物联网导论论文范文

物联网导论论文篇1

研究了借助计算思维的定义理念推动物联网工程教育问题。一方面分析了当前国内高校的物联网工程教育现状及原因；另一方面对计算思维的定义进行了分类阐述，认为物联网工程教育要引入计算思维以发挥其指导优势。指出具有计算思维的物联网工程教育的关键是培养基于物理空间与信息空间一体化的“想象力”和“实现能力”。最后，给出了培养物联网工程“实现能力”的方法，具体包括按物联网理论技术体系展开实践教学、设计“思考”型课堂、强化物联网企业的作用。

关键词：

计算思维；物联网工程；教育；实现能力

2005年，国际电信联盟(ITU)了一份题为《TheInternetofthings》的年度报告，将物联网的发展定位为任何时刻、任何地点、任意物体之间互联和无所不在的网络以及无所不在的计算[1]。此后，世界各国先后将物联网作为一项战略性新兴产业大力发展，并将物联网技术的培养需求渗透到高等院校等教育领域。据统计，我国教育部2010年批设的新增高等学校战略新兴产业本科专业中，物联网产业相关专业数量高达37个，占新增设总专业数量的26.4%[2]。物联网工程是我国高校现阶段开设的主要物联网专业之一，覆盖了计算机、通信、电子、控制技术、信息网络等多个学科领域，因其广泛的社会需求和强劲的发展势头受到高校和企业的重点关注[3-5]。计算思维(ComputationalThinking)最早是由美国卡内基•梅隆大学的周以真(JeannetteM.Wing)教授于2006年提出，在国内外引起了强烈反响。不仅催生了美国CPARH计划和CDI计划，也使得国内高等教育界“九校联盟(C9)”倡议在高校计算机基础教学中培养计算思维[6]。在我国，计算思维是当前高校教育界广为关注的热点并正在被推进到多种计算机相关学科的教学活动中。本文认为计算思维应该是高等院校所有课堂教学都应该广泛采用的工具，将计算思维的理念引入物联网工程专业的教学中将具有显著的现实意义。综合社会经济、文化、科技以及国家发展定位，物联网工程专业强调注重工程实践性与应用创新性，计算思维助推物联网工程教育面临着两大挑战：(1)如何把计算思维真正融入物联网教学活动并形成整体，将它作为一个问题解决的有效工具切实发挥作用，指导物联网工程专业的课程内容设置和教学方案设计；(2)如何确定引入计算思维的物联网工程专业的实践教学体系与理论技术体系的关系，在确保物联网工程学科理论体系完整厚实的前提下，探索有效的实践教学途径，以增强物联网学科的工程应用性。本文主要探讨如何利用计算思维来指导物联网工程专业的人才培养教育问题。

一、高校物联网工程教育现状及分析

物联网工程专业是计算机科学与技术、网络工程、电子技术、信息工程、通信工程及其它边缘科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新型应用型学科。相对于一些传统的工程学科专业，高校对于新增设的物联网工程专业在教育培养方面存在很多的不足，具体表现在课程体系不够健全、师资力量比较匮乏、实验条件建设不完善，各项教育尚处于探索阶段，并因此导致物联网工程的毕业生实践动手能力弱、行业应用背景知识缺乏、工程能力不够、项目经验不足等问题，严重地制约了我国高等院校的物联网专业的建设发展。经过调查统计，现阶段高等院校物联网工程专业的教育问题集中体现在以下几点：(1)物联网属于跨专业学科，知识体系边界难以界定，课程主要教学内容是物联网交叉学科知识的一个“压缩饼干”，大量教材基本上是有关领域的浓缩版；(2)缺乏科学的思维方式作指导，对于物联网工程专业的课程总体定位和教学方法设计不甚明确，盲目开展教学活动；(3)实践环节过多地强调工具的使用，导致“狭义工具论”。过分依赖现有的教学实验平台和教学实践体系，缺乏跨学科、融合性的实践教学方案。针对上述存在的问题，本文将其原因概括为以下几个方面：(1)高等院校长期积淀的传统教育理念和教育体制；(2)课程内容的总体设计和教学方案设计缺乏针对性；(3)工程应用背景知识和行业项目知识匮乏；(4)教学实践环节以及实训平台建设相对薄弱等等。其根本原因是教育定位及教学设计出现了偏差，缺乏类似“计算思维”等先进理念的指导。本文认为，我国高等院校在开展物联网工程教育的同时，要深入理解并贯彻计算思维的理念，充分发挥它科学指导工程教育的思维优势，培育具有扎实的理论知识、过硬的工程技术的高信息素养型的物联网专业人才。

二、计算思维

国际上广泛认同的计算思维定义来自周以真教授：“计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[7]”。抽象和自动化是计算思维的本质内容，这一观点与当前国际上物联网工程的教育特点是一致的。因此本文认为，面向国内高校的物联网工程专业教育尤为需要引入计算思维这一科学思维理念来指导教学。计算思维包含“建模方法”、“关注点分离方(SeparationofConcerns,SoC)法”、“递归方法”、“启发式推理”等多种内容，它能够以“发现问题、寻求解决问题的思路、分析比较不同方案到最后验证方案”的主线方式，让学生主动地、实践地去学习物联网工程的理论、技术和经验，培养学生的问题求解能力。在文献[8]的基础上，本文将计算思维的定义进行了分析并加以归纳总结。

三、计算思维与物联网工程教育

将计算思维融入物联网工程教育旨在助力我国高等院校物联网专业的建设，并有望解决当前物联网专业教学活动中存在的问题，因此探索建立有效的基于计算思维的物联网工程专业人才培养教育策略意义重大。本文从物联网工程专业“计算思维能力”的特色需求着手，研究以计算思维理念为指导的物联网工程教育的培养关键。

（一）有物联网工程专业“计算思维能力”的特色需求

依托计算机科学与技术学科建设物联网工程专业，物联网工程专业人才应该具备《高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》[9]定义的计算机专业人才的专业基本能力，同时还应该从物联网工程专业的特色出发，深刻认识计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力以及系统能力在本专业的特色需求。物联网计算模式的变革在于物理空间与信息空间的一体化，物理世界与信息世界的整合统一。从计算思维培养的角色要求物联网工程专业人才的教育过程中应该注意使学生充分理解物理空间与信息空间的一体化，并在利用这样的无缝连接方面具有足够的“想象力”与“实现能力”。

（二）培养物联网工程“实现能力”的方法

(1)专业理论与技术体系

物联网工程教育在引入计算思维理念后，应该在物联网工程课程原有的培养目标上增加两个方面的内容：一是培养学生计算思维的意识与能力；二是掌握计算思维解决问题的一般步骤和方法。所以物联网工程专业的教育在传统定位的基础上要进一步扩展，不仅要让学生掌握相关的学科知识和专业理论，还要强调培养学生具有一定的专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的工程应用和创新实践能力。CDIO(ConceiveDesignImplementOperate)工程教育模式[10]是近年来国际工程教育改革的最新成果，它涵盖了从研发到运行的整个产品生命周期，是一种主动的、实践的、课程之间有机联系的工程学习方式。本文认为，计算思维驱动的高校物联网工程专业建设应该结合CDIO教育理念，综合考虑物联网工程专业所涉及的学科领域和知识范围，设置该专业的理论与技术体系。与物联网各层理论与技术对应，物联网工程专业的实践教学体系设计也应该配合加强学生对于感知层、传输层、数据处理层和应用层理论和技术的认识、理解和应用。

