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物联网工程嵌入式培养精选(九篇)

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物联网工程嵌入式培养

第1篇:物联网工程嵌入式培养范文

关键词:项目驱动;嵌入式系统;物联网;教学改革

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)24-0101-02

随着现代电子制造水平和网络技术的飞速发展,嵌入式系统已经成为汽车电子、家电控制和消费类电子等产品的重要组成部分,由于其硬件部分体积小、价格便宜、集成度高,并且软硬件都可以进行“按需定制”可裁剪,嵌入式系统有着十分广阔的发展前景。

同时嵌入式系统中的无线通信技术、传感器技术和自动化系统控制技术的日益成熟,把传感器得到的各种数据,通过互联网的手段传输出去,使得世界的联系从人与人的联系,逐步转变成物与人的联系,物与物的联系;使得现实世界与信息网络更加的紧密结合。通过物联网项目的开发,更好的促进嵌入式系统作为物联网项目的载体的教学和改革工作。

1嵌入式系统教学的现状

关于嵌入式系统教学过程中的课程定位、相关先导课程与基础知识的准备、教学内容(包括硬件平台和软件平台)的选择、实践教学与实践环节组织等问题,在目前,仍然存在争论和探索。本环节就以下几个方面进行分析:

1)嵌入式系统的课程定位

由于各个院校对于嵌入式系统的课程定位的不同,不同的院校对于本课程的应用方向也不同。有的院校更加侧重于底层硬件和系统文件的裁剪,偏向于基于单片机的应用;有的院校更加侧重于嵌入式系统的应用,偏向于软件开发与调试。

2)嵌入式系统教学的先导课程

基于上述不同院校之间课程定位的不同,嵌入式系统课程的先导课程也有所不同,针对偏硬件设计方向的,硬件电路设计作为重点。针对偏软件设计方向的,则是把程序设计语言作为重点。

3)嵌入式系统教学的学时分配

不同院校的不同专业对于嵌入式系统课程的要求不同,有的专业是作为专业核心类课程,有的专业是作为专业通识类课程,有的专业是作为专业选修类课程。因此,对于嵌入式系统教学的学时,有着很大的不同。

4)嵌入式系统教学内容的选择

嵌入式系统课程由于对前期课程的要求较高,同时现有教学内容中,理论偏多,各种概念和模型较难理解,学生动手去实践相对较少,学生学习起来非常抽象和枯燥,无法形成自己的知识体系结构,缺乏直观性,因此学生学习积极性会随着课程的深入,逐步降低。

同时嵌入式系统教学需结合教学平台设备来进行开展。在现有市场上,嵌入式系统教学平台种类繁多,并且配套的软件操作系统也有所不同,不同院校都根据自身的实际情况进行相应选择。

2嵌入式系统教学组织

根据本学院“5-3-3”课程体系构建的思想,再结合江苏省苏州市吴江区地方经济具体特点的基础上,以近年来国际工程教育改革CDIO工程教育模式为思路,将构思、设计、实现和运作贯穿在整个课程体系之中,以产品研发到产品运行的生命周期为载体,结合物联网的发展,在不同的行业、企业及应用背景下,将物联网的项目案例,和嵌入式系统的课程体系融会贯通,强调职业教育教学行动的过程属性,将典型物联网产品设计案例引入到教学中并进行重构,编排模块化课程教学内容,组织教学过程。使得学生通过本课程的学习,不仅能了解嵌入式系统的基本原理和设计方法,同时能对嵌入式系统中的ARM体系结构、ARM指令系统进行应用,选择嵌入式Linux操作系统根据不同的需求进行相应的裁剪、交叉编译开发和移植应用,同时根据学生的实际情况进行应用程序和驱动程序开发,服务地方经济。

3传统教学中存在的问题

传统教学过程中通常以教师讲授为主,以教材对应章节和知识点作为讲授单元,理论基础和实践环节分离,无法做到“理实一体化”。在有限的课程授课时间内,设置与教学内容配套的实践环节,通过课后实践来强化教学内容,激发学生创造性的能力比较有限。

嵌入式操作系统选择非常多,在嵌入式系统应用中常用的软件中间件,比如网络协议栈、嵌入式平台下的根文件系统和数据库管理系统、媒体压缩与解压缩库、各种加密算法与协议等,更是令人眼花缭乱。

同时,作为授课对象的学生,由于来自不同的专业方向,前导课程的基础知识参差不齐。具体表现为:电子类专业方向的学生,软件基础较为薄弱,计算机类专业方向的学生,电路与硬件基础弱。

4基于物联网项目驱动的嵌入式系统教学

以职业岗位能力为主线的高职教育体系需要构建项目化教学课程体系,同时在物联网技术快速发展的大背景下,嵌入式系统的课程体系确实应当有所调整,以适应时代的发展和社会的需求。

项目驱动教学的理念认为:学生知识的积累和构建,是在一定的条件下自主构建而成的;学习是知识、技能与行为、态度与价值观等方面的长进。

同时,以企业中真实的生产、研发和具有实际应用价值的案例作为教学内容的选择,要求学生能够通过自身的特点,获取相关的资讯,指定真实的计划,通过自身的决策和实施,并且进行检查和互查来对项目进行评价。

1)项目的具体构建

将嵌入式系统教学课程知识点进行碎片化和重组,以本院的校企合作单位物联网智能家居企业真实案例为基础,将整个教学过程以项目的形式开展教学,再将物联网智能家居项目中分成相应子项目,对相应子项目再进行具体的任务分解。在整个过程中,要求学生能够以教学主体的身份参与进来,对真实案例从总体上进行把握,明确学习和构建的内容。

2)项目驱动教学组织形式

本院该课程在采用小班化教学的基础上,对学生进行项目分组,将4~5名学生分配到一个项目团队。在不同的项目中扮演企业开发过程中的不同角色,同时在不同的子项目中,学生的角色进行轮转或互换,使得学生在完成本课程的学习之后,能对项目开发的整个过程相对熟悉。

学生在不同的子项目中,可以对项目团队的不同角色进行体验,根据自身的实际情况,为更好的走上工作岗位,融入企业项目团队做准备。

3)具体项目教学的实施

在每一个具体项目教学的实施过程中,以本院的2014级计算机应用技术专业为例,该专业有40人,将学生以5个学生为项目小组进行分组,共8个小组,根据学生的学情和实际情况进行项目任务书下发,将CDIO中的构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)融入进来。

以物联网智能家居企业真实案例中的智能窗帘子项目为例,通过任务分解,如下图所示,可以分为嵌入式Linux系统裁剪、直流电机控制、交叉编译、驱动文件加载和嵌入式平台下移植应用等五个子任务,同时针对模块化教学,进行相应学习情境设计和教学方案设计,整合现有教学内容,使得老师的教和学生的学都体现项目驱动模式下理实一体化的紧密结合。

首先要求每个项目小组的学生进行项目分析,将构思(Conceive)采用行动导向中资讯的形式展现出来,给出工作任务,提出任务要求,要求学生应当把前导课程以及已做过的项目中已掌握的知识点和即将开展的项目中需要的知识点进行融合,使得学生温故知新,同时也学会综合运用新旧知识的技能;其次要通过实践的方式,项目和任务必须能够通过实践来完成及验证。

