物联网技术与应用实践范例6篇

物联网技术与应用实践

物联网技术与应用实践范文1

关键词:项目教学法;物联网应用技术;教学实践

中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1005-1422(2016)06-0082-02

随着信息技术的发展,智能化管理和服务已经快速进入发展阶段,物联网正是在这样的背景上发展起来的新兴产业,物联网应用的快速发展和其应用范围,迫使社会对物联网人才需求日趋增长,物联网专业技能型人才的培养工作也是各职业院校、中等专业学校未来的培训目标。物联网应用技术是一门新兴课程,该课程的实践性和实用性都很强,所教授的知识与实际生活、企业实践息息相关。教师在教学过程中,如单纯以课堂讲授和原理验证为主进行教学,学生则难以把理论知识转化为实际动手能力,难以了解真实的物联网络环境,更无法亲历物联网络项目工作过程和积累必要的工作经验。因此,在中职物联网应用技术课程教学中实施项目教学法有着重要的实践意义。

一、项目教学法的在课堂教学中的优势

实训教学的目标是提高学生的全面能力,使专业实训更接近社会需求,最终能实现学生的零距离上岗。为此,研究了一种更贴近实际应用的教学策略――项目教学法。在项目教学法的具体实践中,教师的作用不再是一部百科全书或一个供学生利用的资料库,而成为了一名向导和顾问,帮助学生在独立研究的道路上迅速前进,引导学生如何在实践中发现新知识,掌握新内容。学生作为学习的主体,通过独立完成项目把理论与实践有机地结合起来,不仅提高了理论水平和实操技能,而且又在教师有目的的引导下,培养了合作、解决问题等综合能力。同时,教师在观察学生、帮助学生的过程中,开阔了视野,提高了专业水平。可以说,项目教学法是师生共同完成项目,共同取得进步的教学方法。在技工院校、职业教育中,项目教学法有其独特的优势,应进一步总结提高,大力试用推广。

二、《物联网应用技术》课实施项目教学法的必要性

(1)物联网应用技术课程是一门实践性很强的专业课程,具有指令多、理论知识抽象、编程思想复杂,但实践性强等特点,学生在学习时常常感觉内容抽象,枯燥无味,不容易听懂。在教学过程中采用项目教学法,能够使学生在项目实践中掌握物联网应用技术课程的理论知识,提高物联网应用技术操作技能水平,做到学、做合一,理实一体,最终达到培养技能型人才的目标。

(2)激发学生的学习兴趣形成积极学习的态度。在教师精心创设的环境中,把学生带入学习的主题,学生的共同兴趣必然会相互促进形成积极向上的学习态度。而这些多个项目兴趣的累积同时也会逐渐在学生中形成良好的兴趣氛围和学习氛围。

(3)让学生养成自主学习的行为习惯。学生在项目里不断讨论、交流、自主探索,必然能够养成自主学习的行为习惯,这为陪养学生的学习能力提供了可靠的前提。诚然,学生能养成自主学习的行为习惯也是我们教学的一个目的所在,而实践证明项目教学确实能达到这一目的。

(4)有利于提升教师自身的教学能力。将项目教学法应用于《物联网应用技术》课程中,不仅仅对学生是一种考验,对教师也是一种挑战。高质量的教学效果要有高质量的师资作保障,在进行项目教学时,教师要了解和熟悉所选项目,并且要对可能出现的情况问题进行预测和分析,在项目进行过程中还要进行跟踪并对学生进行指导。这就要求教师具备深厚的专业功底和广博的知识,同时还要加强对相邻学科的学习。因此,运用项目教学法有利于优化教师自身的知识结构和提升自身教学能力。

三、项目教学法在《物联网应用技术》教学中的实施

(1)确定项目任务。在项目教学法中,教学的整个过程和内容都以项目为主线,项目确定后,整个教学过程也就确定了下来,所以项目的选择是关键。但是项目的选择要以教学内容为依据,它既要与书本知识紧密结合,又要能提供一定的想象空间,让学生既能运用已有知识,又可以发挥创造力。就《物联网应用技术实训》课程,由教师提出项目任务设想,然后与学生一起讨论,最终确定项目的目标和任务(详见下表)。

(2)制定计划。首先由学生组建团队,这一步很重要,它是贯穿整个项目教学活动的基础。笔者根据班级学生综合情况,把班级学生划分为三类:一类为VC编程较好的学生,另一类为eclipse编程较好的学生,第三类为动手能力较强的学生。每类出一个学生自由组合,三人组成一个小组。这样利于学生的项目分工、合作、融洽等好处。每小组选举产生组长,小组成员讨论并制定项目实施计划,根据个人特长分配不同的工作。小组制定一份完成“项目”的计划书,其内容包括人力分配、完成项目所需时间计划、使用材料计划、所需模块等。

