物联网导论课程论文范文
时间：2023-12-03 15:20:19
物联网导论课程论文篇1
关键词：混合学习；物联网；课程设计
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0126-02
黑龙江科技大学自2012年招收物联网工程专业本科生，“物联网技术导论”是该专业的一门必修课程，也是学生学习物联网专业课程的基础课程和核心课程，该课程为学生后期学习物联网专业课程奠定了坚实的基础。但该课程由于涉及多门学科的技术知识，理论基础知识和概念性知识相对较多，缺少实践性的操作，学生在学习的同时会缺乏主动性和积极性。传统的教学模式是以教师为主体，教师讲授知识，学生接受知识，但是，这种方式无法调动学生的积极性和主动性，也无法让学生真正提高解决和处理问题的能力。因此，针对本门课教学过程中出现的问题，对物联网技术导论教学模式做出改革，将Blended-Learning引入教学，即发挥了教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又充分让学生作为学习过程主体，增强学生学习的主动性、积极性和创造性。
一、E-Learning优势和弊端
E-learning是指通过因特网或者数字化媒体等进行教学的一种方式，其充分利用现代信息技术所提供的、具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境，实现一种全新的学习方式。主要针对学生在网上学习时操作的方便性，以学生自主学习为主导，从而改变了传统教学中教师的作用和师生之间的关系，使得学生的个性化学习得到更充分的体现，使得学生的参与意识得到增强，提高了学生学习的主动性和积极性。[1]
尽管E-learning在教学过程中有上述的许多优势，但是针对物联网技术导论课程的教学，它也存在某些不足，表现在以下几个方面：第一，单纯的E-learning并不能为学生成功地学习提供足够的学习内容，不能为学生提供足够的参与和接触社会的机会。第二，只注重教学内容的讲解，而缺乏学习环境与课堂学习活动的设计。第三，只注重单个学生的个体学习，而缺乏学生的协作性学习的设计、组织与实施的指导。第四，缺乏研究性学习和学习效果评估。
二、B-Learning的涵义和优势
B-Learning（Blended-learning），即是所说的混合学习，其主要思想是把面对面（Face to Face）教学和在线（Online）学习两种学习模式有机地整合，以达到降低成本、提高效益的一种教学方式。[2]
2004年，何克抗教授正式发表“混合式学习”的涵义，他认为，“混合式学习”就是要把传统学习方式的优势和E-learning（即数字化或网络化学习）的优势结合起来；也就是说，既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。
三、B-Learning课程教学设计
1.课程设计的内涵
“所谓课程设计”就是对于课程的各个方面做出规划和安排。课程设计是课程论在应用层面上最重要的范畴之一，一种课程设计理论经常会全面地涉及课程目标、课程内容、课程评价、课程结构等各个范畴。[3]
2.确定B-Learning课程设计目标
针对物联网专业课程选课学生数量、学生的年级、接受课程能力的水平状况和学习环境的基础上进行。
（1）学习需求分析。是实施混合学习的主要依据。[4]“物联网技术导论”是黑龙江科技大学物联网工程专业开设的一门专业基础课程，具有较强的理论性、覆盖性和专业性等特点，是物联网工程专业学生的入门课程。结合了目前物联网专业需要多学科交叉特点的人才需求，学生要掌握计算机、无线通信、嵌入式、云计算、智能处理等相关技术的基本知识，使学生学习本门课程后，能够使用相关知识顺利开展后期的物联网专业课程的学习活动。
（2）学生特征分析。学生掌握知识的快慢程度和学生对课程了解的程度等，是有效做到“因材施教”的重要途径。[5]本课程中主要采用问卷调查方式了解学生对课程相关内容的了解程度，对于课程的每一章按照学生学习前的具体情况进行设计教学内容。
（3）学习环境分析。把握课程教学所具备的内部和外部环境条件，避免所制订的课程目标不符合实际教学要求。黑龙江科技大学具备混合学校的网络教学平台、网络教学资源等硬软件条件。教师可以将课程教学大纲、教案、电子课件、习题、课程指导等教学资源附加在网上，建立基于网络的远程学习环境，为学生个性化学习提供网络服务条件。
（4）课程目标描述。在明确学习需求，对学生特征与现存学习环境进行初步分析之后，对课程教学目标进行有条理的描述。确定了“物联网技术导论”作为物联网工程专业的专业基础课程，涉及了物联网八门专业课程的相关知识，通过掌握相关知识，可以引导学生对于专业课程的学习，提高学生处理本专业领域中问题的能力。
3.选择B-Learning课程内容
（1）课程内容结构分析。“物联网技术导论”课程可将内容分为理论课、实践课和网络课三部分。其中理论课是对专业基础概念的讲解；实践课是通过理论学习和网上学习能够理解相应的知识体系，从而让同学们分成小组协同合作共同完成项目。项目可以是教师给定也可以是学生自选形式。网络课是教师给学生留下特定的学习任务，学生可以通过网络检索找到正确的答案，也可以通过网络交流来完成学习任务。课程的具体内容如框图1所示。
（2）知识重点、难点确定。确定基本课程内容后，对于每一章内容的知识重点、难点进行划分，以便于针对不同的知识要点设计恰当的学习活动和策略。
4.设计Blended-Learning课程内容
（1）学习活动设计。本课程充分利用黑龙江科技大学的网络教学平台，突破传统教育方式在时间和空间上的限制，积极探索混合课程设计，调动学生的学习热情和主动性，使学生在教师的引导下，根据自己的学习习惯，依托网络学习平台进行主动学习、合作性学习、讨论式学习、网络搜索式学习和研究性学习。具体的学习活动方式可以采用基于网络教学资源的自主学习体系、基于大规模网络资源的搜索式学习体系、基于教材理论的自主式学习体系、基于实践平台的学习体系、基于教师引导的学习体系和基于小组讨论式的学习体系。通过以上几种学习体系，学生可以根据个人能力水平和喜好随意安排学习时间和学习方式，更好地体现了混合学习的自由度。
（2）策略选择。本课程设计了一系列网上在线学习内容。对学生进行引导性学习，而不至于使学生产生盲目性和无目的性。比如学生学习某一知识点时，可以引导学生阅读教材的哪个章节，以及使用课件中的哪些内容，浏览哪些案例和需要学生完成哪些实验等。本课程在实践环节提供视频演示和学生自主创作环节，学生可以将自己创作的作品传到网上，通过网络平台相互进行评价，通过交流获得建设性意见。
（3）学习资源收集。收集“物联网技术导论”课程的各种教学资源是设计B-Learning课程内容中的关键一步。本课程采用了“文字教材”―“辅助教学光盘”―“网络教学平台”―“项目实践系统”―“知识自测”五位一体的混合式教材。文字教材可以提供本课程相关概念和技术的理论性文字；辅助教学光盘存储了教师电子课件等内容；网络教学平台可以提供教师的讲课视频和实践性操作视频及教师和学生发表的关于课程的相关技能的文章和见解；项目实践系统可提供一些项目案例和学生所作的实验项目等。知识自测系统中可以分单元、分章节设置测试题库，学生可以随机进行题库选择，对于学到的知识进行阶段性测试，反应混合式测试的学习效果。对于没有掌握的内容进行选择性学习和重复性学习。
5.设计B-Learning课程评价
为了更好地促进学生使用混合学习系统进行有效的学习，及时获取反馈信息，修改教学方案，提高教学质量，系统加入了混合学习评价，即传统性评价与网络评价相结合，利用网络学习平台对学生的学习行为、历程和学习结果进行详细分析。在混合学习评价设计中，使用以下评价指标：第一，讲师授课启发学生思维和创造性；第二，课堂讨论和网上交流促进学生学习兴趣；第三，课程内容的丰富性；第四，混合式学习提高了学生学习的自主性；第五，实践性教学促进学生技能学习和理论知识的理解；第六，混合式学习结果的满意度。
评价等级分为四级：A代表非常满意；B代表一般满意；C代表不太满意；D代表不满意。对于这几项评价指标采用网上问卷调查的方式，参与课程学习有72位同学，设置72份问卷。计算出每项评价指标学生投票数占学生总投票数的百分比值。调查结果如表1所示。
通过以上评价指标，可以更好地了解学生通过混合学习对本门课程相关知识掌握的程度，从而对混合课程的教学方式和教学内容等进行不断改进，使学生的学习成绩得到明显的提高，增加学生学习本门课程的兴趣。
四、结论
文中采用B-Learning思想，以黑龙江科技大学物联网工程专业2012级学生为例，对于“物联网技术导论”课程设计采用个案研究法，主要从课程设计目标、课程设计内容、课程评价、课程内容结构等几个方面进行深入的研究和探索，并提出了五位一体的教材混合模式，结果表明，取得了较好的效果。本课程设计模式可以为其他课程设计的改革提供借鉴，具有一定的推广价值。
参考文献：
[1]金一，王移芝，刘君亮.基于混合式学习的分层教学模式研究[J].现代教育技术，2013，23（1）：37-40.
