陳廣
摘要:射頻識別(RFID)課程是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的核心課程之一,該文以RFID課程的教學(xué)特點出發(fā),結(jié)合高職院校的實際情況,為提高工程實踐能力的培養(yǎng),提高實驗教學(xué)的創(chuàng)新性以及理論知識的實用性,結(jié)合課程思政,對RFID課程體系的建設(shè)進(jìn)行了初步探索。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)專業(yè);RFID;條碼;課程思政
中圖分類號:G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1009-3044(2021)19-0165-02
1 背景
隨著互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)的全球范圍內(nèi)的快速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)滲透進(jìn)社會生活的各個領(lǐng)域,并已成為我國信息化建設(shè)的核心技術(shù)之一。近幾年來,雖然各個高職院校陸續(xù)開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),使得物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)也成為熱門專業(yè),但它也是一個新興專業(yè),隨著這個領(lǐng)域的快速發(fā)展,整個物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程體系并未完善。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)應(yīng)當(dāng)講授哪些內(nèi)容,如何建設(shè)課程體系,提高實踐教學(xué)效果,如何讓培養(yǎng)出來人才最大程序地適應(yīng)市場需求是值得各高職院校教師探索和研究的課題。
射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID 技術(shù))是通過非接觸方式獲取商品的數(shù)據(jù)信息的一種技術(shù),是自動識別技術(shù)的種類之一,它是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)。RFID技術(shù)是高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的一門專業(yè)必修課,它是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)所特有的,也是最為核心的一門課程。RFID課程體系的建設(shè)是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)的重要基石。
2 高職院校RFID課程體系存在的問題
RFID這門課程在本科院校中已經(jīng)屬于傳統(tǒng)課程,但近年來大量高職院校也開設(shè)了這門課程,大部分高職院校使用簡化后的本科教材進(jìn)行授課,這導(dǎo)致課程中存在著大量急需解決的問題。
2.1 教材過于注重理論的講述
筆者購買了大量的RFID教材,大部分的教材都是從自動化和現(xiàn)代通信的角度進(jìn)行編寫,里面充滿了各種數(shù)學(xué)公式,對于高職學(xué)生來說,根本無法讀懂和理解。本科的RFID課程大多數(shù)面向制造設(shè)計RFID射頻芯片,設(shè)計RFID讀寫器進(jìn)行講述。而在現(xiàn)今的就業(yè)市場上,這類高端工作崗位極其稀少,且完全不適合于高職學(xué)生。高職更應(yīng)偏重于應(yīng)用領(lǐng)域,別人研究完成的成果,高職學(xué)生只要掌握如何使用,并不需要理解其設(shè)計原理及細(xì)節(jié)。比如在市場上購買現(xiàn)成的芯片制作RFID讀寫器,或購買現(xiàn)成的讀寫器,掌握其使用方法,并整合進(jìn)項目中。在就業(yè)市場中這類崗位數(shù)量巨大,也是高職院校培養(yǎng)的方向。
2.2 教學(xué)中使用集成度過高的教學(xué)設(shè)備
部分高職院校在講授RFID這門課程時,在資金充足的情況下,使用了教學(xué)廠商提供的高集成度教學(xué)設(shè)備,這類設(shè)備以實驗箱或?qū)嶒炁_的形式出現(xiàn),甚至集成了無線傳感網(wǎng)模塊,從而可以進(jìn)行兩門甚至三門課程的講授。這些實驗設(shè)備往往配套了實驗指導(dǎo)書,它對于新開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的高職院校,的確解了燃眉之急,但使用這些設(shè)備往往存在著很多的問題。
