陳芳

摘 要：隨著科技的發(fā)展，無線傳感網絡技術已經成為當今世界經濟發(fā)展的頂端技術。目前，社會各大企業(yè)都對無線傳感技術方面的人才有著巨大的需求。高職院校是培養(yǎng)社會緊缺人才的搖籃，為了適應社會經濟發(fā)展的需求，通過對高職院校物聯網無線傳感網絡構建技術的建設進行探究，通過理論與實踐一體化的模式為社會培養(yǎng)更多的專業(yè)型人才。

關鍵詞：高校；物聯網；無線傳感網絡

無線傳感網絡是物聯網的重要組成部分，無線傳感網絡是通過無線通信方式形成的多條自組織網絡系統(tǒng)，通過對網絡覆蓋范圍內的信息進行采集、感知和處理并發(fā)送到終端[1]，是多種技術的綜合信息處理平臺，包含微電機技術、無線通信技術和傳感器技術等。無線傳感網絡在電子信息領域具有很高的研討價值，并且具有很廣闊的發(fā)展前景。

1 無線傳感網絡概述

物聯網無線傳感網絡構建技術是一門高深的學科，是院校培養(yǎng)無線傳感技術專業(yè)人才的核心課程。所以，需要將其作為高等職業(yè)院校的核心課程來開展。高職學生往往動手能力強，理論知識相對薄弱，教師要以學生為中心，根據學生的實際情況，因材施教，深入淺出地為學生講解理論知識，提升學生的興趣[2]。在實際的教學中，要以教學與實踐一體化的教學模式，通過對學生的教導并讓學生及時進行實踐的教學理念以及物聯網應用平臺的搭建和實際應用，培養(yǎng)學生對無線網絡傳感技術方面的興趣愛好，并加強學生對無線傳感技術的了解，為學生畢業(yè)后從事無線傳感網絡的應用實踐奠定良好的基礎。

2 教學模式

在日常的課程教學中，要注重理論知識的講解，把專業(yè)的知識簡化后傳達給學生；要堅持理論與實踐相結合的教學理念，注重技術的講解[3]；要以ZigBee技術為主要技術理念，以藍牙傳輸技術、WiFi傳輸技術等短距離的無線傳輸通信技術為輔助，并結合各種傳感器等技術組成無線傳感網絡；要讓學生掌握各種無線傳感技術的理論和應用，從簡單的近距離傳感技術開始，讓學生對無線傳感技術有一個從簡單到深入的了解，從而使之更好地掌握無線傳感網絡技術。通過由簡單到復雜的學習過程，使學生完成理論學習和科研。在教學過程中，要讓學生注重團隊學習的過程，增強團隊的合作能力，從而提高學生的職業(yè)能力水平和職業(yè)素養(yǎng)水準，為以后的就業(yè)和步入社會打下扎實的基礎，提高學生的專業(yè)素養(yǎng)。

無線傳感網絡技術具有復雜性，需要對幾萬個代碼進行理解。所以，教學課程的突出點應該在學校與用人企業(yè)相結合的條件下，對所有學員進行一體化教學，從理論知識研究到無線技術壓法再到最后的實踐應用，充分利用好一體化的教學模式。在日常教學中，課程要按照無線傳感網絡技術的組織架構設置，然后根據高職學生的實際情況和無線傳感網的特性，將課程內容分為若干個子項目或功能模塊。每個項目要與實際的無線傳感網絡設備結合，以無線傳感技術及其應用為主線，對物聯網無線傳感網絡技術進行深入研究。在學習中，要明確每個項目的目標、要求、相應知識、技能實踐、技能拓展等全方面的組織內容，從基礎開始，由簡單到深入地全面學習無線傳感網絡技術。

