摘 要:传感器网络技术已与计算机技术一样成为人们在日常生活、工作和科学研究中接触最广的技术之一。为此,文章首先阐述了在高校开设传感器网络技术课程的背景和意义,并从问卷调查、教学内容设置、实验平台搭建、教学和考核方式等角度,详细总结了开设传感器网络技术课程的经验,并希望为相关课程的开设起到借鉴作用。
关键词:传感器网络;素质教育;物联网;教案
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2014)09-0038-02
0 引 言
传感器网络(通常指无线传感器网络)是涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿和热点研究领域。传感器网络是由许多在空间上分布的自动装置组成的一种新型架构网络,装置使用传感器协作地感知不同位置的物理或环境状况(如温湿度、振动、压力、运动等),通过自身配置的微处理单元进行感知信息初步提取,借助通信模块进行信息传输,然后在控制中心进行详细分析处理(数据挖掘),进而获得用户关心的有用信息。可见,传感器网络发展与传感器技术、MEMS技术、通信技术以及信号处理技术的进步是密不可分的,具有广泛的应用前景。目前,无线传感器网络已经由最初的战场监测等军事应用,逐渐拓展到如环境与生态监测、健康监护、家庭自动化、以及交通控制等民用领域[1]。特别是近年来物联网概念的提出和发展,使得作为物联网重要支撑技术的“传感器网络”已经引起了世界各国学术界和工业界的高度重视,被认为是对21世纪产生巨大影响力的技术之一。物联网和无线传感器网络已经成为继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息化产业浪潮,有望成为后金融危机时代经济增长的引擎。目前,全球互联网正处于逐步升级阶段,传感物联网方兴未艾,着力突破传感网、物联网的关键技术,做好核心技术培训和教育、及早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”,这些都成为科技时代发展的必然和趋势。传感器网络技术已与计算机技术一样,成为人们在日常生活、工作和科学研究中接触最广的技术之一。
高校特别是研究生的教育对于普及传感器网络的知识、增强学生技术积累和开发创新意识非常重要,而国家对研究生课程体系的改革也提出了要求和建议。2012年2月28日,原国务院学位委员会主任委员刘延东在召开的国务院学位委员会第二十九次会议上指出,要全面提升学位与研究生教育水平。教育部随后也出台了关于全面提高高等教育质量的若干意见。不论从实施人才强国战略、建设创新型国家需要,还是从净化人才培养环境、防止学术失范等要求看,都必须提高研究生教育质量,这也是社会对高等学校和科研院所的期待。我校也进行了“新一轮研究生培养方案特别是课程体系的修订工作”,并于2012年9月在入学的研究生中开始实施。
本项目组负责的课程“传感器网络技术”于2008年开课,是国内最早开设此类课程的单位之一,该课程于2013年成为公共研究生课程,供全校的研究生选择,并已经成为多个学科的必修课。2013年选课人数达145人、2014年180人,量大面广,涉及到我校电信学部各专业、物理学院、机械学院、土木学院、创新实验学院、材料学院等多个院系。根据项目组调研,目前还没有一本针对如此多学科的研究生传感器网络教学教案,国内外所出版技术书籍均是侧重理论研究,进一步制定合适的教学课程教案、改进教学方法和考核方式等,让学生了解最先进的技术水平和应用案例,开拓学生的视野,这对学生业务素质的提高、学科体系建设具有重要意义[2]。
1 传感器网络技术课程的教学与考核探索
基于传感器网络技术的研究生教学体系的改进,项目组主要开展了以下工作。
1.1 教学过程中的学生问卷调查