物联网工程的认识十篇

发布时间:2024-04-26 02:35:28

物联网工程的认识篇1

【关键词】专业建设人才培养课程体系实践教学

【中图分类号】G64【文献标识码】a【文章编号】2095-3089(2016)09-0212-01

物联网是我国战略性新兴产业,人才需求与缺口巨大。国内高校物联网工程专业的开设时间较短,专业建设经验积累较少,急需对物联网工程专业人才培养与教学体系进行研究。我校物联网工程专业于2011年经教育部批准设立,由计算机科学与软件学院负责具体专业建设与人才培养工作。现就专业建设的相关内容进行以下阐述。

一、人才培养目标

物联网工程专业前承计算机、通信与网络、电子等传统信息学科,衔接移动互联网、云计算、智能嵌入式设备等新兴技术学科,体现出“学科复杂交叉,技术高度集成,应用综合广泛”的特征。在充分研究了物联网专业特色和计算机类学院开办该专业的优势与特色的前提下,将该专业的人才培养目标定位为:培养掌握数学等相关自然科学基础知识以及物联网相关的计算机、网络、传感和软件工程方面的基本理论、基本知识、基本技能和基本方法,具有较强的物联网系统集成与应用开发能力和良好外语运用能力,能够在工业生产、商贸流通、民生服务等领域中从事物联网相关技术的研发及物联网系统分析、设计、开发、管理与维护等工作的高级工程技术人才。

通过研究与制定物联网专业人才培养目标,逐步发现并总结出4个专业人才培养的基本要求,即知识要求、能力要求、素质要求和职业素养要求。在制定和实施人才培养方案过程中重点围绕这4个方面进行。

1.知识要求

掌握英语、数学和计算机科学与技术等方面的基本理论和基本知识,具有扎实的自然科学基础、较好的外语综合能力,掌握计算机网络、传感器技术、无线通信网络、物联网数据处理等的基本知识和基本技能,具有较宽广的专业知识面,较强的工作适应能力。掌握本专业所需的计算机、软件、通信与网络相关学科的基本理论和基本知识,系统地掌握物联网技术领域的基本理论、基本知识,掌握物联网感知与标识的基本理论与技术、物联网数据处理技术;掌握数据传输与安全技术;掌握物联网系统的硬件、软件设计和开发知识。

2.能力要求

具备进行物联网设备的使用、设计和制造能力,具有典型物联网系统的维护和管理能力,具备较好的软件编程能力以及网络系统分析、设计能力,有从事物联网相关软硬件产品的开发能力,具备在物联网系统及其应用方面进行设计、集成与研发的能力;有获取最新科学技术知识和信息的能力;能够熟练阅读英文专业科技文献、并运用英语进行沟通和交流的能力;了解相关的技术标准,具有一定的国际视野和跨文化的交流、竞争与合作的能力。

3.素质要求

了解物联网的理论前沿、应用前景和最新发展动态,具有获取新知识的基本能力,了解国家科学技术政策、创新创业政策、知识产权、网络安全等方面的法律、法规,具有高度的社会责任感,具有全球视野及可持续发展理念;具有锲而不舍、追求真理的精神。

4.职业素养要求

职业素养包括:职业认知、职业道德和职业规划能力。了解从事物联网相关行业的技能要求、工作内容,行业规范和章程,及发展远景等内容。职业素养的培养和养成,对于学生本身,行业和全社会健康和可持续发展都有重大的意义。

为实现上述专业人才培养目标,物联网工程专业的培养模式采取“宽口径、厚基础、重实践”的理念与方式。所谓“宽口径”是指专业领域毕业生既具备服务管理机构、服务产业所需求的知识结构和能力,又能够胜任相关产品研发的工作。“厚基础”是指建立公共基础课、学科基础课、专业基础课、公共选修课、基础教育平台的基础知识结构。“重实践”体现在增加本专业学生的实验、实习的时间和机会,鼓励动手实践,理论应用于实际,解决企业和社会的实际问题。

二、专业课程体系

对物联网工程技术体系与层次化认知是课程体系建设的前提和基础。专业课程建设首先研究物联网技术体系和关键技术,对物联网技术体系进行层次化建模与分析,按照自底向上方式建立对应的层次化认知模型,完成物联网理论与技术的层次化渐进式的认知方案的设计,建立分阶段的认知能力评价标准作为认知里程碑。抓住能够体现物联网专业特色的专业核心课和实践环节作为课程体系建设的突破口,重点建立了分层次的物联网专业课程群和具备顶层设计的实践教学体系。

我们以《普通高校本科专业目录和专业介绍(2012年)》和教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会对物联网工程专业知识体系与课程体系的规范为依据,参照培养目标和培养要求,确定了专业核心课程及主要实践性教学环节,并根据课程与实践内容的内在逻辑划分为4个专业课群组,与物联网技术体系的各个层次形成对应关系:硬件平台类课程(感知层)、通信网络类课程(网络层)、数据处理类课程(公共管理层)、应用开发类课程(应用层)。各课程群组中的具体课程与实践环节如下:

?S硬件平台类:微机原理与接口技术(45学时)、传感器节点与RFiD技术(45学时)、嵌入式系统开发与应用(45学时)、物联网感知综合课程设计、嵌入式系统综合课程设计。

?S通信网络类:计算机网络(60学时)、物联网通信技术(30学时)、物联网数据传输技术(30学时)、异构网络互联与融合(30学时)应用网络程序分析与设计实习,物联网传输综合课程设计。

?S数据处理类:物联网数据处理技术(45学时),物联网数据处理课程设计、云计算与云存储技术(45学时)、物联网信息安全技术(30学时)、物联网安全与管理课程设计。

?S应用开发类:面向对象程序设计(45学时)、数据库系统原理(45学时)物联网应用开发技术(45学时),物联网应用系统分析(30学时)、面向对象程序设计课程设计、数据库课程设计、物联网应用开发课程设计、物联网综合应用设计。

物联网工程的认识篇2

研究了借助计算思维的定义理念推动物联网工程教育问题。一方面分析了当前国内高校的物联网工程教育现状及原因;另一方面对计算思维的定义进行了分类阐述,认为物联网工程教育要引入计算思维以发挥其指导优势。指出具有计算思维的物联网工程教育的关键是培养基于物理空间与信息空间一体化的“想象力”和“实现能力”。最后,给出了培养物联网工程“实现能力”的方法,具体包括按物联网理论技术体系展开实践教学、设计“思考”型课堂、强化物联网企业的作用。

关键词:

计算思维;物联网工程;教育;实现能力

2005年,国际电信联盟(itU)了一份题为《theinternetofthings》的年度报告,将物联网的发展定位为任何时刻、任何地点、任意物体之间互联和无所不在的网络以及无所不在的计算[1]。此后,世界各国先后将物联网作为一项战略性新兴产业大力发展,并将物联网技术的培养需求渗透到高等院校等教育领域。据统计,我国教育部2010年批设的新增高等学校战略新兴产业本科专业中,物联网产业相关专业数量高达37个,占新增设总专业数量的26.4%[2]。物联网工程是我国高校现阶段开设的主要物联网专业之一,覆盖了计算机、通信、电子、控制技术、信息网络等多个学科领域,因其广泛的社会需求和强劲的发展势头受到高校和企业的重点关注[3-5]。计算思维(Computationalthinking)最早是由美国卡内基•梅隆大学的周以真(Jeannettem.wing)教授于2006年提出,在国内外引起了强烈反响。不仅催生了美国CpaRH计划和CDi计划,也使得国内高等教育界“九校联盟(C9)”倡议在高校计算机基础教学中培养计算思维[6]。在我国,计算思维是当前高校教育界广为关注的热点并正在被推进到多种计算机相关学科的教学活动中。本文认为计算思维应该是高等院校所有课堂教学都应该广泛采用的工具,将计算思维的理念引入物联网工程专业的教学中将具有显著的现实意义。综合社会经济、文化、科技以及国家发展定位,物联网工程专业强调注重工程实践性与应用创新性,计算思维助推物联网工程教育面临着两大挑战:(1)如何把计算思维真正融入物联网教学活动并形成整体,将它作为一个问题解决的有效工具切实发挥作用,指导物联网工程专业的课程内容设置和教学方案设计;(2)如何确定引入计算思维的物联网工程专业的实践教学体系与理论技术体系的关系,在确保物联网工程学科理论体系完整厚实的前提下,探索有效的实践教学途径,以增强物联网学科的工程应用性。本文主要探讨如何利用计算思维来指导物联网工程专业的人才培养教育问题。

一、高校物联网工程教育现状及分析

物联网工程专业是计算机科学与技术、网络工程、电子技术、信息工程、通信工程及其它边缘科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新型应用型学科。相对于一些传统的工程学科专业,高校对于新增设的物联网工程专业在教育培养方面存在很多的不足,具体表现在课程体系不够健全、师资力量比较匮乏、实验条件建设不完善,各项教育尚处于探索阶段,并因此导致物联网工程的毕业生实践动手能力弱、行业应用背景知识缺乏、工程能力不够、项目经验不足等问题,严重地制约了我国高等院校的物联网专业的建设发展。经过调查统计,现阶段高等院校物联网工程专业的教育问题集中体现在以下几点:(1)物联网属于跨专业学科,知识体系边界难以界定,课程主要教学内容是物联网交叉学科知识的一个“压缩饼干”,大量教材基本上是有关领域的浓缩版;(2)缺乏科学的思维方式作指导,对于物联网工程专业的课程总体定位和教学方法设计不甚明确,盲目开展教学活动;(3)实践环节过多地强调工具的使用,导致“狭义工具论”。过分依赖现有的教学实验平台和教学实践体系,缺乏跨学科、融合性的实践教学方案。针对上述存在的问题,本文将其原因概括为以下几个方面:(1)高等院校长期积淀的传统教育理念和教育体制;(2)课程内容的总体设计和教学方案设计缺乏针对性;(3)工程应用背景知识和行业项目知识匮乏;(4)教学实践环节以及实训平台建设相对薄弱等等。其根本原因是教育定位及教学设计出现了偏差,缺乏类似“计算思维”等先进理念的指导。本文认为,我国高等院校在开展物联网工程教育的同时,要深入理解并贯彻计算思维的理念,充分发挥它科学指导工程教育的思维优势,培育具有扎实的理论知识、过硬的工程技术的高信息素养型的物联网专业人才。

