高校無線傳感器網絡課程教學改革分析

張香云

摘 要：作為一種新興的信息通訊技術，無線傳感器網絡是物聯網領域的三大關鍵技術之一，在科技飛速發展的今天有著極其廣闊的應用前景，本文就將重點分析無線傳感器網絡在高校的教育改革中的應用，研究該課程的教學特點，激發學生的學習積極性，培養學生的創新能力。

關鍵詞：高校；無線傳感器網絡；教學改革

物聯網是我國五大新興戰略性產業之一，其實是能夠實現智能化識別，定位，跟蹤，管理，監控的一種網絡，而無線傳感器網絡是物聯網領域的關鍵性技術，多所高校在物聯網專業中開展了該課程，這是一門綜合了數據管理，路由技術，定位技術等多項技術的綜合性課程，對這門課程的研究具有重要的意義。

一、無線傳感器網絡課程的特點

無線傳感器網絡課程是，農業電氣化與自動化專業的選修課程，課程中主要介紹了無線傳感器網絡的基本概念，以及學習方式，同時需要了解常見的微型傳感器，掌握無線傳感器網絡的結構分析與設計方法，學生們在課程中需要提高農業應用中解決實際問題的能力，無線傳感器網絡的課程內容主要包括網絡的七層協議，針對每一層學生都需要掌握工作原理，主要技術和發展現狀，在該課程的實習教學中需要讓學生掌握到該層涉及到的相關硬件，在傳感器節點上編寫程序并運行。

該課程主要由以下五個方面的特點，首先是內容豐富，無線傳感器網絡的課程內容主要包括了無線傳感器網絡安全技術，無線傳感器網絡定位技術，無線傳感器網絡路由技術，無線傳感器網絡物理層設計，無線傳感器網絡仿真平臺，無線傳感器網絡開發環境，無線傳感器網絡數據管理與數據融合等，內容豐富且復雜，需要學生掌握的知識點較多，其次是難度大，該課程是涉及到多個學科的綜合性學科，將傳感器技術，通信技術，嵌入式技術，分布式信息處理等多個技術融為一體，高度交叉且發展快，然后作為一門新興的課程，該課程的實驗設備需要完善，師資力量也需要加強，需要培養一批專業的教師，同時實驗設備和仿真平臺的開發環境也需要做統一標準規定，最后是學生綜合素質要求高，該課程由于無線傳感器網絡技術的特點，對學生專業知識面要求較高，需要有扎實的專業基礎知識，同時能夠在日常中擴大自己的知識面，了解更多更前沿的馨科技。

二、無線傳感器網絡教學現狀

在傳統的無線傳感器網絡教學中，老師只是單純的注重理論教學，沒有將教學和實踐結合，長此以往下去，會忽略對學生的創新能力的培養，一般存在有幾方面的表現。

首先是無線傳感器網絡課程中的內容比較枯燥，對學生的認知要求高，在整個課程中覆蓋了無線傳感器網絡技術的網絡部署，目標跟蹤，路由協議，擁塞控制，數據融合等，對于學生來講，這些內容不僅龐雜而且覆蓋面廣，內容較為枯燥抽象，使得學生缺少感性認知，學習難度較大。其次，在整體的教學過程中缺乏針對性，教師只注重理論教學，尤其作為一門新興的專業，一些教材概念含糊不清，讓學生難以理解，因此教材的改革，為學生提供優秀的學習資源是十分重要的，同時也需要對教學模式進行改革，從傳統的注重理論教學到結合實踐進行教學，提高學生的學習積極性。然后，實驗環節薄弱，無線傳感器網絡課程是一門實踐性和應用性都非常強的課程，因此，在教學活動中需要提高實驗在教學中的作用，提升學生對網絡技術的理解，增強實踐能力，在目前的實驗中，缺乏了設計型和創新型的實驗，抑制了學生的動手能力和創造能力，需要針對這種情況進行教學改革，最后是課程考核方式單一，課程的考核方式對學生學習積極性有著重要的影響，考核方式如果只注重理論基礎，就會忽略學生平時的動手能力的培養，因此需要改革考核模式。

三、課程的四階段教學法

（1）實踐思路啟發階段

無線傳感器網絡課程是涉及到多個學科，知識面廣的綜合性學科，對于學生的學習難度是很大的，因此需要教師做好學生的啟發工作，引導學生做好課前自學，一般的流程是，教師首先明確教學總目標，并將總目標分解為子目標，向學生介紹關鍵技術與主要教學內容，在教學中對學生強調實踐的重要性，在課程結束后，向學生展示行業內的最新技術，與學生一起討論無線傳感器網絡技術，幫助學生完成綜述論文并啟發學生的學習思路。

（2）實踐方案設計階段

學生在無線傳感器網絡課程中，需要明確實踐方案，這對學生的學習方向，預期成果很有影響，在實踐中，需要向學生推薦個性化學習，為不同學生制定不同個性的學習方案，例如不同的三個學生可以分別學習無線傳感器網絡協議方面，定位技術方面與同步技術方面的方案。

此時的方案設計流程可以是，首先選題，由小組自由組合選題，并且共同撰寫小組設計報告，之后進行小組討論與師生討論，最終確定方案。

（3）實踐方案實施階段

在實踐方案實施階段，需要做到首先要細化設計方案，并進行基礎層次的實踐，之后進行提高性層次的實踐，最后進行研創層次的實踐，同時在實踐過程中，需要學生做好總結工作，如果遇到問題可以積極討論，并做記錄。、

在細化方案的時候，需要教師與學生一起討論并按照基礎、提高、研創三個層次來提高實驗難度，在做實驗的時候，基礎性實驗可以做傳感器節點之間的串口通信實驗，提高性實驗可以做溫濕度傳感器實驗，溫濕度傳感器驅動添加實驗以及光照度傳感器實驗，研創性實驗有廣播通信實驗和網狀網絡實驗等。

（4）實踐創新總結階段

在實踐創新總結階段，一定要做好總結評價的工作，流程一般是個人做好總結，同時做一份書面材料，接下來要做好小組總結，需要撰寫小組報告，然后就要分小組做成果展示，最后根據論文，方案，實踐方案，團隊合作情況，以及總結等多個方面做成績的評定。

四、總結

綜上所述，在進行無線傳感器網絡課程教學中，針對傳統的教學情況，為保證學生學習到更多的知識，同時也能夠有一定的創新能力和動手能力，需要對教學進行改革，在改革之后的教學活動中，以學生自主實踐為主，在課程中以四階段的教學，使學生掌握到理論知識，同時具備綜合設計能力，明顯提高教學效果，之后對于該課程的研究仍需要繼續，為社會培養創新型人才。

參考文獻

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[2]聶萌瑤，王慶喜.基于云計算的無線傳感器網絡課程教學研究[J].無線互聯科技，2017，（2）：19-20.

（作者單位：長江大學工程技術學院）