[2]罗运虎，邢丽冬，王勤.基于项目教学法的课程设计改革[J].电气电子教学学报，2009，（31）：14-15.
[3]李利.基于混合学习的高校网络课程的设计[J].高等理科教育，2007，（6）：42-45.
[4]聂哲，范新灿，何国坤，等.基于Blended Learning的协作型网络课程设计[J].长沙通信职业技术学院学报，2008，7（2）：52-54.
物联网导论课程论文篇2
关键词：物联网技术导论；实验教学；实验考核
中图分类号：TP393；G642 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2014）03-0091-02
0 引 言
物联网被认为是继计算机、互联网之后的第三次信息浪潮。2009年8月总理在无锡考察传感网产业发展时提出“感知中国”后，物联网的探索逐渐成为国家战略。2010年3月底，教育部批准30所高校第一批开设物联网工程专业，没有物联网专业的学校也相继开设了物联网相关的课程。我校于2010年招生时就将物联网及相关课程加入了计算机科学技术、网络工程专业的培养方案，并于本学期首次开设了《物联网技术导论》课程。本课程的特点是理论性强，通过实验课加强学生对于物联网理论内容的理解，才能很好地培养学生分析问题、解决问题的能力和专业实践能力，加强实践教学是培养应用型人才的重要途径。研究《物联网技术导论》课程的实验内容，对培养物联网应用人才具有重大的意义。
1 研究现状及存在问题
《物联网技术导论》是本学期为2010级计算机科学技术专业新开设的一门专业任选课。课程的目标是使学生可以对物联网技术的相关知识有一个全面、系统的认识；具备规划设计与构建出一些简单的物联网应用系统的能力；具备运用理论知识解决实际问题的基本素质。
现在开设物联网课程的学校很多，主要从理论上讲解物联网中的无线传感器网络、RFID（射频识别）技术等，项目组对市面上的物联网技术课程及实验的教材及几个学校的实验教学做了调查，主要发现有以下几个问题：
1.1 课程内容差异很大，实验内容不统一
物联网是一个相对比较新的技术，很多理论还没有完全沉淀下来，形成非常统一的理论体系。不同的学校不同的教材讲授的内容有很大差异，相对于实验内容也就有不同的安排。
1.2 开设的专业不同，实验内容的重点不一
物联网技术是一个综合性比较强的新技术，涉及到计算机技术、通信技术、自动控制技术等，造成了不同专业都开物联网课程的现状。通信技术相关专业讲解的重点在于物联网通信传输、通信协议分析等，自动控制相关专业讲解的重点在于物联网芯片的研究设计等。计算机相关专业讲解的重点在于物联网相关算法、应用开发等。开设专业的不同，导致了实验内容的重点不一。如北京科技术大学王志良教授出版的实训教程[1]有大量的硬件设计指导等。
1.3 不同学校配备的实验箱不同，实验操作不一致
对于物联网课程的实验大部分都是基于实验箱进行操作的，不同的学校配备的实验箱基本都不同。每种实验箱都有不同的核心板，不同的程序，操作起来都有自己的步骤[2]。本系关于物联网的实验箱共有3套，即使是同一种类型的实验，软硬件环境，实验效果也都不同，这也给实验的选择、融合带来一定的难度。
1.4 学生层次不同，实验内容的难易度设置问题
物联网实验需要大量的硬件编程基础，这些基础都是通过以前课程的学习积累的。有的学生基础好些，如果实验内容过浅，就不能满足学生对知识的渴望，设置过难又使基础不好的学生失去信心。
基于以上问题的分析，我们在实验内容的选择上要以符合专业需求为主要方向，找出实验教学的重点，体现实验的层次性等，为培养物联网方向的应用人才奠定基础。
2 实验内容研究
主要研究《物联网技术导论》课程的基础实验与应用实验内容，以符合专业需求为导向，整合现有实验箱实验的基础上，在各个实验中拟设置选学内容，以满足不同层次学生的要求，同时为学生深入学习物联网相关课程打下坚实基础。
拟选取以下6组实验：
（1）建立实验环镜
实验为1学时，主要是认识实验设备，安装配置IAR、KeilC开发环境。
（2）数据感知实验
实验为3学时，主要物联网感知层的实验，包括温湿度传感器、超声波传感器、酒精传感器的实验，使学生通过各种传感器感知信号及编程方法。选学内容设置为光电传感器、压力传感器。
（3）ZigBee组网实验
实验为4学时，主要是让学生熟悉ZigBee协议栈原理、工作流程，掌握点对点、星状网通信原理及相关程序应用分析。选学内容为树状通信实验等。
（4）网关通信实验
实验为2学时，使学生掌握网关上各种通信接口如串口，网口、GPRS的使用及程序分析修改。
（5）认识RFID系统实验
实验为2学时，使学生掌握RFID 的基本原理，学会RFID 模块的使用方法及相关程序分析。选学内容为超高频RFID模块分析等。
（6）物联网应用实验
实验为4学时，是物联网应用层的实验，主要是对智能家居系统、智能超市系统和智能仓储系统从系统功能、架构、原理上进行分析，并通过各种模拟系统进行实际分析等。选学内容为智能农业等。
实验的总学时为16学时，我们的重点放在无线传感器网和物联网应用上。
3 实验教学方法与手段
3.1 启发式教学
为了培养学生的创新能力，激发学生学习兴趣，改变以往填鸭式教学方法，在实验中，先讲解实验内容和实验要求等基本内容后，再将本次实验的结果展示出来，然后引导学生观察、发现问题，由教师以点拨、提问和探讨的方式加以解决。实验中根据学生的实际情况，这种变学生被动为主动参与的教学方法在调动学生的学习主动性及创新能力的培养上均收到了良好的效果。
3.2 层次教学
根据实验教学的进度和实验深度要求的不同，把实验分成不同的层次，有助于引导学生由浅入深地学习。在物联网实验教学中分成两个方面的层次。
第一个层次，是从必学到选学将实验内容分成必学和选学，必学是所有学生都要学习的内容。选学内容是对本实验更有兴趣的学生学习的内容。
第二个层次，是将必修实验再分为使用、验证分析、综合设计3个层次。
在教学前期适合于做一些使用层次要求的实验，如建立实验环镜、传感器和ZigBee网等， 通过全面使用物联网系统使学生对传感器、ZigBee等操作有全面的感性认识。 在有一定的操作和理论基础时可做验证分析层次的实验，从外部观察验证传感器、ZigBee的原理、编程、实现过程。如学完进程就可通过在实际的操作系统上编程使用系统调用来观察操作系统的进程调度结果，并根据结果分析不同的调度策略。 在验证分析的基础上就可做设计实现层次的实验，要求学生在模拟操作系统上自己编程实现操作系统的功能模块，并观察自己所设计的功能模块的工作情况。让学生对物联网功能有一个使用、探索验证、自己设计逐步深入的学习过程。
4 实验考核
考试是引导学生学习、了解教师教学效果的一个重要方法。许多高校计算机科学技术专业硬件课程实验教学和课堂教学的比例超过20%，但学生的成绩仅凭试卷考试来确定，忽略了实验教学成绩，这是不全面的。因此需要完善学生成绩评定，充分调动学生对实验教学的积极性，达到学生实验动手能力的成绩在总评成绩中占一定比例。在平时的实验教学中，应该告知学生实验成绩在总评成绩中的比例，要求学生重视实验报告，启发学生创新思维，鼓励学生认真总结实验经验，杜绝抄袭他人现象。几年来在计算机科学技术专业硬件实验教学成绩占课程总评成绩的20%～30%是比较恰当的。
5 结 语
本文对《物联网技术导论》实验课程的内容、实验教学方法与手段、实验考核等方面所作的分析，可为高校建设物联网技术导论课程提供一些参考。物联网技术导论的实验教学是培养实用性和创新性的高素质物联网技术人才的重要途径和手段。因此，实验教学是当前需要认真研究和探讨的问题。
参 考 文 献
[1]王志良，王新平. 物联网工程实训教程：实验案例和习题解答[M].北京：机械工业出版社，2011.
