物联网工程专业

物联网工程专业（精选十篇）

物联网工程专业 篇1

相对于主要连接计算设备的互联网, 理论上可以连接各种物品的物联网 (IoT:Internet of Things) 具有更大的普适性。物联网作为新一波信息技术浪潮, 在许多国家和地区得到了充分的重视, 如欧盟[1]等。物联网在我国也逐渐引起了人们的重视, 已经上升为国家战略[2,3,4]。在2005年由ITU的物联网研究报告[5]中明确提出了物联网的概念, 分析了物联网的特征、面临的挑战与机遇。比较公认的是, 物联网是一个整合网络, 即物联网不太可能发展成为另外一个与互联网对等的、全球性网络, 而是利用互联网把各种各样的物品连接起来。物联网作为万物互联的概念网络, 物品的多样性和差异性使得物联网可以找到多种技术起源, 直接相关的是普适网络[6]、基于RFID的EPC网络[7]和无线传感器网络[8]。理清物联网概念的关键是理顺物联网与互联网之间的关系:从互联网的角度看物联网, 物联网是互联网的进一步整合, 可以说物联网是下一代互联网;而从物联网的角度看互联网, 互联网为物联网的实现提供了联通的通道和手段。

二、物联网的知识体系与《物联网导论》的课程内容

明晰了物联网概念的内涵和外延以后, 可以为物联网的知识体系建立一个层次化的概念模型。这个概念模型对万物互联所需要的知识体系进行了整理, 刘云浩9]把物联网划分为一个4层的层次化模型:感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层, 如图1所示。在感知识别层:各种感知识别物体信息的标签技术、传感器技术、智能设备用于采集物体的信息, 设置反作用于物体的原有的运行状态。这个层次的技术体现了物联网工程专业具备交叉学科的特性。在网络构建层:以各种网络技术, 包括互联网, 作为物体信息的传输纽带, 进而实现物体与物体、物体与人等之间的广泛的互联互通。这个层次的技术主要是已有的或者新兴的各种网络通信技术。在管理服务层:利用各种计算技术实现对物体信息的综合利用, 大而化之地说, 包含计算学科的所有技术并不算十分夸张。这层的技术最终会表现为物联网的中间件形式, 可能是物体接入技术相关的、应用领域相关的或者是通用的。在综合应用层:直接面向丰富多彩的各种物联网应用, 如物流、环境监测等。物联网工程多学科交叉的特点, 使得很难建立一个面向物联网实际应用的可靠而完备的知识体系, 一方面多种学科的知识, 特别是计算学科的知识都可以可靠地应用于物联网工程中;然而另一方面, 物联网应用的丰富多彩又决定了很难形成一个完备的知识体系。所以在《物联网工程导论》课程的教学内容组织上, 只能在物联网层次化模型中的每层中, 选取若干的关键技术进行介绍, 而不是去满足知识体系的完备性。在感知层别层:主要介绍以RFID为主的标签识别技术、传感器和一些智能设备。在网络构建层:主要介绍互联网和一些无线网络。在管理服务层:主要介绍一些关键技术, 如搜索技术、海量信息处理、智能信息处理、安全技术等。在综合应用层:介绍一些物联网的典型的应用场景和应用案例。

三、探讨物联网工程专业的专业建设

对物联网概念进行分解的层次模型中的感知识别层, 可能会融合一些物理、机械、电气、电子、控制学科的知识, 而网络构建层主要是通信学科和计算学科的知识, 管理服务层和综合应用层主要是计算学科的知识。在实际进行物联网工程的专业建设的时候, 不太可能形成一个完备的课程体系, 进行全面的讲解, 在注重学生培养宽口径的同时, 总是会有所取舍。个人认为在物联网工程专业课程建设和学生能力培养方面, 注重以下两个方面的把握:

1. 高校物联网工程的专业建设和学生培养要区别于职业学校的职业教育, 做到厚基础、重体系、宽口径, 特别要以计算学科的已有的雄厚的专业建设功底作为后盾, 使得培养的学生具备扎实的计算学科的基本素质和基本能力。

2. 高校物联网工程的专业建设和学生培养要区别于已有的计算学科的专业教育, 在重基础的同时, 做到一招鲜, 使得学生具备物联网中的典型关键技术的研发能力, 如基于RFID的标识技术、传感器和无线传感器网络、智能设备开发 (如基于Android的开发) 。

通过作者在《物联网工程导论》课程的教学实践出发, 谈了一些对于物联网和物联网工程专业的一些粗浅的认识, 希望能够对读者有所帮助。

摘要：从事物联网工程专业的先导性课程——物联网导论的教学实践出发, 谈一些体会和经验, 然后探讨物联网工程专业的专业建设中的一些问题。希望通过这些探讨, 能够对高校的物联网专业建设有所启示。

关键词：物联网,专业建设,物联网导论

参考文献

[1]Commission of the European communities.Internet of Things—an Action Plan for Europe[EB/OL].[2010-11-12].http://ec.europa.eu/information_society/policy/rfid/documents/commiot2009.pdf.

[2]温家宝.2010年政府工作报告[EB/OL].[2010-11-12].http://www.gov.cn/2010lh/content_1555767.htm.

[3]2010中国国际物联网大会:http://www.iotconference.com.

[4]中华人民共和国国务院.国务院关于加快培育和发展战略性新型产业的决定[EB/OL].[2010-11-12]http://www.gov.cn/zwgk/2010-10/18/content_1724848.htm.

[5]International Telecommunication Union.The Internet of Things[R].Geneva:ITU, 2005.

[6]ITU Y.2002.Overview of Ubiquitous Networking and of Its Support in NGN[S].ITU-T Recommendation, 2009-10.

[7]EPC:http://www.gs1.org/epcglobal.

[8]National Instruments:http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/8707.

物联网工程专业本科生课程教学探究 篇2

关键词：物联网；技术特点；教学体系

2009年8月温家宝总理在无锡视察时提出“感知中国”后，同年11月温总理在人民大会堂向科技界发表《让科技引领中国可持续发展》的讲话，指出国家重点发展的五大战略性新兴产业，其中就包括物联网关键技术。在此背景下，为积极参与“感知中国”及物联网关键技术的研究以及扩大在物联网领域人才培养方面的优势，2009年9月全国高校首家物联网学院在南京邮电大学成立。2010年初，教育部下达了物联网专业申报通知，全国众多高校积极申报，最终全国共有37所高校获准开设物联网工程及相关专业。

一、物联网涉及的关键技术分析

物联网是互联网的应用拓展和网络延伸，它利用感知技术对现实物理世界进行感知，通过网络传输，进行数据挖掘、分析、决策，最终实现人与人、人与物、物与物之间的信息交流和无缝对接，达到对物理世界进行管控、决策的目的。物联网产业包括传感器、射频识别（RFID）为主的感知制造业，通信网络设备制造、传感器网络设备制造以及机器到机器（M2M）网络设备制造等为主的基础网络制造业和提供网络传输、信息处理以及运营服务等的应用服务业等。因此，物联网可以分为三个层次：感知层、网络层和应用层。

１．感知层关键技术

感知层是物联网的最底层，主要负责物品的标识、信息感知采集，主要是由基本的感知器件完成，包括RFID、二维码、传感器、红外感应等。该层的关键技术包括：传感器网络、射频技术、传感器技术。

２．网络层关键技术

网络层负责物联网感知层感知信息的接入、融合、交换与传递，在物联网三层架构中起到承上启下的作用，是实现数据交互、物物相连的关键。物联网最终将实现异质网络互联互通，因此通信技术将是网络层的核心技术，包括蓝牙、ZigBee、WiFi、GSM、CDMA、GPRS等相关技术。

３．应用层关键技术

应用层对经网络层传输过来的感知信息进行处理，主要由业务支撑平台、服务支撑平台、网络管理和信息处理平台等构成，共同完成信息的计算、分析、存储、挖掘等功能，供用户使用和决策。核心技术包括云计算、中间件技术、海量数据存储、检索以及虚拟技术等。

