摘要：

　　微控制器和微處理器，即單片機(jī)，是最典型、最廣泛、最簡(jiǎn)單的嵌入式系統(tǒng)，它是多數(shù)高校和職業(yè)學(xué)校電類專業(yè)的廣泛開設(shè)的骨干課程和基本技術(shù)課程，同時(shí)，也是目前物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)普遍開設(shè)的基本基礎(chǔ)課程，在課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和各種電子類競(jìng)賽等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，也都得到廣泛地使用。

　　隨著集成電路技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和系統(tǒng)在芯片（SOC）技術(shù)的高速發(fā)展，目前單片機(jī)已經(jīng)逐步從4位，八位向32位過渡，以ARM為核心的單片機(jī)不斷擴(kuò)大，同時(shí)已經(jīng)開始實(shí)現(xiàn)將8051和ARM內(nèi)核控制器和無線收發(fā)器，包括ZIGBEE，藍(lán)牙，WIFI等收發(fā)器整合，以無線單片機(jī)的新形式，獲得愈來愈廣泛的應(yīng)用。

　　在今天的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，目前高校和職業(yè)學(xué)校對(duì)改革傳統(tǒng)的以8051系列MCU為主的相關(guān)教學(xué)體系有了新的、緊迫的要求，目前高校和職業(yè)學(xué)校多年積累的傳統(tǒng)的MCU教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上與當(dāng)今技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r嚴(yán)重脫節(jié)，缺乏時(shí)效性，一方面無法與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整合，另外一方面也無法有效銜接物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系。

　　本文以擴(kuò)展傳感器網(wǎng)絡(luò)、無線單片機(jī)及嵌入式技術(shù)和相關(guān)射頻微波技術(shù)和高頻技術(shù)為基礎(chǔ)，討論如何利用現(xiàn)有微處理器教學(xué)體系，淘汰老舊實(shí)驗(yàn)設(shè)備，換裝最新儀器化教學(xué)設(shè)備，以無線單片機(jī)為技術(shù)切入點(diǎn)和硬件平臺(tái)，結(jié)合最新的頻域儀器和協(xié)議分析儀器，探討單片機(jī)教學(xué)在內(nèi)容上、方法上改進(jìn)與與時(shí)俱進(jìn)的全新思路。

　　同時(shí)提出在原來教學(xué)體系上融合面向物聯(lián)的無線單片機(jī)、嵌入式無線技術(shù)，低功耗技術(shù)，射頻電路，天線技術(shù)等內(nèi)容，旨在提高單片機(jī)教學(xué)內(nèi)容的時(shí)效性和對(duì)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的單片機(jī)課程教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)實(shí)現(xiàn)改革、改善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的卓越工程師。

一、目前單片機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀

　　國(guó)內(nèi)不僅僅是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)設(shè)有單片機(jī)類課程，而是幾乎所有的工科院校和信息電子類職業(yè)學(xué)校都開設(shè)了單片機(jī)課程，涉及電子、通信、機(jī)電、自動(dòng)化、電氣等專業(yè)。幾十年來，單片機(jī)教學(xué)的內(nèi)容沒有大的改變，仍然以單片機(jī)結(jié)構(gòu)、指令、匯編等出發(fā)，輔以幾個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用。這種以單片機(jī)結(jié)構(gòu)和指令為主線展開的，不符合本該學(xué)科的認(rèn)知規(guī)律，也不符合當(dāng)前系統(tǒng)在芯片技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，目前這樣的傳統(tǒng)成熟和教學(xué)體長(zhǎng)期以來系亙古不變，已經(jīng)無法提供多少技術(shù)問題可供學(xué)生們?nèi)シ治?，并且已?jīng)從教學(xué)理念和技術(shù)發(fā)展兩方面落后，必須改變。

　　從教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)手段看，目前的單片機(jī)教學(xué)方法陳舊，采用傳統(tǒng)的灌輸式課堂教學(xué)方法、過多的理論課時(shí)抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，特別是對(duì)實(shí)踐教學(xué)重視度不夠，缺乏大量直觀化實(shí)驗(yàn)手段，僅僅利用老舊的8051單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。只能起到演示的作用，無法培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦解決問題的能力，而且目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)強(qiáng)調(diào)各種通訊手段，特別是無線通訊手段，目前陳舊的的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備完全不能滿足這樣新的技術(shù)要求，同時(shí)，當(dāng)前較少的實(shí)驗(yàn)課時(shí)又使本門課程的理論和實(shí)踐脫節(jié)，學(xué)生缺乏在單片機(jī)方面動(dòng)手和創(chuàng)新能力。