对于设计(Design)则要求学生在项目小组中指定相应计划,安排时间进度。

而实现(Implement),要求各小组通过决策和实施的方式,分别提出完成该项目的设计方案说明书,每个小组推选1名同学上台进行本组实施方案的具体表述,授课教师与项目小组成员共同讨论,进行分析和优化,最终确定相对合理、科学的最佳方案,并进行下一步的实施。

运作(Operate),则是在之前所做工作的基础上,结合项目方案说明书,对于项目内容对照完成。在项目完成之后,对照最初提出的工作任务要求,逐项检查项目完成情况。如存在不符的情况,进行分析和修改,直至满足相应要求。同时要求项目小组内的同学和不同小组的同学进行自评和互评,进行相应总结和考核。

5总结

基于物联网飞速发展的技术和应用背景,如何精简嵌入式系统课程的理论教学内容,并扩宽学生的知识面,让学生掌握设计与思考的方法,重点把与真实项目案例密切相关的内容进行重构与设计,同时进行层次化的实践设计,在实践环节中,让学生真正参与到前沿发展的企业课题和项目中去,这是在嵌入式系统课程教学改革中要研究和具体实践的方向。

基于物联网项目驱动的嵌入式系统教学改革实践教学过程中,学生对于企业项目开发的整个过程更加熟悉,学生参与项目团队开发的积极性和主动性得到提高,同时,通过项目驱动的学习方法,学生也认识到团队合作的重要性。项目驱动教学改革的实施,使学生学习的方式发生了很大的变化,学生能够主动地去学习,更加善于发现问题和思考问题,解决问题的能力也得到了很大提高,学生的专业技能能力得到系统的锻炼。项目驱动教学改革,为学生自主学习意识的养成和从学校到毕业顶岗实习、就业更好的“无缝”对接提供了保障。

参考文献:

[1] 陈承欢.软件工程项目驱动式教程[M].清华大学出版社,2015.

[2] 丁金昌.高职教育人才培养理论研究与实践[M].国防工业出版社,2011.

[3] 童加斌.高职教学改革[M].东南大学出版社,2010.

第2篇:物联网工程嵌入式培养范文

嵌入式技术融合了先进的集成电路技术、通信技术和计算机软硬件技术,设计学科众多,具有很强的实用性和专业性,是一个技术密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。由于涉及多个学科的交叉,嵌入式技术课程除了包含传统的应用电子技术专业课程外还涵括了一些正处在发展中的新兴的技术课程。嵌入式技术教学体系主要体现以下4个特点:①知识涉及面广。嵌入式技术的理论和实践几乎涵盖了计算机科学与技术、电子信息工程、通信工程等多个专业的基础知识,知识体系要求比较全面。所以嵌入式技术涉及多学科专业的相互融合,而且大多为较为先进的新技术,知识内容较为庞大。②课程综合性强。嵌入式技术不像方向只侧重于某一点的其他一些专业学科,其集软硬件技术于一体,需要在课程学习的同时,进行软硬件协同设计。③课程实践性要求高。嵌入式技术的相关课程实践学时比例较大,通过动手实践来解除学生对理论知识的深涩难懂,通过实例验证来加深对课程内容的理解。实践学时的增添,培养了学生的实践应用能力,同时也为省级或国家级技能大赛的嵌入式方向赛题及课外第二课堂及创新小组进行知识储备。④新兴领域多,内容较前沿。嵌入式技术的相关原理、基本技术虽然近些年内没有根本性改变,但是研究和应用往往牵涉到社会生活的新兴领域和科技研究的最新成果,需要不断补充新的内容。

二嵌入式技术课程门类建设

鉴于嵌入式技术课程授课内容概括性强,讲授难度大;同时高职学生的理解能力又有限,对领会此类课程难度更大,教与学都存在一定的问题,所以在高职学生的培养过程中,需要与本科学生有很大的不同,每门课程都要强调实践,注重理论与实际紧密结合。课程讲授过程中注重知识的前沿性,以适应嵌入式技术的快速更新。

1嵌入式系统处理器及应用

本课程结合典型的ARM芯片,通过讲授ARM的内部架构、ARM的指令系统、ARM汇编程序设计、ARM存储系统、ARM内部资源的C语言编程以及简单的嵌入式系统的设计等知识,使学生熟悉ARM嵌入式处理器结构与简单应用,掌握ARM系统的软硬件构成,具备基于ARM体系架构的应用处理器为核心进行系统设计及相关应用的能力。

2嵌入式系统设计与开发

本课程通过实际的嵌入式应用项目的案例分析,讲授嵌入式系统的开发流程和方法,使学生掌握几种常用的嵌入式应用开发方法,如嵌入式图形系统、嵌入式数据库、嵌入式Web服务器、GSM、GPRS等,熟悉嵌入式系统的开发环境、嵌入式实时操作系统,培养学生从事嵌入式系统设计与开发的能力。

3智能家居系统

本课程通过两室两厅智能家居电子系统设计项目的学习,使学生掌握智能灯光控制、智能电器控制、智能温度控制、智能窗户控制、智能窗帘控制、智能安防控制、智能遥控控制、智能定时控制、智能网络控制、智能远程控制、智能场景控制等智能家居系统组成与控制工作原理,使学生初步具备根据客户要求设计制定智能家居控制系统方案的能力。

4物联网技术

本课程主要内容包括射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按物物与互联网连接起来,及物联网在各个领域的典型应用。让学生学生理解物联网的概念,开阔学术视野,启发学习兴趣。

5教学机器人组装与调试

本课程通过具体的教学机器人制作项目让学生了解机器人的结构、种类、工作原理,使学生熟悉教学机器人的制作及控制调试过程,让学生在掌握机器人的核心技术的基本知识基础上,具备组装、控制、调试和维护机器人的能力。

三嵌入式技术课程实施方法

在进行嵌入式技术授课时,教师可以引入一些实际的嵌入式电子产品,并进行实例分析,分解产品加工特点,进而倒推出整个产品的开发过程。这种教学方法即为实例剖析教学法。实例剖析教学法包含了产品到部件的整个过程。这种教学方法便于学生更好地了解和把握各章节内容的内在联系,从而有效提升其解决实际开发问题的能力。教师可以在具体的学习过程中适当安排一些嵌入式技术学习任务,并划分学习小组,引导和鼓励学生单独完成相应的产品设计和开发工作。同时,在课程结束后,教师还可以单独开设一些综合实训项目,使学生从整体上把握嵌入式产品开发的规律和方法,提升其职业能力,使其更好地适应企业的岗位需求,实现学校到企业的良好过渡。通过三个实践教学环节,学生的专业能力水平得到了极大的提升,并逐渐具备单独完成嵌入式项目开发的能力。这三个环节即章节实验环节、课程设计环节、综合实训环节。其中,章节实验环节主要通过实验的方式进行内容分解,并将章节知识融入实验当中,实现了理论和实践的有机结合。课程设计环节则侧重课程内容的组织和安排,旨在通过课程的优化设计提升学生的专业能力。综合实训过程的实践性较强。在此环节中,学生的主要任务为设计出嵌入式产品雏形,并明确其功能和性能,并制定出具体的改进方案。