二、物联网工程专业培养目标与教学体系关系研究

１．正确处理好物联网工程专业培养目标与社会人才需求关系

物联网工程专业是一门综合型、交叉型、跨学科的新型学科，涉及信息的感知、处理、传输、应用等关键技术。物联网工程专业以通信和计算机技术为基础，专业知识涉及通信、电子、自动化、计算机、安全等多个专业，目标在于培养掌握多学科基础知识和物联网相关理论、技术，适应物联网产业需要的应用、开发、管理方面的复合型人才。目前社会对于物联网方面的专业人才需求非常大，但各个行业需求所涉及的领域各不相同，有智能交通、智能电网、智能农业、智能水利、智能安防、智能服务等各个领域。因此，各高校在培养过程中一定要定位清晰，不然培养出来的人可能是懂得多但是不精，不是社会真正需要的专业人才，尤其是跨专业复合型人才。

２．正确处理好物联网工程专业教学体系和其他相关专业教学体系的关系

现在许多高校将物联网工程专业挂靠在计算机学院、通信学院等相关院系，或在计算机学院或通信学院等相关院系基础上成立物联网学院，拟开设十几门冠以“物联网”技术的课程，脱离计算机、通信相关专业的相关教学体系。笔者认为，这样的课程设置是有待商榷的。从物联网技术背景来看，通信、计算机是物联网技术发展的基础，物联网是计算机科学与技术、电子科学与技术、网络工程、自动控制、数学和物理公共学科、通信工程、信息安全等多种学科紧密结合，在具体技术应用中的产物。因此要正确处好物联网工程专业的课程设置与相关专业的课程设置之间的关系。

３．根据学校办学特色，正确处理好理论教学与课程实践的关系

国内高校经过近几十年的发展，每所高校在相关的学科建设方面都有各自的强势学科、优质师资以及良好的实验教学环境，有别于其他高校的教学特色。例如南京大学在计算机系统教学和体系结构研究方面具有优势；东南大学在RFID技术研究应用方面具有优势；北京邮电大学在WSN应用研究方面具有优势。因此在物联网工程专业建设过程中，各个学校应该充分发挥自己的专业优势，因地制宜，扬长避短，寻找适合自身特点和专长的方向进行教学和研究，形成不同的物联网工程专业特色。

在物联网高速发展的今天，高校培养的物联网工程专业学生要能够满足社会对物联网专业人才的需求，这就要求高校在专业培养目标、教学体系设计、课程设置上紧跟物联网技术发展、企业需求、社会进步。

参考文献：

［1］沈苏彬，范曲立．物联网的体系结构与相关技术研究［J］．南京邮电大学学报，2009．

［２］赵海霞.物联网关键技术分析与发展探讨［J］．中国西部科技，2010．

［３］吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考［J］．计算机教育，2010．

［４］钱红燕，陈兵，燕雪峰.物联网教学实践体系研究［J］．计算机教育，2011．

物联网工程专业实践教学建设研究 篇3

物联网是物与物的互联网, 世界信息产业的第三次浪潮, 具有广泛的应用需求和巨大的产业发展空间。目前我国物联网起步伊始, 从事该行业的人才稀缺, 因此, 高校开始建立物联网专业。物联网技术涉及多个学科, 这些跨学科知识的融合和贯通必须通过实践来进行。通过提供优质的实验条件和丰富的实验资源, 进行多层次的实践教学, 才能培养学生的工程实践能力和创新精神, 为其成为高素质应用型人才、复合型人才和拔尖创新人才奠定坚实的基础。

1 实践教学体系研究

根据学科发展和知识更新的要求, 与时俱进, 对各专业课程的内涵和功能不断拓展和优化融合, 形成工程实践性强、综合性强、创新性强的实践课程体系, 深化“大学科平台基础实验—专业实践—创新能力提升—本科毕业设计”四层次实验教学体系的建设。在建立物联网工程实践教学体系方面, 包括以下几个主要方面。

1.1 物联网工程实践教学内容建设

参考国内多家知名物联网实验平台, 可将物联网的实验内容归纳为三个层次, 自下而上分别为感知层、网络层和应用层:

1) 感知层实验:由各种具有感知能力的设备组成, 包括二维码采集、摄像头、RFID读/写、全球定位系统、传感器和M2M (Machine to Machine) 终端、传感器网络和传感器网关等, 解决如何感知和识别物体采集和捕获信息。

2) 网络层实验:包括各种通信网络与互联网形成的融合网络, 涵盖WIFI、RFID自组网异构网接入等技术相关实验。

3) 应用层实验:将物联网技术与行业需求相结合, 实现广泛智能化应用的解

在实施过程中, 具体内容包括对基础类课程的实验通过减少理论学时、增加实验学时, 整合实验内容、增加综合性、设计性实验方式, 加强对学生基本技能的训练;进一步加强专业课程的整合与优化力度, 开出多门专业课程的综合性实验, 培养学生综合应用知识及实践创新的能力;进一步整合各学科各专业课程, 开出跨学科、跨专业的学科综合与创新实验, 提升学生的综合实践能力和工程创新能力。

1.2 实验室建设

因为物联网工程专业是一门多学科交叉的专业, 在实验室建设方面应整合校内校外优质资源, 大力推进校企联合实验室、企业实训实习基地等的建设, 使实验教学和企业生产紧密结合, 进一步丰富实验教学体系, 改善实验教学环境, 锻炼和提升学生的综合实践能力和工程创新能力, 充分利用校内实训基地和校外实训基地的一体化平台建设, 形成物联网专业人才从校园至企业的无缝对接;依据物联网及其相关专业的实验教学体系, 及培养创新型、应用型人才的目标。物联网实验室应该分成四个层次:基础型实验室、专业型实验室、创新型实验室、岗位实验室。

1) 基础实验室包括软件实验室、数据库实验室、组成原理实验室等.

2) 专业实验室包括RFID实验室、无线网络技术实验室、传感网络实验室、单片机实验室、嵌入式实验室等.

3) 创新实验室主要包括智能家居创新应用和地方行业创新应用两大类。

4) 岗位实训室, 岗位实训室旨在培养学生从事相关行业所必备的素质和能力。岗位方向物联网系统设计架构师、物联网系统管理员、网络应用系统管理员、物联网应用系统开发工程师等核心职业岗位以及物联网设备技术支持与营销等相关职业岗位。

1.3 实验教学方法与手段

从对学生自主学习和多样化发展的适应性和实践能力培养目标出发, 各门实验课程的授课教师对本门实验课程中各个实验项目进行认真研究, 对综合性、设计性实验进行准确认定。结合物联网工程类实验教学的特征, 针对不同专业的学科特点选择实验项目, 仍然保留部分传统的手工操作实验技术, 如电路理论、电子技术等传统实验和实训项目, 让学生通过传统的操作方式完成, 便于教师在教学中以手把手的方式进行辅导。同时积极采用现代化信息技术, 更新先进的计算机和网络设备, 实现先进的计算机仿真模拟操作和网络化管理的实验环境。目前, 实验教学中心大多数专业实验项目通过计算机进行仿真或模拟操作, 在Internet网络环境下进行, 各专业课程的演示实验也均可以多媒体技术、电子幻灯、电子显示屏系统等现代信息技术进行。

1.4 实验队伍建设

队伍建设包括课程梯队建设、教师进修与培养建设、教师科研与教学能力培养建设。教学队伍教学建设措施如下:

1) 加强教学梯队的建设, 注重提高青年教师的理论素养和实践能力。

2) 以老带新, 老教师指导年轻新教师。改善其教学方法, 提高其教学技能。

3) 不断引进高级人才和IT企业工程技术人员, 提升专业教学师资。

4) 依托校企同盟, 建立引进与派出双向培养机制, 快速提升校内专职教师的双师素质。

1.5 学生创新体系建设

充分利用物联网工程大学生创新实践基地的资源, 通过建立完善大学生科技创新实践培养体系, 优化大学生科技创新实践开放和激励机制, 促进各专业实验室向学生科技创新活动开放, 鼓励老师科学研究与项目开发开放, 组织大学生参与教师科研项目的研究和各类学科科技竞赛, 构筑“参研、立项、创新”一体化的自主性创新实践新平台;充分利用省国际服务外包人才培训基地等中心资源, 主动融入地方经济发展, 在承担校内本科培养的工程实践教学和综合创新训练的同时, 将实现校内外相关专业人才培养的资源共享, 并逐步建设成为地方企事业单位物联网人才的实践培训基地, 为开展面向社会的物联网技术培训提供综合性、创新性训练支撑;努力开拓和建设适应大学生综合实践和工程创新的新平台, 逐渐形成“中心、企业、社会”共建共享的多元化运行机制。

