城市应急场景下多模异构自组网虚实融合实验项目设计与实践Design and Practice of a Virtual-Physical Integrated Experiment Project on Multi-mode Heterogeneous Ad Hoc Networking for Urban Emergency Response
张颖,姜晓梅,刘之洋,孙桂玲
摘要(Abstract):
为解决复杂无线通信系统实验教学中存在的设备成本高、组网规模受限、过程不可视和工程流程碎片化等问题,设计并实践了一种面向城市应急通信的多模异构自组网虚实融合实验项目。该项目融合4G/5G公网、北斗短报文与确定性低功耗Mesh自组网协议,通过组织学生完成传感器部署、危险源识别、链路配置、参数调试和STM32硬件验证,并引入生成式AI导学,形成“仿真—实测—优化”闭环。教学实践表明,有91.7%的学生认可实验沉浸感,学生系统级设计、多目标权衡和异常处置能力明显提升,为新工科高阶工程能力培养提供了可推广范式。
关键词(KeyWords): 虚实融合;多模异构;自组网;应急通信;实验教学
基金项目(Foundation): 2025年教育部大中小学课程教材研究项目(25BC0027);; 天津市普通高等学校本科教学质量与教学改革研究计划(A251005506);; 天津市劳动教育教学研究中心2025年度“人工智能赋能劳动教育”专项课题(25GXZD01);; 2025年天津市继续教育教学改革和质量提升研究计划项目(J2025001);; 中国教育技术协会教育仿真技术专业委员会2024年天津市教育改革项目(2024B261);; 南开大学2025年本科教育教学改革项目(NKJG2025033)
作者(Author): 张颖,姜晓梅,刘之洋,孙桂玲
DOI: 10.19927/j.cnki.syyt.2026.10.008
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