四结束语

第3篇:物联网工程嵌入式培养范文

关键词:嵌入式系统;教学内容;教学模式;教学改革

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)31-7536-03

随着后PC时代的来临,PC机的重要性下降,嵌入式系统将变得功能强大、无处不在。目前,嵌入式系统在消费电子、通信设备、工业控制等领域发挥着越来越重要的作用。物联网和移动互联网作为我国信息产业主旋律,其核心也是嵌入式系统。

与我国嵌入式系统产品的迅猛发展和巨大的产业需求相比,嵌入式系统工程人才培养相对落后[1]。嵌入式系统教学模式成为众多高校都在研究的课题。本文主要针对应用型本科计算机专业的嵌入式系统课程教学,结合我院的具体情况,在教学内容和模式上进行一些改革和探讨。

1 课程特点

嵌入式系统是一门综合性很强的课程,几乎涵盖了所有基本的软硬件设计技术。所需基础知识较多,前修课程包括:数字逻辑、计算机组成原理、微机接口原理、单片机、汇编语言、C语言、操作系统、数据结构等。涉及内容广泛,与通信、自动控制、电子等专业知识相关。教学难度大,学习门槛高。

嵌入式系统是一门实践性很强的课程。嵌入式技术是具有工程应用性的实用技术,只有通过实践才能真正理解和掌握嵌入式系统开发的方法。

2 现状与问题

我校是一所地方性、教学型本科院校,定位于培养“基础厚实、素质较高、创新精神和实践能力较强”的应用型人才。我院计算机系共设有计算机科学与技术、网络工程、通信工程3个专业,所有专业都在第5个学期开设嵌入式系统课程。另外,在第7个学期,学生可以通过校企联合培养选择嵌入式作为专业方向,到企业学习更多嵌入式课程。《嵌入式系统》是学生在校期间开设的唯一一门嵌入式课程,对于要选修嵌入式开发专业方向的学生来说,是打好基础的关键,对于其他绝大部分学生来说,则是了解嵌入式系统的唯一途径。在这门课程的教学过程中,发现主要存在如下问题:

1)课时少,内容多。

2)实践能力培养不够,实验课时不足。

3)前修课不足。3个专业都未开设单片机、微机接口原理,网络工程和通信工程专业未开设汇编语言。

4)学生的基础和学习能力参差不齐。到第5个学期,学生分化比较明显,学生间的差距较大。

5)学生学习目标不同。进入大三之后,许多同学对专业方向已有初步选择,学生对嵌入式系统的学习目标和期望不同。教学内容对所有学生来说都是相同的,难以满足学生个性化发展的需求[2]。

3 层次化教学模式的提出

针对以上问题,我校从教学内容和教学方法出发进行了一系列改革,形成了课内课外相结合、注重基础、因材施教的层次化教学模式。

第一层面向计算机专业的所有学生,注重基础,以《嵌入式系统》课程的课堂内学习为主、开放性实验室学习为辅。课程目标应该从实际出发,与大部分同学的基础和学习能力相适应,不应过高。另外,还考虑到我校开设的前修课较少,因此,教学目标设定为:掌握基础知识,了解嵌入式开发的基本过程,能够设计实现一个简单的最小系统,为进一步学习打好基础。

第二层为嵌入式兴趣小组,面向对嵌入式有兴趣的学生,重在提高。主要是对《嵌入式系统》课程进行知识的扩展和加深,开阔学生视野,培养简单嵌入式系统的设计开发能力。

第三层为嵌入式开发小组,面向有志于从事嵌入式系统开发的学生。学习嵌入式关键技术和实用技术,培养嵌入式高级专门人才,注重创新能力。

4 层次化教学模式的实施

第4篇:物联网工程嵌入式培养范文

【关键词】嵌入式系统 分类教育 人才

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2011)09-0057-02

【Abstract】The characteristics of embedded system are analyzed in the paper. Foundation courses related to the embedded system are reasonably classified. Based on specialized features and applications of their respective professional, the instruction content of embedded system is explored to meet the demand for talents in embedded system.

【Key words】Embedded system Category education Talents

一、引 言

嵌入式是当前应用最广、最有发展前景的IT应用领域之一,它融合了电子、计算机、微电子等多种学科和技术,被广泛应用于航天、航空、工业控制、智能手机、消费类电子、信息家电、安防监控、医疗仪器、汽车电子等领域。[1]目前,嵌入式系统产品正不断渗透各个行业,并以其应用领域广、人才需求大等优势,获得更大的关注,特别是将来3G和物联网的普及与推广,应用前景非常好。

二、嵌入式系统的特点

嵌入式系统是在单片机上发展起来的,其定义是以应用为中心、以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适用于系统,对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它涉及硬件设计和软件开发,具有系统性、综合性、实践性等特点。

1.涉及学科多、面向不同的工程师

嵌入式系统知识涉及领域广,主要与三大学科相关:微电子学科、电子技术学科、计算机学科,是多学科的融合。微电子学科涉及微控制单元MCU(Micro Controller Unit)、芯片等集成电路IC平台,即芯片级设计,主要培养的是微电子工程师;电子技术学科主要涉及硬件电路的设计、介于操作系统和硬件之间的BSP(板级支持包)和硬件驱动的开发,主要培养的是电子工程师;计算机学科主要承担嵌入式系统应用平台的构建任务,包括嵌入式操作系统、嵌入式系统的集成开发环境、程序设计语言等内容,培养的是嵌入式软件工程师。[2]

2.涉及基础课程多、综合性高

嵌入式系统要求知识面广,涉及基础课程多,与电子类专业相关的基础课程有C语言程序设计、数字电子技术、电子设计自动化(EDA)、单片机原理、可编程逻辑器件、DSP原理及应用等,与计算机类专业相关的课程有C语言程序设计、数字电子技术、计算机组成原理与结构、微机原理、数据结构、操作系统等,如果要进行嵌入式应用软件开发的还应掌握计算机网络、网络编程、数据库原理及软件工程等课程。

3.技术更新快,实践性强。

目前嵌入式系统还是属于比较新的领域,现在很多高校各专业都新开设这方面的课程。但嵌入式系统的技术发展和更新很快,从ARM处理器到嵌入式操作系统、多媒体通信、无线通信等,特别是物联网技术的发展、以IPV6为基础的下一代网络NGN(Next Generation Network)等,都给嵌入式系统的发展带来了很多机遇。同时也使得嵌入式系统与实际产品开发联系越来越紧密,必须通过大量的实验、实践环节和学生科研项目来提高学生的理论基础和实际动手能力,从而提高学生实际项目的开发能力,与市场技术接轨。

三、嵌入式系统人才分类教育探索

1.嵌入式系统的教学存在的问题

嵌入式系统的诸多特点也给嵌入式系统的教学带来了一定的难度和挑战性,首先,它不像其他课程,教学内容和知识点基本固定,课程体系已经经过十几年甚至几十年的研究和探讨,已变得非常完整,拥有非常经典的教材;其次,不同学校不同专业开设课程的内容也不一致:仅处理器的选择就有非ARM系列和ARM系列,ARM系列有Cortex-M3、ARM7、ARM9……,操作系统的选择有uC/OS-II、Linux、Win CE等,从硬件接口到操作系统,再到软件开发,涉及知识内容难于统一。有些学校偏向于理论教学;有些以嵌入式处理器为主,介绍其接口技术;有些则以嵌入式操作系统为主;[3]另外要求授课教师知识要全面,软硬兼顾,并具备一定的项目开发经验。