(2)设计“思考”型课堂

计算思维强调问题求解能力。根据计算思维求解角度的定义[11]，物联网工程的学习、规划和调度问题可以利用启发式推理方法寻求解答。设计具有启发性和探索性的教学课堂是计算思维对于当前物联网工程教育的新要求。本文提倡在高等院校的日常教学活动中，摒弃传统老套的知识讲述方法，尝试融入新的理论讲授形式，如利用思维导图对知识进行归纳和演绎、利用框架流程图对知识进行总结和概括，尤其要突显出对于计算思维能力的引导。善于采用启发诱导式教学方式培养学生的主动思考能力和扩散思维能力。例如验证码的教学，课堂可以设计为：Yahoo公司免费邮箱面临的垃圾邮件问题→人机辨识问题→学生讨论解决方法→解决方案：验证码(CAPTCHA)→LuisVonAhn设计思想→问题延伸：未来的验证码和发展趋势。这种基于计算思维的引导教学方法不仅适用于理论课程的课堂教学，也可以设计用于实验教学之中。以基于FPGA的嵌入式设计实验为例，学生首先要在PC机上利用可编程芯片设计工具EDA进行功能仿真，然后利用物理芯片进行功能测试。这类实验设计过程可以完整地体现芯片的设计、制造、调试、运行以及维护的全部工程流程。因此，物联网工程的教学设计要充分体现理论联系应用的“思考”型课堂，进一步激发学生的兴趣和主动性，培养具有良好问题求解能力的物联网人才。

(3)强化物联网企业的作用

物联网工程专业的工程教育环境需要采用新的视角加以构建。在传统教育策略，如加大实验室经费投入、强化教师实践考核指标的基础上，现今高等院校要寻求依托企业搭建物联网工程专业的教育环境。一条完整的物联网产业链条包括：感知和控制器件(如RFID、各类传感器、执行器等)提供商，感知层末端设备(传感节点、网关等底层组网/自组网设备)提供商，网络(固网和移动网等通信网、互联网、广电网、PLC等电力通信网、专网等)提供商，软件与系统解决方案(包括从底层微操作系统、微中间件和处理层的操作系统、数据库、中间件以及应用软件)提供商，系统集成商以及专业运营和服务提供商。可以通过吸引和鼓励上述各种类型的物联网企业参与到物联网实践教学体系建设过程，高校可以与企业合作，共同构建物联网CDIO实验培训基地，签单定点培养并输送优秀毕业生进企业，切实在物联网工程专业人才培养和物联网产业人才需求之间搭建桥梁。

四、结束语

计算思维是目前国际教育界广为关注的热点，已经被推进到许多计算学科的教学过程中。物联网工程专业是近年来国内高校新增设的本科专业，其人才培养教育体系尚未健全。为此，本文研究了借助计算思维的定义理念推动物联网工程教育问题。通过分析计算思维的定义和特点，提出引入计算思维的物联网工程教育关键在于提高学生关于物理空间与信息空间一体化的“想象力”和“实现能力”。最后具体阐述了如何强化物联网工程“实现能力”的几点方法。

作者：蔡婷 陈昌志 单位：重庆邮电大学移通学院计算机系 重庆邮电大学软件学院

参考文献

[2]　王杨,殷晓斌,陈付龙,等.面向高师院校物联网工程专业的实验教学策略研究[J].大学教育,2014(8):132-134.

[3]　百度百科.物联网工程[OL].

[5]　孙其博,刘杰.物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报,2010,33(3):1-9.

[6]　董荣胜.《九校联盟(c9)计算机基础教学发展战略联合声明》呼唤教育的转型[J].中国大学教学,2010(10):14-15.

[9]　教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养[M].北京:机械工业出版社,2010.

[10]　林艺真.CDIO高等工程教育模式探析[J].哈尔滨学院学报,2008,4(4):137-140.

[11]　董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学,2011,(1):7-11.

[12]　史文崇.思维的计算特征与计算的思维属性[J].计算机科学,2014,41(2):11-13.

[14]　朱亚宗.论计算思维——计算思维的科学定位、基本原理及创新路径[J].计算机科学,2209,12(4):53-56.

物联网导论论文篇2

关键词：物联网；教学改革；教学实践；考核

作者简介：闻继伟（1981-），男，江苏无锡人，江南大学物联网工程学院，讲师。（江苏　无锡　214122）

基金项目：本文系江南大学青年科研基金资助项目“基于T-S模型的非线性系统滚动时域控制与滤波研究”（项目编号：JUSRP11233）的研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）34-0080-02

物联网自诞生以来，就引起了人们的极大关注，它将新一代的信息技术充分运用于各行各业之中，通过网络化、信息化的手段将人类生存的物理世界和网络信息空间有效互联，形成“物联”。物联网不是某一门学科发展到一定阶段自然衍生出的一门新的分支学科，有相对完整、独立的体系，而是新兴的、聚合性的应用技术，涵盖了诸多学科的知识，具有形式多样、技术复杂、牵涉面广的特点，且本身还在不断发展和完善中。

“物联网技术概论”作为一门新的基础课程，虽开设不久，在教学过程中已存在不少问题，导致很多学生一方面心有诸多疑惑，另一方面又对这门课程不够重视。如何合理开展教学改革，提高“物联网技术概论”课程教学的质量，使其符合大一新生的培养要求，切实能使学生有所收获，已成为该课程教改亟待解决的问题。为此，本文首先分析了“物联网技术概论”课程的特点，然后分别从内容、方法、实践和考核等几个方面分析了课程教学中存在的问题，并提出了相应的解决方案。

一、“物联网技术概论”课程的特点

物联网是一次技术革命，代表未来计算机和通信技术的走向，其发展依赖于诸多工程领域的技术创新，[1]遍及日常家居、智能交通、节能环保、科学研究、公共卫生、工业监控、健康护理等多个领域，因此更强调工程应用。该课程内容丰富、涉及面广，涵盖了自动控制、信息技术、微电子和计算机等学科，因此有必要在学生进入具体学科知识的学习之前，让其对物联网有宏观上的了解，建立对物联网的基本认识，为后续课程的学习打好基础。

目前，我国政府也高度重视物联网的研究与发展，2009年，总理在视察无锡时强调选择新兴战略性产业的重要性，提出了“感知中国”的战略构想，表示要大力发展物联网技术。[2]因此，物联网专业的学生掌握物联网基本原理及其应用对其今后就业或进一步从事相关领域的科学研究具有十分重要的意义。

二、“物联网技术概论”课程教学中存在的问题

1.教材内容涉及面较广，授课学时相对较少

本课程以江南大学彭力教授编写的《物联网技术概论》作为教材，全书共10章，涉及物联网概述、RFID技术、无线通信系统、无线单片机技术、传感器技术、无线传感器网络技术、短距离无线通信技术、远程通信技术、智能信息处理技术、物联网技术的应用等方方面面。[3]

鉴于这门课程本身的特点，如果没有相当的工程经验，授课时势必以描述性的内容居多，容易使学生产生厌倦情绪。且由于课程仅有16个课时，很多内容只能如蜻蜓点水般一带而过，这样就会导致部分内容讲解不透彻，教师飞快的讲，学生却反映听不太懂，一知半解，始终只有一些朦胧模糊的概念，收不到良好的教学效果。

