期刊在线咨询服务,发表咨询:400-888-9411 订阅咨询:400-888-1571股权代码(211862)

期刊咨询 杂志订阅 购物车(0)

物联网导论课程论文模板(10篇)

时间:2023-03-16 17:33:30

物联网导论课程论文

物联网导论课程论文例1

摘要:随着物联网产业的兴起,对物联网工程的人才培养逐渐提上高校人才培养的日程。本文结合产业需求的实际,论述了物联网专业人才培养的课程设置、工程实践、就业引导等,全方位阐述了当前物联网工程专业人才培养亟待解决的问题,可以为物联网工程专业人才培养提供借鉴。

关键词 :物联网;IT产业;需求导向;人才培养;专业课程设置

中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1671-1580(2014)10-0058-02

物联网工程专业是随着物联网技术的兴起而开设与逐步发展的新专业,从其专业覆盖的范围来看,物联网工程专业是目前机、电、控制、通信等专业的融合,其专业特点即是对现有的专业技术和领域的整合,涵盖了电子信息技术、通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术、数据库技术等专业领域的最新成果,并与行业应用密切联系,与社会需求紧密结合。物联网专业的人才培养应立足社会需求的实际,重点培养学生实践与理论相结合的综合运用能力。

一、以需求为导向的专业课程规划

物联网工程专业课程设置应以市场为依托,以需求为导向,以培养产业急需的物联网应用技术人才、推动产业发展为目标,在这一培养目标引导下,学生应能够了解物联网的发展历史,掌握物联网专业基本理论知识,具备基本的专业技能和科学素养。物联网工程是一个系统工程,因此,在人才培养上,要注重多专业知识的融合渗透,更要注重提高学生对国外最新文献、新技术应用的获取技能,培养学生对外文文献的阅读能力,从多领域、宽口径提高培养质量。

在物联网专业的课程体系设置上,可以按照分块设置思路,依据学生四年学习时间内的自身特点,按照通识课程、公共课程、专业课程、实践课程的脉络进行课程规划。通识类课程以宽、广、新、全为设置依据,在课时内使学生对物联网的整体产业获得较为全面的了解。公共课程以培养学生的科学思维方法和掌握基本的理论知识为目标,引入日后工作必需的数学、物理、英语、工程类的基本理论知识。专业类课程应着眼于专、精、深,以点带面,在课程规划上,应密切联系物联网的专业应用,以实际案例为依托,深入掌握物联网在行业中的应用。实践类课程在物联网专业人才培养中占有重要的地位,实践类课程设置应面对具体应用,培养学生的动手能力、综合分析问题能力、团队沟通能力、写作能力和总体规划实施能力。

在课程规划上,应注意突出物联网工程专业的新、全、专的特点,在课程设置中,既要反映出物联网工程专业的多学科综合特点,又要突出物联网专业的深入、综合的特点,将传统的相关专业课程进行整合。在课程设置过程中,鼓励自编教材,以弥补已有课程的宽泛、繁杂、陈旧等不足,突出针对性、实用性、操作性、易理解等要求,从实际需求的角度,加强学生的应用技能培养。

二、需求导向的理论课堂教学

物联网工程是一门新兴学科,在物联网工程的专业课程教学中应坚持以需求为导向,在教学实施过程中根据市场应用和行业背景的实际需求进行适当取舍、与时俱进,才能使教学与实际密切联系,做到所学即所需、所需即所学,提高教学内容的实用性。

需求导向的理论课堂教学要求教师必须做到密切联系产业需求的实际,在教学中结合实际工程项目,并通过具体深入的分析,使学生就某一知识点深入掌握其在市场中的实际应用,以做到与市场同步,与需求对接,更好地掌握相关的知识点和技能。因此,在教师队伍配备上,要突出对业务知识的深入把握,适当增加在一线工作的业务精、目光新的具有前瞻性的技术人员担任教学工作,将需求与教学直接对接,提高教学的针对性和实践性。

理论课程的教学难点之一是知识点众多,并且相互之间的衔接性不强,学生难以把握重点和难点,因此,教学的效果难以凸显。以需求为导向的教学模式旨在打破固有的教学模式,将知识点进行归纳分类,将与社会需求联系紧密、可以直接对接的章节知识列为着重讲解的部分,结合案例进行深入分析,在较短的课时内使学生获得实用性强的理论和技能,同时对其他知识点进行梳理,以需求为主线,将课堂教学进行组织和串接,使学生始终能够把握教学的重点,始终能够将所学知识与社会需求实际密切联系和结合,并能够通过消化吸收所学的知识,达到举一反三、提升理论课程教学效果的目的。

三、需求导向的实践技能培训

物联网技术是一门实践性和应用性极强的学科,因此,在人才培养方案上,要密切结合需求的实际,着力加强实践类课程的教学。具体来讲,就是在实践技能课程的设置上将实习、课程设计、毕业论文等实践环节与需求结合,以实际需求为导向,以实际的项目案例为依托,强化实践技能培养,提高学生的实践能力。

物联网技术也是一门专业性极强的学科,其专业涵盖宽广,对学生的知识面要求较高,可以在相关的专业课程中增加课程设计学时,在课程设计中引入需求目标,引导学生将所学的知识理论转化为实践技能。在编程能力培养上,通过程序设计,引入工程需求实际项目,对学生进行规范化的编程训练,掌握面向对象进行开发的思想。在掌握网络指令和协议设置上,通过路由交换课程设计,熟悉路由器的基本配置命令,熟悉路由协议。在传感器应用设计中,结合具体的行业需求目标,引入各种物理传感器的应用设计,掌握常用传感器应用设计、信息处理、显示和传送等。

结合嵌入式系统设计实践,对目前嵌入式设计的市场需求有一个直观全面的了解。深入学习单片机技术、嵌入式系统,结合实际应用案例,掌握嵌入式系统的规划设计、实施方案要求、软件硬件设计、综合测试等多环节应用。结合网络技术,深入学习以物联网实际需求为主的网络架构知识,重点掌握Zigl)ee协议的基本原理和组网规范,通过实际操作搭建有效的无线物联网络。在毕业实习和设计环节,以小组为单位,结合实际需求,在教师指导下独立完成分析、设计、编程任务。

四、结束语

物联网工程专业人才培养是一项系统工程,需要综合产业需求的实际,开展立体化教学。既注重理论课程的教学,又强化应用实践,使学生具备良好的专业知识素养、扎实的理论基础和丰富的实践经验。物联网工程的人才培养需要学校、社会、企业多方面共同参与,这样才能培养出物联网产业的可用之才。

[

参考文献]

[1]于翔,基于物联网的大学信息化教学辅助实验平台应用[J]物联网技术,2013(5)

[2]孙冠男,高校物联网创新实验平台建设探索[J]软件导刊,2013f 9)

物联网导论课程论文例2

作者简介:吴治海(1981-),男,安徽亳州人,江南大学物联网工程学院,副教授。(江苏 无锡 214122)

基金项目:本文系江南大学本科教育教学改革研究项目“物联网新专业实验实践性环节设置策略研究”(项目编号:JGB2011057)、“物联网新专业人才培养与产业结合模式研究”(项目编号:JGB2011053)的研究成果。

中图分类号:G642.421 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)31-0070-02

最近几年,物联网(Internet of Things,IOT)概念的提出及其技术的飞速发展引起了世界各国的广泛关注,被称为继计算机与互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。为了能在这一技术领域占据重要位置,许多国家提出了相应的物联网发展战略。如美国的“智慧地球”、日本的“u-Japan”、韩国的“u-Korea”、欧盟的“欧盟物联网行动计划”、中国的“感知中国”等。发展物联网技术的基础与核心是培养物联网方向的专业人才,为此,国内各大高校相继开设了物联网工程专业并开始招收第一届本科生,如哈尔滨工业大学、华中科技大学、西北工业大学、北京科技大学、江南大学、南京邮电大学等。然而,物联网工程的新专业属性,决定其人才培养方案的制订、课程的设置以及教学方法的实施等,目前仍处于“摸着石头过河”的探索性阶段。但是,国内目前已开设物联网工程专业的大部分高校,都将“物联网技术导论”作为本专业的第一门课程,旨在向学生整体介绍物联网的概念、内涵、关键技术、发展现状以及主要应用等,以激发学生的学习兴趣,并使学生树立学习的信心。因此,“物联网技术导论”课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量,进而影响到中国物联网技术发展的进程。

一、物联网的概念及内在层次结构

目前,关于物联网的定义有多种,但是被大多数学者认同的一个定义为:物联网,即通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息的交换与通讯,以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之,物联网就是“物物相连的互联网”。使用通俗的语言,可以这样表述物联网的内涵:使用传感器获取物理对象的信息、使用网络传输信息、使用计算机处理信息、使用控制器设计反馈控制策略、利用执行器对物理对象进行控制与管理等各类操作。由此可以绘制出物联网中的信息流(如图1所示)。因此,从控制学科的角度来说,物联网是一个典型的网络化控制系统(Networked Control Systems,NCS)。从物联网的定义以及图1中展示的物联网中的信息流向,可以概括出物联网的层次结构:感知层、网络层、处理层与控制层(如图2所示)。其每层的功能分别为信息的获取、信息的传输、信息的处理与信息的反馈。这四层结构的划分是对传统的物联网三层结构,即感知层、网络层与应用层的进一步细分,本质上是一致的。从这四层结构的划分不难看出,物联网技术涉及信息技术领域的四大一级学科,即电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术以及控制科学与工程。因此物联网是一个多学科交叉的技术,这使得物联网的内容极为丰富。但另一方面,这种交叉性也增加了“物联网技术导论”课程的讲课难度,对教师的专业素质提出了更高的要求。因此,如何选择讲课的重点,既让学生感受到物联网技术的重要性,激发他们的学习兴趣,又使他们面对繁杂的内容而不畏惧,树立学好物联网技术的信心,具有重要的意义。