3 教學內容分析

根據無線傳感系統(tǒng)的結構類型來看，無線傳感網絡系統(tǒng)的應用教學內容大致分為7個項目：（1）了解無線傳感網絡。（2）CC2530的基本構建應用。（3）Basic RF無線通信的應用。（4）Zigbee的應用和組網。（5）藍牙4.0的無線通信應用。（6）GPRS無線通信技術的應用。（7）WiFi無線通信技術的應用。以上7個項目具有緊密的相連性，在組成結構上一環(huán)扣一環(huán)，教學內容從淺到深、由簡單到復雜，按照從基礎到應用、從應用到技術研究、從研究到技術拓展的層次，一步步充分了解和學習無線傳輸網絡技術。

在課程開展的同時，要結合理論與實踐。不但注重理論的學習，也要引進實際應用案例和具體的實現架構，將理論知識與實踐案例進行結合，通過將每個項目細化為若干個小任務，在全面的理論知識學習和技能培訓中實施教學，有助于學生職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)和專業(yè)項目任務的完成。這樣不但能夠增強學生無線傳感網絡技術方面的專業(yè)能力，也能為學生就業(yè)創(chuàng)造更強的競爭力，在培養(yǎng)學生全方位能力的同時，實現學生能力與企業(yè)需求的無縫對接，能夠更好地為社會主義的進步添磚加瓦。

4 課程目的分析

高?！拔锫摼W無線網絡構建技術”課程的開展是為了適應社會的發(fā)展，更好地為社會經濟發(fā)展提供動力，為企業(yè)培養(yǎng)專業(yè)的技術人才。當今社會對人才的需求不僅有技術方面的要求，更需要的是實踐和工作能力，對于高層管理者則更需要綜合素質能力。結合當今企業(yè)對無線傳感網絡技術人才的需求，針對無線傳感網絡的技術要點，依托現有的教育資源，對專業(yè)人才可以進行以下3個方面的課程教學培訓，力求培養(yǎng)出更符合企業(yè)需求的專業(yè)性人才。

4.1 知識學習

（1）學習藍牙、WiFi、Zigbee等典型的短距離無線通信網絡技術及其應用 。這類技術是后續(xù)技術的基礎，只有具備扎實的基本功才能為后續(xù)學習奠定基礎。（2）學習IAR，Smartrf Flash Programmer等編輯軟件菜單的功能應用，此編輯器的學習能夠推進技術的深入研究和理解。（3）對CC2530單片機的FPIO、定時器、串口等各個部門基本組件的原理進行深入了解。（4）掌握Basic RF Layer的工作模式和模擬量、開關量、邏輯量3種傳感器的工作原理。（5）掌握Z-Stack協議棧的結構基本概念和網絡管理，Z-Stack協議棧是編碼的基礎，只有充分掌握和理解Z-Stack協議棧，才能更好地理解無線傳輸網絡技術。（6）學習BLE協議棧的串口通信、主機傳輸技術等，傳輸技術的準確性是保證無線傳輸技術實現的基礎。（7）學習拔打電話、讀取短信和發(fā)送指令。（8）詳細了解WiFi無線通信技術應用的相關知識。

4.2 能力培養(yǎng)

（1）對于IAR，Smartrf Flash Programmer，Z-Stack等軟件要能正確地安裝和使用。（2）要能熟練地使用CC2530軟件，并理解基本組件。（3）要能熟練運用模擬量、開關量、邏輯量3種傳感器的信號采集功能。（4）能夠熟練運用Basic RF的無線采集功能與網絡組件功能。（5）能熟練地實現Zigbee無線網絡的串口通信、無線點對點通信、串口綁定等。（6）能夠獲取網絡結構、Zigbee無線網絡的傳感器數據采集和遠程監(jiān)控等。（7）能夠熟練開發(fā)基于BLE協議棧的串口透傳、手機與藍牙通信等項目。（8）熟練地運用AT指令來控制通用分組無線服務（General Packet Radio Service，GPRS）無線通信模塊。（9）能實現WiFi無線通信功能。

4.3 素質培養(yǎng)

（1）具有良好的團隊合作精神。（2）具有良好的動手能力和求真務實的工作作風。（3）具有良好的語言表達能力并能通過文字敘述。（4）具有良好的組織協調、團隊配合能力。（5）具有創(chuàng)新能力，注重能力的拓展。（6）具有良好的職業(yè)道德和職業(yè)操守以及規(guī)范操作能力。