2.教学与实践脱离，学生缺乏感性认识

尽管在编排教材时编者安排了关于物联网应用的章节，教师在制作PPT时也加入了众多图文并茂的内容，然而在讲解基本原理时又回归到了传统的教学模式，把重点放在讲授原理上，且限于课时，往往有所疏漏，至于实践环节则几乎忽略不计。虽然学生通过死记硬背可以掌握一些知识，但也只是为了应付考试，这并不是我们设置这门入门课程的初衷。

3.考核形式单一

在目前的教学模式下，学生的学习效果通常是由考试来衡量，考核的角度主要是知识，而忽略了能力和品质。尽管教师主观上并不希望出现这样的局面，但闭卷形式本身的局限性成了决定性的因素；同时，以往考核只注重标准化，而忽略了学生对问题有不同的理解、看法。这种传统平面式的教学考核制度，使被衡量对象的真实成绩得不到确认，从而使学生产生了对考核的失望与迷惘。

目前，本课程的考核形式仍为笔试，考核成绩满分为100分，60分为及格。其中平时作业成绩占考核成绩的40%，期末考试成绩占考核成绩的60%。这种考核方式简单、易于操作，也能在一定程度上检验学生掌握书本知识的情况，但同时也比较片面、死板，导致学生轻视实践、不能理论联系实际和解决实际问题。

三、关于“物联网技术概论”课程教革的几点设想

上文分析了“物联网技术概论”课程的教学现状和存在的问题，笔者结合自身在教学实践中的实际情况，总结教育教学方法，就本课程的教学内容、教学手段、课余实践和考核方式提出了一些改进的设想。

1.合理编排教学内容，源于课本但要高于课本

物联网内涵丰富，但经过深入分析，仍可将其划分为四大部分：[4]一是传感网络，即以二维码、射频标签、传感器、智能终端等为载体标签事物；二是传输网络，即通过互联网、无线传感网、移动通信网络等传输数据；三是处理网络，即通过网格云计算等计算网络工具实现数据处理；四是应用网络，即通过手机、PC机等终端设备实现各种应用。这四大部分相对独立又相互联系，每一部分本身又蕴含着丰富的内容，在相对较短的学时内不可能实现融会贯通，这里涉及到广博与精深对立统一的问题。考虑到这门课程属于入门课程，不妨以理解基本概念、基本原理为主，对于一些专业性较强的知识不用太过苛求，可留予后续课程。这就犹如挖井一般，只有口子开得大，才能挖得深。本课程教学的目的在于让学生全面了解物联网专业所涉及的概念、原理、技术、应用等整体知识概貌，以便于日后选择一个专业方向展开更为深入、细致的学习。

为了使授课不致于因宽泛而流于肤浅，在讲解各部分内容时都应尽量结合实际问题。首先给出其产生背景，使学生知其然更知其所以然，以此激发学生的听课热情与积极性。以介绍RFID技术为例，RFID远距离射频识别技术在岗亭士兵枪支防抢盗系统中已经得到了成功的应用。士兵的枪支上安装有一个有源电子标签，该标签不断地主动向外界发出信号，当信号被安装在岗亭上方的读卡器读到之后，就进行信息处理，通过转换器传到后台监控中心，后台监控中心有一系列的软件控制体系，再配合报警系统，可实现实时的报警。

此外，还可以在课堂上安排一些与物联网有关的趣味小故事，以增强学生的学习兴趣。如美国麻省理工学院的科学家开发了一款新纤维材料，可制成有听觉的衣物。利用这种材料做成的衣服能够监测外界的声音，还能自行发出声音，而且这种衣服还可以实时记录演讲，或是用于监测使用者的身体状况。

2.改进教学手段，活跃课堂气氛

改进教学方法，提高教学效率，要根据教材内容、教学要求、教学手段和教育对象等因素而定。在教学手段上，可借助于多媒体教室和教学课件。值得注意的是，切忌照搬教科书内容，教师的讲课应来源于课本但是要高于课本，教师每年讲课的内容都应紧跟学科前沿的发展变化，因此，教师首先应当是个学者，能够享受挑战和创新的乐趣，而且能与学生进行有说服力的交流。其次如果条件许可，可以结合多媒体、传感器实物来教学，淡化理论推导，注重应用实例。[5]

此外，为了在课堂上能更好地启发学生思考，在利用现代多媒体手段的同时，要注意调整讲课节奏，不能一味地翻PPT，滔滔不绝，海阔天空，要注意学生听课的表情，通过课堂提问等方式，即时了解学生情况。采用板书也可以适当缓和讲课节奏，实现传统与现代教学方法的优势互补，以收到最好的教学效果。

3.适当安排课外实践活动

物联网专业刚形成不久，课程中实训项目并不多，学院购买的传感器实验平台以传感器实验箱为主。为了弥补课时不足带来的缺憾，可以鼓励学有余力的学生获取自己动手操作的机会，通过接触实物，获得各种直观感受，提高学习的兴趣，有利于更深刻地理解所掌握的知识和技能，同时也培养了学生热爱劳动、吃苦耐劳的精神。

要适当转变教学策略，课堂教学的模式化往往无法避免，很多教师，尤其是刚走上讲坛不久的新教师，往往机械地重复教科书中的知识，将复杂的脑力劳动变成了简单的体力劳动；而课外实践活动完全不同于课堂教学，它与工程实际相结合，教师与学生亲密接触，在活动中会遇到很多意想不到的问题，有时教师也不尽了解，这时，教师切忌不懂装懂，“弟子不必不如师，师不必贤于弟子”，教师也是学习者，应和学生共同学习、研究，做到教学相长。

4.改变考核方式，培养创新意识

本课程是概论课程，考核方式可以不拘泥于传统的笔试，随着教学内容、教学方法的变化而变化，让学生将所掌握的知识与个人技能水平充分发挥出来。不要片面追求卷面分数的高低，而应注重对学生能力的考查。可以采用以卷面考核为重点，学生自评、小组互评、教师评价相结合的多元化评价体系。笔试是为了促进学生更好地巩固所学知识，克服概念混淆，增强逻辑思维能力，同时也可以了解教学中的薄弱环节，以便今后改进和完善；学生自评、小组互评、教师评价则是为了体现民主与公平原则，引导学生重视理论联系实际，对培养学生的应用能力有着重要作用。

四、结语

高等学校教学改革的目的是为社会培养“高层次、高素质、多样化、创造性的人才。“物联网技术概论”是一门新的课程，目前课程的教学还处在摸索、创新阶段。课程教师要善于结合自己的专业进行创新，致力于提高学生的思维能力，去探索获得良好教学成果的途径和方法，为物联网专业学生打好坚实的基础，使他们更有信心应对将来的各种挑战。

参考文献：

[1]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.

[2]刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2011.

[3]彭力.物联网技术概论[M].北京：北京航空航天大学出版社，2011.

[4]徐小龙，鲁蔚锋，杨庚.物联网专业人才培养策略研究[J].南京邮电大学学报，2012，14（1）：119-124.