二、“物联网技术导论” 教学内容选择

目前国内已出版发行的“物联网技术导论”教材有十多本。[1-12]通过浏览这些教材的目录,不难发现物联网内容极其庞杂,主要涉及传感器技术、无线传感器网络、射频识别技术、短距离无线通信技术、远程通信技术、无线单片机、嵌入式系统、云计算技术、机器学习、模式识别、数据挖掘、智能信息处理技术、物联网控制技术、物联网安全技术、物联网技术标准、物联网应用等。依据物联网的四层结构,可以将上述内容进行如下层次归类:感知层包括传感器技术、无线传感器网络与射频识别技术;网络层包括短距离无线通信技术与远程通信技术;处理层包括云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘;控制层包括物联网控制技术;物联网安全技术、物联网技术标准与物联网应用横跨物联网的四层结构。但另一方面,作为一门导论课,一般来说讲课时间会限制在20课时以内。试图在较短的时间内把上述内容完全彻底讲一遍是不现实的,因此需要选择重点内容进行讲解,目标是让学生对物联网的整体架构、关键技术有一个整体上的清晰认识。那么如何选择主要内容呢?以江南大学已经实施两年的“物联网技术导论”课程教学方案为例,结合物联网的四层结构,来分配每讲的主要内容。目前江南大学“物联网技术导论”课为16课时,除去最后一次考核占用的2课时,还有7讲14课时。下面,结合物联网的四层内在结构,详细叙述每讲的主要内容。

第一讲——绪论。介绍物联网的基本定义、内在结构、研究现状、发展动态、主要应用领域。重点讲解物联网的基本定义与内在结构,讲解时应播放一段物联网应用案例的视频,增加学生对物联网内在结构的整体认识。

第二讲——感知层技术一。介绍智能传感器技术,包括传感器技术、微控制器接口、无线单片机、嵌入式系统。重点介绍传感器工作原理、比较CC2430和CC2530功能差异、嵌入式智能传感器的一般结构、标准接口与串行接口。

第三讲——感知层技术二。介绍无线传感器网络。由于无线传感器网络具备了一个简单的物联网系统的架构,对本讲内容的讲解可以大大提高学生对物联网内在结构的认识。主要讲授无线传感器网络的定义、体系结构、特征、协议栈结构、主要支撑技术,如定位技术、时间同步、数据融合、安全技术等。可以结合无线传感器网络在智能农业当中的应用来讲解本部分内容。

第四讲——感知层技术三。介绍射频识别技术。由于射频识别技术也具备了一个简单的物联网系统的架构,所以对本章内容的讲解可以进一步增强学生对物联网内在结构的认识。主要讲解射频识别的组成、分类、工作原理、技术标准、与传统自动识别技术的区别以及安全问题。可以结合射频识别技术在门禁系统当中的应用来讲解本部分内容。

第五讲——网络层技术。介绍短距离无线通信技术和远程通信技术。重点介绍Zigbee技术、WiFi技术、蓝牙技术、超宽带技术和3G无线远程通信技术,简单介绍多路访问技术和多路复用技术。应结合具体的应用来讲解Zigbee技术、WiFi技术和蓝牙技术。

第六讲——处理层技术。主要介绍云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘。重点介绍它们的含义、基本结构和主要方法。在介绍基本结构时应画出结构方图,使其技术原理清晰明了。

第七讲——控制层技术。重点介绍控制的思想,即反馈。可以结合具体的例子来讲解,如倒立摆的控制,让学生主观感受反馈的作用,但要避免复杂的数学公式。也可以适当介绍控制学科的前言问题,如网络化控制系统与多智能体系统,让学生深刻感受到控制技术在物联网技术当中的地位。

以上七讲基本包含了物联网技术的主要内容。通过这七讲的学习,学生基本上对物联网架构和关键技术有了一个整体上的认识。由于不同高校开设物联网工程专业的院系有所不同,教师的专业背景也有所不同。但是,确保学生正确认识物联网技术的一个基本要求是教师向学生完整地介绍物联网的四层结构。任何一层的缺失都将导致学生对物联网概念和内涵认识的不准确,影响其以后的学习效果。

三、结语

本文在阐述物联网内在层次结构的基础上,结合“物联网技术导论”课程课时短、内容多的特点,详细介绍了如何在有限的课时内分配主要的物联网技术的知识点。由于“物联网技术导论”是一门新的课程,目前还没有成熟的课程教学方案,因此,本专业的高校教师要善于结合自己的专业知识和教学经验,编写符合中国国情的“物联网技术导论”教材,探寻一条符合中国学生的“物联网技术导论”课程教学方法,进而培养出基础扎实、技术熟练的物联网专业人才,推动“感知中国”战略的进程。

参考文献:

[1]刘云浩.物联网导论[M].北京:科学出版社,2010.

[2]曾园园.物联网导论[M].北京:中国铁道出版社,2012.

[3]张凯,张雯婷.物联网导论[M].北京:清华大学版社,2012.

[4]张翼英,杨巨成,李晓卉.物联网导论[M].北京:中国水利水电出版社,2012.

[5]张飞舟.物联网技术导论[M].北京:电子工业出版社,2010.

[6]王汝传,孙力娟.物联网技术导论[M].北京:清华大学出版社,

2011.

[7]桂小林.物联网技术导论[M].北京:清华大学出版社,2012.

[8]黄东军.物联网技术导论[M].北京:电子工业出版社,2012.

[9]王志良,石志国.物联网工程导论[M].西安:西安电子科技大学出版社,2011.

[10]吴功宜,吴英.物联网工程导论[M].北京:机械工业出版社,

2012.

物联网导论课程论文例3

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0126-02

黑龙江科技大学自2012年招收物联网工程专业本科生,“物联网技术导论”是该专业的一门必修课程,也是学生学习物联网专业课程的基础课程和核心课程,该课程为学生后期学习物联网专业课程奠定了坚实的基础。但该课程由于涉及多门学科的技术知识,理论基础知识和概念性知识相对较多,缺少实践性的操作,学生在学习的同时会缺乏主动性和积极性。传统的教学模式是以教师为主体,教师讲授知识,学生接受知识,但是,这种方式无法调动学生的积极性和主动性,也无法让学生真正提高解决和处理问题的能力。因此,针对本门课教学过程中出现的问题,对物联网技术导论教学模式做出改革,将Blended-Learning引入教学,即发挥了教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又充分让学生作为学习过程主体,增强学生学习的主动性、积极性和创造性。

一、E-Learning优势和弊端

E-learning是指通过因特网或者数字化媒体等进行教学的一种方式,其充分利用现代信息技术所提供的、具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境,实现一种全新的学习方式。主要针对学生在网上学习时操作的方便性,以学生自主学习为主导,从而改变了传统教学中教师的作用和师生之间的关系,使得学生的个性化学习得到更充分的体现,使得学生的参与意识得到增强,提高了学生学习的主动性和积极性。[1]

尽管E-learning在教学过程中有上述的许多优势,但是针对物联网技术导论课程的教学,它也存在某些不足,表现在以下几个方面:第一,单纯的E-learning并不能为学生成功地学习提供足够的学习内容,不能为学生提供足够的参与和接触社会的机会。第二,只注重教学内容的讲解,而缺乏学习环境与课堂学习活动的设计。第三,只注重单个学生的个体学习,而缺乏学生的协作性学习的设计、组织与实施的指导。第四,缺乏研究性学习和学习效果评估。

二、B-Learning的涵义和优势

B-Learning(Blended-learning),即是所说的混合学习,其主要思想是把面对面(Face to Face)教学和在线(Online)学习两种学习模式有机地整合,以达到降低成本、提高效益的一种教学方式。[2]

2004年,何克抗教授正式发表“混合式学习”的涵义,他认为,“混合式学习”就是要把传统学习方式的优势和E-learning(即数字化或网络化学习)的优势结合起来;也就是说,既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。

三、B-Learning课程教学设计

1.课程设计的内涵

“所谓课程设计”就是对于课程的各个方面做出规划和安排。课程设计是课程论在应用层面上最重要的范畴之一,一种课程设计理论经常会全面地涉及课程目标、课程内容、课程评价、课程结构等各个范畴。[3]

2.确定B-Learning课程设计目标

针对物联网专业课程选课学生数量、学生的年级、接受课程能力的水平状况和学习环境的基础上进行。

(1)学习需求分析。是实施混合学习的主要依据。[4]“物联网技术导论”是黑龙江科技大学物联网工程专业开设的一门专业基础课程,具有较强的理论性、覆盖性和专业性等特点,是物联网工程专业学生的入门课程。结合了目前物联网专业需要多学科交叉特点的人才需求,学生要掌握计算机、无线通信、嵌入式、云计算、智能处理等相关技术的基本知识,使学生学习本门课程后,能够使用相关知识顺利开展后期的物联网专业课程的学习活动。

(2)学生特征分析。学生掌握知识的快慢程度和学生对课程了解的程度等,是有效做到“因材施教”的重要途径。[5]本课程中主要采用问卷调查方式了解学生对课程相关内容的了解程度,对于课程的每一章按照学生学习前的具体情况进行设计教学内容。

(3)学习环境分析。把握课程教学所具备的内部和外部环境条件,避免所制订的课程目标不符合实际教学要求。黑龙江科技大学具备混合学校的网络教学平台、网络教学资源等硬软件条件。教师可以将课程教学大纲、教案、电子课件、习题、课程指导等教学资源附加在网上,建立基于网络的远程学习环境,为学生个性化学习提供网络服务条件。

(4)课程目标描述。在明确学习需求,对学生特征与现存学习环境进行初步分析之后,对课程教学目标进行有条理的描述。确定了“物联网技术导论”作为物联网工程专业的专业基础课程,涉及了物联网八门专业课程的相关知识,通过掌握相关知识,可以引导学生对于专业课程的学习,提高学生处理本专业领域中问题的能力。