二、计算思维

国际上广泛认同的计算思维定义来自周以真教授:“计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计,以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[7]”。抽象和自动化是计算思维的本质内容,这一观点与当前国际上物联网工程的教育特点是一致的。因此本文认为,面向国内高校的物联网工程专业教育尤为需要引入计算思维这一科学思维理念来指导教学。计算思维包含“建模方法”、“关注点分离方(SeparationofConcerns,SoC)法”、“递归方法”、“启发式推理”等多种内容,它能够以“发现问题、寻求解决问题的思路、分析比较不同方案到最后验证方案”的主线方式,让学生主动地、实践地去学习物联网工程的理论、技术和经验,培养学生的问题求解能力。在文献[8]的基础上,本文将计算思维的定义进行了分析并加以归纳总结。

三、计算思维与物联网工程教育

将计算思维融入物联网工程教育旨在助力我国高等院校物联网专业的建设,并有望解决当前物联网专业教学活动中存在的问题,因此探索建立有效的基于计算思维的物联网工程专业人才培养教育策略意义重大。本文从物联网工程专业“计算思维能力”的特色需求着手,研究以计算思维理念为指导的物联网工程教育的培养关键。

(一)有物联网工程专业“计算思维能力”的特色需求

依托计算机科学与技术学科建设物联网工程专业,物联网工程专业人才应该具备《高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》[9]定义的计算机专业人才的专业基本能力,同时还应该从物联网工程专业的特色出发,深刻认识计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力以及系统能力在本专业的特色需求。物联网计算模式的变革在于物理空间与信息空间的一体化,物理世界与信息世界的整合统一。从计算思维培养的角色要求物联网工程专业人才的教育过程中应该注意使学生充分理解物理空间与信息空间的一体化,并在利用这样的无缝连接方面具有足够的“想象力”与“实现能力”。

(二)培养物联网工程“实现能力”的方法

(1)专业理论与技术体系

物联网工程教育在引入计算思维理念后,应该在物联网工程课程原有的培养目标上增加两个方面的内容:一是培养学生计算思维的意识与能力;二是掌握计算思维解决问题的一般步骤和方法。所以物联网工程专业的教育在传统定位的基础上要进一步扩展,不仅要让学生掌握相关的学科知识和专业理论,还要强调培养学生具有一定的专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的工程应用和创新实践能力。CDio(ConceiveDesignimplementoperate)工程教育模式[10]是近年来国际工程教育改革的最新成果,它涵盖了从研发到运行的整个产品生命周期,是一种主动的、实践的、课程之间有机联系的工程学习方式。本文认为,计算思维驱动的高校物联网工程专业建设应该结合CDio教育理念,综合考虑物联网工程专业所涉及的学科领域和知识范围,设置该专业的理论与技术体系。与物联网各层理论与技术对应,物联网工程专业的实践教学体系设计也应该配合加强学生对于感知层、传输层、数据处理层和应用层理论和技术的认识、理解和应用。

(2)设计“思考”型课堂

计算思维强调问题求解能力。根据计算思维求解角度的定义[11],物联网工程的学习、规划和调度问题可以利用启发式推理方法寻求解答。设计具有启发性和探索性的教学课堂是计算思维对于当前物联网工程教育的新要求。本文提倡在高等院校的日常教学活动中,摒弃传统老套的知识讲述方法,尝试融入新的理论讲授形式,如利用思维导图对知识进行归纳和演绎、利用框架流程图对知识进行总结和概括,尤其要突显出对于计算思维能力的引导。善于采用启发诱导式教学方式培养学生的主动思考能力和扩散思维能力。例如验证码的教学,课堂可以设计为:Yahoo公司免费邮箱面临的垃圾邮件问题→人机辨识问题→学生讨论解决方法→解决方案:验证码(CaptCHa)→LuisVonahn设计思想→问题延伸:未来的验证码和发展趋势。这种基于计算思维的引导教学方法不仅适用于理论课程的课堂教学,也可以设计用于实验教学之中。以基于FpGa的嵌入式设计实验为例,学生首先要在pC机上利用可编程芯片设计工具eDa进行功能仿真,然后利用物理芯片进行功能测试。这类实验设计过程可以完整地体现芯片的设计、制造、调试、运行以及维护的全部工程流程。因此,物联网工程的教学设计要充分体现理论联系应用的“思考”型课堂,进一步激发学生的兴趣和主动性,培养具有良好问题求解能力的物联网人才。

(3)强化物联网企业的作用

物联网工程专业的工程教育环境需要采用新的视角加以构建。在传统教育策略,如加大实验室经费投入、强化教师实践考核指标的基础上,现今高等院校要寻求依托企业搭建物联网工程专业的教育环境。一条完整的物联网产业链条包括:感知和控制器件(如RFiD、各类传感器、执行器等)提供商,感知层末端设备(传感节点、网关等底层组网/自组网设备)提供商,网络(固网和移动网等通信网、互联网、广电网、pLC等电力通信网、专网等)提供商,软件与系统解决方案(包括从底层微操作系统、微中间件和处理层的操作系统、数据库、中间件以及应用软件)提供商,系统集成商以及专业运营和服务提供商。可以通过吸引和鼓励上述各种类型的物联网企业参与到物联网实践教学体系建设过程,高校可以与企业合作,共同构建物联网CDio实验培训基地,签单定点培养并输送优秀毕业生进企业,切实在物联网工程专业人才培养和物联网产业人才需求之间搭建桥梁。

四、结束语

计算思维是目前国际教育界广为关注的热点,已经被推进到许多计算学科的教学过程中。物联网工程专业是近年来国内高校新增设的本科专业,其人才培养教育体系尚未健全。为此,本文研究了借助计算思维的定义理念推动物联网工程教育问题。通过分析计算思维的定义和特点,提出引入计算思维的物联网工程教育关键在于提高学生关于物理空间与信息空间一体化的“想象力”和“实现能力”。最后具体阐述了如何强化物联网工程“实现能力”的几点方法。

作者:蔡婷陈昌志单位:重庆邮电大学移通学院计算机系重庆邮电大学软件学院

参考文献

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[12] 史文崇.思维的计算特征与计算的思维属性[J].计算机科学,2014,41(2):11-13.

物联网工程的认识篇3

目前对物联网普遍认同的定义是:通过射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等各种信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。由此可见物联网的主要功能是“全面感知,正确认知,智慧处理”。对于高等教育而言,计算机网络技术、传感技术、通信技术的成熟预示了物联网在高校教育中的巨大潜力,物联网工程是为满足时展而新兴的专业。

二、如何设置物联网工程专业培养目标与课程体系

物联网技术具有“新、长、专”的特点。物联网工程专业开办不久,学科建设还不够完善,课程体系的设计在国内外无先例可以借鉴,并且在物联网技术和产业发展过程中,物联网工程学科体系也必然要经历一个不断深化的认识过程。如何建设物联网本科专业是我们面临的严峻问题。从下面几个关系入手分析:

(一)物联网工程专业教学体系与社会对专业人才需求的关系。物联网工程专业究竟应该归属于哪个学科门类?关于物联网的结构,人们已经形成了一个共识,那就是可以分为感知层、网络层与应用层。如果从电子学科的角度出发,体现出电子学科的特点与优势就应从感知层入手,扩展到网络层与应用层,建设“传感网技术专业”。如果从计算机学科的角度出发,从网络层与应用层入手,展开到感知层,建设“物联网工程专业”,也正体现出计算机学科的特点与优势。因此,作者认为,从教学的角度来看,“物联网工程专业”应归属于计算机学科门类。

在考虑新专业培养目标定位与课程体系设置时,应该充分考虑到未来毕业生可能从事的就业岗位和就业的能力需求出发,反过来审定我们所设计的培养目标对课程体系和内容进行取舍。要做到这一点,就要多多听取意见和建议,集思广益,为物联网工程专业培养目标的定位与课程体系的建设提供科学依据,防止脱离科研与产业实际,由少数人闭门造车,做出草率决策。

(二)课程设置与计算机专业课程体系的关系。物联网是计算机技术与电子学科、智能学科紧密结合,并在各行各业更深层次应用的必然产物。从物联网产生的技术背景看,计算机技术是物联网技术发展的基础,从学科关系上来说,它的知识基础是计算机学科,所以它的未来发展仍然将倚重于计算机学科。从现在个别申办物联网工程专业的学校提出的教学计划来看,完全是另起炉灶,重设新的课程体系,拟开设十几门,甚至是二十几门冠之以“物联网”某种技术的课程,脱离了依托计算机专业的教学体系。如果一个学校要在短时间内开设那么多门新的课程,无论在教材建设、实验室建设以及师资准备上,都是不现实的。这样开设一个新专业,失败的可能性是很大的。因此在物联网工程专业教学计划与专业课程设置上,一定要处理好与成熟的计算机专业课程体系之间的关系。

(三)基本能力培养与不同学校专业办学特色的关系。每一所大学都有自己的历史和发展过程,所以每个学校的强势学科、教学资源、实验条件、师资条件都是各具特色的,其教学资源建设与积累的基础,也都必然有自己有别于其他大学的特色。比如,工科的院校有的在计算机体系结构研究与教学方面具有优势;有的偏重理论研究的大学在软件理论教学与研究方面具有优势;有偏重艺术的大学在计算机网络应用方面具有优势;有的大学在射频应用技术方面具有优势。在物联网工程专业建设中,应该考虑不同大学的特色,在满足基本与共性要求的基础上,充分利用和发挥各个大学的优势,扬长避短,形成具有不同特色的物联网工程专业建设。