2 结论

物联网工程专业见习报告3 篇4

物联网工程见习报告

姓名：顾文恺学号：541207090114

1.引言

说来惭愧，虽然我在填写高考志愿的时候填写了“物联网工程”这门专业，但是我当时对这个专业缺知之甚少。然而，在之前为期一周时间的专业见习中，在各位领导老师以及讲师、前辈们的指导之下，原先的迷茫已经慢慢消散。一扇通向未来的、名为“物联网”的大门，正在渐渐为我们打开。

2．内容与过程

2.1 《物联中国大讲堂》

周一清晨，在邹东尧老师的带领之下，我们前往计算机楼217观看了由中国物联网第一门户“物联中国”所制作的《物联中国大讲堂》节目。其中，第一、二两集给我留下的印象尤为深刻。第一集的讲师，南开大学计算机系教授、博士生导师吴功宜教授为我们讲解了物联网与互联网之间的关系与区别。物联网与互联网，这两者之间常常被人混淆，在观看过这期视频后，我渐渐认识到，物联网是互联网的延伸，基于互联网，却又不止于互联网。如果说互联网将“人与人”联系在了一起，那么物联网就是将“人与物”、“物与物”也加入到了这张联络网之中。同时我们还认识到了物联网技术出现和发展的必然性，物联网即将掀起继互联网出现之后的一场科技革命，再次极大地推动人类社会信息化的发展。互联网成功得创造出了一个“信息地球”，而只有物联网才能将它推动致“智慧地球”。

2.2 篮球友谊赛

青春就应该充满汗水，即使烈日当空也压不住同学们高涨的热情。在学校老师的组织下，秉持着“友谊第一，比赛第二”的理念，我班于本周二于大一物联网专业的学弟们进行了一场篮球对抗赛。在强力队友、校队成员李祎航同学的带领下，我班场上场下团结一心，最终侥幸获得了这场比赛的胜利。通过这次的篮球赛，我们意识到了学校领导对我们学生们的关心，不仅仅是要让我们成为专业方面的精英，更是在着重培养德智体美劳全面发展的复合型人才。同时，我们也感受到了学院领导们对我们所寄予的厚望，今天，我们是球场上的赢家；明天，我们要做职场甚至人生上的赢家。

2.3 相关知识讲座

周三上午，我们有幸听取了上海海同信息科技有限公司河南区经理的讲座。在讲座上，讲师首先强调了物联网技术对于人类的现在、未来都具有十分重要的意义，是人类社会进步的基石。在这里他例举了他们公司、海尔公司等知名企业近几年在物联网技术上的突破与创举，为我们展示了某些已经走进我们日常生活中的物联网技术。然后他又结合了自己从大学一路走来的经历，传授给了我们许多宝贵的经验与教诲，同时又告诫我们如今就业形势严峻，如同师长一般得提醒我们大学生一定要固守本心，端正我们的学习态度。

下午这是由一位我校毕业的，已经进入物联网行业的学长为我们做讲座。相比于上午的讲师，这位学长所讲的更加贴近我们的学习生活。学长向我们介绍了在我们大

三、大四的时候将要学习的几门基础专业课的着重点与重要性，又提到了许多涉及我们专业的软件等专业名词。可能由于太过专业，有些东西在我们听来现在还是云里雾里，但是学长说了，这些东西都在我们今后的学习生活中占有着非常重要的地位，所以他建议我们先去了解下，为以后的学习做好充分的准备。

无论从事什么行业，经验总是最为宝贵的。感谢学校领导老师为了我们大费周章请来讲师，有了这两位前辈所传授给予我们的经验和提醒，我想同学们在今后的学习生活中一定能够少走许多弯路。

2.4参观学习

周四使我们本周内最为充实的一天，那天我们早早坐车来到华南医电进行参观学习。在工作人员的带领下，我们参观了他们的生产线。看着技术工人们一个个在那里娴熟得焊接，我不禁想起当初实习时我自己焊电路板的窘态。为了避免一些不必要的失误，在实际生产过程中每位工人仅负责一个焊点，进行流水线生产，这又使我们理解到了团队合作的重要性。

人们常说，实践是检验真理的唯一标准，可见仅仅学会理论知识是远远不够的，那终究只能是“纸上谈兵”。因此，这次到华南医药的参观学习使我们受益匪浅、感慨良多。

2.5 整理思考

经过了前几天的见习，我们大家都对于自己的学习方式有了一定的反思。因此学校决定让我们结合之前四天的经历，作出一份报告，帮助我们整理思绪，使

我们找到一条我们自己的学习之道。

3.总结

物联网工程专业 篇5

G642；TN929.5-4；TP391.44-4

一、引言

2009年，温总理在考察无锡物联网产业研究院时提出“感知中国”概念。2010年初，政府工作报告中明确将“加快物联网的研发应用”纳入战略性新兴产业发展任务。同年，教育部下达高校可以申报物联网工程专业[1]。作为一个起步阶段的新专业，物联网工程专业在专业课开设、实验教学、学生实践等教学模式上还处于探索阶段，许多高校在开设物联网相关课程方面没有足够完善的实验设备及实训计划，存在实验器材不够先进、跟不上教学水平等问题，不利于学生创新能力的培养[2]。此外，医学院校物联网工程专业还具有其特殊性，要求实验条件具备HIS、LIS、PACS等医学信息系统来支撑物联网工程专业的实践技能培养，在实际教学过程中，由于各类医学信息系统价格昂贵、可扩展性较差等因素，不利于实验课程的开展。

因此，在现有实验条件不足的情况下，徐州医科大学物联网工程专业借助虚拟仿真技术，开发了一套基于GPL开源软件的虚拟仿真实验平台。该平台具有良好的开放性、扩展性和交互性，教师可以在虚拟学习环境中进行线上教学活动，学生完全不受时间和地域的限制就可以进入虚拟环境开展学习[3]。在实际的实施过程中，形成了分层次、模块化的虚拟仿真与实验课程体系，实现了学校资源的优化配置与开放共享，有利于科研成果向教学资源的转化，为高水平本科生培养和创新能力塑造打下了坚实基础。

二、虚拟仿真实验平台设计方案

（一）虚拟仿真实验平台体系结构设计

应用层虚拟节点将采集数据通过Zigbee、蓝牙等形式传输至虚拟智能网关进行数据格式转化，虚拟网络层设备转发数据至搭建的应用层开源系统软件[4]。虚拟仿真实验平台体系架构如图1所示。

平台可以实现移动终端、PC机等多种设备通过Internet或VPN拨号方式登录前端服务器。在前端服务器中，提供各种基础服务器，包括Web服务器、VPN服务器、FTP服务器、开源HIS系统服务器、开源LIS系统服务器等。由于HIS，LIS等应用系统运行需要较大的网络资源，因此在后端应用服务器中构建分布式协作环境，通过服务器分配调度算法，实现多机并行计算，提高系统整体处理效率。

（二）结合专业知识体系对专业课程进行分类

根据知识类型结合医学与物联网专业课程体系对专业课程进行分类，并对课程所属知识类型有针对性的设计课程实验，保证虚拟仿真实验平台满足各课程所需实验环境[5]。物联网工程专业课程分类如图2所示。

（三）虚拟仿真实验平台功能模块设计

虚拟仿真实验平台主要实现：学生使用计算机进行仿真实验；教师能够利用教师机开展实验教学、组织管理学生实验，并实现网上考试和评价。

功能模块主要包含：用户管理模块：主要实现对于各种身份用户的基本信息维护、管理和权限分配；学生模块：实现学生参与实验的各种功能；教师模块：实现教师组织实验、管理学生的各种功能；管理员模块：负责对学生、教师以及整个系统的维护工作。具体功能模块组成如图3所示。

三、虚拟仿真实验平台特色及成效

虚拟仿真实验平台的构建体现了医学院校物联网工程专业与医学信息技术的深度融合，平台具体特色如下：

在设备利用方面，虚拟设备成本低，种类全、零损耗，节省空间，升级维护简单，功能全，无需搬运，可统一管理和调配，实现设备共享，提高利用率。模拟真实实验过程，减少实验误操作带来的设备损坏，解决教学资金、资源紧张的问题[6]。表1为传统实验设备与虚拟仿真实验平台的优缺点对比，体现了虚拟仿真实验平台相较于传统实验平台的优越性。

在实验组织和管理方面，对实验进行预编排管理，实现实验室24小时开放，学生可随时随地参与实验；教师通过在线辅导和监管学生的实验过程，减少教师的工作强度；整合计算机教学资源、实现资源共享。

