物联网工程专业《无线传感器网络》课程教材建设探究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 物联网工程专业无线传感器网络 课程教材建设探究 摘要摘要：无线传感器网络 是物联网工程专业的核心课程，建设好 该课程教材十分必要。根据该课程特点， 以长江大学物联网工程专业无线传感 传感器网络课程教材建设为例，分析 了该课程教材建设的基本依据、基本原 则和基本目标，把无线传感器网络 课程教材编写的主要内容设计成基础理 论教学、课内实验和综合课程设计 3 部 分，使学生能系统化学习课程内容和实 验各环节，教师能够有效把握课程教学 内容，从而提升教W 质量和学生能力。 中国论文网 /8/view-12935564.htm -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 关键词关键词：无线传感器网络； 教材编写；内容设计；物联网工程 DOIDOI：10.11907/rjdk.171042 中图分类号：G436 文献标识码：A 文章编号文章编 号：16727800（2017）05021003 0 引言 2010 年物联网被首次写入政府 工作报告 ，2010 年 3 月教育部下发 教育部办公厅关于战略性新兴专业相 关专业申报和审批工作的通知 ，指出： “支持和鼓励有条件的高等学校从本科 教育入手，加速教学内容、课程体系、 教学方法、管理体制与运行机制的改革 和创新，积极培养战略性新兴产业相关 专业的人才”1。目前，全国已有近 500 所高校开设了物联网工程专业，大 多依托于计算机科学或电气通信工程等 相关专业办学，在校学生总数也已超过 20 000 人2。 无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）技术在物联网 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 工程实践中起着承上启下的作用，是关 键技术之一。 无线传感器网络课程 不但被多数高校列入物联网工程专业的 核心课程，同时还被很多高校列入计算 机、通信等相关专业研究生和高年级本 科生的选修课3。2014 年 9 月，长江 大学依托计算机科学学院正式招收物联 网工程专业学生，每届约 80 人，目前 在校本科生已超过 200 人4。鉴于此， 开展该课程教材编写的研究与探讨十分 必要。 1 教材编写依据与基础 在信息爆炸时代，无线传感器网 络已成为研究热点和应用热点5。无论 是以培养学科型人才为主的高校，还是 以培养应用型人才为主的高校，都有开 设无线传感器网络课程的先例，相 关教材也在指导学生学习和专业建设过 程中起到了积极作用6，但无线传感器 网络技术发展迅速，现有教材已不能完 全适应各专业发展，特别是现有教材的 很多内容都不符合学院的实际情况，因 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 此需要定期编写或更新符合各高校教学 实际和反映无线传感器网络技术发展趋 势的新教材。 长江大学计算机科学学院最早在 计算机类研究生中开设无线传感器网 络的研讨课程；2014 年，学院开始招 生物联网工程专业本科生，在其人 才培养计划中设置了传感器网络必 修课程；物联网工程系教研活动也多次 专题讨论了传感器网络课程群的建设工 作，大家一致认为， 物联网工程专 业需要编写一本适用于本院学生实际和 学院实验平台条件的传感器网络课 程教材，建立以传感器网络课程为 核心的“传感器网络课程群” ；2016 年 “传感器网络 ”课程团队成功申报了 “传感器网络 课程教学资源建设研 究与实践”教研项目。课程团队中有长 期从事无线传感器网络学术研究和工程 实践的教师，主持过 5 项无线传感器网 络相关的省部级纵向科研项目，并依托 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 这些相关项目的成果获得湖北省科技进 步二等奖 1 项，这些科研项目的积累为 编写高质量、特色鲜明的无线传感器网 络教材奠定了基础。目前， 传感器网 络课程团队已编写了较为完备的计算 机类研究生无线传感器网络课程教 案和适用于物联网工程本科专业的传 感器网络课程教案，并在物联网工程 专业 2014 级学生中使用并逐渐完善。 在实际讲授中，通过增加提升学生项目 实践能力和专业素养的培养内容，促使 学生积极思考，受到学生的普遍欢迎。 2 教材编写原则与目标 无线传感器网络课程涉及计 算机、微电子、传感器、网络、通信、 数据分析处理等诸多领域，是一门面向 实际应用、交叉性强、跨度大的综合型 课程5。其技术发展更新快、实践应用 要求高、课时少、教学内容切割和教学 难度大。因此，教材编写应力求在内容 设计上有一定特色，理论联系实际，反 映国内外学科进展；在体系结构安排上， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 要体现科学性和适用性。具体分析如下： （1）针对专业建设实际和课程 特点，理论与实践结合，实现内容分块 设计。针对物联网工程核心专业课程建 设的实际需要和传感器网络课程特 点，以加强学生的实践动手能力为目标， 理论联系实际，力求系统地介绍无线传 感器网络在理论和实践方面的基本原理 与经典协议、算法以及典型应用案例。 教材内容分块设计，力求核心内容的基 础性和体系性，以及扩展内容（进阶内 容）的先进性和前瞻性，同时结合学院 在物联网方向的科研成果和学院实验平 台设备条件，编写实践案例和实验内容， 突出实用性和实践性。 （2）参考优秀教材和跟踪技术 进展，科学编排教材结构，突出“传感 器网络课程群” 建设。在精研国内外优 秀教材的基础上，结合传感器网络 课程团队在学院物联网工程本科专业和 计算机类研究生中的教学实践积累，科 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 学编排教材结构，舍去现有教材中一些 陈旧或次要内容，增加一些新颖或重要 内容。同时，综合考虑“ 传感器网络课 程群”内各课程之间的内容划分与教学 衔接，强调传感器网络课程知识体 系的系统性和课内实验的基础实践性。 （3）教学配套资源综合设计。 在传感器网络课程群的框架内，综 合设计传感器网络课程教材、配套 PPT、练习题库和实验教程等教学资源。 要充分重视课后思考题和习题设计，习 题力求体现基本概念、基本原理、基本 算法和具体应用案例等相关内容，以帮 助学生更好地理解相关技术，增强学生 项目分析和设计的实践能力。 （4）参考书目反映目前国内外 最新材料，编写专业词汇索引表。给出 扩展学习和跟踪最新研究进展的参考书 目和网址列表，编写统一的专业词汇表， 方便学生自主学习和准确理解各项技术。 3 教材内容设计 -精选财经经济类资料-