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物联网工程导论精选(九篇)

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物联网工程导论

第1篇:物联网工程导论范文

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。

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.

[11]暴建民.物联网技术与应用导论[M].北京:人民邮电出版社,

第2篇:物联网工程导论范文

【关键词】物联网技术 海警学院 网上自助 订餐系统

1 研究背景和相关概念

公安海警学院的前身是公安海警高等专科学校。公安海警高等专科学校原名为“武警水面船艇学校”,始建于1983年7月(国务院[1983]149号文件),当时隶属于武警总部,1985年9月开始招生开学。1993年8月,学院移 交公安部领导,归口公安部边防局管理,更名“公安边防水面船艇学校”。1996年开始组织申办专科的筹备工作,1997年9月终止中专招生、依托武警学院(廊坊)实施大专教学。1997年下半年,由教育部组织的在长沙召开的会议上,顺利通过全国高校设置评议委员会评审。1998年3月教育部下发《关于同意建立公安海警高等专科学校的通知》(教发[1998]18号文件),学校更名为“公安海警高等专科学校”,成为公安部直属的一所普通学校。近年来,物联网技术的海警学院网上自助订餐系统在海警学院正式运行。

1.1 物联网的概念

随着信息领域及相关学科的发展,不同领域的研究者对物联网思考所基于的起点各异,对物联网的描述侧重于不同的方面,短期内还没有一个权威、完整和精确的物联网定义。

大多数比较偏向的物联网定义是信息空间与物理空间的融合,将一切事物数字化、网络化,在物品之间、物品与人之间、人与现实环境之间实现高效信息交互方式,并通过新的服务模式使各种信息技术融入社会行为,是信息化在人类社会综合应用达到的更高境界。

1.2 物联网技术体系

物联网的技术体系框架包括感知层技术、网络层技术、应用层技术和公共技术,这也体现出了物联网的三个基本特征,即全面感知、可靠传输和智能处理。

2 基于物联网技术的海警学院网上自助订餐系统物理基础

订餐系统采用了160×98点阵的显示屏和超小的输入键盘,整个机身小巧美观,重量只有70克。无线数据下载功能,无需使用连接线即可进行系统数据的下载,真正实现了无线双向通信。采用了国际先进的信号放大技术,使其空旷通信距离可达1000多米室内可达200米以上。采用了国际通用的ISM频段,不需要申请无线频率、无需支付信道使用费,具有通信稳定可靠、费用低廉等优点。实现了餐饮业向规范化、智能化、现代化的飞跃,具有高可靠性、稳定性、无线集成等特点,利用RFID射频技术,在每一个餐具底部植入RFID射频芯片,餐具进入结算区后(射频天线感应区),通过对餐具底部RFID射频芯片进行读写操作,借助于计算机及其通讯技术,实现对餐具底部RFID射频芯片的通信和管理,实现快速结算。主要为学校食堂、企事业单位餐厅、快餐连锁店等提供自选式快速结算服务,通过在餐盘底部植入射频芯片的方式,实现快速结算,与传统的结算方式相比,智盘系统具有速度快、核算准、体验佳、无人值守等特点。

该方案采用物联网、云计算等先进技术,涵盖用户自助开台、自助选菜、自助结算、自助服务功能,通过智慧餐台对餐厅进行智能化布控,全方位升级改造,有效降低餐厅运营成本、提升顾客用餐感受,打造智能化、现代化的餐厅。

2.1 方案介绍

基于RFID物联网技术及云计算技术的智慧餐台智能结算综合解决方案。主要通过读取智慧餐具中RFID标签的方式,进行统一计价,并通过一卡通账户中的卡片进行支付。数据信息交予一卡通系统进行汇总管理,智慧餐台通过液晶显示屏将各类图文信息直观形象的展示给客户。

集成一系列智能化、自主化的应用设备,并应用在充值、结算、就餐等各环节,对餐厅实施智能化布控,实现自动结算、自助充值等功能,节省餐厅人工,降低运营成本,打造智能化、现代化的餐厅,可广泛应用在学校食堂、企事业单位餐厅及快餐连锁店。

系统能够7×24小时不间断运行,故障率低,并且能确保在发生故障时,交易流水等重要数据不丢失。系统具备快速支付、安全高效等特点。

2.2 系统结构――分为两大部分

智慧餐具:智慧餐台系统的重要组成部分,有各种色彩的碗碟,每一种色彩对应一个价格,内置RFID标签,供智慧餐台读取菜品和价格信息进行结算。

智慧餐台结算系统:在每一个餐具底部植入RFID射频芯片,餐具进入餐台结算区后(射频天线感应区),通过对餐具底部RFID射频芯片进行读写操作,借助于计算机及其通讯技术,实现对餐具底部RFID射频芯片的通信和管理,实现快速结算。

3 基于物联网技术的海警学院网上自助订餐系统特点

由于打印系统所使用的串口通讯线路较长,很容易受外界电磁脉冲的干扰(如大型用电设备开启与关闭的瞬间都会产生高压脉冲),会导致信号传输失败或烧坏打印机和电脑设备,针对此问题特别自行设计制作了光电隔离器(打印长线驱动器)。系统特点为:

3.1 人机交互

系统界面通过色块对各类信息进行区分,重要信息将在界面上突出显示,我们为您呈现更多精彩;触控操作灵动流畅,强大功能,一触即发;可自定义的语音提示,伴随整个流程。

3.2 安全稳定

工业级的系统环境,8mm厚度的钢化玻璃台面,台身采用高强度冷轧钢板静电喷塑,轻松应对高温、潮湿、油污,为您全天候待命;数据本地存储并自动上传服务器,支持脱机使用,数据安全双重保障;内置工业级读头天线,信息读取更稳定,更灵敏!