在教学模式方面，实现兼顾理论与实践，以学生为主体，课程面授的同时可通过远程客户端进行虚拟实验演示。师生还可不受时空限制参与实验，初步实现“任何时间、任何地点、任何设备”的泛在学习环境构建，满足远程教育的需求。

在实验过程方面，虚拟仿真实验平台能满足学生构建任何规模、任何类型的实验环境需求，也為高端网络设备、高端医学信息系统实验提供可能，真正实现医学物联网实验的综合性、设计性、规范性、复杂性和真实性；通过配置文件的保存、实验过程实时监控，保存过程数据，控制实验进展，实现“过程式”实验，保证实验效果等价于甚至优于在真实环境中所取得的效果。

在教学效果方面，突出以学生为中心，为学生提供一个集学习、开发、研究为一体的虚拟仿真实验环境。良好的人机交互界面，实现学生与计算机、教师、学习者的“交互式”操作训练；可视化的实验操作界面，形象直观，符合学生认知特点；学生能够自行设计和创新实验，充分扩展学生的思维空间和发挥余地；提高学生参与实验的兴趣。虚拟仿真实验平台的建立提高了学生实践能力，徐州医科大学医学物联网工程专业成立已有4年，学生在学生竞赛方面硕果累累，以第一届2013级医学物联网班级为例，班级36人近三年共获得25个奖项，其中国家级4项、省级8项、市级5项、院级8项。

四、小结

医学物联网虚拟仿真实验平台是对医学院校物联网工程专业实验教学的探索，平台通过对硬件的高仿真虚拟，能够有效改善实验环境、简化实验操作、扩展实验规模、优化实验教学过程、提升实验效率，为学生们的实践实习提供了良好的实验环境。对GPL开源软件的首次引入，避免以往应用层可用软件数量少、种类单一、功能局限的尴尬局面，提供丰富的实践项目，学生可根据实际需要来选择实验内容，为学生的的实践学习及毕业设计提供了有效的平台支持，实现物联网实验设计与医学背景的高度结合，具有巨大的使用和推广价值。

参考文献

[1]温家宝.政府工作报告[R].北京：第十一届全国人民代表大会第三次会议，2015，（3）：60-61.

[2]倪志平.物联网工程专业实验室建设探讨[J].科技资讯，2015，13（6）：182.

[3]吕强，高慧敏，吴晨曦等.基于物联网的远程实验系统[J].实验室研究与探索，2016，35（5）：114-117，122.

[4] 高晨.基于短协议传输的医学物联网[J].生命科学仪器，2013，11（4）：10-13.

[5]施云波，刘泊，杨明极等.多学科融合构建物联网工程专业课程体系的思考[J].物联网技术，2016，6（4）：108-110，113.

物联网工程专业实验室建设探讨 篇6

1.1物联网实验室建设目标

高校应以“把握发展趋势, 提高应用能力”为目标, 提出基于物联网信息平台的智能化实验室解决方案, 其意义在于:提高教学科研水平, 提高学生应用能力, 促进学生就业, 提升学校竞争力。

高校面向基础性教学实验、面向行业综合应用性实验、面向学校科研项目开发性平台为目的, 促进物联网实训室的建设。以实训室为基础, 联合各方力量, 促进物联教学的发展、物联网人才的培养。

1.2实验室物联网人才培养

物联网是计算机科学与技术、网络工程、电子技术、信息工程、通信工程及其两边缘科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新型应用型学科。专业立足于计算机专业类知识培养体系, 注重学生基础知识掌握、综合素质的提高和应用创新能力培养。以物联网技术为基础, 研究从感知层 (包括传感器、射频识别、核心控制等) 到网络层 (包括传感网络、通信系统、计算机网络等) 再到以面向产业和行业应用的应用层相关的理论和工程应用问题, 重点突出实践能力和应用创新能力的培养。注重培养能适应物联网工程所涉及的多学科发展需求的新型创新人才, 为我国以物联网和传感网为代表的下一代信息技术新兴产业发展输送急需的开发、管理、生产等人才。

2物联网实验室具体建设方案

2.1物联网应用实训室 (能应用)

物联网应用实训室以物联网工程信息平台为核心, 构建融合有线IP网、宽带无线局域网、光载无线技术、无线传感网络、嵌入式设备以及系统软件和应用软件于一体的物联网无线Wi Fi及传感网络实验平台。各种接入设备 (传感器件、控制器件、移动终端、教学电脑等) 都可以无线接入物联网工程信息平台, 成为物联网实验设备的一部分, 构建物联网的感知层;系统通过统一的物联网信息中心, 完成数据的存储、分析和应用。应用可以根据学校的专业建设方向进行选择, 以满足物联网专业建设的定方向, 能应用。

2.1物联网信息平台 (定方向)

1.物联网信息平台简介

物联网信息平台是物联网实验室整体解决方案的核心和基础, 将实验箱、实验套件、物联网综合应用系统 (智能家居、智慧实验室、智能物流、智能工业、智慧超市等) 等接入统一的物联网信息平台, 实现多课程、跨实验设备、多系统的综合应用实训, 同时, 智能手机、平板电脑、第三方实验设备等智能终端和设备也可接入物联网信息平台, 成为实验设备的一部分, 从而大大改变实验的形式、效果和内容。

2. 平台应用的DIY

物联网信息平台的接入采用标准计算机网络协议 (TCP/IP) , 方便智能设备的移动接入, 同时系统预留外网接口, 提供学生本地、远程网络访问实验室系统, 开展本地/远程网络实验。

物联网信息平台配置数据服务器, 提供远程网络授权访问, 支持资料下载、远程实验和远程授课、学习。

3.提供教师物联网科研平台

物联网信息平台提供一个开放的专业平台, 包括硬件资源、网络资源、软件资源, 是教师和学生开展物联网相关科研的极好平台, 可以开展感知层基础研究、分布式天线系统研究、无线网络分布研究、室内定位研究、分布式数据库和云计算研究、以及应用系统研究。

2.2 物联网基础教学实验室 (宽基础)

基础教学的核心课程以物联网网络体系、射频识别和无线传感器网络为主要教学课程, 可通过学习和实验掌握物联网最基本网络和无线射频技术知识, 为后续的物联网应用实训打好扎实的理论基础, 满足物联网专业建设中的“宽基础”的教学。

(1) 物联网开发应用实验箱 (能应用)

该实验箱包括种类丰富的感知层设备和网络层接入设备, 以及采用Cortex-A8体系处理器的嵌入式开发板为数据网关, 配合物联网信息平台所搭建的无线Wi Fi网络平台以及配套的应用软件, 学生可以直观地感受和学习到物联网所涉及的知识, 为接下来的专业知识学习打下良好的基础。

产品应具备功能与特点。

1.传感器种类丰富应涵盖了电容式传感器、电阻式传感器、光敏传感器、气敏传感器等10余种不同种类的传感器。

2.实验箱搭配高效能Cortex-A8开发板搭载Android操作系统, 学生可在本地对采集数据进行处理。

3. 实验箱提供了物联网中间件技术相关章节, 提供了完整的设备指导学生动手做出串口Wi Fi中间件, 了解中间件在物联网中所起到的承上启下的作用。

4. 完整详尽的实验指导书, 源码详细注释并且完全开放方便学生学习和二次开发。

5. 实验箱上的每个节点留有丰富的外设接口, 方便后续外设扩充需要。

(2) RFID实验箱简介

实验箱应囊括业界普遍使用的四款RFID模块即低频 (LF) RFID模块, 高频 (HF) RFID模块。特高频 (UHF) RFID模块以及2.4G微波模块, 实验课程重点放在对于各频段RFID模块的管理、控制以及上位机程序的应用开发上。学生们可以利用开放的通讯协议, 使用多种编程语言 (C/C++, JAVA等) 编写上位机应用程序与RFID模块进行数据的采集交互。于此同时结合联网信息平台提供的网络平台, 可以实现多个实验箱之间的互联互通, 从而模拟出诸如仓储物流等RFID广泛覆盖的行业应用场景。

