课程名称 |
RFID技术 |
授课对象所属专业 |
物联网工程 |
课程类型 |
专业教育 |
开课年级 |
2020 |
课程性质 |
专业课 |
课程总学时 |
48 |
一、 课程简介
本课程要求学生学习RFID系统及其工作原理。掌握物联网RFID产生的背景、基本组成和体系架构。了解物联网RFID工作流程、工作原理和标准体系，主要内容包括RFID使用的频率、电磁波的工作特点、天线、射频前端电路、编码与调制、数据的完整性和安全性、电子标签的体系结构、读写器的体系结构、中间件和标准体系。加深对无RFID技术的理解，为进一步研究和从事RFID应用开发和工程实践打下坚实的基础。
教学内容包括以下几个方面：RFID技术概述、RFID设计技术基础、RFID中的天线技术、RFID的射频前端、RFID电子标签、RFID读写器、RFID的标准体系、RFID中间件及系统集成技术、RFID应用系统的构建、RFID的测试与分析技术。实验内容包括以下几个方面：RFID基础、低频读取实验、高频读取和写入实验、超高频读取和写入实验、RFID综合应用实验。
二、案例基本信息
1.案例名称：
激发学生自驱力，培养大国工匠——RFID技术应用
2.对应章节：
专业教学内容 |
思政教学切入点 |
思政目标 |
第一章：RFID技术概述与基础 |
以物联网+农业，物联网+智慧城市，物联网+医疗等案例，强调RFID技术在我国“新质生产力”方面的支撑作用 |
提升学生的民族自豪感和文化自信，建立学生的责任感和使命感 |
第二章：RFID中的天线技术与射频前端电路 |
在天线和射频电路设计中，强调一定要遵循“理论+实践”的原则，否则可能会在将来的工作项目中遇到层层阻力 |
培养学生严谨负责的工作态度、团结协作的合作意识和精益求精的工匠精神 |
第三章：RFID电子标签与读写器 |
介绍RFID电子标签的工作原理，读写器的设计步骤和未来的发展趋势 |
培养学生细致认真的学习态度 |
第四章：RFID的标准体系 |
介绍RFID的各种标准体系，尤其是中国自主提出的标准体系 |
增强学生对国产化标准的认知，提升学生对前沿技术领域话语权掌握的重要性与迫切性的认知 |
第五章：RFID应用系统的构建 |
介绍RFID技术在工业、农业、建筑业等各种场景下的应用及系统顶层设计需要考量的技术指标 |
培养学生严谨负责的工作态度、精益求精的工匠精神 |
3.课程讲次：
本课程的思政内容跟随教学计划，按照时间节点，结合章节内容展开。
二、 案例教学目标
本课程以培养具有“知识、能力、素质”三位一体的创新型工程技术人才为目标，以思政教学与专业教学结合为方针，以理论教学与实践教学齐头并进为指引，以线上线下混合式教学模式为手段，以项目式教学法为方法，培养学生专业技能，塑造优良品格。
（1）知识目标
能够基于物联网工程领域的相关科学原理，并采用文献研究等相关科学方法对物联网复杂工程问题进行研究。
（2）能力目标
能够选择和使用恰当的平台、技术、资源和工具、对计算机系统、嵌入式系统、物联网工程等问题进行模拟、仿真和预测。
（3）素质目标
在实验的过程当中，要求学生学会开发环境的安装和使用，掌握程序的编辑、编译以及调试的方法；理解RFID通信的工作原理，掌握中央控制器读取低频标签的方法；掌握网关编程自定义读取和写入超高频标签的方法；能结合Android或者其他软件，实现利用RFID技术读取电子标签数据并处理相关数据的功能。 培养学生执着专注、精益求精、一丝不苟、追求卓越的工匠精神。
三、 案例主要内容
以RFID技术中的射频电路讲解为例。
理论部分的教学设计围绕课前、课中和课后三个维度展开。
课前通过学习通发布预习通知，学生完成学习通平台内设置的预习内容，如有疑问可在讨论区提出或者直接私聊老师，并完成预习习题。之后学生可以根据自身情况选择是否继续进入深度学习；
接下来进入课堂教学的部分，老师先发起签到，发布预习习题的答题情况，并对习题进行讲解，引入到射频电路的知识点——包括滤波器，低噪声放大器，功率放大器，混频器等电路，让学生注意区分，培养学生细致认真的学习态度；之后，通过观察学生的学习状态，如果学生进入疲倦状态，即可发起一系列教学活动，例如抢答、选人等，如果学生状态良好，即继续开展深度教学，继续下一个知识点的讲解，播放接收信号电路与发射信号电路的微课视频，展示如下图所示的实际射频电路工程产品。
然后指导学生辨识各个部件，培养学生自主思考的能力。每个知识点结束后，都进行在学习通上发布一个课堂测验，当即得到测验结果，能够迅速获得反馈，掌握学生的学习效果。
课后，发布与射频电路设计相关的习题作业和拓展资料，培养学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的工匠精神。并收集学生的习题答题情况，将错题较多的知识点作为下次课的复习重点，形成一个良性的反馈机制。
四、 案例教学设计
以学生为中心，以激发学生学习自驱力为目的，坚持专业教学和思政教学有机结合，坚持“理论+实践”的教学方法，采用“线上+线下”相结合的混合式教学模式开展课程教学，构建针对整门课程的整体教学设计，即对课程的教学模式、学习模式的交互式设计，如下图所示：
本课程采用过程性考核，最终考核结果结合过程性考核成绩及期末卷面成绩；考核评价标准坚持“知识、能力、素质”三者并重，考核评价涵盖学生的专业知识掌握情况、实践操作情况、个人能力和职业素养等多个方面。
（1）过程性考核
根据课程特点和学习目标，过程性考核范围包括课前预习模块、课堂学习模块、课后学习模块、实践模块等四个模块，给每个模块赋予一定权重和得分。学生在平台上参与的所有教学活动得分均可以被记录下来作为学生的过程性考核结果。
课前预习模块考核评价内容包括：课前知识点预习、课前习题、课前讨论等；
课堂学习模块考核评价内容包括：签到、选人、抢答、课堂测验、讨论互动等；
课后学习模块考核评价内容包括：课后习题、讨论互动、拓展资源学习等；
实践模块考核评价内容包括：实验操作的规范度、实验报告的完成度和准确度、实验过程中团队成员的协作能力、创新能力、解决问题的能力等；
（2）课程最终考核
本课程最终成绩由过程性考核成绩和期末考试成绩构成，具体比例为：过程性考核 50%，期末理论考核50%，即最终成绩=过程性考核分数×50%+期末考试成绩×50%。
五、 教学反思
思政教学是一项持久工程，在专业教学和思政教学结合的过程中，会出现案例或切入点与专业知识点结合不紧密的情况、部分学生仍然对专业课程兴趣不大等问题，因此对授课者而言，应该加强政治学习，不断扩大知识面的深度和广度，不断丰富自身教学经验，因材施教，激发学生学习的自驱力，培养大国工匠！
物联网工程教研室供稿
责编：魏东平 审核：董西伟 刘妍
