面向工程教育认证的RFID与识别技术课程教学改革探索

发表时间:2020/11/11   来源:《教学与研究》2020年54卷第20期   作者: 宋大杰 赵生慧 罗虎
[导读] 本文围绕工程教育认证思想,对RFID与识别技术课程的教学内容、教学模式
        宋大杰  赵生慧  罗虎
        滁州学院计算机与信息工程学院  安徽省滁州市  239000
         
        摘要:本文围绕工程教育认证思想,对RFID与识别技术课程的教学内容、教学模式、考核评价方法等方面进行改革与探索,实践证明,本次课程改革能够显著提升课堂教学效果和学生的实践能力,激发学生的学习兴趣,有效提高工程教育认证的课程达成度。
        关键词:工程教育认证;射频识别;教学改革
        1.引言
        2013年6月,我国正式申请加入《华盛顿协议》,意味着我国获得认证专业的工程教育水准必须与国际工程教育水准具有实质等效性,这必将对我国工程教育认证和工程教育改革产生重大影响[1]。伴随着物联网技术的飞速发展,全社会对物联网技术人才的需求在不断增加,因此,在面向工程教育认证的物联网教学体系中,针对课程的教学改革成为保证人才培养质量的关键[2-3]。RFID与识别技术是物联网工程专业的重要核心基础课程,RFID系统处于整个物联网的感知识别层,是整个物联网系统信息和数据的入口,此课程在物联网专业的课程体系中具有前导及基础支撑的作用,对构建完善的应用型人才培养模式有着重要的作用[4]。
2.课程现状
        目前,该课程存在较多问题。在教学内容方面,对于RFID系统的硬件部分只通过理论方式讲解,主要介绍相关芯片的使用方法,缺少硬件部分设计方法的讲解,即根据RFID的实际应用场景,确定RFID的工作频段和使用的ISO/IEC标准,进而选择适合的阅读器和应答器芯片设计出整套RFID硬件系统,必要条件下可以增加单片机等控制器,设计出一套具有智能化的RFID系统。实验部分也是过于侧重RFID系统软件部分的设计,基本没有涉及到硬件部分设计的实验项目。
        在教学方法方面,主要采用讲授法,授课方式多采用传统的“填鸭式”灌输教学模式,即理论与实验分开,课堂上专门讲解理论知识,实验课上设置一些开发项目,教师先讲解一些功能性实例,然后由学生完成验证。教学最后由教师指导学生完成课程设计,然而,课程结束后,学生依然无法理解开发项目中使用的关键技术,也不能进行独立的RFID系统开发,就业时不能满足工作岗位的要求。
        课程考核方面,主要包括平时成绩、和期末考核两个部分,各占最终成绩的20%和80%。其中平时成绩包括考勤、作业、课内提问和课内实践;期末考核方式为笔试,主要考察课程中的相关理论知识点,而很少对学生的系统开发设计能力进行评价。
3.课程教学改革
3.1 教学内容
        根据工程教育专业认证的思想,重新制定本课程的教学大纲,明确教学的课程目标、支撑的毕业要求、以及支撑的毕业要求主要指标点,确定他们之间的对应关系,基于工程认证大纲中课程目标与毕业要求之间的关系如表1所示。

        根据专业人才培养目标以及大纲要求,确定本课程的主要教学内容为两大板块。第一板块:RFID与识别技术相关基本理论知识,第二板块:基于RFID技术的系统设计和开发应用能力的培养。第一板块主要包括无线射频识别技术的基本原理,RFID系统的基本结构与工作原理,RFID的ISO/IEC标准以及数据传输的安全性,RFID系统中的数据校验和防碰撞算法等知识;第二板块主要包括RFID系统中读写器,应答器等硬件结构的设计和使用方法,应用程序、数据库以及中间件等RFID软件系统的设计等知识。
3.2 教学模式
        教学手段主要采用多媒体、板书以及实验实践相结合的方式,对于教学中的模拟电路和电路分析部分,主要采用板书与PPT结合的方式对相关公式进行推导讲解,帮助学生理解电路中物理量表达式的由来,加深对电路中物理量的理解,从而使学生理解RFID中电路的工作原理和功能;对于课程中数字电路、系统结构以及数据通信等部分内容采用多媒体教学方式,通过动态图示的方式第一知识点进行分析讲解,通过模块化和动态化分析使学生更容易理解电路状态的变换过程,从而理解RFID中相关数字电路的原理和功能。强化案例教学,将软硬件设计案例引入课堂,加强实验和课程实践教学,提高学生的系统设计开发能力。
        建设课程网络教学平台,本课程将课程简介、师资队伍、教学大纲、教学课件、课程习题、实验指导、考试题库、参考文献目录等教学资源上传至学校泛雅教学平台,设置课间提问、随堂测验、单元作业、课堂讨论等教学任务和教学活动,并在建设期内不断更新完善在线课程资源,采取线上和线下相结合的混合式教学模式。
        构建课程教学团队,并在学院及所属系(教研室)的领导下,定期开展课程建设与改革的研究、定期进行说课、评课、示范教学、教学观摩、教学研讨等活动。保障RFID课程的教学质量。
3.3 考核评价
        实施形成性考核和多元评价标准,增加期中考试环节,注重考查学生运用所学知识分析解决RFID相关问题的能力;同时应做实平时考核,做好平时考核记录,将平时考核与阶段性考核结合起来。按照一定比例合成,形成课程的最终评价。课程考核分为平时成绩、期中考核和期末考核三部分,各部分在总评中所占的比例分别为:35%,15%,50%。其中平时成绩分成作业、学生考勤、课堂提问、课内实践四个部分,各部分所占比例分别为20%, 10%, 20%, 50%。并积极推进将技能测试、学科专业竞赛、学术论文、专利和成果等纳入课程考核体系,探索“以赛代考、以证代考、以成果代考”等课程考核新模式。
4.结语
        在新工科背景下,工程教育专业认证在全国高校的广泛开展迫切需要高校推进人才培养模式改革。本文围绕工程教育认证的思想和目标,对RFID与识别技术课程的教学大纲和教学内容、教学模式、考核评价方法等方面的改革进行详细的阐述,实践证明,本次课程改革教学效果显著,进一步提高了学生对本课程的学习兴趣和课堂气氛,有效提升了学生的RFID系统设计开发能力。应用工程教育认证的思路对RFID与识别技术课程改革进行探索,能够为物联网工程专业及其他理工科专业的教学实践改革提供参考,为应用型人才培养提供了有益的借鉴。
参考文献
[1] 李俊红,杨奕,王娟.工程教育专业认证下先进控制技术教学改革[J].教育教学论坛.2020(36):200-201.
[2] 王旭启.“项目导向”式物联网专业教学改革实践 [J]. 陕西教育,2018(1):57-58.
[3] 梁庆中,曾德泽,童恒建,等. 基于翻转课堂思想的“RFID 原理及应用”课程改革与实践 [J]. 软件工程,2017(8):59-62.
[4] 吴宣够,王小林.物联网工程RFID课程教学研究与探索[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2015,32(2):101-102.
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