1、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)?無線傳感器網(wǎng)絡(luò)?課程教材建設(shè)探究摘要摘要：?無線傳感器網(wǎng)絡(luò)?是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的核心課程，建設(shè)好該課程教材十分必要。根據(jù)該課程特點(diǎn)， 以長(zhǎng)江大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)?無線傳感傳感器網(wǎng)絡(luò)?課程教 材建設(shè)為例，分析了該課程教材建設(shè)的根本依據(jù)、根本原那么 和根本目標(biāo)，把?無線傳感器網(wǎng)絡(luò)?課程教材編寫的主要內(nèi) 容設(shè)計(jì)成根底理論教學(xué)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和綜合課程設(shè)計(jì) 3 局部， 使學(xué)生能系統(tǒng)化學(xué)習(xí)課程內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)各環(huán)節(jié)，教師能夠有效 把握課程教學(xué)內(nèi)容，從而提升教 ?W 質(zhì)量和學(xué)生能力。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞： 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)； 教材編寫； 內(nèi)容設(shè)計(jì)； 物聯(lián)網(wǎng)工程DOIDOI ： 中圖分類號(hào)：G436文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文

2、章編號(hào)文章編號(hào)： 16727800 2021050210030 引言2021年物聯(lián)網(wǎng)被首次寫入?政府工作報(bào)告? ，2021年 3月教育部下發(fā)?教育部辦公廳關(guān)于戰(zhàn)略性新興專業(yè)相關(guān)專業(yè) 申報(bào)和審批工作的通知? ，指出：“支持和鼓勵(lì)有條件的高等 學(xué)校從本科教育入手， 加速教學(xué)內(nèi)容、 課程體系、 教學(xué)方法、管理體制與運(yùn)行機(jī)制的改革和創(chuàng)新，積極培養(yǎng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn) 業(yè)相關(guān)專業(yè)的人才 1 。目前，全國(guó)已有近 500 所高校開設(shè) 了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，大多依托于計(jì)算機(jī)科學(xué)或電氣通信工程 等相關(guān)專業(yè)辦學(xué)，在校學(xué)生總數(shù)也已超過20 000 人2。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)( Wireless Sensor Networks， WS

3、N )技 術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐中起著承上啟下的作用，是關(guān)鍵技術(shù)之 一。?無線傳感器網(wǎng)絡(luò)?課程不但被多數(shù)高校列入物聯(lián)網(wǎng)工 程專業(yè)的核心課程，同時(shí)還被很多高校列入計(jì)算機(jī)、通信等 相關(guān)專業(yè)研究生和高年級(jí)本科生的選修課 3 。2021年 9月， 長(zhǎng)江大學(xué)依托計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院正式招收物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué) 生，每屆約 80 人，目前在校本科生已超過 200 人4 。鑒于 此，開展該課程教材編寫的研究與探討十分必要。1 教材編寫依據(jù)與根底 在信息爆炸時(shí)代，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已成為研究熱點(diǎn)和應(yīng) 用熱點(diǎn) 5 。無論是以培養(yǎng)學(xué)科型人才為主的高校，還是以培 養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的高校，都有開設(shè)?無線傳感器網(wǎng)絡(luò)?課 程的先例，相關(guān)教

4、材也在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和專業(yè)建設(shè)過程中起 到了積極作用 6 ，但無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開展迅速，現(xiàn)有教 材已不能完全適應(yīng)各專業(yè)開展，特別是現(xiàn)有教材的很多內(nèi)容 都不符合學(xué)院的實(shí)際情況，因此需要定期編寫或更新符合各 高校教學(xué)實(shí)際和反映無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開展趨勢(shì)的新教 材。長(zhǎng)江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院最早在計(jì)算機(jī)類研究生中開 設(shè)?無線傳感器網(wǎng)絡(luò)?的研討課程； 2021 年，學(xué)院開始招生 ?物聯(lián)網(wǎng)工程? 專業(yè)本科生， 在其人才培養(yǎng)方案中設(shè)置了 ?傳 感器網(wǎng)絡(luò)?必修課程；物聯(lián)網(wǎng)工程系教研活動(dòng)也屢次專題討 論了傳感器網(wǎng)絡(luò)課程群的建設(shè)工作，大家一致認(rèn)為， ?物聯(lián) 網(wǎng)工程?專業(yè)需要編寫一本適用于本院學(xué)生實(shí)際和學(xué)院實(shí)驗(yàn) 平臺(tái)