3.3 操作简单

智慧餐台使用全中文触控操作,具有良好的人机交互界面,功能操作简单,前端操作员数量少,员工只需经过简单快速的培训就能立刻上岗,整套系统运作不会因员工流动和缺乏培训受到影响。

3.4 安装方便

智慧餐台由于采用工业级硬件配置,具有良好的环境适应性和大容量数据存储等优点,只要接通电源,连接网线,智慧餐台就能正常工作。

参考文献

[1]瞿中,熊安萍,蒋溢.计算机科学导论(第3版)[M].北京:清华大学出版社,2010(03).

[2]Peter Norton著;杨继萍,钱伟等译.计算机导论(第6版)[M].北京:清华大学出版社,2009(01).

[3]郭卫斌,杨建国.计算机导论[M].上海:华东理工大学出版社,2012(08)。

[4]吴功宜,吴英.物联网工程导论[M].北京:高等教育出版社,2012(07).

[5]刘云浩.物联网导论[M].北京:科学出版社,2011(03).

[6]张凯,张雯婷.物联网导论[M].北京:清华大学出版社,2012(04).

作者简介

王宇舟(1994-)男,黑龙江省牡丹江市人。现为公安海警学院大学本科生在读。研究方向为电子信息工程。

第3篇:物联网工程导论范文

关键词 电子信息工程 专业导论 教学内容 教学方法 教学效果

中图分类号:G424 文献标识码:A

中学毕业考入大学是人生中一个非常重要的转折点,许多方面将发生质变。学生在学校的教学管理模式、学校生活的安排、学习方法的改变,具体课程的学习,对专业的了解、大学生涯的规划等诸多方面需要有效的指导,以便顺利有效地进行大学阶段的学习。在上海电机学院电子信息工程专业的培养计划中,自2010级开始已经将专业导论列入专业基础必修课程。专业导论课程是针对入校新生开展专业认知教育的一个重要环节,使学生在进入专业学习之前,对电子信息科学与技术的主要学科有一个全局性的了解,主要介绍电子信息工程专业的核心思想、基本理念、专业范围及主要研究方向和就业领域,以帮助学生了解专业教学计划中安排的各类课程和对后续的专业学习有初步的全面认识,为新生的专业学习和发展提供认知和心理上的准备,增强学习的针对性和主动性,引领学生步入该专业的大学学习阶段。

1 教学内容的选取

作为“导论”,它的任务不是具体地为学生讲授电子信息科学与技术领域的某些概念和知识,而是要高瞻远瞩地引导学生理解:什么是电子信息科学与技术?它的基本知识结构是什么?电子信息科学技术与其他相关科学技术的关系是什么?信息科学技术对经济发展和社会进步具有什么作用?它的未来发展前景是什么?怎样才能学好信息科学技术?这些正是信息类专业大学新生首先面临的问题,也是他们离开中学进入大学之后最为关切的问题。

由于电子信息工程的知识体系是一个较为庞大的体系,各院校常根据自己的特点选择适合自己学校的课程内容进行教学。我校的电子信息工程专业导论课程主要介绍电子信息科学与技术各学科发展的历史、现状和趋势,电子信息技术各领域的应用和辉煌成就,让新生了解该学科的核心思想、基本理念、专业范围及主要研究方向和就业领域,为新生的专业发展提供认知和心理上的准备。在教学内容的选取和安排上主要考虑:注意介绍应用;着重介绍基本概念、技术发展历程、当前的技术状况和今后的发展走向,通俗易懂;注意介绍电子信息科学与技术中的重大发明、发明的背景和发明者的相关资料。

具体教学内容包括:课程概述(介绍课程的基本情况、学习要求、学习方法等,帮助学生学好本门课程)、消息数字化及应用(了解文字、语音和图像的数字化技术,知道这些技术在通信、计算机、家用电子设备和电视系统中的应用)、电磁波及应用(了解电磁波的概念和应用领域,以及与相关大学课程和电子设备系统的联系)、信息与通信工程(了解通信技术与通信网,建立电子信息类专业课程之间的联系,提高后续课程学习的针对性)、计算机科学与技术(对计算机系统有一个整体的初步了解,为后续学习计算机相关课程奠定基础)、互联网与物联网(了解计算机网络的基本概念、计算机网络的发展过程及特点,物联网的概念和基本构成)、自动化与控制科学(了解自动控制的应用领域,学习自动控制和自动控制系统的基本概念,了解自动控制发展过程和自动控制系统分类)、光电信息技术(了解光电信息技术中的激光技术、光纤通信、自由空间光通信、激光雷达和光信息处理等方面的内容)。以及专业培养计划介绍及讨论(了解电子信息工程专业的培养计划,在了解公共基础课、专业基础课、专业课等之间区别和联系的基础上,指导学生制订专业学习规划等)。