(3)实施计划。每个小组安排一台物联网综合实训设备及两台电脑,根据小组制定的计划,完成对项目的功能拓扑图、程序流程图、程序设计、连接图绘制、器件安装、项目调试等。在实施过程中,学生会遇到各种各样的问题,教师应鼓励学生积极地探索和解决问题,并提供解决问题的思路,切忌走回教师讲授、示范,学生完成实操的老路。学生遇到的集体性问题,教师应进行集中讲解,但一定要把握切入的时机。教师恰到好处的讲授,将有助于理论与实践的结合,也可以扩充学生的相关理论知识,帮助学生解答疑难问题。总之在这个环节,教师的角色是辅助者、监督员,学生才是项目的完成者。在实施项目过程中,教师起到主持人的作用,而学生起到主导作用,引导学生边做边想,从不同的项目中去了解整个流程,从而培养学生动手能力、分析解决问题能力、小组沟通协调能力等。

四、项目评价

项目的评价是项目教学法的重要环节。针对所给出的项目,教师应设计出相应的评价标准,使其能够客观公正地对学生的学习成果给予评价。在设计过程中采用阶段性评价与目标性评价相结合的方式,分阶段、分目标地给出考核结果。同时建立小组自评、小组互评、相关专业教师综合评定的多元评定机制。将学生的知识掌握程度、操作熟练程度、团队合作意识、问题处理能力等各个方面有机结合起来,客观地给出考核评价结果。

五、实施项目教学法的反思

项目教学法突破了传统的教学模式,通过选取项目来创设情景,通过合作学习的方式开展学习,通过完成项目实现“意义建构”,通过解决现实问题促使学生学习知识与技能。这给学生足够的空间,允许学生形成自己的看法,按自己的方式去研究,同时又培养了良好的团队合作精神,充分体现以学生的全面发展为中心的教育思想。这种教学方法可以广泛应用到技能实训中,但在实施项目教学的过程中一定要重视以下几个问题。

1.充分考虑影响课程任务的各种因素。比如,项目中一些任务可能由于时间的限制,无法当堂完成,影响了任务的连续性和课程的进度;也可能由于学生的计算机基础参差不齐或学习态度的问题,有小部分学生无法按时完成相应的任务,从而导致整个小组任务推迟完成或者无法完成;课堂上教师可能无法对每一位学生的学习任务进行及时有效的指导和评价等。

2.加强对弱势学生群体的帮助。弱势学生的自学能力和自控能力都比较差,容易产生依赖思想,无所事事。所以要结合分组推行“一帮一”的措施,在项目实施的过程中,安排学习能力强的学生对他们给予及时的帮助和指导,教师在巡视指导过程中也应给予他们更多的关注。

3.重视总结交流,让学生切实掌握技能。项目总结可以在项目结束时进行,也可以贯穿在评价反馈的过程中。教师应协助学生理顺项目思路,明晰项目所训练的内容及最佳思考方法,总结学习策略,找到不足之处,引导学生学会反思。教师更要指导学生对项目进行拓展和延伸,提高学生的思考能力和运用知识与技能解决问题的能力,让学生更深刻地体验项目过程,掌握更多的操作技能,从而提高职业综合能力。

参考文献:

[1]朱丽著.如何运用教学教学[M].上海:华东师范大学出版社,2014.

物联网技术与应用实践范文2

随着物联网技术的兴起,国内有很多公司开发出了应用于高校的物联网实验平台,例如无锡泛太科技有限公司、深联致远科技有限公司和杭州喜马拉雅集团科技有限公司等。这些公司的物联网实验平台存在如下问题。1.各公司开发的物联网实验平台往往只提供相关项目的代码,由于公司的研发人员不具备教学经验,他们提供的项目很难与本专业的相关课程进行有机的结合。2.各公司开发的物联网实验平台采用的都是高端的ARM处理器,由于电子信息工程专业的学生只开设了51单片机的课程,由51过渡到带有嵌入式操作系统的高端ARM处理器的学习难度较大。3.各公司开发的物联网实验平台只提供物联网的感知层和网络层的相关实验,即使个别的平台也提供了应用层的实验,但这些实验很难与电子信息工程专业开设的相关课程进行有效的结合,学生在这样的平台下实验,很难达到较好的效果。4.各公司开发的物联网实验平台价格昂贵,每套价格都在万元以上,如果以此平台建立物联网实验室,资金投入较大。

