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物联网技术导论范文精选

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“物联网技术导论”课程的教学内容探讨

摘要:“物联网技术导论”是面向物联网专业本科生开设的第一门物联网课程,目的是让学生对物联网技术有初步的认识,激发其专业兴趣。然而,由于物联网技术横跨电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术、控制科学与工程四大一级学科,其内容极其庞杂。因此,如何选择“物联网技术导论”的讲课内容,对于激发学生的专业兴趣,使学生树立学习的信心,具有重要的意义。首先阐述物联网的基本概念,在此基础上剖析物联网的内在层次结构,进而根据短课时、多内容的特点选择主要的讲课内容。

关键词:物联网;导论;层次结构;教学内容

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。

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物联网技术导论课程的实践化改革

1问题与研究现状

1.1研究对象

作为“智慧中国”的重要组成部分,物联网技术受到越来越广泛的关注。为适应这种发展趋势,培养社会所需的具有综合能力的物联网工程人才,教育部在2010年将“物联网工程”设置为独立的一个专业。物联网技术导论作为物联网工程专业的核心课程,是物联网专业学生接触的第一门专业课程。主要讲授物联网从感知层,传输层,数据处理层到应用层的整体技术流程,以及每层的关键核心技术,对学生建立正确的专业概念,整体的专业技术框架有重要意义。

1.2实践教学中的现有问题

目前对物联网技术导论课程的教学方法主要是以讲授为主,平时留有课后作业,课程考核方式以期末闭卷考试为主,期末卷面成绩占总评成绩的70%。该教学模式在教学实践中出现以下问题:(1)单一讲授的教学模式不能适应物联网多学科交叉、密切联系行业的特点。学生反映物联网涉及学科非常多,仅每个学科简单理论概念的讲解,就已经非常庞杂,学生很难把握其脉络。且现有技术的应用与行业背景密切联系,单纯的理论讲授效果不佳。反映在课堂提问中学生往往答非所问,或者完全无法理解题目意思。(2)一考定论,平时不学,考前突击现象突出。但是由于知识点繁杂,突击背诵效率不高,且不及格率较高。(3)死记硬背现象突出,对技术理解不深。对于物联网产业环境和应用流程的理解和技术在应用中的创新上,有的教学方法和教材均不能提供有效的支撑。在平时的考查中,我们发现学生对死记硬背的技术点掌握得尚可,但是碰到综合应用题,大部分同学就不知所措。面对以上主要问题,现有的物联网技术导论课程教学方法和思想必须改变。否则,不光是导论课应有的目的不能达到,还直接影响后续物联网专业课程的教学。

1.3国内研究现状

目前对物联网技术导论课程的改革成果总体来说并不多,公开文献较少,这与物联网工程本身是新专业,物联网导论课程本身涉及技术较多,知识体系复杂都有关系。已有的一些改革方案如下:文献[1]提出物联网导论的课堂要引入启发式教学法,即将课程内容归纳提炼,提出问题启发学生思考。其次,采用案例式教学法,把生活中物联网的实际应用案例渗透到整个教学内容中。还强调应用交互式教学法,运用多媒体教学环境辅助教学,例如播放物联网相关理论与技术相关视频和短片,加强互动,提高学习兴趣,拓展知识面。文献[2]提出适当增删教学内容,讲授内容忌深、忌细,引导学生转变学习方法,促进良好学习习惯的养成,注重培养学生的综合能力。文献[3]提出改进课程大纲设计、提升教师能力、改进教学资源等多个方面,以提升物联网导论课的教学质量。文献[2]与文献[3]所提措施,对物联网技术导论课和其他课程都适用。实际上,在已进行的几届学生的教学中,我们已经使用过上述方法,事实证明,此类广泛适用于一般课程的方法并不能解决物联网技术导论课程中的具体问题。而文献[2]所提改进课程大纲、教学资源等,其实是涉及到物联网技术体系架构的问题,已经有教育部牵头的教学指导组在负责梳理,本文暂不讨论。文献[1]提出了一些比较具有操作性的课程教学方法,总结起来就是提问启发,案例讲解,多媒体互动教学。实际上我们在授课的时候已经使用了这些方法,但是教学效果仍然不够理想。例如:提问启发,如果问题简单,学生还基本能够回答,如果问题真的是启发式问题,而且是书上和网上都查不到现成答案的问题,则大部分学生表现出完全没有思路,更不要说回答问题。案例和多媒体互动在本校理工类课程中的使用也已十分广泛,物联网技术导论课程也不例外。上课过程中也给同学们播放了相关视频短片,行业应用短片,对比没有播放这些案例的情况,学生的理解程度确实有所提高,但是提高幅度也比较有限。如果是跟播放视频直接相关的设计类问题,学生根据视频还能回答部分内容,但是要求学生从该视频的技术方案做延伸,更换应用场景,则大部分学生又非常茫然。例如:课程中有播放精细化农业的相关技术解决方案,从感知、传输到最后数据处理与反馈服务都做了说明。学生观看后,如果问该应用领域问题,比如前端要用什么传感器,部署在哪里,学生还能回答。但是,要学生变化技术的应用场景,将技术应用在另一森林防火场景中时,部分学生还能把类似要用的传感器列举出来,但是不知如何部署。这说明要加深学生对物联网知识体系的理解程度,仅靠观看案例、提问启发是不够的,物联网技术导论课程的教学改革还需要进一步深入。