2 教学方法及教学实践

2010、2011、2012年作者分别为10级、11级、12级三个年级8个班讲授了专业导论课程。在教学过程中,进一步感到专业导论是一门非常必要且重要的专业基础课。许多学生在高考填报志愿时,对电子信息工程专业知之甚少,入学后很是迷茫。如何讲好电子信息工程专业导论这门课,作者在教学实践中是逐渐摸索和体会的。在授课中采用教师讲授、指导学生自学、学生分组学习之后在全班做PPT报告、教师课堂讲评补充、课堂讨论、播放视频短片等多种教学模式,使学生了解了电子信息科学与技术各学科发展的历史、现状和趋势,电子信息工程专业的内涵和外延,激发学生对本专业的兴趣;通过专业导论课程的教学,学生也了解了本专业的培养计划、课程设置、专业主干课程等内容,有利于学生规划大学四年的学习。在考核方式上,注重学生平时课堂上的表现,做好课堂讨论、提问、回答问题等情况的记录,期末考核采取撰写学习报告的形式,教师给出学习报告的基本要求:简述电子信息科学与技术的主要学科领域;简述电子信息科学与技术同产业及社会的联系;简述电子信息科学与技术对社会发展的重大贡献;简述本课程中你最感兴趣的内容;提出一个本课程中你目前还不懂但想弄懂的问题;谈谈学习本课程的收获和体会;简单规划4年的专业学习计划。题目自拟,字数不少于2000字;提前准备,最后一次课上手写提交。

这样,初步让学生感受到大学的多种教学考核方式,激发学生的学习兴趣、提高教学效果。从近三年的期末学习报告来看,有不少题目拟得非常好。

3 教学建议

作者根据近三年电子信息工程专业导论的教学实践,感到无论教学内容、教学方法、还是教学手段、考核要求等诸多方面还是有许多有待完善、改进和提高的。首先在教学内容上,应采用最新版本的相关教材,并及时补充最新的科技成果、更新最新的数据,如给学生介绍我国的北斗卫星导航系统,每年讲授时这项科技成果都有新的进展,都发射了新的卫星;同时可以给学生多介绍推荐一些参考书,甚至一些好的网站、文章、视频,也动员学生搜集共享;其次在教学方法和手段上,应加强教学互动,可以带一些电子器件,如二极管、三极管、电阻、电容、集成电路等实物到课堂上,并适当带领学生到相关实验室参观,认识示波器、电源、万用表、频谱分析仪等常用电子仪器,以提高学生的对本专业的感性认识。在考核上,应加强平时对学生的要求,可以让学生预习下一章内容,写出主要内容提纲,或提出一些问题,完成情况课作为平时成绩的一部分,期末考查也可以结合学习报告让学生分组做PPT来介绍一些内容。这样不仅有利于调动学生学习的主动性,同时也有助于教师更多地了解学生、指导学生。

4 结论

专业导论课程是一门时效性很强的课程,内容要不断更新,且内容宽泛,要求教师具有本学科专业扎实的基础、广博的知识、开阔的眼界,具有把握学科专业的核心、跟踪学科专业的发展的综合能力,教师要具有较好的教学科研基础,才有可能讲授好本课程,虽然课时不多,但容量大,教师每年都要花大量时间备课。此外,讲好本门课,需要本课程的教学积累,通过上一届的教学可以了解和掌握学生在专业方面的需求、学生在哪些章节的学习上感到困难、学生的主要兴趣点在哪里、如何引导学生进入本专业的学习等等,为提高下一届的教学效果提供必要的参考。

参考文献

[1] 黄载禄.电子信息科学与技术导论[M].高等教育出版社,2011.

[2] 钟义信.信息科学与技术导论[M].北京邮电大学出版社,2010.

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[5] 史东承,梁超.信息与通信技术学科概论[M].清华大学出版社,2011.

[6] 张文生,唐庆菊.浅谈机械专业导论课的重要性[J].教育教学坛,2012(33).

[7] 谢文,滕平.地理信息系统专业导论课程教学改革初探[J].大家,2012(14).

第4篇:物联网工程导论范文

【关键词】物联网 课程 教学实践 应用能力

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2012)06-0063-02

一、引 言

物联网(Internet of Things,IOT)又称传感网,指的是将无处不在的末端设备和设施,包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、视频监控系统和“外在使能”的各种资产、携带智能终端的个人与车辆等,通过各种无线或有线的通讯网络实现互联互通,从而提供安全可控乃至个性化的实时监控、定位溯源、报警联动、远程控制、安全防范等管理和服务功能,实现任何智能物体间的“管、控、营”一体化。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的革命性发展。目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点,其应用范围几乎覆盖了各行各业。并且随着科学技术的不断发展,物联网技术将催生新的产业,形成新的经济增长点,其发展前景十分可观。鉴于此,2010年8月,教育部审批通过了35所高校获批开设物联网相关专业,新设专业将自2011年开始招生。在2011年,又有27所高校设置的“物联网”专业通过了教育部的审批。

二、教学实践与教学方法的初步探索

笔者所在的大学还未申报物联网专业,但与物联网技术相关的支撑专业门类比较齐全,如信息与通信工程、电子科学技术、计算机科学与技术、控制工程及测控技术及仪器等专业。基于此,笔者在2011年连续两个学期开设了物联网技术导论的公选课,学生选课非常踊跃,170人的选课规模每次都爆满,从这可以看出当前本科生对物联网等新生技术具有非常强的学习欲望。针对物联网技术的特点,在现有教学技术的基础上,对教学方案进行了初步探索。

