趙翠芹++黃星壽

摘要：針對《物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論》課程的特點，提出利用網(wǎng)絡(luò)資源豐富課程內(nèi)容和改進(jìn)課堂教學(xué)方法 ，合理利用網(wǎng)絡(luò)資源豐富學(xué)生獲取知識的方法和途徑，為深入學(xué)習(xí)和實踐物聯(lián)網(wǎng)提供參考。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)資源；物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論；教學(xué)改革；RFID

DOIDOI：10.11907/rjdk.161633

中圖分類號：G434

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號文章編號：16727800（2016）009019302

基金項目基金項目：廣西教育廳項目（KY2015LX333）；2016年廣西本科教改項目（A類）

作者簡介作者簡介：趙翠芹（1979-），女，云南保山人，碩士，河池學(xué)院計算機(jī)與信息工程學(xué)院講師，研究方向為無線傳感網(wǎng)技術(shù)；黃星壽（1964-），男，廣西合山人，河池學(xué)院計算機(jī)與信息工程學(xué)院副教授，研究方向為數(shù)學(xué)方法論。

0引言

當(dāng)前，各大IT行業(yè)都使出渾身解數(shù)迎接物聯(lián)網(wǎng)這股革命浪潮。為適應(yīng)市場需求，各大高校紛紛開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。2010年以來，北京理工大學(xué)、江南大學(xué)等37所高校紛紛增設(shè)了該專業(yè)，筆者所在學(xué)校2014年開設(shè)了該專業(yè)。為培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)人才，部分高校與企業(yè)開展了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)校企合作。2016年3月5日，第十二屆全國人民代表大會第四次會議上已明確將大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)納入十三五規(guī)劃中。對通信工程來說，物聯(lián)網(wǎng)是引領(lǐng)通信發(fā)展的核心動力；對于大數(shù)據(jù)和云計算來說，物聯(lián)網(wǎng)是啟動大數(shù)據(jù)和云計算的基石。

《物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論》是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的入門課程，深入把握該課程有利于后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)，提升教學(xué)效果。

1課程特點及教學(xué)中存在的主要問題

1.1物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論課程特點

《物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論》課程內(nèi)容非常豐富，整合了計算機(jī)專業(yè)和通信類專業(yè)的知識，涉及物聯(lián)網(wǎng)各領(lǐng)域，內(nèi)容從物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生背景、概念、特點、現(xiàn)實與困境，到物聯(lián)網(wǎng)信息生成的感知識別層、信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層、信息處理并賦予智慧的管理服務(wù)層以及綜合應(yīng)用層等[13]。

物聯(lián)網(wǎng)是知識密集型技術(shù)產(chǎn)業(yè)，涉及的技術(shù)有：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、無源感知、物聯(lián)網(wǎng)體系、復(fù)雜環(huán)境低功耗通信、自組織網(wǎng)絡(luò)、軟件和服務(wù)及算法、云計算、高度集成和低功耗低成本的硬件技術(shù)、數(shù)據(jù)和信號處理、發(fā)現(xiàn)與搜索引擎技術(shù)、關(guān)系網(wǎng)絡(luò)管理、高能量密度電池、能量富集、無線充電的電源與能量存儲、安全與隱私、標(biāo)準(zhǔn)化等。除需了解這些技術(shù)外，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生還必須能夠應(yīng)用WiFi、zigbee、RFID等設(shè)備組建無線傳感網(wǎng)絡(luò)，利用ARM Cortex-M3的STM32單片機(jī)和ARM Cortex-A8網(wǎng)關(guān)的嵌入式系統(tǒng)解決實際問題，能夠從事智慧教室、智能交通、智能醫(yī)療和智能家居等行業(yè)相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)和管理工作。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)概念多且抽象、知識點雜?！段锫?lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論》課程學(xué)習(xí)效果直接影響學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣及實際操作技能的培養(yǎng)。

1.2課程教學(xué)中存在的問題

筆者自2014以來，曾在西北大學(xué)進(jìn)修物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，先后參加臺灣陵陽公司的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培訓(xùn)及北京北科融創(chuàng)和廣州飛瑞敖公司的實地考察學(xué)習(xí)。結(jié)合對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和教學(xué)實踐，總結(jié)該課程教學(xué)中存在的主要問題如下：①物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展非?？?，其軟件和硬件更新速度快，新概念、新理論和新技術(shù)層出不窮，教材內(nèi)容往往滯后于實踐發(fā)展，導(dǎo)致教育和應(yīng)用相脫節(jié)；②教學(xué)基礎(chǔ)較薄弱，師資力量匱乏，在制定教學(xué)計劃時，專業(yè)課程安排受到限制，經(jīng)常出現(xiàn)因人設(shè)課的局面，對學(xué)科長遠(yuǎn)建設(shè)不利。

作為先導(dǎo)課程，《物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論》涵蓋物聯(lián)網(wǎng)的概念、架構(gòu)、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式。為進(jìn)一步豐富課程內(nèi)容和提高課程教學(xué)質(zhì)量，本文結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源利用對該課程進(jìn)行教學(xué)方法改革，以提高學(xué)生實踐能力。

