基于工程创新能力培养的《无线传感网技术》课程教学改革与实践

聂增丽

1 引言

《无线传感网络技术》是物联网工程专业的专业核心课。主要培养学生无线传感器网络设计、组建、调试和维护能力。《无线传感网技术》服务于专业物联网工程，物联网工程专业培养的系统工程师（具备小型传感网络设计）、物联网设备装调人员（调试、分析等能力）、和运维工程师（运行时对物联网进行系统管理，维护、监控），这些职业能力需要课程《无线传感网技术》支撑。课程在专业人才培养中起着必不可少的作用。为了适应应用型大学人才培养的目标定位，需要对课程进行不间断的改革和建设。

2 研究、精选教学内容，凸显工程实践性

通过确定企业真正需要工程能力、研究专业培养方案、研究《无线传感网技术》课程特点和市场调研，确定专业培养方案和课程内容，选择以无线传感网络协议的基础，选取四个无线传感器网络组建的工程实践项目，一个无线传感器网络综合项目。本课程选取五个工程实践项目。具体为：

项目一基于蓝牙技术的无线传感器网络搭建，使用任务驱动、网络教学和讲解法，学生第一次接触该课程，给学生以一定的适应期，首先布置任务，学生带着任务思考，得出本项目目标。然后使用视频演示，给出完整的基于蓝牙技术的无线传感器网络，学生通过视频，了解基础知识，网络结构，搭建方法，成品效果，根据学生对视频讲解的理解，自己动手组建网络。最后，学生在网络搭建过程中存在的突出问题，进行针对性讲解，使学生在动手中，熟悉基本知识，实现原理，关键技术和操作要点。

项目二基于gprs技术的无线传感器网络搭建，使用翻转课程本地化，首先老师布置项目任务，学生介绍这節课的意义、背景和内容，然后老师介绍了抓关键词进行解析的学习方法，最后留了三个思考问题，第一个是让学生根据介绍的学习方法找关键词进行解答，第二个是学生思考该理论的其他应用，第三个是让学生查找答案后的大胆质疑，提出自己的问题。老师提供参考资料，参考资料由网络连接、视频、文档等组成。

项目三基于zigbee技术的无线传感器网络搭建，使用项目二相同的教学方法，翻转课程本地化，培养学生创新能力，提升学生主观能动性。让学生成为课程的主导者。

项目四基于WIFI技术的无线传感器网络搭建，作为最后工程实践项目，解决问题，强调重点，并进行总结，重点使用讨论教学、问题教学和讲解法。

项目五无线传感器网络综合项目，使用几种教学方式的融合，该项目实施采用，1个小组+3个平台+6个步骤的课程实施方法。

3 融合教学方法，综合多平台，提升学生创新能力

以《无线传感网络技术》课程为主线，改进教学方法，更新教学手段，优化教学内容，加强课堂教学与实践教学。研究教学方法包括：①任务驱动式教学；②引导式教学；③翻转课堂本地化。④几种教学方式的融合

课程实施采用，1个小组+3个平台+6个步骤。

1个小组：强调小组进行连坐学习、自主学习、团队协作。小组分工，促使协同合作，课后帮助，培养课后自学能、培养团队协作。

3个平台：实验、虚拟软件、项目。 用虚拟软件与实践项目相结合，让课堂更加生动，有效，让学生在有趣和轻松的环境总学习 。

6个步骤：教学过程6步骤。

这个教学过程6步骤实施过程中，1、布置任务，小组讨论，2、引导，启发学生往正确的方向思考。实施过程中出现问题，进行重点讲解。这个过程中使用了任务驱动、讨论教学、引导启发、讲解法、问题教学。

分析各种教学方式等的优点和缺点，结合本课程的实际情况，选择符合专业和课程培养目标、企业工程需求的教学方法、教学平台。确定进行校企合作，让工程创新走进常规课堂，使翻转课堂本地化，让分层次教学落到实处，进行“三结合”课程考核模式，激发学生潜力，发挥学生特长。

4 放手考核权利，发挥学生能动性

①研究一般高校的考核办法

调研重庆邮电大学物联网工程的无线传感网技术课程，采用的考核办法是理论考试，具体为期末开卷考试（70%）+作业（30%）。

②企业考核办法

通过调研重庆市科学技术研究院、中移物联网、北方软件、重庆普天普科公司、重庆金美有限责任公司等企业，企业考试一般有绩效+基本工资+奖金。而企业绩效一般由项目完成情况（工作量）+完成的效果+盈利情况决定。结合企业标准和企业项目，自己设计考核题目，把技能认证、项目运行情况融入本课程的考核机制中。

③结合本校具体情况

课程考核经历了一些探索，最终采用三结合的考核方式，把企业标准、学生自己设计项目考核、技能认证纳入考试范围提出“三结合”的考试方案。“三结合”具体包括：期末考核结合项目阶段性考核；课程内容考核结合第二课堂考试；教师考核结合学生自主考核。

5 结束语

根据工程实践需求分析和专业人才培养目标，设定教学方式和教学内容。结合物联网工程专业课程建设实际，分析专业能力培养的基础上，提出物联网工程专业课无线传感网技术教学内容、教学方法、考核方式等方面的研究，并在专业课程建设中进行实践，结果表明课程为培养学生工程创新能力提供了有力保障。

本文为重庆市教育科学“十三五”规划2016年度规划课题“基于工程创新能力培养的应用型本科物联网工程专业课程体系研究”（2016-GX-059）；重庆工程学院项目“基于工程创新能力培养的《无线传感网技术》课程教学改革与实践”（JY2015302）。

（作者单位：重庆工程学院）