物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)方法探索

張鵬++張微??

摘 要：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程的重要組成部分，從無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的課程特點(diǎn)及目前存在的問(wèn)題出發(fā)，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容體系、實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)方法及課程考核方案提出了相應(yīng)的改革措施和方案。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)工程；無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；課程教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10.19311/j.cnki.16723198.2018.05.080

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新興的信息通信技術(shù)，作為物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之首，其具有極廣闊的應(yīng)用前景。在以往的《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)》傳統(tǒng)教學(xué)課堂上，老師對(duì)于理論知識(shí)比較注重，對(duì)于實(shí)踐方面較為輕視，導(dǎo)致培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維能力以及創(chuàng)新能力的教學(xué)目標(biāo)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)而言，如何在本科教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行此內(nèi)容的教學(xué)面臨較大的挑戰(zhàn)。根據(jù)齊齊哈爾大學(xué)通信與電子工程學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)開設(shè)《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)》課程的教學(xué)實(shí)踐，分析該課程的教學(xué)特點(diǎn)，研究探討無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)模式改革，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1 《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)》課程特點(diǎn)

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量低復(fù)雜度的傳感器節(jié)點(diǎn)以自組織方式形成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)由傳感模塊、處理模塊、通信模塊和電源模塊組成，具有數(shù)據(jù)采集、收發(fā)、轉(zhuǎn)發(fā)三項(xiàng)基本功能。

《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)》是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)限定必修課，它以讓學(xué)生掌握無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)軟件和硬件的設(shè)計(jì)以及加強(qiáng)實(shí)踐能力為教學(xué)目標(biāo)。作為一門面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)的專業(yè)課程，主要具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）由于理論知識(shí)較多，學(xué)生理解起來(lái)較為困難。

（2）該課程屬于前沿課程，教學(xué)內(nèi)容需要適合實(shí)際情況，不斷更新。

（3）本門課程與實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)。

（4）對(duì)學(xué)生素質(zhì)要求較高。

針對(duì)上述特點(diǎn)，并將之與實(shí)際情況相結(jié)合，現(xiàn)如今的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)課程還停留在理論教學(xué)的階段上，而且教學(xué)方法較為單一，更加偏重算法的教學(xué)，但是在類似于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)這種主要以驗(yàn)證試驗(yàn)為主的課程教學(xué)當(dāng)中，只是一味的使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)是不合適的，因?yàn)閭鹘y(tǒng)教學(xué)方法并不注重學(xué)生的實(shí)踐能力，所以使用傳統(tǒng)教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣不大，教學(xué)效果自然也不理想。有鑒于此，本文對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程提出一種新型教學(xué)模式，希望能夠有效增強(qiáng)課堂趣味性，借此激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而達(dá)到提高學(xué)生的實(shí)踐能力的目的。

2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)方法改革與實(shí)踐探索

2.1 課程教學(xué)內(nèi)容體系改革

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)課程主要要培養(yǎng)的就是學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，因此想要達(dá)到這一教學(xué)目的，就需要以項(xiàng)目應(yīng)用這一項(xiàng)教學(xué)作為主體來(lái)制定出一個(gè)教學(xué)主線：

首先，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三大技術(shù)作為最基本的基礎(chǔ)；其次以設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)作為教學(xué)目標(biāo)，期要具備采集數(shù)據(jù)、通信和組網(wǎng)等多方面的功能；最后在96學(xué)時(shí)的課程當(dāng)中教學(xué)64學(xué)時(shí)的理論課的內(nèi)容，而32學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課則用來(lái)培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，有效提高教學(xué)效果。

2.2 革新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)課程是一門注重實(shí)踐能力的課程，因此可以鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)就顯得尤為重要，因此在實(shí)際教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)課程需要占據(jù)課程總學(xué)時(shí)的百分之三十，而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，設(shè)計(jì)性以及綜合性的實(shí)驗(yàn)要在其中占據(jù)百分之八十左右，通過(guò)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合在一起，讓學(xué)生每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)出發(fā)，組網(wǎng)，直到完成一個(gè)基本的無(wú)線傳感器通信網(wǎng)絡(luò)。

2.3 改革考評(píng)模式

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合性、實(shí)踐性較強(qiáng)，需要在掌握了多門技術(shù)課程的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)。以往的理論教學(xué)環(huán)節(jié)大多是以教師講授的方式為主，考核方式上就是期末考試一張?jiān)嚲?，針?duì)上述課程教學(xué)方法的改變，提出了一種新的階段性考核方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的期末一張?jiān)嚲砜己朔绞健＝虒W(xué)過(guò)程中的基礎(chǔ)理論入門、硬件實(shí)用芯片介紹及模塊（器件）的選用方法、軟件編程能力訓(xùn)練、項(xiàng)目實(shí)踐四個(gè)單元都安排階段考核。其中基礎(chǔ)理論入門考核注重基本知識(shí)點(diǎn)的考查，硬件實(shí)用芯片介紹及模塊（器件）的選用方法單元注重硬件組成和接口部分的考查，軟件編程能力訓(xùn)練注重通信協(xié)議及信道號(hào)設(shè)置等知識(shí)的考查，應(yīng)用部分注重系統(tǒng)設(shè)計(jì)的考查，同時(shí)要學(xué)生根據(jù)自己的創(chuàng)意，設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)面向某個(gè)實(shí)際應(yīng)用，如智能家居系統(tǒng)等。

3 結(jié)論

《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)》這門課程有著較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，通過(guò)改進(jìn)課堂教學(xué)方法可以豐富教學(xué)學(xué)手段，提升教學(xué)效率，同時(shí)還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情，提高教師對(duì)科研工具的應(yīng)用能力。

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