产品应具备特点与功能。

1.实验箱应集成了RFID技术所涉及低频、高频、特高频以及2.4G微波四种RFID模块, 无需额外采购其他模块。

2.提供各个模块的完整的通信协议, 学生可以直接通过协议接口利用多种编程语言与模块进行数据交换。

3.实验箱搭配Wi Fi模块可以直接接入物联网信息平台, 真正实现实验箱与实验箱之间的互联互通。

4.实验箱应配套有丰富的外围设备 (蜂鸣器、数码管、矩阵键盘、LED灯) 。

3应用技术型大学实验室建设的思考

由于高校扩招的原因, 目前2015年的应届高校毕业生突破700万人, 对就业市场是一个很大的压力, 但是市场对人才的需求反而得不到满足, 其原因是很多高校的人才培养与市场人才的需求不一致。就以目前的独立学院为例, 其毕业生最欠缺的能力就是实践动手能力。而用人单位对独立学院的毕业生最看中的也就是这个能力。所以目前应用型高校应向技术型大学转变。转型最关键在于对技术学生的动手能力的培养, 学生动手能力的培养最关键硬件设备就是高校实验与实训室的建设, 所以对于应用技术型大学的物联网实验室建设改革也迫在眉睫。

摘要：自2011年以来, 教育部已全面放开物联网工程专业审批, 虽说目前很多高校已经开设物联网工程专业, 但物联网工程这个专业内容由于涉及多学科, 比如电子, 通信, 计算机等, 所以专业的建设必须要宽基础, 定方向, 重应用, 而物联网专业的实验室建设必须依靠专业建设来设定方案, 以下是该研究者结合自己所在学校以及教学的思考, 探讨物联网专业实验室建设方案。

关键词：物联网工程,物联网实验室,物联网专业建设

参考文献

[1]魏晓宁.物联网实验教学初探[J].计算机时代, 2011 (10) :49-50.

[2]梁柏榉.物联网实验教学与战略性新兴产业高素质人才培养[J].计算机时代, 2012 (2) :46-48.

物联网工程专业人才培养方案探讨 篇7

物联网工程专业是新专业,各高校在建设物联网工程本科专业时,课程体系的设计在国内外无先例可以借鉴,因此各个高校物联网工程人才培养模式有较大区别:有的依托学校优势学科构建人才培养模式;有的人才培养模式与行业相结合;有的是校企合作的卓越工程师人才培养模式。我校于2014年获批物联网工程专业,并于2014年秋季开始招生,如何制定符合我校特色的人才培养方案是个值得探究的问题。

1 人才培养目标

1.1 培养目标定位

自2010年起至今,获批物联网工程专业的高校层次各不相同,有985、211研究性大

学,也有科研教学并重型大学,还有以职业教育为主的高职高专。不同层次的高校为市场培养不同层次的人才,这些人才大致可以分为三类:研究性、应用型和技能型。研究型人才主要从事物联网协议研究和标准制定,应用型人才主要从事与行业相关的系统集成等工作,技能型人才主要从事系统维护与运营等工作。我校作为地方院校,以培养应用型人才为主,将物联网工程专业定位为工程应用型专业。

1.2 人才培养目标

本专业培养德、智、体全面发展,具有良好的科学素养和人文知识背景,较系统地掌握计算机科学与技术、物联网工程的基本理论和基本知识,具有较强的实践应用能力与知识创新能力,能够从事智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业的系统集成与物联网协议开发工作,具有较强实践动手能力的应用型高级工程技术人才。

1.3 业务培养要求

根据专业定位和人才培养目标,业务培养要求包括素质、知识和能力三方面:

1)基本素质:具备良好的思想道德修养、健康的心理素质和人文知识素养,具有较强的自信心、进取心、事业心和社会责任感,具备敬业精神、团队精神、创新创业精神。

2)知识结构:具备一定的人文社会科学与自然科学等方面的基本知识,较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,掌握C语言程序设计、数据结构、计算机网络、射频识别技术、嵌入式系统、无线传感器网络、物联网原理与应用、操作系统、传感器与检测技术、密码学基础等基本理论、基础知识和实验技能,具有本专业领域内物联网工程专业知识与技能,了解物联网工程相关学科和技术的理论前沿、应用前景和最新发展动态。

3)能力结构:具有较强的学习能力、沟通协调能力、社会适应能力、语言和文字表达能力,掌握一门外语,具备计算机基础应用能力和使用文献检索工具能力,具有较好的物联网工程系统分析、系统集成、系统设计及系统维护方面的工程能力,具有较强的动手能力、社会实践能力,具有从事本专业业务工作的能力和适应相邻专业业务工作的基本能力。

2 课程体系设置

2.1 课程体系设置需要考虑的因素

物联网工程专业课程体系设置必须考虑其人才培养目标、其隶属的学科门类、市场对人才的需求和结合本校实际形成的专业特色。

我校物联网工程专业定位为工程应用型专业,则课程体系设置时应紧紧围绕专业人才培养目标,从基本素质、知识结构和能力结构对学生进行业务培养,处理好理论教学与实践教学之间的关系,适度提高实践教学比例,进一步地提高学生的动手能力。

物联网工程隶属计算机学科门类,其课程体系设置要依托计算机类的学科基础。有人认为物联网是涉及计算机技术、通信技术、传感技术、网络技术、电子技术等多项知识的交叉学科,在制定课程设置方案时面面俱到,过于求全,结果导致每门课程学时过少,知识杂乱,课程貌似全面,实则只能蜻蜓点水,这样的课程体系培养出来的学生必定是博而不精,广而不专。也有人认为物联网是新技术,在做课程体系设置时脱离计算机学科门类,弄出一套冠有物联网名字的课程,结果导致在课程体系实施过程中出现师资跟不上,教材不配套,实践课程开设困难等问题。

任何专业培养的人才最终是要面向市场的,物联网工程专业也不例外。这就要求在课程体系设置之前,要深入企业、科研院所、产业部门做调研,充分了解市场需求,根据就业岗位的能力要求,设计出满足市场需求、贴合科研与行业实际的课程体系。

物联网工程专业是新专业,也是与行业契合度很高的专业,课程体系的设置可以根据各高校的实际情况,与高校的优势学科相结合,设置具有本校特点的课程,培养在某一行业更专的物联网人才。

2.2 物联网工程课程体系设置

根据课程体系设置需要考虑的几个因素,结合我校的实际情况,我校物联网工程专业课程体系设置以培养工程型应用型人才为主,依托计算机学科门类,厚基础,重实践,紧跟市场,突出特色。

课程体系由通识教育课程、学科基础课程、专业课程及实践教学课程四个模块构成,课程学时学分统计见表1。

通识教育课程主要有高等数学、大学英语、体育、思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、马克思主义基本原理概论、形势与政策、人文素质教育、心理健康教育、职业发展规划、大学艺术和就业指导等课程。

学科基础课程主要有计算机学科概论、C语言程序设计、大学物理、大学物理实验、线性代数、面向对象可视化编程、离散数学、电子技术基础、电子技术基础实验、概率论与数理统计、算法与数据结构等课程。

专业必须课程有计算机网络、操作系统原理、计算机组成与系统结构、密码学基础、传感器原理及应用、传感器网络、嵌入式系统设计与应用、RFID原理及应用、TCP/IP协议分析、物联网原理与应用等。

另外还开设了12门集中教学实践课程,实践教学环节占总学时比例为36.1%,可以很好地提高学生的实践动手能力。

我校是学科门类齐全的综合性大学,石油和农学是我校的优势学科,为了更好地将物联网工程专业与我校的优势学科相结合,培养出具有我校特色的物联网工程人才,在课程设置中,安排了行业知识讲座,使物联网工程的学生能够了解石油行业和农业的基本知识、为以后从事智慧石油和智能农业打基础。

3 结语

物联网工程专业是战略性新兴产业相关专业,人才培养方案地制定是专业建设和发展的依据,科学合理、切实可行的人才培养方案是为行业输送可用人才的保障,探讨物联网工程专业人才培养方案,以期与各兄弟院校互相学习,共同进步。

参考文献

[1]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育,2010,10(21):26-28.

[2]邓淼磊.对物联网工程专业培养方案的几点思考[J].教育教学论坛,2014(11):182-183.