3.选择B-Learning课程内容

(1)课程内容结构分析。“物联网技术导论”课程可将内容分为理论课、实践课和网络课三部分。其中理论课是对专业基础概念的讲解;实践课是通过理论学习和网上学习能够理解相应的知识体系,从而让同学们分成小组协同合作共同完成项目。项目可以是教师给定也可以是学生自选形式。网络课是教师给学生留下特定的学习任务,学生可以通过网络检索找到正确的答案,也可以通过网络交流来完成学习任务。课程的具体内容如框图1所示。

(2)知识重点、难点确定。确定基本课程内容后,对于每一章内容的知识重点、难点进行划分,以便于针对不同的知识要点设计恰当的学习活动和策略。

4.设计Blended-Learning课程内容

(1)学习活动设计。本课程充分利用黑龙江科技大学的网络教学平台,突破传统教育方式在时间和空间上的限制,积极探索混合课程设计,调动学生的学习热情和主动性,使学生在教师的引导下,根据自己的学习习惯,依托网络学习平台进行主动学习、合作性学习、讨论式学习、网络搜索式学习和研究性学习。具体的学习活动方式可以采用基于网络教学资源的自主学习体系、基于大规模网络资源的搜索式学习体系、基于教材理论的自主式学习体系、基于实践平台的学习体系、基于教师引导的学习体系和基于小组讨论式的学习体系。通过以上几种学习体系,学生可以根据个人能力水平和喜好随意安排学习时间和学习方式,更好地体现了混合学习的自由度。

(2)策略选择。本课程设计了一系列网上在线学习内容。对学生进行引导性学习,而不至于使学生产生盲目性和无目的性。比如学生学习某一知识点时,可以引导学生阅读教材的哪个章节,以及使用课件中的哪些内容,浏览哪些案例和需要学生完成哪些实验等。本课程在实践环节提供视频演示和学生自主创作环节,学生可以将自己创作的作品传到网上,通过网络平台相互进行评价,通过交流获得建设性意见。

(3)学习资源收集。收集“物联网技术导论”课程的各种教学资源是设计B-Learning课程内容中的关键一步。本课程采用了“文字教材”―“辅助教学光盘”―“网络教学平台”―“项目实践系统”―“知识自测”五位一体的混合式教材。文字教材可以提供本课程相关概念和技术的理论性文字;辅助教学光盘存储了教师电子课件等内容;网络教学平台可以提供教师的讲课视频和实践性操作视频及教师和学生发表的关于课程的相关技能的文章和见解;项目实践系统可提供一些项目案例和学生所作的实验项目等。知识自测系统中可以分单元、分章节设置测试题库,学生可以随机进行题库选择,对于学到的知识进行阶段性测试,反应混合式测试的学习效果。对于没有掌握的内容进行选择性学习和重复性学习。

5.设计B-Learning课程评价

为了更好地促进学生使用混合学习系统进行有效的学习,及时获取反馈信息,修改教学方案,提高教学质量,系统加入了混合学习评价,即传统性评价与网络评价相结合,利用网络学习平台对学生的学习行为、历程和学习结果进行详细分析。在混合学习评价设计中,使用以下评价指标:第一,讲师授课启发学生思维和创造性;第二,课堂讨论和网上交流促进学生学习兴趣;第三,课程内容的丰富性;第四,混合式学习提高了学生学习的自主性;第五,实践性教学促进学生技能学习和理论知识的理解;第六,混合式学习结果的满意度。

评价等级分为四级:A代表非常满意;B代表一般满意;C代表不太满意;D代表不满意。对于这几项评价指标采用网上问卷调查的方式,参与课程学习有72位同学,设置72份问卷。计算出每项评价指标学生投票数占学生总投票数的百分比值。调查结果如表1所示。

通过以上评价指标,可以更好地了解学生通过混合学习对本门课程相关知识掌握的程度,从而对混合课程的教学方式和教学内容等进行不断改进,使学生的学习成绩得到明显的提高,增加学生学习本门课程的兴趣。

四、结论

文中采用B-Learning思想,以黑龙江科技大学物联网工程专业2012级学生为例,对于“物联网技术导论”课程设计采用个案研究法,主要从课程设计目标、课程设计内容、课程评价、课程内容结构等几个方面进行深入的研究和探索,并提出了五位一体的教材混合模式,结果表明,取得了较好的效果。本课程设计模式可以为其他课程设计的改革提供借鉴,具有一定的推广价值。

参考文献:

[1]金一,王移芝,刘君亮.基于混合式学习的分层教学模式研究[J].现代教育技术,2013,23(1):37-40.

[2]罗运虎,邢丽冬,王勤.基于项目教学法的课程设计改革[J].电气电子教学学报,2009,(31):14-15.

物联网导论课程论文例4

作者简介:姚健(1974-),男,安徽合肥人,江南大学物联网工程学院,讲师,江南大学物联网工程学院博士研究生。(江苏 无锡

214122)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)22-0107-02

随着计算机技术、网络通信技术等信息技术的迅猛发展,物联网时代来临了。物联网是指物品通过各种信息传感设备如射频识别、红外感应器、全球定位系统及激光扫描器等信息传感设备,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。[1]目前世界先进国家都对物联网技术发展高度重视。美国把物联网确立为新一轮国际竞争优势的关键战略。在我国,从2009年到现在,总理多次明确指出物联网发展的重要性和紧迫性。

然而,物联网技术的快速、健康和可持续发展离不开物联网人才的培养。因此结合我国当前社会、经济和物联网发展现状,制定符合中国国情的物联网人才培养战略是当务之急。2011年3月,教育部正式公布了战略性新兴产业相关本科新增专业名单。此次全国高校新设本科专业140个,有30所高校均增设了物联网工程专业。这些专业自2011年开始招生。鉴于物联网是一门集计算机、电子信息、通信、自动化等多学科的交叉新兴学科,很多工科类大学新建立的物联网工程专业都是从现有专业中抽调教师,除了根据专业特点安排一些新课程以外,很多课程都是交叉学科的课程,比如反映物联网安全的信息安全专业的“网络安全”课程。本文就如何上好物联网工程专业中的“网络安全”课程做一些探讨和研究。

物联网可以说是把“双刃剑”,安全可靠的物联网可以帮助人们改变生产生活方式,大幅度提高人们生产生活的效率,反之,如果因为安全问题造成局部或全局系统的瘫痪,也会极大影响人们的正常生产生活。所以,安全问题是物联网中的一个重要问题。“网络安全”课程就是针对物联网中与各种通信网络有关的安全问题所设的一门课程。

“网络安全”课程讲授的是网络安全最基础的原理、技术及方法,知识更新快,交叉学科多,知识面广,难以掌握。这些特点要求“网络安全”课程课时较长,理论教学与动手实践并重,教师的教学手段多样,学生的动手能力较强。

一、树立正确的教学指导思想

“网络安全”作为信息安全专业的一门综合性课程,其前导专业课程较多,涉及的技术、知识面较广,部分内容晦涩难懂,学生普遍反映学习、掌握的难度较大。而物联网工程专业也是一个多学科交叉的专业,学生如果想要达到本专业的培养目标,需要在有限的时间里学量课程。所以,物联网工程专业的“网络安全”课程安排的学时数不可能达到信息安全专业中的水平。另外,物联网的网络是互联网的延展,这也增加了新的学习内容。如何在有限的教学学时内,不但把基本理论、基本知识讲深讲透并且能让学生同时掌握一定的动手能力是任课教师的一项艰巨任务。[2]

要想让物联网工程专业的学生学好“网络安全”课程,首先要树立正确的教学指导思想。

1.理论教学与实践教学并重

这是由“网络安全”课程的特点决定的。“网络安全”课程的理论教学涵盖了网络安全体系结构、网络安全技术和网络安全工程三大部分。

(1)网络安全体系结构描述网络信息体系结构在满足安全需求方面各基本元素之间的关系,反映信息系统安全需求和网络体系结构的共性,并由此派生了相应的网络安全协议、技术和标准。[3]这一部分内容相对枯燥,却是本门课程的基础。可以通过一些软件演示来改善学习效果,比如可以通过sniffer软件来实时演示如何抓包并分析包的协议字段。这些包都是平时学生上网时常见的,由此可以提高学生的学习兴趣。

(2)单一的网络安全技术和网络安全产品不能解决网络安全的全部问题。应综合运用各种网络安全技术,包括防火墙、VPN、IPSec、黑客技术、漏洞扫描、入侵检测、恶意代码和病毒的防治、系统平台安全及应用安全。[3]这是“网络安全”所教授的主要内容,既有基本理论需要掌握,也需要大量的实践来保证教学效果。由于学时有限,可以采用课堂讲授基本理论,课下根据学生的兴趣另外安排实践的方式。

(3)对网络安全进行的综合处理,要从体系结构的角度,用系统工程的方法,贯穿网络安全设计、开放、部署、运行、管理和评估的全过程。[3]这一部分也是既有理论也有实践,但实践的不是具体的技术。需要学生对(1)、(2)部分的掌握比较扎实。这部分可以结合案例来讲授,以提高吸引力。

这里要纠正一种过于偏重实践能力培养的教学倾向。“网络安全”课程有大量的实践内容,但这些实践必须建立在扎实的理论基础之上,教学过程中要纠正学生热衷做试验而忽视理论学习的不良倾向。

2.教学指导与自主学习并重

由于“网络安全”课程的内容涉及面非常广,仅仅课堂学习是远远不够的。所以在教学实践中,既需要任课教师提供及时的理论支持和技术支持,更需要学生进行高效率自主学习,包括课前预习、课后复习,并积极利用学校各种资源如图书馆、互联网、机房等,帮助理解和掌握理论知识,加强发现问题解决问题的能力。任课教师要充分利用网络的便利性,建立课程网站以及能同步或异步互动的论坛,通过与学生的互动,既可以提高学生的学习兴趣,解决课时有限的问题,同时也激励教师不断跟上新技术,改善教师理论较强而相对实践较弱的问题。

