物联网工程专业《无线传感器网络》课程教材建设探究

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根本依据、根本原那么 和根本目标，把?无线传感器网络?课程教材编写的主要内 容设计成根底理论教学、课内实验和综合课程设计 3 局部， 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。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 ： 中图分类号：G436文献标识码：A 文

2、章编号文章编号： 16727800 2021050210030 引言2021年物联网被首次写入?政府工作报告? ，2021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， WS

3、N )技 术在物联网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 。2021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 教材编写依据与根底 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

4、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开展迅速，现有教 材已不能完全适应各专业开展，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开展趋势的新教 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； 2021 年，学院开始招生 ?物联网工程? 专业本科生， 在其人才培养方案中设置了 ?传 感器网络?必修课程；物联网工程系教研活动也屡次专题讨 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

5、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 ；2021 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 究与实践教研工程。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工程，并依托这些相关工程的成果获 得湖北省科技进步二等奖 1 项，这些科研工程的积累为编写 高质量、 特色鲜明的无线传感器网络教材奠定了根底。 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

6、联网工程专业 2021 级学生中使用并逐渐完善。在实际讲授中，通过增加提升学 生工程实践能力和专业素养的培养内容，促使学生积极思 考，受到学生的普遍欢送。2 教材编写原那么与目标?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 。其技术开展更新快、 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，要表达科学 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

7、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根本原理与经典协议、算法以及典型 应用案例。教材内容分块设计，力求核心内容的根底性和体 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 材的根底上，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

8、累，科学编排 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根底实践性。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，习题力求表达根本概念、根本原理、根本算法和 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，增强学生工程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