无线传感器网络课程项目化教学研究与探索

王建彬

基金项目：广东省高等教育教学改革项目“基于学科交叉和科教融合的《无线传感网技术》课程改革及实践”、广东省高等学校特色专业建设项目“软件工程”、肇庆学院质量工程项目（项目编号：zlgc201842）和实践教学改革研究项目（项目编号：sjjx202013）成果。

摘要：无线传感器是物联网中的核心网络技术环节，无线传感器网络课程是当下较为先进的网络课程，在教育中包含无线通信技术、嵌入式技术及传感器技术等，相比其他课程具有一定的抽象性特征，在传统教育中相对重视理论讲解，不够重视实践能力及创造能力。结合无线传感器课程的先进特性，应在教育中创新教学方法，培养学生的实践创新能力。本文专门针对无线传感器，网络课程项目化教学研究进行探索以供参考。

关键词：无线传感器网络;课程项目化教学;研究

一、无线传感器网络课程特点

（一）知识覆盖面广

无线传感器课程具有多学科相互交融性特点，其中包括嵌入式技术又含有无线通信技术及传感器网络协议栈。此学科中所涉及的内容相对广泛，且发展速度极快，令教学存在一定难度。因此在教育中开设此课程有挑战。在课程中主要的知识包括无线传感器网络的体系结构、IEEE802.15.4標准、ZigBee技术、物理层设计无线传感器网络路由协议等，具有广泛性、交互性及技术性等综合特点。

（二）理论抽象、实践要求高

在无线传感器网络课程中，其中的理论知识有很多包含网络拓扑结构、无线传感网络路由协议、目标跟踪及信息安全等，在这样繁琐复杂的知识中令学生难以快速理解，并超出了学生的认知水平，令教学存在难度。在以往教学经验中总结，无线传感器网络教学的难度较大，学生在学习中极易失去信心，对教学产生畏难情绪。同时在网络部署、节点设计教学中，要求学生具备较强的嵌入式实践能力。所以在教育中应根据学生的认知水平及教材内容，运用项目案例教学方式进行设计教学方案，令学生在实践中学习。

（三）无线传感器网络技术没有统一标准

在当前教育中无线传感器教学，属于新兴教学内容在教育中没有统一的教学体系与方式。在我国高校教育中大部分采用ZigBee技术为主要教学内容。对无线传感器课程中包含的WiFi技术及蓝牙技术没有过多的讲解。但是ZigBee技术无法代替全部无线传感器网络。所以在传感器网络课程中应结合学生的专业，增设无线通信技术。并对无线通信技术进行讲解，帮助学生丰富知识。

二、无线传感器网络教学内容

在传统学习中较为注重理论讲解，在课程中根据教材中的次序，运用关联的方式进行阶梯式讲解，具有一定的逻辑性。通常会将理论教学与实践教学分开教学，其中讲解的次序是先理论后实践。我国在教育中一直采用这种教学方式，所以教学体系相对成熟，但是随着社会不断发展，我国对人才有了更高的要求，所以运用传统的教学方式，明显无法满足现代化的教育环境。在高校教育中主要以培养实践型综合人才为目的，因此教师应在无线传感器网络课程中，运用项目教学法。将无线传感器网络课程分为不同项目任务，在实践中学习，并在项目完成后获得成就感，令学生对项目学习产生兴趣，以此有效提升学习效率。

当前无线传感器网络教学中的重点有两个方面。其一为 CC2530嵌入式基础编程，其二为Z-Stack协议栈开发。运用CC2530嵌入式基础编程类似于单片机，主要有GPIO、定时器、串行通信、模数转换及功耗模式等教学内容。这部分内容对于已经开设过单片机课程的同学，就不用详细讲解了。Z-Stack编程基于协议栈，所以要了解协议栈的结构，及不同层提供出的API函数。以此掌握以Z-Stack协议栈为基础的编程思维。

同时为了令学生及时学习Z-Stack建设无线传感器网络方式，教师在教育中研发了六个任务项目，在此项目中包含了“无线传感器网络”的整体教学内容，并在任务中将理论与实践有效融合。以此方式展开无线传感器网络教学，可以有效提升学生的学习效率。通过此方式能够创新无线传感器网络教学方式，提升我国教育水平。可见表1

结束语：本文专门针对无线传感器网络课程项目化教学研究进行探索并提出了运用项目教学方式开展无线传感器网络课程的方式，希望可以培养学生的实践能力，满足社会对人才的需求，以此提升我国教学水平。

参考文献：

[1]张丹.“无线传感器网络”课程项目化教学研究与探索[J].黑龙江科学，2019，10（13）：30-31.

[2]徐华军.“无线传感器网络”课程项目化教学研究与探索[J].无线互联科技，2018，15（23）：67-68+81.