二、采用多样化的教学手段

良好的教学手段是提高教学质量的重要环节。教学过程中可以充分利用现代科技提供的各种工具,根据教学内容的不同采用与之相适应的教学方法,既继承了传统方法的优点,又能克服传统方法的缺陷。

1.现代化的教学手段

现代化的教学手段中,以计算机为基础的多媒体教学无疑是最常用的手段。可以通过播放课前制作的动画、剪辑的与安全有关的科幻电影片段等,使抽象的网络安全理论更加生动、形象,既提高了教学效率,也能对重点、难点问题进行较为透彻的讲解。

建立课程网站(含论坛)是另一个重要的教学辅助手段。课程网站包含任课教师收集的所有与课程有关的资料,格式包括文本、图形、图像、声音和视频,内容涵盖课程规划、任课教师队伍、教学课件、参考资料、习题与解答、实践等。学生可以各取所需。同时论坛提供了一种教师与学生的互动模式。

本文提出了另一种形式的互动,即建立QQ群。QQ是一种即时通信工具,提供了强大的即时通信功能,而且它有着广泛的应用基础。任课教师以课程为单位建立QQ群,所有“网络安全”课程的任课教师和学生都加入群中,大家可以通过文字、语音、视频等方式共同探讨问题,也可以在群里建立临时或长期讨论组,就某些小群体关心的问题进行讨论。学生可以利用QQ群提供的共享区共享各种资料,还可以利用远程协作功能实时、共同地完成某项任务。

2.案例辅助教学

物联网就在身边,而物联网的安全案例也随时随地可以发现;同时,“网络安全”是一门综合性课程,知识点分散、课程内容更新速度快、实践性强。通过案例教学,让学生应用所学的理论知识分析和认识网络安全事件和解决方案,以提高学生综合运用知识的能力。在教学过程中,可以有针对性选取有代表性、实效性和实战性的案例,教师和学生在案例教学中分别找准自己的定位,教师要扮演帮助者和引导者的角色,而学生要站在网络安全技术人员的角度去发现问题解决问题。教师还要对案例讨论进行总结和评价。[4]

3.成立兴趣小组

网络安全知识点分散,需要较强的实践能力。可以结合学院发起的“大学生创新项目”,学生根据自己的兴趣点,利用所学的知识,针对某个安全问题提出解决方案并最终在指导教师的帮助下完成所申请的创新项目。既锻炼了学生的调研、自学、解决问题的能力,又可以让学生提前进入模拟工作环境,给他们今后走上工作岗位添加自信。

三、建立合理的评价体系

各种教学手段的应用极大地丰富了教学过程,同时也带来如何评价学生成绩的难题。传统“填鸭式”教学很容易给学生的表现打分,但这种打分只停留在学生死记硬背的基础上,最后考试的成绩不能真实地反映学生水平。

1.课堂提问与作业反馈的评价相结合

任课教师可以在课堂上就某个问题对学生提问,然后根据学生的回答给出相应的分数。课后作业一定程度上反映了学生学习的认真程度和对课程知识的理解程度,教师批改后也给予分数,这些分数在最终考评中都占有一定的比例。

2.理论基础与动手能力的评价相结合

这可以通过两种方案来实现。一是在课程考试时采用笔试和机试相结合的方式。笔试主要测试基础知识和理论,机试主要测试学生动手能力;二是在平时阶段性地要求学生完成一些作品,提交结果报告,并打分。期末考试仍然笔试。第一种方案强调分析问题解决问题的能力,第二种方案强调创新和综合运用的能力。任课教师在教学过程中对这两种方案既可以挑一使用,也可以混合使用。

参考文献:

[1]胡向东.物联网研究与发展综述[J].数字通信,2010,(2):19-23.

物联网导论课程论文例5

随着物联网技术的发展以及社会对物联网技术的认可,开设物联网应用技术专业的高职院校也逐渐增多,物联网应用技术专业发展态势较好。《物联网工程项目应用》课程是连接物联网理论知识与工程实践的纽带,我们通过调研各院校同专业课程体系发现物联网工程项目应用课程已成为各院校物联网应用技术专业的必备课程。虽然各院校对应此课程的名称有所区别,但内容大同小异,这也就说明大家对于该课程的重要性具有统一的认知,但是该课程相对于传统课程在课程内容、教学方法、实训实验课程等方面还存在明显不足。我们所在学校已连续四年开设了《物联网工程项目应用》课程,在课程内容设置、教学方法以及实训实验课程设置方面已进行了一些探索,积累了部分经验。

一、课程特点及课程定位

《物联网工程项目应用》是集无线传感器网络技术、综合布线技术、嵌入式开发技术于一体的综合应用课程,是将理论知识转化为实用技能的纽带课程。该课程最大的特点就是学科交叉,从单片机编程到上位机开发、从设备安装到设备布线、从方案设计到整体项目调试,每一步都对学生的基础知识和知识面有较高的要求。并且由于物联网工程均要落实到具体的应用,所以要求学生对于行业规范标准要有一定的认知。总的来说,此课程具有面向应用、注重实践、强调实用技能的特点。

高职院校《物联网工程项目应用》课程一般?_设在第四学期,此课程的前导课程有《电子技术基础》、《无线传感器网络技术》、《嵌入式开发》、《传感器技术》和《网络综合布线》,通过这些课程的学习,学生能够掌握物联网工程项目所需的理论知识和基本技能,为后面工程应用做好铺垫。《物联网工程项目应用》这门课程不仅仅是物联网技术技能的出口,同时也是连接理论知识和实际工程项目的桥梁,在整个课程体系中具有非常重要的作用。

二、课程理论教学设计

《物联网工程项目应用》课程的特点使得此课程理论内容覆盖范围较广,所以在进行理论教学时要考虑到学生知识基础和学校实训条件。通过上文介绍,我们通过对学生前导课程的学习,基本能够掌握物联网工程应用的理论知识。我们物联网工程实训平台为凌阳公司生产的物联网智能家居实训平台,智能家居工程作为物联网工程的典型代表,具备物联网工程的大部分特点,同时涵盖市场需求较大,所以《物联网工程项目应用》课程以智能家居工程项目应用为主,理论内容包括智能家居理论基础、智能家居相关技术、控制设备理论、安防报警及监控理论和工程案例分析。课程涉及到的传感器知识、编程知识等内容将在授课过程中进行穿插讲解,这样方便学生活学活用,效率较高。

针对理论课程存在理解困难、复杂枯燥等问题,我们利用分组教学、角色扮演等方法来提高课堂的互动和趣味性。将完整的物联网工程分解为一个个小工程,由同学扮演甲方和乙方,在提出需求和解决问题的过程中融入理论知识,不仅增强了学生的互动,同时也让学生掌握了理论知识,效果较好。

三、课程实训教学设计

课程的实训教学与理论教学相互联系又存在很大不同,本课程的实训教学特别重视对学生实用技能的培养,通过物联网项目的设计、安装、调试来锻炼学生对完整工程项目的把控能力。为完成课程目标,我们将此课程的实训分为两部分内容:上位机软件实训和智能家居平台实训。

1.上位机软件实训。上位机软件是物联网工程项目不可缺少的部分,目前主流的上位机大部分采用C#开发,但是随着工业智能化改造的加快,工业物联网也有了越来越多的需求,工业组态屏这一新型应用也逐渐普及。为适应产业需求,我们在进行上位机软件实训的时候,在不影响学生学习的基础上,适当的调整了C#开发时间,增加了组态屏上位机软件开发的课程,让学生能够尽快的接触新应用,为以后的岗位需求做好铺垫。

物联网导论课程论文例6

中图分类号:TP393;G642 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2014)03-0091-02

0 引 言

物联网被认为是继计算机、互联网之后的第三次信息浪潮。2009年8月总理在无锡考察传感网产业发展时提出“感知中国”后,物联网的探索逐渐成为国家战略。2010年3月底,教育部批准30所高校第一批开设物联网工程专业,没有物联网专业的学校也相继开设了物联网相关的课程。我校于2010年招生时就将物联网及相关课程加入了计算机科学技术、网络工程专业的培养方案,并于本学期首次开设了《物联网技术导论》课程。本课程的特点是理论性强,通过实验课加强学生对于物联网理论内容的理解,才能很好地培养学生分析问题、解决问题的能力和专业实践能力,加强实践教学是培养应用型人才的重要途径。研究《物联网技术导论》课程的实验内容,对培养物联网应用人才具有重大的意义。

1 研究现状及存在问题

《物联网技术导论》是本学期为2010级计算机科学技术专业新开设的一门专业任选课。课程的目标是使学生可以对物联网技术的相关知识有一个全面、系统的认识;具备规划设计与构建出一些简单的物联网应用系统的能力;具备运用理论知识解决实际问题的基本素质。

现在开设物联网课程的学校很多,主要从理论上讲解物联网中的无线传感器网络、RFID(射频识别)技术等,项目组对市面上的物联网技术课程及实验的教材及几个学校的实验教学做了调查,主要发现有以下几个问题:

1.1 课程内容差异很大,实验内容不统一

物联网是一个相对比较新的技术,很多理论还没有完全沉淀下来,形成非常统一的理论体系。不同的学校不同的教材讲授的内容有很大差异,相对于实验内容也就有不同的安排。

1.2 开设的专业不同,实验内容的重点不一

物联网技术是一个综合性比较强的新技术,涉及到计算机技术、通信技术、自动控制技术等,造成了不同专业都开物联网课程的现状。通信技术相关专业讲解的重点在于物联网通信传输、通信协议分析等,自动控制相关专业讲解的重点在于物联网芯片的研究设计等。计算机相关专业讲解的重点在于物联网相关算法、应用开发等。开设专业的不同,导致了实验内容的重点不一。如北京科技术大学王志良教授出版的实训教程[1]有大量的硬件设计指导等。