图1 嵌入式系统相关课程

图1所示是信息类专业嵌入式系统相关课程示意图,虚方框里分别对应的是电子类和计算机类专业在开设嵌入式系统课程之前相关的先修课程。与硬件直接相关的电子类专业主要有单片机原理、可编程逻辑器件、DSP等课程,计算机类专业主要有操作系统、计算机组成原理、微机原理与汇编语言等课程,有了这些课程的基础,才能学习嵌入式系统课程。

2.嵌入式系统的教学内容和主要知识点

从技术的角度来讲,嵌入式系统是将应用程序、操作系统和计算机硬件集成在一起的系统,见图2。硬件层以微处理器为核心,配以存储器、I/O接口、串口、网口、总线,以及LCD、触摸屏或键盘等人机接口。驱动层提供硬件抽象层和板级支持包,包括BootLoader程序和硬件驱动程序,如以太网驱动、串口驱动等。操作系统层主要有uC/OS-II、Linux、uCLinux、Vxworks、Win CE等嵌入式操作系统,包括嵌入式内核、嵌入式文件系统、嵌入式TCP/IP协议、嵌入式GUI等。最上面的应用层是针对具体项目的应用软件开发程序。

应用层 应用程序

操作系统层 嵌入式文件系统 嵌入式GUI 嵌入式内核 嵌入式TCP/IP协议

驱动层 板级初始化 LCD驱动 串口

驱动 以太网

驱动 键盘驱动 其它

驱动

硬件层 存储器 嵌入式处理器 通用接口 人机接口 I/O口

图2 典型的嵌入式系统的框架

嵌入式系统教学涉及的教学内容和主要知识点见图1右侧所示,具体如下:[4]

(1)嵌入式系统基础知识。主要介绍嵌入式系统的基本概念、特点、应用领域和发展趋势;简单介绍嵌入式系统的基本结构使学生对嵌入式系统及嵌入式软件开发有一个基本和总体上的认识。

(2)嵌入式处理器。主要以ARM处理器为例介绍嵌入式体系结构、ARM指令集和汇编程序设计;设备介绍,包括I/O口、JTAG接口、串行总线、并行总线、人机接口、有线网络和无线网络接口、硬件驱动程序开发等相关知识。

(3)嵌入式操作系统。嵌入式操作系统必须要有操作系统课程的基础,分析多任务实时的基本概念、竞争与调度算法、任务间同步与通信、存储管理、文件系统等。

(4)嵌入式应用软件开发。嵌入式应用软件开发可以从教学的角度,以一个实际案例或项目为主线,介绍一个实际项目完成所需要掌握的知识、开发方法和开发过程,从嵌入式开发平台的选择,到嵌入式操作系统的选择和移植、嵌入式图形用户界面的开发和具体应用软件的编程实现等,使得嵌入式系统课程群最终能够形成一个完备的嵌入式系统课程体系。

3.不同专业嵌入式系统课程教学内容探索

不同的专业可以结合专业自身的特点,针对不同的应用领域,以先修课程为前提,开设不同的嵌入式系统课程的内容。

(1)电子类专业。电子类专业基本上都开设单片机原理课程,以8位机为主,有较好的硬件基础,因此,在课程教学过程中应处理好单片机原理课程和嵌入式系统课程的衔接问题,并引入操作系统的知识。因电子类专业主要针对小型控制系统,基本上以嵌入式硬件产品设计和实现控制功能为主,因此在嵌入式系统的教学中应有别于计算机类专业的学生,在对嵌入式操作系统知识的讲解中只需要学生了解操作系统的工作原理,学会操作系统的具体应用开发。由于uC/OS对处理器的移植来说相对容易,因此电子类专业可尽量利用uC/OS小巧、占用空间少、实时性强的优点,以处理器为核心,讲授ARM7处理器(或Cortex-M3)+uC/OS-II操作系统为主,学会操作系统在处理器上的移植,实现最基本的底层嵌入式系统的控制功能。具体实验项目可包含以下几部分的内容:软件开发基础实验、基本I/O接口实验、人机接口实验、设备驱动实验、嵌入式操作系统实验、综合应用实验。学生在实验中应能自己动手移植嵌入式操作系统,使学生产生一种成就感,加强他们学习嵌入式系统的兴趣。

(2)计算机类专业。计算机专业基本上都开设有程序设计基础、计算机组成原理、操作系统、微机原理或汇编语言等课程。程序设计基础为嵌入式系统课程提供了良好的嵌入式C编程基础;计算机组成原理、微机原理或汇编语言等课程为了解ARM处理器及ARM汇编指令系统的相关知识打下基础;另外可以在操作系统的实验课程里开设Linux操作系统方面的实验,加快嵌入式操作系统的理解。一般来说,从事嵌入式开发的人员应该至少熟悉一种嵌入式操作系统,考虑到计算机专业的学生以软件为主,嵌入式系统课程的学习可以开设ARM9+Linux操作系统的内容;另外由于Win CE开发基于VC++环境,而大部分计算机专业学生有开设VC++程序设计这门课程,也熟悉Windows操作系统,学生可能上手比较快,因此也可以开设ARM9+Windows CE操作系统的内容。

对于软件专业的学生来说,相对可以开设课程多些,如嵌入式系统原理与接口技术、嵌入式操作系统、嵌入式应用软件开发(如嵌入式Linux应用开发、Windows CE应用开发、3G手机软件开发等)课程,以嵌入式软件应用开发为主。

四、结束语

嵌入式系统体现了各类不同学科的交叉融合,其课程教学需要一定的知识积累、项目积累、丰富的教学经验和创新思想。从以上分析可以看出,不同专业只有结合各自专业的特点和应用领域,合理安排课程的教学内容,才能体现出自己的专业特色,并通过相应的实验、实践和实际项目去完善整个课程体系,以培养出更多的符合社会需求的高素质嵌入式系统应用型人才。

参考文献

1 徐 慧、金 敏.“三点一线”教学方法在“嵌入式系统”课程中的应用[J].计算机教育,2009(10):39~41

2 何立民.嵌入式系统支柱学科的交叉与融合[J].单片机与嵌入式系统,2008(5):5~8

第5篇:物联网工程嵌入式培养范文

【关键词】高职院校物联网专业建设

1. 引言

物联网是通过信息传感设备,按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络,其主要特征是通过射频识别、传感器等方式获取物理世界的各种信息,结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互,采用智能计算技术对信息进行分析处理,从而提高对物质世界的感知能力,实现智能化的决策和控制。物联网技术和产业的发展将引发新一轮信息技术革命和产业革命,是信息产业领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力。物联网概念是庞大和丰富的,其中涵盖了大量现有的专业门类和技术体系,而在其系统集成和应用端,可以说物联网技术将能够应用于工业、农业、服务业、环保、军事、交通、家居等几乎所有的领域。

目前物联网技术还属于一个新兴技术,正在快速发展。学习与掌握物联网的技术理论,发展方向及其行业应用是目前高等教育的核心目标。2010年最新的教育部通知已将物联网、传感网作为战略性新兴产业相关专业的重点,开始鼓励各高校申报相关专业。教育部高等学校高职高专计算机类专业教学指导委员会于2010年11月在西安举办了物联网应用暨计算机网络专业改革发展研讨会,来自全国102所高职院校及企业的与会人员围绕物联网技术发展、物联网络专业设置、深层次的校企合作等问题交换意见,分享经验。多位企业代表在会议上从企业的角度分析了物联网技术对人才的知识结构、技能要求和数量需求等方面的期望,为高职高专院校的人才培养提出了新的目标和任务。深圳职业技术学院孙湧教授作了《物联网专业办学若干思考》的报告。多位专家还从各自单位实际出发,阐述了对物联网专业申办和计算机网络专业改革的认识和实践。

