基于智能机器人的物联网专业C语言程序设计课程改革研究
2021-03-30马飞
马 飞
(无锡工艺职业技术学院 机电与信息工程学院,江苏 宜兴 214206)
0 引言
当前,物联网专业的建设已经成为了各大高校的重点工作。在专业建设方面,一部分高校侧重物联网应用层方向,在原有的计算机或软件专业基础上进行建设,还有一部分高校侧重物联网感知层和传输层方向,在电子或通信专业基础上进行建设。在课程体系建设方面,包括理论教学和实践教学两部分,其中C语言程序设计作为专业基础课程,是嵌入式系统、ZigBee技术等专业核心课程的基础,在物联网课程体系的构建上起到了重要作用。
1 传统物联网专业C语言教学现状
传统的C语言教学大多遵循一台电脑、一本教材的教学方式,教师从C语言的起源开始讲解,然后讲授C语言的基本语法结构,同时让学生上机练习一些常规程序的编写。
不同专业之间的C语言教学基本上没有太大差异性,教师在教授电子信息专业学生、物联网专业学生和其他专业学生的过程中授课内容和方式并无太大区别,学生学完C语言后仍然无法理解这门课程在物联网专业课程体系中的作用,无法通过这门课程了解物联网专业。
传统的C语言程序设计教学距离物联网专业有些遥远,应拉近C语言与物联网专业之间的距离,在C语言教学过程中体现出物联网专业的知识体系特性。
2 智能机器人的特点
人工智能是全球的研发热点,智能机器人则是一种典型的人工智能应用,它融合了机械、电子、软件、物联网等多种专业技术。智能机器人可以按照预定程序自动运行,可以依靠自身动力来完成一定动作和预设任务。它可以接受遥控指挥运行,也可以按照编写好的程序运行,高端机器人还具有自主学习的能力。
智能机器人有多种表现形式,如人形直立行走机器人、仿生学动物机器人、轮式移动型机器人等,众多的表现形式给人们提供了较大的选择空间,可以结合专业特性、学校特色、课程特色将智能机器人引入到C语言程序设计课程中来进行辅助教学。
3 智能机器人推动C语言程序设计项目式教学改革
智能无人驾驶汽车是借助先进的传感器技术、无线通信技术、卫星定位系统和高速的嵌入式处理系统构建的一套物联网系统,被称之为车联网,物联网技术的应用与汽车行业合作产生了智能无人驾驶汽车。
轮式移动型机器人可以在实验室环境下对智能无人驾驶汽车中的关键技术进行模拟验证。因此,选取轮式机器人作为C语言程序设计的教学载体,将智能无人驾驶汽车的多项关键技术作为项目任务来驱动C语言程序设计的教学工作,使学生在学习该课程的过程中更加真实地体会到物联网的典型行业应用,能够更加合理的从物联网专业角度来学习C语言程序设计,为后续物联网专业核心课程的学习打下基础。
以C语言程序设计和智能机器人为基础,协同嵌入式系统、ZigBee技术等专业核心课程共同构建具有物联网应用技术专业特色的课程体系,如图1所示。
图1 课程结构图Fig.1 Course structure
4 结语
针对物联网专业的特性,选取智能轮式机器人为载体,通过项目驱动的方式提出了在C语言程序设计课程中融入智能机器人的教学方式,可以极大提升学生对物联网专业的认识和理解,为后续专业核心课程的学习起到了铺垫作用。