物联网导论论文篇3

【关键词】物联网工程；人才培养模式；实践驱动

0 引言

物联网[1]是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把物品与互联网连接进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网实现人们对物理世界更加透彻和深入的感知，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，被我国列为国家战略性新兴产业大力支持发展。

由于物联网作为一种新技术，物联网专业人才紧缺，无法满足物联网行业的发展。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，在课程体系、教学方法、人才培养模式等方面仍处于探索阶段。同时，物联网行业亟需的是动手实践能力强的物联网专业人才。而物联网工程是一门工科专业，必须结合物联网行业的需求和专业特点，着力培养物联网专业人才的动手实践能力。因此，物联网工程专业在进行课程体系、教学方法、人才培养模式方面探索时[3]，要紧密结合物联网行业人才需求，以学生实践能力培养为核心，培养出符合行业需求的应用型人才。

1 实践驱动的人才培养模式

从物联网行业人才需求出发，结合物联网工程专业的特点，本文提出实践驱动的物联网工程专业人才培养模式。实践驱动的人才培养模式，就是将实践能力培养定位为物联网人才培养的中心位置。物联网专业的课程体系设置、教学方法改革都以学生的实践能力培养为基本出发点。

本文从课程体系设置、教学方法、考核方式三个方面来阐述实践驱动的人才培养模式的基本原理。

2 基于实践驱动的课程体系设置

物联网工程专业的人才培养目标，是培养动手实践能力强的应用型人才。在明确了物联网工程专业人才培养目标后，物联网工程专业的人才培养首先要解决的问题是其课程体系的设置。课程体系的设置，是物联网工程专业人才培养的根本，规定了学生学习内容、知识体系。由于物联网工程专业需要重视学生实践能力的培养，在其课程体系的设置中，要加强实践内容的比重。

物联网工程专业的课程分为两大部分：理论课程和实践课程。

理论课程，主要包括通识基础课、专业基础课、专业课、专业选修课。理论课程，主要教授的是相关课程的理论基础知识，为学生开展实践奠定理论基础。

实践课程，主要包括对应理论课的实验课、课程设计、课程实训、综合实训等。为了加强学生动手能力的培养，在实践课程设置方面，增加课程实训、综合实训的教学学时。

3 基于实践驱动的教学方法改革

多年的教学经历发现，如果理论课程单纯采用传统的讲授法进行，不便于学生对相关原理的理解和掌握，学生的印象也不深刻，教学效果较差。而实验课程，如果采用验证性实验进行，会导致学生不愿深入实验原理内部去探究和学习，实验课程流于形式，无法培养学生的动手实践能力。如果实验课程让学生从零开始自己做实验，通常学生会觉得难度较大、难以完成，同样无法培养学生的动手实践能力。为此，提出基于实践驱动的教学方法改革。

在理论课的教学方法改革方面，为了避免枯燥、乏味的理论讲授，提出将实践贯穿到理论课的讲授过程中。在每个理论知识点介绍完成后，立刻通过具体的实践例程让学生了解知识点的具体使用方法，加深学生的印象。通过理论讲授―实践例程的不断循环往复，一方面加深学生对理论知识的理解和掌握，同时强化了学生的动手实践能力，调动了学生的学习兴趣，激发了学生的学习热情。

在实践课的教学方法改革方面，精心选取实践课的内容。为了避免验证性实验和从零开始实验这两个极端，实践课分为2个阶段进行。第一个阶段，是对实验内容进行分解，对其中的关键知识点进行介绍和讲解，解决学生实践中的障碍。第一个阶段是关键，其介绍的内容是实践目标直接相关的技术，在进行开发直接使用。学生在做好第一阶段的学习后，才能开展第二阶段的学习。第二阶段，是在第一阶段学习的基础上，让学生独立地将所学的技术应用到项目开发的实践中，培养学生独立开发的能力。这样，通过两个阶段的实践，既可以避免验证性实验学不到知识的问题，也可以避免从零开始实验难度大的问题，提高学生实践的兴趣和自信心，培养学生的实践能力。

4 基于实践驱动的考核方式改革

在实施基于实践驱动的物联网工程教学后，实践内容在整个专业的学习比重明显增加，相应的考核方式也需要进行对应的改革，以准确地反映学生的学习效果和教学效果。单纯的试卷形式的考核方式显然难以满足实践驱动下的物联网人才培养模式。

为此考虑对物联网工程专业的考核方式进行改革。针对有实验内容的理论课的考核，将学生的最终成绩组成定为3部分，即平时成绩、试卷成绩和实验成绩。平时成绩主要是学生平时的出勤、作业、平时的表现，占20%。试卷成绩，即考试试卷的卷面成绩，占40%。实验成绩，是学生的实验方面的成绩，占40%。实验成绩的评定方式较为重要，要精确反映学生的动手能力，通过学生上机考试或实际动手操作，老师现场评分来考察学生的动手实践能力。

针对单纯实践课程，如课程设计、课程实训、综合实训等实践课程，考核方式的改革更为重要。具体是由指导教师实践任务书，定义实践的内容、需要达到的技术指标、功能指标、性能指标等。实践课程同样分为2个阶段。在第一阶段，指导教师讲解介绍实践目标相关的关键技术进行编程，让学生掌握关键编程技术。在第一阶段中，指导教师每介绍一个关键技术后，向学生布置使用该技术的小任务，让学生亲自体验和掌握对应关键技术的原理。这样，通过一个个小任务的开展，可以让学生迅速掌握相关技术。学生在自己做小任务的过程中，指导教师负责指导学生，帮助学生解决遇到的问题，同时记录学生的表现，作为实验的平时成绩。完成第一阶段任务后，进入第二阶段，即让学生使用第一阶段学到的技术，独立开展实践任务的开发，指导教师在实验室负责指导学生，并指导学生解决遇到的各种问题。最后完成开发后，组织学生制作答辩PPT和撰写实践报告。邀请专业的其他老师组成答辩小组，对学生的成果进行独立答辩验收。学生的实践成绩中，指导教师定的平时成绩占50%，答辩组给出的答辩成绩占50%。通过改革考核方式，可以引导物联网工程专业学生重视实践学习，加强锻炼和培养学生编程实践能力。

5 结束语

经过在物联网工程专业本科生中开展实践驱动的人才培养模式的教学实践，取得了较好的教学效果。我们发现学生更加重视实践方面的学习，调动了学生开展实践学习的积极性，让学生不再惧怕实践内容学习，同时也可以在实践教学中学习到知识，实实在在地提高自己的动手实践能力，综合素质得到了提高。

同时，我们在教学过程中也发现了一些问题，如学生在重视实践学习的同时，部分学生忽视理论知识的学习，导致实践过程中遇到一些基础问题无法自己解决。同时，物联网技术和物联网行业需求一直在不断发展过程中。这要求我们在今后的教学中认真总结经验，同时结合最新的行业发展趋势和需求，动态调整我们的实践内容和教学方法，让我们的教学紧跟时代的步伐，培养满足时代需求的物联网专业人才。项目驱动的物联网工程专业人才培养模式，为物联网工程专业的人才培养模式提供了一种可行的方式，同时也可以为物联网工程专业的实践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]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（21）：26- 29.