[2]魏晓宁. 物联网实验教学初探[J]. 计算机时代， 2011（10）：49-53.
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[5]徐勇军. 物联网实验教程[M].北京：机械工业出版社，2011.
[6]赵国安. 物联网/传感网实验教程[M].北京：科学出版社， 2011.
物联网导论课程论文篇3
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
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物联网导论课程论文篇4
关键词:互联网+；生物统计学；课程教学；改革与思考
生物统计学是以数理统计学来研究、揭示生物现象的学科，是生物学的方法论和生物专业的工具性专业基础课，兼具理论性和实践性。该课程对生物专业学生的科研素质培养及职业发展具有重要意义。互联网的出现改变了人类的生活方式和生产方式，也为大学教育带来了新的机遇和挑战。笔者针对生物统计学传统教学过程中存在的问题，在“互联网+”背景下，对该课程的思政教育、线上线下混合教学、教学模式改革和过程考核等方面进行了探讨。
1生物统计学课程教学面临的困境
生物统计学传统教学成果调查评价显示，学生普遍对该课程存在畏惧心理，对相关的数学原理、公式、方法等掌握不够，统计分析应用不合理或分析不准确等。造成这些问题的原因有很多：首先，课程设置和教学形式单一。生物统计学课程具有内容多、概念多、计算多的“三多”现象，存在教师难教，学生难懂、难记、难用的“四难”局面[1]。该课程教学课时一般为32～48学时，为了在较少的教学时间内让学生掌握更多的知识，传统教育多采用以教师课堂讲解为主的教学方式。这种教学模式相对单一，被动的“填鸭式”教学方法降低了学生的课堂参与度和学习兴趣，抽象的概念和繁多的公式极易导致学生产生厌学情绪。其次，由于课程概念和公式内容较多，教师的授课过于注重对原理、公式的讲授和推导，而对统计方法的实践训练和案例分析不够，出现重理论、轻实践的现象。再次，教学过程中师生交流短路的现象比较普遍，课堂上往往教师讲得激情四射，学生却听得头晕目眩。最后，现代信息技术没有广泛应用于教学中，对统计软件相关内容的介绍较少，学生全面掌握理论知识和灵活运用统计方法的能力不足，对学生统计学思维的培养不够。
2“互联网+”在教学中的作用
在2015年《政府工作报告》中，首次提出“互联网+”行动计划。在同年的第二届世界互联网大会上，提出“中国将大力实施网络强国战略、国家大数据战略、“互联网+”行动计划，发展积极向上的网络文化，拓展网络经济空间，促进互联网和经济社会融合发展”[2-3]。“互联网+教育”充分发挥了互联网在教育各环节上的优化和集成作用，将云计算、5G、AR/VR等信息通信新技术和雨课堂、微课、慕课、翻转课堂、SPOC等新教学平台和方法应用于教学各环节，从根本上改变了传统课堂中的师生地位以及教与学的时空限制，使学生能在课堂之外随时复习课堂内容并与教师在线交流与讨论，优化了教育资源的合理分配，培养了适应信息时代需求的创新型人才[4-5]。
3“互联网+”背景下生物统计学教学改革
据CNNIC中国互联网报告，截至2020年12月，我国网民规模达9.89亿。在“互联网+”快速发展的背景下，本文结合生物统计学课程的特点和传统教学中出现的问题，从以下方面展开探讨：
3.1加强课程思政教育
总书记在全国高校思想政治工作会议上提出：“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面。”[6]思想是行动的统帅，是实现人生价值的前提[7]。教师在讲解生物统计学理论知识时，应充分利用现代信息技术，发掘课程教学中的思政元素，结合时展及社会热点，及时将思想政治教育融入课程教学。同时，教师要充分发挥自身的专业优势，帮助学生在面对浩瀚的网络资源，能够“披沙拣金、激浊扬清”，面对网络上的负面信息和消极思想保持清醒的认知，能利用统计思维客观、正确地看待世界[8]。
3.2完善课程教学内容
生物统计学是多学科交叉的一门综合性课程，涉及理论、实践和统计软件等多方面内容，需要学生具有概率论与数理统计、高等数学等先修课程的基础。科学的课前规划有助于学生更好地掌握学习内容。
3.2.1优选规划教材
教材对于课程的教和学都非常重要。在教学过程中，教师应根据生物专业学生的学科设计和科学研究特点，选择一本规划教材。同时，筛选其他统计学教材中优秀的统计分析方法和内容并整合到教学中，这不但有利于学生更深入地掌握生物统计分析方法在科学研究中的应用，还能有目的地引导学生在统计的知识海洋中遨游[9]。
3.2.2加强案例教学
20世纪初，哈佛大学创造了案例教学法。该方法对真实事件予以典型化处理，形成可供学员思考、分析、讨论、决断的案例，从而提高学员分析问题和解决问题的能力。生物统计学理论知识较抽象、不易理解，教师授课时可通过科研中的实际案例，用浅显易懂的语言将抽象的概念表达出来。同时，在案例教学中，师生角色发生了转变，学生是主角、执行者，积极参与案例分析、讨论，而教师是旁听者、激励者、指导者。案例教学实现了学生主动学习，激发了学生学习的兴趣，提高了教学效果，实现了教学目标。
3.2.3优化实验教学
生物统计学计算机实验教学是生物统计学课程系的一个重要内容。在计算机实验教学过程中，应根据专业要求配备一套合适的统计学分析软件，常用的统计分析软件有Excel、SAS、BMDP、SPSS、EPINFO、Statistica、Origin、SPLM和Minitab等，这些软件各有优缺点[10]。如Excel可对实验数据进行整理、转换与简单计算，操作简单，但统计分析的功能不够强大。如需要更为专业系统的分析，可使用SAS和SPSS等专业分析软件[11]。
3.2.4构建模块教学
该课程包括概率、抽样分布、假设检验、方差分析、回归相关分析、实验设计等内容，内容多且分散。在教学中，可根据课程知识结构和教学目标，将学习内容分成几大模块，如概率基础模块、实验设计模块、统计检验与分析模块、计算机统计软件应用模块等。在教学过程中，教师既要注重模块之间的逻辑关系，又要强化它们之间的联系。如概率基础模块是学习统计检验与分析模块的理论基础。又如科学的实验设计是获得具有统计学意义的数据的基础，而统计检验与分析的结果对实验设计有反馈作用，有助于进一步优化实验设计方法，提高实验效率，获得更加有科学价值的数据。
3.3深化“互联网+”教学模式变革
鉴于“互联网+”发展的新形势，结合生物统计学传统教学过程中面临的困境，建议从以下方面进行改革尝试：
3.3.1互联网+教师