三、物联网工程专业课程建设

物联网工程专业实际应用性强,课程建设应该坚持“重理论,强实验”的原则。物联网工程专业课程建设包含两部分的内容,一部分是计算机专业主干课程作为基础课,另一类是具有出物联网工程专业特点的专业课课程。计算机学科的基础课程已经在《高等学校计算机科学与技术计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程》与《高等学校计算机科学与技术计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》中作出了系统的讨论,这里就不做过多的重复和引用了。

在物联网工程专业课程建设中,需要注意以下三点:第一,在设置课程体系时,要注意从教学内容与教学环节中体现出对设定的培养目标的支撑作用,以及课程内容之间的先继与后续关系,防止教学内容低层次重复与顺序颠倒的缺点。第二,这几门课程该是本专业最基本的课程,各个大学可以结合自身的教学与科研优势,设置体现专业特色的课程。第三,对于一个前期基础较差的新建专业,在制定教学计划时,如果从现有教师的组成、教师知识结构的现实出发,因人设课的话对于长远的学科建设是非常不利的。我们应该从新专业的培养目标出发,让教师通过进修以及教学与科研实践来积累经验,以适应教学的需要。物联网工程专业培养的是“工程应用型”人才,必须高度重视与理论教学相辅相成的实验教学环境的建设。服务于能力培养的实验教学环境的建设,需要教师对某一门技术的深入理解和自身能力的修炼、积累,同时还需要有相应的实验室建设经费的投入。

物联网工程的认识篇4

关键词:物联网导论高校教育教学方法

物联网导论作为新兴复合型学科“物联网工程”的入门引导课程,旨在引导学生对物联网专业知识内涵建立起整体认识,为后续课程的学习打下基础。由于物联网导论兼备理论性与实践性,知识覆盖面广,加之学生认识偏差和学习方法等主观问题,能够让学生很好地掌握课程知识点并非易事。笔者结合实际教学工作,对教学过程中若干问题进行分析,探讨提高课程教学质量的办法与学习建议。

1课程特点与存在问题

1.1 物联网复合型学科涉及技术广

从智慧地球到感知中国,物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业浪潮。物联网通过射频识别、激光扫描、红外感应器等信息传感设备,按协议规范,把物品与物品之间以互联网为基础连接起来,进行信息交换资源共享,从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理[1]。在技术体系上物联网融合了计算机科学、通信工程、微电子检测、自动化等多门专业技术。如何将多门学科综合起来,较好地运用于物联网工程是掌握好这门专业的关键。物联网作为典型交叉学科,涉及技术广,因此在物联网导论教学过程中必须贯穿以全局指导局部的思想,对教学内容进行整体优化,力求为后续的技术学习构建一个基本知识框架。

1.2 教学对象一年级新生的特点

大学一年级学生初步涉及物联网专业学习,了解专业知识总体较少,普遍欠缺动手能力,但是他们对新知识、新技术具有较强的好奇心和求知欲,因此物联网导论在教学过程应该根据每名学生的特点合理组织教学内容,引导他们掌握了解相关基础知识,理清物联网专业课程体系的基本脉络,通过综合运用各种教学手段,调动学生的学习积极性。与此同时,培养他们的职业素养、职业道德,为今后的学习与工作打下良好基础。

1.3 教学过程中教师的自我完善

物联网工程作为新兴的研究领域,面临着涉及专业多、学科建设不成熟、课程体系有待完善和高校缺乏能够全面掌握实践教学的师资队伍等问题,因此对这门学科的任课教师提出了更多要求。教师在授课之前必须充分备课,通过自学、参加培训、教研探讨、学术交流等多种方式扩充自身知识结构,不断更新自我认知内容,并且要根据学生提问、师生交流、平时作业、考试等环节的反馈信息,及时调整教学内容,改进教学方法,保证教学质量。

2教学方法思考与探讨

2.1 注重系统性教学

物联网导论课程内容丰富,各部分知识点要求程度并不相同,在教学过程中应注重系统性授课。(1)突出重点,把握好内容难易程度适中,运用多样化教学方式。例如:物联网历史、研究现状、应用案例等内容可以作为一般性介绍,而在物联网的技术基础、信息处理与软件服务等方面则要重点介绍。(2)在讲授新知识点时,应尽量避免过多使用专业词汇。由于物联网导论课程内容比较抽象,新生还不能掌握大多数专业词汇,如果过多使用会增加学生理解的难度。如果遇到必须掌握的专业词汇,比如射频识别(Radio Frequency iDentification,RFiD),则在教学过程中必须对缩写词原文、词汇含义、主要特点、运用领域等内容做出合理的解释说明。(3)在教材选择上应避免使用过于简单或过于复杂的教材。由于物联网专业刚刚设立,在教材和参考资料上相对比较欠缺,所以教材选择一定要根据学生的实际情况和教学效果综合考虑,力求通俗易懂,比如一些专著,虽然内容、组织论证非常好,但作为一年级新生专业入门教材并不太适合,可以选择一些具有引导作用的入门性优秀教材。

2.2 教学方式多样化

由于一年级学生知识掌握程度参差不齐,而且物联网导论课程内容比较抽象,如果采用单一的授课方法,很难达到预期的教学效果,可能对学生的后续课程学习产生消极的负面影响,甚至会让他们产生厌学情绪。因此,多样化教学方式应该贯穿于整个授课过程。

2.2.1 案例式教学

通过直观方法分析抽象的内容,把实际生活案例编织到教学内容中,以案例带动知识点。例如:在介绍ZigBee技术[2]时,可以引入世博园中运用ZigBee无线技术实现无线路灯控制案例;在介绍物联网与传感关系时,可以引入上海浦东机场防入侵系统传感节点如何感应物品、传输数据等成功案例。

2.2.2 启发式教学

启发式教学是把学生被动性学习转变为主动性学习的一种方式,将课程内容归纳提炼,提出问题启发学生思考,从而提高学生分析问题和解决问题的能力。例如在分析中间件技术时,让学生通过学习教材、研讨、资料查阅等多种形式了解目前在物联网里主要有几种中间件技术[3],例如:RFiD,wSn,设备中间件,软硬件关系等,从而达到对问题的充分认识,得到解决实际问题的方法,最后在教师的指导下圆满解决问题。

2.2.3 交互式教学

运用多媒体教学环境辅助教学。例如在分析物联网中的移动技术时,对比802.20广域网技术与3G技术[3],则可以使用多媒体以表格形式同时列出2项技术的主要特性,直观对比2项技术特点。在讲授物联网底层技术—无线移动自组织adhoc网络[4]的移动节点兼具主机、路由、天线功能的这个知识点时,可以运用ppt等工具制作动画,形象描述节点移动性、路由探测、天线覆盖等过程。另外,在授课时随时解决学生提出的问题,以免影响学习效果,保证教学质量的提高。

2.2.4 多元化课外辅导

构建课堂之外的教学环境,例如:精品课程网站、远程辅导、网络教室、网上讨论辅导平台BBS、电子图书等网上教学资源,打破传统课堂教学时间和空间受限的弊端,可以通过计算机、掌上电脑、手机等终端通信设备随时随地进行教学,为学生课余提供一个自主学习、思索、讨论的开放空间。

2.3 通过实验突出专业特点

物联网工程作为实践性很强的工科学科,实验是教学中的必备环节。学生通过实验操作的感性认识可以加深对理论知识的理解。在实验教学过程中应该注意以下几方面。

(1)实验内容应该丰富多样。例如大部分物联网专业学生都有自己的笔记本电脑,在讲解物联网中对等式网络时,为加深学生对技术的认识,可让学生开启无线网卡,配置对等式模型,实现小型对等式无线局域网搭建实验;在讲解无线个人区域网时,可以让学生运用手机中的蓝牙通信功能进行数据传输,进一步了解无线个人区域网的特点,如10米内传输、传输速度、主从节点关系等;在讲解物联网安全知识时,可以演示一些趣味防御实例,调动学生的学习积极性。(2)在实验环节设计时必须精心选题,突出专业特点。实验题目应具有代表性,知识点覆盖全面。例如在讲解传感器感知知识时,可以选择图像采集、键盘与显示屏模拟感知等典型实验[5]。(3)可以组织小组互助。实验前对学生进行分组,合理搭配小组成员,并选出组长。实验过程中遇到问题时可以让学生先在小组内讨论,养成主动积极的学习态度。(4)组织丰富多彩的集趣味性、专业性于一体活动,让学生在一起交流学习心得和方法,并可以去实习基地实践,提高实际运用能力。

3结束语

物联网作为一项战略性新兴产业,在国内刚刚起步,并飞速发展。据CCiD预测,未来3年内我国将有50万物联网人才缺口,因此高校教育任重道远。“物联网工程”已经逐步成为一门重要学科,物联网导论肩负着如何把“物联网工程”专业新生引入物联网科学殿堂的重任。在教学过程中必须不断地改革和完善教学模式,积极探索、研究并推广教学方法,调动学生主动学习的积极性,着力理论与实践的双向培养,达到本课程的教学目的,指导后续课程的学习,培养出社会急需的高级物联网专业人才。

参考文献

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[2]詹青龙,刘建卿.物联网工程导论[m].北京:清华大学出版社,2012.

[3]汪涛.无线网络技术导论[m].北京:清华大学出版社,2012.