二、單片機(jī)教學(xué)改革的必要性

　　物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對(duì)單片機(jī)或嵌入式教學(xué)改革提供了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對(duì)單片機(jī)教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和課程體系設(shè)置上都提出新的迫切的要求。對(duì)于已經(jīng)開設(shè)單片機(jī)課程的高校和職業(yè)學(xué)校，如何在單片機(jī)課程中，體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)？對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的單片機(jī)基礎(chǔ)課程，如何和物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)其他課程接口和貫通？如何采用新的教學(xué)設(shè)備和教學(xué)手段，提升教學(xué)質(zhì)量？如何使用物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)技術(shù)，為單片機(jī)教學(xué)改革提供了豐富的教學(xué)資源、內(nèi)容和實(shí)現(xiàn)方法？這些問題的回答本身也就說明了單片機(jī)課程改革的必要性。

　　從必要性方面而言，從我國(guó)的單片機(jī)教學(xué)的現(xiàn)狀可以看出，目前的單片機(jī)教學(xué)無論從內(nèi)容到方法都需要改變。學(xué)生的反映、學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果也在一定程度上促使盡早變革是必要的。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略也要求高校盡早地培養(yǎng)掌握物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)、理念和應(yīng)用設(shè)計(jì)人才。因此，必須在高校和職業(yè)學(xué)?；A(chǔ)課程教學(xué)中提前開展SOC單片機(jī)及物聯(lián)網(wǎng)關(guān)聯(lián)的學(xué)習(xí)，牢固掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)。

　　從課程設(shè)置上可行上而言，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的單片機(jī)教學(xué)涉及嵌入式，現(xiàn)代通訊，數(shù)字電路，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，微機(jī)原理和接口，單片機(jī)，傳感器和采集，操作系統(tǒng)等基礎(chǔ)課程和軟、硬件知識(shí)及其相關(guān)課程，分為基礎(chǔ)課程、核心課程和實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用開發(fā)，很多課程都是已經(jīng)開設(shè)的課程。這是單片機(jī)教學(xué)改革改革的基礎(chǔ)，這樣，不需要對(duì)現(xiàn)有的課程體系做較大的調(diào)整。核心課程中，SOC單片機(jī)可以選擇以MSC-51為內(nèi)的無線單片機(jī)，也可以選擇更加高級(jí)ARM Cortex™-A8 /M3/M4等先進(jìn)的32為SOC無線單片機(jī)， 這樣可以將傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)順延、加強(qiáng)。 嵌入式微處理器和RTOS操作系統(tǒng)也是高校課程之一，這里只需將單片機(jī)用作物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，也可以作為物聯(lián)網(wǎng)的路由器、節(jié)點(diǎn)、控制中心、網(wǎng)絡(luò)終端。授課時(shí)強(qiáng)調(diào)其在物聯(lián)網(wǎng)體系中不同的作用。改革后，單片機(jī)課程就可以作為一套獨(dú)立課程開設(shè)，也可以作為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)基礎(chǔ)課程開設(shè)。

三、單片機(jī)教學(xué)改革的思路和措施

　　由于物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一是微功耗條件下的無線通訊技術(shù)，所以單片機(jī)與無線通訊合二為一是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代單片機(jī)教學(xué)的必然形式和特點(diǎn)，各種新型通訊/協(xié)議接口和無線單片機(jī)模塊的使用也是新時(shí)期單片機(jī)或嵌入式系統(tǒng)的主要表現(xiàn)形式。為此，需要結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和新的教學(xué)儀器設(shè)備的發(fā)展，對(duì)當(dāng)前教學(xué)內(nèi)容、方法和實(shí)踐環(huán)節(jié)加以變革。