在日新月异的“互联网+”时代，教育资源实现了互通共享。通过网络，学生可以轻松获取各种图文并茂的数字化教学资源，这也成为学生摄取知识的一种新途径。在此背景下，教师应适时转变观念，准确定位自身角色，及时完善个人知识储备，充分利用互联网资源，将学科前沿知识融入相关教学内容[12]。同时，面对良莠不齐的网络教学资源，教师应做好指导者和引领者角色，培养学生形成科学合理地甄别和利用网络教学资源以及掌控知识与信息的能力[13]。
3.3.2互联网+教学
在“互联网+”时代，教学活动不仅局限于课堂。虽然生物统计学主要的教学活动依然是在课堂上完成，但师生间的知识交流应远超课堂的45分钟。教师应及时修正教学计划，依据课程目标对教学内容进行分类。课堂上，通过将板书教学与多媒体教学有机结合，讲解理论性、抽象性较强的知识内容。课后，将实操性强的技能教学安排在线下进行，形成线上线下优势互补的教学方案。同时，教师利用微信、QQ、E-mail、腾讯课堂、钉钉课堂等在线工具与学生进行交流，为学生答疑解惑，实现个性化指导和因材施教。
3.3.3互联网+资源
针对生物统计学教学中普遍存在的理论与实践脱节的问题，课前，教师可利用网络资源平台，如中国大学MOOC，结合本校资源，根据教学重点、难点进行组课，并导入学校网络教学平台，要求学生预习。学生带着问题学习，学习会更具有针对性[14]。课后，通过微课等碎片化、目标知识点明确的学习方式，促进实践与理论的结合，培养学生养成良好的学习习惯，使学生深入研究知识点。
3.3.4注重过程考核
教学评价的核心内容之一是对学生学习效果的评价。合理的评价不仅能够真实地反映学生的知识和技能掌握水平，而且还能够考查学生对知识和技能的应用能力。在传统教学中，考试、测验等终结性评价是评价学生学习效果的主要手段，这种评价方式容易使学生过于重视卷面成绩，忽视了学习过程的重要性，不利于学生养成良好的学习态度和习惯[15]。近年来，过程性评价作为一种改革传统课程考核方式的教学评价方法，逐渐被应用于大学课程之中。过程性考核旨在考核学生的学习态度、实践活动参与情况、平时行为、个性能力发挥等，注重对学生学习过程的考核和评价，能够让学生在更广阔的空间内进行创新和探索[16-17]。生物统计学课程的过程性考核，应依据课程标准，结合“互联网+教育”构建过程性评价测评策略。一部分过程性考核要通过平时成绩来体现。可以借助雨课堂等网络平台记录课堂上发生的提问与回答、讨论等互动环节，教师可参考网络平台记录给出学生的平时成绩。另一部分过程性评测可根据学生课外实践的参与度和应用统计分析软件的能力评定。如软件上机考核要求学生至少掌握一种统计软件的操作技能。此外，借助微信、QQ等建立信息反馈机制，通过学生自评、学生互评等方式，对学生的课外学习态度进行实时监督和考核[18]。
4结语
生物统计学课程教学改革工作是一项长期、系统性的工作，本文仅从课程思政教育、教学内容、教学模式、过程考核等方面探讨了“互联网+”背景下生物统计学课程的教学改革与思考。在今后的教学中，教师还须不断提高自身水平，紧跟时展，完善教学内容，充分发挥“互联网+”在教学中的应用优势，不断调动学生学习的积极性，培养德智体美劳全面发展、具有统计思维和应用统计学解决工作、科研问题能力的社会主义建设者和接班人。
物联网导论课程论文篇5
关键词：物联网；专业建设与实践；课程体系
1 背景
教育部要求加大战略性新兴产业人才培养力度，支持和鼓励有条件的高等学校从本科教育人手，加速教学内容、课程体系、教学方法和管理体制与运行机制的改革和创新，积极培养战略性新兴产业相关专业（如物联网工程本科专业）人才。目前教育部已经批准150余所学校开办物联网工程专业，在校学生总数在近两年内将超过8000人，使得物联网工程专业成为各类高校竞相开设的热门专业之一。
物联网工程专业属于工科，在首批30所高等院校中，电子科技大学依托通信工程专业办学，哈尔滨工程大学、合肥工业大学、武汉大学依托计算机学院的专业办学。我们通过调研发现国外目前尚未形成专门的物联网本科专业，国外大多数高校也将传感、射频识别等相关课程放置在CS（计算机科学）或EE（电气工程）等相关学院；国内对该专业的教学研究尚处于起步阶段，还没有形成非常完整的教学理论与实施体系。
2010年9月，武汉大学依托计算机学院、国际软件学院从2010级本科生中通过自愿报名转专业的方式招收了30名学生成立了物联网工程专业班；至今已有3个年级近百名学生。通过3年的教学实践，我们基本搞清了物联网工程专业内涵，明确了武汉大学物联网工程专业人才培养特色，建设了具有自身特色的人才培养模式与课程体系。
2 专业内涵与特色定位
物联网工程专业具有相对独立的理论体系，其内涵涉及4个层面（主要领域）：信息感知、信息传输、信息处理和领域应用。在人才培养方面，本科生课程体系和教学内容包含如下一些知识点和内容：即信息感知与识别理论、异构网络互联与通信理论、海量异构数据融合与管理理论、软件建模与设计、领域应用技术等。武汉大学物联网工程本科专业的理论层次如图1所示。
综上所述，物联网学科是研究信息感知、信息传输、信息处理、领域应用相结合的综合性理论与技术的新兴学科。物联网工程专业是以计算机、网络与通信、控制融合为主要特征的综合性专业，涉及计算机、通信、控制、电子、信息安全、数学、物理以及工程等多个专业的知识，学生应按复合型工程类人才进行培养。
武汉大学物联网工程本科专业人才培养秉承“三创”（创新、创造、创业）人才培养理念，以计算机大学科平台为基础，培养具有扎实的计算机理论基础，又有物联网专业理论与工程技术特长的复合型工程应用人才。
3 武汉大学物联网工程人才培养方案与课程体系
3.1 培养目标
本专业培养掌握自然科学、人文科学基础和计算机、网络与通信、控制等学科基础知识，系统掌握物联网的基本理论、技术和应用知识，并具备从事物联网领域的科学研究、工程设计、应用开发或运营管理等方面工作的“三创”复合型人才。
3.2 能力构成
能力构成包括培养学生应有的素质要求、知识要求和能力要求。
武汉大学物联网工程本科专业学生培养强调具有如下素质：①掌握科学思维方法和科学研究方法，有一定的创新和创业意识，具有较强的事业心和严谨求实的实干精神；具有一定的工程意识和效益意识。②在业务素质上，学生应熟悉信息感知、信息传输、信息处理、领域应用等全局系统的设计、构造和分析过程，深刻理解其内在机制和整体的系统观；具有该学科宽广的知识面，同时在该学科的一个或多个领域具有高级知识；具有一个完整的设计经历，包括应用系统及其构件、物联网工程的设计及其实现。③具有良好的思想品德素质、文化素质和身心素质。
对该专业本科生的知识要求方面，强调学生应具备人文社会科学知识、自然科学知识、专业知识、工具知识等；在专业知识要求方面，强调学生应具有扎实的计算机、网络与通信、控制基础知识，具有系统扎实的信息感知、信息传输、信息处理、领域应用的基础知识并在某方面有所侧重，具有基本的工程实施与管理知识。
