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[摘要]《物聯網通信技術》是物聯網工程專業學生的一門重要專業課程。在分析現存課程講授中存在的問題基礎上，分別針對理論和實驗課程的教學內容、方法、考核等方面提出改進，以期使學生加深對理論知識的理解，并增強學生解決實際問題的能力。

[關鍵詞]物聯網；物聯網通信技術；教學方法；實驗改革；創新能力

物聯網作為互聯網的延伸，融合了通信、計算機、微電子等學科的技術，被喻為世界信息產業發展的第三次革命，在智慧城市、智能家居、智慧農業等領域均有廣泛應用[1-2]。其中，物聯網通信技術貫穿于信息采集、傳輸、處理的全過程，成為實現物聯網應用的重要基礎[3]。因此，學好物聯網通信技術對相關工科專業學生非常重要?！段锫摼W通信技術》作為本校物聯網工程專業的一門專業核心課程，總課時為64課時，其中48個理論課時，16個實驗課時，采用曾憲武編寫的《物聯網通信技術》作為講授教材。該課程以物聯網的三層結構為主線，以感知控制層、匯聚層及網絡傳輸層所需的通信承載網為線索，在數據通信的基礎之上，介紹了短距離通信技術和無線通信網絡等內容[4]。通過本課程的學習，學生可較全面而系統的獲取物聯網通信基礎理論知識，了解物聯網通信技術的應用，不僅可為后續專業課程學習奠定堅實的基礎，還可為將來物聯網設計、應用進行必要的知識儲備。然而，本課程涉及專業知識繁雜、抽象，且涉及多門學科，且教學未能達到預期效果，因此，結合本人近年來從事該課程講授的教學經驗，本文在分析課程教學中存在問題的基礎之上，針對理論課程和實驗課程，分別從教學內容、教學方法、實驗內容、課程考核等方面進行了較為深入的研究，以期激發學生學習興趣，改進教學效果，使學生加深對理論知識的理解，并增強學生解決實際問題的能力。

1《物聯網通信技術》課程教學中存在的問題

《物聯網通信技術》課程在我校已開設四年，當前存在的主要問題有：一是理論內容繁雜、抽象。本課程理論知識牽扯面廣，涉及到多門課程中的知識，如《通信原理》、《高頻電子線路》、《無線傳感器網絡》、《計算機網絡》、《RFID原理及應用》。其中，涉及前兩門課程中的內容需要一定的《信號與系統》課程基礎，而我校物聯網工程專業并未開設《信號與系統》、《通信原理》，且通信原理中理論內容時，內容枯燥、抽象，公式推導難，學生難以充分理解。課程中涉及到的有線通信技術與無線通信技術，又涉及到具體的協議，知識點零碎、枯燥，很難引起學生的學習興趣。二是教學手段單一。本課程理論教學中，根據教學大綱安排，內容講授主要采取按照PPT講授為主，進行“滿堂灌”，學生普遍存在學習興趣不高，無法變被動灌輸為自主學習，學習效果不理想，知識體系無法較好建立，且與實際應用無法有效結合，猶如理論的空中樓閣。三是實驗設置脫離應用。由于我校物聯網工程專業開設時間較短，雖已獲得市級重點課程建設資助，但各方面仍然難以與省級重點課程相比，當前實驗課程基于RZ8681型現代通信技術平臺開設，側重于讓學生掌握信源編碼、數字調制解調、信道編碼、差錯控制編碼等原理的驗證，缺乏綜合性實驗，學生的實驗創新能力不能得到很好的提高。