物联网导论论文篇4

关键词：物联网；校企合作；资源包；教学

中图分类号：G712

1 物联网发展现状

物联网是世界信息化发展新的推进，是互联网应用的推广和深化，其目标是实现一个智慧化的世界，预计到2020年，世界上将有500亿个智能物体连接到网络上，地球上人均6个。未来物联网产业规模巨大，带动力强，已经成为国际新一轮信息技术竞争的关键点和制高点。2010年3月5日，总理在政府工作报告中，明确将“加快物联网的研发应用”纳入战略性新兴产业的发展任务。近年来物联网发展速度迅猛，物联网专业人才需求量大增，由其是物联网技能操作型人才更是紧缺，面对如此大的人才需求量，很多技工院校都相继开设或准备开设物联网相关专业。

2 校企合作资源包开发思路

校企合作是职业教育发展的必由之路，也是培养高技能人才的必要环节和重要平台，运用校企合作模式开发物联网教学资源包，可将企业的先进技术同实际的理论教学相结合，二者取长补短。物联网作为技工院校新兴的专业技术课程，主要训练学生掌握物联网基础理论，具备安装、调试、运行和管理物联网的能力，具备开发物联网终端软件的基础能力，具备物联网应用系统故障排除能力。其教学难点是如何更直观展现物联网的组成，运作过程，如何安装和调试物联网产品，并能进行简单的物联产品开发。传统教学偏重物联网理论讲解，没有形象的展示物联网的实现过程，作为物联网企业，虽然有先进的技术，但又不了解实际的课堂教学。如何更直观的展示物联网的运作，只有通过企业和学校的双向联系，按照学校的教学要求开发物联网实训平台，把抽象的教学内容通过形象直观的实训项目表达出来，有助于学生尽快掌握物联网技术。

3 物联网教学资源包的特点

物联网教学资源包有别于一般教学素材包，是通过学校和企业合作开发，其中理论部分由学校物联网专业教师来编写，实训部分由学校教师制定方案，由企业工程师来实现。资源包应尽可能形象、直观的展现物联网运作过程，注重培养学生的动手能力和空间想象能力，掌握物联网产品的使用方法并能进行简单的物联产品开发。

4 物联网教学资源包开发过程

面对新兴的物联网产业人才需求，我院领导高度重视，先后同南京五十五所等物联网企业建立长期合作关系，并聘请物联网企业专家为教学咨询官，为物联网教学资源包的开发创造了良好条件。通过专业教师和企业工程师的交流讨论，结合当前物联网就业方向，开发适合技工院校学生学习的物联网教学资源包。

物联网教学资源包总共分为三大模块，分别为物联网理论、物联网应用、物联网实训（结构图如图1所示）。其中物联网理论包括7个模块，分别为物联网导论、自动识别技术、传感器基础、智能信息设备、无线网络、数据库系统、海量信息存储。

图1 结构图

物联网应用包括5个模块，分别为无线传感器、Zigbee技术、Android开发基础、Zigbee网络、传感器安装。物联网实训台由南京五十五所开发，型号为WLWSX-05（如图2所示），通过该实训台可以完成7个控制器实训和11个传感器实训，同时运用实训节点可以完成CC2530模块程序烧录、Zigbee无线点对点通信、Android用户端开发等。

图2 物联网实训台

5 结束语

本文讨论了校企合作模式下物联网教学资源包的开发，对实现过程进行了系统的分析，并给出了典型的实现模型，为后续资源库的开发提供了依据，在实际教学应用中取得较好效果，实现方法对于其他教学资源包开发也具有参考价值。

参考文献：

[1]杨喜林.浅谈高职物联网专业校企合作模式课程建设[J].教育与科技，2011（07）：167.

[2]孙玉娣.高职物联网技术专业人才培养方案探索与实施[J].电脑知识与技术，2012（08）：21.

[3]曾宝国.高职院校物联网应用技术专业师资队伍建设思路[J].中国电力教育，2012（14）：118.

作者简介：罗清波（1978.10-），男，陕西人，教师，讲师，学士学位，研究方向：计算机网络、物联网。

物联网导论论文篇5

目前，国内很多高校开设了物联网工程专业，其培养目标基本上都定位为培养具有多领域基础理论知识和创新实践能力的复合型人才，然而在人才培养方面却缺乏创新模式，依旧采用传统学科的培养方式，主要体现为：

1.物联网专业体系结构比较模糊由于物联网专业与传统工科专业的特点不同，导致大部分高校在物联网专业人才培养机制方面还比较模糊、缺乏经验，专业体系设计不尽相同，有的甚至差异很大。由于物联网工程专业属于计算机科学、通信工程、电子信息科学等多领域的交叉学科，绝大部分院校的物联网工程专业课程体系只是对这三个学科领域现有课程进行简单的裁剪和叠加，再增加物联网导论、物联网安全等少部分专业课程，这类课程体系导致专业缺乏特色，培养出来的学生在每个学科方面基础比较薄弱、理论深度不够，很难满足物联网创新性人才培养的需求。

2.人才培养方式与企业需求相脱节大部分高校依然延续已有专业的培养模式，以课堂教学、实验、课程设计和毕业设计为主，注重理论知识体系架构方面的培养，但这种传统的培养模式过渡强调了理论知识的培养，很难满足物联网产业以应用为先导的人才需求，应加强学生工程实践能力的培养，使学生具有较强的物联网技术综合应用和工程实践能力。

二、建立就业驱动的物联网专业人才培养模式

物联网应用发展的根本要素是人才的培养，只有建立适应物联网特点的人才培养模式，培养出大量的适合物联网应用发展的人才，才能有效推进物联网技术和应用模式的创新，才能提升我国在物联网标准制定和技术领先的世界地位，为此本文针对物联网专业的特点和人才需求，以就业为导向给出下面几点物联网工程专业人才培养模式的探索性意见。

1.建立以就业为基础的柔性课程体系机制物联网工程专业作为一个交叉学科，如果将多个学科的课程进行裁剪或叠加，再添加几门与物联网相关的课程组成课程体系，将导致其核心知识比较分散，以此培养出来的学生就业方向就比较迷茫。作为一个多学科交叉的专业到底培养什么样的人才，只有一个标准那就是企业和社会的需求，因此在设计课程体系的时候需要将企业的需求因素考虑进来，定期邀请一些知名物联网企业的技术人员进行讨论共同制定课程体系，采用一种“强内核，柔外壳”的策略建立柔性课程体系机制，这样能够较好地满足物联网技术与应用的发展需求，不断动态地更新和优化其教学内容和课程体系，以适应社会需求。这种课程体系既要将多学科间的知识交叉与渗透反映到教学内容中来，使学生能够全面了解物联网专业涉及的技术和应用的前提，还要不断充实反映科学技术和社会发展的最新成果。

2.建立适合物联网人才需求的自主学习机制自主学习属于教育理念和制度范畴，指通过为学习者提供开放、分布、灵活和人性化的学习环境、条件和机会，并由学习者自主决定在哪里学、何时学和如何学，来促进学习者的学习。物联网作为一个应用为先导的交叉学科，应为学生提供自主学习机制，让学生依据兴趣爱好自主确定学习目标和学习进度、按照学习需要选择各种学习资源和学习环境，有效运用各种学习方法和认知工具，按照自己的个性特长和兴趣爱好积极发展，这样将能够促进学生在物联网应用领域的创新。

3.建立导师直接负责培养机制物联网工程专业主要用来培养工程型和技能型人才，这类人才很难仅仅通过传统的课程授课和试验方式培养出来，培养具有创新和应用能力学生的关键是加强实践环节，需要进行大量工程实践锻炼来培养学生的应用能力。因此，应建立导师直接负责培养机制，从学生入学开始将为学生分配导师，由导师专门负责学生工程实践能力的培养环节。这样可以发挥教师的主动性和指导性，让学生积极参与到自己的科研项目中，提前让学生接触实际应用项目，可以提高学生学习的主动性和兴趣。导师还可以积极鼓励和指导学生参加大学生挑战杯、大学生电子设计竞赛、嵌入式设计大赛等诸多学科竞赛，让学生参与面向解决实际问题的学习和技术创新活动，为物联网专业学生的实践能力培养提供保障。

