□王亓剑 舒敬荣 沈静静 史道玲 谢文娣
物联网(Internet of Things)是物和物相连的互联网,物联网由应用层、网络层和感知层三部分组成。它有两层含义:一是实现物品和物品之间的通信和信息之间的传递;二是物联网在网络为核心的基础上结合感知技术、网络技术等,拓展出来的智能网络。根据在约定协议下物联网,一是通过RFID技术和传感网络技术等实现原始信息的采集;二是通过网络层实现原始信息的通信和传递;三是通过应用层实现对物品智能管理的一种网络,因此WSN技术和RFID技术是物联网工程的关键技术[1~7]。在高校中开设物联网工程专业后,该专业相关的课程教学、考核等还不成熟,照搬其他专业的模式无法适应物联网专业的特点[8]。
无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)是实现非接触自动识别的技术。无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是通过传感器感知并接受传感器之间的信息,采集信息后通过自组网络进行数据的采集和传递,可以和互联网进行有线或无线的连接,实现数据的采集、处理和传输功能[9~11]。
(一)概念较抽象,知识点多。比如:WSN无线传感器网络的组成,簇点的形成、标签的分类等;应用场景多,知识更新快,需要授课者和学生及时掌握国内外最新的研究方向;教材中的知识点自成体系,与实际应用有一定的差距,学生学习时容易产生疑问。
(二)适应《RFID原理与应用》《无线传感器网络》教学大纲的要求。参照《RFID原理与应用》和《无线传感器网络》教学大纲中的教学目的、教学要求、教学内容以及本校教学的实际情况。通过对具体案例的详细讲解和认真分析,培养学生理论联系实际的能力,着重锻炼学生独立分析问题、解决问题的能力,让学生了解、熟悉并掌握RFID技术和WSN技术的区别以及它们的应用领域范围,使学生具备一定的程序设计和硬件开发能力。通过实验环节让学生通过组网实验能亲身体验物联网技术带给人们的好处,提升学生对物联网的兴趣,并提高解决实际问题的能力。
(一)完善考试机制。根据教学大纲,合理设计期末考试的知识范围,突出《RFID原理与应用》和《无线传感器网络》课程的重点、难点,调整试卷中客观题目和主观题目所占比例,使试卷结构更加合理。在全面考查学生基础知识和掌握重难点的基础上增加试题套数,让考试变得更加公平。通过考试客观反映出学生掌握基础知识的扎实程度和分析问题、解决问题的能力。成绩由总成绩和额外成绩组成。总成绩为最后的考试成绩、自学科研论文、小组成绩和平时出勤率(含课堂提问10分)各占总成绩的60%、20%、10%和10%,课堂提问成绩为学生上课期间主动准确回答(抢答)教师提问的分数,总分不超过10分;自学科研论文总分不超过15分。
(二)建立学习小组。培养学生的团结意识,提高学生互助的能力[12~13]。学习互助小组以学生党员、学习委员为组长,每个小组人数在4~6人,组员之间的学习成绩要有差异性;确保学习成绩上中下的同学能在一个小组内,通过一起学习、一起复习等活动既能使学习较差的同学提高成绩又能实现学生之间的互帮互助。通过小组内同学对学习科研论文的研读,从硬件电路的制作、画图工具的学习、涉及到的相关知识的复习,到软件编程以及科研论文的总体构架,进一步让学生了解并掌握物联网技术在社会各行各业中的应用。通过对科研论文的学习,提高物联网专业同学的专业能力和相关技术水平。
相对于其他专业来说物联网工程专业是一个新兴的专业,《无线传感器网络》和《RFID原理与应用》是物联网工程专业核心课程,是物联网应用的核心技术。本文对物联网工程专业中的《无线传感器网络》和《RFID原理与应用》课程教学进行了简单的探索和分析,以期望物联网工程专业的本科生能在学校内认真学习这项技术,毕业后更好更快地融入到物联网产业和技术相关应用中去。