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摘要：本文在研究“物聯网多网融合技术”课程特点的基础上，提出了项目化教学改革方式，从理论教学、实践教学和课程考核三方面进行了改革研究，通过基于货车自动化焊接线部署项目驱动的“物联网多网融合技术”课程教学改革与实践，实现了“教、学、做” 课程一体化，为院校的课程建设和教学改革提供了借鉴。
关键词：项目驱动；教学改革；物联网
Research on the teaching reform of IoT Multi-network Integration technology based on the deployment of automatic welding line of trucks
Maowei He，Ze Wang，Zhengyi Chai
School of Computer Science and Software，Tianjin Polytechnic University，300387，Tianjin，China
Abstract：On the basis of studying the characteristics of the course of "IoT Multi-network Integration technology"，this paper puts forward the project teaching reform method. The research is carried out from theoretical teaching，practical teaching and course examination. This research is carried out through the teaching and practice of "IoT Multi-network Integration technology" driven by the project of automatic welding line deployment of freight cars. This study realizes the integration of "teaching，learning and doing" in courses，and provides a reference for the curriculum construction and teaching reform of colleges and universities.
Keywords：Teaching Method，Sensor，RFID
随着物联网技术的迅猛发展，多网融合技术作为贯穿物联网应用系统三层架构（感知层/网络层/应用层）中网络层与应用层的重要技术，是基于现代信息技术的物联网应用中不可或缺的重要环节，已成为获取工业和生产领域的必要途径和手段。“物联网多网融合技术”作为计算机类、机电类、自动控制类、电子信息类的专业基础课程，是该专业学生必须具备的专业知识。然而，“物联网多网融合技术”课程涉及面广、知识繁杂、技术更新快，而且实践性要求高，历来是教师难教、学生不易掌握的一门专业课程。学者们针对如何提高该课程的教学效果和实践能力展开了许多改革研究，本文结合天津工业大学计算机科学与软件学院物联网专业的实际情况探讨如何提高“物联网多网融合技术”课程改革。
1 “物联网多网融合技术”课程教学现状分析
1.1 先修课程较多
“物联网多网融合技术”作为专业基础课，涉及面广，涵盖知识多，因此对于学科和课程要求较高。不仅前期先修“物联网导论”，“传感器与RFID技术”，“计算机网络”，“通信原理”等专业必修课，而且还要求学生掌握机械原理、物理学、光学、力学和材料学等相关学科知识[1]。造成了课堂讲授中知识点多而浅，内容分散。
1.2 课程理论性强
“物联网多网融合技术”课程的每一章节内容都包含传感器工作原理、无线传感网原理、通信电路原理和测试电路原理的介绍，教师讲述时多侧网络部署的理论分析，与物联网技术工程应用实践缺少直接联系，没有直观印象，学生无法运用于实际生产。
1.3 相关技术更新快
物联网技术的应用推动多网融合技术的飞速发展，每天都会有新的混合型无线传感网和与之对应的新技术出现，这样就给教师的授课和学生的学习吸收带来了很大的困难。
1.4 教材及内容缺乏更新
目前高校“物联网多网融合技术”课程本科教材种类较多，各大学也结合自身学科的侧重点自行编写了诸多教材[2]，然而绝大多数教材重理论轻实践，而且内容大同小异，很难跟上信息技术的更新换代。
2 基于货车自动化焊接线部署项目的教学改革研究
2.1 项目驱动教学模式
项目驱动教学模式是将课程的实践教学部分划分为若干个独立而又有联系的项目教学方法[3]。具体实施步骤：首先根据实际项目需求，针对项目目标确定技能，从而确定教学目标；其次师生共同在剖析知识点和技能点的前提上，让学生明白基础的教学内容，形成多个不同的教学项目；最后利用任务驱动法实施组织不同的教学模块。
2.2 “物联网多网融合技术”课程教学改革研究
以往“物联网多网融合技术”课程的教学注重原理而轻应用，原理多为无线传感网应用的应用展示，比较枯燥，难以引起学生的学习兴趣。笔者将货车自动化焊接线部署项目式教学引入到“物联网多网融合技术”课堂中，改变了以往的教学方式，以项目组织教学，以项目实施为目的，将内容分为生产线物理结构分析、网络架构部署、多网技术应用、调度系统开发、调试维护等5个学习项目，每个项目又可细化为2-3个任务。
以“网络架构部署”为例[3]，详见图1，其作为一个独立学习项目，包含了3个任务：网络部署合理性分析、网络设备的物理部署、网络通信检测。每个任务都包括任务要求、理论引入、任务实施。
以“网络部署合理性分析”为例：
1）任务要求：包括提出网络部署通信任务以及具体细节要求，根据任务和需要选择网络通信设备类型及型号、网络线缆的型号、通信协议的选择等。
2）理论引入：主要介绍传感器网的工作原理、结构，使学生了解网络部署的需要考虑的因素和应用的技巧。
3）任务实施：结合理论知识，让本科生在研究生、老师的指导下共同指定网络部署合理性分析方案，具体内容包括：分组讨论任务、制定方案、虚拟仿真测试和总结任务。
3 结束语
本文研究的主要任务是改变当前以知识传授主要特征的传统学科课程模式，建立项目驱动教学为导向的课程体系。笔者提出了基于货车自动化焊接线部署项目的“物联网多网融合技术”教学框架以及理论教学与实践教学的具体方法和实施过程，改变了学生厌学情绪，提高了学生学习兴趣，是培养学生创新意识、创新精神和创新能力的重要方法和手段。
参考文献：
[1] 徐尧，通信工程中多网融合技术的应用问题探析，电子测试，2013，12，50-51。
[2] 向亦斌，彭洁，多网融合背景下网络工程专业课程体系规划与创新，计算机光盘软件与应用，2014，23，218-219。
[3] 田英爱，王铁峰，史家俊，马力妮，网络架构系统的开发与部署课程教学研究与思考，计算机教育，2014，9，101-104。
关键词：项目驱动；教学改革；物联网
Research on the teaching reform of IoT Multi-network Integration technology based on the deployment of automatic welding line of trucks
Maowei He，Ze Wang，Zhengyi Chai
School of Computer Science and Software，Tianjin Polytechnic University，300387，Tianjin，China
Abstract：On the basis of studying the characteristics of the course of "IoT Multi-network Integration technology"，this paper puts forward the project teaching reform method. The research is carried out from theoretical teaching，practical teaching and course examination. This research is carried out through the teaching and practice of "IoT Multi-network Integration technology" driven by the project of automatic welding line deployment of freight cars. This study realizes the integration of "teaching，learning and doing" in courses，and provides a reference for the curriculum construction and teaching reform of colleges and universities.