1.合理选择教材

笔者结合选课学生的特点:不仅有理工科学生,还有社会科学类学生,选择了周洪波博士所编写的《物联网技术、应用、标准和商业模式》一书。此书以通俗易懂的方式,指导学生了解物联网世界,且不需要较强的专业背景,适应不同专业的学生。

2.严格修订教学大纲,合理安排教学内容。

教学大纲不仅是进行教学内容及进度的依据,也是考试考查的依据,更是教学质量评估的依据。一个好的教学大纲,非常有利于教学质量的提高。在教学内容上,首先讲述物联网产业的发展与机遇,让同学们明白物联网技术无论是在经济、生活以及国家战略上都有非常重要的前景。让同学们掌握互联网、物联网以及它们的区别与联系,并了解基于四大技术的物联网支柱产业群,分别为RFID从业人员、传感网从业人员、M2M人群以及工业信息化人群;其次,着重讲述物联网产业链,即Device、Connect以及Manage(DCM)三层系统,或者也可称之为感知层、网络层和应用层。让学生了解物联网的通讯与连接,包括短距离无线通讯技术、长距离无线通讯技术、短距离有线通讯技术和长距离有线通讯技术。在物联网应用方面,通过物联网在城市市政管理、农业园林、医疗保健、智能楼宇和交通运输等方面和同学们进行交流和探讨。并通过介绍各种传感器的原理与技术,让同学们对整个物联网系统有更进一步的了解。

3.教学方法和教学互动

物联网是个实用性很强、发展前景很广的技术。将来物联网会发展到什么程度,对人类的科技和生活会产生什么影响,都是一个未知数。因而在教学过程中,笔者非常注意和学生互动,让同学们发挥自己的想象力,尽量去描绘50年,甚至100年后因物联网的存在,人们的生活所发生的翻天覆地的变化。在上课过程中,笔者既有讲述的环节,有和学生互动的环节,更有让学生分组讨论的环节。笔者希望此课程是个开放的课程,学生不仅能学到知识,更能发挥自己的主观能动性。同时,通过运用多媒体等途径来呈现物联网所存在的问题和发展前景,请同学们利用已有知识,并发挥自己的想象尝试提出解决方案,设置悬念,然后抓住重点、热点作深入分析,最后上升为理论知识。从而使课程生动形象,对错分明,环环相扣,印象深刻,气氛活跃。当然,这种讲课方式有一个前提,那就是建立在师生间平等、相互理解的基础上。这种授课方式,就是师生间的相互沟通,实现这种沟通,理解是基础,也即心灵交融,才能实现交往、沟通。

4.考核方式

为了适应物联网技术应用型人才培养目标的要求,笔者在考核方式上突出强调学生对物联网技术的基本概念掌握和发展前景设想,同时考查学生的论文写作能力,从而实现对学习过程的督促与考核,客观完整地评价学生的学习效果。在考核的评价标准上学生的成绩由学生上课过程中的讨论报告、出勤率和最终课程论文三个部分组成。其中讨论报告占20%,出勤率占20%,最终课程论文占60%。这种考核方式既能让学生进一步了解物联网技术,又能发挥学生的想象力和主动性,并能让学生初步掌握科技论文的写作格式和写作方法。

三、结束语

物联网是一个新兴的产业和技术,笔者依据物联网专业的特点,结合我校应用型人才的培养目标,从物联网专业设置的现状、教学内容、教学方法和考核方式等方面进行了初步的探讨。经过几个学期的教学探索,摸清了教学规律,优化了教学过程,改进了教学方法,使学生具有合理的知识结构,理论与实践相结合,从而具有解决实际问题的能力、开放的思维和协作能力,能够畅想未来,把握经济、社会和科学发展的大趋势,以适应社会经济和本科生教育信息化发展的需要,成为能够适应21世纪新挑战的复合型高端人才。

参考文献

1 周洪波.物联网技术、应用、标准和商业模式[M].北京:电子工业出版社,2010

2 康晓慧、罗霄凤、张梅等.植物病理学方向研究生教学改革与探索[J].安徽农业科学,2012(2):1225~1227

3 张玉梅.物联网在高校中的应用前景分析[J].学术研究,2011(10):82~83

第5篇:物联网工程导论范文

关键词:物联网;人才培养;地方经济;专业建设;职业教育

中图分类号:TP391.44-4 文献标识码:A文章编号:1007-9599(2012)01-0000-02

Study of the Training Mode of the Internet of Things

Luo Luoyang,Tian Liwei

(Guangdong University of Science&Technology Department of Computer Science,Guangzhou523083,China)

Abstract:The Internet of Things has a wide range of applications in many fields,a huge industrial space.The talents of Internet of Things become particularly important.And Dongguan economic restructuring and development strategy, the concept of service of the local economy, adjusting the direction of the professional and professional structure of the institutions of higher learning;according to the socio-economic needs and arrangements for the development of institutions of higher education professionals in training programs and courses standards; according to local economic environment,the construction of professional internet of things,cultivate the talents of business needs.