1.3 不同学校配备的实验箱不同,实验操作不一致

对于物联网课程的实验大部分都是基于实验箱进行操作的,不同的学校配备的实验箱基本都不同。每种实验箱都有不同的核心板,不同的程序,操作起来都有自己的步骤[2]。本系关于物联网的实验箱共有3套,即使是同一种类型的实验,软硬件环境,实验效果也都不同,这也给实验的选择、融合带来一定的难度。

1.4 学生层次不同,实验内容的难易度设置问题

物联网实验需要大量的硬件编程基础,这些基础都是通过以前课程的学习积累的。有的学生基础好些,如果实验内容过浅,就不能满足学生对知识的渴望,设置过难又使基础不好的学生失去信心。

基于以上问题的分析,我们在实验内容的选择上要以符合专业需求为主要方向,找出实验教学的重点,体现实验的层次性等,为培养物联网方向的应用人才奠定基础。

2 实验内容研究

主要研究《物联网技术导论》课程的基础实验与应用实验内容,以符合专业需求为导向,整合现有实验箱实验的基础上,在各个实验中拟设置选学内容,以满足不同层次学生的要求,同时为学生深入学习物联网相关课程打下坚实基础。

拟选取以下6组实验:

(1)建立实验环镜

实验为1学时,主要是认识实验设备,安装配置IAR、KeilC开发环境。

(2)数据感知实验

实验为3学时,主要物联网感知层的实验,包括温湿度传感器、超声波传感器、酒精传感器的实验,使学生通过各种传感器感知信号及编程方法。选学内容设置为光电传感器、压力传感器。

(3)ZigBee组网实验

实验为4学时,主要是让学生熟悉ZigBee协议栈原理、工作流程,掌握点对点、星状网通信原理及相关程序应用分析。选学内容为树状通信实验等。

(4)网关通信实验

实验为2学时,使学生掌握网关上各种通信接口如串口,网口、GPRS的使用及程序分析修改。

(5)认识RFID系统实验

实验为2学时,使学生掌握RFID 的基本原理,学会RFID 模块的使用方法及相关程序分析。选学内容为超高频RFID模块分析等。

(6)物联网应用实验

实验为4学时,是物联网应用层的实验,主要是对智能家居系统、智能超市系统和智能仓储系统从系统功能、架构、原理上进行分析,并通过各种模拟系统进行实际分析等。选学内容为智能农业等。

实验的总学时为16学时,我们的重点放在无线传感器网和物联网应用上。

3 实验教学方法与手段

3.1 启发式教学

为了培养学生的创新能力,激发学生学习兴趣,改变以往填鸭式教学方法,在实验中,先讲解实验内容和实验要求等基本内容后,再将本次实验的结果展示出来,然后引导学生观察、发现问题,由教师以点拨、提问和探讨的方式加以解决。实验中根据学生的实际情况,这种变学生被动为主动参与的教学方法在调动学生的学习主动性及创新能力的培养上均收到了良好的效果。

3.2 层次教学

根据实验教学的进度和实验深度要求的不同,把实验分成不同的层次,有助于引导学生由浅入深地学习。在物联网实验教学中分成两个方面的层次。

第一个层次,是从必学到选学将实验内容分成必学和选学,必学是所有学生都要学习的内容。选学内容是对本实验更有兴趣的学生学习的内容。

第二个层次,是将必修实验再分为使用、验证分析、综合设计3个层次。

在教学前期适合于做一些使用层次要求的实验,如建立实验环镜、传感器和ZigBee网等, 通过全面使用物联网系统使学生对传感器、ZigBee等操作有全面的感性认识。 在有一定的操作和理论基础时可做验证分析层次的实验,从外部观察验证传感器、ZigBee的原理、编程、实现过程。如学完进程就可通过在实际的操作系统上编程使用系统调用来观察操作系统的进程调度结果,并根据结果分析不同的调度策略。 在验证分析的基础上就可做设计实现层次的实验,要求学生在模拟操作系统上自己编程实现操作系统的功能模块,并观察自己所设计的功能模块的工作情况。让学生对物联网功能有一个使用、探索验证、自己设计逐步深入的学习过程。

4 实验考核

考试是引导学生学习、了解教师教学效果的一个重要方法。许多高校计算机科学技术专业硬件课程实验教学和课堂教学的比例超过20%,但学生的成绩仅凭试卷考试来确定,忽略了实验教学成绩,这是不全面的。因此需要完善学生成绩评定,充分调动学生对实验教学的积极性,达到学生实验动手能力的成绩在总评成绩中占一定比例。在平时的实验教学中,应该告知学生实验成绩在总评成绩中的比例,要求学生重视实验报告,启发学生创新思维,鼓励学生认真总结实验经验,杜绝抄袭他人现象。几年来在计算机科学技术专业硬件实验教学成绩占课程总评成绩的20%~30%是比较恰当的。

5 结 语

本文对《物联网技术导论》实验课程的内容、实验教学方法与手段、实验考核等方面所作的分析,可为高校建设物联网技术导论课程提供一些参考。物联网技术导论的实验教学是培养实用性和创新性的高素质物联网技术人才的重要途径和手段。因此,实验教学是当前需要认真研究和探讨的问题。

参 考 文 献

[1]王志良,王新平. 物联网工程实训教程:实验案例和习题解答[M].北京:机械工业出版社,2011.

[2]魏晓宁. 物联网实验教学初探[J]. 计算机时代, 2011(10):49-53.

[3]刘云浩. 物联网导论[M].北京:科学出版社, 2010.

[4]吴功宜. 物联网工程导论[M].北京:机械工业出版社,2012.

物联网导论课程论文例7

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)29-0094-03

作者简介:徐慧,女,博士,讲师,研究方向为网络与服务管理;邵雄凯,男,博士,教授,硕士生导师,教学副院长,研究方向为计算机网络、移动数据库技术和Web信息服务;陈卓,女,博士,教授,硕士生导师,研究方向为信息安全;阮鸥,男,博士,讲师,研究方向为网络安全。

作为一所地方工科院校,湖北工业大学(以下简称“我校”)目前面向本科生稳步推进“721”梯级、分类、多元人才培养模式改革:针对70%左右的本科生,以就业为导向,实施以培养实践动手能力为主体、创新创业精神为两翼的高素质应用型人才培养模式;针对20%左右的本科生,培养具有一专多能、湖北工业经济发展急需的复合型中坚人才;针对10%左右的本科生,扎实推进卓越工程师项目计划,培养高素质创新型的、未来湖北工业经济发展的领军人物。在这一背景下,网络工程专业与物联网工程专业在培养方案设置和修订的过程中,考虑利用科研平台、培训、竞赛等方式,切实加强实践环节的设计,进一步推进我校“721”人才培养模式改革,并以此为契机,进行培养和提高学生的创新精神和实践动手能力的教学改革与实践。本文旨在讨论网络工程专业与物联网工程专业的网络管理与安全综合课程设计的改革实践。

一、网络管理与安全综合课程设计的定位

按照“721”梯级、分类、多元人才培养模式改革思路,我校依据学科专业特点探索实施“实验教学――实习实训――毕业设计(论文)――创新教育――课外科技活动――社会实践”六元结合的实践教学体系。在这一实践教学体系的规划下,网络工程专业与物联网工程专业的人才培养方案都明确规定六大内容的基本要求和学分,并分为基础层次(基础课程实验、生产劳动、认知实习等)、提高层次(学科基础实验、课程设计、专业实习或生产实习、学年论文等)、综合层次(设计性实验及科研训练、学科竞赛、毕业实习、毕业设计或论文等)三个层次,从低年级到高年级前后衔接,循序渐进,贯穿整个本科生培养过程,旨在增强本科生的创新意识,提高他们的实践能力。

面向网络工程专业本科生的网络管理与安全课程群,主要包括“信息安全概论”、“应用密码学”、“计算机网络管理”、“网络防御技术”、“网络性能分析”和“网络安全编程与实践”这六门专业课程。在课程安排上,“信息安全概论”课程首先引入信息安全的基本概念和基本原理,包括消息鉴别与数字签名、身份认证、操作系统安全、数据库安全技术以及数据的备份与恢复等知识点;而“应用密码学”课程则介绍密码学基本概念、基本理论以及主要密码体制的算法与应用;更进一步,“计算机网络管理”课程以协议分析为导向讲授网络管理的相关理论,包括功能域、体系结构、协议规范、信息表示等知识点;“网络防御技术”课程以统一网络安全管理能力作为培养目标,阐述网络攻击的手段和方法以及网络防御的基本原理;在此基础上,“网络性能分析”课程着重讨论网络性能管理的理论与应用;“网络安全编程与实践”课程讨论网络安全编程实现的基本技术。值得注意的是,网络工程专业的网络管理与安全课程群建设成果,目前正在为面向物联网工程专业的相关课程体系设置与教学方法改革所借鉴。

网络管理与安全综合课程设计介于实践教学体系中提高层次到综合层次的过渡阶段,作为网络工程专业与物联网工程专业本科生第四学年实践能力培养的一个重要环节,有利于深入培养相关专业本科生的网络管理与安全综合实践能力。

二、基于项目角色划分的实施方案

为了培养网络工程专业与物联网工程专业本科生的工程实践能力,网络管理与安全综合课程设计实施过程的改革思路是:采用自主团队方式,选择并完成一个网络管理与安全项目。对于相关专业本科生而言,因为是自由组成团队,项目角色划分显得尤为重要。在这一背景下,提出基于项目角色划分的网络管理与安全综合课程设计实施方案。

