無線傳感器網(wǎng)絡課程項目化教學研究與探索

王建彬

基金項目：廣東省高等教育教學改革項目“基于學科交叉和科教融合的《無線傳感網(wǎng)技術》課程改革及實踐”、廣東省高等學校特色專業(yè)建設項目“軟件工程”、肇慶學院質(zhì)量工程項目（項目編號：zlgc201842）和實踐教學改革研究項目（項目編號：sjjx202013）成果。

摘要：無線傳感器是物聯(lián)網(wǎng)中的核心網(wǎng)絡技術環(huán)節(jié)，無線傳感器網(wǎng)絡課程是當下較為先進的網(wǎng)絡課程，在教育中包含無線通信技術、嵌入式技術及傳感器技術等，相比其他課程具有一定的抽象性特征，在傳統(tǒng)教育中相對重視理論講解，不夠重視實踐能力及創(chuàng)造能力。結合無線傳感器課程的先進特性，應在教育中創(chuàng)新教學方法，培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力。本文專門針對無線傳感器，網(wǎng)絡課程項目化教學研究進行探索以供參考。

關鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡;課程項目化教學;研究

一、無線傳感器網(wǎng)絡課程特點

（一）知識覆蓋面廣

無線傳感器課程具有多學科相互交融性特點，其中包括嵌入式技術又含有無線通信技術及傳感器網(wǎng)絡協(xié)議棧。此學科中所涉及的內(nèi)容相對廣泛，且發(fā)展速度極快，令教學存在一定難度。因此在教育中開設此課程有挑戰(zhàn)。在課程中主要的知識包括無線傳感器網(wǎng)絡的體系結構、IEEE802.15.4標準、ZigBee技術、物理層設計無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議等，具有廣泛性、交互性及技術性等綜合特點。

（二）理論抽象、實踐要求高

在無線傳感器網(wǎng)絡課程中，其中的理論知識有很多包含網(wǎng)絡拓撲結構、無線傳感網(wǎng)絡路由協(xié)議、目標跟蹤及信息安全等，在這樣繁瑣復雜的知識中令學生難以快速理解，并超出了學生的認知水平，令教學存在難度。在以往教學經(jīng)驗中總結，無線傳感器網(wǎng)絡教學的難度較大，學生在學習中極易失去信心，對教學產(chǎn)生畏難情緒。同時在網(wǎng)絡部署、節(jié)點設計教學中，要求學生具備較強的嵌入式實踐能力。所以在教育中應根據(jù)學生的認知水平及教材內(nèi)容，運用項目案例教學方式進行設計教學方案，令學生在實踐中學習。

（三）無線傳感器網(wǎng)絡技術沒有統(tǒng)一標準

在當前教育中無線傳感器教學，屬于新興教學內(nèi)容在教育中沒有統(tǒng)一的教學體系與方式。在我國高校教育中大部分采用ZigBee技術為主要教學內(nèi)容。對無線傳感器課程中包含的WiFi技術及藍牙技術沒有過多的講解。但是ZigBee技術無法代替全部無線傳感器網(wǎng)絡。所以在傳感器網(wǎng)絡課程中應結合學生的專業(yè)，增設無線通信技術。并對無線通信技術進行講解，幫助學生豐富知識。

二、無線傳感器網(wǎng)絡教學內(nèi)容

在傳統(tǒng)學習中較為注重理論講解，在課程中根據(jù)教材中的次序，運用關聯(lián)的方式進行階梯式講解，具有一定的邏輯性。通常會將理論教學與實踐教學分開教學，其中講解的次序是先理論后實踐。我國在教育中一直采用這種教學方式，所以教學體系相對成熟，但是隨著社會不斷發(fā)展，我國對人才有了更高的要求，所以運用傳統(tǒng)的教學方式，明顯無法滿足現(xiàn)代化的教育環(huán)境。在高校教育中主要以培養(yǎng)實踐型綜合人才為目的，因此教師應在無線傳感器網(wǎng)絡課程中，運用項目教學法。將無線傳感器網(wǎng)絡課程分為不同項目任務，在實踐中學習，并在項目完成后獲得成就感，令學生對項目學習產(chǎn)生興趣，以此有效提升學習效率。

當前無線傳感器網(wǎng)絡教學中的重點有兩個方面。其一為 CC2530嵌入式基礎編程，其二為Z-Stack協(xié)議棧開發(fā)。運用CC2530嵌入式基礎編程類似于單片機，主要有GPIO、定時器、串行通信、模數(shù)轉換及功耗模式等教學內(nèi)容。這部分內(nèi)容對于已經(jīng)開設過單片機課程的同學，就不用詳細講解了。Z-Stack編程基于協(xié)議棧，所以要了解協(xié)議棧的結構，及不同層提供出的API函數(shù)。以此掌握以Z-Stack協(xié)議棧為基礎的編程思維。

同時為了令學生及時學習Z-Stack建設無線傳感器網(wǎng)絡方式，教師在教育中研發(fā)了六個任務項目，在此項目中包含了“無線傳感器網(wǎng)絡”的整體教學內(nèi)容，并在任務中將理論與實踐有效融合。以此方式展開無線傳感器網(wǎng)絡教學，可以有效提升學生的學習效率。通過此方式能夠創(chuàng)新無線傳感器網(wǎng)絡教學方式，提升我國教育水平。可見表1

結束語：本文專門針對無線傳感器網(wǎng)絡課程項目化教學研究進行探索并提出了運用項目教學方式開展無線傳感器網(wǎng)絡課程的方式，希望可以培養(yǎng)學生的實踐能力，滿足社會對人才的需求，以此提升我國教學水平。

參考文獻：

[1]張丹.“無線傳感器網(wǎng)絡”課程項目化教學研究與探索[J].黑龍江科學，2019，10（13）：30-31.

[2]徐華軍.“無線傳感器網(wǎng)絡”課程項目化教學研究與探索[J].無線互聯(lián)科技，2018，15（23）：67-68+81.