二、物联网与电子信息专业课程体系的对应关系

物联网技术与电子信息工程专业课程体系的关系如图1所示。由图可以看出物联网可分为三个层,分别为感知层、网络层和应用层。下面研究这三个层与课程体系的对应关系。1.感知层与课程体系的对应关系。感知层是物联网的皮肤和五官,主要负责数据采集和数据短距离传输两部分,物联网的该层与专业课程体系中的Zigbee技术、RFID技术与应用、传感器及检测技术和单片机原理与应用等课程相对应。传感器及检测技术课程从属于物联网领域,传感器是获取信息的工具,位于系统之首,其作用相当于人体的五官,直接感受外部信息,将信息转化成可用信号,对系统的智能化起着决定性作用,智能程度愈高,系统对传感器的依赖程度愈大。ZigBee技术在射频与无线电技术、物联网技术、工业通信技术等领域具有广泛的应用。它是一种短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线网络技术。Zigbee技术是物联网平台感知层的一个重要组成部分。RFID技术是一种利用无线通信实现的非接触式自动识别技术,是基于射频识别的自动识别类的项目的核心技术,并且RFID技术也成为了物联网感知层的核心技术。传感器及检测技术课程在物联网的感知层负责的是数据的采集。Zigbee技术、RFID技术与应用这两门课程在物联网的感知层负责的是数据的短距离传输。单片机原理与应用课程在物联网的感知层负责的是数据采集与数据短距离传输之间的桥梁。2.网络层与课程体系的对应关系。网络层主要负责把感知层感知到的数据无障碍、可靠及安全地进行传送,物联网的该层与专业课程体系中的通信原理、信息论与编码、通信网及接入技术和工业通信技术基础等课程相对应。这些课程给物联网的网络层技术提供理论支撑,是物联网网络层理论基础。3.应用层与课程体系的对应关系。应用层主要负责把感知和传输来的数据进行分析和处理,做出正确的控制和决策,物联网的该层与专业课程体系中的电子系统软件设计、监控系统软件基础、3G技术应用和数字图像处理等课程相对应。

三、物联网实践教学平台的设计

物联网的三个层都有相应的课程与之对应,但学生在进行课程的理论学习和实践学习的时候,课程之间比较孤立,很难建立这种对应的关系,所以导致课程的理论和实践教学效果较差。通过以上分析可以看出物联网技术与电子信息工程专业课程体系有着紧密的关系,该关系是设计并实现基于物联网技术的实践教学平台的基础。以物联网技术与电子信息专业课程体系的对应关系为依托,结合本专业理论教学与实践教学的特点设计符合本专业的物联网实践教学平台。该实践教学平台如图2所示。该平台硬件由ARM嵌入式主板、模块板和PC机平台或手机平台构成。模块板中RFID模块、Zigbee模块、蓝牙模块、传感器模块和GPS模块主要负责物联网感知层的功能,感知层的每一个模块都有与之对应的理论课程,在利用模块进行感知层实验时可以让学生更深刻地理解与之对应的理论课程的知识点,达到理论与实践的统一。模块板中以太网模块、GPRS模块和WIFI模块主要负责物联网网络层的功能,网络层的两个模块都有与之对应的理论课程,同样在利用模块进行网络层实验时可以让学生更深刻地理解通信原理、信息论与编码这些理论性较强的课程的知识点。PC机平台或手机平台主要负责物联网应用层的功能,基于这两个平台的应用层软件开发,可以将传输层上传的数据进行更好地显示和存储,这正是监控系统软件设计这样的专业课所涉及的知识。而ARM嵌入式主板是感知层模块和网络层模块之间的桥梁。它一方面负责与传感器模块及短距离传输模块进行通信进行数据的获取,另一方面它将获取到的数据通过网络层模块进行传输与上位机进行通信。

ARM嵌入式主板采用意法半导体公司的STM32系列处理器,方便学生由51快速的过渡到ARM处理器的学习,PC机平台选用Windows操作系统,手机平台选用Android操作系统。

四、教学效果

物联网技术与应用实践范文3

正在全世界如火如荼的展开,产业规模的高速扩张背景下,必然存在着巨大的人才需求量。我院作为全国首批28所国家示范性高职院校,在依据国家对山东半岛蓝色经济区的重要部署,以及对《山东省物联网产业发展规划纲要(2011-2015年)》研究的基础上,积极就物联网极其相关产业的就业市场进行调研,于2012年开设了物联网应用技术专业。确立了物联网应用技术专业的人才培养目标:通过工学结合办学模式,培养具有扎实的专业理论基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力,具有良好道德、可持续发展能力与创新精神,掌握物联网基本知识和基本原理,具备物联网组建、管理、维护、应用,物联网设备营销与技术支持等能力,能在物联网技术及其应用的各相关领域中从事物联网专业的产品生产、技术服务、工程建设、网络管理、网络维护及方案设计的高素质、技能型专人人才。

