《射频识别原理及应用》实践教学研究

史晓凤，李 军，韩 波，王中心

（阜阳师范学院 计算机与信息工程学院，安徽 阜阳 236037）

《射频识别原理及应用》实践教学研究

史晓凤，李 军，韩 波，王中心

（阜阳师范学院 计算机与信息工程学院，安徽 阜阳 236037）

《射频识别原理及应用》是物联网专业核心课程之一，也是物联网公司对本专业大学生提出的基础要求.为适应物联网工程专业面向工程应用的特点，以培养学生的应用和创新能力为中心，对本课程教学实践积极地进行改革性探索.针对现有的《射频识别原理及应用》课程教学中具有实验多为验证性、缺乏创新性等问题.本文提出采用项目驱动教学法、改进考核机制，将理论知识和实践相结合，有效培养学生的动手实践能力及创新能力，同时也极大激发学生的学习兴趣.

射频识别；物联网；实践教学、教学研究

1 引言

近几年，以物联网为代表的信息化产业成为我国五大新兴战略性产业之一，万物互联、物联网平台是2016年的世界十大战略科技趋势，创新型技术人才也成为物联网工程专业的培养目标.

物联网交叉了多种学科，聚合集成了各类信息技术，是计算机、通信、电子信息、密码学等多学科技术的融合创新应用，社会需要从事物联网领域的设计、综合分析及系统开发方面的专业技术人才[1-3]，在学院成功转型工科的契机下，如何在课程教学中培养学生的工程实践能力是一个紧迫性的课题.

射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）原理及应用实践教学在物联网专业人才培养中起到举足轻重的作用.现有的射频识别技术实践教学开设少量验证性实验，该实践方式不利于培养学生实际动手能力，解决问题能力，更不能培养学生的创新能力，使得学生在学习中缺乏兴趣，没有积极性.这种教学方法在物联网工程专业的RFID实践教学中明显不足.

2 传统教学方法

结合近几年的该课程的教学效果及教学经验，对目前RFID课程教学不足分析如下.

2.1 RFID课程体系设计不合理

RFID原理及应用课程内容涵盖无线通信、高频电子线路、密码学、数据校验和算法等多门学科和技术，教学内容范围太广、太泛、不深入，各个部分之间并没有进行有效的综合起来，以达到学以致用的目的，致使学生产生理论知识学习过了但是并没有什么用的感觉.理论课教学过于偏重理论化，没有具体的应用部分，比如，只是分章节介绍低频、高频和微波等RFID技术，并没有给出如何通过软件设计、C语言编程、结合单片机控制等一系列的设计和实现过程.

教学过程中仍然重理论轻实践.具体主要表现在：（1）理论课学时多，实践课学时相对较少；（2）该课程成绩评定时，理论课分数一般占70%以上，实践部分不到30%；（3）实验课通常只做一些简单的验证性实验，缺乏创新性；（4）经过调查发现，很多学校没有广泛的开展关于RFID的课程设计以及综合性实验.

2.3 实践教学设计不合理

教学内容开设少量的验证性实验，综合实验由于实际条件的限制无法完成.实践教学中，没有安排学生做针对性的训练，比如：仿真软件的学习，编程语言的学习及案例应用，阅读器外围电路的实际设计及硬件电路板的焊接等.因此，在实验中，学生缺乏主动动手设计基础，甚至最基本的验证性实验也很难单独完成，更没有充足的时间去发现问题、解决问题，也无法谈及创新设计.

2.3 评价及考核标准不完善

实验成绩评价依据主要包括出勤，预习报告，实验报告等.往往学生为了获得高分，把功夫花在写预习报告和实验报告上，只是纸上谈兵，对实际实践却很少花时间去作创作性设计.实验过程中也是按照指导书或者教师的指导按部就班的完成实验，实验也许完成的很好，但对于学生的创新性培养并没有实质性的帮助.这主要是由于没有专门组织RFID的课程设计，没有提供元器件，没有给予学生充分的时间去做创新性的设计，让学生自主的去动手完成某个实验，设计成果的优劣也没有作为实践考核的标准.因此，现有的实验成绩并不能考核出学生的真实的实践动手能力和解决问题的能力.

3 实践教学探索

3.1 探索实践教学，开辟兴趣学堂

RFID原理及应用课程的教学目的是使学生提高融合不同学科专业知识的连接能力、将知识应用在各种社会需求的创新实践能力.通过近三年RFID教学实践发现，RFID原理及应用这门课的学习，仅靠理论课和实验课是远远不够的，而兴趣是最好的老师，只有启发了学生的兴趣，调动了学生的积极性，让学生自己动手去做一些小的硬件、软件或者系统的开发设计，在实践中增进了学生的自信心，也培养了学生的创新能力.因此，平时应鼓励学生利用课余时间，利用我校省级大学生创新实验室平台，积极参加实践学习，弥补课堂教学时间不足.

