物联网专业课程开发现状与开发实践路径探索

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.19.086

摘 要 很多高校设置物联网专业课程，然而课程开发过程中还存在诸多问题。对此进行研究，主要分析课程开发实践路径。

关键词 物联网；实验室；智能教学环境

中图分类号：G642.3 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）19-0086-02

物联网指的是一种物体与物体间进行连接的互联网，是严格按照相关协议对专门的设备进行连接，实现互联网、任意物品间的相互连接，进行信息交换和通信，从而实现智能化识别、跟踪、定位等目的的全新技术。人们将其誉为第三种类型的信息技术，是信息产业的又一次革新，被视为在互联网基础上的业务和应用。因此，物联网的核心技术依然是互联网，它是对互联网技术的延伸，其用户终端覆盖世界上全部的物品，能够实现包括物品与物品之间的通信。

1 物联网专业课程开发现状以及存在的问题

高校物联网课程开发现状 物联网是由负责标识物品感知层、负责网络接入和信息传播的传输层、负责信息分析和应用的处理层等三大部分构成的庞大信息系统。物联网技术涵盖材料、通信、信息、电、机等各个领域。作为新型专业，物联网在很多高校已经存在。本文分析各个高校的情况，为物联网课程开发提供借鉴。从培养层次角度来看，大部分高校主要是培养中级技术人员，只有少数高校侧重培养高层次人员，与此同时重视培养产品研发人才的也是少之又少。从培养方向看，高校的人才培养定位主要集中在三方面：1）系统维护以及调试；2）相关设备安装；3）项目管理以及施工。从招生规模看，各个高校的招生规模主要是1～2个班，与其他学科相比，招生人数较少。从主干课程看，近几年高校同时考虑到应用程序、电子技术等方面技术，如安卓系统、C语言编程、安装智能家居、电子电路等。很多高校招生学生较少，而且培养方向也有所不同，主要集中在管理、生产等方向，很少涉及产品研发。

物联网课程开发存在的问题

1）课程设置、定位间存在矛盾。在调查过程中发现，多数高校物联网人才培养主要是设备管理、维护、调试等人员，少数涉及产品开发，这说明该专业主要是提高学生物联网基本技能。换句话说，大部分高校的课程集中在物联网终端以及感知这两个层次。然而课程设置与此情况存在明显矛盾，多数课程侧重物联网相关程序开发，难以充分显示出人才培养方向。

2）教材难以满足发展需要。一是教材知识跟不上发展步伐。目前，很多特殊学校仍然采用十几年前的教材，存在严重滞后性。同时，一些学校过度重视学生的理论知识，而忽视今后踏入社会的情况，忽视培养他们适应社会发展的能力，难以适应物联网的发展。可见，教学内容缺乏实用性，与今后发展需求存在矛盾，难以满足今后发展需要。同时，教学过度重视灌输书本知识，难以达到切实效果，反而会引起学生反感，进而降低学习的积极性。二是教学内容较难。在调查过程中，笔者发现很多教材较难，偏向理论，加上学生基础差，因此达不到教学效果。

3）实训场所落后。多数高校使用一些市场上较为常见的设备，确保先进技术以及设备。实训场所对于提高学生技能具有巨大的推动作用，同时也明显开阔了学生的视野。与此同时，物联网中的RFID、传感等技术都发展较快，设备更新较快。但是很多高校开设的实训课较少，而且相关教学资源落后，难以提高学生的物联网技能。

2 课程开发实践路径探索

明确人才培养目标 明确目标是课程开发的基础，对于课程设置具有至关重要的影响。实践表明，培养目标是否与社会需求相适应，直接影响社会经济发展。培养目标包括：社会对人才需求；行业发展；培养人才类型。其中，现阶段社会需要的人才大致分为四类：1）研发类，主要工作是开发硬件以及软件、设计系统等，要求具有完善的物联网知识，而且在创新方面具有较大的潜力；2）施工类，工作是设备调试、选型以及制订具体施工方案等，要求具有较强的协调能力；3）运营维护类，工作是系统管理、测试等，技能较强，而且熟悉物联网的大部分技能；4）营销类，工作是服务客服、产品营销，熟悉一定的技术以及技能，而且全面了解产品的特点以及使用，同时善于与人交流。

强化校企合作 校企合作对于物联网教学发展具有现实意义。首先，代表着教育理念的重大变革，也象征着一种教育发展趋势或教育潮流；其次，作为一种先进的、科学的教育理念，校企合作有效地提高了学生的知识、业务水平和专业素养，使学生更加勤奋、努力地提高自己的能力；最后，校企合作强化了学校的教育、管理，实现了学校教育与学生职业生涯的有序衔接，不仅帮助企业找到优秀的人才，还使学校的教育工作更具有针对性，大大提高了学生的就业率。

