物聯(lián)網(wǎng)工程“無線傳感網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐研究

李磊++殷小虹

摘要：無線傳感網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今較為先進(jìn)的一種信息通信技術(shù)，其在物聯(lián)網(wǎng)中一直扮演著重要角色，應(yīng)用前景十分廣闊。在“無線傳感網(wǎng)絡(luò)”的傳統(tǒng)課程教學(xué)中，教師過于重視基本的理論知識(shí)、教學(xué)方法以及概念，忽視了理論聯(lián)系實(shí)踐，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和設(shè)計(jì)思維缺乏關(guān)注。本文針對(duì)當(dāng)前的課程教學(xué)提出了具體的改革方式，希望以此提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)工程；無線傳感網(wǎng)絡(luò)；教學(xué)改革與實(shí)踐

無線傳感網(wǎng)屬于理工科專業(yè)，在物聯(lián)網(wǎng)中一直占據(jù)著重要位置，所以將與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的知識(shí)導(dǎo)入“無線傳感網(wǎng)絡(luò)”課程中非常重要。

一、無線傳感網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)

雖然目前物聯(lián)網(wǎng)還沒有一個(gè)明確的定義，但它與無線傳感網(wǎng)絡(luò)緊密相關(guān)，其涵蓋了四大技術(shù)：嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)以及傳感器技術(shù)。所以，我們首先要讓學(xué)生弄清無線傳感網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)系。這將有助于學(xué)生掌握兩者的基本理論知識(shí)，厘清課程基本結(jié)構(gòu)。

傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)，主要是運(yùn)用射頻標(biāo)簽技術(shù)，以互聯(lián)網(wǎng)為媒介，進(jìn)而自動(dòng)識(shí)別與管理信息。射頻標(biāo)簽技術(shù)與傳感器最主要的區(qū)別是射頻標(biāo)簽技術(shù)具備較強(qiáng)的標(biāo)識(shí)物品能力，而互聯(lián)網(wǎng)則是對(duì)物品四周的環(huán)境信息進(jìn)行感知，其沒有標(biāo)識(shí)物品的能力。無線傳感網(wǎng)絡(luò)主要是通過無線通信技術(shù)與傳感技術(shù)，把感知能力較強(qiáng)的傳感器節(jié)點(diǎn)自動(dòng)組建成網(wǎng)絡(luò)。所以從概念的角度來分析，物聯(lián)網(wǎng)和無線傳感網(wǎng)的技術(shù)背景和所運(yùn)用的領(lǐng)域都是不同的。由于傳感技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展極為迅速，物聯(lián)網(wǎng)的概念不斷發(fā)生變化，現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)的概念融合了傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)和傳感器網(wǎng)，其含義更加廣泛。

無線傳感網(wǎng)絡(luò)為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了一定的技術(shù)支持，而物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展又為無線傳感網(wǎng)絡(luò)開拓出了全新的運(yùn)用范圍。所以在授課時(shí)，教師不能只圍繞著傳統(tǒng)無線網(wǎng)的概念進(jìn)行講解。

二、“無線傳感網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)現(xiàn)狀

1.無線傳感網(wǎng)絡(luò)的理論十分枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)起來難度較大

課程內(nèi)容涵蓋了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵技術(shù)的拓展結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)定位、網(wǎng)絡(luò)部署、數(shù)據(jù)融合等諸多方面，所覆蓋的層次十分廣泛，這對(duì)傳感器綜合技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信都提出了較高的要求。根據(jù)以往的教學(xué)情況，我們了解到大部分學(xué)生都認(rèn)為課程理論比較抽象，內(nèi)容比較枯燥，學(xué)習(xí)起來難度比較大。所以，很多學(xué)生害怕學(xué)習(xí)這門課程，缺乏學(xué)習(xí)熱情。

2.教材缺乏針對(duì)性

現(xiàn)階段，大部分關(guān)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的教材都是以理論知識(shí)為主，對(duì)應(yīng)用方面并不重視，導(dǎo)致學(xué)習(xí)內(nèi)容較為枯燥乏味。部分教材沒有指出明確的概念定義，使學(xué)生對(duì)概念的理解出現(xiàn)一定的偏差。就教學(xué)模式來說，教學(xué)還是要圍繞課堂講解來進(jìn)行的，可是只依靠這一種手段就顯得比較單一，學(xué)生不會(huì)有飽滿的學(xué)習(xí)熱情，進(jìn)而對(duì)教學(xué)效果造成一定的影響。所以，教師一定要綜合運(yùn)用多種方式改革教學(xué)模式。

三、“無線傳感網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)方式與實(shí)踐的改革途徑

對(duì)教師而言，教學(xué)改革途徑無疑是具有一定挑戰(zhàn)性的。改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念，創(chuàng)新改革教學(xué)方式，致力于提升學(xué)生的科研能力是現(xiàn)階段教學(xué)改革的主要目的。

1.案例教學(xué)

在教學(xué)中，教師要將實(shí)際案例引入教學(xué)中，通過分析案例，指導(dǎo)學(xué)生了解更加專業(yè)的知識(shí)，并提高學(xué)生的技能。在課程講解中，為使學(xué)生更好地與實(shí)際工程問題相結(jié)合，教師要盡可能地將比較有實(shí)用價(jià)值和代表性的案例引入課堂中，通過實(shí)際運(yùn)用向?qū)W生講解具體技巧，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2.課題教學(xué)

教師要多多鼓勵(lì)學(xué)生，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)一些與課程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步拓展課堂教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生全身心地投入與課程內(nèi)容相關(guān)的課題中，通過課題研究的形式，有效培養(yǎng)學(xué)生的自主科研能力，在課題研究中充分發(fā)揮學(xué)生的作用。教師要引導(dǎo)學(xué)生完成自主科研，把教師的指導(dǎo)作用有效發(fā)揮出來，進(jìn)而為學(xué)生創(chuàng)建良好的學(xué)習(xí)氛圍。

“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”具有很強(qiáng)的實(shí)踐性與理論性，教師要根據(jù)教學(xué)方式進(jìn)行具體的改革，化抽象為形象，增強(qiáng)教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

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