4.建立应用创新能力提升机制所谓应用创新型人才，就是具有创新意识、创新精神和创新能力并能够取得创新应用成果的人才。物联网本身体现出典型的多学科交叉的综合应用，有着丰富的学科内涵，既可以培养学生综合运用知识的能力，又有利于知识的集成应用创新。对于物联网专业所要培养的创新复合型人才来说，可以通过不同学科知识和能力的融合而达到对原来的知识、能力的超越，即能用一种全新的思维方法来思考所遇到的问题，提出新的解决办法。通过积极开展大学生创新计划、设计竞赛和创业大赛等方式，鼓励学生开动应用创新思维。

5.建立定期的物联网前沿知识和发展趋势的研讨机制在校物联网学生之所以对以后的就业去向比较迷茫，是因为对物联网的发展趋势和应用认识不清导致的。为了让物联网专业在校生对其发展趋势和应用领域有一个全面清晰的认识，学校应建立定期的物联网前沿知识、发展趋势和应用领域的研讨机制，邀请相关物联网专业老师定期的为学生进行讲座和讨论，可以激发学生对物联网专业的兴趣，而且还能够对以后的就业去向和从事的工作有一个前瞻性的认识，从而可以更加有目的、有计划地进行相关学习，为就业打下坚实的基础。物联网作为一个多领域的交叉学科在人才培养机制方面还不完善，无法满足物联网产业发展的人才需求。为了能够更好地培养适合物联网产业发展的人才，适应社会的需求，本文提出了一种就业驱动的物联网专业人才培养模式，给出了几点具体的建议，从而对目前高校物联网专业人才培养模式的制订和其他新兴专业的设置提供一定的参考价值。

物联网导论论文篇6

关键词：五年制 物联网 培养目标 课程体系

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2014）08-0230-02

物联网（The Internet of Things）作为信息技术的深度拓展应用，是新一代信息技术孕育突破的重要方向，也是我国战略性新兴产业发展的重要组成部分。加快发展物联网，对于贯彻落实国家发展战略，抢占未来经济科技制高点，推动经济结构调整，加快经济发展方式转变，构建社会主义和谐社会，具有十分重要的战略意义[1]。

为此，如何在五年制高职院校开设物联网技术应用专业，培养符合国家战略性新兴产业发展需要的高素质技能型人才，是有关职业院校进行专业建设、课程开发的重要工作。本文论述五年制物联网技术应用专业（下简称物联网专业）设置的必要性、可行性，以及物联网专业的培养目标和课程体系的设置。

一、 物联网专业设置的必要性和可行性

物联网概念于 1999 年提出，其本意是“物物相连的互联网”。物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[2]。

“物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力[3]。

物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。相关专家预测10 年内物联网就可能大规模普及，这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场[4]。由此可见，社会对物联网技术方面的人才需求巨大。

江苏联合职业技术学院无锡交通分院开设的计算机应用技术、电气自动化技术、机电一体化技术等五年制高职专业，以良好的办学条件和过硬的教学质量赢得了社会良好信誉，多年来，培养了大批合格的高素质技能型人才。这些专业办学时间长、师资力量雄厚，实验实训设备完善，在同类院校中排名领先。特别是，近年来，学校在以上专业试点开设物联网的相关课程，在人才培养方面积极开展教育改革试点与实践工作。与此同时，与物联网研究机构、物联网企业建立广泛联系，深入开展校企合作。以上所列，都为江苏联合职业技术学院无锡交通分院开办物联网技术新专业打下了良好的基础。

江苏联合职业技术学院无锡交通分院新开设的物联网专业是以培养产业紧缺型人才为突破口，从办学定位、人才培养模式、专业建构、课程设置等入手，精心谋划，勇于实践，旨在为物联网产业时代的到来储备好高素质技能型人才，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贡献。

二、物联网专业的人才培养目标

1. 培养目标

本专业培养德、智、体、美、劳全面协调发展，掌握物联网的基本理论和基础知识，具备基于计算机技术、自动控制技术、传感信息处理技术和互联网技术进行信息标识、获取、存储、传输、处理、识别和控制的能力，能进行物联网系统集成及相关技术与产品的开发和应用推广，具有物联网工程实践能力，成为服务于经济和社会发展需要的高素质技能型专门人才。

2. 培养要求

本专业学生应学习计算机、电子、自控、软件、通信和网络的基本理论和技术，受到科学思维的训练，具有跨专业的实践应用与技术开发的基本能力。毕业生在知识、素质和能力等方面具有：

2.1素质要求

具有良好的政治思想素质、道德品质、法制意识、诚信意识和团队意识，并能够较快解决本专业领域实际工作中出现的相应问题，能够从广泛的信息源中获取和提炼有用的信息，善于与人交流合作，具有较强的创新精神、创造能力和创业素质，具备良好的职业道德，能够适应科技进步、社会发展和职业岗位变化，学会终身学习，具有良好的心理素质和健康的体魄。

2.2知识要求

文化基础知识：具有必备的文化基础知识。主要包括德育、数学、语文、英语、信息技术基础、体育、美育等基础知识。

专业知识：掌握物联网技术相关领域的基本理论、基本知识、标准和法规；掌握本专业所需的电工、电子、计算机、网络和通信等相关学科的基本理论和基本知识；掌握物联网感知与标识的基本理论与技术、物联网信息处理技术；掌握物联网体系结构、数据传输与安全技术；初步掌握物联网系统的硬件、软件设计和开发能力，具备在物联网系统及其应用方面进行研究、开发和集成的能力；掌握基于无线传感器网络的物联网业务的开发、测试、推广和运维等知识；具有较强的综合应用信息网络相关知识解决问题的能力、综合试验能力与工程实践能力；了解国家物联网产业政策及国内外有关知识产权的法律法规，了解物联网产业的理论前沿、应用前景和最新发展动态。

2.能力要求

具有较强的自学能力和持续学习能力；具有团队合作、交流沟通及协调能力；具有物联网系统组建、管理和维护的能力；具有计算机信息处理能力；具有一定的英语文献阅读能力，达到规定的要求；掌握体育、卫生保健和心理调适的基础知识，养成文明的生活习惯，达到国家规定的《大学生体质健康标准》，具有健康的体魄、良好的心理素质。

三、物联网专业的课程体系设置

图1 物联网技术应用专业课程体系设置图

在进行物联网专业的课程设置时，考虑到了相关交叉专业的特点，特别注重课程体系的交叉融合，并对专业核心课程和其它专业课程进行通盘考虑。在总学分270 学分（教学16 学时对应1 学分，实训每周对应1 学分）的情况下，相关课程学分设置如图1 所示，具体课程分类论述如下：

1） 政治、德育（16 学分）。课程包括：政治经济学、哲学、法律、邓小平理论、时事政治、形势与政策、职业道德和就业指导、思想道德修养与法律基础、国防教育、中国近代史纲要等。贯穿八个学期开设。

2） 体育（16 学分）、信息技术基础（6 学分）。体育每学期2学分，共设置8 个学期，信息技术基础在第1学期开设。

3） 文化基础课程（60 学分）。主要包括：语文、英语、数学、物理等课程，分别开设4个学期或6个学期。

4） 专业基础课程（37 学分）。主要包括：物联网技术导论、电工电子技术、数字电路与逻辑设计、网络操作系统应用、工程制图、专业英语、计算机组装与维修、计算机程序设计等课程。