物联网工程专业 篇8

物联网是我国新兴战略产业之一, 其概念源自“感知中国”的战略思想, 和IBM提出的“智慧地球”以及德国政府主导的“工业4.0”有异曲同工之处。物联网以互联网和传统的电信网为载体, 赋予客观世界中普通物理对象唯一的地址, 以实现物理对象之间的相互联通[1]。国家物联网“十二·五”发展规划指出, 物联网专业人才的培养是实现物联网“十二·五”发展目标的保障措施之一[2]。江苏科技大学为首批批准开设物联网专业的33所高校之一, 并于2011年招生, 2015年迎来第一批物联网工程专业的毕业生。

1 物联网工程专业认证

虽然物联网工程专业现在还不满足工程教育认证专业需有三届毕业生的要求, 然而, 作为工程性较强以及与产业高相关的专业, 物联网工程专业进行工程教育认证势在必行。工程教育专业认证通用标准对学生、目标导向和持续改进求等作了明确定义[3]。

(1) 以学生为中心

主要体现在教学过程中课程体系的设置和教学内容的安排均以学生的培养为目标, 以学生的学习产出为评价标准。而且, 认证关注的是某个学校某一专业的全体学生, 认证其总体“合格性”, 而不是考察少数学生的优秀程度。

(2) 目标导向

目标导向包括培养目标和毕业要求两个方面。培养目标是对某一专业人才培养的总体要求, 一般情况下表述宽泛, 不宜定量评估。相比较而言, 毕业要求则从人文科学素养、解决问题的能力、设计和实施工程实验的能力、创新能力、学习能力等10个方面对毕业生应达到的要求进行了阐述, 可操作性和可评估性较强, 可促进培养目标的达成, 也能够更好的体现国际实质等效的要求[4]。

(3) 持续改进

持续改进的实现依赖于两个方面:教学过程中的质量监控和毕业生跟踪反馈机制。学校内部对每一个常规教学活动进行管理和评估是改进的基础;高等教育系统以外的评估, 即社会评价和毕业生跟踪反馈是社会和用户对教育产出的评价结果, 是持续改进的重要依据。

专业补充标准只涉及课程设置、师资队伍和支持条件3项, 对毕业要求并没有特别表述, 以便于充分发挥各专业的特色与优势。物联网工程属于计算机大类, 适用计算机科学与技术专业的补充标准。物联网工程专业课程设置应包括标识与传感、数据通信、分布控制、数据处理, 以及信息安全等知识模块, 并包括将这些知识模块的基本原理与技术应用于物联网系统的设计、开发、部署、运行维护的实验或实践性课程。

2 基于工程教育专业认证的物联网工程专业人才培养模式

2.1 明确培养目标

物联网工程是融合了计算机、电子、通信以及自动化等专业的一个交叉学科。在制定物联网工程专业本科培养目标时, 应充分考虑其交叉学科的特点并突出江苏科技大学的船海特色。总的来说, 物联网工程专业的人才应具备以下几个方面的知识:1) 良好的品德修养, 较好的社会科学基础知识和扎实的自然科学基础知识;2) 系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能, 具备识别技术、传感技术、通信技术、数据处理和信息安全等领域的专业知识;3) 具备以创新思维从事工程设计的能力、运用外语进行跨文化交际的能力、适合团队作业方式的通用管理能力;4) 能够从事智能船舶、智能交通、智能电力、智能农业、智能物流等物联网应用系统的设计开发、制造实施、技术应用和系统集成;5) 按照本标准培养的物联网工程专业的工程学士, 能够达到初级工程师的技术能力要求, 并具备在实践中持续改进的基础知识储备。

2.2 设计培养模式

根据学校定位, 物联网工程专业培养本科应用设计型的工程师, 采取“3+1”的培养模式, 3年在校学习, 累计1年时间在企业学习和参加工程项目实践。学校和企业共同配合, 采用知识、能力与素质一体化设计的培养方案, 创建校内学科导师加校外工程导师的“本科双导师”制度来配合完成人才培养。在“双导师”制实施过程中, 所有学生按兴趣组成学生团队、分属不同的导师组, 导师为团队建立档案和能力培养计划, 通过实践项目来组织实施。

2.3 设置课程体系

在设置物联网工程专业的课程体系时, 要将各交叉学科的核心课程和专业课程进行总体考虑。首先要注重公共基础课的设置;其次, 专业核心课程应涵盖标识、感知、通信、处理等知识模块;再次, 应增加专业选修课的开设和组合搭配选择, 体现人才培养的多样性和弹性设置;最后, 课程的设置应面向实践。

(1) 基础课, 包括公共基础课和专业基础课。公共基础课旨在为学生奠定坚实的社会和自然基础知识, 是进一步学习其他内容必不可少的课程, 也是持续改进的重要基础。专业基础课指涉及物联网工程专业的基础理论、基本知识和基本技能的课程。

(2) 专业核心课程, 指同物联网工程专业知识、技能直接联系的基本课程, 包括物联网标准、传感器与检测技术、射频识别技术、嵌入式系统、无线传感器网络、物联网数据处理、物联网原理与应用等。

(3) 选修课程, 包括专业方向选修课和专业拓展选修课。江苏科技大学的物联网工程专业分为两个方向:一是, 以船舶为特色的方向, 课程包括船舶状态检测、海洋测控技术、舰船导航技术、船舶控制基础等;二是, 注重物联网通信技术的方向, 课程包括网络计算技术、物联网中间件、物联网网关、无线自组织网络等。专业拓展选修课突出对学生的深度培养, 课程包括语义网技术、软件工程、人工智能等。

(4) 实践教学, 是工程专业不可或缺的教学环节, 物联网工程专业采用分层次、立体式的实践教学体系, 包括课内实验、独立实验、开放实验以及企业实习四个层次。

(5) 工程化能力培养, 强调工程能力与创新能力的培养, 这不仅要求夯实学生的基础知识, 也要求重视学生的工程化实践能力。可在企业设立工程教育实践基地, 让学生在企业进行职业认知教育、综合实践以及生产实习等教学环节。

2.4 提升教师的专业素质

为了满足工程认证对师资队伍的要求、提高教师教学能力, 首先拿出专项资金支持教师参加物联网教学研讨会议、参加教师培训, 和专家同行进行交流、学习;其次, 鼓励教师去物联网相关企业调研、进修、学习、实践, 提高教师的实践教学能力;最后, 鼓励教师组成项目开发团队, 加强与企业的联系, 参与产学研项目的开发, 提高教师的工程开发能力[5]。

2.5 创建校企联合的实践教学体系

专业认证重视培养学生的实践能力, 要求认证专业有稳定的合作企业。根据专业认证的这一要求以及学校服务地方经济的指导思想, 物联网专业在课内实验、独立实验、开放实验的基础上搭建校企联合的实践平台。通过参与企业项目, 提高学生的工程实践能力和工程素养, 学生经校企联合培养毕业后能够“无缝对接”企业和社会需求。具体实践项目分为职业教育、企业认知教育、课程设计、生产实习、物联网综合实训以及毕业设计。

(1) 职业教育, 通过参观企业、听取讲座以及跟班作业等方式, 使学生了解企业的基本工作流程和运行方式;了解本专业领域的技术标准;具有一定的自我管理能力, 能够遵守行业行为准则。

(2) 企业认识教育, 通过专家讲课、技术讲授、户外拓展和企业项目见习等方式, 使学生初步了解物联网的标准体系架构及物联网的行业特色;了解物联网相关企业产品研发过程;对专业发展领域所需要专业知识形成初步认知。

(3) 课程设计, 要求学生综合运用课堂所学理论知识, 在课内实验的基础上, 进行应用系统的设计和开发, 将理论转换为解决问题的能力。

(4) 专业综合实训, 以物联网典型应用为案例, 如智能门禁系统、家居环境参数采集系统等, 使学生获得综合利用专业知识的训练。学生也可在此阶段直接参与企业项目的研发, 结合项目深入企业开展工程问题的分析、设计和开发。

(5) 生产实习, 是在熟练掌握物联网专业基本理论和知识的基础上, 深入物联网相关企业的生产一线, 熟悉物联网产品和系统的设计、开发流程, 培养学生进行产品开发和技术创新的初步能力。同时学习和感受企业文化, 深刻认识企业生产者的组织纪律性、工作严谨性及团结协作精神。

(6) 毕业设计, 以企业项目或指导教师研究课题为背景, 开展物联网相关应用系统的设计、开发、实施、运行与维护等工程实际问题的研究, 培养学生综合运用所学理论知识和技术独立解决工程问题的能力, 同时提高学生的文献阅读能力和自主学习能力。

3 结语

本文从培养目标、课程体系、教师专业素质以及校企合作实践几个方面对物联网工程专业的培养模式进行了探讨。专业认证是一个复杂的系统工程, 需要充分理解其基于学习产出的评价体系以及实质等效的认证标准, 切实推进专业建设, 才能顺利通过认证。

摘要：工程教育专业认证有助于提高我国工程教育的人才培养质量和国际认可度。以专业认证的理念和标准为依据, 以江苏科技大学物联网工程专业为例, 对该专业的培养目标、课程体系、教师专业素质、校企合作实践等问题进行了探讨, 通过对教学过程各环节的整合和革新提升本校物联网专业的培养水平、毕业生的综合能力以及社会竞争力。

关键词：物联网工程,专业认证,培养模式

参考文献

[1]刘莉莉.物联网技术的基础架构及发展趋势[J].软件, 2012 (2) :142-143.