为了制订校企合作人才培养模式教育方案，学校应该与企业进行合作，并以企业为核心，无论是市场调查还是技能培养，都应将教学结构、教学内容与企业相结合，一方面与企业进行合作为学生创造实习机会，一方面在课堂上将教学与实践进行结合，提高学生的专业技能。在教学过程中，按照工学结合制订培养计划，加强培养学生的实践能力，并高度重视培养学生的就业习惯与就业意识，不仅要加强学生的岗位技能训练，还要培养学生的应用能力，以此来满足社会的需要。要想充分发挥此种方法的作用，学校关键点在于建立一个完整的评价系统。借助这个评价系统，可按期对学生的就业竞争力、技能进行考核与观察，不仅可以充分评价人才培养的质量，还可以检验人才培养过程中的优势与不足。因此，校方应积极与企业进行合作，并展开评价活动，检验学生在企业实践中是否具备专业水平、专业素养。由于企业与学校各自的目的存在差异，因此在学校中主要以评价学生的专业知识、能力为首要目标，以此来确保评价的客观性。

开设特色课程 高校的人才平培养有所不同，因此应当结合自身特点，开设特色课程，形成差异化课程，如农业学院设置物联网农业，将物联网技术应用在农业生产过程中。如进入培育阶段后，可以采用物联网技术及时掌握种植环境状况，如温度、湿度、CO2等信息。同时可根据收集的信息设置自动检测，对产品进行及时管理，那样可以高效应对环境变化，马上采取措施，确保幼苗生长环境最佳。进行温度信息采集，能够远程调节适宜的温度，高科技的应用不仅可以减少人员成本，而且能确保生产出来的农产品的质量以及产量。在生长过程中，有关工作人员同样可采取物联网监测功能，这样有利于农民及时、准确掌握植物的生长环境、营养情况及病害虫情况。利用传感器能够及时获得土壤、水分、光照等情况，通过监测的结果分析，可帮助农民改善植物生长条件，进而减轻病虫害的损伤，稳定作物的生长条件，运用光感科技获得信息对产品进行科学管理具有非常重要的意义。此外，家居设计专业课将其应用于家居建设过程中，通过综合布线，建成一个具有网络通信、安全防范、智能控制以及音视频等效果的实验室。

强化教学资源建设

1）强化实验室建设。相关人员可从两个方面着手。一方面是改造。物联网技术发展迅猛，具有较快的更新速度，目前不少高校实验室已经难以跟上时展步伐，导致大量设备不能满足教学需要。为此，高校应当强化对此类实验室的改造，置办一些先进设备，同时全面考虑经济、安全等因素。另一方面是新建。高校可新建具有针对性的实验室，如智能类型的家居、安防、交通等。如智能家居，在软件方面，其网口的驱动设置为10 M/100 M的适应模式，其无线网Wi-Fi设备驱动应用802.11b/g；Tvout驱动是NTSC模式，3D驱动是Graphics；视频驱动支持JPEC CODEC的标准；GPS驱动支持全球定位；网络协议设计支持大部分应用，比如HTTP等。在硬件方面，主处理器是应用ARM13，网络盒应用家里现有的无线Wi-Fi设备；GRPS模块应用SiRFStar IIIGSC3F/LP.7979，在捕获时是144 dBm；VGA接口应用液晶显示器，将250 M内存集成，可以播放出高清视频。

2）在智能教学环境中的应用。物联网信息技术主要是指依据相关的网络协议，通过GPS、射频识别、传感器、感应器等先进技术工具，实现物体、互联网间的连接，并在网络中完成信息的交换，最终达到监控、定位等效果的全新技术。通过物联网信息技术可以构建出智能化的教学环境，让学校直接在智能化教学平台中对校园中的各类电子设备进行管理。例如：教师或学生走进教室后，校园网络中的温度感应系统可以依据教师身体温度，对中央空调的温度进行调整；光线识别系统可以对教学环境的亮暗程度进行判断，之后自动启用相应的照明设备；人像识别系统则可以识别出进入教室的人是教师还是学生，如果进入对象是学生，系统将会启用自动识别签到，若是教师进入则自行启动课堂中的多媒体教学设备，并直接将学生的签到信息发送到多媒体设备中。此外，智能化教学环境运行时，如果多媒体设备出现故障，物联网络中的传感器系统能够及时对故障信息进行收集和分析，并传送到校园网络管理平台中，提醒相关的管理人员及时进行维护和检修。

3 结束语

如今社会是信息发展的时代，科学技术更新较快，同时互联网、电脑等技术也得到长足发展，而且对于物联网发展具有积极促进作用，实现新技术的革新与进步。物联网是一种全新的科学技术，是信息、通信、互联网技术的结合体，为人们生活、生产的需要提供了庞大的信息量，其智能化的信息技术实现了信息的传输、感知与交互。本文基于物联网概述以及前景分析，剖析该专业课程现状以及存在的问题，最后提出进行课程开发的行之有效策略。■

参考文献

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