Keywords:Internet of Things;Personnel training;Local economy;Professional construction;Vocational education

一、物联网人才培养背景

当前,物联网已成为各国构建经济社会发展新模式和重塑国家长期竞争力的先导领域。《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020年)》和《东莞市科学与技术发展“十二五”规划》中均将物联网列入重点研究领域。发达国家通过国家战略指引、政府研发投入、企业全球推进、应用试点建设、政策法律保障等措施加快物联网发展,以抢占战略主动权和发展先机。我国已具备一定的应用、技术和产业基础,并以建设物联网产业园区、智慧/智能城市建设和应用示范等为标志,形成了物联网发展热潮,取得了积极进展,但也暴露了一些深层次问题。

温总理曾指出我国物联网产业最为紧迫的三个问题:一是把传感系统和3G中的TD技术结合起来;二是在国家重大科技专项中,加快推进传感网发展;三是尽快建立中国的传感信心中心,或者叫“感知中国”。同时,要早一点谋划未来,早一点攻破传感网核心技术,要依靠科技和人才,占领科技和经济发展制高点,保证我国具有可持续发展的能力和可持续的竞争力。

二、物联网专业设置的可行性和必要性

目前,东莞正在大力实施经济社会“双转型”战略,致力于实现从资源型经济到创新主导型经济的转变、从初级城市化社会向高级城市化社会的转变,确定了以信息产业带动工业化,壮大电子信息、装备制造等优势主导产业,把“东莞制造”转变为“东莞创造”的发展策略。东莞经济社会要实现“双转型”和产业结构的优化升级,其关键在于人才。物联网作为一个宏大的产业,并不是一个简单的应用领域,几乎涉及东莞本地的电子、机械、家具、玩具、物流等所有应用领域,它面向现代信息处理技术,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素质应用型技术人才,使其能够在各个行业中贡献自己的力量,为社会的发展做出贡献。

因此,社会对物联网技术方面的人才需求巨大,东莞对物联网技术方面的人才需求也是很大的。广东科技学院按照地区社会经济发展的要求设置和调整专业。学院已建立了一支水平较高、结构合理的管理队伍和师资队伍,具备了较充足的先进教学仪器设备和丰富的图书资料,这为建设高质量、高水平的物联网专业提供了保障。

新专业以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指南,以物理信息混合网络化系统为载体,围绕“网络化信息感知”、“网络化信息传输”、“网络化信息服务与安全”、“网络化资源优化”四个主要研究方向,紧密结合地方经济发展需求与发展战略,整合我校及校企合作的优势资源,建立以网络专业为依托、多学科交叉的“物联网技术”专业,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重大贡献,并推动依托单位信息学科群的跨越式发展。

三、物联网知识结构与培养目标

(一)知识结构。物联网是由感知层、网络层和应用层组成的体系架构。感知层实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理和自动控制,并通过通信模块将物理实体连接到网络层和应用层,该层需要硬件设计、嵌入式、传感器等方面的知识和技能。网络层主要实现信息的传递、路由和控制,包括延伸网、接入网和核心网,网络层可依托公众电信网和互联网,也可以依托行业专用通信网络,低速近距离无线通信技术、低功耗路由、自组织通信、无线接入M2M通信增强、IP承载技术、网络传送技术、异构网络融合接入技术以及认知无线电技术。应用层包括应用基础设施/中间件和各种物联网应用。应用基础设施/中间件为物联网应用提供信息处理、计算等通用基础服务设施、能力及资源调用接口,以此为基础实现物联网在众多领域的各种应用,该层主要为软件组件技术,它将应用程序的不同功能模块化,并通过标准化的接口和调用方式联系起来,实现快速可重用的系统开发和部署。

“物联网”知识结构中的专业知识部分应体现其关键技术,包括:射频识别技术、传感器技术、无线传感器网络技术、无线通信技术、网络技术、软件技术、硬件技术、数据处理技术和安全隐私,如图1物联网的三层图。

图1 物联网三层图

(二)培养目标。根据物联网的体系结构,所涉及到的知识包含感知、网络通信、应用三个方面的内容:感知层――传感器相关知识和信号检测相关知识;网络层――网络技术、通信技术、安全技术;应用层――数据处理、云计算、软件开发等。所涉及的学科非常之广,专业跨越之大,远远超过传统的电子类或电气类的学科。物联网专业是多学科交叉的专业,一个学生要在四年的时间内要很好地掌握硬件、网络、软件三方面的技术是十分困难的。因此开设物联网专业,要根据所依托专业来选择,重点突破一个方面,其他两个方面作为扩展协同发展。由此,根据我校的实际情况,选择以网络专业为依托来开设物联网专业。

综上所述,“物联网”专业要求学生德、智、体、美全面发展,具备电子技术、现代传感器和无线网络通信技术、物联网相关高频和微波技术,掌握有线和无线网络通信理论、信息处理、计算机技术、系统工程等基础理论,掌握物联网系统的感知层、网络层和应用层关键设计等专门知识和技能,并具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新能力,成为能够从事物联网领域的应用、设计、分析与开发等工程技术人才。

四、物联网专业课程体系结构

作为本科专业,在民办院校将其称为应用型本科,其特点就是要根据地方经济的需求,开设符合地方经济发展的专业,培养为地方经济服务的应用型人才,则在课程体系结构的设计中要符合应用型本科的特点,根据前面的分析,根据东莞经济的特点,物联网专业的课程体系分为:公共课、专业基础课、专业课、专业组选课、专业任选课五个模块。