在能力要求方面，学生应具备学习能力、分析和解决问题的能力以及创新能力。
3.3 专业优势
相比其他相关或相近专业，武汉大学物联网工程专业培养的本科生主要优势有4点：
（1）针对新兴的物联网领域，具有更好的针对性、适应性和前瞻性。
（2）综合计算机、网络与通信、信息安全等学科，具有更宽广的知识结构。
（3）全面掌握信息感知、信息传输、信息处理及领域应用的知识和技术，具有更全面的能力体系。
（4）多层次多粒度工程训练，具有更扎实的实践能力。
3.4 课程体系
武汉大学物联网工程本科专业人才培养与教学实施工作依靠良好的课程体系设计，通过课程模块规划、专业核心课程的组织与建设，体现出良好的人才培养整体水平。在此具体介绍所设计的课程模块思路和专业核心课程建设的内容及体现的特色。
3.4.1 课程模块设计
根据课程内容关联关系，将课程分为8个模块：基础模块、感知模块、网络与通信模块、数据处理模块、安全模块、领域应用开发模块、信息服务模块和实践模块。
基础模块的课程包括：公共数学类课程、大学物理、物联网工程导论、电路与电子技术、数字逻辑、C++程序设计、JAVA程序设计、数据结构与算法、微机系统与接口技术、EDA及应用、系统建模与仿真。其中大部分课程都是计算机专业背景学生应该学习和掌握的知识基础，也是武大物联网专业本科生所需要具备的基础知识。
感知模块的课程包括：RFID原理及应用、传感器原理及应用、传感器微操作系统原理与设计、物理网控制原理与技术、物联网定位技术。这些课程多在前4个学期开设，近3年，学院选派优秀的青年教师多次参加中科院、北京科技大学、全国物联网研究中心组织的培训学习，并很好地开设了如上课程。
网络与通信模块课程包括：物联网通信技术、计算机网络、传感器网络及应用、物联网体系结构。这一部分课程是武汉大学物联网工程专业培养特别强调要加强的课程，让学生通过学习此类课程加强对网络、感知及应用的系统观和全局观。
数据处理模块与安全模块课程包括：数据库原理、物联网数据处理、物联网软件设计、物联网中间件、空间数据库系统、虚拟现实技术、空间信息可视化、云计算与云存储。结合目前非常热门的大数据理论，通过开展学术报告、IBM专家巡讲课程来开拓学生视野。同时专门针对物联网专业学生开设物联网信息安全课程，强化安全意识，灌输网络安全及物联网安全知识。
领域应用开发与信息服务模块的课程包括：物联网应用系统设计、物联网工程规划与设计、嵌入式系统与设计、服务科学原理、SOA原理与实践、业务流程管理、项目管理、客户关系管理、Web应用与开发、通信软件设计、nesC语言等。这一部分课程体现了武汉大学计算机学院与软件学院培养的物联网工程本科专业人才的区别。计算机学院培养的学生着力于物联网工程与技术方向，国际软件学院培养的学生则着重体现在物联网技术应用与服务科学方向。
实践模块课程包括学生在校期间应开设的实验实践类课程，主要包括：电路与电子技术实验、数字逻辑实验、接口技术实验、嵌入式系统设计、业务数据库设计、RFID系统综合设计、无线传感器网络综合设计、物联网应用系统综合设计、物联网工程综合训练等。
3.4.2 专业核心课程组织与建设
为培养具有自身特色的物联网本科生，我们确定了如下物联网工程专业的核心课程，包括物联网工程导论、物联网通信技术、传感器原理及应用、RFID原理及应用、传感器网络及应用、物联网软件设计、物联网数据处理、物联网应用系统设计、传感器微操作系统原理与设计、物联网工程规划与设计、RFID系统综合设计、物联网应用系统综合设计等。
其中覆盖了部分《物联网工程专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）》中规定的10门核心课程，部分课程（如物联网工程规划与设计、物联网应用系统综合设计）以学院物联网教师团队科研工作中积累的知识和经验为基础开展课程讲授，体现了武大物联网工程专业学生与国内同类专业学生在知识结构上的不同之处。
在课程的建设上，依托湖北省教学改革研究项目《物联网工程专业课程体系改革研究》做好了这12门课程的讲授内容纲要；根据教材编写的要求，做好课程讲授内容的二级目录，其中传感器原理与应用、物联网工程规划与设计、物联网通信技术3门课程教材已完成初稿即将出版。
4 实验与实践教学
物联网技术的实践教学是本专业教学过程中的重要环节之一。物联网实践教学的设计和开展均按基本认知、基本技术、综合实践3个层次递阶进行，除计算机学院开设的计算机基础类课程实验外（包括电路与电子技术实验、数字逻辑实验、嵌入式系统设计、接口技术实验等），专门针对物联网工程专业学生，设计了包括EDA综合设计、无线传感器网络综合设计、RFID系统综合设计、智能交通模拟系统设计、环境监测与控制系统设计、业务数据库设计、通信软件设计等专业类实验课程。
同时，在计算机学院卓越工程师计划人才培养的框架下，设计了学生赴企业学习和实习的教学环节，将一些工程应用设计类的实验课程以项目研发开展的形式，在物联网企业中实施。
对于实验室的建设，部分课程实验室依托现有的计算机科学与技术专业实验室，通过重用相关设备、调整有关配置来实现实验环境的构建，完成实验教学。同时设计新建或对已有类似实验室进行升级改造来达到新专业新课程实验环境要求。
根据物联网专业教学所面临的实验教学环境建设的任务，开展了为期3年的研究调查，设计了RFID实验室、传感器网络实验室、定位技术实验室的建设方案，并开始投资建设RFID实验室。
RFID实验室的教学功能设计主要包括如下一些内容：①自动识别技术及RFID工作原理实验；②物体编码、条形码与RFID标签；③读写器；④RFID中间件、RFID系统安全与隐私；⑤RFID应用系统设计与实施技术；⑥RFID行业应用方案；⑦RFID方法论（含ROI分析）等。
5 结语
武汉大学经历了3年的物联网工程人才培养探索，在厘清了专业内涵和人才培养特色定位的基础上，制定了具有自身特色的人才培养方案和课程体系，围绕课程体系确定了核心课程群，开展了10余门专业新课程的建设，撰写了课程教学大纲和教材。为满足实验教学需要，通过调研设计了实验实践教学的方案和具体内容，RFID实验室建设工作已正式启动，为武汉大学推进物联网工程专业实际教学工作和提高专业人才培养质量奠定了良好基础。
参考文献：
[1]教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会.高等学校物联网工程专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）[M].北京：机械工业出版社，2011：12.
