射頻識別課程教學改革中的探索與研究管理論文

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射頻識別課程教學改革中的探索與研究管理論文摘要：《RFID 技術與應用》是電子信息類專業(yè)的一門專業(yè)課，該課程綜合了不同專業(yè)領域的技術，應用范圍極其廣泛。本文針對該課程的特點，結合實際情況，提出了在 CDIO 工程教育理念下，對該課程的教學過程中實施的教學改革方案。在此方案中，強調專業(yè)課知識與基礎課知識相結合、理論知識與實踐經驗相結合，從教學手段、過程和考核辦法等多個教學環(huán)節(jié)入手，來促進學生聽課積極性，改善主動參與學習的程度，從而達到提高教學效果的目的。關鍵詞：射頻識別 CDIO 教學RFID 技術是物聯網領域中的研究熱點之一。《射頻識別技術（以下簡稱 RFID 技術）與應用》課程是電子信息工程專業(yè)的專業(yè)主干課，也是物聯網技術專業(yè)、物流工程專業(yè)等新興專業(yè)的專業(yè)必修課。該課程是本專業(yè)具有代表性的一門課程，理論性、綜合性、實踐性都很強，也是一門難度較大的課程。因此研究 CDIO 工程教育模式在本課程的教學過程中的應用方法，將有利于提高本課程教學的效果，同時為本專業(yè)的其他專業(yè)課教學方法的改革做一個示范。在該方案中，把傳統(tǒng)理論講授與 CDIO 模式進行有機結合，同時結合專業(yè)的培養(yǎng)目標、教學計劃、課程群等要求，探索新的實踐教學體系、考核方式與評價手段、教學方法以及質量控制體系等，進行全方位的構思與設計，從教學理念、思路、方法、評價等方面進行改革。一、教學改革的現狀分析目前，針對本課程教學改革開展現狀分為以下幾類：1.教學內容以理論為主、實踐不足在現有的課程資源中存在以理論為重，實踐學時不足的問題，實踐環(huán)節(jié)只是“插拔式”驗證性實驗，或簡單軟件仿真的驗證實驗。造成了理論與應用脫節(jié)、理論枯燥和實踐的缺乏。2.簡單的課程內容整合的教學改革這類課程教學改革僅停留在刪減課程內容，縮減理論學時，延長學生進入企業(yè)等用人單位的實習時間。其結果是：理論和實踐仍然脫節(jié)，沒有找到契合點。3.物聯網行業(yè)人才的需求RFID 技術和物聯網技術屬于電子、計算機和通信技術等多學科的交叉領域。物聯網被認為是繼計算機、互聯網+之后的第三次信息時代大革命。企業(yè)、行業(yè)對物聯網技術的關注，使得對物聯網產業(yè)的專業(yè)人才需求越來越迫切?；谏鲜鋈N情況的分析，本方案致力于創(chuàng)新本課程的教學方法，以 CDIO 模式引入到課程的教學改革中，實現理論與實踐深度融合的項目驅動式教學，重點研究學生理論與實踐動手能力相結合的培養(yǎng)方案和方法，使學生能夠真正做到理論聯系實際，在提高課程的教學效果、質量的同時，提高學生的創(chuàng)新、實踐能力。二、教學內容設計1.教學方案設計本方案的具體內容如下：（1）教學體系創(chuàng)新。該課程采用項目驅動教學，以項目任務為引領，培養(yǎng)學生獲取知識、運用知識、共享知識、傳播知識、發(fā)現知識的能力，以及培養(yǎng)學生構思、設計、實現和運作的能力。（2）教學內容優(yōu)化。該課程教學內容，包括理論內容與實踐教學方面，選取整個 RFID 讀寫器的設計為背景，將每個章節(jié)作為一個環(huán)節(jié)、實現某一特定功能來講授和實施，做到以實踐促進理論學習，以項目驅動課程教學。（3）教學組織有序。采用“提出項目學習知識掌握技能完成項目”的“四環(huán)相扣”教學法，促進學生深度掌握知識點，增強其主觀能動性。通過分組和分工、查閱資料、提出方案、確認方案、最終完成子項目設計與調試，在整個過程中鍛煉學生團隊合作意識和協作能力。（4）教學評價合理。該課程設計了科學合理的考評、監(jiān)督方法，對學生的學習過程采用跟蹤性評價，確立“過程性評價”的思想，將學生的理論成績、實踐能力、實踐成果、課堂表現和組長給分等各項評價分解成多項指標進行加權求和，最后給出課程的總評成績。