(一)公共课。该模块为必修课,主要是思想政治教育课程和通识教育课程。帮助学生提高思想政治素质、外语水平、逻辑思维能力和创新能力等,其主要课程有思想道德修养与法律基础、中国近代史纲要、基本原理概论、思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、大学语文、大学英语、专业导论、体育、大学生健康教育、就业指导。(二)专业基础课。该模块也叫学科基础课,也是必修课,主要让学生为学习物联网专业的打下坚实的基础,其课程主要有:高等数学、离散数学、数据结构、数字逻辑、操作系统原理、数据通信原理、数据库原理及应用、计算机组成原理。(三)专业课。该模块为必修课,主要课程有:物联网工程导论、电路基础、电子技术、通信电子电路、数据结构、通信原理、操作系统原理、数据库原理、计算机网络、微机原理与接口技术等。(四)专业课组选课。可以根据专业方向选择以下课程:物联网射频技术、RFID基础技术、无线 SoC基础、传感器设计基础、传感器网络、ZigBee无线技术、网络程序设计技术、单片机原理及应用、嵌入式Linux系统技术、DSP芯片应用技术、软件工程、物联网和蓝牙技术、物联网传输层技术(3G/GPRS/GSM以太网)、嵌入式系统、WIFI技术及云计算在物联网中的应用、通信安全理论、信息安全、物联网应用层设计等。(五)专业任选课。该模块可以开设一些增加学生的学习兴趣或综合应用类的课程,如智能城市、智慧校园、智能交通、智能物流、智能医疗、智能农业、智能电网、智能车辆管理系统等等的课程。

关于实验实训课程,则嵌入到课程中,体现教、学、做一体化教学,让学生能及时的消化所学的知识,并能快速地将知识转化为技能,应用到实际工作中去,如表1所示为物联网各课程模块的学分与学时。

表1 物联网专业课程模块学分与学时数

五、小结

对于日渐兴起的物联网领域,掌握核心技术无疑就掌握了市场主导权,把人们感知的自然界信息集成一个网络,物体与物体之间做一个交互,这不只是一个新的技术,而是在包括过去射频识别等技术在内构成一个面向应用的学科。由于这个学科更侧重于应用,作为应用型本科院校,在物联网专业的课程上就要更倾向于课堂应用性的设计,在教育中的应用应该充分利用学校中的用户规模、校园网络资源、信息服务产品开发能力,在建设资金、网络运营经验、带宽资源和信息服务提供等方面的优势,合作共建,分工协作,全力打造国内高等院校中具有典型性的物联网专业。

参考文献:

[1]胡忠望.“物联网”新专业课程体系的设计[J].中国电力教育,2010(22):109-110

[2]物联网白皮书(2011)[R].北京:工业和信息化部电信研究院,2011

注:民办职业教育主动适应经济发展方式转变的研究---2011-2012年度广东省民办教育协会研究课题,课题编号:GM2011028。

[作者简介]

第6篇:物联网工程导论范文

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。

首先授课教师可以通过课前资料共享、课中话题讨论、课后实验辅导这三个基本步骤循序渐进,使学生能够掌握物联网专业的最新、最优知识,更好地进行物联网专业知识的学习。例如,物联网工程专业的特点是最新、最前沿的技术发表在当年的国际学术会议上,因此讲授《物联网软件工程》课程的教师应该注意从最新的物联网软件引导学生对本门课程的兴趣,然后通过相关软件的应用过程并将最新的物联网软件技术开发论文中选取部分相关内容介绍给学生。[4-6]这样的“专业课+实践应用”模式可以循序渐进地将学生带入对每门专业课程的学习过程中,同时教师也可以向学生介绍一些与专业知识有关的最新技术发展及应用等,开拓学生的视野,增加学生学习物联网相关专业课程的兴趣和积极性。

三、结语

随着信息技术就业需求和高校教学理念的不断更新,物联网专业的教学改革成为各大高校改革的重点课程体系之一,在湖北工业大学计算机学院的物联网创新班教学改革中,我们深切体会到采用因材施教分类培养的教学理念是教学改革的核心;采取“弱化教师课堂、加强实验实践动手环节,鼓励自主创新学习,推行课外创新结合课内教学的教学模式;实施“淡化考试约束,强化实践过程的二元考核方式并行”的教学模式。通过近四年的课程建设,我们的物联网创新班,其中集合了计算机大类专业素质优秀的学生。他们无论是在专业课程学习还是各类创新创业大赛上都取得了优异的成绩,同时表明我校计算机学院的物联网创新班的专业课程建设和专业能力培养等相关改革是成功的,我们也将继续努力完善并为国家高新技术产业输送更多的人才。

参考文献:

[1]吴B,王春枝,叶志伟.面向信息时展的物联网技术课程创新规划研究[J].教育教学论坛,2016,(17):233-234.

[2]茹艳,潘俊方,樊阿娇,等.物联网技术的发展及其应用研究[J].无线互联科技,2016,(5):139-140.

[3]刘顺财.浅谈物联网技术发展现状及其应用[J].网络安全技术与应用,2016,(4):93-94.

[4]沈华,陈卓.针对高等教育的学习生态系统的构建[J].教育教学论坛,2016,(36):191-192.