物联网导论课程论文篇6
如何从计算机类网络工程与物联网工程这两个专业协同创新的角度构建网络管理的实践思维模式，是网络管理课程实践教学改革，亟需研究并解决的问题。尝试从信息哲学的角度探析该问题，应用信息哲学视角下的教育新范式，加强网络管理的基本信息理论教学，并通过信息哲学的方法论意义在信息－语义－智能的多维度立体化层面的启示，帮助相关专业本科生构建网络管理的实践思维模式，最终有利于从协同创新的角度推进网络管理课程的实践教学改革。
关键词:
网络管理实践;思维模式构建;信息哲学
1研究背景
作为计算机类网络工程专业与物联网工程专业网络管理与安全课程群的一门重要课程，网络管理课程旨在培养相关专业本科生的网络管理实践能力。依据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010－2020年)》提出的“建立高校分类体系，实行分类管理”这一高等学校发展思路［1］，作为一所地方工科院校，我校面向本科生稳步推进“721”梯级、分类、多元人才培养模式改革。按照这一改革思路，网络工程专业与物联网工程专业本科生的网络管理实践思维能力培养显得尤为重要。结合实际的教学经验，已提出以协议分析为导向的本科生网络管理能力培养模式［2］。然而，在将以协议分析为导向的本科生网络管理能力培养模式应用于网络工程专业与物联网工程专业的网络管理课程教学过程时，学生对网络管理的基本信息理论理解得不够透彻，不能很好地利用已有的网络管理数据模型进行具体应用开发。因此，如何从计算机类网络工程与物联网工程这两个专业协同创新的角度，构建相关专业本科生的网络管理实践思维模式，是亟需研究并解决的问题。
2本科生网络管理实践思维模式的构建
为了实现利用协议分析解决网络管理中的实际问题这一能力培养总体目标，将以协议分析为导向的类比教学法和发散教学法应用于计算机类网络工程与物联网工程这两个专业的网络管理课程教学中。经过教学实践，相关专业本科生的网络管理能力有了一定程度的提升。然而，在具体实施的过程中，仍存在一些问题，其中的主要问题在于学生对网络管理的基本信息理论理解得不够透彻，不能很好地利用已有的网络管理数据模型进行具体应用开发。因此，亟需推进网络管理课程的实践教学改革，从而更好地帮助本科生培养以协议分析为导向的网络管理实践能力。对于本科生而言，网络管理的基本信息理论学习主要在于递进地理解简单网络管理协议(SimpleNetworkManage-mentProtocol，SNMP)的抽象语法表示(AbstractSyntaxNota-tionOne，ASN．1)语言、管理信息结构(StructureofManage-mentInformation，SMI)、管理信息库(ManagementInformationBase，MIB)与MIB树。实际上，SNMPMIB属于网络管理信息理论中的数据模型，它是针对实现者的细节层次上的具体模型，而网络管理信息理论中的信息模型则是针对设计者和操作者的抽象层次上的概念级模型［3］。在网络管理信息理论中，相对于信息模型，数据模型定义在更低的抽象层次，包含许多的细节。它用于为实践者服务，包括许多针对具体实现与协议的构造。因此，在本科生网络管理课程实践教学过程中，应引导学生更多地关注于面向网络管理协议的数据模型与信息模型及相关应用开发。考虑到网络工程专业和物联网工程专业的本科生对网络管理信息理论的理解不够透彻这一目前存在的主要问题，在将以协议分析为导向的本科生网络管理能力培养模式应用于计算机类网络工程与物联网工程这两个专业时，尝试在信息哲学的视角下从这两个专业协同创新的角度构建网络管理的实践思维模式。
3信息哲学视角下的教育新范式
现代信息技术的快速发展直接或间接地引发了关于信息的哲学思考，而早在20世纪80年代，邬焜已提出，信息哲学是区别于所有其它哲学的一种元哲学或最高哲学［4］。牛津大学的弗洛里迪(L．Floridi)也提出信息哲学是一门成熟的学科这一基本论点。网络管理课程作为计算机类网络工程专业和物联网工程专业网络管理与安全课程群的一门核心课程，目前其教学过程占主导地位的仍然是网络管理技术能力方面的培养，而相关的信息模型和数据模型等基本信息理论由于理解上的困难，不容易引起本科生充分的重视，这将可能导致该课程的实践教学环节仍然停留在简单的验证和模仿层面，不利于培养本科生在实践过程中处理具体网络管理问题的综合分析能力。俄罗斯科学院信息科学问题研究所的康斯坦丁•科林指出，将信息科学作为基础科学和一般教育课程学习的新的科学原则，从而形成一个教育的新范式，其中的一个重要问题在于建立一个新的信息科学领域的前瞻性结构，以便于更好地适应现代科学和教育事业的发展潮流［5］。因此，通过借鉴对教育中信息科学的哲学问题的现有研究，考虑应用信息哲学视角下的教育新范式，加强网络管理相关的信息模型和数据模型等基本信息理论的培养，推进网络管理课程的实践教学改革，从而支持计算机类网络工程与物联网工程这两个专业的协同创新，进而尝试构建网络管理的实践思维模式，引导本科生在面临移动互联网和软件定义网络(Software－DefinedNetworking，SDN)等各种新型网络时，利用网络管理实践思维模式解决不同网络管理环境中的具体问题。
4信息哲学对构建网络管理实践思维模式的启示
与其它网络协议原理相比较，本科生在网络管理协议的实践过程中存在的主要难点在于，容易过分地依赖现有的SNMPMIB工具，却很少通过深入理解网络管理相关的信息模型和数据模型等基本信息理论，从而难以构建网络管理实践思维模式，进而无法针对不同的网络管理场景自主进行具体应用开发。考虑到这一实践教学难点，尝试利用信息哲学视角下的教育新范式探析相关专业本科生网络管理实践思维模式的构建问题，以帮助本科生更加深刻地理解ASN．1语言与SNMP的SMI和MIB的实质，进而实现网络管理课程在网络工程与物联网工程这两个专业的协同创新。在构建网络管理的实践思维模式时，不是将ASN．1、SMI和MIB这些语法知识简单地灌输给本科生，而是首先帮助本科生从网络管理信息模型的角度建立SNMPMIB的树型结构，进而从更高的抽象层次理解网络管理数据模型和信息模型等相关的基本信息理论。利用信息哲学的方法论意义，在网络管理的实践教学环节，将事实上的网络管理标准SNMP相关的ASN．1、SMI和MIB从网络管理工具和技术层面，推进到信息－语义－智能的多维度立体化层面，这将有利于本科生从融合的角度理解网络管理的信息理论等基本理论，从而更好地理解网络管理的自动化目标［6］。在信息层面上，信息哲学的创新方法论启发在网络管理课程的实践教学环节中应引导本科生进行SNMPMIB树的解析，这样网络管理的焦点集中于网络管理信息理论的数据模型上，进而在语义层面上，网络管理数据模型包含各种被管对象，通过SNMP获取管理信息，在实践过程中引导本科生理解这些管理信息的具体含义，依据SNMP的SMI，由MIB被管对象的DESCRIPTION部分阐明，最终在智能层面上，面向网络管理的自动化目标，引导本科生通过实践教学环节分析网络管理信息之间的关联，为自动网络管理系统的设计与实现奠定基础，从而在信息－语义－智能的多维度立体化层面上构建网络管理的实践思维模式。更进一步，从网络工程与物联网工程这两个专业协同创新的角度，独立于具体实现与协议的构造，利用信息哲学的研究成果，整合计算机网络与物联网的网络管理信息理论体系，利用已有的网络管理协议应用程序编程接口(Ap-plicationProgrammingInterface，API)帮助本科生构建网络管理实践思维模式，通过构建的网络管理实践思维解决不同网络管理场景中的具体问题，以适应新型网络的管理需求，例如面向计算机网络、物联网、移动互联网和SDN的综合网络管理。给出信息哲学视角下计算机类网络工程专业与物联网工程专业在网络管理课程实践教学环节中的协同创新思路。从信息哲学的视角出发，计算机类网络工程专业与物联网工程专业在网络管理课程实践教学环节可以采用一种协同创新思路，以网络管理信息理论中针对设计者和操作者的抽象层次上的概念级模型———信息模型为核心，包括网络管理信息模型的定义、加载、解析与浏览。通过在实践教学环节利用已有的网络管理协议API帮助本科生构建网络管理实践思维模式，使其思维不局限于网络工程专业或物联网工程专业，从而在面临移动互联网和SDN等各种新型网络时，逐步具备解决新的网络管理实践问题的综合分析能力。
5结语