网络管理与安全综合课程设计并不是要求本科生在短时间内便可以完成一个很大的网络管理与安全项目,主要是希望他们能够利用已有网络管理与安全课程群的知识基础,按照软件工程的思路合作完成一个规模适中的网络管理与安全项目,提高网络管理与安全综合实践能力。基于不太大的项目规模,网络管理与安全综合课程设计的项目角色划分与相应职责见表1。

三、网络工程专业与物联网工程专业的协同设计

作为一所地方工科院校,我校自2008年开始面向本科生开设网络工程专业,并于2012年面向本科生开设物联网工程专业,同时已获批“湖北省高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划本科项目”。网络工程专业与物联网工程专业虽然是两个不同的专业,却具有一定的关联性,如何保证网络管理与安全综合课程设计的实施方案对于这两个专业的协同设计,是专业改革实践过程中需要考虑的问题。图1给出网络管理与安全综合课程设计在实施过程中网络工程专业与物联网工程专业的协同设计方案:

如图1所示,网络工程专业的网络管理与安全综合课程设计的选题主要包括四个方向,即“信息安全与密码学”、“网络防御技术”、“计算机网络管理”与“统一网络安全管理”。其基本的选题思路在于帮助本科生熟悉常用的网络管理与安全编程开发包,并掌握网络管理与安全项目实践的基本技术,为将来从事网络管理与安全方面的研发工作打下一定的基础,各方向的参考选题见表2。

更进一步,较之网络工程专业,物联网工程专业具有更强的整合性与自身的特色,见图1,物联网工程专业的网络管理与安全综合课程设计的选题主要包括两个方向,即“物联网安全”与“物联网管理”,各方向的参考选题如表3所示。[1,2]

按照我校“721”梯级、分类、多元人才培养模式改革思路,作为实践教学体系中提高层次到综合层次过渡阶段的一个重要环节,网络管理与安全综合课程设计在改革实践过程中,考虑采用基于项目角色划分的实施方案,并尝试实现该方案在网络工程专业与物联网工程专业的协同设计,同时给出这两个专业不同方向的参考选题。

物联网导论课程论文例8

物联网也称为传感网,誉为继计算机和互联网之后世界信息产业的第三次浪潮,拥有广阔的开发应用前景。笔者就基于物联网概念的基础之上,通过分析当前我国物联网产业发展的现状,提出了促进物联网产业发展的对策。

一、物联网的阐述

(一)物联网概念的提出

简而言之,物联网是指遵守约定的协议,借助信息传感设备,实现任何物品与物联网的相互联系,达到信息的交流,从而实现智能化识别、监控及管理的一种网络。

物联网概念最早出现于比尔.盖茨在1995年所著的《未来之路》之中,然而,在当时未得到相关学术界的关注。之后,美国的Auto-ID第一次阐述了“物联网”的含义。直到国际电信联盟在2005年了《ITU互联网报告2005:物联网》将“物联网”的概念正式提出了,并骄傲地宣布“物联网的时代就要到来了。”

(二)物联网的核心技术及本质

一般而言,保障物联网运行的核心技术包括信息采集技术、远程传输技术、信息智能处理及控制技术等。具体来讲,信息采集技术是指借助传感器及电子标签进行信息参数的采集,之后对采集的信息进行识别;远程传输技术当前分为有限传输和无线传输两种途径;信息智能处理及控制技术是指应用最超前的信息处理技术,对收集到的信息进行存储、整理和分析,然后将结果及时反馈到物联网中枢控制系统,从而真正达到物与物的相联系。

从本质上来分析,物联网属于互联网在形式方面的一种延伸,同时要明确,物联网一定不是互联网的翻版。由于物联网技术在研发及运行过程中,融入到了大量的人性化设计,赋予没有生命物体智能化。

二、我国物联网产业发展的现状

(一)我国发展物联网产业的优势

1.政策优势

我国物联网产业最早起源于1999年,当时中科院开展了传感网的研究,成立了一支两千多人的团队,加大投资力度,从而促使在无线智能传感器网络通信、传感器端机等技术得到了显著突破。当前,我国已经拥有材料、技术、器件、网络一系列的产业链,成为世界上达到物联网产业化国家之一,同时也是国际标准制定的一支重要力量。

2.技术优势

物联网行业在我国起步较早,再加上国家在政策方面的扶持力度,促使我国物联网技术研发水平在国际上遥遥领先,具备重要的影响力。与此同时,我国物联网所呈现出的技术优势还突出表现为我国有机地将物联网技术由实验室研发转化为大规模商业化运作。在2009年10月,西安“唐芯一号”的成功开发,象征着我国物联网的核心技术达到了突破性进展。除此以外,我国还积极在网络、通信等方面申请具有自主知识产权的技术专利,从而为我国物联网产业发展提供了坚实保障。

3.市场优势

如今,我国已具备推广物联网的基础条件,而且无线网络也基本上达到了城乡区域的覆盖。再加上云计算技术的日益成熟,使得各类物品的动态管理成为了可能。据有关资料显示表明,我国在2012年物联网产业市场规划达到3000多亿元,在2015年我国物联网整体市场规模有望达到7500亿元,拥有广阔的市场前景。总而言之,由于我国庞大的人口基数和相对完善的物联网产业体系,为我国物联网产业的发展开拓了广阔的市场。

(二)我国发展物联网产业存在的问题

1.政府的政策扶持力度有待进一步提高

由于物联网技术属于一项对我国经济开发以及国家安全具有重要战略利益的高新技术产业,从而就需要政府加大政策扶持力度,从战略角度出发,在政策和法律方面给予物联网产业发展的保障。

2.产业链发展不均衡

我国的物联网产业链与美国相比,具有较大的差距。这主要是因为当前我国物联网产业发展还不成熟,产业链较薄弱,业务运作模式不成熟,这些都制约了我国物联网产业的发展。

3.缺乏核心技术自主知识产权

众所周知,物联网的技术包含传感、射频识别、通信网络以及统一编码等技术,而且传感技术及射频识别技术又居于核心。尽管我国低频、高频的射频技术较成熟,但是我国约90%多的高频射频技术芯片仍是以进口为主,缺乏核心自主知产权。

4.未建立起完善的安全管理机制

安全问题一直都是物联网产业关注的重点。这主要是因为在物联网的建设过程中,首先就是通过射频识别技术嵌入到相关产品中,从而所有物品的信息都会被记录其中,同时还不断发射信号。因此,如何保护拥有者的隐私不被射频识别技术侵犯成为物联网产业发展中的一项急需要解决的问题。此外,若与政府或者外企合作,保护国家机密或者企业商业信息显得尤为重要。从某种角度来分析,物联网产业发展不单纯地属于一项技术问题,而且关系到国家安全。

三、我国物联网产业发展的对策

如何促进我国物联网产业的发展,我们可以从以下几方面入手:

(一)健全政府政策导向,加大政策扶持力度

从而就需要政府相关部门组建领导小组,从而促进物联网产业的发展。首先,从宏观战略方面来分析,需要明确互联网产业发展方向,制定出发展规划及相关措施;其次,健全物流网产业发展的相关政策措施,建立起物联网企业技术中心、技术创新交流的沟通平台,以便最大限度降低研发成本,促使创新资源得到优化配置;再次,充分利用政府资源及社会资源,成立以物联网产业化发展的服务机构,从而进一步促进物联网技术产业化的应用。

(二)重视产业联盟,积极抢占产业发展制高点

众所周知,当前企业发展呈现出以下特点,即一流企业凭借的是卖标准在市场中立足,二流企业凭借卖服务在市场中立足,而三流企业凭借的是卖产品在市场中立足。也就是说,谁拥有产业标准,谁就有可能在未来激烈竞争市场中掌握主动权。从而就需要物联网产业牢牢把握标准的制定及采用的机遇,成立以当前龙头产业发展为核心,以政府的统筹协调为基础,运营商及相关科研院校共同参与的组织,加快产业技术联盟的建设,真正促使企业由内部创新发展演变为外部联合创新方向发展。

【摘 要】信息论与编码课程教学改革是课程体系适应教学发展过程,实现教学管理创新发展的必然过程。本文基于对课程体系重要性的认识,立足于教学实践过程和特点,从存在的问题出发,分析教学过程中存在的问题,并提出了相应的教学策略。

【关键词】信息论 编码 教学改革 分析研究

信息论与编码课程是一门理论性较强的学科。由于知识内容的抽象性,课程在教学过程中顾在着不少的问题。信息论与编码主要的目的是为了提高信息系统中信息传输的安全性、稳定性和可靠性,课程内容融入了概率论、随机课程体系以及数理统计等方面的内容和方法,侧重于对信息的存储、传输与编码处理。信息论与编码课程体系主要涉及到到计算机信息科学、网络技术、通信技术、编码技术等方面的处理。由于课程基础性和理论性都较强,因此在现代信息论与编码技术的研究中发挥着至关重要的作用。但从目前的教学过程来看,课程体系在授课过程中存在不少的问题,既有课程体系设计方面存在的缺陷和不足,也与学生们对课程的认识和感受有关。

一、课程在教学过程中面临的问题和挑战

(一)学生们对学习缺乏足够的兴趣

信息论与编码课程理论性较强,课程内容重视对学生理论性的培养,要求他们掌握一定的基础知识。由于该课程涉及到通信技术、计算机科学与技术、高等数学等方面的知识和内容。这些内容和知识对于学生们来说,可能是一个全新的领域。学生们在学习过程中难以有效掌握课程的内容,对知识的理解存在一定的难度。学生们在学习过程中由于遇到的新名词、技术术语过于专业等都增加了课程的难度。与法学、心理学、工商管理等专业相比,课程体系明显要复杂的多。并且由于课程性质等方面特点,决定了课程的实践教学环节也较少。教学实践的缺失、课程体系的复杂都无疑为增加学生的理解难度,也缺乏足够的动力去学习。