2. 物联网专业建设的需求分析

从物联网产业链来分析,物联网产业主要有传感控制、数据传输和数据处理三个环节。传感控制主要通过传感器等设备来对物获取感知信息,涉及到物联网中的硬件系统,这个环节需要电子设备技术人员以及芯片设计和制造人员;当物的信息被感知到,就可以通过数据传输到数据处理环节对数据进行分析、控制,从而进行应用,这个环节主要是通过网络进行传输,涉及到计算机网络和通讯技术,因此需要通讯和计算机网络人员;数据处理环节主要对传输过来的数据进行处理,涉及到系统分析,因此需要系统设计、系统应用和系统管理人员。根据以上物联网特征分析,物联网产业人才需求主要为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。

物联网专业的学生毕业后能够在信息、物流等部门从事物联网相关领域的技术研发工作,也能胜任物联网技术在环境保护、工业监测、智能交通、公共安全、智能消防、个人健康等多个领域中的应用工作。

然而,经过两年的发展,物联网专业的培养目标还是不很清晰,尤其当大批的本科专业

批准开设后,高职高专的物联网专业如何建设,与本科的培养目标如何界定,物联网相关专业的定位、人才培养目标,如何进行物联网相关专业的课程设置、技能实训要求以及如何根据地域特点进行物联网专业应用人才,都是高职类院校设立物联网专业需要探讨的问题,也是高职类院校计算机专业一个新的生长点。

3. 物联网专业建设的内容分析

对于高职院校建设物联网专业的内容主要应从以下方面展开:

1) 高职院校物联网专业目标岗位及人才培养方向研究

物联网专业的建设,根据物联网市场人才需求特征和高职人才培养目标,结合地方区域特征和我院计算机学科已有优势,研究物联网专业目标岗位定位,进而确定人才培养的方向。使得培养对象既具有物联网基本理念,具有物联网行业相对应岗位必备的理论知识和专门知识,又具备较强的物联网岗位操作能力、一定的系统开发能力,成为能够从事物联网技术及物联网系统管理工作的高技术应用型专门人才。

2) 高职院校物联网专业课程体系建设的研究

课程体系的建立是实现专业人才培养目标的重要环节,也是人才培养的具体表现。本项目将以岗位需求为牵引,以人才培养方向为目标,从学生基本道德品质、职业素养、职业核心能力的培养的角度,同时兼顾一定的知识面和专业延伸,来研究如何构建适应于我院特点的物联网专业课程体系。

3)高职院校物联网专业实践教学基地的建设的研究

为了提高物联网专业人才的技术含量,加强物联网专业人才的技能培养,必须开发和建设物联网专业实训演练基地。由于目前物联网实验建设没有一个完整、成熟的方案,因此从改造和新建两个方面来探讨适应于高职院校物联网专业的实践教学基地的建设方案,并可以借助本地的地域经济特点,建立以行业应用案例为教学师范的实践平台,比如物联网在农业、煤矿等领域的应用为依托,探讨基于这些领域应用的实验平台的建设方案。

通过实证研究探讨在高职院校物联网专业建设的可行性,并在此基础上为物联网专业在高职院校的建设提供实施依据和前期论证。此项研究主要是整合我们现有在计算机网络方面的已有积累,结合当地的地域经济特点来解决物联网专业在课程、实训场地建设方面可能会遇到的问题以及在人才的培养、岗位需求方面需要前期论证的一些关键问题,为物联网专业在高职院校的建设提供可行性和可操作性的理论依据。

4. 物联网专业建设的实施

高职院校物联网专业的建设实施应该面向现代信息处理技术,培养从事物联网领域的系统开发及应用方面的高等工程技术人才。需要培养学生合理的知识结构、具备扎实的电子技术、现代传感器和无线网络技术、物联网相关高频和微波技术,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,掌握物联网系统相关设计和应用的专门知识和技能,并且具备在本专业领域跟踪新技术的能力以及较强的创新实践能力。因此高职院校

物联网专业的建设可以从以下几方面考虑实施:

1)课程体系建设的实施

高职院校物联网课程体系的建设必须以面向应用为导向,因此必须以应用为目标,建议基于下列模块进行实施:

单片机和嵌入式系统

从最基础的8051单片机到ARM嵌入式技术,由浅入深,知识点包括:微机原理,接口技术,微控制器体系和原理,实时操作系统,C语言编程技术等。

无线片上系统

无线单片机通讯接口设计,无线有线收发器原理和结构,通讯原理和结构,运行于无

线片上系统的操作系统,如TINYOS等。

无线通讯和无线自组织网络

短距离无线数据通讯基础和原理,无线自组网技术,基本无线网络拓扑,ZIGBEE无线技术和802.15.4无线标准,高级的ZIGBEE技术。网络安全和加密技术,C语言和无线网络算法高级技术原理。

RFID知识模块

电磁技术基础,RFID标签防冲突算法,EPC和IS0—18000—6C通讯协议和原理;大功率RFID读卡器原理和设计,RFID和物联网数据库结构和原理等。

物联网传输层知识模块

物联网网关原理和结构,GSM/GPRS技术原理,接入网络原理,3G技术原理和结构,M2M 数据传输和远程通讯,嵌入式和高级实时操作系统在物联网网关设计技术等。

数据库应用

SQL SERVER数据库在PC上的应用,SQL数据库嵌入式版本的移植和应用,嵌入式系统网关上的嵌入式数据库与PC数据库之间的同步与数据传输,备份等。

软件开发

使用VC或VB进行PC及服务器端的软件开发,编写对物联网网关设备的客户端控制程序,使用JAVA语言编写移动终端的控制程序及客户段程序。

2) 物联网专业实训教学环境的建设

在学生掌握物联网基础教学及开展基础教学实验后,以物联网的真实应用为依托,使学生能够进行物联网产品开发,产品应用改造及工程训练,掌握物联网技术应用。基于目前物联网在很多行业都有应用的空间,因此实训环境可以基于专题形式进行建设,具体建议按如下专题实施:

传感采集控制设计及实现

包含物联网无线传感数据采集基础、数据采集原理和应用、数传控制设计环境和应用

开发流程。基于现有产品实施监测体系的搭建和实际运行。

传感节点应用

传感节点应用初步包含物联网无线传感节点的设计原理、实务与开发流程、应用场景

描述和选配方案。

自动控制系统

自动控制实训包含物联网无线传感网的控制作用原理、实务与开发流程,自动控制基

础及初步应用。

通信网络设计及实现

通信网络设计及实现包含物联网无线局域组网、数据无缝接入、远程使用开发流程。

基于现有产品实施监测体系中网络部分的顺利建设和运行。

系统应用设计及实现

系统应用设计及实现包含物联网应用场景描述、需求分析、系统集成开发流程。基于

现有产品面向具体应用的监测体系建设和运行。

参考文献

[1] 贾国荣.高职院校积极应对物联网时期到来的思考[J].贵州商业高等专科学校学报,2010(3).