物联网工程的认识篇5

[关键词]物联网;移动互联网;人才培养

[中图分类号]G642.0[文献标志码]a[文章编号]1005-4634(2014)04-0080-04

网络工程专业是随互联网的发展壮大而兴起和发展的,自1998年被教育部列入本科专业目录以来,全国已有近300所高校设置了该专业,为社会培养了大批网络专业技术人才[1]。我国大多数高校的网络工程专业以计算机科学与技术专业为基础开设,在专业建设过程中,各高校本着“培养高层次的网络规划建设、网络管理维护、网络应用人才”这一专业培养目标,通过增设通信原理、互联网工程建设与规划、网络管理、网络程序设计、网络安全等课程开展专业人才培养,与原有的计算机科学与技术专业培养模式相近[2,3]。由于教学体系、教学实践经验的不足以及硬件设备更新换代的滞后,使得学生分析问题、解决问题的能力和实践工程能力相对较弱,毕业生的专业特色和优势不够明显。近些年,由于低端网络人才市场趋于饱和,本科生就业市场上出现了“网络工程专业学生就业难、用人单位招聘不到合适人才”的普遍现象,导致部分应用型高校网络工程专业出现萎缩或停招。这足以说明,“传统”网络工程专业亟需在专业内涵、人才培养目标和培养模式等方面进行重大的改革创新。

1“新互联网”时代大潮对网络工程专业的影响

互联网技术经过40多年的长足发展,其产业变革席卷全球,颠覆传统行业的节奏也进一步加快。2014年1月8日,在钓鱼台国宾馆召开的“2014互联网产业年会”上,互联网产业各界人士一致认为:移动互联网、物联网必然将在工业应用中扮演更加深入和广泛的角色,促进工业全产业链、全信息链的信息共享和协同集成。思科首席执行官约翰钱伯斯(JohnChambers)在拉斯维加斯举办的“CeS2014展会”演讲中也对物联网的发展充满信心,表示:“这一转变已经开始,它(指物联网)将改变我们生活、工作和娱乐的方式……2014年将是物联网发生关键转变的一年,并且到2017年,物联网产生的影响,将比整个互联网更为深远”。

物联网和移动互联网等新网络技术的兴起给网络工程专业带来了新的契机和挑战,只有正视这种汹涌的“新互联网”时代大潮,不断丰富和发展网络工程专业的内涵、人才培养目标和培养模式,才能适应新网络时代的要求,培养面向企业需求的实践人才,焕发专业活力。本文分析总结大连工业大学网络工程专业的培养实践经验:“突出专业特色,彰显时代特点”、“优化专业层次结构,大类培养”、“加强实践,注重校企合作”,旨在探索一条适应新技术发展的面向物联网、移动互联网的网络工程实用型人才培养的新道路。

2“新互联网”时代下网络工程专业的建设思路

大连工业大学于2004年开设网络工程专业,经历了传统意义上的网络工程人才培养,迄今已毕业6届、300余名网络工程专业本科生。通过对本专业毕业生就业情况的跟踪统计可知,目前网络工程专业学生的就业方向主要有四个领域:传统互联网系统设计及应用、web软件设计与开发、嵌入式系统应用和移动互联网软件开发。随着物联网、移动互联网技术的兴起和蓬勃发展,近几年嵌入式系统应用和移动互联网应用领域的就业比例逐年上升,已渐有超过传统互联网应用这一传统就业主体的趋势。根据这种现状,大连工业大学从2010年起着手改革新的网络工程专业人才培养模式,学生就业优势明显加强。

首先,拓展传统的网络工程专业内涵,突破传统的“互联网建网、管网、用网”领域,以时代需求为导向,引入物联网、移动互联网等技术知识,拓宽专业领域;在人才培养目标方面,既要培养传统互联网络系统设计与开发、网络工程规划与设计、网络管理与维护等层次的专业人才,也要培养物联网系统设计与开发、移动互联网系统设计与开发的多领域专业人才。

其次,在课程设置上优化专业层次结构,结合计算机科学与技术专业制定“宽口基础+特色方向”的课程体系,开展大类培养。

最后,网络工程专业作为一个跨学科、实用性强、服务面广的专业,要大力加强学生实践应用能力的培养。这既需要高校本身的努力,加大教师实践能力培养、加大硬件设备的更新换代,更需要社会、企业和学校的紧密配合,探索一条群策群力培养学生实践能力的切实可行的新模式。

3拓展专业内涵,彰显时代特点

物联网技术是在互联网技术的基础上,结合射频标签和传感器网络等技术,实现人与物、物与物智能沟通和对话的网络信息技术[4]。近几年,国内申请增设物联网相关专业的高校数量众多,但在不同程度上都存在着物联网课程体系规划不完善、教材建设计划不完备、师资力量薄弱、实验室配套设备缺乏和实验方案标准有待规范等问题。

实际上,在培养目标和专业课程设置等方面,传统网络工程专业已涵盖了大多物联网知识领域,拥有物联网网络层的学科建设优势,具备应用层的基础知识,需要补充的主要是物联网感知层的相关课程[4]。显然,传统网络工程专业与物联网专业在知识结构上有很多共性,只要适当补充和调整网络工程专业的课程设置,即可培养具有物联网技术知识的专业人才。

物联网、移动互联网是“新互联网”时代两个最热点的技术领域和应用领域,根据新技术发展和企业岗位需求,大连工业大学网络工程专业重新定位了专业内涵,调整原有的专业课程体系,补充物联网和移动互联网技术相关知识,制定了新的网络工程专业培养方案,目的是培养面向工程的具有创新精神的应用型、复合型、技能型的“新”网络工程人才。新培养方案中将网络工程专业方向设定为4个方向:(1)传统互联网方向;(2)系统集成方向;(3)物联网及移动互联网方向;(4)web软件开发。

4优化专业层次结构,大类培养

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》明确提出:“优化结构,办出特色……优化学科专业、类型、层次结构,促进多学科交叉和融合。重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模。”

大连工业大学网络工程专业是以校计算机科学与技术专业为基础、依托校网络中心工程环境开展学生培养的,具有坚实的教学师资和教学资源基础。为优化网络工程专业的层次结构、培养“应用型、复合型、技能型”人才,网络工程专业采用与计算机科学与技术专业联合的交叉大类“2+2培养”模式:前两年教学内容与计算机专业保持一致,使学生具有扎实的计算机技术基础;后两年根据专业特色,按照行业技术发展和企业岗位需求,设立了“传统互联网应用”、“系统集成”、“web软件开发”、“物联网及移动互联网应用”四个特色方向,形成合理、有时代特色的课程群体系(见表1),及有效的实践环节,从而保证学生在校学习内容和企业需求的有机接轨。

5面向工程应用,优化实践教学模式

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》同样明确提出:“提高人才培养质量……加强实验室、校内外实习基地、课程教材等基本建设……强化实践教学环节……创立高校与科研院所、行业、企业联合培养人才的新机制。”

网络工程专业对学生的实践能力要求较高,实践能力的提升是培养网络工程人才工作的重中之重。根据大连工业大学网络工程专业本身的特点,笔者采取“校内+校外”、“校企联合”的创新与实践教学模式开展对学生实践工程能力的培养。

5.1实践教学体系

实践教学体系设置坚持“面向工程应用,优化实践教学模式”原则。具体划分为“四层次、七类别”实践教学体系,见图1。“四层次”是指学生应获取基础实验和认知能力、初步设计能力、综合实践能力、创新和工程能力等四个层次的能力;“七类别”是指课程实验、课程设计、专题训练、各类实习、毕业设计、参加创新和科研课题、职业培训等七个环节[5]。

根据大连工业大学网络工程专业自身特点,针对“课程群”系列课程,开设综合性较强的专题训练实践环节,既有利于提高学生的综合实践能力,又有利于与企业实训项目相结合、置换。例如,笔者将第七学期的“网络规划与设计专题训练”、“网络安全课程设计”和“生产实习――网络管理+Linux系统运维”三个实践环节组合成一个综合性专题训练模块,引进合作企业的生产实践项目,由学校教师和企业技术人员共同对学生进行综合实训,取得了非常好的效果。

5.2“校内+校外”、“校企联合”的创新与实践教学模式

根据专业培养目标,充分关注行业、企业需求,密切校企合作,建立了“校内+校外”、“校企联合”的创新与实践教学模式。

1)有效利用校内资源,将教学实践与实际生产环境有机融合。网络工程专业依托大连工业大学网络中心开展校级实践活动,将教学实践落实到生产现场,开展从校网络中心到教育网地区中心全方位的教学实践活动。在这个过程中,既可以引入网络中心具有丰富实践经验的教师承担认识实习、操作实习、毕业设计等实践教学任务,将网络中心技术人员的工程实践经验更好地融入到教学环节中,还可以引导学生参与勤工俭学,通过承担一定的网络维护开发等活动,有意识地引导学生参与专业实验室、学校网络的建设维护工作,提高学生的专业认知和动手能力。通过上述方式,将网络工程专业的教学实践融入实际的生产环境中,使学生学以致用,既深化了对专业理论的理解,也提高了学生的工程实践能力,突出了网络工程专业的工程特点。

2)扩大校企合作。根据行业、企业需求,结合学校实际,笔者重新定位网络工程专业方向,建立了“企业岗位定制”教学;同时,加强校企教师的双向培训机制,与企业在学生和师资培养等方面建立长期稳定的合作关系。在图1所示的四个层次实践课程体系中,强调培养过程中的企业参与,将企业的实际项目引入专题训练环节,实现学校和企业的无缝接轨。

3)支持学生参与创新科学研究,推行产学研联合培养的“导师制”。从大学一年级入学开始,即进行专业介绍和行业发展规划,逐步引导和培养学生的专业兴趣和方向,鼓励本科学生参与科技创新实践活动,建立“导师制”师生研究室。教师带领本科生积极开展科研创新实践活动,建立了课内与课外相结合的创新与实践教学模式。目前,网络工程专业学生已参加了多项部级大学生创新与创业项目,科研实践能力大幅提升。

4)积极开展专业竞赛,以赛促学。引导学生积极参加各种专业竞赛,以优秀获奖学生为榜样,带动更多的学生积极向上、锐意进取。同时,通过联合开办的思科网络技术学院、红帽学院,鼓励学生考取思科认证网络工程师(CCna)、思科认证网络高级工程师(CCnp)等行业国际资格认证,极大地调动了学生的积极性和学习热情,也增强了学生的就业竞争力。

6结论

物联网和移动互联网技术的蓬勃发展为传统网络工程专业建设带来了新的机遇,本文讨论在“新互联网”时代背景下,以《物联网“十二五”发展规划》和《卓越工程师教育培养计划》为契机,将物联网技术、移动互联网技术与高校传统网络工程专业建设有机融合,通过整合教学资源、扩展专业内涵、优化教学体系、建立创新实践教学模式等一系列举措,大力加强学生实践能力的训练,探索了一条以行业需求为目标,培养基础扎实、实践能力强、富有创新精神和团队意识的复合型、应用型网络工程人才的新思路。

参考文献

[1]曹介男,徐明,蒋宗礼,陈明.网络工程专业方向设置与专业能力构成研究[J].中国大学教学,2012,(9):31-34.