(二)理论体系复杂性和难度较大

课程体系的复杂性决定了教学难度。就该课程来说,信息论与编码涉及到信息的收集、处理和编码。这其中难免会用到大量的概率论与随机过程方面的东西和理论。这方面的内容在一定程度上加剧了学生们的学习难度。此外,由于与信息论与编码课程相关的其它学科教育的缺失,也为课程的开展增加了不少的难度。尤其是通信技术的缺乏,通信技术是一门技术性较强的课程体系,课程内容与电子技术等学科关联性又较强。电子课程的技术性知识的缺失不利于学生们知识的掌握。

(三)实践教学难以落到实处

教学实践是确保课程知识和内容运用到位的根本保障。而现实的教学情况下,很多学生能够理解和掌握一定的知识架构和基本技能。能够初步理解信息编码与处理的过程。但由于学校教学条件方面的局限性,很多教学实践活动都无法落实到位。学生们对知识的理解不全面,不透彻。没有真正将所学的知识运用于实践当中,通过不断的实践反思教学过程、检验知识的有效性和完整性。对于信息论与编码课程来说,情况更为复杂。同时由于教学条件的限制,教学手段和多媒体工具的缺失也导致教学过程存在不少的问题。

二、信息论与编码课程教学改革探析

(一)加强对学生的教育引导,培养学生们的学习兴趣

学生是学习的主体,在学习态度和知识的掌握方面具有显著的效果。因此,老师应当加大对学生学习的积极性的培育和掌握。由于课程内容和知识架构的特殊性和复杂性,老师应当加强对课程重要性认识的教育,使学生们认识到信息论与编码课程在其它学科中的基础性、关键性地位的认识。长期的教学实践表明,学生们对课程体系的不重视,往往与他们对课程的认识有关。信息论与编码课程是一些尖端技术领域的基础性学科,在当今技术快速发展的今天,信息论与编码基础体系的地位和作用尤其重要。同时,老师应当深挖课程的内容和架构,将抽象、复杂的课程内容进行简单化处理,尽量避免用过于专业的术语,通过浅显易懂的语言和教学方式,培养学生们获得知识的机会,善于在课程体系中找到结合点,从而培养学生们的学习兴趣。

(二)合理安排教学内容和方法,提高教学的实效性

信息论与编码课程体系部分内容对学生来说,其掌握和分析具有一定的难度。因此,信息论与编码课程体系在教学过程中应当合理安排课程体系。尽量避免连续信源理论、连续信道容量等方面的抽象内容。学生由于知识程度和理解能力等方面的限制,不具备相应的学习能力,因此,在教学过程中应将离散性的内容作为重点来探讨,而对连续信源理论、连续信道容量等方面作简单介绍。同时,老师在授课过程中,应当避免单纯的理论说教,应将抽象的理论课程通过推导直观化、理解简单化、概念直观化等方式确保学生们对知识的理解和掌握。

(三)创新教学方法和手段,加强多媒体教学工具的运用

传统的教学手段和方法过于强调老师的说教。老师、教材和学生在教学过程中的重点和主体。而在信息化高度发展的今天,信息化开始向教学领域逐渐渗透,多媒体教学在教学当中得到了普遍的运用。老师可以灵活运用声音、图像、动画、视频、文本等多媒体资料,变单纯的理论说教为现实的动画演示,使教学内容更加生动、形象、逼真。增加课程体系的立体感和有效性,提高教学的效率和水平。同时精心准备教学内容,将多媒体教学与传统教学方式有机融合,从而不断提高教学质量。

三、结束语

信息论与编码课程是抽象性较强,复杂度较高。同时,课程体系在整个教学过程中是非常重要的。这就决定了课程教学必须加大改革力度,改革传统的教学方式和模式,创新教学管理理念和方法,使课程体系既能确保学生的理解和接受能力,又能实现教学改革的需要。

参考文献:

[1]曾军英,翟懿奎,“信息论与编码”课程教学改革与实践[J], 北京:中国电力教育,2010(28):125-126

[2]杜玉华,《信息论与编码》课程教学探讨与思考[J], 北京:中国新技术新产品,2009(13):100-100

[3] 高博,杨晓萍,“信息论与编码”理论与实验教学研究[J], 北京:中国电力教育,2012(04):12-13

物联网导论课程论文例9

关键词

数据处理与智能决策;物联网;情境教学法

1引言

北京信息科技大学的物联网专业创办于2013年,是建立以提升工程素质为根本、以培养物联网工程能力为核心、以掌握物联网工程学科知识要求为目标的课程体系,相关课程的建设也力求结合实际工程应用要求,加强学生实际应用能力的培养。我校的物联网专业重点突出我校在可靠通信传输与智能信息处理方面的技术优势,本专业开设的核心课程有:物联网工程导论、通信原理、自动控制基础、RFID原理及应用、传感器原理及应用、传感网原理及应用、数据处理与智能决策、物联网工程设计与实施、信息安全等。我校的物联网专业课程体系结构如图1所示。

2“数据处理与智能决策”课程特色

当前社会对物联网行业智能信息处理方面人才培养的需求越来越旺盛,人才培养的任务日益紧迫。而我系开设的“数据处理与智能决策”课程,所要达到的目的就是使学生掌握“数据处理与智能决策”的相关技术体系以及相关理论,并能够用课程中学到的知识,对数据处理与智能决策应用系统进行初步设计、开发;课程的社会需求也要求在教学的内容、方法、手段上做出相应的调整与改革,在理论教学上探索新的考核方法。“数据处理与智能决策”是物联网工程专业最重要的主干课程之一,开设在大三第二学期,是一门专业必修课,教学中全面地讲述了数据处理基本知识、数据分析体系以及相关理论,对数据处理的关键技术,如数据挖掘、数据处理模型、数据分析算法等进行了详细讲解,同时对智能决策技术也进行了深入的论述。“数据处理与智能决策”同物联网专业内容的关系如图2所示。

课程教学所要达到的目的是:使学生掌握“数据处理与智能决策”的相关技术体系以及相关理论,并能够用课程中学到的知识,对数据处理与智能决策应用系统进行初步设计、开发;课程同时安排有相应的实践教学环节。我校物联网工程专业实践教学体系结构如图3所示。为了更合理地安排课程的教学内容,特别是为“数据处理与智能决策”这门课程积累更多的经验,笔者进一步对多所高校物联网专业相关课程进行了调研,北京科技大学相近的课程有“物联网与信息服务”,讲述的内容主要是物联网信息处理过程及信息服务模式;北京邮电大学相近的课程有云计算与物联网,主要以云计算和信息技术为主要内容进行授课;电子科技大学通信与信息工程学院物联网系主要以大数据为切入点,进行大数据理论和实践教学的安排;四川大学计算机学院物联网专业数据处理方面的课程主要以数据挖掘和算法应用为主;成都理工大学电子系安排有实践教学环节进行数据处理和传感感知的融合。

3情境教学法的具体应用

3.1研究内容和目标研究方法如图4所示,具体的研究内容和目标包括:

3.1.1精心设计,在教学中采用启发式教学一切教学活动都必须以调动学生的积极性、主动性、创造性为出发点,引导学生主动探索,积极思维。应用启发式教学方法,将以学生为本的思想始终贯穿于教学中的每一个过程,可以充分发挥学生的主观能动性,激发学生的积极内因,将新的教育理念融于教学的全过程,达到使学生掌握知识培养能力和思想教育的目的。在教学过程中,精心安排提问的时机,鼓励学生大胆发言,并及时点拨和引导。例如,在讨论数据处理具体算法K-means的用法时,通过国足排名进行计算,并提供多个数据的比较和验证,激发学生学习的兴趣。

3.1.2应用情境教学方法,通过联系生活和设置疑问创设情境在本课程的教学中从学生生活经验和已有知识背景出发,联系生活讲授物联网,将“数据处理与智能决策”对应的知识点同实际生活中的问题关联起来,使学生感到平时生活中充满着物联网应用的种种奥妙,使他们倍感亲切,内心感到课程技术的应用原来离我们这么近:比如今天需要去商城采购点日常用品,于是在手机中设定了目的地;路上怕堵车,于是设定路径选择为“时间最短”。出门后,手机上的导航软件自动根据最新的路况情况修正路径信息,从而避开了车辆拥堵端,这其中所用的就是典型的最优分析理论和路径优化算法,正是我们这门课所学内容之一。这种情境的创设,能极大地调动学生学习的主动性。

3.1.3引导学生参与互动,主动分析问题在教学过程中,鼓励学生提问,营造良好的课堂氛围。通过事先做好课堂教学设计,引导学生积极思考,分析问题,帮助他们解决问题。

3.1.4引入合作式教学,建立自学汇报答辩机制根据“授人以渔”的教学思路,培育学生积极的思维习惯和探究问题的意识。针对技术专题中感兴趣的具体技术,将学生分组,确定组内的明确分工,分头查阅资料、参考书、网络搜索等收集信息,撰写研究报告,内容要求包括专题技术背景、主要技术方法、研究思路等,课堂抽出时间进行答辩。这样可以培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。

3.1.5改革考核方式,注重过程评价考试作为教学评价的重要手段,对学生学习和教师教学有着重要的导向作用。传统考试的主要形式是一次性定时闭卷笔试,这种考试会造成学生考试前临时突击现象,放松平时学习,也不利于全面考查学生综合运用所学知识解决问题的能力,难以发挥创造性思维能力。因此,本课程将改革考核制度。加大课堂互动、综合问题的讨论、专题小论文、作业质量的成绩比例,引导学生创新意识方面的培养,提高学生解决问题的能力。

4结论

本文总结了“数据处理与智能决策”课程的特点,提出了具体教学方法在“数据处理与智能决策”课程应用的模式和具体实例,在教学方法改革中贯彻卓越工程师培养———注重实训基本观念,教学方法注重启发学生掌握物联网基本概念和一般方法,结合实际问题,引导学生关注物联网的发展趋势,培养学生关注物联网领域的新知识和新技术。对现有的考核方式进行丰富,增加课题小组案例分析、模拟答辩等环节,提高学生自学参与的成绩比例。本文通过讨论情境教学法在“数据处理与智能决策”实现的具体内容和方法,形成具有北京信息科技大学特色的“数据处理与智能决策”专业课程教学方法,并具有借鉴意义,以期对物联网专业的发展起到一定的促进作用。

参考文献

[1]何静.探讨应用技术型大学无机与分析化学实验课程教学改革[J].科教文汇,2015(240):55-57.

