《物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)訓(xùn)》教與學(xué)的探索

胡甜甜　桑世慶　靳華亮　張健　徐金磊

摘 要：隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在發(fā)展的同時(shí)還將帶動(dòng)傳感器、嵌入式軟件、微電子等一系列產(chǎn)業(yè)的同步發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)背景與互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、適普計(jì)算、傳感器及RFID技術(shù)等是分不開的。RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)信息的來源重要方式之一。使用手機(jī)等智能終端在課堂中開展移動(dòng)信息化教學(xué)，讓手機(jī)不再是游戲機(jī)而變成輔助教學(xué)的強(qiáng)大工具，通過手機(jī)構(gòu)建高效的教學(xué)交互環(huán)境，已經(jīng)逐漸成為教育教學(xué)改革的趨勢(shì)。通過移動(dòng)教學(xué)工具跨越交互式課堂、參與式課堂建設(shè)的“鴻溝”，通過大量的一線教師實(shí)踐，已經(jīng)非?？尚?。

關(guān)鍵詞：RFID 物聯(lián)網(wǎng) 教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）05（c）-0197-02

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)活動(dòng)中，教學(xué)交互還停留在較低層次的活動(dòng)策略中，在信息化上最多是利用投影等傳統(tǒng)媒體基本的信息呈現(xiàn)展示功能，課堂教學(xué)中主張以教師講授和內(nèi)容展示為主，學(xué)生的角色是被動(dòng)接受和消化信息。課堂教學(xué)交互環(huán)境構(gòu)建的缺失，讓很多學(xué)生“遠(yuǎn)離”了課堂、“遠(yuǎn)離”了教師。低頭一族、睡覺一族、游戲一族在課堂上比比皆是、觸目驚心，教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)處于“失控”狀態(tài)。

1 課程的教學(xué)

《物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)訓(xùn)》教學(xué)過程中，教學(xué)內(nèi)容可以是與學(xué)習(xí)目標(biāo)直接相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，也可是與知識(shí)點(diǎn)間接相關(guān) 的問題情境。交互演示環(huán)境的構(gòu)建，要通過引起注意、知識(shí)傳授、知識(shí)驗(yàn)證三個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)。

（1）引起注意環(huán)節(jié)。根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)，教師可以選擇教學(xué)過程中引入微課、音視頻、圖片、網(wǎng)絡(luò)文章等生動(dòng)活潑的教學(xué)內(nèi)容，或者使用具有富媒體、移動(dòng)交互、社交互動(dòng)、行為跟蹤等特性的新型教學(xué)內(nèi)容——藍(lán)墨云教材，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，可以有效引發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的注意。云班課APP的資源模塊，讓教師可以根據(jù)教學(xué)實(shí)際自主選擇課前、課中、課后向?qū)W生手機(jī)推送有效的教學(xué)內(nèi)容，也可以綁定相應(yīng)的云教材，讓學(xué)生可以通過手機(jī)隨時(shí)隨地開展碎片化的學(xué)習(xí)，有效適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)原住民學(xué)生的閱讀習(xí)慣。

（2）知識(shí)傳授環(huán)節(jié)。使用云班課APP自帶的網(wǎng)頁(yè)“投屏模式”，可以實(shí)現(xiàn)將教學(xué)內(nèi)容投射到屏幕上，特別是交互教學(xué)中交互討論、交互測(cè)試、交互作業(yè)的學(xué)生回答都可以實(shí)時(shí)投屏，解決了傳統(tǒng)課堂無法實(shí)現(xiàn)的交互內(nèi)容呈現(xiàn)問題，豐富了教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)的方法。還可以配套軟硬件的無線同屏工具，將云班課APP手機(jī)版本內(nèi)容投射到屏幕上，解放教師講課范圍，讓教師可以在教室范圍內(nèi)走動(dòng)而不影響對(duì)教學(xué)媒體的控制，有助于教師了解課堂情況，拉近了與學(xué)生之間的距離，師生交互也更加頻繁了。

（3）知識(shí)驗(yàn)證。物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)訓(xùn)是一門實(shí)踐很強(qiáng)的課程，主要涉及到軟件開發(fā)、硬件環(huán)境搭建和數(shù)據(jù)展示。在實(shí)踐過程有以分組的形式，發(fā)揮小組成員的協(xié)作優(yōu)勢(shì)，軟件調(diào)試、配置源碼，實(shí)現(xiàn)硬件所需要接口，完成硬件的驅(qū)動(dòng)；硬件環(huán)境搭建重點(diǎn)是設(shè)備的各類信號(hào)、端點(diǎn)和電源的連接，保證設(shè)備能夠正常工作；數(shù)據(jù)展示要求是界面設(shè)計(jì)友好，體現(xiàn)智能設(shè)備的控制和管理。

2 課程的學(xué)習(xí)

高職以實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)為主要目標(biāo)，這門課程是一最好的體現(xiàn)，以RFID實(shí)踐為例。

（1）學(xué)生學(xué)。觀看單元相關(guān)RFID（Radio Frequency Identification）視頻和文檔介紹了，了解到RFID即射頻識(shí)別，是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，主要用來為各種物品建立唯一的身份識(shí)別，它通過無線射頻識(shí)別信號(hào)的空間耦合自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，是物聯(lián)網(wǎng)的重要支持技術(shù)。從中了解到了為什么在《物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)訓(xùn)》中有此單元的教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)實(shí)踐的教學(xué)目標(biāo)小組討論人員分工。

（2）學(xué)生做。根據(jù)通信協(xié)議畫出數(shù)據(jù)流圖，分析數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程。實(shí)現(xiàn)EPC代碼自動(dòng)采集的功能模塊，基本的RFID系統(tǒng)主要由電子標(biāo)簽（tag）、讀寫器和天線（Antenna）三部分組成。

根據(jù)給定的通信協(xié)議的格式，分析字段的意義，包括：工作頻率、工作方式、射頻功率、支持協(xié)議等，具體格式如下。

（3）學(xué)生用。將底層代碼燒寫到讀寫器里，通過上位機(jī)串口調(diào)試助手和下位機(jī)讀寫器進(jìn)行通訊。將USB串口調(diào)試板的USB接口一端插入電腦，查看“設(shè)備管理器”，發(fā)現(xiàn)該設(shè)備，自動(dòng)彈出驅(qū)動(dòng)安裝界面?；蛘呤謩?dòng)右鍵點(diǎn)擊該設(shè)備，選擇“更新驅(qū)動(dòng)”。然后選擇手動(dòng)選擇驅(qū)動(dòng)安裝路徑，瀏覽目錄，找到解壓后的驅(qū)動(dòng)安裝包路徑，按照提示進(jìn)行后續(xù)操作。安裝成功后，查看“設(shè)備管理器”→“端口”，記錄其串口號(hào)。打開串口工具進(jìn)行測(cè)試，具體結(jié)果如圖2所示。

3 結(jié)語

通過以教與學(xué)的結(jié)合，掌握RFID系統(tǒng)為數(shù)據(jù)采集最大限度地降低了人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)了完全自動(dòng)化，是物聯(lián)網(wǎng)工程的重要環(huán)節(jié)。

參考文獻(xiàn)

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