2过程与实践化的课程改革方法

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《物联网技术导论》课程实验教学初探

摘 要:从《物联网技术导论》实验课程的现状入手,研究了《物联网技术导论》实验课程内容、实验教学方法与手段、以及实验考核等方面的内容,以便抛砖引玉,为更好地进行实验教学服务。

关键词:物联网技术导论;实验教学;实验考核

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:

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物联网技术导论课程过程与实践化改革

摘 要 物联网技术导论课程,作为物联网工程专业学生接触的第一门专业基础课,对学生建立物联网技术框架,应用流程具有重要意义,是后继课程开展的必要基础。但是在实际教学中发现传统的教学方式不能适应物联网交叉学科,技术点繁杂的特点。在研究了国内同行教改经验的基础上,我们提出了过程与实践化的物联网技术导论课程改革方案,实践数据证明该方法具有可操作性,取得了预想的效果。

关键词 物联网导论 课程改革 过程化考核 实践化教学

中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.11.028

Introduction to Networking Technology Process

and Practice-oriented Reform

WANG Juan, ZHANG Luqiao

(College of Information Security Engineering, Chengdu University of Information Technology, Chengdu, Sichuan 610225)

Abstract Things technology introduction course as the first basic course of things engineering students contact with, and it is important for students to build things technical framework and application process, it is the necessary foundation for subsequent courses undertaken. But found in the actual teaching traditional teaching methods can not meet Things interdisciplinary technical point complex features. Based on the study of the domestic counterparts reform experience, we propose a process and practice of Things technology introductory courses reform program, the practice of data to prove that the method operability achieved the desired results.

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基于B―Learning的“物联网技术导论”课程设计分析

摘要:随着物联网产业的不断发展,社会对物联网专业人才的需求越来越多,结合黑龙江科技大学物联网工程专业的实际情况,以混合学习作为指导思想,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改革和探索。结果表明,改革措施提高了学生学习的主动性、积极性和创新能力。该课程设计模式可为其他课程的改革提供借鉴,具有一定的推广价值。

关键词:混合学习;物联网;课程设计

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

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关于在计算机专业开设物联网工程导论课程的探讨

【摘 要】物联网工程导论是信息类专业的一门新兴发展的课程,信息学科中很多课程如电子学,网络工程,传感器原理,嵌入式技术等课程为物联网技术的发展做了技术铺垫,物联网技术是相关技术的融合与升华,笔者根据物联网工程导论的课程实际,并结合计算机专业的发展,从物联网工程导论的课程特点、学习内容、教学实施的方法等方面提出了自己的感悟和建议,从而为计算机专业的专业扩展作一下探索。