[2]宋铁成“.通信原理”课程的系统级实验建设[J].电气电子教学学报,2004(4).

[3]陈立军.理论联系实际,建设“误差理论与数据处理”[J].科教文汇,2015(323):56-58.

[4]名师开讲:有价值的教学情境什么样[EB/OL].2007-01-15.

[5]孙玉华.运筹学“灵敏度分析”教学方法探讨[J].科教文汇,2015(321):46-48.

[6]于泳.信息教育背景下情境式教学在物理中的应用[J].物理通报,2014(S1):4-7.

[7]崔爽.情境教学法在中职日语教学中的应用和问题[D].大连:辽宁师范大学,2011.

物联网导论课程论文例10

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2014)08-0230-02

物联网(The Internet of Things)作为信息技术的深度拓展应用,是新一代信息技术孕育突破的重要方向,也是我国战略性新兴产业发展的重要组成部分。加快发展物联网,对于贯彻落实国家发展战略,抢占未来经济科技制高点,推动经济结构调整,加快经济发展方式转变,构建社会主义和谐社会,具有十分重要的战略意义[1]。

为此,如何在五年制高职院校开设物联网技术应用专业,培养符合国家战略性新兴产业发展需要的高素质技能型人才,是有关职业院校进行专业建设、课程开发的重要工作。本文论述五年制物联网技术应用专业(下简称物联网专业)设置的必要性、可行性,以及物联网专业的培养目标和课程体系的设置。

一、 物联网专业设置的必要性和可行性

物联网概念于 1999 年提出,其本意是“物物相连的互联网”。物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[2]。

“物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力[3]。

物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。相关专家预测10 年内物联网就可能大规模普及,这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场[4]。由此可见,社会对物联网技术方面的人才需求巨大。

江苏联合职业技术学院无锡交通分院开设的计算机应用技术、电气自动化技术、机电一体化技术等五年制高职专业,以良好的办学条件和过硬的教学质量赢得了社会良好信誉,多年来,培养了大批合格的高素质技能型人才。这些专业办学时间长、师资力量雄厚,实验实训设备完善,在同类院校中排名领先。特别是,近年来,学校在以上专业试点开设物联网的相关课程,在人才培养方面积极开展教育改革试点与实践工作。与此同时,与物联网研究机构、物联网企业建立广泛联系,深入开展校企合作。以上所列,都为江苏联合职业技术学院无锡交通分院开办物联网技术新专业打下了良好的基础。

江苏联合职业技术学院无锡交通分院新开设的物联网专业是以培养产业紧缺型人才为突破口,从办学定位、人才培养模式、专业建构、课程设置等入手,精心谋划,勇于实践,旨在为物联网产业时代的到来储备好高素质技能型人才,为实现国家“信息化带动工业化”的战略决策,促进信息产业的发展做出贡献。

二、物联网专业的人才培养目标

1. 培养目标

本专业培养德、智、体、美、劳全面协调发展,掌握物联网的基本理论和基础知识,具备基于计算机技术、自动控制技术、传感信息处理技术和互联网技术进行信息标识、获取、存储、传输、处理、识别和控制的能力,能进行物联网系统集成及相关技术与产品的开发和应用推广,具有物联网工程实践能力,成为服务于经济和社会发展需要的高素质技能型专门人才。

2. 培养要求

本专业学生应学习计算机、电子、自控、软件、通信和网络的基本理论和技术,受到科学思维的训练,具有跨专业的实践应用与技术开发的基本能力。毕业生在知识、素质和能力等方面具有:

2.1素质要求

具有良好的政治思想素质、道德品质、法制意识、诚信意识和团队意识,并能够较快解决本专业领域实际工作中出现的相应问题,能够从广泛的信息源中获取和提炼有用的信息,善于与人交流合作,具有较强的创新精神、创造能力和创业素质,具备良好的职业道德,能够适应科技进步、社会发展和职业岗位变化,学会终身学习,具有良好的心理素质和健康的体魄。

2.2知识要求

文化基础知识:具有必备的文化基础知识。主要包括德育、数学、语文、英语、信息技术基础、体育、美育等基础知识。

专业知识:掌握物联网技术相关领域的基本理论、基本知识、标准和法规;掌握本专业所需的电工、电子、计算机、网络和通信等相关学科的基本理论和基本知识;掌握物联网感知与标识的基本理论与技术、物联网信息处理技术;掌握物联网体系结构、数据传输与安全技术;初步掌握物联网系统的硬件、软件设计和开发能力,具备在物联网系统及其应用方面进行研究、开发和集成的能力;掌握基于无线传感器网络的物联网业务的开发、测试、推广和运维等知识;具有较强的综合应用信息网络相关知识解决问题的能力、综合试验能力与工程实践能力;了解国家物联网产业政策及国内外有关知识产权的法律法规,了解物联网产业的理论前沿、应用前景和最新发展动态。

2.能力要求

具有较强的自学能力和持续学习能力;具有团队合作、交流沟通及协调能力;具有物联网系统组建、管理和维护的能力;具有计算机信息处理能力;具有一定的英语文献阅读能力,达到规定的要求;掌握体育、卫生保健和心理调适的基础知识,养成文明的生活习惯,达到国家规定的《大学生体质健康标准》,具有健康的体魄、良好的心理素质。

三、物联网专业的课程体系设置

图1 物联网技术应用专业课程体系设置图

在进行物联网专业的课程设置时,考虑到了相关交叉专业的特点,特别注重课程体系的交叉融合,并对专业核心课程和其它专业课程进行通盘考虑。在总学分270 学分(教学16 学时对应1 学分,实训每周对应1 学分)的情况下,相关课程学分设置如图1 所示,具体课程分类论述如下:

1) 政治、德育(16 学分)。课程包括:政治经济学、哲学、法律、邓小平理论、时事政治、形势与政策、职业道德和就业指导、思想道德修养与法律基础、国防教育、中国近代史纲要等。贯穿八个学期开设。

2) 体育(16 学分)、信息技术基础(6 学分)。体育每学期2学分,共设置8 个学期,信息技术基础在第1学期开设。

3) 文化基础课程(60 学分)。主要包括:语文、英语、数学、物理等课程,分别开设4个学期或6个学期。

4) 专业基础课程(37 学分)。主要包括:物联网技术导论、电工电子技术、数字电路与逻辑设计、网络操作系统应用、工程制图、专业英语、计算机组装与维修、计算机程序设计等课程。

5) 专业课程(9 学分)。主要包括:数据库原理及应用、物联网信息安全基础等。

6)专业核心课程(32学分)。主要包括:传感器原理及应用、计算机网络技术、射频识别技术及应用、数据通信原理及应用、无线传感网技术及应用、Zigbee技术及应用、综合布线与弱电工程等七门课程。

7) 专题实训课程(28 学分)。主要包括:计算机技能实训、物联网认识实践、电工技术综合实训、电子技术综合实训、程序设计综合实训、RFID系统综合实训、计算机网络技术综合实训及考证、数据库设计综合实训、无线传感器网络综合实训、物联网组网综合实训及考证等专项实训项目,强化学生实践动手能力。

8) 企业顶岗实习(18学分)。该教学环节是根据教育部下发的《关于高职高专院校人才培养工作水平评估指标补充规定》的要求设置的,规定中要求学生顶岗实习时间不低于半年。顶岗实习就是安排学生离校走入生产一线,进行劳动锻炼,以增强岗位意识、增强社会经验。按照五年制高职教育特点,安排第期进行顶岗实习,每周1学分。

9)毕业实习、毕业设计(18学分)。毕业设计和毕业实习是教学计划中最后一个综合性实践教学环节,是学生在教师的指导下,独立从事相关工作的初步尝试,其基本目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能应对和处理实际问题的能力。安排在第10学期进行,每周1学分。

10)选修课程(30学分)。主要包括市场营销、嵌入式系统原理与开发、物联网与智能交通、学术讲座等课程。设立选修课程环节,目的在于拓展学生的知识与技能、发展学生的兴趣和特长,培养学生的个性、促进学校特色的形成与办学模式的多样化。

四、物联网专业的课程体系特色

根据物联网专业发展趋势和人才需求状况,精设专业基础课程和专业核心课程,优化拓展类课程结构,建成以专业核心课程为主,专业课、拓展课和通识课为辅的物联网专业课程体系。

1) 按“四级制”设置课程体系,即分为通识类课程、专业类课程、综合实训类课程、拓展类课程,遵循“按需设课”原则。

2) 加大综合实训课程比重,强化实践动手能力培养,凸显高职高专人才特色。

3) 跟踪物联网技术发展趋势和前沿技术,密切联系企业,开展专题技术讲座、工学交替、顶岗实习等多种培养模式,以此占领人才培养的制高点,进而促进专业的建设和发展。

五、 结语

从历史经验来看,一份科学规范的五年制高职人才培养方案形成,需要紧密结合业界需求,瞄准行业走向,关注工程实际,不断进行微调,完善方案内容,从而成为纲领性教学文件,指导整个教学过程。以上是对五年制高职物联网技术应用专业的初步想法,以起到抛砖引玉的作用,愿与同类院校共同研讨和交流。

参考文献

[1]物联网:新兴产业发展的重要方向

[2]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010(16):1-3,9.

[3] 物联网三大硬伤:成本、安全和隐私 http:///it/2010/07-02/2378338.shtml