[2]物联网“十二五”发展规划[EB/OL].http://kjs.miit.gov.cn/n11293472/n11295040/n11478867/14344522.html.

[3]工程教育专业认证标准 (试行版) (含通用标准和补充标准) [EB/OL].http://old.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3861/201110/125419.html.

[4]陈平.专业认证理念推进工科专业建设内涵式发展[J], 中国大学教育, 2014 (1) :42-47.

物联网工程专业 篇9

1991年美国麻省理工学院的Kevin Ashton教授首次提出物联网 (Internet of Things, Io T) [1]概念。2009年1月, IBM提出“智慧地球”。2009年8月温家宝在无锡视察时提出“感知中国”, 物联网开始在国内得到广泛关注和重视。物联网是通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术, 实现物品和物品之间的信息交换和通信, 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, 并被列为国家战略性新兴产业大力支持发展。

为了响应国家大力发展物联网产业的号召, 培养物联网产业人才, 教育部于2010年在全国35所高校批准设置物联网工程专业。物联网工程专业[2]作为一门新设置专业, 在培养方案、课程体系等方面仍不完善, 需要对其进行不断改进和研究。

Android[3]是于2007年1月1日由Google发布的基于Linux内核的智能移动设备操作系统。近年来, 由于Android具有开源、免费的特点, 吸引了越来越多的企业、机构的广泛关注, 使得Android在国内外得到了迅猛发展, 其人才需求也急剧增长。智能移动终端作为物联网的重要组成部分, 在信息发布、信息获取方面具有重要作用, 而Android平台是移动终端广泛采用的操作系统。为此, 各大高校的物联网工程专业纷纷开设Android相关课程来满足物联网专业的人才培养目标。

面向物联网工程专业的Android开发课程, 其课程内容并不完善, 其教学方法还处在一个研究和实践阶段, 因此如何结合物联网工程专业的实际和Android课程特点来改进教学模式、提高教学质量, 是一件迫在眉睫的事情。

1 Android程序设计课程的特点

1.1 新颖性

Android技术作为一个免费、开源的便携设备操作系统, 近年来得到了迅速发展, 并占据了较大市场份额, 市场对Android应用开发人员的需求也日益增加。针对这种需求, 许多高校陆续开设Android技术方面的课程, 为社会提供Android人才。Android系统出现时间较短, 且仍在更新发展之中, 而物联网专业也是一个新设置的专业。因此, 面向物联网专业的Android程序设计课程, 是面向一个新专业开设一个新课程, 具有很强的新颖性。

1.2 前导课程多

Android程序设计课程是在已有技术的基础上发展起来的, 它所涉及到的基础课程较多。首先, Android是基于Linux内核的智能设备操作系统, Linux操作系统是该课程的前导平台基础;其次, Android用户界面、配置文件界面使用XML (可扩展的标记语言) 语言进行绘制, 学生需要前期学习XML语言;再次, Android业务代码使用Java语言编写, 要求学生能够熟悉Java语言及其开发环境 (Eclipse) ;最后, Android平台数据存储会用到数据库网络, 通信会用到网络编程, 学生应具备数据库和网络的基础知识。总体来看, 学习Android程序设计对学生的基础要求较高, 需要学生掌握的基础技术较多。

1.3 开课难度大

高校开设Android程序设计课程的难度较大。

从课程自身出发:首先, 从教师要求方面看, Android程序设计是一门新兴课程, 大多数老师没有实际开发经验, 在授课时存在经验不足的问题;其次, 从学生要求方面看, Android程序设计涉及到的基础知识较多, 对学生要求高, 导致学生学习难度较大。

从课程与物联网专业结合角度出发:物联网专业是交叉学科, 需要教师掌握多学科的知识, 在讲授Android程序设计时, 需要结合Android在物联网中的应用背景进行教学, 提高教学的针对性, 这对教师在Android开放能力和物联网应用背景两个方面的综合素质提出了更高的要求。

1.4 开发环境搭建和配置复杂

任何应用程序在建立之前都需要先搭建开发环境。同样, Android开发环境的安装与配置是开发Android应用程序的第一步, 也是深入理解Android系统的一个良好途径。

普通程序设计开发直接在PC上运行, 较为简单。而Android程序设计的开发, 不仅需要程序编写环境, 还需要搭建Android运行模拟环境。具体Android开发需要安装Eclipse、ADT插件、JDK、SDK。安装完成以后还要进行适当配置 (环境变量配置、SDK的配置、模拟器的启动) , 其开发环境搭建和配置较为复杂。

1.5 实践性强

Android是第一个可以完全定制、免费、开放的移动终端操作系统平台。Android不仅能够在智能手机中使用, 还可以用在平板电脑、移动互联网终端、上网笔记本、便携式媒体播放器等电子设备上运行。同时, 物联网工程专业是一门实践性较强的专业, 重点培养学生的物联网工程实践能力。由此来看, 面向物联网工程专业的Android程序设计是一门实践性强, 重点培养学生动手实践能力的课程。

2“基于项目驱动”的教学模式改革

依据面向物联网工程专业Android程序设计课程的特点, 以及现有一些程序设计课程教学方法[4,5], 提出“基于项目驱动”的教学模式。基于项目驱动的教学模式的基本原理如图1所示。基于项目驱动的教学模式分为基础知识学习阶段、项目实训阶段。基础知识学习侧重理论学习, 而项目实训侧重实践能力培养。

2.1 基础知识学习阶段

在学习基于Android平台的智能手机软件开发技术之前, 必须让学生对Android平台有宏观上的认知, 主要采用教室课堂讲授的方式进行。

1) Android的发展历史

Android作为一种新兴技术, 要让学生们了解Android的发展历程, 以及现在的发展状况。采用播放视频或图片等方式, 向学生展示Android的魅力, 激发学生的学习兴趣。

2) Android的体系结构

Android是基于Linux内核的软件平台和操作系统, 采用了软件堆栈 (Software Stack) 的架构, 从下至上包括4个层次, 如图2所示。第一层是Linux内核层, 提供由操作系统内核管理的底层功能, 是硬件和其他软件堆栈之间的一个抽象隔离层。第二层是中间件层, 由函数库和Android运行时构成。第三层是应用框架层, 提供了Android平台基本的管理功能和组件重用机制。第四层是应用程序层, 提供了一些核心的用用程序, 包括邮件客户端、浏览器、通讯录等。

3) Android的特征

在内存和进程管理方面, Android具有自己的运行时和虚拟机;在界面设计上, 提供了丰富的界面控件;Android提供轻量级的进程间通讯机制Intent, 使用跨进程组件通信和发送系统级广播成为可能;Android提供了Service作为无用户界面、长时间后台运行的组件;Android支持高效、快速的数据存储方式;Android支持位置服务和地图应用;Android支持Widget插件;Android NDK支持使用本地代码 (C或C++) 开发应用程序的部分核心模块。

在学生具备以上基础知识以后, 再通过项目实训阶段, 培养学生的智能手机软件开发能力。

2.2 项目实训阶段

项目实训阶段, 主要采用“设定目标———分解目标———解决目标———综合训练”路线进行, 在实验室开展, 边讲解边操作。

设定目标:即项目选取, 是尤为重要的环节, 应该遵循既要包含基本的教学知识点, 又要难度适中, 能调动学生的积极性和主动性, 在教学中还要注重师生共同参与的原则进行选取。下面就以“基于Android的微博客户端设计”作为例子进行介绍。

分解目标:当选定目标之后, 老师把完成的系统向学生展示, 对整个系统进行详细分解, 把一个项目分解为多个子任务。把要实现整个界面的所有涉及的知识都一一列出。例如, 登陆界面:1) 界面布局;2) 界面绘制;3) XML文件;4) Activity;5) 给组件添加监听事件。

