課程名稱 |
RFID技術(shù) |
授課對象所屬專業(yè) |
物聯(lián)網(wǎng)工程 |
課程類型 |
專業(yè)教育 |
開課年級 |
2020 |
課程性質(zhì) |
專業(yè)課 |
課程總學(xué)時 |
48 |
一、 課程簡介
本課程要求學(xué)生學(xué)習(xí)RFID系統(tǒng)及其工作原理。掌握物聯(lián)網(wǎng)RFID產(chǎn)生的背景、基本組成和體系架構(gòu)。了解物聯(lián)網(wǎng)RFID工作流程、工作原理和標(biāo)準(zhǔn)體系,主要內(nèi)容包括RFID使用的頻率、電磁波的工作特點、天線、射頻前端電路、編碼與調(diào)制、數(shù)據(jù)的完整性和安全性、電子標(biāo)簽的體系結(jié)構(gòu)、讀寫器的體系結(jié)構(gòu)、中間件和標(biāo)準(zhǔn)體系。加深對無RFID技術(shù)的理解,為進一步研究和從事RFID應(yīng)用開發(fā)和工程實踐打下堅實的基礎(chǔ)。
教學(xué)內(nèi)容包括以下幾個方面:RFID技術(shù)概述、RFID設(shè)計技術(shù)基礎(chǔ)、RFID中的天線技術(shù)、RFID的射頻前端、RFID電子標(biāo)簽、RFID讀寫器、RFID的標(biāo)準(zhǔn)體系、RFID中間件及系統(tǒng)集成技術(shù)、RFID應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建、RFID的測試與分析技術(shù)。實驗內(nèi)容包括以下幾個方面:RFID基礎(chǔ)、低頻讀取實驗、高頻讀取和寫入實驗、超高頻讀取和寫入實驗、RFID綜合應(yīng)用實驗。
二、案例基本信息
1.案例名稱:
激發(fā)學(xué)生自驅(qū)力,培養(yǎng)大國工匠——RFID技術(shù)應(yīng)用
2.對應(yīng)章節(jié):
專業(yè)教學(xué)內(nèi)容 |
思政教學(xué)切入點 |
思政目標(biāo) |
第一章:RFID技術(shù)概述與基礎(chǔ) |
以物聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè),物聯(lián)網(wǎng)+智慧城市,物聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療等案例,強調(diào)RFID技術(shù)在我國“新質(zhì)生產(chǎn)力”方面的支撐作用 |
提升學(xué)生的民族自豪感和文化自信,建立學(xué)生的責(zé)任感和使命感 |
第二章:RFID中的天線技術(shù)與射頻前端電路 |
在天線和射頻電路設(shè)計中,強調(diào)一定要遵循“理論+實踐”的原則,否則可能會在將來的工作項目中遇到層層阻力 |
培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的工作態(tài)度、團結(jié)協(xié)作的合作意識和精益求精的工匠精神 |
第三章:RFID電子標(biāo)簽與讀寫器 |
介紹RFID電子標(biāo)簽的工作原理,讀寫器的設(shè)計步驟和未來的發(fā)展趨勢 |
培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度 |
第四章:RFID的標(biāo)準(zhǔn)體系 |
介紹RFID的各種標(biāo)準(zhǔn)體系,尤其是中國自主提出的標(biāo)準(zhǔn)體系 |
增強學(xué)生對國產(chǎn)化標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)知,提升學(xué)生對前沿技術(shù)領(lǐng)域話語權(quán)掌握的重要性與迫切性的認(rèn)知 |
第五章:RFID應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建 |
介紹RFID技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)等各種場景下的應(yīng)用及系統(tǒng)頂層設(shè)計需要考量的技術(shù)指標(biāo) |
培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的工作態(tài)度、精益求精的工匠精神 |
3.課程講次:
本課程的思政內(nèi)容跟隨教學(xué)計劃,按照時間節(jié)點,結(jié)合章節(jié)內(nèi)容展開。
二、 案例教學(xué)目標(biāo)
本課程以培養(yǎng)具有“知識、能力、素質(zhì)”三位一體的創(chuàng)新型工程技術(shù)人才為目標(biāo),以思政教學(xué)與專業(yè)教學(xué)結(jié)合為方針,以理論教學(xué)與實踐教學(xué)齊頭并進為指引,以線上線下混合式教學(xué)模式為手段,以項目式教學(xué)法為方法,培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能,塑造優(yōu)良品格。
(1)知識目標(biāo)
能夠基于物聯(lián)網(wǎng)工程領(lǐng)域的相關(guān)科學(xué)原理,并采用文獻研究等相關(guān)科學(xué)方法對物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜工程問題進行研究。
(2)能力目標(biāo)
能夠選擇和使用恰當(dāng)?shù)钠脚_、技術(shù)、資源和工具、對計算機系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)工程等問題進行模擬、仿真和預(yù)測。
(3)素質(zhì)目標(biāo)