2.預期的教學目標和能力培養(yǎng)通過本方案的實施，實現對學生如下能力的培養(yǎng)：（1）電路設計能力。在本課程中，涉及到的電路設計項目有：讀寫器主板電路設計， LF、HF 頻段讀頭設計。上述的設計，有助于提升學生的電路設計能力。（2）MCU 的編程能力。讀寫器的程序以 MCU 為核心，相關的程序包括：時序控制、編解碼、數據的發(fā)送和接收、聲光電路及顯示模塊的驅動、防碰撞算法的編程等。上述的軟件程序設計，可以進一步提升 MCU 方面編程能力。（3）檢測工具使用能力。在項目的調試過程中，需要大量的調試工作，借助各類檢測工具和設備來完成，如：萬用表、示波器和頻譜分析儀等。調試工作，有助于提升學生對調試設備的使用技能。（4）故障排查和分析能力。在設計與調試的過程，通過問題和現象，判斷相應的故障，并通過理論分析、檢測設備的使用，培養(yǎng)故障分析和排除的能力。（5）專業(yè)知識的綜合運用能力。讀寫器的設計是一門綜合型很強的項目，幾乎涵蓋了本專業(yè)的所有專業(yè)課程，包括：模、數字電路，高頻技術，通信技術和單片機技術等。通過項目的實施，結合前 4 項的培養(yǎng)和訓練，可以實現專業(yè)知識的綜合運用，并得到進一步提升。（6）團隊合作能力。各子項目均通過分組合作的形式進行的。在小組內部，各成員之間分工、合作，各負其責，共同完成。通過項目的進行，再次培養(yǎng)小組成員之間默契和團隊合作精神。3.擬解決的關鍵問題（1）加強任課教師的實踐動手能力和教學改革模式的深化理解。教師要不斷進行學習和研討，多方面拓寬個人視野和提高綜合素質。（2）形成一批項目驅動的實踐教學項目和成品。完成項目作品，并建設一個功能和設施齊全的《RFID 技術與應用》課程開放實驗室，并形成一套開放實驗室的管理辦法。（3）彌補缺少配套教材的不足。結合本課程項目教學的探索，編寫適合 CDIO 模式的教材。（4）解決考試方式單一化。進行配套的課程考試改革，建立過程考核方法具體實施方案。三、項目實施的方案1.項目分解及教學環(huán)節(jié)設計本課程實施的項目，圍繞 RFID 讀寫器的設計，以模塊的形式，將項目分解為二級單元項目，其中一部分的二級單元項目進一步劃分為三級子項目，采用了由淺入深，循序漸進的方法，完成項目教學。6 個單元項目分別如下：RFID 系統(tǒng)的構成、電感耦合方式前端電路設計、LF 和 HF 頻段產品設計、微波頻段 RFID 產品、RFID 技術在物聯網中的應用。在教學過程中，由教師提出各單元子項目，然后進行相關知識講解，最后學生掌握設計方法和設計思路，設計完成各子項目，進而完成四級項目，最終完成三級項目的設計和制作。2.項目的實施流程教學內容的改革決定了“以教師為主導、以學生為主體、以項目為主線”的教學原則。在教學過程中實施的步驟如下：（1）提出項目。指導教師首先提出項目，給出具體的任務和指標。以項目為驅動，使學生從一開始就帶著設計任務進入學習狀態(tài)。（2）學習知識。為了完成項目，學生要學習儲備知識，提供解決方案。然后完成項目設計，將新的知識融入到對應的項目中，注重能力培養(yǎng)，突出實用性、適用性和先進性。（3）掌握技能。在項目的實施過程中，由教師引領，以小組的形式進行項目方案的論證、實施，團隊協作解決在實施過程中遇到的困難和問題，進而掌握技能。（4）完成項目。在單元子項目完成后進行歸納、總結，結合主項目進行探索和提高，最終將各個子項目匯總成主項目。在完成上述四個環(huán)節(jié)后，一個主項目基本能夠完成。四、考核方法考核環(huán)節(jié)的設計是教學設計的重要組成部分，在 CDIO 課程教學中，考試方式將進行徹底改革。將考核貫穿在整個項目的各個環(huán)節(jié)和過程中，側重對項目設計能力的考核。改革后的成績組成如下：第一，平時成績占 10%。第二，項目設計制作技能考核占60%，包括：項目實操考試占 20%，理論考核占 40%。第三，項目過程表現占 30%，由全組成績、組長給組員的排序成績和教師考核成績進行綜合評定。以上三項之和為本課程的成績。