5、條件的 ?傳感器網(wǎng)絡(luò)? 課程教材， 建立以 ?傳感器網(wǎng)絡(luò)? 課程為核心的“傳感器網(wǎng)絡(luò)課程群 ；2021 年“傳感器網(wǎng)絡(luò) 課程團(tuán)隊(duì)成功申報(bào)了“ ?傳感器網(wǎng)絡(luò)?課程教學(xué)資源建設(shè)研 究與實(shí)踐教研工程。課程團(tuán)隊(duì)中有長(zhǎng)期從事無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)學(xué)術(shù)研究和工程實(shí)踐的教師，主持過 5 項(xiàng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 相關(guān)的省部級(jí)縱向科研工程，并依托這些相關(guān)工程的成果獲 得湖北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng) 1 項(xiàng)，這些科研工程的積累為編寫 高質(zhì)量、 特色鮮明的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)教材奠定了根底。 目前， ?傳感器網(wǎng)絡(luò)?課程團(tuán)隊(duì)已編寫了較為完備的計(jì)算機(jī)類研究 生?無線傳感器網(wǎng)絡(luò)?課程教案和適用于物聯(lián)網(wǎng)工程本科專 業(yè)的?傳感器網(wǎng)絡(luò)?課程教案，并在物

6、聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè) 2021 級(jí)學(xué)生中使用并逐漸完善。在實(shí)際講授中，通過增加提升學(xué) 生工程實(shí)踐能力和專業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)內(nèi)容，促使學(xué)生積極思 考，受到學(xué)生的普遍歡送。2 教材編寫原那么與目標(biāo)?無線傳感器網(wǎng)絡(luò)? 課程涉及計(jì)算機(jī)、 微電子、 傳感器、 網(wǎng)絡(luò)、通信、數(shù)據(jù)分析處理等諸多領(lǐng)域，是一門面向?qū)嶋H應(yīng) 用、交叉性強(qiáng)、 跨度大的綜合型課程 5 。其技術(shù)開展更新快、 實(shí)踐應(yīng)用要求高、課時(shí)少、教學(xué)內(nèi)容切割和教學(xué)難度大。因 此，教材編寫應(yīng)力求在內(nèi)容設(shè)計(jì)上有一定特色，理論聯(lián)系實(shí) 際，反映國(guó)內(nèi)外學(xué)科進(jìn)展；在體系結(jié)構(gòu)安排上，要表達(dá)科學(xué) 性和適用性。具體分析如下：1針對(duì)專業(yè)建設(shè)實(shí)際和課程特點(diǎn)，理論與實(shí)踐結(jié)合， 實(shí)現(xiàn)內(nèi)容分塊

7、設(shè)計(jì)。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程核心專業(yè)課程建設(shè)的實(shí) 際需要和?傳感器網(wǎng)絡(luò)?課程特點(diǎn)，以加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手 能力為目標(biāo)，理論聯(lián)系實(shí)際，力求系統(tǒng)地介紹無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)在理論和實(shí)踐方面的根本原理與經(jīng)典協(xié)議、算法以及典型 應(yīng)用案例。教材內(nèi)容分塊設(shè)計(jì)，力求核心內(nèi)容的根底性和體 系性，以及擴(kuò)展內(nèi)容進(jìn)階內(nèi)容的先進(jìn)性和前瞻性，同時(shí) 結(jié)合學(xué)院在物聯(lián)網(wǎng)方向的科研成果和學(xué)院實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)備條 件，編寫實(shí)踐案例和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，突出實(shí)用性和實(shí)踐性。2參考優(yōu)秀教材和跟蹤技術(shù)進(jìn)展，科學(xué)編排教材結(jié) 構(gòu)，突出“傳感器網(wǎng)絡(luò)課程群建設(shè)。在精研國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀教 材的根底上，結(jié)合?傳感器網(wǎng)絡(luò)?課程團(tuán)隊(duì)在學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)工 程本科專業(yè)和計(jì)算機(jī)類研究生中的教學(xué)實(shí)踐積

8、累，科學(xué)編排 教材結(jié)構(gòu)，舍去現(xiàn)有教材中一些陳舊或次要內(nèi)容，增加一些 新穎或重要內(nèi)容。同時(shí)，綜合考慮“傳感器網(wǎng)絡(luò)課程群內(nèi) 各課程之間的內(nèi)容劃分與教學(xué)銜接，強(qiáng)調(diào)?傳感器網(wǎng)絡(luò)?課程知識(shí)體系的系統(tǒng)性和課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的根底實(shí)踐性。3教學(xué)配套資源綜合設(shè)計(jì)。在?傳感器網(wǎng)絡(luò)?課程 群的框架內(nèi)， 綜合設(shè)計(jì)?傳感器網(wǎng)絡(luò)? 課程教材、 配套 PPT、 練習(xí)題庫(kù)和實(shí)驗(yàn)教程等教學(xué)資源。要充分重視課后思考題和 習(xí)題設(shè)計(jì)，習(xí)題力求表達(dá)根本概念、根本原理、根本算法和 具體應(yīng)用案例等相關(guān)內(nèi)容，以幫助學(xué)生更好地理解相關(guān)技 術(shù)，增強(qiáng)學(xué)生工程分析和設(shè)計(jì)的實(shí)踐能力。4參考書目反映目前國(guó)內(nèi)外最新材料，編寫專業(yè)詞 匯索引表。給出擴(kuò)展學(xué)習(xí)和跟蹤最新研究進(jìn)展的參考書目和 網(wǎng)址列表，編寫統(tǒng)一的專業(yè)詞匯表，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)和準(zhǔn) 確理解各項(xiàng)技術(shù)。3 教材內(nèi)容