物联网工程专业《无线传感器网络》课程教材建设探究

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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。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/

2、ijdk.l71042中图分类号：G436文献标识码：A文章编号文章编号：16727800(2017)050210030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，全国己有近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2000

3、0人［2］。无线传感器网络(WirelessSensorNetworks,WSN)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］。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

4、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

5、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

6、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

7、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，突岀实用性和

8、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