2《物聯網通信技術》課程改革

物聯網通信技術涉及內容可主要劃分為通信基礎知識、通信技術（有線通信和無線通信技術）以及網絡應用三大模塊知識體系。針對不同的模塊，可從整合講授內容、調整教學模式等方面改進上述教學過程中存在的問題。第一，整合理論講授內容。通信基礎知識模塊包含通信的基本模型與概念、數據通信基礎理論、信道、信源編碼、數字基帶傳輸、數字調制系統、差錯控制技術等，具有理論抽象、公式繁雜等特點，由于本專業學生缺乏信號系統、通信原理相關知識，可在課程開始前，推薦學生自學傅立葉變換，學生有高數、概率論這些數學基礎，進行變換并不吃力，同時，并布置一些思考題，來了解學生的掌握程度，為后續課堂開展教學的深度做鋪墊。同時，針對通信原理知識欠缺，學生學完本課程，這塊內容容易出現只見樹木，不見森林，不能從本質上去理解通信原理，可介紹一些通俗易懂的通信類書籍的電子版，如《大話通信：通信基礎知識讀本》等，這些書籍通俗易懂，學生讀來會有娓娓道來的感覺，對于物聯網工程專業的學生，更容易接受一些，也可建立較為全面的知識體系框架，等到課堂再講授時，更容易建立起較為完整的通信體系框架。第二，調整教學方法。通信技術模塊主要是短距離通信技術，分為短距離有線通信技術和短距離無線通信技術，其中，前者包含EIARS-232、USB傳銷總線、CAN總線的特性、結構及協議；后者涵蓋了藍牙技術、紅外通信技術、超寬帶通信技術的原理及協議。理論內容難度較低，但是內容枯燥、知識繁雜，學生聽講過程參與度低導致聽課效率低等問題。因此，將短距離有線通信技術與短距離無線通信技術從內容上整合，采用課前布置預習內容，將學生按不同技術進行分組，每個小組負責一個技術的的原理、特點、協議及適用范圍，在課堂上，采取按組由學生進行講解，增強學生的參與感，以調動學生學習的積極主動性，之后，由老師再進行點評、總結。網絡應用模塊中主要包含無線傳感器網絡與無線通信網絡，對于其中的涉及到的Zigbee協議，可由老師課余搭建一個小型局域網，提前錄制一個利用抓包軟件來抓取Zigbee協議下的數據包，并抓取數據鏈路層協議、IP協議、TCP/UDP的視頻，在課堂播放該視頻，來進行比較式講解，加深學生對實際應用中Zigbee協議的理解。至于無線通信網絡涉及到的2G、3G移動通信系統內容較為陳舊，主流已應用至4G、5G移動通信系統，學生們對這些名詞屢見不鮮，可在課前預先布置研究報告，讓學生們通過看書、查閱文獻談一談對這些移動通信系統的見解，寫清楚這些網絡系統之間的聯系與區別以及思考為什么會出現系統的更迭變換，還可以追蹤技術的前沿，譬如6G移動通信系統中所使用的新技術，加深對現有通信系統理解的同時，還可拓展學生的知識面。第三，改進實驗內容。受實驗設備及場所的限制，可在原有驗證性實驗，再增加1-2個（本專業2020年教學大綱將課時由原本的32擴充至64，實驗課時由8課時增加至16課時）綜合設計實驗，引入具體應用場景，如智能家居煙霧報警系統，可在課前布置由以小組為單位的學生進行課前預習，通過查閱文獻等方式，完成需求分析，并結合給定的實驗設備完成軟硬件整體方案設計，軟件方面，完成流程圖及關鍵算法設計，硬件方面，完成硬件電路設計。學生動手完成實驗前，首先按小組進行講解，再由老師點評、總結，由學生完成系統實現，實驗過程中，老師分組分別進行指導。這種綜合性實驗的開展，大致接近物聯網產品的研發流程，學生的全程深度參與，不僅有助于學生加深對相關理論知識理解，增加了學習興趣，更能起到鍛煉學生們動手能力、提高了他們的創新實踐能力的作用，同時，不僅可為學生后續大創項目、“互聯網+”比賽、挑戰杯、物聯網程序設計大賽等競賽積累了寶貴的實踐經驗，還可為教師選拔學生參賽提供了重要參考。第四，考核方式變更。傳統的考核方式由理論成績、實驗成績和平時成績三部分組成，其中，平時成績包含課堂表現和作業完成情況，實驗成績包含實驗課堂表現和實驗報告完成情況。由于理論課教學改進了教學模式，實驗教學增加了綜合性實驗內容，因此，學生的課程報告、課堂講解均應納入考核范圍，可以更全面考察學生課程的掌握與應用能力。

3結語

針對《物聯網通信技術》課程教學中存在的問題，本文分別從課程的教學內容、講授方式及考核進行了研究并提出了改進措施，以期增強學生學習的主動性，提高教學質量。同時，本文的研究內容還可為講授同課程的老師提供一定的教學參考。

【參考文獻】

[1]亢艷芹，劉進，劉濤，等.面向應用的《物聯網通信技術》教學研究與改革[J].電腦知識與技術，2019，15（13）：171-173.

[2]郭家榮，王海軍.《物聯網通信技術》課程實踐教學方法研究[J].科技視界，2019：147-148.

[3]賈應彪.淺談《物聯網通信技術》課程教學[J].電腦知識與技術，2018，14(21):169-170.

[4]曾憲武.物聯網通信技術[M].西安：西安電子科技大學出版社，2017.

作者:李怡 李立 徐陽揚 單位:西安文理學院信息工程學院