(1)由于現(xiàn)成設(shè)備集成度過高,往往只能從應(yīng)用層進(jìn)行實驗,使用上位機(jī)通過串口與RFID讀寫器進(jìn)行通信從而達(dá)到控制的目的。而RFID這門課程講述的是物聯(lián)網(wǎng)感知層的知識,偏重于硬件層,使用集成度過高的設(shè)備導(dǎo)致課程內(nèi)容與硬件層完全隔離,背離了課程的初衷,不利于學(xué)生工程能力的培養(yǎng)。
(2)這些集成的RFID讀寫器往往由生產(chǎn)廠商自行編寫固件,實現(xiàn)的功能非常簡單,根本無法通過它們來詳細(xì)了解各電子標(biāo)簽的內(nèi)存結(jié)構(gòu)、功能特點及技術(shù)參數(shù)。另外,RFID讀寫器接口并無標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,每個讀寫器廠商都有自己的協(xié)議,將過多精力放在應(yīng)用層也會導(dǎo)致學(xué)生工作后使用不同的讀寫器往往變得無所適從。
(3)教學(xué)廠商配套的實驗教材往往是由廠家的工程師編寫,他們并無授課經(jīng)驗,并不了解高職學(xué)生的實際情況及學(xué)習(xí)能力。很多時候編寫的教材完全不涉及理論,只給出實驗步驟及實驗結(jié)果,至于為什么這么操作,得出來的結(jié)果是什么、有何用途往往只字不提。實驗完成后,學(xué)生完全不知道自己做了什么,有何意義,知其然而不知所以然。高職院校在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)偏重于實踐,但這不代表可以完全拋棄理論,兩者應(yīng)當(dāng)相輔相成。
2.3 課程思政的缺失影響綜合素質(zhì)
某種程度上來說,當(dāng)今高職院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才培養(yǎng),在總體專業(yè)能力上已經(jīng)基本可以滿足社會發(fā)展的現(xiàn)實需要。但是需要注意的地方的是,德智體美勞,以德先行。相關(guān)專業(yè)能力的持續(xù)穩(wěn)健提升應(yīng)當(dāng)與思想政治水準(zhǔn)形成理想融洽的整體匹配關(guān)系。一個學(xué)生,如果缺失了思想政治修養(yǎng),則會對自身綜合素質(zhì)的提升造成不小的負(fù)面影響。對于思想政治教育教學(xué)層面并不給予足夠的重視,會白白錯過思想政治教育教學(xué)的最佳時機(jī)及階段,從而間接弱化了處于高職院校階段青少年所擁有專業(yè)水準(zhǔn)的科學(xué)有效性。
3 課程體系設(shè)計
筆者有多年的RFID教學(xué)經(jīng)驗,在教學(xué)過程中逐漸發(fā)現(xiàn)了以上問題的存在,經(jīng)過不懈的努力及研究,探索出一套適合于高職高專的RFID教學(xué)內(nèi)容及課程體系,基本解決了所遇到的問題,并取得良好的教學(xué)效果。
3.1 主體內(nèi)容
首先是RFID的主體內(nèi)容,按頻段劃分,RFID主要包含三種類型:低頻(LF)、高頻(HF)和超高頻(UHF),講授內(nèi)容應(yīng)當(dāng)聚集于這些技術(shù)的應(yīng)用場景、技術(shù)特點、標(biāo)簽類型、讀卡器種類、標(biāo)簽內(nèi)存結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)協(xié)議等內(nèi)容,對于底層基本原理可以適當(dāng)省略。另外,相比于傳統(tǒng)RFID技術(shù),近幾年來最新出現(xiàn)的NFC(Near Field Communication,近場通信)技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛,現(xiàn)今市面上的手機(jī)已基本支持此項功能。它屬于高頻RFID技術(shù),在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域有著光明的前景和未來。筆者專門使用了一章的篇幅介紹此項技術(shù)。
課程的難點在于實驗部分,教學(xué)設(shè)備廠商設(shè)備非常昂貴,并非所有學(xué)校都可以承受。另外,這些設(shè)備只能在實驗室使用,如果希望學(xué)生課余時間學(xué)習(xí)或完成課后作業(yè),則無法實現(xiàn)。為了解決這方面問題,筆者先后使用了兩套解決方案。