【关键词】物联网工程导论 计算机专业 专业扩展

近些年来计算机专业毕业生存在“就业难”的现象,很大一部分毕业生就业不是在自己的专业方向,另一方面相关的企业招不足需要的人才,存在着供需结构性失衡。国内外各类涉计算机专业的高校和学术团体都在积极探索计算机专业人才培养模式的改革,但由于受传统教育思想以及教学计划和本专业理论体系的影响,制订的专业教学计划仍然没有脱离原课程体系的框架,既要培养学生较强的实践能力,又要有完整的知识体系,使得一些理论深、难度大的课程在教学计划中仍占有较大的比重,一些应用性较强新兴发展的课程难以全面进入教学计划。这样一来造成了既没有达到让学生理论扎实又没有培养好熟练的实践能力,从而出现了一方面社会对计算机专业人才的大量需求,而另一方面大量的计算机专业的毕业生无法找到在本专业工作的机会。同时大学的各个专业都把计算机课程列为基础课程,计算机专业毕业生不再具有多大的专业优势。这些都对计算机专业的发展构成了挑战。

一、计算机专业面临的挑战

随着我国高等院校的数量逐年增加,在校生总数达到前所未有的数量,设有计算机专业的学校已经从20世纪60年代的50余所发展到今天的近千所,建立软件专业的学校600多所。除了计算机系(学院)外,很多学校还建立了软件职业学院、网络学院、信息工程学院等院系。随着信息技术在各行业的应用,极大地推动了人们学习计算机技术的热情,同时也给计算机专业带来巨大的挑战,信息技术的全球化,使得各国纷纷在信息产业的各个方面抢占技术制高点,谋划布局新的技术创新点。挑战催生动力,创新获得优势。在此形势下,迫使我们努力思考:计算机专业如何改变以适应发展带来的挑战?

二、物联网技术给计算机专业发展带来的新机遇

物联网的概念是在1999年提出的。IOT(The Internet Things)也就是“物物相连的网络”。“物联网”是在“互联网”的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品和物品之间,进行信息交换和通信的一种网络。通过射频识别、红外感应、全球定位系统、激光扫描、各种传感器等信息感知设备,按照设定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息传输、计算、处理、知识挖掘,以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理,达到对物理世界实时感知控制、实时管理和科学决策的目的,实现人与人、人与物、物与物之间的信息交互和无缝连接。

物联网技术作为我国国家新型战略产业的一项支撑技术,相关的研究活动和产业应用已经成为企业研究应用的一个热点。各高校也积极设置、建设相关的专业,“物联网工程”、“物联网技术”、“物联网应用”、“传感网技术”、“智能电网”等涉物联网的相关专业应运而生,同时还有很多的院校正在积极筹备和申请进入这个行列。

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高职物联网专业方向与课程体系研究

摘要:物联网被发达国家认为是第五次信息技术革命,从2009年我国提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”,并且以教育部主导,由高等院校加大对物联网人才的培养,以支持未来数万亿规模的物联网产业。

关键词:物联网;高职;建设思路;课程体系

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)35-8464-02

2009年8月7日,国务院总理来到中科院无锡高新传感网工程技术研发中心考察并发表重要讲话后,“物联网”这一概念在中国迅速走红。各地相继成立了各种与物联网有关的组织,目前在中国,物联网已经被提升到国家战略。

物联网是通过RFID、无线传感器、GPS等信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行通讯和信息交换,以实现智能化识别、监控、定位、管理的一种网络。简单地说,物联网是指把世界上所有的物体都联接到互联网上,形成“物联网”。

1 物联网技术

目前,物联网公认为有三个层次,最底层是感知层,这里的感知主要就是指系统信息的采集,包括把物品通过射频识别(RFID)、一维、二维条码、传感器、红外感应器、GPS等信息传感装置自动采集到与物品相关的信息;第二层是网络层,它是物联网的网络传输平台,建立在现有的移动通讯网、互联网和其他专网的基础上,将从底层获取的数据传输出去;最上面则是应用层,将所获得的数据进行分析、处理,完成物联网的“收集―传输―处理”三个步骤。

2 专业方向与课程体系

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4G通信技术在物联网中的应用

【摘要】本文介绍了物联网的发展过程以及说明了对未来可能会造成的影响,解析了什么是物联网,4G通信技术,进而提出了4G通信技术网络改造方案,并通过案例展望了物联网的应用前景。