　　從教學(xué)內(nèi)容方面而言，教學(xué)目標(biāo)硬件選為比較經(jīng)濟(jì)適用的無線單片機(jī)(SOC)。隨著無線單片機(jī)技術(shù)發(fā)展，無線單片機(jī)內(nèi)核目前已經(jīng)有8051，MSP430，ARM Cortex™-M3等多種從8位到32位內(nèi)核，單片機(jī)教學(xué)可以從TI CC2530這個(gè)目前比較成熟的ZIGBEE無線單片機(jī)開始起步。 

　　教學(xué)中應(yīng)以物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用和傳感器網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為背景，突出網(wǎng)絡(luò)、無線通信和數(shù)據(jù)采集、相關(guān)射頻和天線技術(shù)基礎(chǔ)微功耗技術(shù)基礎(chǔ)和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)新概念。保留傳統(tǒng)單片機(jī)中的部分教學(xué)內(nèi)容，如A/D、D/A、串行通信、定時(shí)器、SPI、I2C、中斷技術(shù)等。

　　軟件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，建議選擇ZigBee和RF4CE協(xié)議棧。利用軟件實(shí)例和空中協(xié)議分析儀觀察講授協(xié)議棧中各層實(shí)現(xiàn)的方法?；A(chǔ)教學(xué)階段不必講解RTOS操作系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議部分教學(xué)只需要結(jié)合測(cè)試觀察簡(jiǎn)單講解，要注重學(xué)生實(shí)際使用能力的訓(xùn)練。

　　微功耗技術(shù)是傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一項(xiàng)重要新技術(shù)，傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)，沒有這部分的內(nèi)容，但是，使用在傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由器和節(jié)點(diǎn)，必須要在微功耗條件下工作，單片機(jī)教學(xué)將增加這部分技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容。

　　同時(shí)，既然要實(shí)現(xiàn)無線通訊，就不可能離開天線和傳播，射頻電路，電磁兼容等方面的一些知識(shí)，也不可能離開頻域儀器使用和測(cè)量方法的知識(shí)，這部分原來屬于射頻工程師的復(fù)雜知識(shí)，對(duì)于非射頻工程師也必須掌握的一部分知識(shí)，這部分知識(shí)也需要補(bǔ)充到改革后的單片機(jī)教學(xué)內(nèi)容中來。

　　從教學(xué)方法而言，傳統(tǒng)單片機(jī)部分，采用采用以案例引導(dǎo)法，以任務(wù)為中心,提出創(chuàng)設(shè)環(huán)境、確定任務(wù)、完成任務(wù)的三部曲來實(shí)施教學(xué)任務(wù)；對(duì)應(yīng)新的單片機(jī)課程，可以改進(jìn)為以傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用產(chǎn)品為中心的全新思路，提出應(yīng)用需求要求，確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)，完成應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)測(cè)試三部曲。

　　教學(xué)方法要突出物聯(lián)網(wǎng)/傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集、無線通信的概念，構(gòu)造有實(shí)用意義的應(yīng)用產(chǎn)品背景。例如，智能家居系統(tǒng)中的ZIGBEE紅外線遙控轉(zhuǎn)發(fā)器，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)電風(fēng)扇，空調(diào)等直接控制; 如何使用串口，控制ZIGBEE網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、光線等傳感器數(shù)據(jù)采集，如何使用SPI接口，完成對(duì)傳感器的接口和控制，如何使用紐扣電池，實(shí)現(xiàn)一個(gè)微功耗遠(yuǎn)程采集控制節(jié)點(diǎn)等。

　　對(duì)于無線通信教學(xué)，該部分接觸到理論部分比較復(fù)雜，因此減少理論描述與推導(dǎo)，增加實(shí)際的開發(fā)和利用，通過9K-6GHZ頻譜分析儀/信號(hào)發(fā)生器等先進(jìn)教學(xué)儀器，讓學(xué)生看見高頻信號(hào)和高頻功率信號(hào)，了解如何使用這些儀器開展測(cè)量和設(shè)計(jì)單片機(jī)相關(guān)射頻電路，并且對(duì)無線單片機(jī)模塊通訊距離，信號(hào)質(zhì)量，環(huán)境噪聲等進(jìn)行直觀測(cè)試，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，降低無線通訊部分學(xué)習(xí)門檻。