第7篇:物联网工程导论范文

人工智能专业要学哪些课程

数学基础课程:高等数学,线性代数,概率论数理统计和随机过程,离散数学,数值分析等。

算法基础课程:人工神经网络,支持向量机,遗传算法等,还有各个领域需要的算法,比如你要让机器人自己在位置环境导航和建图就需要研究SLAM。

人工智能是一个综合学科,人工智能专业的主要领域是:机器学习、人工智能导论、图像识别、生物演化论、自然语言处理、语义网、博弈论等。

人工智能专业就业方向

1、机器人设计、制作相关方向

学习人形机器人相关技术和知识,可以成为当今和以后国家急需的机器人人才,系统了解机器人结构、应用和设计开发,培养科学的工科思维方式,激发兴趣、自由发挥创作、培养沟通、协调、专注能力。

2、基于AI相关知识和技能的各个工种方向

利用AI和机械臂的结合,可以培养动手、制造,维护和解决问题的能力。桌面机械臂的课程,是引向人工智能技工的就业方向;AI技工需要掌握轻工业设备的使用和维护。

3、编程相关的方向

通过学习机器人编程课程,你能领悟或培养出工程结构思维和编程思维,这也是AI时代里任何工作都需要具备的应用技能,部分优秀的学生还能晋级为国家都需要的人工智能高级编程人才。

4、新制造和新设计相关方向

3D打印是未来新制造的基石技术, 3D打印相关技术,将为你打开一扇通往新制造、新设计的就业大门。不管以后你是上班还是自主创业,3D打印技能和思维都能助你一臂之力。

第一:智能化是未来的重要趋势之一。随着互联网的发展,大数据、云计算和物联网等相关技术会陆续普及应用,在这个大背景下,智能化必然是发展趋势之一。人工智能相关技术将首先在互联网行业开始应用,然后陆续普及到其他行业。所以,从大的发展前景来看,人工智能相关领域的发展前景还是非常广阔的。

第二:产业互联网的发展必然会带动人工智能的发展。互联网当前正在从消费互联网向产业互联网发展,产业互联网将综合应用物联网、大数据和人工智能等相关技术来赋能广大传统行业,人工智能作为重要的技术之一,必然会在产业互联网发展的过程中释放出大量的就业岗位。

第8篇:物联网工程导论范文

物联网的核心是对信息数据的采集和处理,数据处理和智能决策是物联网技术的最终目标,所以“数据处理与智能决策”的教学更加需要采用丰富的教学手段和教学方法,做到点面结合、理论与实践相融、突出对学生专业知识的培养。本文通过分析“数据处理与智能决策”课程的现状、学科定位和培养目标,总结并提出了情境教学法在教学改革中的具体实现方法,注重培养学生的实践能力和创新能力,以此推动物联网工程专业的快速发展。

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.

[8]解迎刚,王志良“.物联网与信息服务”立体化教学实践[J].中国电力教育,2012(26):78-80.

第9篇:物联网工程导论范文

关键词:物联网;软件技术;课程体系;改革

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)33-7502-03

物联网受到各国政府及IBM等跨国大公司的重视,是当前最具发展潜力的产业之一,具有巨大的战略增长潜能,已经成为各个国家构建社会新模式和重塑国家长期竞争力的先导力。加快打造物联网软件产业链是我国软件服务业发展的重要战略任务,也是我国软件和信息技术服务的重要应用领域。我省是国内物联网产业起步较早和相对集中的地区,在技术标准、市场应用、人才资源等方面拥有一定的先行优势。我院自2005年起开设软件技术专业,由于近几年物联网软件产业的兴起,导致相关专业人才需求量极大,因此,我院软件技术专业课程体系的设置也需做相应的改革。

1 物联网产业链分析

在物联网导入期,首先受益的是RFID 和传感器厂商, 这是因为RFID 和传感器需求量最为广泛,所以设备提供商是目前物联网产业最大的受益者。

系统集成商也是整个产业链中市场空间比较大的一块,因为物联网所包含的范围非常广,因此,在用户端进行项目的实施时需要集成商进行产品和应用方案的整合。与传统IT 集成商不同的是,除了要对硬件产品和技术比较熟悉,对于行业的具体应用也要有很深的了解。

中间件与应用软件是物联网产业链条中的关键因素,是其核心和灵魂。物联网软件可包含:M2M 中间件和(嵌入式)Edgeware( 也可以统称软件网关)、实时数据库、运行环境和集成框架、通用的基础构件库,以及行业化的应用套件等。应用软件可以说是物联网产业链上市场空间最大的一块,而且这一环节和IT 渠道的关系也最为紧密。

网络提供商具有很强的垄断性,目前国内主要是以电信运营商为主。未来物联网将会产生海量信息的处理和管理需求、个性化的数据分析的要求, 这些需求必将催生物联网平台运营商的需求量,因此,对物联网平台运营商而言,面临的将是从无到有的市场,增长空间非常大。

综上所述,集成商、中间件及应用软件开发商、运营服务商这三个环节是IT行业比较适合切入,而应用软件是物联网产业链上市场空间最大的一块,且和IT行业的关系也最为紧密,适合软件专业学生从事应用软件的开发。