[2]岳峰,王桢.浅谈高校网络工程专业学生实践能力的培养[J].教育与职业,2012,(21):126-127.

[3]张新有,曾华,窦军.就业导向的网络工程专业教学体系[J].高等工程教育研究,2010,(4):156-160.

物联网工程的认识篇6

关键词:物联网;计算机网络;创新能力;就业

作者简介:杨冰(1981-),女,湖南益阳人,湖南城市学院通信与电子工程学院,讲师;邓曙光(1972-),男,湖南益阳人,湖南城市学院通信与电子工程学院,教授。(湖南益阳413000)

基金项目:本文系湖南省普通高等学校教学改革研究项目(项目编号:湘教通[2010]243号341)、湖南城市学院教改课题(课题编号:湘城院发[2010]49号序号14)的研究成果。

中图分类号:G642.0文献标识码:a文章编号:1007-0079(2013)01-0083-02

物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用,遍及智能交通、环境监测、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、食品溯源、敌情侦查等多个领域。美国权威咨询机构FoRReSteR预测,到2020年,物联网业务与互联网业务之比达到30︰1。国务院总理2010年3月5日在十一届全国人大三次会议上作政府工作报告时提出要大力培育战略性新兴产业,加快物联网的研发应用。工信部也明确表示物联网已正式列入国家重点发展的五大战略性新兴产业之一。在政府的大力号召下,我国的物联网得到前所未有的重视和发展。物联网技术是电子信息领域重点进行创新突破的技术之一,物联网产业正逐步成为各地战略性新兴产业发展的重要领域。因此,对物联网方面的人才需求巨大,为电子信息类专业人才提供了大量新的就业岗位,同时对各高校培养出来的电子信息类专业人才也提出了新的要求和挑战。“计算机网络”课程是全国各大高校应用型本科电子信息类专业必修的重要专业课程,同时又是学生考研的一门专业课程。[1]传统的课程教学注重理论知识的学习,学生掌握了大量的理论却缺乏实际的应用能力,如何进行基础理论教学的同时,又能使学生适应物联网产业市场的需求,对“计算机网络”课程教学的探索与改革将成为一个新课题。因此,有必要将物联网所涉及的领域与电子信息类专业的特点相结合,对《计算机网络》课程进行改革探索。

一、物联网人才需求分析

根据物联网系统架构、产业链及关键技术,[2-4]对人才的需求可以分为三大类:电子设备技术和芯片设计技术人才、计算机网络和通讯人才、系统集成和应用人才。其中感知设备方面的人才需要掌握一定的电子设备知识、数字和模拟电子知识、嵌入式开发知识;计算机网络和通讯人才必须具备计算机网络和通讯的相关知识,具有通讯系统运行维护与管理能力,通信设备的安装、调试和规章排除能力;系统集成和应用人才需要兼有it系统解决方案设计方面的才能和硬件技术相关知识、系统开发和集成的能力。作为电子信息类专业的学生,所学的专业课程涉及到了上述三方面人才所需掌握知识的部分内容,为以后从事这些方面的工作奠定了基础。物联网是在三网融合基础上的延伸和扩展,以ip协议为基础,采用类似于互联网tCp/ip协议的分层网络通信协议为上层的各种应用提供服务。因此,嵌入式开发、通讯设备的管理维护、it系统开发和集成都需要具有一定的计算机网络基础知识。“计算机网络”课程的教学效果对毕业生的就业具有一定的影响。对掌握网络知识的人才需求可以分为网络设备安装、维护与管理、网络编程、网络安全技术、网络协议分析与设计等几个方面。

二、教学内容的更新

tCp/ip协议是所有有线和无线网络协议的基础,因此在“计算机网络”课程的教学内容上以tCp/ip协议簇为基础、以internet为实例,讲解计算机网络的概念、原理和应用。再根据电子信息类专业的特点以及社会对人才的需求方向分为网络设备安装、维护与管理、网络编程、网络安全技术、网络协议分析与设计等。对于网络设备安装、维护与管理的学生,注重加入网络的综合布线、交换机、路由器的工作原理与配置、调试以及对各类服务器的管理等。对于进行网络编程开发的学生,应加入网络编程的基本概念、Socket编程、探测网络的程序的基本原理等知识以及与硬件相关联的tCp/ip软件开发,结合实例进行讲解。对于网络安全技术的学生,讲解协议簇每层的工作原理时加入网络的攻击原理与防御、加密与数字签名等网络安全知识。对于网络协议分析与设计的学生,要注重各类协议的工作原理、数据包的类型等,通过使用网络仿真软件仿真各类协议的工作原理、并使用Sniffer程序捕获网络数据进行分析。

三、教学方法的改进

教学不仅仅是为了向学生传授某种具体的知识、技能,而是更应该激发学生的创造力。[5]传统的课堂教学是以教师为主、学生为辅、你教我学的灌输方式,为避免这种教学方法的弊端,充分调动学生的积极性,提高学生创新能力和就业能力,必须使用新的教学方法。

1.任务驱动式

在准备讲解某个知识点时先给学生分配任务。学生通过课前预习查找大量的资料,提炼出自己的思路,带着这些“思路”参与到课堂教学中,才能更好地激发学生的创新能力。如讲到www时,可以先要学生通过查看一些网页,总结出目前制作网站需要使用的技术、开发工具、编程语言及如何网站等,在此基础上撰写一个诸如班级主页的设计方案。这样既能引起学生探究的兴趣又能提高学生的自学能力。

2.案例方式

在教师的指导下,根据教学目的和要求,组织学生通过对案例的调查、阅读、思考、分析、讨论和交流等活动,使学生在教学过程中处于主体地位,激发其学习兴趣,能有效提高学生分析问题和解决问题的能力,加深对基本概念和基本原理的理解,对于培养学生的创新能力和合作能力是极有益处的。[6]如:在讲解到iCmp协议的时候可以用网络探测器的程序为例,既涉及到了iCmp协议的功能、数据包的结构、常用网络命令ping的工作原理等知识,又使用到了Socket编程,这样既能扩展学生的知识又能激发学生实践的兴趣。

3.项目方式

在项目教学过程中,教师只负责项目的概况和相关理论知识的讲解,起到指引和辅导的作用。由学生分工协作成为项目的主体,人人动手,不仅掌握了相关理论知识,而且锻炼了学生的实践能力,同时还培养了学生的团队合作精神,提高了学生的综合素质。如针对网络设备安装、维护与管理的学生,以小组的方式组建一个局域网,首先分配3~5名学生为一小组,并确定一名学生为组长,再在教师的指导下完成。先给学生讲授相关的网络基础知识,学生在实施项目的过程中针对组建过程中出现的问题咨询教师。当学生项目完成后,既具备了制作网站、测试网络等组建网络的实践技能,同时又对网络传输介质、网络拓扑结构和网络协议等相关理论知识加深了理解。为进一步拓宽学生的思维,可在此基础上与所学的其他专业知识相结合,设计智能家居之类的小系统。

四、考核方式的多元化

为激发学生学习的自主性,鼓励学生的个性发展以及培养其创新意识和创造能力,更有利于适应市场人才需求,可以建立多种类型的考核方式:第一,传统的笔试考核;第二,实践技能考核;第三,项目实施考核;第四,职业资格技能证书考核。学生根据自己的个性发展选择相应的考核方式。

传统的笔试考核,考试的试题根据各方向所侧重的知识点来考核。

实践技能和项目实施考核,给定一个主题,让学生根据之前所学习的知识收集相关资料,完全自由发挥,体现个性,学以致用。在期末的时候学生提交成果、现场陈述并回答教师或同学所提问题,教师根据成果、陈述和问题回答给出成绩。

职业资格技能证书考核,学生通过参加各种与专业相关并被广泛认可的资格认证考试,所获得的证书成绩作为该门课程的成绩。如:中国计算机软件专业技术资格考试和水平考试中的计算机网络专业、全国计算机等级考试中的网络技术及网络工程师、微软认证、思科认证等,这样不但能巩固和加深对计算机网络技术的理解,而且能为学生今后的求职和就业提升竞争力。

五、师资队伍的建设

由于“计算机网络”课程的特点要求讲授这门课程的教师除具有较扎实的数学、计算机软硬技术、通信技术基础外,还要求教师要掌握较为丰富的网络工程和网络技术研究经验,而目前部分教师虽然具有较高的理论水平,但实践水平较差;有的青年教师虽具备较强的动手能力,但理论联系实际的能力又有所缺乏,这将导致教师难以领会教材的内容,也无法突出课程的实践性和实用性,难以激发学生的学习兴趣,无法达到预定的教学效果。[7]因此,加强师资队伍的建设、提高教师的个人业务水平非常重要。可以通过以下一些方面来加强和提高:定期对教师进行教学能力的培训,包括课堂内容的设计能力、把握课堂的节奏能力等;增加教师间交流,包括校内同行和校间同行的经验交流;鼓励和支持教师从事计算机网络相关的科研项目研究;加强教师在新技术方面的培训、认证考试和专业知识的更新,给教师提供到企业实践的机会,让教师与社会接轨,成为真正的“双师型”教师;聘请企业的相关人员来讲课等方式来培养出符合社会需要的人才。

六、结论

本文以培养出适应于物联网市场需求的网络人才为目标,通过更新教学内容、改进教学方法、多元化的考核方式和加强师资队伍建设等改革措施,进一步加强学生实践动手能力和创新能力的培养,有效提高了“计算机网络”的教学效果。在今后的教学过程中还需要不断学习新方法、及时更新教学内容和技术,不断提高教学质量,培养出更多符合社会需求的高级应用型人才,提升学生的就业竞争力。

参考文献:

[1]毛建景.应用型本科“计算机网络”课程的教学改革与实践[J].长春理工大学学报,2010,5(12):167-168.