　　對(duì)于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議部分，建議以ZigBee和RF4CE藍(lán)本，以Keil等開發(fā)系統(tǒng)中用C語言書寫的ZigBee協(xié)議棧程序?yàn)榫唧w對(duì)象，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用層開發(fā)的流程，輔以網(wǎng)絡(luò)層和MAC層中針對(duì)網(wǎng)絡(luò)不同拓?fù)湫螒B(tài)的具體設(shè)置。從簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的實(shí)現(xiàn)開始，逐步過渡到星型網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)狀的構(gòu)建。網(wǎng)關(guān)部分可以使用普通節(jié)點(diǎn)和串通信，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與Internet互聯(lián)。這部份教學(xué)方法使用高級(jí)的圖形化空中協(xié)議分析儀，可以讓學(xué)生實(shí)時(shí)看見空中飛行的各種ZIGBEE協(xié)議包裝，看見圖形化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，進(jìn)行包裝比較，分析，直觀化可視化的理解協(xié)議棧的內(nèi)涵，大大降低了協(xié)議棧教學(xué)門檻和增加了教學(xué)直觀性。

　　對(duì)于低功耗部分教學(xué)，可以使用微功耗動(dòng)態(tài)分析儀，觀察在電池狀態(tài)下瞬間功率和動(dòng)態(tài)曲線，自動(dòng)完成功率計(jì)算和了解電池工作時(shí)間，看見了功率狀態(tài)，簡(jiǎn)化了教學(xué)難度，增加了學(xué)生興趣和動(dòng)手能力。

圖一  深藍(lán)RM6001 教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

四、 實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建和突出教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)

　　單片機(jī)本身技術(shù)是一門實(shí)踐性很的技術(shù)，沒有實(shí)踐形同紙上談兵，造成許多學(xué)生的高分低能現(xiàn)象，特別是目前使用無線單片機(jī)教學(xué)將涉及到的數(shù)千兆赫的高頻微波信號(hào)，這些信號(hào)在空中飛行摸不到，看不見，更加增加了單片機(jī)教學(xué)難度，如果實(shí)踐教學(xué)中，要改變只注重老師講，學(xué)生做的方式，必須依靠全新一代的頻域儀器和協(xié)議分析儀器等儀器組合來全面改革實(shí)踐教學(xué)體系。

　　實(shí)驗(yàn)室建設(shè)：淘汰原有單片機(jī)實(shí)驗(yàn)老舊平臺(tái)（這些平臺(tái)有10多年甚至20年歷史），建立以具有新一代無線SOC單片機(jī)特征的單片機(jī)儀器化教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。選擇支持ZigBee的無線SOC單片機(jī)選擇最新深藍(lán)RM6001教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是理想的選擇，該平臺(tái)首次集成了9K到6GHZ全頻譜分析儀/射頻信號(hào)發(fā)生器/圖形化ZIGBEE/RF4CE空中協(xié)議分析儀/微功耗動(dòng)態(tài)分析儀等先進(jìn)儀器設(shè)備，各種CC2530/CC2540/CC1110/CC1120等無線單片機(jī)模塊和大量測(cè)試和課程實(shí)驗(yàn)等教學(xué)資源；同樣可以使用Keil/IAR的編譯開發(fā)平臺(tái)，方便代碼移植和與原有實(shí)驗(yàn)兼容等，減少整改教學(xué)大綱的工作量。

　　采用高級(jí)頻域儀器和多種物聯(lián)網(wǎng)新型教學(xué)儀器實(shí)現(xiàn)單片機(jī)教學(xué)，是很多老師期待多年的事情，但是多年來，以進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)頻域儀器為主的儀器，價(jià)格高昂，維護(hù)復(fù)雜，僅僅標(biāo)準(zhǔn)6GHZ頻譜分析儀，單臺(tái)要價(jià)就高達(dá)20多萬人民幣，而且沒有相應(yīng)配套的實(shí)驗(yàn)和教程。

　　深藍(lán)系列是新一代國(guó)產(chǎn)化教學(xué)儀器，采用全計(jì)算機(jī)化儀器設(shè)計(jì)技術(shù)和若干專利技術(shù)，突破這個(gè)價(jià)格瓶頸，國(guó)內(nèi)高校和職業(yè)學(xué)?？梢苑浅５偷膬r(jià)格普遍裝備，并且完全有能力實(shí)現(xiàn)學(xué)生人手一套，完成相關(guān)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程教學(xué)，該設(shè)備不僅可以使用在單片機(jī)課程教學(xué)，也可以同時(shí)適用物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)精品課程，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)等多種用途。

