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2019年关于无线传感器网络课程实验教材建设
随着信息化时代的不断进步，今天小编给大家带来了20XX年关于无线传感器网络课程实验教材建设，有需要的小伙伴一起来参考一下吧，希望能给大家带来帮助！
摘要：无线传感器网络是物联网工程专业的重要专业课程。南京邮电大学物联网学院依据WSN课程特征和课时设置，一改本科教育以讲授知识点为主要手段的教学模式，为以综合性实验设计为贯穿主线，以科学研究+系统开发方法为教学手段的实践型教学模式。该文探讨了如何配合上述实践型教学模式建设其相应的实验教学体系，探讨了实验内容的设置和实验的具体实施评价方法。和以往以知识块来划分的实验教材不同，提出了若干实验系列，每个系列的实验均与课程知识点环环相扣，构成了一个课程知识点讲解与实验相辅相成的实验系列教材。
无线传感器网络Wireless Sensor Network（WSN）是物联网底层重要的感知技术，其知识点从感知层硬件技术到应用层安全技术，内容多，难度大，体现了物联网学科交叉特色和前沿性。作为物联网工程专业重要的学科专业课程，选课时颇受学生青睐。
WSN这门课程在全国几百所高校的物联网工程专业都有开设，其课程实践性强，但是在教学过程中也发现了一些比较突出的问题。具体表现在：（1）课程的定位与教学特色问题，如何与其他专业的同名课程相区别，突出物联网交叉学科特色是本门课程建设要解决的关键问
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题；（2）有限的课时设置和课程丰富的实验内容不相匹配；（3）学生培养模式和授课方法问题。高年级学生普遍对基础理论讲解感到倦怠，迫切希望加强自己的编程能力和动手实践的能力，再沿袭“满堂灌”的教学模式，授课效果较差。本着物联网工程专业注重培养应用型人才的理念，南京邮电大学物联网学院在20XX到20XX学年对WSN课程进行了教学改革，一改本科教育以讲授知识点为主要手段的教学模式为以综合性实验设计为贯穿主线，以科学研究方法为教学手段的实践型教学模式，取得了良好的教学改革效果[1]。
本文有针对性地为上述课程教学改革开发相应的实验教学教材，实际上，上述教学模式改革的难点在于建立与课程设置相适应的实验体系。这是因为（1）挑选合适的内容难，与课时设置相适应难；（2）现有的实验教材多是随实验箱提供的，以内容作为区分，内容丰富。（3）实验箱的实验都作为黑盒封装在一起，实验箱的物理连接和实际的物理连接不太一样，影响了学生的直观认识。而且因为实验箱价格昂贵，动辄几十万，一般很难做到一个学生一个实验箱，如果没有复杂多人实验的实验考核模式也会影响实验效果。
综合上述，为了为本学院的WSN教学方式改革配合，本文梳理了实验教材建设的建设思路，讨论了实验教材编写的主要内容，实验系列的建设方法，量身定做一个配套的实验教材。这个教材不同于其他以知识模块来划分内容的实验教材，是以实验系列来区分的。每个实验系列充分考虑到和教师课程核心知识点的导学对应，构成一个由简入深，由易到难，一环扣一环的实验系列，较大范围地覆盖课程的主要
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内容。
1 建设思路
1） 通过对现行无线传感器网络课程存在的不足进行反思、总结，深化认识这门课程的特点，重新界定有物联网学院特色的授课内容。将WSN的授课内容按知识点分割，梳理实验内容与知识点的对应关系，建立相应的实验体系。
2） 围绕核心知识点，设计实验教学系列，重构教学与实验方法。围绕一个需要研究解决的特定系统展开，重视从问题导入开始，并贯穿学习始终，让学生在寻找解决问题的方法中进行知识的学习与应用，而不是知识的简单套用，强调任务驱动，并注意设计实验系列。能够从浅入深，前期的验证型实验和简单实验为最后的综合性设计做准备，一步步指导学生将前继子实验组合成为总终的综合性实验，并注意任务的复杂性与综合化。
3） 本门课程实验教学的设计和实施应该是一个动态的过程。教师应该梳理核心知识点，根据教学内容设计实验，在实验中强化学生对知识点的掌握，激发学生的学习兴趣，提高他们的实际动手能力，再根据学生的反馈以及实际教学效果，不断调整实验内容、实验难度以及实验的教学方法，促进每一轮教学实践在内容和方法上不断丰富、改进和完善。
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