[2]阎江平.论物联网产业背景下职教计算机网络技术专业的课程设置与调整[J].考试周刊,2011,(6).

[3]钱志鸿,王义君.物联网技术与应用研究[J].电子学报,2012,

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[4]廖春生.物联网产业发展现状及岗位人才需求[J].大家,2012,

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[5]盛丰.基于就业导向的计算机网络教学改革探讨[J].计算机光盘软件与应用,2012,(4):232-233.

物联网工程的认识篇7

关键词:高职;物联网;人才培养;课程体系;专业定位

中图分类号:tn929.5-4;tp391.44-4文献标识码:a文章编号:1674-7712(2012)18-0094-01

物联网是把所有物品通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网的应用广泛,遍及智能交通、环境保护、公共安全、平安家居、工业监测、个人健康等多个领域。物联网技术将会发展成为上万亿元规模的高科技市场。因此,社会对物联网技术方面的人才需求巨大。

一、高职物联网专业建设基本思路

近年来,高等职业教育发展迅速,专业培养模式日趋成熟。高职类专业人才培养方案的制定已经逐步符合市场,并着重培养面向技能、重在应用、适应生产、服务和管理第一线需要的高技能人才。

通过对市场需求的调研,我们认为要以职业生涯为目标,确定人才培养方向;以工作过程为主线,构建课程体系模式;以职业岗位为依据,确定课程设置方案。最终达到社会对物联网人才的供给。

二、专业人才培养方案的分析

(一)高职物联网专业定位

1.行业前景分析。通过对从事物联网产品研发、设计、生产及系统集成公司的调研,我们明确物联网应用技术专业的主要就业岗位:(1)物联网项目的规划、施工管理;(2)物联网设备安装、调试和维护;(3)物联网感知层与传输层产品的设计、制造;(4)物联网应用层控制程序设计。

2.物联网专业定位。物联网产业发展需要研究型、技术型、综合型、工程型等不同层次的人才,本科院校较为适合培养物联网技术应用的高层次人才,而高等职业院校适合培养工程技术应用型人才。物联网应用领域包括交通、安防、电力、金融、物流零售、环保、医疗等。物联网的市场潜力给高等教育与职业教育带来了无穷机会,物联网领域的开发和应用为高等教育与职业教育敞开了宽广的大门。随着物联网产业的发展,越来越多的物联网企业需要与之相关的工程技术人才。这正吻合我们高职院校的培养目标。

根据对物联网产业链的分析,我们主要是培养技艺、操作并举的高级技术人才;再结合高职院校的特色学生定位为:主要从事面向物联网产业相关企业及物联网技术应用等企业的物联网系统集成、技术支持物联网物流运营维护等基础性岗位。

(二)岗位群分析

通过对物联网专业人才相关岗位群的调研分析,得出适合高职学生典型的物联网方面的岗位有:物流运营技术员、产品技术支持工程师、系统集成工程师等。

1.物联网物流运营技术员:熟悉物流运营流程、实施管理物联网平台的物流运营、维护、更新、统计汇总等。2.物联网技术支持工程师:负责物联网应用相关的方案制定及售前支持工作,物联网产品等售后技术支持,物联网工程项目服务等。3.物联网集成工程师:根据图纸、投标文档资料进行物联网项目的实施,负责系统集成项目的跟进、组织管理与项目实施。

(三)专业职业能力分析

根据物联网专业人才典型岗位工作任务分析,毕业生必须有良好的沟通与团队协作的职业素养;掌握物联网技术的基本理论,具备构建、运行、维护物联网的职业基本能力;能进行感知设备的集成,物联网项目方案设计与实施,以及物联网平台运营与维护等专业核心能力。

(四)课程体系设计

物联网工程专业应该是集合计算机、通信、电子、自动化等各个专业的一个交叉学科,它涉及到多个行业、多个领域,每个学校的专业背景和学科特色都不一样,因此各自依托的背景学科都不甚相同,因此课程体系上会有差别。有的学校物联网专业归属计算机学科,因此学生毕业之后的升本、就业将围绕着计算机这一学科背景展开。

课程体系的设计以岗位的职业能力培养为主线,以市场需求为起点,以岗位群职责、工作任务为依据,实现专业课程的开发与设计的创新。分析上述的适合高职学生的岗位群,可以得出岗位相关课程。建立基于工作过程的行动领域课程体系,成为统一的课程体系。

(五)专业教材建设

物联网是新专业,在教材的选用上要费一番功夫,同时它是一个综合类专业,每个学校开设都有自己的倾向性。所以目前在专业教材的选择与建设上可从以下三方面考虑:1.选择部级、省级规划教材、精品教材,这些教材在各方面都具备一定的权威性、参考性;2.组织有实力的教师,在已有课程讲义与技术研究的基础之上,结合本校实际编写符合本校实际的校本教材;3.开发物联网技术发展和市场需求的校企合作教材。

三、专业实验实训室建设

(一)实验室建设目的。通过建立物联网实验室,为教学提供实验、实训平台,使学生在“实战”中系统的了解物联网知识体系的构成,引导和培养学生的自主学习与创新能力,从而提升教学效果,进而提高学生的就业能力与就业质量。

(二)实验室主要功能。实验室以学生生活中最为熟悉的“学生宿舍”和“图书馆”为背景环境,搭建智能宿舍与智能图书馆两个系统,系统将实现感知层、网络层和应用层的综合运用,可配套实现对无线传感、无线组网、射频识别等物联网核心知识点的教学工作。

(三)实验室主要特点。系统性:感知层、网络层和应用层搭建的物联网综合应用系统。透明性:系统及主要实验设备实现“透明化”设计,让学生能够对相关设备具有直观的了解和认识,增强学生的学习兴趣,提高学生学习效果。开放性:系统的设计具有充分的开放性,提供强大的扩展功能,在教学中可以鼓励和引导学生对系统进行改造和创新应用。丰富性:针对实验室系统,配套丰富的实验案例以辅助教学。

四、结束语

物联网涉及的领域非常广泛,从技术角度看,在计算机科学与技术专业的人才培养方案中设置物联网工程专业方向,通过广泛的调研,制定尽可能合理的人才培养方案,并整合其他相关专业的软硬件资源,为社会培养物联网复合型人才是可行的。

参考文献:

[1]李坡,吴彤,匡兴华.物联网技术及其应用[J].国防科技,2011,(01):18-22.

[2]王天奡.中兴通讯云计算抢滩物联网时代[n].人民政协报,2011,4(29).

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[4]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010(16).

物联网工程的认识篇8

关键词:物联网专业;课程体系;培养方案;实验实践设计

1背景

无锡是国务院批准建立的物联网“感知中国”中心,同时也是国家物联网创新示范区。物联网行业是当前最热门、最具竞争力的产业,社会对该专业技术人才的需求十分旺盛。物联网专业培养的学生知识面广、基础扎实、适应性强,具有广阔的就业前景和良好的发展潜力。

在与物联网相关的行业企业中,从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器以及信息安全等产品及系统的科学研究、工程设计、产品开发、技术管理与设备维护等发展强劲。

物联网产业的发展已经写进了政府工作报告中,物联网人才高校培养工作也得到国家大力支持,但是作为一个发展初见端倪的新兴产业,物联网各个环节的发展尚不成熟,人才领域划分和培养方向尚不明朗。在这样的背景下建设高校物联网及相关专业,给全国的高校带来了巨大的挑战。

江南大学作为首批获建物联网工程专业的学校,于2010年6月成立了全国第一个实体建制的物联网工程学院,成为全国建设物联网工程学院和专业的领头羊。江南大学在已有自动化和计算机国家特色与江苏省品牌专业建设成果的基础上,获得国家特色专业建设点、教育部物联网综合建设示范基地、物联网应用技术教育部工程中心等平台,将依托学校生物工程、食品工程、纺织工程等优势学科,彰显轻工特色,采用国际创新型工程教育模式,按照教育部卓越工程师教育培养计划理念,以学生能力培养为目标,培养物联网工程专业的创新、创业人才,力争把江南大学物联网工程专业建设成在全国同类行业院校中处于领先地位、特色鲜明、示范作用强的本科专业,成为轻工行业的高素质应用型人才的培养基地。

2国内外高校相关专业情况

物联网专业作为一个全新学科,受到教育部和各高校的高度重视。截至2010年3月,全国已有700多所高等院系向教育部提交了增设物联网等相关专业的申请,2010年底包括江南大学在内的34所高校首次获批建设物联网工程专业,2011年更有包括高职大专在内的多所学校开始建立物联网工程专业。

江南大学物联网工程学院是国内建立的第一个实体学院,其物联网工程专业现为国家特色专业建设点,无锡市重点扶持专业。经过两年多的发展,该专业建设思路逐渐清晰,课程体系和实验规划已具雏形,并为众多兄弟院校提供示范。

以物联网为代表的新一代信息产业发展迅猛,无锡领全国之先,最早开始发展物联网信息产业。随着物联网学院的不断壮大,学院改变了原有多学科多专业的划分模式,新成立了自动化系、计算机科学与技术系、信息技术系和传感技术系4个系(见图1),在巩固物联网特色的基础上创新优势,完善了学院内部构架,实现了行政与学术的交融。

目前,物联网相关项目从国家到地方的投入都很大,并配有工信部、发改委等物联网专项,极大推动了政产学研紧密结合,产业化得到大力发展。同时,物联网技术发展很快,涉及多种网络技术,不同网络各有特点,适用于不同的应用环境。所以,教学大纲要求学生掌握多种基础网络技术(3G、GpRS/蓝牙、wiFi、ZiGBee、专用网络等)和网络问路由与数据处理、无线有线网关设计等新技术,在人才培养上也加大了传感器应用、多网络融合以及云计算方面的培养力度。