第6篇:物联网工程嵌入式培养范文

关键词:嵌入式;实验教学;模块化

“十二五”发展规划中强调高等教育教学改革的重点是提高教学质量,注重创新人才的培养。嵌入式技术具有非常广阔的应用前景, 其应用领域包括工业现场控制、智能仪器仪表、航天军工、铁路汽车控制等等。此外,据预计,到2020年,超过40万个百万设备(地球上的每人将拥有五到十个嵌入式设备)将出售世界各地。嵌入式的系统已成为一个日益重要的课题,是几个特别设计的课程重点。随着物联网、通信技术的发展,嵌入式产品在全球各行业得到了更广泛的应用。但嵌入式技术更新速度非常快,这对嵌入式技术人员提出了更高的挑战,也对教学和实验内容紧跟技术前沿提出了更高的要求。

嵌入式系统是一门实践性很强的课程,嵌入式系统实验着重于培养学生的实际动手能力,学生通过实验掌握嵌入式系统的硬件基本体系和结构、系统运行模式、嵌入式软件开发流程、系统调试、验证和测试方法等,使学生具有一定的嵌入式系统开发知识和能力。学好嵌入式系统课程不仅有助于学生了解系统设计的基本方法,提高学生的动手能力,而且能提高学生对于相关学科的理解和实际工程应用能力。在嵌入式系统教学中,实验课程可以加深学生理解理论知识,并将理论知识与实践紧密结合,提高学生解决实际问题的能力,提高系统设计能力,增加学生对嵌入式系统的感性认识。通过具体实验,学生不仅切实感受到嵌入式系统的丰富功能,而且对嵌入式系统的开发和设计流程有一个全面和系统的认识,有利于学生全面掌握嵌入式系统的设计技术,有利于学生在今后的工作中成为卓越的工程师。但目前嵌入式实验过程中还存在一些问题,主要表现在以下几方面:(1)实验内容多为验证性实验;(2)实验平台多为实验箱,学生只需简单地、机械化地按实验步骤操作,远离了工程复杂的实际环境,没有达到实验教学的目的;

(3)嵌入式系统飞速发展,对其实验教学的快速跟进、研究、探讨和实践缺乏科学合理的实验教学体系。

现代教育理论指出:指导学生从实践和探索中通过思考获取知识,又在解决问题的探索活动中,运用已获得的知识和技能是培养智能的最好途径。

我们以培养适应社会需求的嵌入式开发人才为目标,充分研究了嵌入式实验教学的特点、体系结构及开发内容、嵌入式实验方式的特殊性以及业界对嵌入式开发人才的知识体系结构需求,开发了多模块配置方案实验项目的嵌入式实验教学系统。

为了紧跟嵌入式技术前沿的快速发展,嵌入式实验内容必须及时更新才能使培养出的人才技术创新能力强,具有很好的市场适应性,提高学生的紧跟工程技术快速发展的能力和素养。

一、嵌入式系统实验特点

我国国内对嵌入式系统公认的定义为:嵌入到对象体系中的专用计算机系统。即以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,适应应用,对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

可以看出,嵌入式系统的教学必须以应用为中心,而嵌入式系统实验更必须结合应用。以计算机为基础是指嵌入式系统一般都以处理器或微控制器为控制核心。嵌入式系统的处理器一般分为:微控制器、嵌入式微处理器、DSP处理器和FPGA为代表的片上系统(SOC)。常规情况下,嵌入式系统单指以32/64位嵌入式微处理器为核心的系统。由于ARM嵌入式微控制器和微处理器系统应用非常广泛,ARM技术成为嵌入式系统中的主流技术,当前嵌入式系统本科教学通常是以ARM嵌入式微控制器和微处理器为核心的嵌入式系统。软硬件可裁减是指针对特定的应用系统,实现特定的软硬件功能,具有很强的针对性,因此不具有通用性和垄断性。因此,对嵌入式系统教学和实验都必须围绕软硬件系统开展,而且是围绕特定应用要求的软硬件系统,并且对功能、功耗、成本、体积和可靠性都有较高的要求。学生既要掌握一定的硬件电路设计、PCB置备、元器件焊接和电路连接等环节,同时也必须完成程序的研读、编写、编译和下载等环节,而且在程序下载到硬件系统之后,完成软硬件系统的联调。可以看出,嵌入式系统课程理论的教学离不开实验内容。

嵌入式系统实验是嵌入式系统课程内容的一部分,通过实验可以进一步了解和掌握嵌入式系统的基本理论、处理器或微控制器的体系结构,系统硬件设计和焊接基础以及嵌入式软件环境和

软件环境搭建和相应的软件设计,学习和掌握嵌入式系统开发环境的使用和实现技术,提高调试电路的能力和计算机应用能力以及对操作系统有更高水平的理解。

二、基于模块化嵌入式实验的研究与实践

1.理论与实践紧密结合

由于实验课时的限制,在理论教学中,将硬件电路设计和软件设计的要求、特点及处理器的端口选择、芯片的选择等除了在课上讲授之外,还要作为多个大作业布置给学生,学生可以自主选择大作业的不同内容,利用理论课为实验课做好充足的课上课下准备,力争提炼出设计、综合和创新层次。确保硬件电路正确,合理选择元器件,PCB制备无误。只有真正理解电路的真正原理,才会在实验课上,线路联结正确,焊接无误,才会在硬件电路出问题时,快速查出原因,及时采取正确措施,才会使实验课上知其然且知其所以然,才会有的放矢,而不是盲目跟着实验步骤做实验,从而真正提高学生掌握设计、制备、焊接和调试的系统流程。对于软件部分,学生虽然在大学一年级学过C语言,但要和工程实际相结合,达到解决工程所需的软件设计能力还远远不够,需要在理论课上和课下做好充足的准备。

第7篇:物联网工程嵌入式培养范文

(1)召开学生座谈会,征集毕业年级学生及毕业后走上工作岗位学生对“方案”的修订意见,了解学生自身需求。坚持以学生的学为中心,处理好教与学的关系。(2)邀请用人单位参与“方案”的修订。了解行业最新发展动态,邀请用人单位参与修订论证,充分考虑行业对专业人才的要求,尤其是行业协会制定的人才质量标准。(3)参照执行教育部的专业规范标准,确保专业完整性。

2德、智、体、美全面发展,处理好

通识教育与专业教育的关系本着“通识教育为体,专业教育为用”的思想,通识素质类教育贯穿始终,德育工作与通识类课程考核结合,学术讲座日常化,引进并开设高质量的艺术类通识教育课程。针对全国各地生源基础教育水平差异,对外语、数学、计算机课程进行分级教学。专业教育逐步向产学研合作的模式靠近,专业课程开设以业界需求为主导,鼓励与业界建立长期、稳定、互动的合作关系,鼓励“方案”的部分课程以合作教育的形式开展,包括合作办学、合作育人、合作就业、合作发展等。

3大力开展第二课堂教育,“方案”

反映培养学生创新意识的要求设置6学分区间,给予参加学科竞赛、参与教师教、科研课题研究,参加人文、社会科学、自然科技、军事、历史、艺术类通识课程修读,开展创业,参加职业资格认证考试、英语四、六级考试,参加计算机等级考试等学生的学分奖励,该模块是学生毕业必要条件之一。