2人才培养模式设计

2.1“行动导向、校企合作”的人才培养模式的确立为实现物联网应用技术专业的人才培养目标,我们提出了“行动导向、校企合作”的人才培养模式。以校企合作为平台,以职业能力为主线,进行行动导向的课程开发,实现专业课程的理论与实践教学一体化。培养具备良好的职业能力、专业技能、可持续学习能力和符合企业需求的物联网专业人才。课程的设置,针对学生不同的学习阶段,分别采用任务驱动、项目导向、一体化教学、生产性实训、顶岗实习等行动导向的教学模式。课程体系的构建、教学内容的选择、教学项目和学习情境的设立、师资队伍的建设、实践教学条件建设、教学评价等过程,均通过校企合作来共同完成。

2.2双师型师资队伍建设优秀的师资队伍是确保物联网专业人才培养目标实现的前提条件。由于物联网专业是一门实践性极强的应用型交叉学科,涉及计算机、电子、测控、通信等多方面的专业知识,教学团队的成员要能够分工合作,优势互补,协同进行专业建设和基于工作过程的课程设计与实施。我院物联网专业主要通过以下三种途径促进双师型师资队伍的建设:1)师资培训:根据师资实际情况,制定专业师资队伍培训计划,每年安排专业教师参加学术交流、课程研讨及各类新技术培训,学习国内外先进直叫理论和先进网络技术并应用到课程教学中。2)顶岗实践:组织教师分期分批地参加校内生产性实训锻炼、企业挂职锻炼和顶岗实践,使教师熟悉生产流程、工艺要求和车间管理制度,提高实践能力,在实践中解决理论教学中的困惑。3)人才引进:以更加开发的姿态和灵活的方式,吸引企业技术人员作为兼职教师参与到部分教学的过程中,充实兼职教师资源库的人才储备。

2.3实践教学条件建设实践课是培养学生职业技能的重要环节,而实践教学条件的建设直接关乎着实践课开展的效果。根据物联网技术行业发展和职业岗位工作的需求,以真实项目为教学情境,逐步建设与完善物联网应用技术专业校内实训基地,在我院原有电工电子实训室、传感器实训室、计算机网络实训室、单片机原理与接口技术实训室,通信技术实训室的基础上,增设RFID系统开发实训室、无线网络实训室、物联网综合应用实训室等,用以满足人才培养方案中对应课程项目的实践教学及职业能力的培养,提高学生的实际动手能力,满足就业岗位的需求。

3课程体系构建

本专业通过对物联网行业企业的需求进行调研,明确毕业生的就业岗位,确立了本专业的人才培养目标和培养规格。以校企合作为途径,会同企业专家针对岗位(群)进行职业能力分析,确立了工作任务,进行典型工作任务分析,职业能力分析,归纳出行动领域,再转换为学习领域,完成面向工作岗位的课程体系建设。

4职业实践活动设计

本专业充分利用校内生产性教学工程、校外实习基地开展“识岗、跟岗、顶岗”职业实践活动。其中识岗安排在第一、二学期,一方面由专业带头人进行专业教育,是学生了解本专业的定位、明确学习目标;另一方面聘请企业专家来校讲座,宣讲企业的组织管理模式、岗位技术要求、企业文化、用人要求等,使学生加深对企业、岗位的了解,提早进行职业发展规划。跟岗安排在第三、四、五学期,通过跟岗职业实践,使学生在工作中学习、了解企业的运作流程,理解企业文化,学习企业的管理规范,掌握物联网应用技术不同岗位的职业要求。顶岗安排在第六学期,采用顶岗的形式实现从学生到企业员工身份的转本,实现从学习到就业岗位的无缝对接。

5结束语

物联网技术与应用实践范文4

关键词:物联网;课程体系;实践

一、设置面向机械装备制造业的物联网专业课程体系的必要性

所谓物联网,就是基于物物相连的互联网。物联网具备以下两大特色:一是在物联网中,互联网既是它的基础又是它的核心,物联网是通过互联网生出的新事物,也可以说是互联网的细分;二是物联网的用户端延伸和扩展的深度与范围非常大,可以不夸张地说,它覆盖了所有的物品,任何物品之间都是相互联系的。

当下,机械装备制造业发展快速,技术不断升级,信息化与智能化成为了其显著的特点。物联网技术向工程机械领域逐渐渗透,应用也越来越广泛,使得械装备制造业变得更加智能与节能,基于物联网的机械装备成为机械设备制造业发展的趋势。然而,当前基于机械装备制造业的物联网专业课程教学体系还不成熟,无法满足社会对于该专业人才的需求。因此,加强基于机械装备制造业的物联网专业课程教学体系研究十分重要。