3人才培养模式与课程体系设置

按照国际创新型工程教育模式,学院改革现有专业培养方案,并注重工程实践能力的培养,加强学生创新、创业能力的培养。学生培养具有如下特色:有较扎实的通信、控制和计算机(Communication+Control+Computer,3C)专业基础知识和基本技能;具有独立分析、设计物联网系统的工程能力;独立开展物联网相关项目的设计和研发能力;应用性强,直接面向工程,为国家和地方输送专业人才。

本专业培养从事物联网领域的系统设计、系统分析与科技开发及研究方面的高级工程技术人才,培养的学生德智体全面发展,知识结构合理,具备扎实的电子技术、传感技术、通信网络理论、信息处理技术、计算机技术、系统工程等基础理论,掌握物联网系统的分析与设计等专门知识和技能,具有一定的人文社科、经济管理等方面的综合素质,具备在本专业领域跟踪新理论、新知识和新技术的能力以及较强的创新实践能力。

学生在四年的学习中,一二年级打好扎实的基础,三年级结合所学专业课接触专业应用背景,进入创新基地开展小型课题研发,四年级跟随专业导师构思综合课题,并结合毕业设计开展创新性应用课题研发。物联网专业教学大纲分为6个模块:

1)通识教育课程。

根据学校的统一部署,思想政治理论课根据、教育部文件精神进行安排;大学英语实行分级教学,共分四级;数学物理类课程按照机电类专业要求开设高等数学Ⅰ、线性代数Ⅰ、概率论与数理统计Ⅰ、复变函数与积分变换、大学物理Ⅰ和大学物理实验。

2)学科平台课程。

开设了机电类基础课程工程制图1、程序设计基础C;根据建立物联网学院相近专业公用大平台原则,由电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、电子技术实验、微机原理及接口技术、信号与系统、软件技术基础和物联网技术导论几门课程组成全院大平台课程。同时,结合相近的传感网、通信工程和电子信息工程等专业的共性要求,开设了数字信号处理和传感器技术。

3)专业核心课程。

突出体现了物联网专业重点要求的感知层、网络层和应用层3个层次的核心课程,包括传感层的嵌入式系统、无线射频识别技术与应用、检测技术与智能系统、网络层的传感器网络原理及应用、通信原理、控制技术及应用、应用层相关的算法设计以及计算机组成原理等课程。

4)专业选修课程。

在专业核心课程的基础上,确定了几个模块的选修课,要求选修合计不少于28学分,即448学时,整个物联网课程架构以及组织体系见图2。

对于本专业应该了解的计算机技术、通信原理、信号与系统、控制技术和学科前沿进展专题,作为必选课供学生选修,为学生打下较扎实的理论基础,共12学分。

第六学期的计算机网络、面向对象程序设计、移动通信技术和现代物流技术课程组成第一个任选模块,突出物联网专业在网络层的知识的加强,进一步开展网络协议、定位技术和机器学习等知识的教学;第七学期上半学期的物联网体系与标准、物联网中间件技术、m2m技术概论和物品信息制作与识别技术等课程组成第二个任选模块,突出物联网专业在感知层知识的加强,要求任选不少于6学分;第七学期下半学期的工程数据库设计与应用、信息系统集成技术与应用、多网融合系统设计与应用、物联网系统分析与设计等课程为校企共建课程,重点在物联网专业的工程应用方面展开,培养了学生的工程实践能力,要求任选不少于4学分。

5)集中性实践环节。

主要由4部分组成,对于所有it类学生必备的金工实习、电子工艺实习、电子设计CaD和电子技术课程设计构成第1部分;培养物联网专业学生专业实践能力的算法分析课程设计、软件编程课程设计、嵌入式系统课程设计和物联网应用课程设计构成第2部分;培养学生工程实践能力的企业认知实习、物联网项目工程设计和多网融合系统设计与应用构成第3部分,这一部分与企业共建;培养本科学生综合实践能力的毕业实习和毕业设计构成第4部分,这一部分为校企共建。

6)素质教育课程。

按照江南大学本科生素质学分管理办法等有关规定,开设军事理论、军训、形势与政策、社会实践等素质教育课程,共计13学分。本专业的培养方案本着“卓越工程师”目标设置,重点突出工程应用背景。在方案设置中,我们引入CDio理念,以工程教育背景设置教学计划。在第6学期的13-21周,学生将被安排在企业培养,进行物联网项目工程设计,工程设计的进行方式将参考CDio模式进行。在第7学期,继续加强学生理论与实践的结合能力的培养,课程的设置专门引入了校企共建课程共4个学分的选修课程,且开设了多网融合系统设计与应用实践环节,用于提升学生的工程实践能力。第8学期所有的教学培养将在企业进行,即教学计划学期为2.5(基础学习)+0.5(企业实习)+0.5(专业学习)+0.5(校企项目研发),累计有1学年的培养由校企共同完成,最终实现教育部重点推出的“卓越工程师”计划。

4物联网工程专业本科人才培养新方案的特色

物联网工程专业培养方案以模块化的方式组织,突出了工科本科学生在通识教育和素质教育方面应掌握的知识;学科平台和专业核心课程构成了物联网专业学生最核心基础知识的培养;专业选修和集中性实践环节则突出了物联网专业的应用性能力要求。

结合国际先进教学理念和卓越工程师教学培养精神,引入CDio理念,在培养方案中突出了工程培养理念。第6学期16-21周的培养在企业进行,由校企联合培养,以企业的实际工程背景进行针对性的物联网项目工程设计;同时,在第7学期所开设的第3个任选模块是校企联合培养方式,根据工程实际安排教学课程内容,由企业副高以上职称的企业老师和高校教师联合授课,形成“理论学习+专业学习+CDio实践+企业实践”培养模式,打通理论与实践教学培养通道。

4.1专业特色课程设置

1)无线传感器网络技术。

该课程围绕传感器技术原理、数据调制和通信原理、ieee802.15.4通信协议标准、网络结构和拓扑控制、微功耗节点和网关、时钟同步技术、无线定位技术和算法、网络协议分析、中间件和数据库技术、路由算法和加密安全等技术展开。

2)短距离通信与嵌入式网络。

该课程是物联网的基础,应该包括电磁波理论、无线通信加密理论、短距离无线通信标准、通信质量分析、maC算法设计、数字调制和解调、嵌入式操作系统、简单网络协议栈结构、网络中继和转发等。

3)无线射频识别技术。

该课程包括高频电路、数据通信基础、频谱资源和管理、协议标准体系、防碰撞技术、标签和读卡器设计、数据库和webService等技术。

4)物联网系统集成技术。

该课程结合应用背景,从物联网工程角度出发,按照感知、传输和应用3大层次展开物联网系统集成技术的讲述。课程内容包括:硬件系统集成、软件系统集成、软件工程设计方法、接口技术、总线技术、系统优化等技术。

4.2专业特色实践

针对物联网专业面向应用的特点,其实验和实践一般可以按照认知实验、验证实验和综合实践逐级深化规模、不断复杂,最终设计和实现一个有创意的智能系统。

1)应用认知实验。

该实验结合各种物联网典型应用,按照物联网体系架构组织可视化强的特点进行实验。学生从中体验物联网概念和技术,激发学习兴趣。

2)专业实验。

该实验体系分为无线传感网(wSn)实验、无线射频识别(RFiD)实验、嵌人式和短距离通信网络实验等。

3)综合应用创新实验。

学生可以根据自己的创意,进行系统设计,提出技术路线和实现手段,利用实验室多种模块组合搭建系统,实现预期功能。

物联网工程的认识篇9

发展物联网的重点是工业化和信息化的结合。工信部的《信息产业科技发展“十一五”规划和2020年中长期规划纲要》更是将“智能信息处理和物与物通信网络技术”确定为网络与通信领域11个主要技术领域之一。我院作为一所轨道交通类工科院校,在工科的大环境下,以计算机应用专业为主,培养物联网人才最为合适。以下就以我院计算机应用专业为主培养物联网的途径和方法进行思考。

1.1培养目标定位当前“物联网”市场短期内市场发展不完全,相关技术还未能普及到高职教育。我院掌握“物联网”技术的教师队伍还没有建成,当前成立“物联网”专业并不现实,只能在不改变现有专业人才培养核心的原则上培养物联网应用类专业应致力于培养适应物联网生产、管理和应用类企业技术服务一线需要的,具有必备的基础理论和专业知识,具有创新意识和较强工作能力,既具有物联网工程项目的规划设计、施工管理、产品设计生产等基础研发能力,又能胜任物联网技术在各个智能应用领域的安装使用和调试维护的技术工作岗位的毕业生。

1.2方法和途径的探索1)改革现有课程,建立符合“物联网”行业应用型人才培养课程。根据高职教育者对物联网专业高技能人才岗位能力与课程设置的研究,可在我院计算机应用专业已经开设的专业核心课以外,增加适用于“物联网”行业的非专业核心课程和专业拓展课程。如:电工基础、计算机网络与综合布线、通信原理、无线传感网技术、嵌入式系统、java编程技术专业基础课程。同时,对现有的专业核心课程的部分实训内容或案例进行“物联网”方面知识的渗入,让学生有基本的“物联网”概念的认识。2)改革教学方法,将“物联网”的实用案例做为方法教授相关课程。知识的传播依赖于教学方法的运用。好的教学方法,能让学生更加有效地掌握专业知识。而教师在讲授各专业课程时,可通过对学生列举“物联网”实用案例作为学生掌握知识的一个方法,从而使学生在掌握该专业课的同时,明白该专业课在“物联网”行业中的具体应用。3)改革专业课程实训内容,切实将“物联网”方面知识传输给学生。专业课程的实训环节是巩固和验证专业课教授成果的重要内容。对实训内容进行改革,将“物联网”实用案例分解成每门专业课程各部分的实训内容,在学生完成专业基本知识掌握的同时,渗入“物联网”方面的岗位能力要求。

