“無線傳感器網絡技術”課程探討

李艷麗，蔡冬玲，廖曉娟，吳江洲

（重慶科創職業學院 信息與機電工程學院，重慶 402160）

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“無線傳感器網絡技術”課程探討

李艷麗，蔡冬玲，廖曉娟，吳江洲

（重慶科創職業學院 信息與機電工程學院，重慶 402160）

摘 要：文章針對物聯網應用技術專業的“無線傳感器網絡技術”課程，探討了課程性質、課程設計理念，提出了課程開發思路，設計了教學內容和要求，給出課程考核意見。

關鍵詞：物聯網；課程性質；教學的開發思路；教學內容和要求；課程考核

隨著物聯網技術的不斷深入發展，無線傳感器網絡（Wireless Sensor Network，WSN）也得到了相應的發展。WSN綜合了傳感器技術、嵌入式計算機技術、現代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等。與其他無線通信協議相比，ZigBee以其低功耗、低成本、安全性高、網絡兼容量大等優點得到了廣泛的應用，ZigBee無線傳感器網絡也得到了迅速發展［1］。

1　課程性質

“無線傳感器網絡技術”涉及通信技術、計算機技術和傳感器技術等多種技術領域，因此本課程是一門理論綜合性高，應用實踐性強的課程。通過本課程的學習和實踐，旨在使學生了解WSN和ZigBee協議規范的基礎知識，為進行ZigBee項目開發提供了理論基礎。

2　課程設計理念

在本課程教學設計過程中，遵循“項目為載體，模塊遞進”的原則，在夯實學生WSN和ZigBee協議理論基礎的同時，培養學生對ZigBee技術的應用能力，并引進ZigBee項目，采用任務驅動的方式，充分體現WSN的教學實踐。將專業教學過程，技能訓練過程有機結合起來，有效地提高課程教學的實踐性、開發性和有效性。

3　課程開發思路

本課程的教學過程要實現課堂案例教學和實踐任務導向教學相結合，將項目式案例引入課堂教學，以真實項目為對象進行工作導向組織教學，從教學過程和形式上體現“學”和“做”的緊密結合。課程模擬完成企業“項目任務”貫穿整個教學過程。通過問題、項目導入（實踐）→學生思考、分析、回答、教師評議、總結（理論）→擴展應用（實踐）的方式進行，使授課內容與工作實際緊密結合［2］。項目實施過程中教師加強對學生的引導，并且進行過程性評價，教會學生怎樣應付大量的信息，引導學生如何在實踐中發現新知識，掌握新內容。教師要成為教學策劃和導演，在教學過程中起指導作用［3］。

4　課程目標

本課程的項目強調從學生的學習和認知水平出發，通過理論、實踐相結合的教學方式，邊講邊學、邊學邊做、做中學、學中做，把學生培養成為具有良好職業道德的、具有嵌入式系統開發、程序設計的管理理論和實踐能力的、具有可持續發展能力的高素質高技能型物聯網專門人才，以適應市場對物聯網人才的需求［4］。

5　課程內容和要求

本課程的內容主要包括以下4大模塊：無線傳感器網絡、無線片上系統、ZigBee網絡協議、TI Z-Stack協議棧的使用，具體要求如表1所示。

表1　課程內容和要求

6　課程考核

本課程的考核采用過程考核和結果考核相結合的方法。過程考核根據課堂提問、課堂練習、課后作業和學習態度而定，是形成性考核；結果考核根據學生的考試成績而定。本課程對各學習模塊的考核標準如下文所示。

6.1 無線傳感器網絡

能夠闡述WSN的特點、體系結構和關鍵技術。

6.2 無線片上系統

（1）會對芯片GPIO相關寄存器進行配置。

（2）根據開關Led的原理，會設置Led驅動。

（3）會切換時鐘源來控制時鐘頻率。

（4）能夠設置外部中斷相關寄存器。

（5）會使用串口通信收發字符串。

（6）能夠獲取片內溫度傳感器的溫度值，并能通過串口發送到上位機。

（7）會根據定時器中斷配置步驟來會配置T1寄存器，完成T1中斷程序。

（8）會設置睡眠定時器的定時間隔，會設置系統功耗模式。

本課程的教學不是單一機械地向學生傳授知識和技能，也不是一種向學生灌輸式傳授知識的過程，而是一種啟發引導學生自主探索學習、總結、體會知識和技能的過程。

［參考文獻］

［1］謝金龍，鄧人銘.物聯網無線傳感器網絡技術與應用［M］.北京：人民郵電出版社，2016.

［2］桂小林.物聯網技術專業課程體系探索［J］.計算機教育，2010（16）：1-3.

［3］李強.淺談我國高校物聯網專業教學模式創新［J］.北京師范大學學報，2010（2）：30-35.

［4］施炯，楊亞萍，梁豐.“物聯網工程導論”課程教學探索與實踐［J］.中國電力教育，2013（28）：106-107.

［5］王志良，石志國.物聯網工程導論［M］.西安：西安電子科技大學出版社，2011.

The Course Exploration Of Wireless Sensor Network Technology

Li Yanli，Cai Dongling，Liao Xiaojuan，Wu Jiangzhou
（Department of Information & Electromechanical Engineering，Chongqing Creation Vocational College，Chongqing 402160，China）

Abstract:For IOT application technology professional course "wireless sensor network technology"，discusses the nature of the course and the design idea of the course，puts forward the way of course development，designs the teaching contents and requirements，presents course assessment.

Key words:the Internet of things；course nature；the development of teaching；the teaching contents and requirements；course assessment

作者簡介：李艷麗（1987-），女，山東菏澤，碩士；研究方向：物聯網技術，無線傳感網。