二、物联网工程专业知识体系

物联网工程专业是一门学科交叉度较高的专业,目前由于发展时间尚短,它的理论体系还不成熟。但是市场需求大,要求其尽快建立完善的教学体系。按照正常的工程专业标准对物联网工程专业知识体系开展划分,基本可以将其分成三大领域:通识基础类知识模块、综合管理类知识模块与专业技术类知识领域。随着市场的发展,相关的企业对于物联网专业人才的需求越来越大,学校面对这样的形势,应当根据市场的需求建设物联网教学体系。就当前的市场与技术发展来看,物联网工程专业知识体系应当包括感知识别、网络构建、智能信息处理和创新应用等四个知识模块。其中,感知识别、网络构建知识模块属于物理基础层次,偏重于硬件技术;智能信息处理、创新应用模块则偏重软件技术。

三、物联网专业课程体系建设需考虑的因素

从已出版的物联网工程教学课本来看,当前的课本内容比较高深,其中深奥的算法甚至连硕士和博士研究生都无法读懂。大学课程教学的目标是教学生学会学习,而不是教学生掌握死的知识。如果只是“授之以鱼”,学生虽然学会了却不明白其中的道理,久而久之就会失去学习的兴趣。因此,物联网专业课程体系建设需要简化教学内容。

物联网工程专业要围绕能力培养实施教育教学,专业的课程教学和实践教学应该形成一个完整的体系,需要按照专业基本能力培养的要求组织课程教学和实践教学的内容。探讨如何将专业能力的培养落实到课程教学体系和实践教学体系中,是提高物联网工程专业教育水平的重要方面。

四、面向机械装备制造业的物联网专业课程体系的设置

1.专业基础教育

专业基础教育主要包括计算机基础与专业导论、程序设计基础、C语言程序设计、面向对象程序设计与C++、离散数学、数据结构、模拟与数字电路、Java语言程序设计、Web应用、物联网导论、图论与算法设计、计算机组成原理、信号与系统、专业英语等课程,突出专业定位和特色,拥有一定的广度和深度,多起点同时推进,利于学生在全方位的学习中,找到适合自己的发展方向。

建设专业基础课程体系,不能难度过大,过大的难度会降低学生的学习兴趣;设计难度也不宜过于简单,过于简单可能会使一些核心内容无法传授给学生。如果条件允许,课程都应当安排在实验室,这样有利于理论知识与实验实践的有机结合,从而使学生在实验过程中更容易掌握理论知识,提高动手能力。

2.专业课课程结构设置

专业课程包括Web程序设计、Linux程序设计、嵌入式系统原理、数字信号处理、数据库系统原理、操作系统、编译原理、汇编语言、微机系统与接口技术、物联网架构与技术、RFID原理与应用、VHDL设计实践、移动互联网技术、空间信息技术、计算机网络原理、无线传感网与通讯技术、人机交互技术、传感器件与编程技术等科目,学生可根据自己的兴趣与发展方向进行选择学习。

3.实践课程设置

物联网机械制造课程内容繁多,不仅包含计算机、电子、通信、控制等知识,还包括机械的生产、制造、设计知识。对于刚刚接触这一专业的学生而言,如果只从书中汲取知识养分,难以把抽象的书面知识与实际应用联系在一起。所以,教师要重视实践课程的开展,利用实验室、物联网应用样板间、与企业合作等方式使学生接触到真实的物联网技术,明白自己研究的是什么。总之,开展实践与实验室教学可以提升学生的学习兴趣,帮助学生掌握技术发展的最新动态,保证学生在技术层面全面了解物联网,掌握物联网应用技术。

参考文献:

物联网技术与应用实践范文5

关键词: 独立学院; 物联网专业课程体系; 物联网产品; 物联网; 培养目标

中图分类号:TP393.0 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2015)02-70-02

Research and practice of Internet of things professional curriculum system in independent college

Zou Xiaohua1, Zhou Mei2, Fang Xuanjie3

(1. Science And Technology college of NCHU Information Engineering, Jiangxi, Nanchang 330034, China;

2. Jiangxi Industry Polytechnic College; 3. Nanchang Aeronautical University)

Abstract: More colleges and universities have set up networking profession. According to the analysis of demand and the IOT post professional competence, networking professional curriculum system is composed of three parts, namely the public compulsory module, the discipline foundation module and specialized compulsory module. Aiming at training a large number of talents expert in production, manufacture, maintenance and applying networking products, the abilities of students are ensured.