在實驗的過程當(dāng)中,要求學(xué)生學(xué)會開發(fā)環(huán)境的安裝和使用,掌握程序的編輯、編譯以及調(diào)試的方法;理解RFID通信的工作原理,掌握中央控制器讀取低頻標(biāo)簽的方法;掌握網(wǎng)關(guān)編程自定義讀取和寫入超高頻標(biāo)簽的方法;能結(jié)合Android或者其他軟件,實現(xiàn)利用RFID技術(shù)讀取電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)并處理相關(guān)數(shù)據(jù)的功能。 培養(yǎng)學(xué)生執(zhí)著專注、精益求精、一絲不茍、追求卓越的工匠精神。
三、 案例主要內(nèi)容
以RFID技術(shù)中的射頻電路講解為例。
理論部分的教學(xué)設(shè)計圍繞課前、課中和課后三個維度展開。
課前通過學(xué)習(xí)通發(fā)布預(yù)習(xí)通知,學(xué)生完成學(xué)習(xí)通平臺內(nèi)設(shè)置的預(yù)習(xí)內(nèi)容,如有疑問可在討論區(qū)提出或者直接私聊老師,并完成預(yù)習(xí)習(xí)題。之后學(xué)生可以根據(jù)自身情況選擇是否繼續(xù)進入深度學(xué)習(xí);
接下來進入課堂教學(xué)的部分,老師先發(fā)起簽到,發(fā)布預(yù)習(xí)習(xí)題的答題情況,并對習(xí)題進行講解,引入到射頻電路的知識點——包括濾波器,低噪聲放大器,功率放大器,混頻器等電路,讓學(xué)生注意區(qū)分,培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度;之后,通過觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),如果學(xué)生進入疲倦狀態(tài),即可發(fā)起一系列教學(xué)活動,例如搶答、選人等,如果學(xué)生狀態(tài)良好,即繼續(xù)開展深度教學(xué),繼續(xù)下一個知識點的講解,播放接收信號電路與發(fā)射信號電路的微課視頻,展示如下圖所示的實際射頻電路工程產(chǎn)品。


然后指導(dǎo)學(xué)生辨識各個部件,培養(yǎng)學(xué)生自主思考的能力。每個知識點結(jié)束后,都進行在學(xué)習(xí)通上發(fā)布一個課堂測驗,當(dāng)即得到測驗結(jié)果,能夠迅速獲得反饋,掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
課后,發(fā)布與射頻電路設(shè)計相關(guān)的習(xí)題作業(yè)和拓展資料,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神。并收集學(xué)生的習(xí)題答題情況,將錯題較多的知識點作為下次課的復(fù)習(xí)重點,形成一個良性的反饋機制。
四、 案例教學(xué)設(shè)計
以學(xué)生為中心,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自驅(qū)力為目的,堅持專業(yè)教學(xué)和思政教學(xué)有機結(jié)合,堅持“理論+實踐”的教學(xué)方法,采用“線上+線下”相結(jié)合的混合式教學(xué)模式開展課程教學(xué),構(gòu)建針對整門課程的整體教學(xué)設(shè)計,即對課程的教學(xué)模式、學(xué)習(xí)模式的交互式設(shè)計,如下圖所示:

本課程采用過程性考核,最終考核結(jié)果結(jié)合過程性考核成績及期末卷面成績;考核評價標(biāo)準(zhǔn)堅持“知識、能力、素質(zhì)”三者并重,考核評價涵蓋學(xué)生的專業(yè)知識掌握情況、實踐操作情況、個人能力和職業(yè)素養(yǎng)等多個方面。
(1)過程性考核
根據(jù)課程特點和學(xué)習(xí)目標(biāo),過程性考核范圍包括課前預(yù)習(xí)模塊、課堂學(xué)習(xí)模塊、課后學(xué)習(xí)模塊、實踐模塊等四個模塊,給每個模塊賦予一定權(quán)重和得分。學(xué)生在平臺上參與的所有教學(xué)活動得分均可以被記錄下來作為學(xué)生的過程性考核結(jié)果。
課前預(yù)習(xí)模塊考核評價內(nèi)容包括:課前知識點預(yù)習(xí)、課前習(xí)題、課前討論等;
課堂學(xué)習(xí)模塊考核評價內(nèi)容包括:簽到、選人、搶答、課堂測驗、討論互動等;
課后學(xué)習(xí)模塊考核評價內(nèi)容包括:課后習(xí)題、討論互動、拓展資源學(xué)習(xí)等;
實踐模塊考核評價內(nèi)容包括:實驗操作的規(guī)范度、實驗報告的完成度和準(zhǔn)確度、實驗過程中團隊成員的協(xié)作能力、創(chuàng)新能力、解決問題的能力等;
(2)課程最終考核
本課程最終成績由過程性考核成績和期末考試成績構(gòu)成,具體比例為:過程性考核 50%,期末理論考核50%,即最終成績=過程性考核分?jǐn)?shù)×50%+期末考試成績×50%。
五、 教學(xué)反思
思政教學(xué)是一項持久工程,在專業(yè)教學(xué)和思政教學(xué)結(jié)合的過程中,會出現(xiàn)案例或切入點與專業(yè)知識點結(jié)合不緊密的情況、部分學(xué)生仍然對專業(yè)課程興趣不大等問題,因此對授課者而言,應(yīng)該加強政治學(xué)習(xí),不斷擴大知識面的深度和廣度,不斷豐富自身教學(xué)經(jīng)驗,因材施教,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自驅(qū)力,培養(yǎng)大國工匠!
物聯(lián)網(wǎng)工程教研室供稿
責(zé)編:魏東平 審核:董西偉 劉妍