解决目标:目标分解后, 要考虑如何实现每个子任务。首先演示和讲解开发工具如何使用, 在讲解中适当的留出时间让学生自己搭建环境, 并帮助学生解决环境搭建过程中遇到的问题;接着, 按顺序讲解每个子任务开发中涉及到的关键知识点, 并用代码段举例。比如, 登陆界面涉及到“用户名”的显示, 涉及到控件Text View, 老师就讲解Text View的用法, 并给出Text View典型用法的代码, 让学生掌握其编程方法。子任务所涉及到的知识讲解完成后, 回到子任务的目标并实现。解决目标阶段, 是核心阶段。在该阶段, 将让学生掌握Android开发过程中的核心知识点。在每个学习阶段, 教师可以留一些小程序作为作业, 加强学生对相关知识的掌握。

综合训练:这个过程主要是对前三个过程的巩固。老师再选定一个类似的题目, 然后交由学生自主去完成, 加强巩固前面学习的知识。综合训练最好集中进行, 并以此来考察学生的学习效果。

3 考核方式

Android程序设计是一门实践性较强的课程, 检验教学效果的手段不应单纯是卷面成绩, 而应考察学生能否将所学知识能够灵活应用到实际项目中, 能否通过所学的知识解决实际问题。在考核方式上, 改变传统的试卷考核方式, 采用多元化的考试方式。学生成绩由三部分组成, 即平时成绩、卷面成绩和上机考试成绩。平时成绩主要是出勤、作业、平时的表现, 占20%;卷面成绩主要是对Android基础知识的考察, 占30%;上机考试主要是对Android程序设计能力的考察, 以及平时在机房训练的成果的考察, 占50%。通过改革考核方式, 引导学生重视实践操作, 锻炼和培养学生编程实践能力。

4 总结

教学实践表明, 实施该教学方法后, Android程序设计课程收到了很好的教学效果, 学生学习的积极性、主动性得到了提高, 学生的动手能力、综合素质得到了加强和锻炼, 达到了“教中做、做中学”的效果。当然在教学过程中也发现了一些问题, 如学生轻视理论知识学习等。这些都需要在以后的教学过程中认真总结, 把这些经验教训更好应用到以后的教学中, 同时也为物联网工程专业其他实践性强的课程的教学改革提供借鉴。

参考文献

[1]刘云浩.物联网导论[M].北京:科学出版社, 2010.

[2]谢秋丽, 黄刚.基于物联网人才培养与教学实践的研究[J].软件导刊, 2011, 3 (2) :44-46.

[3]王向辉, 张国印, 赖明珠.Android应用程序开发[M].北京:清华大学出版社, 2012.

[4]王春婷.浅谈任务驱动教学法在计算机教学中的应用[J].太原大学教育学院学报, 2011, 29 (2) :103-105.

探讨物联网专业实验课程的虚拟教学 篇10

关键词：物联网专业；实验课程；虚拟教学

TP391.44-4；TN929.5-4；G642

由于物联网专业课程在操作技能上要求较高，为了提高学生的技能，就必须切实加强试验装置的应用，并在试验课程中通过多层次的试验，掌握和理解有关物联网的只是，从而更好地实施物联网的管理与应用和开发。而目前由于高校在这方面的试验设备装置上的配备难以满足实际需要，所以大都在试验箱平台中开展，且动手空间小，而这就会影响学生自身创新能力的提升。所以利用虚拟现实技术辅助物联网专业试验课程的开展就显得尤为必要。以下笔者就此展开分析。

一、重要作用分析

首先，传统教学和现行教学的狭隘性和封闭性需要新的教学方法来打破，而虚拟教学的开发就充分的做到了这一点。虚拟教学不仅拓展了教学手段的发展空间，同时还为教学创新提供新的空间、平台。

其次，虚拟教学的出现开创了教学的新模式和积极的学习方式，这样的教学极大地丰富了教师的教学手段和方法。当然教师的实践操作的形式也越发的多样化，虚拟化教学也让教育的信息化进程更加的快速，这样新颖的教学方式让教学改革的发展更快，同时提高了教学质量。

最后，虚拟教学大大的增加了学生学习的信息量这样大大拓展了学习主体的认识视界，提高了学生的学习兴趣，打破了教师与学生的传统地位，固定了学生的学习主体地位。虚拟教学有利于培养具有相同学习取向的学习者的集群，并让学习型社会得以构建，让学生具有学习主体协作性人格、开放性人格。

二、基本原则

在物联网专业实验课程的虚拟教学中，应始终坚持以下原则：一是真实性。这一原则，主要是实现情境学习，教师充分利用网络、多媒体及虚拟现实技术在虚拟教学系统中建设一个接近于真实环境的学习情境。二是开放性，这一原则，主要是利用因特网和物联网覆盖面广、接入灵活和操作简便的特点向学习者开放各类学习资源，通过资源共享的方式构造学生自主学习环境，搭建一个知识交流和及时反馈教学资源的平台，有利于学生能够合作学习创建学习多人相交互的环境。三是随机性，这一原则，主要是虚拟学习系统中设有一种随机学习机制，即围绕同一原理设计多样化的学习起点和学习途径，并且还要为学习者提供多次学习的机会，如让此可以学生依根据需求选择不同的学习模式。四是探索性，这一原则，主要是让学生主动的学习，积极的探索发现事物的原理，培养学生探索精神和推理预测的逻辑能力，以及解决问题的能力[1]。

三、教师自身必须具有的素质水平

教师在整个虚拟学习环境的学习活动中具有重要引导作用，虽然学习效果取决于学习者的主动性及学习意志。对教师的道德素质要求会逐渐提高，从而达到良好的教学效率和教学的效果，对于达到这样的要求必须做到以下几点：

首先，教师要在教育观念和知识结构上有质的转变，虚拟学习是打破传统的教学，将教师与学生的教学中心地位实行转变，教师更多的是掌握学科基本知识，理解教材内容并且掌握达到懂、透、化的程度。教师更多需要做的是精心组织虚拟学习资源，融会贯通，达到满足学习者的未知欲的要求。教师充分的运用网络虚拟技术来充当学习者学习行为的组织者、协调者和指导者的角色。

其次，教师需要对教学情境的交互方式进行准确设计。以激发学生的学习兴趣为目标，通过学生的积极反馈快速的构建学生个体的学习体系，同时营造一个良好的学习环境促进学生更加高效的的学习。

最后，教师需要建立独特的问题解决风格。在学生的学习过程中，教师要及时的根据问题的深入理解，为学习者提出不同的解决方法，将丰富的背景资料和解决思路提供给学生学习，培养学生的解决问题的能力。

四、实施方法

1.提出问题，初步解决

教师在讲授完物联网应用的《基本知识和若干案例》大数据第一部分后，让学生在课堂上进行充分的讨论，然后在利用大数据思维解决学生在课堂上讨论的问题。通过学生在虚拟教学环境中的激烈讨论后，将学生提出的一些问题进行解决然后找出最好的解决方案。如针对“各院系部的学生数量不一而产生的食堂座位的使用拥挤”这一问题，建议教务处在安排学生用餐时考虑各院系学生数量，有利于均衡使用食堂座位，提高用餐效率。在这个案例中，学生尝试运用大数据思维解决生活中的实际问题，既加深了对大数据概念的理解，也体验到主动思考带来的乐趣。

2.利用案例，深入学习

通过《数据价值常见的释放方式》大数据的第二部分的讲解时，不断的与学生讨论探讨各个案例的释放方式，以达到与学生共同进步学习。教师在传授大数据的第三部数据的相关与因果关系时，通过案例的分析，让学生分析其中的相关关系，推断因果关系才能深入的学习。通过案例和问题的发现让学生在理论和实践，教师充分的发掘学生的兴趣爱好。通过培养学生的兴趣爱好来研发科技成果和经验的积累。一种先由学生提出的实际问题后进行理论学习的创新反传统的教学方式，让学生真的成为自己的学习的主人，主动的学习主动的探索将学习的知识充分的运用到社会生活中[2]。

五、结语

综上所述，物联网专业实验课程中实施虚拟教学，对于促进教学质量的提升有着十分重要的意义。所以在物联网专业实验课程教学中应用虚拟教学时，我们必须意识到其必要性，并坚持一定的原则，着力提高自身的专业技术水平，切实采取有效的措施，确保虚拟教学的质量，培育更多专业的人才。

参考文献：

[1]李玉梅.物联网专业实验课程的虚拟教学探讨[J].科技风，2014，18：187+201.

[2]刘杰.物联网专业实验课程的虚拟教学探讨[J].智富时代，2015，10：237.