1.3参加省、国家举办的“物联网”相关竞赛参加省、国家举办的“物联网”相关竞赛,让学生在学会将所学知识进行重组、应用。2012年6月我院在没有开设“物联网”专业的条件下,挑选了计算机应用技术、计算机网络技术专业的学生,在对“物联网”没有任何基础的前提下,通过一个月的封闭式训练,参加了“2012年全国职业院校技能大赛高职组物联网技术应用项目”广东省选拔赛,两个团队分别获得广东省2等奖、广东省3等奖,一支队伍出线参加全国比赛获得全国3等奖。参加比赛的学生中有三位同学已经顺利毕业,并且分别工作在程序员、网络设计安装、系统测试的“物联网”相关联的岗位工作。由此可见,通过参加省、国家举办的“物联网”方面的技能大赛,能够通过目地性培训使学生具备“物联网”行业人才应具备的岗位工作能力。

1.4深入“物联网”相关校企合作,提前给学生实际的“物联网”工作环境我院早在2010年就面向市场需求,与国家数字家庭产业基地签订了订单班协议,到2012年下半年,该订单班同学全部进入“基地”各工作岗位,在经过了半年的“智能家居”相关岗位的实习后,在2012年末,这批应届毕业生已经全部找到顶岗实习企业,从事“智能家居”等相关行业岗位实习。

2结语

物联网工程的认识篇10

2011年起,高职院校开始物联网应用技术专业的招生,经过三届学生的培养积累了一定的经验,由于物联网技术是近几年快速发展的技术,无论是技术本身还是高校相关专业建设与教学经验都处在探索与实践之中,特别是高职院校,由于师资与实训资源的短缺,对相关物联网专业的建设有更多的困惑。

绍兴职业技术学院从2012年开始招收物联网应用技术专业学生,已毕业一届另有一届学生进入顶岗实习阶段,从这些学生的反应来看,普遍认为《物联网技术概论》这门课十分重要,是这门课让学生认识和了解到了物联网技术相关知识和应用前景,特别是增强了学生对未来就业的信心,提升了对专业学习的兴趣,同时也提出了创新改革的建议,这些都是做好《物联网技术概论》课程教学的动力。《物联网技术概论》是一门物联网技术从业人员的知识普及课程,知识涉及面广而杂,对学生学习的背景知识要求高,而高职学生素质相对较差,在这现实情况下,如何开展好此课程的教学将直接影响后面专业课程学习,因此《物联网技术概论》课程的教学创新研讨有着十分重要的现实意义。

1学情与课程

11学情分析

高等职业院校目前在中国高校中已占据半边江山,高校大规模的扩招带来最明显的特点是生源质量激剧下降,特别是民办高职院校的生源质量更加突出,绍兴职业技术学院作为民办院校深有感受,具体表现如下:

一是不少学生进学校抱的是来玩的心态,家长只是让孩子在学校度过这三年时光罢了。二是高考成绩明显下降,高中根本就没有学到什么东西。三是为了达到招生数量,招收大量文科生来读工科专业。四是招生中出现大量调剂生,进校后学生读的不是自己喜欢的专业,导致学生对所读专业无兴趣。五是受到社会新读书无用论的影响,学生没有学习的动力。绍职院物联网专业每届招生二个班的规模,学生素质不高,特别是文科性占据近半,另外,由于物联网技术是较新的技术和专业,社会对其认知相对少和肤浅,早期招生调剂生比较多,对专业不了解更谈不上以后的就业对象在何处,学生比较迷茫。

12课程背景

高职物联网应用技术专业培养的是产业链上生产一线的具有一定物联网基础理论知识,掌握物联网技术应用技能的专业人才。以就业为导向职业能力培养为目标是高职人才培养的基本思路,人才培养目标从分析职业就业岗位能力需要出发,依据物联网专业人才多类就业岗位的能力要求来确定课程体系与教学内容。物联网技术是综合性技术,它涉及计算机、通信、控制、电子和软件等技术,涉及的知识面广而深,专业课的开设一般会重点放在某一方向,不可能涉及物联网技术的方方面面,更何况高职院校本来学制就短,有效课程学时更少,因此完全有必要开设一门课,较全面介绍物联网所涉及的主要技术和应用,《物联网技术概论》就是这一思想的结果,由这门课来开启学生对物联网的学习大门,通过此课程来认知和了解物联网的主要技术和行业应用,启发和引导学生对学习物联网的兴趣,展示给学生未来就业的前景与希望。

2课程定位与教学内容

21课程定位

物联网应用技术专业的课程体系随人才培养方案的制订而构建。以“岗位―能力―课程”的思路来搭建课程体系体现职业能力培养的特点。整个课程体系由四大模块组成:一是通识课程;二是专业基础课;三是专业核心课程;四是专业拓展课程,以知识渐进的方式组合而成。课程背景论述中已说明《物联网技术概论》主要是为了解决学生对众多物联网技术知识的普及和了解,提高学生对专业的认识与兴趣,是一专业知识的入门课,所以该课程是专业基础课,处在通识课程之上专业课程之下,起到专业学习承下启上的重要作用。此课程虽定位为专业基础课,但与一般的专业基础课如《电子技术基础》之类的还是有很大的区别,实际上是后面众多专业课的浓缩简介以及未能开设相关课程的介绍,信息量相当大,需要一定的电子技术和计算机等相关的背景知识为前提,由此一般放在第二学期开课比较合适,但也有的学校如无锡职院已从第二学期调整到了第一学期。

22教学内容

物联网技术目前还处在快速发展与变化之中,很多技术也不是十分成熟,无论是其内涵与外延也不是十分清晰。但是从目前大家所熟悉而常见的来说一般从物联网三层体系结构的角度来考虑。每一层都涉及大量相关技术,如以感知层来举例,感知层主要是解决物体识别与信息采集并转发,核心技术有传感技术、射频识别技术、条码识别技术、memS系统、目标定位和近距离无线传输等多类型技术。三层体系所涉及的技术都比较复杂,那么如何选择课程教学内容将是很关键的问题,作为专业基础知识普及入门性质的《物联网技术概论》,主要以学生易掌握、提兴趣、开阔眼界为目标出发,宜采用知识范围涉及较广的教材作为学生的课程教材,当前此类教材已相当丰富,但内容千差万别各有侧重,经过多方调研和认真对比,绍职院选用了由清华大学刘云浩教授编著的《物联网工程导论》,此教材是国内同类中较早推出的教材,教材内容较全面地覆盖了物联网所涉及的相关技术并包含有一定数量的应用案例。当然对于高职学生是不能完全参照讲解的,具体讲课务必按学生情况进行一定程度的取舍。

3教学手段与方法

《物联网技术概论》属于理实一体的课程,从教学内容上看偏重于理论知识的传授,传统的课堂教学以老师主讲学生在课堂被动听的方式进行,应当说这种形式对于理论课的教学有着较好的效果。但是在高职民办院校,学生的生源素质相对较差,学生对理论知识的讲授不同程度上有些抵触心理,从经验来看,学生一次二学时的上课,老师讲解不超过一学时为好,因此,在教学上采用了多种手段来调节和缓解学生的课堂状态。一是在讲解理论知识时,多用日常学生生活中案例来说明,如讲到RFiD时用学生证和身份证来说明,这样就容易吸引学生的注意力。二是多用视频和图片等多媒体的形式来讲解,如讲到移动通信技术时采用动画和视频来说明基本工作原理,这样贴近学生的爱好又容易理解移动通信的基本原理。三是充分利用互联网的优势,在讲解完理论知识后,布置课堂作业,安排学生上网查找相关资料补充学习。四是针对课程部分内容组织学生分组讨论,教师适度参与。五是适当安排学生现场参观与交流,然后结合参观交流时所见所闻来讲述相关物联网技术。多种课堂教学手段的应用,大大调动了学生的学习兴趣和学习动力,把相对枯燥的理论教学扭转为形式多样生动活泼的形式,受到学生一致好评,教学效果良好。

教学计划中的三分之一课时用于实训教学。实训分两块,一是校内实训室进行,二是校外协作企业展开。本课程以传授知识为主的课程,实训教学是作为知识引领的补充手段。校内实训室主要让学生了解如RFiD,无线传感器网络、传感器和网络传输方面的一些实训设备,以感性认识为主。校外实训主要到校企合作的企业参观体验,如到绍兴科创中心参观物联网产业应用,到诸几智慧农业示范区参观智能农业应用等。通过这种开放式课内外结合的实训形式,有效地推动了学生的好奇性和兴趣,大大增加了学生对未来专业课学习的动力和就业前景的向往。

4考核与分析

课程考核是检验课堂教学质量的最终环节,本课程的教学考核采用过程性与终结性两种考核的结合。二类考核如何划分比例可视情处理,但从课程教学的手段和方式来看,应更加重视过程性考核,本课程过程性考核可以包括以下几个方面:校内实训评价、校外实训评价、课内(外)作业评价、学习态度等几个主要方面。终结性考核是期未完成教学要求后的知识检查,可以采用多种形式进行,在最近三届学生的终结性考核中,采用了大作业与卷面考试二种方式进行摸索,从学生反馈的情况来看,比较喜欢大作业作为期终考试,但这种方式容易给学生造成易过好学的懒汉心理。卷面考试可以有开卷和闭卷两种形式,分别在二届学生中进行了尝试,由于理论知识的理解掌握还是有一定难度的,因此试卷的难易程度要控制好。

《物联网技术概论》课程在绍职院历经了三届学生的课堂教学,应当说是在前进中的探索与实践。第一届有近一半的文科生,期终考试采用了大作业的形式,从上交的作业来看总的来说表现良好,但深入后发现大多原封不动地抄袭于网上资源。后二届采用了卷面考试方式,相对难一些,出现部分学生的不及格。从课程教学整体分析,学生通过一学期的物联网相关知识普及性学习,对物联网技术有了一个较全新的认识和了解,大大缩短了学生与物联网专业的心理距离,关键是提高了对专业学习的兴趣,为后面进一步的专业学习课打下了良好基础。