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物联网工程(RFID和传感器技术与应用——郭昶)

时间:2024-07-16 16:59:12  作者:

太阳集团tcy8722金课《RFID和传感器技术与应用》



一.课程基本信息

RFID和传感器技术与应用课程是物联网工程、计算机科学与技术、电子信息、自动控制专业学生的一门专业必修课程, 该课程根据物联网工程本科专业的发展方向和教学需要, 结合射频识别技术及传感器技术的最新发展及其应用现状, 主要介绍射频识别技术和传感器技术的基本原理、特性和应用。是一门理论性和实践性都很强的综合性课程。本课程的任务是使学生掌握RFID和传感器的前沿技术及应用, 为物联网嵌入式开发的设计打好基础。了解物联网系统在感知识别层的工作原理, 为今后从事物联网系统和应用的开发等相关工作莫定基础。 先修课程: 高等数学、电工电子技术。 后续课程: 嵌入式开发实训、物联网控制。 先修课程为课程提供数学分析和电路、模拟电子技术和数字电子技术的相关的基础, 本课程作为传感网系统设计和应用开发的技术基础。

二.课程目标

知识目标:掌握RFID射频识别技术的基本理论; RFID电子标签、读写器、上层管理系统的工作原理与组成,熟悉RFID系统构架;RFID系统防冲突技术、编码与调制技术的相关概念。

能力目标:掌握RFID应用系统设计,实施技术,应用类型,标准体系。能够应用射频识别的基本原理和设计方法,针对复杂射频设别场景工程问题,给出可行的解决方案。具有设计满足特定需求的中小型RFID系统和大型系统的独立子系统的能力。

素质目标:引导学生逐步建立良好的职业道德,尤其是作为IT人员务必要遵守的网络道德;培养学生认同、理解和弘扬工匠精神;引导学生建立标准化的意识,认识到标准化的意义,同时逐渐形成认同标准,遵纪守法的思想。

三.课程的建设发展历程

《RFID和传感器技术与应用》是物联网工程专业的专业必修课,与生产实际和工程应用结合紧密,是专业知识实现理论联系实践的关键环节。为了顺应行业发展趋势,提升课程教学质量,团队近年来持续开展教学改革创新工作。

1、课程与教学改革要解决的重点问题

(1)教学内容与生产实践联系较少,教学组织方式陈旧,难以培养学生解决复杂工程问题的能力。

(2)教学内容与进度缺乏挑战度,不利于激发学生主动学习的积极性,较难培养学生的创新创造意识和能力。

(3)考核体系不合理,缺乏对学生学习过程以及知识和技能综合运用能力的考核。

2、课程与教学改革要解决的重点问题

(1)教学内容与生产实践联系较少,教学组织方式陈旧,难以培养学生解决复杂工程问题的能力。

(2)教学内容与进度缺乏挑战度,不利于激发学生主动学习的积极性,较难培养学生的创新创造意识和能力。

(3)考核体系不合理,缺乏对学生学习过程以及知识和技能综合运用能力的考核。

3、课程内容与资源建设及应用情况

3.1思政内容建设

课程形成了“历史与现实相结合,专业与国情相结合,职业素养与典型案例相结合,科学思维与专业知识相结合”的思政内容体系,通过天眼这样的大国重器,培养学生的民族自豪感,坚定“四个自信”,引导学生建立标准化的意识,认识到标准化的意义,同时逐渐形成认同标准,遵纪守法的思想。

3.2专业内容建设

课程将新时代物联网工程师所需知识、能力和素养与具体项目相融合,形成各自相对独立整体由基础到复杂的四个学习情境,每个情境又包括从易到难的几个项目,学生可以在螺旋式上升的学习过程中体验到更多乐趣和成就感。

课程还设置了专题讲解、企业实践等环节,通过解构案例,师生讨论,生生讨论、实地参观等方式,帮助学生理清知识脉络。

4、专业内容建设教学方法改革

(1)贯彻以学生为中心理念

教师和学生在教学过程中融为有机整体,学生处于探究知识、解决问题的角色,教师是学生学习过程中的伙伴,不断引导和鼓励学生。

(2)理实结合、项目驱动

学生以小组为单位在实验室完成项目任务,在上课过程中,学生随时可以观察了解相关设备,设计方案完成后,可以在实验台实施方案,实现了知识和技能 由学习到应用的无缝衔接。

(3)因材施教个性化教学

课程不再统一学习进度,学习兴趣强烈的同学,可以加快学习进度,完成必修项目后,还可以完成选修项目。表现优秀的同学,教师会指导参加各类学科竞赛,给学生较大的拓展空间。

5、课程教学内容及组织实施情况

教学过程以学生为主线,课前线上异步导学,课中自主探究完成项目任务,课后总结拓展,教师负责组织引导学生,以及教学方案的持续改进。

课堂主要教学活动在实验室进行,以小组为组织形式实施体验式教学,学生自主讨论完成项目设计方案,绘制电气图纸,并利用软件对设计方案进行初步验证,之后在实验台完成设计方案的安装、调试和演示。这种自主分析问题、解决问题的过程正是学生获取工程师基本素质的良好途径,也给学生提供了创新创造的空间。

6、课程成绩评定方式

本课程采取以专业知识和技能的综合应用能力考核为核心,全过程考核的考核评价体系,方式一:闭卷考试,卷面成绩100分,期末考试占总成绩的50%:以学生卷面答题情况为依据、进行阅卷。方式二:课程论文,课程论文总分100分,占总成绩的50%。另外50%结合平时成绩、实验成绩,答辩成绩等方式,能够较好反应学生学习过程的完成情况。

7、课程评价及改革成效

7.1课程评价

问卷调查结果表明,课程整体满意度达到95%以上,85%的学生认为课程对其主动学习意识和自主学习能力有明显促进,表明课程总体教学效果良好,实现了教学目标。

7.2改革成效

a)实践证明,课程教学模式能够充分调动学生的学习兴趣,常常过了下课时间,同学们还在和教师讨论问题,排除故障。

b)学生的工程实践能力得到提升,完成课程的每位同学都能能够应用射频识别的基本原理和设计方法,针对复杂射频设别场景工程问题,给出可行的解决方案。具有设计满足特定需求的中小型RFID系统和调用合适传感器建立物联独立子系统的能力。

c)学生专业能力得到提升,“全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛”、 “全国大学生计算机应用大赛”、“全国大学生电子设计竞赛”等竞赛,获得多个奖项。

四.课程特色与创新

1、本课程的特色

经过教学团队持续的教学改革创新,课程逐步建设形成“一二三”教学模式:

一是以立德树人为根本任务。

二是以学生为中心,以能力培养为核心。

三是以理实结合为途径,以项目任务为驱动,以自主探究为主线。

课程将思政元素、专业知识、职业素养、能力培养融入来源于工业现场的工程项目,学生在教师的组织和引导下自主探究完成项目任务,在完成任务的过程中实现教学目标的达成。

2、教学改革创新点

(1)将育人与教学有机融合,以思政建设为课程建设根基,寓价值观引导于知识传授和能力培养之中,形成了“以思政促学习,以学习促育人”的课程思政体系。

(2)注重学生工程实践能力培养,理论与实验相结合,师生双方在实验室边教、边学、边做、边讨论,学生动手实践穿插于整个教学过程中,在实践中理解知识,应用知识,在完成任务的过程中发现问题、解决问题。



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