本文通过应用信息哲学视角下的教育新范式，加强网络管理相关的信息理论和数据模型等基本信息理论的教学，从而利用信息哲学的方法论意义在信息－语义－智能的多维度立体化层面的启示，帮助本科生构建网络管理的实践思维模式，最终旨在推进计算机类网络工程与物联网工程这两个专业在网络管理课程实践教学环节中的协同创新。
作者：徐慧 王春枝 叶志伟 宗欣露 单位：湖北工业大学计算机学院
参考文献:
［1］中华人民共和国教育部．国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010－2020年)［Z］．2010-07-29．
［2］徐慧，王春枝，陈宏伟，宗欣露．以协议分析为导向的本科生网络管理能力培养模式探讨［J］．计算机教育，2013(14)．
［4］邬焜．亦谈什么是信息哲学与信息哲学的兴起———与弗洛里迪和刘钢先生讨论［J］．自然辩证法研究，2003(10)．
物联网导论课程论文篇7
（一）建设背景
为了突显网络工程专业特色，加大与其它计算机相关专业的区分度，网络工程专业在保持原有网络工程专业特色的基础上，重点突出物联网和网络安全管理两个专业方向，进一步明确定位学校网络工程专业的人才培养目标。网络工程专业是一门实践性非常强的专业。因此，要实现培养目标，除了需要调整改革现有的专业课程体系外，还必须建立相应的实践教学体系和配套的实践教学环境。为此，网络工程专业以中央支持地方高校发展专项资金的实验室建设为契机，在网络工程管理和网络协议分析两个现有实验室的基础上，新建物联网、信息安全、网络攻防、网络测试等专业实验室。这些实验室建成后，网络工程专业实验室支撑的实践教学内容将基本上涵盖物联网、网络安全管理、网络工程设计三大方向的典型实验、课程设计，乃至实习实训、毕业设计等实践环节。届时，网络工程专业将具备实验设施齐全、内容涵盖面广的专业实验环境。这为构建特色鲜明、层次合理的实践教学体系提供良好的实践条件支持。
（二）体系结构
网络工程专业在保持网络工程设计特色的基础上，重点突出物联网和网络安全管理方向。围绕这三大专业方向，以现有的网络工程基础专业实验室和正在建设的物联网和网络安全方向专业实验室为依托，构建出专业特色鲜明的多层次实践教学体系，网络工程专业实践教学体系学科与专业竞赛、自主创新研究等多种形式，并分布在专业基础实践、专业核心实践、专业方向实践、专业综合实践四个教学层次上。从教学层次的角度看，网络工程专业的实践教学环节包括下列内容。专业基础实践主要指电子技术基础、计算技术基础、软件系统基础三方面的实践教学，主要形式是课程实验、课程设计和实习。专业核心实践主要指网络工程专业核心课程的实践教学，主要形式是课程实验和课程设计。专业方向实践主要指物联网、网络安全管理、网络工程设计三大专业方向的实践教学，主要形式是课程实验和课程设计。专业综合实践主要指学生根据自己选择的专业方向而开展的专业综合实践教学，主要形式包括学科与专业竞赛、自主创新研究、实训与实习、毕业设计（论文）等。
二、实践教学内容
以上述实践教学体系为依据，从四个专业实践层次分别阐述网络工程专业的实践教学内容。
（一）专业基础实践
网络工程专业基础实践环节可分为电子技术基础、计算技术基础、软件系统基础三方面的实践教学内容。电子技术基础实践教学内容包括模拟电路实验、数字电路实验、计算机组成原理实验、硬件工艺实习。模拟电路实验是让学生了解放大电路的原理，并能理解相应的实验现象。数字电路实验是加强学生对数字逻辑的理解能力和数字电路的设计能力。计算机组成原理实验是让学生理解计算机硬件结构的实现原理和方法。硬件工艺实习是让学生综合运用数字电路和模拟电路的相关理论知识，使用电路设计软件设计并利用实际电路元器件实现一个具有实际生产意义的电子电路系统。计算技术基础实践教学内容包括程序设计实验、数据结构实验、算法分析与设计实验、程序设计应用课程设计等。程序设计实验是让学生能够运用所学的程序设计语言编写并调试程序，培养学生的程序设计能力和程序调试能力。数据结构实验是让学生运用理论原理知识编程实现线性表、队列、堆栈、二叉树、图等基本数据结构及其访问操作方法，以及常用的排序和查找算法，进而能够解决相关的实际问题。算法分析与设计实验是让学生掌握分治法、动态规划法、贪心法、回溯法、分支界定法等常用经典算法，从而更好地解决实际问题。程序设计应用课程设计是综合运用程序设计语言、数据结构、算法分析与设计，设计并实现一个具有实际生活意义的程序系统。软件系统基础实践教学内容包括操作系统实验、数据库原理实验、软件工程实验、软件系统开发课程设计。操作系统实验是让学生系统地掌握处理机管理、进程管理、存储管理、文件管理和设备管理五大功能的工作原理与实现方法，进而能够模拟实现操作系统部分功能。数据库原理实验是让学生熟练掌握SQL语言的数据定义、数据操纵、完整性控制等功能，基本掌握数据库的设计方法和数据库应用系统的开发方法。软件工程实验是加深学生对软件开发方法的理解，掌握统一建模语言UML和可视化建模工具RationalRose的基本用法。软件系统开发课程设计是让学生在掌握程序设计技术的基础上，综合运用操作系统、数据库原理、软件工程的理论知识与开发技术，设计并实现一个具有实际应用价值的软件系统。
（二）专业核心实践
网络工程专业核心实践环节主要包括计算机网络、网络编程、无线网络、Linux编程等专业核心课程的实践教学内容。计算机网络实验是让学生学习利用Sniffer和Wireshark等常用网络嗅探工具验证TCP/IP协议报文格式和协议交互过程，从而加强学生对网络协议及其工作原理的理解，加深对计算机网络体系结构的认识。网络编程实验是以套接字编程为基础编写TCP/UDP协议通信程序以及数据包捕获程序，编写SMTP/POP3邮件客户端、FTP客户端、Web网站程序等经典网络应用程序。无线网络实验是让学生掌握各种无线网络设备的安装和配置方法，学会无线局域网的规划设计、安装配置与故障排除。Linux编程是让学生掌握LINUX环境下C语言应用程序开发的基本过程，熟悉基本库函数的使用，具有初步的应用程序设计能力。
（三）专业方向实践
网络工程专业方向实践环节可分为物联网、网络安全管理、网络工程设计三个专业方向的实践教学内容。物联网方向实践教学内容包括射频识别实验、无线传感网实验、物联网开发实验、以及物联网方向课程设计。射频识别实验是让学生掌握射频识别技术的读写卡、多卡读、编码调制、防碰撞算法、通信协议、保密通信等基本原理，能够编写相关应用案例程序。无线传感网实验是让学生能够对温度、湿度、光照、压力、红外等典型传感器节点进行数据采集，并利用Zigbee、蓝牙、WIFI等通信模块，开发无线传感器网络应用程序。物联网开发实验是让学生在掌握嵌入式编程的基础上，结合射频识别和无线传感技术，开发物联网应用中的核心功能模块或简单应用程序。物联网方向课程设计是综合运用物联网方向课程的理论知识与开发技术，设计并实现一个具有一定实用价值的物联网应用系统。网络安全管理方向实践教学内容包括网络安全实验、网络管理实验、网络攻防实验、以及网络安全管理方向课程设计。
网络安全实验是让学生掌握网络嗅探器和端口扫描工具的工作原理和实现方法，理解包过滤、网络地址转换等网络安全策略，掌握防火墙和入侵检测系统的安装、配置和使用方法。网络管理实验是让学生理解SNMP网络管理协议的原理和工作过程，掌握SNMP程序的设计与开发方法。网络攻防实验是让学生熟悉网络探测、缓冲区溢出、网络欺骗、拒绝服务、SQL注入等主流攻击技术的实现方法，从而预防和阻止网络攻击。网络安全管理方向课程设计是综合运用网络安全管理方向课程的理论知识与开发技术，设计并实现一个具有某种安全管理功能的实用网络软件或系统。网络工程设计方向实践教学内容包括网络互联技术实验、网络规划与设计实验、网络故障诊断与排除实验、以及网络工程设计方向课程设计。网络互联技术实验是让学生学会网线制作、VLAN配置、交换机配置、静态路由配置、动态路由配置、ACL配置、NAT配置等，为实际网络部署提供基础。网络故障诊断与测试实验是让学生掌握网络故障诊断与测试工具的使用方法，能够对物理层、数据链路层、网络层、以太网、广域网、TCP/IP、服务器等的故障进行诊断与排除。网络规划与设计实验是让学生学会网络规划工具、需求分析、技术选择、网络拓扑设计、网络编址与命名、路由设计、网络性能保障、安全管理设计等各环节技能。网络工程设计方向课程设计是综合运用网络工程设计方向课程的理论知识与开发技术，针对某个实际应用场景，规划并设计一个具有实用价值的网络工程方案。
（四）专业综合实践