4改革实践教学模式,加强实践教学环节,处理好理论教学与实践教学的关系

按照《普通高等学校本科教学工作合格评估方案》,工科实践教学比例占总学分不低于25%。根据校企合作的实际情况,改革实践教学模式,灵活多样,毕业实习以集中统一安排为主。重点让学生体验基层行业工人的工作过程,磨练意志,为走上工作岗位打下良好的基础。提倡学生的毕业论文(设计)以参与教师的教、科研课题的形式完成。重视课程设计。

5合理安排第四学年教学工作

根据学生职业发展需求“,方案”要考虑考取研究生深造和就业两种需求,1-10周集中安排课程,剩余时间安排毕业实习、毕业论文(设计)、准备研究生考试,确保教学秩序。

6教学计划统一性与灵活性相结合

随时关注行业发展需求,建立专业与行业信息交流机制,将行业发展最新的信息整合为课程资源,通过短课时的课程、讲座等形式开设,同时必须坚持“方案”的执行稳定性。

7分方向培养

在电子技术和信息系统的理论基础上,从第三学年开始分方向培养:嵌入式集成电路、信号与信息处理两个方向。嵌入式集成电路方向主要课程:嵌入式系统原理与应用、嵌入式操作系统、嵌入式微控制器应用、嵌入式Linux设备驱动开发;信号与信息处理方向主要课程:信息论基础、数字图像处理、DSP技术与应用、信息与网络安全。同时设置多门其他方向的选修课:通信工程、物联网工程、计算机网络、软件工程等。

8小结

第8篇:物联网工程嵌入式培养范文

【关键词】物联网 模块化课程 课程体系

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)02-0019-02

一 引言

物联网技术作为第三次信息产业浪潮,近年来已成为全球科技人员和政府决策部门持续关注的热点,从“智慧地球”到“感知中国”,各国都在积极布局物联网产业格局,力图抓住物联网带动产业提升的战略机会。自总理2009年8月考察无锡提出“感知中国”到2010年政府工作报告中提出加快物联网的研发应用,中国的物联网发展进入了一个全新的高速发展时期。

物联网是利用条形码、射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定的协议,实现人与人、人与物、物与物在任何时间、任何地点的连接,从而进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。作为一项战略性产业,越来越多的企业把目光投向先进的物联网技术,物联网的发展离不开人才的培养。高职院校作为培养技能型人才的中坚力量,制订切实可行的人才培养方案迫在眉睫。

二 物联网人才职业岗位能力分析

根据物联网市场人才需求特征和高职人才培养目标,高职物联网专业应培养具有物联网基本理念,具有物联网行业相对应岗位必备的理论知识和专门知识,具有较强的物联网岗位操作能力、一定的系统开发能力,能从事物联网技术及物联网系统管理等工作的业务能力,学生毕业后可以在物联网系统集成、物联网设备维护、运营服务等企业,从事无线传感网、RFID系统、局域网、安防监控网等工程施工、安装、调试、维护工作。可从事的部门有各类物联网企业工程技术部、售前技术部、售后服务部;物联网系统应用行业技术服务中心;物联网相关行业网络产品、传感器、RFID设备、无线通讯设备的采购、营销、售后服务等工作。

三 物联网应用技术专业模块化课程体系的构成

课程体系是指为培养人才所确立的目标以及依据这些目标所选择并加以组织的课程内容、教育教学活动的系统。在高等教育中,课程体系是核心,它是社会需求、科学知识和个性发展的集中表现,决定着人才培养的规格和质量。为了物联网应用技术专业人才的培养,我们建立了由公共学习模块、学科专业基础模块、学科专业方向模块三部分组成的课程体系。

1.公共学习模块

公共学习模块全部为必修课,该模块由思想政治理论课、职业生涯规划、心理健康指导、职业生涯规划、就业创业指导、大学英语、体育、计算机基础等主干课程组成。其目的是提高和培养学生的政治思想素质和职业道德,培养学生的辩证思维能力和外语应用能力,培养学生调查抽象的逻辑思考与判断分析的能力。

2.学科专业基础模块

学科专业模块全部为必修课,该模块是物联网应用技术专业的平台,为专业课的学习提供坚实的理论基础,为学生掌握分析问题、解决问题的基本理论与基本方法奠定基础。主要课程有:应用数学、线性代数、物流信息技术与应用电子技术基础、现代物流概论、C语言程序设计、数据结构、物联网网络基础、数据库基础与应用、电路分析、微机原理与接口技术、通信线路等。

3.学科专业方向模块

学科专业方向模块分为选修模块,学生可根据其学习兴趣选择其中的一个模块进行学习。学科专业方向模块的开设,是为了让学生根据个人的兴趣和自身特点,为自己今后的发展和研究选择一个适合自己的模块学习。我们拟定了三个学科专业方向模块:(1)物联网系统集成和测试模块;(2)物联网应用软件开发模块;(3)物联网管理和维护模块。

第一,物联网系统集成和测试模块。该模块要求学生具备的能力有:掌握物联网系统体系结构设计、系统调试的基本流程与技巧、无线网络基本知识、网络组建基本知识、硬件组装和维护能力、物联网应用软件测试方法、基本的测试工具。

该模块的工作内容是:系统软件、硬件、传感装置集成在一起测试,发现并改正单元设计中的错误,无线网络与移动设备的构建、组网等工作。

该模块开设的核心课程有:测试技术、组网技术、物联网系统开发、无线网络技术、传感器技术、RFID射频识别技术与应用。

第二,物联网应用软件开发模块。该模块要求学生具备的能力有:物联网相关知识、物联网相关产品的应用系统开发、RFID系统集成项目应用系统的设计、开发、实施嵌入式系统集成项目的开发和实施、面向对象的程序设计。

该模块的工作内容是:RFID解决方案研究、项目设计方案、系统开发和集成、工程设计和施工指导嵌入式系统解决方案、项目设计方案。

该模块开设的核心课程有:计算机网络、单片机应用、JAVA程序设计、RFID射频识别技术与应用、物联网系统开发、无线网络技术、条码技术与应用、嵌入式系统。

第三,物联网管理和维护模块。该模块要求学生具备的能力有:通讯系统运行维护与管理的能力、通信设备的安装调试和故障排除的能力。

该模块的工作内容:系统维护与设计、物联网运行管理、物联网产品生产与检测、物联网系统运营与维护。

该模块开设的核心课程有:无线通信技术、现代传感技术、物联网应用开发、计算机网络技术、JAVA程序设计、网络操作系统、网络设备管理、企业网络方案设计等。

四 结束语

物联网产业作为未来的新兴产业,孕育着巨大的人才需求,高职院校培养具有物联网应用技术专业知识的应用型人才非常紧迫。高职院校在办学过程中,应紧密结合社会发展需要,不断地进行市场调研和人才需求的分析,改革传统的人才培养方案,积极开展专业模块化课程教学内容的改革,及时更新教学内容,让学生能够掌握物联网的最新技术,实现教学与就业的直接对接,为毕业后能够顺利地就业奠定坚实的基础。

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(1):18~22

[2]叶健华、明小波.高职计算机应用技术专业模块化课程体系设置研究[J].济南职业学院学报,2008(8):54~57

[3]刘桂江等.物联网技术专业人才培养方案的研究[J].安庆师范学院学报(自然科学版),2011(2):108~111

第9篇:物联网工程嵌入式培养范文

关键词:物联网应用技术;师资队伍;建设思路

作者简介:曾宝国(1982-),男,四川南充人,四川信息职业技术学院物联网研究中心,讲师。(四川广元628017)

