張香云

摘 要：作為一種新興的信息通訊技術(shù)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的三大關(guān)鍵技術(shù)之一，在科技飛速發(fā)展的今天有著極其廣闊的應(yīng)用前景，本文就將重點分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在高校的教育改革中的應(yīng)用，研究該課程的教學(xué)特點，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：高校；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；教學(xué)改革

物聯(lián)網(wǎng)是我國五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，其實是能夠?qū)崿F(xiàn)智能化識別，定位，跟蹤，管理，監(jiān)控的一種網(wǎng)絡(luò)，而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的關(guān)鍵性技術(shù)，多所高校在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)中開展了該課程，這是一門綜合了數(shù)據(jù)管理，路由技術(shù)，定位技術(shù)等多項技術(shù)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(wǎng)絡(luò)課程的特點

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)課程是，農(nóng)業(yè)電氣化與自動化專業(yè)的選修課程，課程中主要介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念，以及學(xué)習(xí)方式，同時需要了解常見的微型傳感器，掌握無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計方法，學(xué)生們在課程中需要提高農(nóng)業(yè)應(yīng)用中解決實際問題的能力，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的課程內(nèi)容主要包括網(wǎng)絡(luò)的七層協(xié)議，針對每一層學(xué)生都需要掌握工作原理，主要技術(shù)和發(fā)展現(xiàn)狀，在該課程的實習(xí)教學(xué)中需要讓學(xué)生掌握到該層涉及到的相關(guān)硬件，在傳感器節(jié)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(nèi)容豐富，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的課程內(nèi)容主要包括了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層設(shè)計，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真平臺，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)環(huán)境，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)融合等，內(nèi)容豐富且復(fù)雜，需要學(xué)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(xué)科的綜合性學(xué)科，將傳感器技術(shù)，通信技術(shù)，嵌入式技術(shù)，分布式信息處理等多個技術(shù)融為一體，高度交叉且發(fā)展快，然后作為一門新興的課程，該課程的實驗設(shè)備需要完善，師資力量也需要加強，需要培養(yǎng)一批專業(yè)的教師，同時實驗設(shè)備和仿真平臺的開發(fā)環(huán)境也需要做統(tǒng)一標準規(guī)定，最后是學(xué)生綜合素質(zhì)要求高，該課程由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點，對學(xué)生專業(yè)知識面要求較高，需要有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)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(wǎng)絡(luò)教學(xué)現(xiàn)狀

在傳統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，老師只是單純的注重理論教學(xué)，沒有將教學(xué)和實踐結(jié)合，長此以往下去，會忽略對學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，一般存在有幾方面的表現(xiàn)。

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

三、課程的四階段教學(xué)法

（1）實踐思路啟發(fā)階段

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)課程是涉及到多個學(xué)科，知識面廣的綜合性學(xué)科，對于學(xué)生的學(xué)習(xí)難度是很大的，因此需要教師做好學(xué)生的啟發(fā)工作，引導(dǎo)學(xué)生做好課前自學(xué)，一般的流程是，教師首先明確教學(xué)總目標，并將總目標分解為子目標，向?qū)W生介紹關(guān)鍵技術(shù)與主要教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)中對學(xué)生強調(diào)實踐的重要性，在課程結(jié)束后，向?qū)W生展示行業(yè)內(nèi)的最新技術(shù)，與學(xué)生一起討論無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，幫助學(xué)生完成綜述論文并啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)思路。

（2）實踐方案設(shè)計階段

學(xué)生在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)課程中，需要明確實踐方案，這對學(xué)生的學(xué)習(xí)方向，預(yù)期成果很有影響，在實踐中，需要向?qū)W生推薦個性化學(xué)習(xí)，為不同學(xué)生制定不同個性的學(xué)習(xí)方案，例如不同的三個學(xué)生可以分別學(xué)習(xí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議方面，定位技術(shù)方面與同步技術(shù)方面的方案。

此時的方案設(shè)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(shè)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(shè)計方案，并進行基礎(chǔ)層次的實踐，之后進行提高性層次的實踐，最后進行研創(chuàng)層次的實踐，同時在實踐過程中，需要學(xué)生做好總結(jié)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(xué)生一起討論并按照基礎(chǔ)、提高、研創(chuàng)三個層次來提高實驗難度，在做實驗的時候，基礎(chǔ)性實驗可以做傳感器節(jié)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(qū)動添加實驗以及光照度傳感器實驗，研創(chuàng)性實驗有廣播通信實驗和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)實驗等。

（4）實踐創(chuàng)新總結(jié)階段

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

四、總結(jié)

綜上所述，在進行無線傳感器網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中，針對傳統(tǒng)的教學(xué)情況，為保證學(xué)生學(xué)習(xí)到更多的知識，同時也能夠有一定的創(chuàng)新能力和動手能力，需要對教學(xué)進行改革，在改革之后的教學(xué)活動中，以學(xué)生自主實踐為主，在課程中以四階段的教學(xué)，使學(xué)生掌握到理論知識，同時具備綜合設(shè)計能力，明顯提高教學(xué)效果，之后對于該課程的研究仍需要繼續(xù)，為社會培養(yǎng)創(chuàng)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(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)研究[J].無線互聯(lián)科技，2017，（2）：19-20.

（作者單位：長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院）