专业综合实践主要指学生根据自己选择的专业方向而开展的专业综合实践教学，主要形式包括学科与专业竞赛、自主创新研究、实训与实习、毕业设计（论文）等。学科与专业竞赛是鼓励学生在老师的指导下，利用课余时间和假期，参与学校、企业、省、教育部、乃至全球等各种级别的大学生学科或专业竞赛，以扩大学生的知识面，培养学生理论联系实际和动手操作的能力。目前适合网络工程专业学生参加的竞赛主要有全国大学生数据建模竞赛、全国大学生电子设计竞赛、ACM大学生程序设计竞赛、“挑战杯”大学生系列科技作品竞赛、全国大学生信息安全竞赛。自主创新研究可分为课内自主研究学习和课外科技创新活动。课内自主研究学习是在部分专业课程内，安排学生开展研究性学习与创新环节，激发学生主动学习的积极性，培养学生的自学能力和自主学习研究能力。课外科技创新活动是学生根据自身兴趣和专业特长组成小组，自主选择研究课题，确定研究目标、技术路线和研究计划，利用课余时间和寒暑假在老师的指导下自主开展科技创新活动，以提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新意识和创业精神。实训和实习是让学生熟悉或掌握网络相关行业或领域中可能遇到的常用技能，以缩短第一任职岗前培训的时间。该类实践教学内容包括见习环节、实训环节、实习环节等。见习环节是参观一个网络行业相关的企事业单位或部门，见识各类产品和系统的研发过程或应用情况，以增强学生对专业的兴趣和自豪感。实训环节是在校内实验与实训基地，通过与企事业单位的合作，提炼网络设备产品与网络应用系统的典型功能模块，进而设计出一组项目供学生实习训练。
实习环节是与校外企业或培训基地合作，让学生参与到实际的项目研发与实施工作中，从而使学生接触社会，体验未来就业单位的工作环境和实际的项目开发过程。毕业设计（论文）是大学生四年专业知识学习后的一次综合性专业技术实践锻炼机会。毕业设计的周期为14周，主要包括选题、开题、课题研究与指导、撰写毕业论文、毕业论文答辩等环节。毕业设计课题可以由指导老师根据自己的项目课题、研究方向或兴趣好确定，也可以根据学生就业单位的实际工作需要确定。
三、结论
专业实践教学体系是学生将专业理论知识与实际工程实践相结合，提升实践创新能力，成为社会所需人才的关键一环。本文以笔者所在学校的网络工程专业建设为背景，在提炼物联网、网络安全管理、网络工程设计三大专业特色的基础上，提出构建一个特色鲜明、层次合理的专业实践教学体系，并全面阐释了各个实践教学环节的主要教学内容。接下来的工作是在制定人才培养方案时具体落实该实践教学体系，同时在执行过程中进一步修订完善，从而为其他兄弟院校的网络工程专业实践教学改革与建设提供参考与指导。
物联网导论课程论文篇8
关键词：物联网；高职；建设思路；课程体系
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）35-8464-02
2009年8月7日，国务院总理来到中科院无锡高新传感网工程技术研发中心考察并发表重要讲话后，“物联网”这一概念在中国迅速走红。各地相继成立了各种与物联网有关的组织，目前在中国，物联网已经被提升到国家战略。
物联网是通过RFID、无线传感器、GPS等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行通讯和信息交换，以实现智能化识别、监控、定位、管理的一种网络。简单地说，物联网是指把世界上所有的物体都联接到互联网上，形成“物联网”。
1 物联网技术
目前，物联网公认为有三个层次，最底层是感知层，这里的感知主要就是指系统信息的采集，包括把物品通过射频识别（RFID）、一维、二维条码、传感器、红外感应器、GPS等信息传感装置自动采集到与物品相关的信息；第二层是网络层，它是物联网的网络传输平台，建立在现有的移动通讯网、互联网和其他专网的基础上，将从底层获取的数据传输出去；最上面则是应用层，将所获得的数据进行分析、处理，完成物联网的“收集―传输―处理”三个步骤。
2 专业方向与课程体系
从技术上来分析，物联网所涉及的核心技术有传感器技术、RFID技术、无线网络技术、云计算技术等， 这些技术覆盖面广，从专业建设的角度来说不可能全部涉及，要有专业的定位。从物联网的主要应用来看物联网专业至少可以有以下几个方向：
2.1物联网工程方向
1）培养目标：面向物联网产业，服务区域与地方经济发展，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的高素质技能型人才。
2）专业核心能力：物联网组网方案拟定及物联网组建能力；物联网工程施工组织及实施能力；网络设备配置与调试能力；物联网管理与维护及保障网络系统安全运行的能力；网络系统运行维护（监控、故障排除、网络系统优化和升级）能力；物联网应用能力；物联网应用系统管理与维护能力；物联网设备营销与技术支持能力。
3）主干课程：物联网技术导论、网页设计与制作、电子技术、数据库设计、嵌入式技术、编程与应用、综合布线、C#程序设计等
4）核心课程：传感器与无线传感器网络技术、RFID技术、短距离无线数据通信、网络设备配置调试与管理、物联网规划与组建等。
2.2 智能建筑方向
1）培养目标：面向智能建筑楼宇智能化产业，服务地方经济发展，培养具有智能建筑楼宇智能化必备的专业理论知识，良好的团队协作和创新精神，较强实践操作技能，掌握楼宇智能化产品营销运作、楼宇智能化设备的生产与维修、楼宇智能工程的设计与施工等方面技术，具备楼宇智能工程行业生产、服务、技术、管理等职业能力的高素质技能型人才。
2）专业核心能力：智能建筑及小区物业设备管理能力；智能建筑行业电气方面的安装、施工、管理和监理能力；建筑智能产品的生产、销售及售后服务能力；建筑智能系统的调试、维护维修、设备更新能力；建筑智能化系统相关产品研制开发的能力等。
3）主干课程：电子电路技术、楼宇自动化技术、AutoCAD工程制图、现代空调制冷与测控技术、建筑楼宇节能过程控制技术、PLC编程技术、综合安防监控技术等。
4）核心课程：物联网技术导论、RFID技术与高频技术、传感器与无线传感器网络技术、智能楼宇组态软件设计与应用、网络设备配置调试与管理、云语言信息技术、网络通信技术等
2.3车联网方向
1）培养目标：面向汽车行业，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，具有可持续发展能力与创新精神，掌握车联网基本知识和基本原理，具备车联网组建、管理、维护、应用，车联网设备营销与技术支持等能力的高素质技能型人才。
2）专业核心能力：车联网系统管理能力；卫星定位系统应用能力；信号收集与利用能力，车联网系统配置能力；车联网系统监管处理能力；网络设备配置与调试能力。
3）主干课程：网络通信技术、车载技术、交通导航与信息服务、蓝牙技术、智能轨道交通管理、无线网络技术、微波技术等。
4）核心课程：M2M技术应用、RFID技术与高频技术、传感器与无线传感器网络技术、GPS定位技术/北斗定位技术、网络设备配置调试与管理、云语言信息技术、短距离无线通信技术、3G移动通信技术等。
2.4智能农业方向
1）培养目标：面向农业生产单位培养具有扎实的智能农业管理专业理论基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力，具有创新能力和奉献精神，掌握智能农业管理基本知识和基本原理，具备农业生产经营管理、农业信息获取及处理、农业专家系统、农业系统模拟、农业决策支持系统、农业物联网网络技术等能力的高素质技能型人才。
2）专业核心能力：信息存储和处理能力、通讯系统应用能力、WSN网络应用能力、地理信息系统GIS应用能力、全球定位系统GPS应用能力，遥感技术应用能力等。
3）主干课程：精准农业管理、地理地质信息应用技术、生态环境监测与治理、设施农业智能化管理、精细化农业管理、种子储藏加工与种子管理、WSN现代农业应用、灌溉技术等。
4）核心课程：物联网技术导论、RFID技术与高频技术、传感器与无线传感器网络技术、无线网络技术、网络设备配置调试与管理、短距离无线通信技术、3G移动通信技术等。
3 总结
物联网专业的方向与课程体系的建设要依靠区域的物联网产业，这样才能为专业发展提供行业背景支撑，区域经济发展建设，同样也需要大量物联网人才支持。一个专业的建设与发展，需要很多硬件或软件的条件，只有因地制宜，与时俱进，制定出合理的专业方向和课程体系才能培养出更多的物联网高素质技能型人才。
参考文献：
[1] 宁焕生，张彦. RFID 与物联网射频、中间件、解析与服务[M].北京：电子工业出版社，2008.