中图分类号:G715     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)14-0118-02

继2010年多所本科院校申办物联网相关专业以来,2011年成为了高职高专院校开办物联网应用技术专业的元年。虽然物联网的定义简单,但却是射频识别技术、传感器技术、网络技术、信息技术、数据库技术、中间件技术、自动控制技术以及M2M应用技术等的综合应用,使得物联网应用技术专业的培养目标、课程设置众说纷纭,支撑专业发展的师资队伍更是基础薄弱,表现为发展规划不清晰、学缘结构不完善、培养途径不丰富等等。[1]如何在专业建设、项目研究、技术应用中建设结构合理、教学水平高、应用能力强的师资队伍,是高职院校需要重点研究的内容。

一、物联网应用技术专业的培养目标

由于物联网产业链长而分散,每一环节规模效益不够,没有形成规模产业链,故而人才需求变化较大,无法形成成熟准确的人才需求。[2]因此,物联网应用技术专业人才培养目标需根据区域物联网应用情况、学院的行业特色和高职人才需求特点准确定位。行业特色显明的高职院校,可选择某个领域培养专才;行业特色不突出的高职院校,可侧重基础培养通才。高职物联网应用技术专业通才型培养方向可定位为:培养掌握嵌入式、射频识别、无线传感器网络技术等信息领域宽广的专业知识,具有较强的实践能力与创新能力,能够从事智能设备、智能监控、智能家居等领域的生产管理、工程技术、技术支持和应用开发等岗位相关工作的高素质技能型人才,如表1所示。[3]

二、物联网应用技术专业师资队伍的结构及应具备的素质

为实现表1所示的人才培养目标,高职高专物联网应用技术专业在课程设置上一般都以电路为基础、软件为支撑、通信为辅助、工程应用为龙头,因此对专业教学团队的学缘结构提出了很高的要求,一般以金字塔梯队配置为宜。以一个年级两个班(80~100人)的教学规模为例,应配备副高以上职称、硕士以上学位、具备“三师”素质的专业带头人1名、校内“双师”素质教师6名、企业兼职教师12名。[4]专业带头人应具有丰富的企业实践经验、团队意识和创新精神,具有较强的把握专业发展方向的能力、项目开发能力、组织协调能力和教学科研能力。校内6名“双师”素质教师应做到学历和职称高低搭配,知识结构应覆盖嵌入式、通讯、射频识别、传感器等领域,具备物联网项目规划、新技术开发、工程管理能力,获得相应资格认证证书。在上述能力中,要特别强调电路设计、软件开发和工程管理能力的培养,为研发和应用做好准备。12名企业兼职教师的主要工作是为学校专职教师和学生提供技术咨询、科研支持,参与到学生的项目实训、科技创新、毕业设计和顶岗实习中,他们应是企业一线的项目经理或高级工程师。

三、物联网应用技术专业师资队伍建设思路

高职高专物联网应用技术专业起步晚、基础薄,专业建设宜坚持“校企合作、课程先行、科研引领、成果孵化”的基本原则。其中,师资队伍建设是关键,需要学校、教师、企业三方共同投入,将校企“师资互嵌”落到实处,不能简单的搞“企业工程师请进来,学校教师派出去”的模式,要从制度、科研应用、教育教学多方同步推进,最后才能实现学校、教师、学生、企业多方共赢。

1.校企联合整合资源,建立校内物联网应用研究中心,为物联网师资的发展建立载体

物联网应用技术专业是通信技术、电子信息技术、计算机网络技术等多专业的融合与提升,需要多专业课程的汇聚与结合,只有那些在计算机类、电子信息类和通信类专业有较好基础和较强实力的高职院校才有能力思考开设物联网相关专业。[1]建立校内物联网应用研究中心,通过整合各专业师资、课程、科研资源,是实现物联网应用技术专业又快又好建设的重要途径。[5]

以四川信息职业技术学院为例,为促进物联网应用技术专业建设,学院于2010年5月将电子信息、通信、网络、软件、楼宇智能化专业进行资源整合,成立了“物联网工程技术应用研究中心”。中心的工作思路如图1所示,详述为:坚持“联合、应用、发展”的基本原则,以涵盖水质监测、楼宇智能、矿情监测等领域的省、市、院级科研项目及中小型物联网工程改造项目为载体,通过与企业的紧密合作,培育高水平且有影响力的科研团队,促进学院物联网工业化、信息化融合的科学研究和实际应用的深入开展,带动电子信息类专业特别是物联网应用技术专业的建设和发展,并为进一步创建物联网企业提供坚实的技术后盾。

经过一年多的发展,中心已经成功申报立项省部级项目4项、院级项目7项,获取国家专利3项,培养专业骨干教师4名、培育复合型学生十余人,获得社会服务资金40余万元,实现了“以专业为载体、培养物联网人才;以科研为载体,提升师资水平和技术应用能力;以唯诚信息等合作企业为载体,促进成果孵化和服务社会”的三赢目标。

2.围绕专业实训环节和课程建设,大力开展院级科研项目,提升教师技术水平

目前,各高职院校物联网应用技术专业教学的主力军仍是校内专职教师,如何快速提升专职教师水平,是专业师资建设的重中之重。目前各院校采取的主要措施包括短期培训、下企业实践锻炼、访问交流或者出国进修等。但关于物联网应用技术的培训很多都是时间短、内容浅,下企业实践锻炼难以进入开发岗位,访问交流止于表面,难以在根本上提升校内专职教师的水平。因此,在求知培训不力、取经企业不易的背景下,依托学校和教师自身的投入,开展大量围绕专业实训环节和课程建设的教育教学科学研究乃是有效途径。以四川信息职业技术学院为例,在2010~2011年,先后开展了“创意之星机器人竞赛及实训平台研究”、“无线智能卡教学系统研发”、“嵌入式实训平台研究”、“基于RFID的移动基站维护管理系统研究”、“RFID+ZigBee无线考勤系统研究”、“物联网照明监控系统研究”、“物联网模拟地震调度系统”、“物联网应用技术专业《ZigBee无线传感器网络》教学资源库建设”等多项院级科研项目研究。在研究中,以物联网应用技术专业师资团队为主体的研发队伍,系统地学习和应用了嵌入式技术、RFID技术、ZigBee技术、GPRS技术、自动控制技术,开发了大批可用于专业实践教学的资源,达到了“精炼内功、建设资源、促进教育”的目的。

四、结论

物联网已成为国家战略性产业,大量物联网人才需求使人才培养势在必行。高职院校应抓住机遇,明确人才培养目标,通过校企合作、课程建设、科学研究、社会服务等多种形式,积极培养物联网师资队伍特别是专职教师队伍,为物联网应用技术专业建设和培育物联网人才奠定基础。

参考文献:

[1]王红旭,孙玉宝.论物联网在高校的发展前景[J].现代计算机(专业版),2011,(Z1).

[2]程远东.物联网发展趋势与高职院校人才培养思考[J].物联网技术,2011,(2).

[3]杨从亚.高职物联网专业建设探索[J].职业技术教育,2010,(35).

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