物联网专业“RFID技术与应用”课程建设实践

利节，向毅，陈国荣，熊茜

2009年11月3日，温家宝向首都科技界发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话，强调科学选择新兴战略性产业非常重要，并指示要着力突破传感网、物联网的关键技术。2010年1月19日，吴邦国在参观无锡物联网产业研究院时指出，要培育发展物联网等新兴产业，确保我国在新一轮国际经济竞争中立于不败之地。我国高层领导人的一系列重要讲话以及政府的相关政策措施表明：大力发展物联网产业将成为今后一项具有国家战略意义的重要决策。因此，在国家大力倡导下，逐渐形成了物联网工程这个新兴学科。

2010年，教育部公布了140个与战略性新兴产业相关的本科新专业，其中约有一半的新专业都与物联网有关。可见，物联网专业属于新学科，其培养计划和教学课程都处于摸索过程中。

一、背景与现状

（一）物联网专业发展背景

经过几年的发展，物联网专业呈现出双向发展的趋势。从横向来看，带领全国物联网专业发展的是一批科研型大学，且以邮电类大学为主，他们的物联网专业通常确定为自动化或者通信方向。从纵向来看，随着物联网工程逐渐发展，越来越多的应用型大学和高职院校也大力推进物联网专业建设，这些学校的物联网专业通常确定为计算机方向。

发展物联网专业的经验和资源大部分都依赖于第一批科研型大学，而应用型院校则存在一定的“水土不服”。例如，一方面教材大都是从自动化和现代通信的角度编写的，而应用型院校物联网专业多隶属于计算机系，培养计划也是从计算机嵌入方向制订的，最终导致学生的基础理论不足，对教材内容几乎看不懂，且不感兴趣。另一方面，由于购买的RFID实验设备偏向于学生动手操作，通过编写代码实现RFID系统，所以现有的理论课内容与实验课内容几乎没有关联度［1-3］。

“RFID技术及应用”作为物联网专业最核心的专业课程，为了让学生更好地掌握知识，增强动手能力，培养应用型创新人才，结合计算机学科的优势，探索课程建设与教学改革具有重要意义。

（二）“RFID技术与应用”课程概述

RFID技术是物联网系统的重要组成部分，由阅读器、应答器、高层等组成。在RFID系统中，识别信息存放在应答器载体中，应答器中存放的识别信息由阅读器独处，在一些应用中，阅读器不仅可以独处存放的信息，而且可以对应答器写入数据，读写过程通过双方之间的无线通信来实现。2012年重庆科技学院正式招收物联网工程专业的本科学生，并把“RFID技术及应用”作为物联网工程专业的核心课程。

二、“RFID技术与应用”课程建设

物联网专业主要培养三类人才：电子设备技术与芯片设计技术、计算机网络和通讯、系统集成与应用。由于本校物联网专业隶属于计算机科学，因此计算机学科下的物联网专业应从物联网开发和集成来进行人才培养，建立专业的独特性和课程体系的完整性［4-5］。

（一）课程定位

在物联网工程人才培养目标中，明确“RFID技术与应用”课程是一门最核心的专业课程，根据物联网应用创新型人才培养目标，进行物联网设计与实现。该课程培养学生在RFID技术应用创新上所需要的理论知识（包括工作原理和系统设计等内容）和应用开发（包括设备组装和接口程序编写等技术）能力。

（二）课程设计

“RFID技术与应用”课程设计的目的在于培养和提高学生设计RFID应用系统和开发实际系统的能力。因此，要将物联网工程专业相关项目引入课程体系，使学生的学习内容和动手内容都围绕项目来设计。还要根据学生的水平、培养计划和实验室设备条件，结合课堂理论教学内容确定课程设计的任务。并体现学生前期所学的理论知识和综合能力，使学生掌握RFID应用系统的设计和测试方法。

在课程设计中，以小组为单位，实行组长负责制，每个小组的同学不超过5名。将项目的需求分析分发给各个小组，小组成员共同讨论项目的实施方案和实施流程，由组长分配组员工作任务。指导老师与各小组分别讨论实施方案的可行性，并给予修改的时间。随后各组进行具体的项目实施。在课程设计结束时，每个小组都要撰写详细的课程设计报告，尤其要强调研发过程中所遇到的困难和解决的方法，并提交完整的软硬件设计报告。

（三）教学要求

通过本课程的学习，学生能够自己设计一个完整的RFID系统，包括从阅读器和应答器的选型和标准选择，到运行环境与接口方式的设计。并且运用实验室平台和设备，能够动手开发自己设计的系统，包括从阅读器和应答器的组装，到应用程序开发。培养学生不仅拥有扎实的理论知识，而且具备较强的动手操作能力，实现培养应用创新型人才的目标。

通过课程教学工作，使学生了解射频识别技术概念，熟悉相关无线传输频率、电磁波、天线等通信理论概念，理解现代通信的数据传输（编码解码和调制解调）工作原理，掌握射频识别技术的系统构造及应用系统的设计，培养学生设计系统并分析集成系统的能力。

（四）实验环境

1.安排实验课程

根据教学内容和现有物联网实验平台设计实验项目，参考学生在本课程之前所参与的竞赛和课程设计，并根据学生的理论基础设置难度适当的实验课题，既要符合学生的理解度，又要能提高学生的动手操作能力。

2.全开放实验室

由于课内实验有限，因此应鼓励学生参加社会工程实践，提高动手能力和工程项目能力。结合实验内容，学校要为学生提供全开放的指定实验室，由专门的实验老师指导和答疑，为学生提供良好的自主操作环境和硬件保障。

（五）多元考核

改变传统的一次性期末考试的考核方式，注重综合评价，采用两种方式考核，学生可选择其一。（1）期末考试理论成绩占40%，实验课内容占60%。学生必须独立完成实验课的所有实验，并保证实验结果的正确性和真实性。（2）项目考核占60%，实验课内容占40%。对于掌握知识较好且动手能力强的学生，给一个RFID系统的需求分析，让学生自主设计RFID系统并提出实施方案。在每节实验课结束后，增加学生口试，要求学生阐述所做的实验内容，培养学生的综合能力。

三、结语

从培养应用型创新人才出发，为培养适合企业需要的物联网人才，大力推进了“RFID技术与应用”课程建设，重视学生基于已学知识点的设计能力和实践能力培养，探索构建了一套完备的课程教学体系。实践表明：符合培养应用创新型人才的办学宗旨，为企业输送了理论结合实践的综合性应用人才。

[1]马荣飞.高职物联网专业“RFID技术应用与实践”课程探究[J].福建电脑，2014（3）.

[2]黄从贵.高职本科“RFID技术”课程建设与探索[J].机械职业教育，2013（7）.

[3]张沪寅，黄建忠，周天瑛，等.RFID实践教学平台创新建设[J].计算机教育，2014（12）.

[4]周伟，易军，张元涛，等.“无线传感器网络”课程教学模式探索[J].重庆科技学院学报（社会科学版）， 2014（5）.

[5]杨从亚.高职物联网专业建设探索[J].职业技术教育，2010（35）.