基于网络资源的《物联网工程导论》课程教学改革

赵翠芹++黄星寿

摘要：针对《物联网工程导论》课程的特点，提出利用网络资源丰富课程内容和改进课堂教学方法 ，合理利用网络资源丰富学生获取知识的方法和途径，为深入学习和实践物联网提供参考。

关键词：网络资源；物联网工程导论；教学改革；RFID

DOIDOI：10.11907/rjdk.161633

中图分类号：G434

文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2016）009019302

基金项目基金项目：广西教育厅项目（KY2015LX333）；2016年广西本科教改项目（A类）

作者简介作者简介：赵翠芹（1979-），女，云南保山人，硕士，河池学院计算机与信息工程学院讲师，研究方向为无线传感网技术；黄星寿（1964-），男，广西合山人，河池学院计算机与信息工程学院副教授，研究方向为数学方法论。

0引言

当前，各大IT行业都使出浑身解数迎接物联网这股革命浪潮。为适应市场需求，各大高校纷纷开设物联网工程专业。2010年以来，北京理工大学、江南大学等37所高校纷纷增设了该专业，笔者所在学校2014年开设了该专业。为培养物联网技术专业人才，部分高校与企业开展了物联网专业校企合作。2016年3月5日，第十二届全国人民代表大会第四次会议上已明确将大数据、云计算、物联网纳入十三五规划中。对通信工程来说，物联网是引领通信发展的核心动力；对于大数据和云计算来说，物联网是启动大数据和云计算的基石。

《物联网工程导论》是物联网工程专业的入门课程，深入把握该课程有利于后续专业课程学习，提升教学效果。

1课程特点及教学中存在的主要问题

1.1物联网工程导论课程特点

《物联网工程导论》课程内容非常丰富，整合了计算机专业和通信类专业的知识，涉及物联网各领域，内容从物联网产生背景、概念、特点、现实与困境，到物联网信息生成的感知识别层、信息传输的网络构建层、信息处理并赋予智慧的管理服务层以及综合应用层等[13]。

物联网是知识密集型技术产业，涉及的技术有：无线传感器网络、无源感知、物联网体系、复杂环境低功耗通信、自组织网络、软件和服务及算法、云计算、高度集成和低功耗低成本的硬件技术、数据和信号处理、发现与搜索引擎技术、关系网络管理、高能量密度电池、能量富集、无线充电的电源与能量存储、安全与隐私、标准化等。除需了解这些技术外，物联网专业学生还必须能够应用WiFi、zigbee、RFID等设备组建无线传感网络，利用ARM Cortex-M3的STM32单片机和ARM Cortex-A8网关的嵌入式系统解决实际问题，能够从事智慧教室、智能交通、智能医疗和智能家居等行业相关应用系统开发和管理工作。物联网专业概念多且抽象、知识点杂。《物联网工程导论》课程学习效果直接影响学生专业学习兴趣及实际操作技能的培养。

1.2课程教学中存在的问题

笔者自2014以来，曾在西北大学进修物联网工程专业，先后参加台湾陵阳公司的物联网专业培训及北京北科融创和广州飞瑞敖公司的实地考察学习。结合对物联网专业知识的系统学习和教学实践，总结该课程教学中存在的主要问题如下：①物联网技术发展非常快，其软件和硬件更新速度快，新概念、新理论和新技术层出不穷，教材内容往往滞后于实践发展，导致教育和应用相脱节；②教学基础较薄弱，师资力量匮乏，在制定教学计划时，专业课程安排受到限制，经常出现因人设课的局面，对学科长远建设不利。

作为先导课程，《物联网工程导论》涵盖物联网的概念、架构、技术、标准和商业模式。为进一步丰富课程内容和提高课程教学质量，本文结合网络资源利用对该课程进行教学方法改革，以提高学生实践能力。