2利用網(wǎng)絡(luò)資源豐富課程內(nèi)容

2.1利用網(wǎng)絡(luò)在線影視資源激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

利用在線影視資源豐富、拓展教學(xué)內(nèi)容。適時補(bǔ)充最新的相關(guān)參考資料及技術(shù)動態(tài)，為學(xué)生提供最新的領(lǐng)域知識。比如講完第一章物聯(lián)網(wǎng)概述后，可以推薦學(xué)生課后觀看物聯(lián)網(wǎng)“萌芽片”《大戰(zhàn)皇家賭場》、物聯(lián)網(wǎng)“雛形的”《豚鼠特工隊》和物聯(lián)網(wǎng)“宣傳片”《阿凡達(dá)》[24]。《大戰(zhàn)皇家賭場》形象描繪了RFID芯片植入身份識別裝置后，可以準(zhǔn)確無誤地識別身份信息；《豚鼠特工隊》展示了智能微型芯片被植入日常生活各種物品中的情形；《阿凡達(dá)》中潘多拉星球上浮動的圣樹種子就是一種能自動感知的傳感器，這些傳感器組成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，活靈活現(xiàn)地展示了IBM的“智慧地球”。通過這些影視資源既豐富了學(xué)生的課余生活，也更加形象地還原了物聯(lián)網(wǎng)的真實應(yīng)用，使學(xué)生對晦澀難懂的概念及技術(shù)的應(yīng)用更加清晰，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2利用網(wǎng)絡(luò)圖片展示物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品

物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品非常多，可利用網(wǎng)絡(luò)圖片展示專業(yè)課程所涉及的最新產(chǎn)品，并對其進(jìn)行講解，提供最新知識、最新信息，充實教學(xué)內(nèi)容。 比如講解RFID時，可利用搜索、查找RFID標(biāo)簽、天線和閱讀器，還有閱讀器和標(biāo)簽之間的反射反向散射機(jī)理和電磁場在空中的鉸鏈過程等。同樣，可查找zigbee圖片，了解zigbee產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖、協(xié)議棧、模塊原理圖等。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)圖片，通過詳細(xì)講解幫助學(xué)生理解相關(guān)技術(shù)，了解物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品及發(fā)展前沿?zé)狳c問題，從而增強(qiáng)教學(xué)的生動性 ，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程學(xué)習(xí)的好奇心和信心。

2.3利用網(wǎng)絡(luò)社交軟件拓展學(xué)生創(chuàng)新思維能力

該課程教學(xué)中，需啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生積極思考，創(chuàng)造師生討論互動氛圍，引導(dǎo)學(xué)生積極參與討論，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。比如在講授定位系統(tǒng)時，可嘗試引導(dǎo)學(xué)生討論：在沒有手機(jī)之前，外出旅游、購物、逛街需要做哪些前期準(zhǔn)備？在物聯(lián)網(wǎng)時代又有哪些變化？進(jìn)而引出在線數(shù)字地圖、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)等；無窮無盡的位置服務(wù)衍生了碎片化服務(wù)；列舉學(xué)生熟悉的社交軟件，比如微信搖一搖等。云計算和定位導(dǎo)航相結(jié)合催生了移動位置服務(wù)，可向?qū)W生引薦蘋果公司開發(fā)的星空漫步star walker軟件，讓學(xué)生體驗云計算和定位技術(shù)帶來的便利，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，明確專業(yè)定位。

教師可充分利用QQ、微信、郵箱、微博等的社交軟件與學(xué)生及時交流，及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)動態(tài)和遇到的問題，為學(xué)生答疑解惑，實現(xiàn)線上線下溝通交流，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)空間和時間的限制。

3利用網(wǎng)絡(luò)資源改進(jìn)課堂教學(xué)方法

課堂教學(xué)是傳授知識的主要方式，目的性強(qiáng)，有利于重點和難點把握，可“帶著學(xué)”， 理論聯(lián)系實際應(yīng)用“看著學(xué)”。通過制作課件，結(jié)合板書、現(xiàn)代多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)資源，盡量讓課程內(nèi)容豐富多彩，增強(qiáng)交互性。比如在講解無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中物理層介質(zhì)訪問控制的隱終端、暴露隱終端問題及其解決方案的四次握手機(jī)制（RTS、CTS、ACK和Data）[5]時，可以在課件中插入動畫，抓住重點難點精講，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識。在講解傳感器前，教師可布置有關(guān)傳感器發(fā)展趨勢及類型、手機(jī)中所集成的傳感器及其功能等題目給學(xué)生，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)查找資料，豐富專業(yè)知識，引導(dǎo)學(xué)生課前預(yù)習(xí)，課堂上帶著問題聽講，課后歸納總結(jié)，強(qiáng)化對知識點的把握。

4結(jié)語

充分利用網(wǎng)絡(luò)資源更新課程內(nèi)容和改進(jìn)課堂教學(xué)方法，加強(qiáng)實踐教學(xué)，可極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。同時，培養(yǎng)學(xué)生開動腦筋發(fā)現(xiàn)問題、及時解決的能力，將課堂教學(xué)由課內(nèi)延伸到課外，為提高實踐能力打下扎實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)：

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[2]郎為民.大話物聯(lián)網(wǎng)[M].北京：人民郵電出版社，2011.

[3]余振亭，萬麗莉.《物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論》課程教學(xué)方法研究[J].軟件導(dǎo)刊，2014，13（8）：187188.

[4]肖敏，丁曉波，周學(xué)君，等.“物聯(lián)網(wǎng)”本科專業(yè)建設(shè)探究[J].軟件導(dǎo)刊 2015，14（9）：178180.

[5]徐平平，劉昊，褚宏云等譯.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)[M]，北京：電子工業(yè)出版社，2013.

責(zé)任編輯（責(zé)任編輯：陳福時）