为了调动学生的学习兴趣和积极性，组织RFID课程设计，主要是以基于嵌入式网关的RFID系统开发为重点.在整个学习周期里，让学生理解并学会基于嵌入式操作系统设计开发RFID应用系统的全过程，提出了一个行之有效的设计模式.该模式具体流程及时间分配情况如表1所示.

表1 课程设计流程及时间分配

2 项目驱动教学

通过理论课、实验课及精心准备的课程设计的几轮学习后，部分动手能力强、对RFID应用系统有浓厚兴趣的学生可以参与到项目实践中.所谓项目驱动教学，是指教师根据学生前期知识储备，针对实验平台的各种模块，指导学生从应用角度出发，收集相关资料，设计RFID应用系统以及对现有系统的改进，以解决问题实现功能需求，项目完成后，要求每组学生对项目进行技术总结报告.在这个过程中，经过提出问题、查资料讨论、学生讲解等方法灵活使用，培养学生的自主探究学习能力、分析问题、解决问题的实践能力.

此外，教师可以指导能力强的学生参加各级大学生创新创业训练项目的申报，通过实际项目的锻炼，让学生体验做科研的经历，拓展知识的广度和深度.

3 改进教学考核机制

在传统的课程考核方式基础上，综合实践教学过程进行考核.总体上，考核机制应该包括出勤、课堂讨论及问答、课后作业、课内实验、课程设计、参与实践项目得分（20%）、期末理论考试.所以，该课程的考核贯穿整个学期，课内实验考核实验包括预习、实验操作过程、实验代码的编写、实验报告这几部分，可以占总分的20%.平时成绩包括出勤、课堂讨论及问答、课后作业、占10%.参与实践项目占20%.期末考核采用闭卷考试，考核内容以基础识记和拓展应用为主，合理安排各部分的分值比例，期末考试占总成绩的50%.该考核方式相比传统方式，增加了实践和课程设计比例，缩小期末考试比例，不仅避免了学生平时不学习，一到期末就开始背题库的坏习惯，也通过实践项目和课程设计提高学生专业应用水平.

4 竞赛驱动教学

为培养学生解决问题能力、团队协作能力及创新创业能力，学校及其他教育部门、乃至一些大公司等都提倡依托学校资源，组织大学生参加专业竞赛，加大对学生竞赛的投入.结合我院实际情况，鼓励、支持学生参加各种专业竞赛，如：飞思卡尔智能车竞赛、大学生电子设计大赛、全国物联网设计大赛，“互联网+”比赛等.近来年，结合往年就业情况发现，参与比赛学生工作就业质量相对较好.

5 结束语

为提高学生对RFID课程的兴趣和实践应用能力，培养学生的自主创新能力，本文提出了有效地诸如开辟兴趣课堂，组织课程设计，项目驱动教学法以及改进考核标准等方法.依托2014级物联网工程专业本科1班《RFID原理及应用》实践教学证明，学生在实践中动手能力得到锻炼，解决问题能力和创新思想意识得到了改善；教师积极参与到课程设计和项目开发等实践活动中去，进一步提高学生学习兴趣，教学效果反映很好.教师也在实践教学中去，使自身实践能力得到了提高，积累了丰富实践经验.但是创新能力和解决问题的能力的培养不是一朝一夕就能完成的，培养方法也不是一成不变的，关键需要教师长期的坚持和不断的学习，因此，在以后的实践教学过程中，仍需积累经验，不断的改进策略和方法，提高理论课堂和实验教学质量.

〔1〕赵月静，陈继荣，张永弟．单片机原理及应用课程创新实践教学改革[J]．实验技术与管理，2013,30(1):176-179.

〔2〕李曙英，肖贤建．应用型本科“ZigBee网络原理与应用开发”课程教学探索与实践[J]．电脑知识与技术，2016，12 (29):153-155.

〔3〕尚丽平,秦明伟.物联网工程专业实验室建设[J].计算机教育,2012（21）:23-25.

G642

A

1673-260X（2017）07-0211-02

2017-03-27

安徽省省级大学生创新训练项目(201510371044)；安徽省自然科学基金（608085QF159）；安徽省教育厅自然科学一般项目(2014KJ022)；安徽省教育厅教学研究项目（2016jyxm0756）；阜阳师范学院校级教学研究项目（2016PPJY32）；阜阳师范学院校级本科教学工程项目（2016SYZX01、2016PPJY34）；阜阳师范学院教研项目（2016PPJY30）