5） 专业课程（9 学分）。主要包括：数据库原理及应用、物联网信息安全基础等。

6）专业核心课程（32学分）。主要包括：传感器原理及应用、计算机网络技术、射频识别技术及应用、数据通信原理及应用、无线传感网技术及应用、Zigbee技术及应用、综合布线与弱电工程等七门课程。

7） 专题实训课程（28 学分）。主要包括：计算机技能实训、物联网认识实践、电工技术综合实训、电子技术综合实训、程序设计综合实训、RFID系统综合实训、计算机网络技术综合实训及考证、数据库设计综合实训、无线传感器网络综合实训、物联网组网综合实训及考证等专项实训项目，强化学生实践动手能力。

8） 企业顶岗实习（18学分）。该教学环节是根据教育部下发的《关于高职高专院校人才培养工作水平评估指标补充规定》的要求设置的，规定中要求学生顶岗实习时间不低于半年。顶岗实习就是安排学生离校走入生产一线，进行劳动锻炼，以增强岗位意识、增强社会经验。按照五年制高职教育特点，安排第期进行顶岗实习，每周1学分。

9）毕业实习、毕业设计（18学分）。毕业设计和毕业实习是教学计划中最后一个综合性实践教学环节，是学生在教师的指导下，独立从事相关工作的初步尝试，其基本目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能应对和处理实际问题的能力。安排在第10学期进行，每周1学分。

10）选修课程（30学分）。主要包括市场营销、嵌入式系统原理与开发、物联网与智能交通、学术讲座等课程。设立选修课程环节，目的在于拓展学生的知识与技能、发展学生的兴趣和特长，培养学生的个性、促进学校特色的形成与办学模式的多样化。

四、物联网专业的课程体系特色

根据物联网专业发展趋势和人才需求状况，精设专业基础课程和专业核心课程，优化拓展类课程结构，建成以专业核心课程为主，专业课、拓展课和通识课为辅的物联网专业课程体系。

1） 按“四级制”设置课程体系，即分为通识类课程、专业类课程、综合实训类课程、拓展类课程，遵循“按需设课”原则。

2） 加大综合实训课程比重，强化实践动手能力培养，凸显高职高专人才特色。

3） 跟踪物联网技术发展趋势和前沿技术，密切联系企业，开展专题技术讲座、工学交替、顶岗实习等多种培养模式，以此占领人才培养的制高点，进而促进专业的建设和发展。

五、 结语

从历史经验来看，一份科学规范的五年制高职人才培养方案形成，需要紧密结合业界需求，瞄准行业走向，关注工程实际，不断进行微调，完善方案内容，从而成为纲领性教学文件，指导整个教学过程。以上是对五年制高职物联网技术应用专业的初步想法，以起到抛砖引玉的作用，愿与同类院校共同研讨和交流。

参考文献

[1]物联网：新兴产业发展的重要方向

[2]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育，2010（16）：1-3，9.

[3] 物联网三大硬伤：成本、安全和隐私 http：///it/2010/07-02/2378338.shtml

[4] 物联网用途广泛，重点在于应用http：///webpage/news/201107/2011071309402700006.htm

作者简介：郑智飞（1970-），男，江苏，江苏联合职业技术学院无锡交通分院，副教授

物联网导论论文篇7

[关键词]物联网 就业导向 人才培养方案

[作者简介]蒋琴雅（1966- ），女，江苏常州人，南京邮电大学学生工作处就业指导中心副主任，副研究员，硕士，研究方向为大学生就业与创业。（江苏 南京 210003）

[基金项目]本文系2008年江苏省教育科学“十一五”规划重点资助课题“理工科大学生就业与创业教育研究”、2010年江苏省教育厅高校哲学社会科学基金项目“以就业为导向的物联网专业人才培养研究”（项目编号：2010SJB880026）、2011年南京邮电大学思想政治教育校级规划项目“物联网对大学生思想行为影响的调查研究”（项目编号：XC211021）的阶段性研究成果。

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985（2013）08-0103-02

一、研究背景

1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议首先提出物联网概念，自此物联网概念正式进入人们的视野。物联网的英文名是 Internet of Things，也称为Web of Things，是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化三个重要特征。2009年8月同志在视察中科院无锡物联网产业研究所时，对物联网应用提出了一些看法和要求，自提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一并写入“政府工作报告”，物联网受到了中国全社会极大的关注。每个产业的发展都离不开人才的培养。当今物联网时代，对物联网人才的培养势在必行。物联网与互联网、传感网有着重要的联系，互联网和传感网的人才培养早已开始，但物联网的人才培养还处在初始阶段，因此我国更应该加快物联网专业人才的培养。

二、物联网人才培养的现状

2010年2月25日，《教育部办公厅关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》指出：当前国家决定大力发展互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等关系到未来环境和人类生活的一些重要战略性新兴产业。为了加大战略性新兴产业人才培养的力度，支持和鼓励有条件的高等学校从本科教育入手，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的人才，满足国家战略性新兴产业发展对高素质人才的迫切需求，经研究，决定在2010年4月前完成一次战略性新兴产业相关专业的申报和审批工作。战略性新兴产业涉及的领域包括：（1）新能源产业。（2）信息网络产业。如传感网、物联网技术。（3）新材料产业。（4）农业和医药产业。（5）空间、海洋和地球探索与资源开发利用。可见，教育部已经认识到物联网人才培养的重要性，并希望各高校能够增设物联网相关专业，为物联网产业的发展提供优秀的专业人才。各高校积极申报，教育部快速反应，在《教育部关于公布同意设置的高等学校新兴产业相关本科新专业名单的通知》中获得批准的物联网工程专业30所、物联网技术专业5所、智能电网信息工程专业2所。2011年，在《教育部关于公布2010年高等学校专业设置备案或审批结果的通知》中，新增批准的物联网工程专业25所。尽管高校开办物联网相关专业的热情高涨，但有一个现实不容回避，即目前许多高校的物联网学科课程未形成体系，实训建设标准等相关问题有待进一步规范。面对这一现状，高校需要及时跟踪物联网可能发展的就业空间，找准物联网行业企业动向，以就业为导向制订物联网专业人才培养方案。

三、以就业为导向的物联网专业人才需求分析

1.物联网人才需求及就业岗位分析。物联网行业需要多种技术人才，根据物联网的四层架构，可对应为四类技术人才。电子设备开发人员和传感器设计与制造人员；移动通信和计算机网络人员；软件设计人员，特别是网络服务人员；嵌入式软件设计与开发人员。根据物联网人才需求分析，物联网专业应培养具有物联网行业必备的理论知识和专业技能，有较强的物联网应用系统操作能力、一定的系统设计和开发能力，能从事物联网硬件系统安装与调试、物联网系统管理及嵌入式软件开发的高技术应用型专业人才。根据对物联网企业的调研，其面向的职业岗位主要有感知设备设计与安装、系统集成与调试、嵌入式软件设计、物联网管理与应用。

2.物联网专业培养方向和能力需求分析。物联网专业是一个综合性学科，涉及电子技术、计算机技术和软件技术等相关专业，所以人才培养可根据不同的岗位目标分为四个方向，即感知设备设计与安装方向、传输与网络方向、嵌入式应用软件方向和物联网管理方向。四个培养方向对学生的能力要求有所不同。物联网专业学生应掌握物联网系统基本理论，具备构建、调试、运行和管理物联网专业应用系统的能力，具备开发物联网终端软件的基本能力，具备物联网应用系统故障排除能力，了解物联网技术发展动态等。