理論知識是衡量一個技術性人才的標準，所以，理論知識不能荒廢。但是高職院校更應該注重學生實踐能力的培養(yǎng)，在培養(yǎng)過程中要注重學生自身的能力，根據學生特點制定相應的人才培養(yǎng)方案，因材施教。兼具專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)才能滿足無線傳輸網絡領域企業(yè)對人才的需求。所以，高職院校學生只有通過全方位的培訓學習，才更能適應企業(yè)的發(fā)展需求。

5 教學實施

在教學的實施過程中，大多數課堂內容都是以實體傳感網絡搭建為主，所以，要采用課堂理論教學和實踐教學相結合的教學模式，以項目任務為導向進行學習。在實際的課堂學習中，教師要對學生進行引導，以學生的思維為主，從側面進行指導。在課堂上，理論知識講解完畢后，教師要組織學生進行實踐練習。練習的方法是將班級學生模擬分組，每個分組模擬一個公司的創(chuàng)立，然后在課堂上進行項目競爭分析。理論知識可以由學生自主查閱資料完成并制作對應的PPT，這樣既能拓寬學生的知識面，又能增強學生的自主學習能力，對學生的發(fā)展非常有利。然后，對雙方的模擬公司進行流程講解和競爭，在競爭的過程中雙方可以自由發(fā)揮，這樣能鍛煉雙方學員的語言組織能力，在競爭中學習，在競爭中進步。最后由教師進行總結評論，對雙方的流程和觀點進行分析，作出合理的評判。在評判的過程中要采用多種手段，如多媒體等。這種學習方法能夠使學生在學習理論知識的同時，進行操作實踐，養(yǎng)成學生邊學習、邊練習的好習慣，實現學中帶做、做中帶學這種真正的一體化教育模式。

以Basic RF Layer的任務目標為例，首先，要讓學生明白項目的任務目標，充分了解Basic RF技術無線通信的各種內容，補充相關的學習內容，通過對項目的功能需求進行分析定位從而確定實施方案。其次，根據實際情況選擇傳感器和通信模塊。最后，實現硬件和軟件的調試功能，完成此次目標。完成后由學生書寫此目標的詳細報告，然后由教師審核，評定目標的完成情況，并及時發(fā)現過程中的不足，對學生進行指導?！拔锫摼W無線傳感網絡構建技術”課程的實施還要采用學校與企業(yè)相結合的模式，讓學生在學習中工作、在工作中進步。

要對“物聯網無線傳感網絡構建技術”課程進行教學評價和考核。考核內容是無線傳感技術理論知識和實踐的結合形式。在考核成績中，理論知識占2/5，實踐能力占3/5，這樣能夠更好地提升學生的實踐能力，避免學生只學習理論知識而忽視實踐能力的提升現象。理論考核要以匯報的形式進行，學生根據對整體知識的學習情況制作相應的PPT進行匯報演講，實踐考核可以根據企業(yè)的要求，對學生進行簡單的實踐能力應用考核，通過考核激發(fā)學生對無線傳感網絡技術的興趣，從而努力學習。

6 結語

通過“物聯網無線傳感網絡構建技術”課程在高職院校的開展情況分析，能夠體現無線傳感網絡技術的重要性。此課程不僅能夠提高學生的就業(yè)競爭力，更能提高學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力，再經過素質方面的加強培訓，定能培養(yǎng)出更適合社會經濟發(fā)展需求的人才。

[參考文獻]

[1] 楊琳芳.無線傳感網絡技術與應用項目化教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2017.

[2] 劉林濤.任務驅動教學模式的研究與實踐[J].現代教育科學，2014（12）：12-14.

[3] 錢志鴻，王義君.物聯網技術與應用研究[J].電子學報，2012（5）：1023-1029.

基金項目：長江職業(yè)學院國家物聯網應用技術協同創(chuàng)新中心項目“基于人工智能背景的《面向對象程序設計》課程改革”