　　實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：

　　深藍(lán)RM6001目前配置100多個(gè)個(gè)無線單片機(jī)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)庫（標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)庫將不斷升級(jí)），實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括多種無線單片機(jī)的基礎(chǔ)硬件實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)驗(yàn)和綜合試驗(yàn)三個(gè)部分。具體包括通用數(shù)字I/O接口、點(diǎn)陣式LCD驅(qū)動(dòng)、時(shí)鐘/中斷、ADC實(shí)驗(yàn)、溫度測(cè)量、UART實(shí)驗(yàn)和射頻點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信等基礎(chǔ)硬件實(shí)驗(yàn)；TI-ZStack、軟件架構(gòu)、應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層以及尋址路由等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)驗(yàn)；無線模塊發(fā)射功率和接收靈敏度測(cè)試，電池兼容測(cè)試，空中協(xié)議監(jiān)視分析，微功耗儀器化測(cè)試分析等儀器化實(shí)驗(yàn)。綜合試驗(yàn)可以根據(jù)硬件條件擴(kuò)展各種選擇智能家居，傳感器采集，ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)，智能追溯，智慧農(nóng)業(yè)，智慧交通等單片機(jī)課程綜合實(shí)驗(yàn)。

　　實(shí)驗(yàn)形式：

　　實(shí)驗(yàn)圍繞新型深藍(lán)RM6001儀器掛架和各種無線單片機(jī)實(shí)驗(yàn)套件組成，全部實(shí)驗(yàn)內(nèi)容均為以觀察分析信號(hào)和觀察分析協(xié)議為主，直觀看見頻譜波形，看見空中協(xié)議，看見功耗曲線，看到代碼運(yùn)行情況，就像模擬數(shù)字電路使用函數(shù)發(fā)生器和示波器，邏輯分析儀實(shí)現(xiàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)一樣，單片機(jī)教學(xué)跨入了完全儀器化現(xiàn)代化教學(xué)實(shí)驗(yàn)的新時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)形式的全面創(chuàng)新和單片機(jī)課程實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)的全新用戶體驗(yàn)；

　　和傳統(tǒng)單片機(jī)課程實(shí)驗(yàn)相比較，改革后的實(shí)驗(yàn)課程時(shí)間大幅度提升，大幅度增加學(xué)生自主試驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)室可以靈活配置實(shí)驗(yàn)形式、最終形成開放實(shí)驗(yàn)室。并且實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生利用整個(gè)課程的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)完成一個(gè)節(jié)點(diǎn)乃至簡(jiǎn)單傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，鼓勵(lì)學(xué)生完成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)和測(cè)試，調(diào)試和認(rèn)證等的全過程。

　　實(shí)踐教學(xué)：

　　實(shí)踐教學(xué)包括專業(yè)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和各級(jí)各類競(jìng)賽等?？紤]無線單片機(jī)課程內(nèi)容的特點(diǎn)，這種畢業(yè)設(shè)計(jì)是競(jìng)賽是學(xué)生的鍛煉機(jī)會(huì)，是能力提高的途徑。由于改革后的實(shí)驗(yàn)室具備了先進(jìn)的信號(hào)測(cè)試和協(xié)議觀察儀器和功耗觀察測(cè)量?jī)x器，實(shí)踐教學(xué)將很容易和應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)接口，讓學(xué)生設(shè)計(jì)出正真可以實(shí)用化的無線模塊，無線路由器，各種各樣物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)品。

　　課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)中要從市場(chǎng)需要出發(fā)，提出課題，培養(yǎng)學(xué)習(xí)創(chuàng)新意識(shí)和開發(fā)產(chǎn)品的能力。改革后的課程設(shè)計(jì)，可以完全以物聯(lián)網(wǎng)傳感網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)為主，選擇以無線單片機(jī)為核心的智能水電氣表，智能眼鏡，智能手表，智能開關(guān)，智能家電，智能安防等應(yīng)用產(chǎn)品，結(jié)合學(xué)習(xí)的無線單片機(jī)知識(shí)和射頻電路，天線等知識(shí)，完成各種課程設(shè)計(jì)。