【关键字】物联网;移动通信;4G

2009年,在无锡,温总理提出了“感知中国”示范中心的建立,标志着我国物联网产业的启动。物联网是我们国家重点发展的战略技术,如果在物联网方面落后了,我们在下个世纪,在未来的100年,就会全面落后。物联网的发展,受制于通信技术。目前三大运营商,都已经进入4G阶段,技术不断成熟,通信功能日益强大,业务不断的扩展,4G通信技术在物联网中的应用,广受关注。4G通信技术,已经为物联网的发展,提供了强大的技术支撑。

一、物联网基本概念

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是:“Internetofthings(IoT)”。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。物联网作为一个新经济增长点的战略新兴产业,具有良好的市场效益,《2014-2018年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》数据表明,2010年物联网在安防、交通、电力和物流领域的市场规模分别为600亿元、300亿元、280亿元和150亿元。2011年中国物联网产业市场规模达到2600多亿元。2014、2015年的Gartner技术成熟曲线中,物联网技术都实现了登顶,而2016年曲线中又出现了物联网平台技术。伴随着NB-IOT以及LTE-V在3GPP协议冻结,5G网络面向的3个场景中有2个均为物联网应用,物联网行业终于迎来通信运营商的加入,首次大规模商用在即。NB-IoT是第一个面向物联网的运营商级别通信协议。三大运营商都在2017年大规模商用NB-IoT,LoRa、SigFox、Ingenu、NWave等一系列技术均不同程度的活跃起来。NB-IoT将在低耗能、低信息量、巨量化传感器网络中应用,领域包括:①以水电气的智能抄表业务为代表的智能家居业务;②以邮筒、垃圾箱、路灯、下水道、停车位管理为代表的智慧城市业务;③以快递、宠物、畜牧业、儿童老人跟踪为代表的智能追踪业务;④以可穿戴健康设备为代表的智能医疗业务;⑤其他工业领域小规模、长时间数据收集案例或周期性控制应用。

二、4G通信技术在物联网中的应用

第四代移动电话行动通信标准,指的是第四代移动通信技术,外语缩写:4G。该技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式(严格意义上来讲,LTE只是3.9G,尽管被宣传为4G无线标准,但它其实并未被3GPP认可为国际电信联盟所描述的下一代无线通讯标准IMT-Advanced,因此在严格意义上其还未达到4G的标准。只有升级版的LTEAdvanced才满足国际电信联盟对4G的要求)。4G是集3G与WLAN于一体,并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上的速度下载,比目前的家用宽带ADSL(4兆)快25倍,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。此外,4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署,然后再扩展到整个地区。很明显,4G有着不可比拟的优越性。2017年全球运营商迎拐点,相对乐观但有不确定因素。我们认为总体上通信行业2017年应该会好于2016年,主要有政策推动:运营商混改列入第一批试点名单,引入互联网巨头或直接流量经营、数据经营转型,全面形成“云管端”闭环,行业形态有望重塑;以及技术周期推动:5G标准制定关键阶段,下半年海外运营商同步实现商用。全球市场运营商资本开支迎来拐点之年,增速触底。我们预期2017年全年全球通信设备市场仍将有3%的小幅下降,但在下半年资本开支有望触底反弹,4.5G网络扩容,5G及物联网的投资开始加大;国内厂商份额提升,全球市场占据半壁江山(无线通信市场,华为市场份额第一,达到35%;中兴稳健上升,从2010年市场份额6%提高至12%,表现抢眼。

参考文献

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面向“应用型”人才培养的物联网工程教学体系探索

摘 要:物联网专业是国家新设置的学科专业方向,由于物联网涉及检测、计算机、网络通信、操作系统、电子技术、控制等多领域的知识,而且每个学校对物联网的切入点也不一样,都处于探索阶段。文章以培养应用型人才为目的,结合物联网应用的广泛性、多样性和宽领域,探讨了物联网教学中课程平台、实验平台、实践平台的统一建设和学生的分层、分类培养,以及实现物联网教学中的理论课程、实验/实践教学环节和产学研合作的一体化教学思路。