2 培养目标

高职软件技术专业是培养具有良好的职业道德和素养,掌握一定的计算机基本理论知识,熟练使用当今某种流行的软件开发工具,熟悉面向对象程序开发技术,能承担计算机软件的开发、测试以及系统的维护与技术支持等工作的高级技能型人才。[1]在当前物联网大背景下,培养能适应社会发展的需求,具备扎实的软件基础知识和物联网应用软件整体规划,应用软件前台设计、后台编程及数据库应用的专门技能型人才,能熟练使用主流的软件开发工具,从事物联网应用层系统的开发、测试、运行与维护工作,具有物联网领域的系统分析、软件设计、开发、测试的初步经验和团队合作能力。

3 基本要求

本专业毕业生需具备如下素质要求、能力要求和知识要求[2]:

1)素质要求

① 热爱软件技术专业,有高尚的职业道德和全心全意为社会服务的敬业精神。

② 树立终身学习的理念,养成自主学习的意识,培养创新精神和团队合作的能力。

③ 形成正确的职业价值观和为科研奉献的精神。

2)能力要求

① 熟练掌握文献资料收集、信息资源检索的方法,具有获取信息的能力。

② 掌握物联网应用层系统设计的关键技术,具备软件分析、设计、开发、维护能力。参与项目的整个开发流程:包括需求分析调研,系统总体设计、详细设计、编码、测试、调试等环节。

③ 熟练掌握面向对象编程技术、数据库技术和主流的开发平台,掌握软件理论和软件工程专业基础知识。具有良好的交流与组织协调能力、逻辑思维能力,以及团队合作的精神。

3)知识要求

① 基础知识

基础知识包括公共基础知识和专业基础知识。公共基础知识包括:人文科学知识、社会科学知识、自然科学知识等。专业基础知识包括:物联网技术导论、Java 语言程序设计、C 语言程序设计、数据结构与算法、数据库原理及应用、linux平台及应用、计算机网络、网页设计与制作、JSP 程序设计等。

② 专业知识

专业知识包括xml、Java Web程序设计、Web Services技术、SSH框架、嵌入式linux,物联网应用层设计、Android应用开发、软件测试、软件工程等。

③ 扩展知识

扩展知识包括嵌入式技术与应用、职业素质等有关知识。

4 课程体系

物联网应用系统开发主要涉及web开发、Java程序设计 、Linux 系 统 程 序 设 计 、android应用开发、数据库技术、物联网技术应用系统开发等课程。[3]根据物联网技术的特点,采用“岗位驱动”的模式,建立了相应的课程体系,包括建设核心课程网站、实践实训项目、教材、课程标准等。通过实训和项目的详细实施过程教学,让学生迅速进入角色,在与校企合作的实践中可以直接进入实际岗位。

这里特别值得一提的是3G移动物联网软件项目开发项目选取的是基于Android的物联网物流监控软件设计,软件主要采用Java编程。物联网监控手机软件的开发可以满足物流公司和客户间的业务需求以及物流公司和送货员间的业务需求,同时能对业务数据进行统计和管理,而且新增客户服务的功能,可以与客户进行实时的在线沟通。Web物联网软件项目开发选取的也是物流管理系统,主要目标是通过使用Java语言和数据库技术让学生体验编写代码的过程,以及掌握编码的规范。通过软件工程的主干课程:软件工程概论、软件开发模式及UML建模、软件项目管理、软件体系结构、软件测试等课程来强化项目工程化,通过软件系统课程设计让学生团队合作共同完成项目的开发以及相关文档的整理和编制,让学生熟悉项目实施的过程,培养他们职业素质和能力。

5 理论与实践教学方法

根据行业、企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求,制订突出职业能力的课程标准,按照课程标准选取合适的教学内容;积极探索“项目导向、任务驱动、理论和实践教学一体化”的教学模式[4]。实施以就业为目的、以职业教育为导向的“双证教育”,走“工学结合”之路,培养高技能专门型人才。

1)在课程体系上探索和尝试基于工作过程的专业课程体系建设,将学历教育与职业教育、技能认证三者紧密的结合起来,为学生提供更多的发展空间。

2)改革教学方法。采用将实境教学法、“教、学、做”一体化教学法、理论和实践课程 “工学交替”教学法等,使理论与实训、实习同步进行,培养方案由专职教师与企业、行业导师共同实施完成。

3)理论课程“够用就好”,以此为尺度,整合相关课程资源,提高教学效率。

6 课程资源库建设

软件技术专业下的物联网方向是一种新的专业方向,建设其教学资源库具有非常重要的意义,其符合江苏省社会经济发展和高等教育信息化新的教学模式要求,有助于培养适应社会和经济发展需求的复合型人才,对加快物联网教育资源共享和现代教育技术的推广,进一步提高教学质量,建立开放的教学资源平台服务社会具有积极作用。

物联网技术教学资源库是致力于建设和物联网相关的资源体系,通过各种方式进行资料的收集、编辑、整合和存储,最后形成覆盖所有物联网应用技术方面知识的多媒体网络信息平台,实现系统化、管理规范化和资源共享。其建设理念是以物联网应用的社会需求为导向,根据专业人才培养目标和就业岗位特点,构建物联网应用技术的培养体系结构,并建立与之配套的专业课程标准、教学计划、教材、课件、题库等一切资源。

参考文献:

[1] 吴晓艳,刘洋.高职软件技术专业课程体系建设探索[J].辽宁高职学报,2011,13(5):65-67.DOI:10.3969/j.issn.1009-7600.2011.05.029.

[2] 刘培林.物联网时代软件技术专业建设的思考[J].物联网技术,2013(1):57-59.

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