Key words: independent college; professional curriculum system of Internet of things; products; Internet of things; training objectives

0 引言

物联网概念于1999年提出,其本意是“物物相连的互联网”。物联网被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮,针对物联网的国家战略以及应用在世界范围内发展迅速。《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》将以物联网为代表的新一代信息技术列为重点培育和发展的战略性新兴产业[1]。据统计,目前国内已经开设近200个物联网工程专业,物联网工程专业已经成为各类高校竞相开设的专业之一,研究其课程体系的构建,也是当前的主要任务。

有关专家认为,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。物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作等多个领域。社会对物联网技术方面的人才需求量大。目前,世界各国都把物联网提到很高的战略层面并付诸了实际行动。国内各地物联网联盟的成立,标志着物联网产品产业链将发挥各自优势朝着专业化方向发展。

物联网工程专业发展战略研究的目的是深入研究物联网工程专业的内涵和外延,分析产业人才培养需求,制定正确的人才目标,提出专业建设方法和途径的战略性建议,建立物联网工程专业的“认知基础”,并进一步指导专业规范和实践教学体系的构建。对独立学院来说,物联网工程专业发展主要是吸收和学习计算机类专业规范研制过程中的经验,构建出以知识领域、知识单元、知识点形式呈现的物联网工程专业知识体系,培养物联网应用型本科人才,发展优质的大众化高等教育。

1 独立学院网络工程(物联网方向)人才培养目标

通过调查、专家座谈和查阅资料等多种途径,对物联网技术应用领域的市场需求、岗位设置、工作任务性质及职能要求等进行调研,确定了独立学院物联网方向专业人才的就业岗位,明确了人才培养目标[2]。物联网课程体系设置要体现工程教育与工程训练相结合的人才培养模式,根据物联网领域技术的发展和社会需求,按照物联网系统设计、运营、技术支持和设备研发的复合型高级工程技术人才培养目标,专业理论和工程实践相结合,提升学生解决实际问题的能力,综合提高学生整体素质,使学生具有扎实的理论基础和全面的物联网软硬件系统知识,有较宽的知识面和进一步发展的基本能力。加强学科所要求的基本修养,使学生具有本学科科学研究和教学所需的基本素质,为学生今后的发展、创新打下良好的基础。使学生具有较强的实践能力,具有应用基本知识解决实际问题的能力,不断增强物联网系统的设计开发能力,不断获取新知识的能力。

独立学院物联网专业课程体系使学生了解行业技术,掌握应用技能,不强调学生具备系统开发设计能力,但需要学生会生产制造、使用和维护物联网产品,满足企业用人要求。同时加强学校与企业合作,提供实践平台,强化培养学生动手能力。该课程体系的构建采用贯通式课程设计思想,整体优化课程体系结构,强化基础课程教学,重视学生基本素质培养,明确专业定位,确立了培养目标,突出了专业人才培养特色。课程体系增加创新实践环节,将课程教学与课程设计、毕业设计、网络工程赛等教学活动结合起来。

2 物联网工程的专业课程设置

根据独立学院的办学情况,吸收和学习计算机类专业规范研制过程中的经验,构建出以知识领域、知识单元、知识点形式呈现的物联网工程专业知识体系,培养物联网应用型本科人才,发展优质的大众化高等教育,以符合应用技能型人才的培养目标[3]。

2.1 整合课程内容,优化体系结构

把建立和提升工程素质为根本,以培养物联网工程能力为核心,以掌握物联网工程知识要求为目标的“一体化”课程体系为研究对象。物联网专业理论教学体系具有“拓展基础、注重应用、提倡创新”的特点,以先进性、应用性和实践性为原则,根据人才培养方案,吸取国内外先进的物联网专业设置的优点。针对社会需求和独立学院办学实际,设计教学内容和课程体系,建设好课程模块,按需教学、按需培养。重视案例教学,加强物联网实用技术的培养和训练,提高人才培养针对性和适应性。

2.2 完善实践教学体系,强化培养学生动手能力

根据物联网工程专业重技能、懂设计的应用型人才培养目标,着重培养学生掌握电子电路应用技术、信息处理技术、RFID技术、网络技术和计算机技术。以物联网应用为核心培养目标,强化系统设计和编程调试能力,从而使学生具备物联网工程专业核心竞争力。采用“递进式项目驱动法”来设计实践环节,所设计的实践环节基于项目引导由浅入深,由简单到复杂,层层递进。采用实验作业,综合练习,课程设计,面向应用和开发服务实际问题的毕业设计。使学生在“调查、分析、综合”和“实践、理论、实践”的逐步深入中,实践理论知识,提高应用能力。学生能够独立完成企事业部门(含校内)的一个实际开发课题,做到毕业实践与企业生产、就业相结合。

2.3 物联网课程体系的定位

根据企业对物联网的人才需求,需要大量生产、制造、维护和使用物联网产品的人员,其课程体系的搭建应符合现有教学条件和企业用人需求,激发学生学习的积极性与主动性,有效提高学生应用技能,增强就业竞争力。

