射頻識別(RFID)課程教學的探討與實踐

陳廣

摘要：射頻識別（RFID）課程是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的核心課程之一，該文以RFID課程的教學特點出發(fā)，結合高職院校的實際情況，為提高工程實踐能力的培養(yǎng)，提高實驗教學的創(chuàng)新性以及理論知識的實用性，結合課程思政，對RFID課程體系的建設進行了初步探索。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)專業(yè);RFID;條碼;課程思政

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）19-0165-02

1 背景

隨著互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)的全球范圍內(nèi)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術已經(jīng)滲透進社會生活的各個領域，并已成為我國信息化建設的核心技術之一。近幾年來，雖然各個高職院校陸續(xù)開設了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，使得物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)也成為熱門專業(yè)，但它也是一個新興專業(yè)，隨著這個領域的快速發(fā)展，整個物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程體系并未完善。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)應當講授哪些內(nèi)容，如何建設課程體系，提高實踐教學效果，如何讓培養(yǎng)出來人才最大程序地適應市場需求是值得各高職院校教師探索和研究的課題。

射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID 技術）是通過非接觸方式獲取商品的數(shù)據(jù)信息的一種技術，是自動識別技術的種類之一，它是物聯(lián)網(wǎng)技術的基礎。RFID技術是高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的一門專業(yè)必修課，它是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)所特有的，也是最為核心的一門課程。RFID課程體系的建設是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設的重要基石。

2 高職院校RFID課程體系存在的問題

RFID這門課程在本科院校中已經(jīng)屬于傳統(tǒng)課程，但近年來大量高職院校也開設了這門課程，大部分高職院校使用簡化后的本科教材進行授課，這導致課程中存在著大量急需解決的問題。

2.1 教材過于注重理論的講述

筆者購買了大量的RFID教材，大部分的教材都是從自動化和現(xiàn)代通信的角度進行編寫，里面充滿了各種數(shù)學公式，對于高職學生來說，根本無法讀懂和理解。本科的RFID課程大多數(shù)面向制造設計RFID射頻芯片，設計RFID讀寫器進行講述。而在現(xiàn)今的就業(yè)市場上，這類高端工作崗位極其稀少，且完全不適合于高職學生。高職更應偏重于應用領域，別人研究完成的成果，高職學生只要掌握如何使用，并不需要理解其設計原理及細節(jié)。比如在市場上購買現(xiàn)成的芯片制作RFID讀寫器，或購買現(xiàn)成的讀寫器，掌握其使用方法，并整合進項目中。在就業(yè)市場中這類崗位數(shù)量巨大，也是高職院校培養(yǎng)的方向。

2.2 教學中使用集成度過高的教學設備

部分高職院校在講授RFID這門課程時，在資金充足的情況下，使用了教學廠商提供的高集成度教學設備，這類設備以實驗箱或實驗臺的形式出現(xiàn)，甚至集成了無線傳感網(wǎng)模塊，從而可以進行兩門甚至三門課程的講授。這些實驗設備往往配套了實驗指導書，它對于新開設物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的高職院校，的確解了燃眉之急，但使用這些設備往往存在著很多的問題。

（1）由于現(xiàn)成設備集成度過高，往往只能從應用層進行實驗，使用上位機通過串口與RFID讀寫器進行通信從而達到控制的目的。而RFID這門課程講述的是物聯(lián)網(wǎng)感知層的知識，偏重于硬件層，使用集成度過高的設備導致課程內(nèi)容與硬件層完全隔離，背離了課程的初衷，不利于學生工程能力的培養(yǎng)。

（2）這些集成的RFID讀寫器往往由生產(chǎn)廠商自行編寫固件，實現(xiàn)的功能非常簡單，根本無法通過它們來詳細了解各電子標簽的內(nèi)存結構、功能特點及技術參數(shù)。另外，RFID讀寫器接口并無標準協(xié)議，每個讀寫器廠商都有自己的協(xié)議，將過多精力放在應用層也會導致學生工作后使用不同的讀寫器往往變得無所適從。

（3）教學廠商配套的實驗教材往往是由廠家的工程師編寫，他們并無授課經(jīng)驗，并不了解高職學生的實際情況及學習能力。很多時候編寫的教材完全不涉及理論，只給出實驗步驟及實驗結果，至于為什么這么操作，得出來的結果是什么、有何用途往往只字不提。實驗完成后，學生完全不知道自己做了什么，有何意義，知其然而不知所以然。高職院校在教學中應當偏重于實踐，但這不代表可以完全拋棄理論，兩者應當相輔相成。

2.3 課程思政的缺失影響綜合素質

某種程度上來說，當今高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才培養(yǎng)，在總體專業(yè)能力上已經(jīng)基本可以滿足社會發(fā)展的現(xiàn)實需要。但是需要注意的地方的是，德智體美勞，以德先行。相關專業(yè)能力的持續(xù)穩(wěn)健提升應當與思想政治水準形成理想融洽的整體匹配關系。一個學生，如果缺失了思想政治修養(yǎng)，則會對自身綜合素質的提升造成不小的負面影響。對于思想政治教育教學層面并不給予足夠的重視，會白白錯過思想政治教育教學的最佳時機及階段，從而間接弱化了處于高職院校階段青少年所擁有專業(yè)水準的科學有效性。

3 課程體系設計

筆者有多年的RFID教學經(jīng)驗，在教學過程中逐漸發(fā)現(xiàn)了以上問題的存在，經(jīng)過不懈的努力及研究，探索出一套適合于高職高專的RFID教學內(nèi)容及課程體系，基本解決了所遇到的問題，并取得良好的教學效果。

3.1 主體內(nèi)容

首先是RFID的主體內(nèi)容，按頻段劃分，RFID主要包含三種類型：低頻（LF）、高頻（HF）和超高頻（UHF），講授內(nèi)容應當聚集于這些技術的應用場景、技術特點、標簽類型、讀卡器種類、標簽內(nèi)存結構以及相應協(xié)議等內(nèi)容，對于底層基本原理可以適當省略。另外，相比于傳統(tǒng)RFID技術，近幾年來最新出現(xiàn)的NFC（Near Field Communication，近場通信）技術應用越來越廣泛，現(xiàn)今市面上的手機已基本支持此項功能。它屬于高頻RFID技術，在物聯(lián)網(wǎng)領域有著光明的前景和未來。筆者專門使用了一章的篇幅介紹此項技術。

課程的難點在于實驗部分，教學設備廠商設備非常昂貴，并非所有學校都可以承受。另外，這些設備只能在實驗室使用，如果希望學生課余時間學習或完成課后作業(yè)，則無法實現(xiàn)。為了解決這方面問題，筆者先后使用了兩套解決方案。