結(jié)語

　　本文以單片機(jī)教學(xué)改革為突破點(diǎn)和目標(biāo)，根據(jù)教育部“提高質(zhì)量，辦出特色”的要求，選擇無線單片機(jī)硬件平臺(tái)和先進(jìn)的頻域儀器，協(xié)議分析和微功耗分析儀器對(duì)等先進(jìn)實(shí)驗(yàn)手段，對(duì)傳統(tǒng)單片機(jī)教學(xué)進(jìn)行全方位改革。

　　物聯(lián)網(wǎng)或傳感器網(wǎng)是當(dāng)前高校專業(yè)建設(shè)的熱點(diǎn)之一，在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下，筆者認(rèn)為：改革單片機(jī)課程教學(xué)相關(guān)軟硬件課程是可行的、必要的，這些課程改革將有助于高等教育和職業(yè)教育的改革和與時(shí)俱進(jìn)，有助于培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)需要的卓越工程師。

　　物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教育改革系列研討介紹：

　　《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》把新一代信息技術(shù)定為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一（其中新一代信息技術(shù)包含六個(gè)方面即：物聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合、通信網(wǎng)絡(luò)、高性能集成電路、云計(jì)算技術(shù)），顯示出國(guó)家對(duì)于這一新興產(chǎn)業(yè)的高度重視。

　　根據(jù)教育部關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的建設(shè)精神，國(guó)內(nèi)許多高校和職業(yè)院校已開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)專業(yè)。 圍繞物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)什么？如何教學(xué)？如何配合各種豐富的實(shí)驗(yàn)手段，提高學(xué)生的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)和相關(guān)專業(yè)技能與專業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)戰(zhàn)略性新產(chǎn)業(yè)高素質(zhì)人才？等問題，高校和職業(yè)學(xué)校面臨全新的探索和挑戰(zhàn)。

　　筆者認(rèn)為：今天我們的時(shí)代，是一個(gè)改革的時(shí)代，各行各業(yè)都在改革，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)也不能例外。當(dāng)今新技術(shù)日新月異，新的教學(xué)儀器設(shè)備不斷涌現(xiàn)，新的教學(xué)方法和手段不斷演進(jìn)，唯有不斷改革我們的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)，才能對(duì)應(yīng)時(shí)代的挑戰(zhàn)。我們認(rèn)為，不僅僅當(dāng)前傳統(tǒng)的信息科技，電子科技，嵌入式等教學(xué)需要改革，新興的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)，也需要不斷改革，才能與時(shí)俱進(jìn)，肩負(fù)起培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)急需人才的重任。

　　物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)什么？目前物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)普遍開設(shè)包括計(jì)算機(jī)系列課程、信息與通信工程、模擬電子技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)等幾十門課程，這些課程又涉及計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)、電子技術(shù)、測(cè)控技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，以及管理學(xué)、軟件開發(fā)等多方面知識(shí)。比如典型的北京科技大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)開設(shè)的課程包括物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論、嵌入式系統(tǒng)與單片機(jī)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與RFID技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用、云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)安全、物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及綜合實(shí)訓(xùn)、信號(hào)與系統(tǒng)概論、現(xiàn)代傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)代通信技術(shù)、操作系統(tǒng)等課程以及多種選修課。

　　至于如何組織教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，目前高?；旧鲜遣捎靡訟RM處理器為核心的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱和無線模塊為主要實(shí)驗(yàn)手段，職業(yè)學(xué)校主要采用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)臺(tái)為主要實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)手段，普遍存在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少，缺乏直觀化，缺乏對(duì)相關(guān)技術(shù)和知識(shí)點(diǎn)的深度教學(xué)等顯著問題，就需要在教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法，實(shí)驗(yàn)設(shè)立，實(shí)驗(yàn)設(shè)備改進(jìn)等方面進(jìn)行全面改革和提升；

　　如何突破當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的瓶頸？與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)改革？在該系列研討中，我們將陸續(xù)從不同的課程角度，來詳細(xì)討論如何改革我們的傳統(tǒng)的基礎(chǔ)課程和最新的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程，使之適合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的變化和需要。從而實(shí)現(xiàn)提高教學(xué)深度，降低教學(xué)難度，提升學(xué)生動(dòng)手和創(chuàng)新能力的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)改革遠(yuǎn)大目標(biāo)。