针对以上目标,提出解决方法。利用学校现有条件和教学水平,根据企业对物联网的人才需求,大量培养生产、制造、维护和使用物联网产品的人员。如何针对市场需求和独立学院的特点,找准定位,我们需要重点考虑如何使课程体系以强化感知层为突破口,重点打造传感器、嵌入式系统、无线传输网络、大规模数据处理理论体系,如何让学生掌握物联网知识与技能,确保人才的专长和优势。需要规避专业设置的风险,避免课程设置过多、过乱,导致学生知识与能力结构的无序化,以确保毕业生具有较强的竞争力。为强化工程能力培养,如何走“产、学、研”合作的教育途径,加强校企合作,以合作建立教学实践基地等方式,提高师资水平,增加学生工程实践的机会,实现社会教学资源的共享,以解决独立学院在实践性教学方面的投入、人手与项目相对不足的问题,确保应用型本科人才培养目标的实现。

3 课程体系的构建

按照掌握基础理论、基本知识和了解学科前沿发展相结合的培养方针,强化实践能力的培养。整个课程体系结构的设计体现了培养目标,即培养从事物联网系统研究、开发和运行维护工作的物联网领域的复合型高级工程技术人才。

课程体系应紧紧围绕就业岗位群[4],依据其能力需求来组建课程结构,以使学生综合掌握物联网专业的知识和技能。根据物联网专业人才需求及岗位能力分析,物联网专业的课程体系由三部分组成,即公共必修模块、学科基础模块和专业必修模块,如图1所示。其中,公共必修模块主要有大学英语、计算机专业英语、体育、概论等课程;学科基础模块主要有高等数学,C语言程序设计、数据结构等;专业必修模块是各就业岗位群所需的专业基础课程,主要包括物联网体系结构、数据库原理及应用、计算机网络、计算机组成与结构、数字通信原理、无线传感器网络与RFID技术、JAVA语言程序设计、物联网安全、中间件技术原理及应用、物联网系统集成技术、操作系统等。主要实践性教学环节有C语言课程设计、数据结构课程设计、电工实习、电子实习、高级网络调试与故障维护、JAVA程序课程设计、无线传感器网络课程设计、物联网系统集成技术课程设计、专业综合设计、毕业实习、毕业设计(论文)等。这三个模块可以让学生打好扎实的基础并全面提高实践应用能力。

4 结束语

物联网技术已经应用于各行各业,物联网专业毕业生就业前景看好,物联网行业人才需求巨大[5]。传统网络工程专业已经无法满足物联网人才能力需求。我们已经制定好物联网专业的人才培养方案,而将优质的课程体系付诸实践才能够促进独立学院物联网专业的发展,培养出具有积极的心态、良好的执行能力和良好的团队合作能力的高素质物联网人才。为强化工程能力培养,我们将探索“产、学、研”合作的教育途径,加强校企合作,以合作建立教学实践基地等方式,提高师资水平,增加学生工程实践的机会,实现社会教学资源的共享,以解决独立学院在实践性教学方面的投入、人手与项目相对不足的问题,确保应用型本科人才培养目标的实现。

参考文献:

[1] 宁焕生,徐群玉.全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J].电

子学报,2010.11.

[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.

[3] 罗洛阳,田立伟.探索物联网人才培养模式[J].计算机光盘软件与应

用,2012.1.

[4] 徐小龙,鲁蔚锋,杨庚.物联网专业人才培养策略研究[J].南京邮电大

学学报(社会科学版),2012.1.

物联网技术与应用实践范文6

电子学科是物联网技术发展的基础.物联网是电子学科与计算机技术、智能学科的紧密结合,是各行各业更深层次应用的必然产物.物联网工程可以设置为集成多个学科的一个专业,但一定不是一个学科.因此,可能因为定位不清而难以培养出真正的专业人才.物联网工程专业培养要求是:1)掌握必需的传感器、电子、通信、单片机、高频微波、RFID、计算机技术等知识、专业技能以及初步的设计;掌握信息采集、处理和融合、通讯传输等基本理论、应用方法以及初步的设计;2)掌握物联网基本知识和基本技能,了解物联网科技发展动态;3)熟悉各类关于物联网的标准与协议;4)掌握物联网工程应用、科学研究方法和管理方面的基本知识.综上所述,物联网工程专业是一个应用性极强的专业,注重实践、注重创新应是该专业的重要研究课题,作为这个专业的重点,从实践环节来说,应在传感、通信、计算机技术、系统工程应用上保持高度的关注与重视.实践性虽与理论紧密相联,但为了加强创新能力的培养,有必要改变以往的教学体系结构,让实践环节独立设课,自成体系,独立考试.实践性教学环节可分为以下4个环节:实践认识性环节、实践验证性环节、实践综合性环节及实践创新性环节.工科本科培养人才的目标是实践型的具有初步设计能力的人才,现有的人才培养目标计划,还不能满足社会的需求.物联网工程专业是应用性极强的专业,对于这样的专业在实践体系上完全可以立足创新,图3是为物联网工程专业设计的案例式实践体系结构图.

