在做實驗的時候，基礎性實驗可以做傳感器節(jié)點之間的串口通信實驗，提高性實驗可以做溫濕度傳感器實驗，溫濕度傳感器驅(qū)動添加實驗以及光照度傳感器實驗，研創(chuàng)性實驗有廣播通信實驗和網(wǎng)狀網(wǎng)絡實驗等。

（4）實踐創(chuàng)新總結階段

在實踐創(chuàng)新總結階段，一定要做好總結評價的工作，流程一般是個人做好總結，同時做一份書面材料，接下來要做好小組總結，需要撰寫小組報告，然后就要分小組做成果展示，最后根據(jù)論文，方案，實踐方案，團隊合作情況，以及總結等多個方面做成績的評定。

四、總結

綜上所述，在進行無線傳感器網(wǎng)絡課程教學中，針對傳統(tǒng)的教學情況，為保證學生學習到更多的知識，同時也能夠有一定的創(chuàng)新能力和動手能力，需要對教學進行改革，在改革之后的教學活動中，以學生自主實踐為主，在課程中以四階段的教學，使學生掌握到理論知識，同時具備綜合設計能力，明顯提高教學效果，之后對于該課程的研究仍需要繼續(xù)，為社會培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

參考文獻

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[2]聶萌瑤，王慶喜.基于云計算的無線傳感器網(wǎng)絡課程教學研究[J].無線互聯(lián)科技，2017，（2）：19-20.

（作者單位：長江大學工程技術學院）