2利用网络资源丰富课程内容

2.1利用网络在线影视资源激发学生学习兴趣

利用在线影视资源丰富、拓展教学内容。适时补充最新的相关参考资料及技术动态，为学生提供最新的领域知识。比如讲完第一章物联网概述后，可以推荐学生课后观看物联网“萌芽片”《大战皇家赌场》、物联网“雏形的”《豚鼠特工队》和物联网“宣传片”《阿凡达》[24]。《大战皇家赌场》形象描绘了RFID芯片植入身份识别装置后，可以准确无误地识别身份信息；《豚鼠特工队》展示了智能微型芯片被植入日常生活各种物品中的情形；《阿凡达》中潘多拉星球上浮动的圣树种子就是一种能自动感知的传感器，这些传感器组成了无线传感器网络，活灵活现地展示了IBM的“智慧地球”。通过这些影视资源既丰富了学生的课余生活，也更加形象地还原了物联网的真实应用，使学生对晦涩难懂的概念及技术的应用更加清晰，从而激发学生的学习兴趣。

2.2利用网络图片展示物联网产品

物联网相关产品非常多，可利用网络图片展示专业课程所涉及的最新产品，并对其进行讲解，提供最新知识、最新信息，充实教学内容。 比如讲解RFID时，可利用搜索、查找RFID标签、天线和阅读器，还有阅读器和标签之间的反射反向散射机理和电磁场在空中的铰链过程等。同样，可查找zigbee图片，了解zigbee产品、网络结构图、协议栈、模块原理图等。结合网络图片，通过详细讲解帮助学生理解相关技术，了解物联网产品及发展前沿热点问题，从而增强教学的生动性 ，增强学生学习后续课程学习的好奇心和信心。

2.3利用网络社交软件拓展学生创新思维能力

该课程教学中，需启发、引导学生积极思考，创造师生讨论互动氛围，引导学生积极参与讨论，培养学生的创新思维能力。比如在讲授定位系统时，可尝试引导学生讨论：在没有手机之前，外出旅游、购物、逛街需要做哪些前期准备？在物联网时代又有哪些变化？进而引出在线数字地图、汽车导航系统、车联网等；无穷无尽的位置服务衍生了碎片化服务；列举学生熟悉的社交软件，比如微信摇一摇等。云计算和定位导航相结合催生了移动位置服务，可向学生引荐苹果公司开发的星空漫步star walker软件，让学生体验云计算和定位技术带来的便利，激发学生学习热情，明确专业定位。

教师可充分利用QQ、微信、邮箱、微博等的社交软件与学生及时交流，及时了解学生学习动态和遇到的问题，为学生答疑解惑，实现线上线下沟通交流，弥补传统教学空间和时间的限制。

3利用网络资源改进课堂教学方法

课堂教学是传授知识的主要方式，目的性强，有利于重点和难点把握，可“带着学”， 理论联系实际应用“看着学”。通过制作课件，结合板书、现代多媒体技术和网络资源，尽量让课程内容丰富多彩，增强交互性。比如在讲解无线传感器网络中物理层介质访问控制的隐终端、暴露隐终端问题及其解决方案的四次握手机制（RTS、CTS、ACK和Data）[5]时，可以在课件中插入动画，抓住重点难点精讲，增强学生的感性认识。在讲解传感器前，教师可布置有关传感器发展趋势及类型、手机中所集成的传感器及其功能等题目给学生，学生通过网络查找资料，丰富专业知识，引导学生课前预习，课堂上带着问题听讲，课后归纳总结，强化对知识点的把握。

4结语

充分利用网络资源更新课程内容和改进课堂教学方法，加强实践教学，可极大地提高学生学习兴趣。同时，培养学生开动脑筋发现问题、及时解决的能力，将课堂教学由课内延伸到课外，为提高实践能力打下扎实的基础。

参考文献参考文献：

[1]刘云浩.物联网工程导论[M].北京：科学出版社，2015.

[2]郎为民.大话物联网[M].北京：人民邮电出版社，2011.

[3]余振亭，万丽莉.《物联网工程导论》课程教学方法研究[J].软件导刊，2014，13（8）：187188.

[4]肖敏，丁晓波，周学君，等.“物联网”本科专业建设探究[J].软件导刊 2015，14（9）：178180.

[5]徐平平，刘昊，褚宏云等译.无线传感器网络[M]，北京：电子工业出版社，2013.

责任编辑（责任编辑：陈福时）