2物联网工程专业实践体系的建设

物联网传感层、通信传输层与应用层等是关键技术知识,对这些知识的传授是建设好物联网专业实践体系的基础.通过实践感受物联网的行业应用和感知、处理、通讯、控制各个部分的工作过程;通过对支撑物联网的各种硬件设备、软件资源、开发平台、研究平台和对物联网条件下的电子商务应用的使用、开发并进行应用型的实验、研究、探索,从而支撑该专业创新型的研究、开发和应用.案例教学法从对学生进行素质教育和培养创造能力的角度入手,弥补了传统教学法的不足,与传统教学法相比,它具有以下几个鲜明的特点:1)强调学生学习的主动性和积极性;2)重视学生分析问题、解决问题的能力培养;3)注重教师在教学中的“导演”作用.

2.1注重专业能力的培养是培养人才的重要工作全方面的能力包括对知识的掌握能力,对学科的分析能力、创新能力以及对事业的专注力.物联网工程专业的实践能力,要求学生掌握专业的基础知识与理论,对科研仪器及设备的使用能力,必要的工程辅助能力,例如:辅、设计性软件及仪器仪表的使用,论文与申请书的撰写等都是必不可少的.

2.2能力的培养是渐进式的培养过程遵循一个普遍的规律,即动手实践—发现问题和思考问题—设法解决问题—总结归纳—形成科学观点.作为新专业,物联网工程专业结构具有多学科性特点:因其多学科的特点,以案例教学方式构建实践体系是最合适的一种体系结构.将多门课程、多个学科以项目案例式进行教学,课程、学科适当地交叉在一起,有机结合起来,以实现对学生全方位专业能力的培养.例如:完成一个基于嵌入计算机控制甚高频的设计与实现,要完成这一任务,需要掌握哪些理论与知识,要有哪些能力,要用到哪些仪器与设备,各种需求书如何撰写等,都可以做一案例教学好好设计,好好实施.首先,将各类实践,无论是课程实验、课程设计、多知识与多课程综合实践、设计性实践,都以案例教学的方式进行设计、实施;其二,要夯实基础,把课程内的认识实验、验证性实验,以案例教学的方式,实现对专业知识的掌握、分析能力的提高、仪器的正确使用;要加强科研仪器的准确使用以及工程辅助能力的培养;其三,加强研究性基本功的训练,即素质教育训练,探讨科研现状描述的训练,为科研而需要的动手能力训练以及以科研教学的小科研项目训练.(本文来自于《西南师范大学学报自然科学版》杂志。《西南师范大学学报自然科学版》杂志简介详见)

2.3在基础实践、软件工程开发和硬件开发上完善专业素质在基础实践案例方面,如完成一个低频放大器的实验,所涉及的知识有基尔霍定律、叠加原理、诺顿定理;要求掌握的专业测量方法有交流或直流电压、电流,放大倍数,输入、输出电阻,放大器频率特性、功率等;会使用的仪表及仪器有电压、电流表、示波器、毫伏表、函数发生器、频率计等.以软件工程开发为例,基于物联网工程软件开发,通信协议、接口非常重要,软件需求、软件开发平台工具、软件架构、软件测试都有诸多的知识与实践能力需要掌握.由于软件的规模越来越庞大,其所涉及的技术与管理机制也远非单个程序员可以独立完成,毕竟单个程序员很难同时拥有所有软件开发的知识、技术、素质和背景.因此,团队的分工协作成为了当今软件开发的主流.软件开发团队不是简单的人员叠加,而是以架构师为核心,个人有不同的角色分工(如分析、涉及、测试、管理和支持等角色),以木桶原理作为团队质量控制总量协作单元.在硬件开发方面也同样用案例的方式,首先要让学生学会使用科研仪器仪表,比如要求学生正确使用示波器,可以提出诸如如何利用示波器测量电感的电感量及内阻等命题,让学生在实际操作中熟练地使用各种仪器仪表;然后还必须让学生学习如何使用Protel,AUTOCAD等基础应用软件和进行焊接技术的训练,这两项可同时进行;接下来可以让学生通过参与具体的科研课题,使他们能熟练掌握器件选择的方法,PCB板的制作方法,项目的成本核算等,使学生能对整个项目的进程和实施有更深入的了解和能力上的全面提升.从以上的分析可以看出,物联网工程专业实践体系的建立,首先要有改革的信念与决心;其二是要有双师型的教学队伍;其三要构建并写好关于物联网工程专业的各类实践教材;最后就是认真贯彻.这样才能培养出适应社会需求的、合格的物联网工程专业人才.

3结论