Keywords：Teaching Method，Sensor，RFID
随着物联网技术的迅猛发展，多网融合技术作为贯穿物联网应用系统三层架构（感知层/网络层/应用层）中网络层与应用层的重要技术，是基于现代信息技术的物联网应用中不可或缺的重要环节，已成为获取工业和生产领域的必要途径和手段。“物联网多网融合技术”作为计算机类、机电类、自动控制类、电子信息类的专业基础课程，是该专业学生必须具备的专业知识。然而，“物联网多网融合技术”课程涉及面广、知识繁杂、技术更新快，而且实践性要求高，历来是教师难教、学生不易掌握的一门专业课程。学者们针对如何提高该课程的教学效果和实践能力展开了许多改革研究，本文结合天津工业大学计算机科学与软件学院物联网专业的实际情况探讨如何提高“物联网多网融合技术”课程改革。
1 “物联网多网融合技术”课程教学现状分析
1.1 先修课程较多
“物联网多网融合技术”作为专业基础课，涉及面广，涵盖知识多，因此对于学科和课程要求较高。不仅前期先修“物联网导论”，“传感器与RFID技术”，“计算机网络”，“通信原理”等专业必修课，而且还要求学生掌握机械原理、物理学、光学、力学和材料学等相关学科知识[1]。造成了课堂讲授中知识点多而浅，内容分散。
1.2 课程理论性强
“物联网多网融合技术”课程的每一章节内容都包含传感器工作原理、无线传感网原理、通信电路原理和测试电路原理的介绍，教师讲述时多侧网络部署的理论分析，与物联网技术工程应用实践缺少直接联系，没有直观印象，学生无法运用于实际生产。
1.3 相关技术更新快
物联网技术的应用推动多网融合技术的飞速发展，每天都会有新的混合型无线传感网和与之对应的新技术出现，这样就给教师的授课和学生的学习吸收带来了很大的困难。
1.4 教材及内容缺乏更新
目前高校“物联网多网融合技术”课程本科教材种类较多，各大学也结合自身学科的侧重点自行编写了诸多教材[2]，然而绝大多数教材重理论轻实践，而且内容大同小异，很难跟上信息技术的更新换代。
2 基于货车自动化焊接线部署项目的教学改革研究
2.1 项目驱动教学模式
项目驱动教学模式是将课程的实践教学部分划分为若干个独立而又有联系的项目教学方法[3]。具体实施步骤：首先根据实际项目需求，针对项目目标确定技能，从而确定教学目标；其次师生共同在剖析知识点和技能点的前提上，让学生明白基础的教学内容，形成多个不同的教学项目；最后利用任务驱动法实施组织不同的教学模块。
2.2 “物联网多网融合技术”课程教学改革研究
以往“物联网多网融合技术”课程的教学注重原理而轻应用，原理多为无线传感网应用的应用展示，比较枯燥，难以引起学生的学习兴趣。笔者将货车自动化焊接线部署项目式教学引入到“物联网多网融合技术”课堂中，改变了以往的教学方式，以项目组织教学，以项目实施为目的，将内容分为生产线物理结构分析、网络架构部署、多网技术应用、调度系统开发、调试维护等5个学习项目，每个项目又可细化为2-3个任务。
以“网络架构部署”为例[3]，详见图1，其作为一个独立学习项目，包含了3个任务：网络部署合理性分析、网络设备的物理部署、网络通信检测。每个任务都包括任务要求、理论引入、任务实施。
以“网络部署合理性分析”为例：
1）任务要求：包括提出网络部署通信任务以及具体细节要求，根据任务和需要选择网络通信设备类型及型号、网络线缆的型号、通信协议的选择等。
2）理论引入：主要介绍传感器网的工作原理、结构，使学生了解网络部署的需要考虑的因素和应用的技巧。
3）任务实施：结合理论知识，让本科生在研究生、老师的指导下共同指定网络部署合理性分析方案，具体内容包括：分组讨论任务、制定方案、虚拟仿真测试和总结任务。
3 结束语
本文研究的主要任务是改变当前以知识传授主要特征的传统学科课程模式，建立项目驱动教学为导向的课程体系。笔者提出了基于货车自动化焊接线部署项目的“物联网多网融合技术”教学框架以及理论教学与实践教学的具体方法和实施过程，改变了学生厌学情绪，提高了学生学习兴趣，是培养学生创新意识、创新精神和创新能力的重要方法和手段。
参考文献：
[1] 徐尧，通信工程中多网融合技术的应用问题探析，电子测试，2013，12，50-51。
[2] 向亦斌，彭洁，多网融合背景下网络工程专业课程体系规划与创新，计算机光盘软件与应用，2014，23，218-219。
[3] 田英爱，王铁峰，史家俊，马力妮，网络架构系统的开发与部署课程教学研究与思考，计算机教育，2014，9，101-104。