关键词:课程体系;教学模式;平台建设;分层/分类培养

中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:2095-1302(2014)01-0077-03

0 引 言

物联网是继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。代表了未来网络的发展趋势与方向,政府大力支持物联网的发展,企业和教育界、科技界共同推动,物联网产业已经成为国家战略性新兴产业,需要大量熟悉和精通物联网的专业人才[1,2]。在此背景下,北京联合大学自动化学院对2011版自动化专业培养计划进行了修订,在 “智能测控技术”专业方向的基础上建立了“信息处理与物联网技术”方向[3]。

1 专业现状与背景分析

原“智能测控技术”专业方向以信息的采集和处理为主,课程主要包括检测技术、传感器原理及应用、智能仪器、计算机控制技术以及LabVIEW技术等,是传统的专业方向,课程的覆盖面较窄,偏重于系统前端的硬件采集原理,系统的概念较为薄弱;从人才培养的角度来看,已经满足不了厚基础、宽口径的人才需求,学生掌握知识的集成度不高。为了既保持传统的经典知识内容,又要为课程体系增加新的特色和先进内容,将传统的专业方向赋予时代意义,使学生们真正学以致用,“信息处理与物联网技术”专业方向应运而生。

“智能测控技术”和“信息处理与物联网技术”并不是割裂的,前者是后者的基础,后者是前者的延续和拓展。从技术的角度上讲,物联网分成三个层次[4,5],即感知层、网络层、应用层,形成了物联网的体系架构。物联网的感知层涉及到传感网技术,会有多种传感器应用其中,正是“智能测控技术”方向的核心内容;物联网的应用层是多种信息的智能处理技术,也是“智能测控技术”方向的主要内容,它们被物联网网络层连接,即新的专业方向加入无线传感网等新知识、新技术,形成物联网系统体系的概念。

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物联网创新班课程体系与专业能力培养研究

摘要:物联网作为我国高新技术转型期重点培育的专业之一,在高校人才培养和实践中备受瞩目。湖北工业大学作为我省第一批物联网本科教育单位,一直走在物联网专业课程建设的前端。通过四年的课程建设,我们建立了物联网创新班,其中集合了计算机大类专业素质优秀的学生;针对他们实施物联网专业较橥晟频目纬烫逑岛妥ㄒ的芰ε嘌方案。本文将着重介绍本校计算机学院的物联网专业课程建设和专业能力培养等相关改革实践经验。

关键词:物联网创新班;专业能力培养;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)20-0106-02

湖北工业大学作为我省第一批物联网本科教育单位,一直走在物联网专业课程建设的前端。通过四年的课程建设,我们建立了物联网创新班,其中集合了计算机大类专业素质优秀的学生,针对他们实施物联网专业较为完善的课程体系和专业能力培养方案,旨在培养能够满足国家“十三五”产业转型发展需要的人才,适应和引领未来的信息技术及物联网技术方向的工程师。

一、物联网创新班

物联网作为我国“十三五”高新技术的信息产业发展的重点,培养优秀的创新物联网人才是我们高校的重要职责。经过近五年的物联网人才培养工作,我们逐步总结了物联网专业人才培养的路子,在利用现有信息及计算机学科力量的同时,应尽快形成更加专业、更高水平、更国际化的物联网师资队伍和课程体系建设。同时,要与国际接轨,开拓创新,扩大知识来源,将学科建设与相关产业的科学发展统一起来。具体而言,物联网专业应该培养具有扎实软件开发技术、现代传感器技术、无线网络技术、有线和无线网络通信理论、大数据信息处理技术、系统工程等基础理论与专业技能的专业人才。因此,我们于2014年建立了物联网创新班,其中集合了计算机大类专业素质优秀的学生,学院要求对物联网创新班的课堂教学内容进行整合优化,突出物联网的专业特色,让学生全方位理解专业知识并掌握课程的核心知识点。[1-3]

二、物联网创新班课程体系建设

目前我校的物联网创新班本科相关课程规划如表1所示,其涵盖不仅有计算机科学与技术的专业课也有计算机网络的专业课,同时针对物联网的相关新技术也开展了《物联网导论》、《传感器技术》和《物联网软件工程》等专业课。

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