四、物联网专业人才培养方案研究

1.课程设置。应从现有支撑物联网的专业着手，以就业为导向，根据物联网产业发展的实际情况做出实时调整。本文根据物联网的四个方向，结合目前物联网产业设计的四大核心学科——微电子、无线传感、通信传输、计算机及其网络，以网络工程、物联网工程两个专业方向来讨论物联网专业人才培养方案和核心课程，重点是课程设置。

一是网络工程。人才培养目标：培养适应信息产业发展需要，在德、智、体、美诸方面全面发展，基础扎实、知识面宽、实践能力强，具有创新精神、较高思想道德、良好的科学文化素质、敬业精神和社会责任感，拥有扎实的通信技术、通信系统、网络工程和网络管理等方面的基础理论和系统专业知识，能在物联网与传感网技术等相关领域从事科学研究、教学、应用开发、产品设计等工作的高级专业技术人才。专业核心课程：网络技术概论、离散数学、数据结构与算法、计算机组成原理、信息与系统、通信原理、操作系统、数据库系统原理、编译原理、计算机网络、网络安全技术、IP网络技术及应用、网络编程技术、网络工程基础实验等。 专业方向：面向信息网络国家战略性新兴产业培养的网络工程专业技术人才应满足企事业单位需求，着重网络与应用系统研发、运营支撑以及技术创新能力的培养。

二是物联网工程。人才培养目标：培养适应国家战略性新兴产业发展需要，德、智、体、美全面发展，基础扎实，创新意识和实践能力强，具有较高的思想道德和良好的科学文化素质以及敬业精神和社会责任感，拥有扎实的物联网基础理论知识和专业技术方法，能在信息网络等领域从事科学研究、教学、应用开发、产品设计等方面工作的高级跨专业型人才。专业核心课程：高级语言程序设计、电工电子技术基础、数字电路与逻辑设计、物联网架构和技术、数据结构与算法、计算机组成原理、通信原理、操作系统原理、数据库系统原理、计算机网络、嵌入式系统原理与应用、物联网感知技术及其应用、无线传感器网络、物联网安全技术、软件工程、通信软件设计基础等。专业方向：面向信息网络国家战略性新兴产业培养满足企事业单位需求的物联网工程的专业技术人才，着重在物联网产品与应用系统研发、运营支撑以及技术创新能力的培养。

2.实践体系。以“智慧校园”为背景，搭建集传感层、网络层、应用层的综合应用系统，以智能家居、智能安防、智能门禁、智能教学、广域信息等为应用背景的综合系统，坚持开放性和应用为导向的原则，以实训的形式培养学生的创新能力为主要目的，见下图。

3.师资建设。首先，物联网是一个多学科领域，除计算机学科外，还需要引进通信工程、电子科学与技术、电子信息工程等专业具有高职称或高学历的讲师，同时在企业聘请具有丰富项目开发和管理经验的工程师参与教学与实训共建，打造一支专兼结合的教师队伍，形成企业和相关产业领域专家到高校和高校教师到企业的双向互动的机制和模式。其次，整合现有人才资源，将计算机科学与技术、电子信息工程和通信工程等专业的教师资源整合起来，实现软件资源共享。最后，走出去进修或请进来培训，对于有些未开设过的课程，可以选派教师到国内外相关机构进修，或聘请教师对校内教师进行培训，以提高师资水平。

4.校企合作。据测算，物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上，物联网技术领域需要的人才每年都在百万人的量级。物联网高技能人才将作为商家和企业的宝贵财富，在促进企业提高效益、实现科技成果转化和增强企业经济技术实力方面具有不可替代的重要作用。校企合作是培养物联网人才的途径。对学校而言，要选择管理比较规范、经济效益比较好的企业作为校外实习教学的合作伙伴，并成立实习小组，由学校确定组长，负责学生上班和业余时间的管理，确保实习正常进行；同时聘请企业领导或专家听课，对教师所教、学生所学、企业所用三者是否对接进行评估，及时发现和纠正问题，学生实习前，学校、企业、学生三方面要签订相关协议。对企业而言，可以挑选人才，降低用人方面的成本和风险。当前校企合作的模式有四种：学校引进企业模式，实践和教学相结合、工学交替模式，校企互动式模式，“订单”式合作模式。其中，“订单”式合作模式使学生入学就有工作，毕业即就业，实现了招生与招工同步、教学与生产同步、实习与就业联体，突出了职业技能培训的灵活性和开放性，培养的学生适应性强，就业率高。

5.学术交流。高校教学和课程相对独立和封闭，缺乏全国范围内教与学沟通的平台，阻碍了新学科的发展。物联网专业应本着开放性的态度，建立教学交流的开放平台，便于学生、教师、专家、学者进行交流。交流的具体功能如下：教学交流，教师可讨论、交流、共享，促进课程的标准化、完善化，形成精品课程；学生学习交流，可按不同的知识点分版块、课程交流和学生项目交流；以学科竞赛促进交流；业界厂家新技术交流、人才需求；标准课程的再推广，包括师资培训、社会人才培训和高校课程的再植入。

物联网作为一个战略性新兴产业，涉及领域很广，不仅需要学校培养人才，也需要社会帮助培育。高校作为培养高素质人才的主要场所，应结合实际，以就业为导向，为未来庞大的物联网产业输送人才，为我国物联网产业的发展贡献力量。

[参考文献]

[1]冯高峰，魏楠，原佩剑.高职物联网技术专业人才培养模式探讨[J].电脑知识与技术，2012（5）.

[2]江昆.高职院校物联网专业建设方向与定位探析[J].现代商贸工业，2011（3）.

物联网导论论文篇8

关键词：无线传感器网络；物联网；研究型教学模式；实验体系设置

DOIDOI：10.11907/rjdk.161787

中图分类号：G434

文献标识码：A文章编号：16727800（2016）010018802

0引言

2009年，南京邮电大学在国内首先兴建了物联网学院。学科成立之初，课程体系建设尚无先例可循。因此，如何建立具有物联网学科特色的课程体系成为了每一个任课教师需要思考的问题。近年来，学界逐步明确了物联网学科的“源科学”是计算机科学[1]。将物联网工程专业的课程建设大致分为两部分：计算机学科的基础课程与体现专业特点的专业课程。专业课程主要包括：介绍物联网基本概念的“物联网导论”、讨论感知层知识与技术的“感知技术及应用”、讨论物联网环境中无线通信技术的“物联网中的无线通信技术”、介绍物联网应用系统设计与规划方法的“物联网应用系统设计技术”和介绍物联网信息安全个性技术的“物联网安全技术”等。

无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是物联网底层重要的感知技术。作为重要的学科专业课程，其知识点从感知层硬件到应用层安全技术，内容多、难度大，体现了物联网学科的交叉特色与前沿性。该课程在传统的通信和自动化控制专业早已形成完善的体系结构，但是随着物联网应用的蓬勃发展，WSN技术发展很快，物联网专业的WSN课程内容要与上述两个传统专业的相关课程相区别，必须讲授最新的热点技术。

1课程现状及存在的问题

（1）有限的课时设置与课程的丰富内容不相匹配。无线传感器网络内容涵盖广泛，涉及计算机、通信、数学、信息、电子等多个学科，同时它也是一门理论与实践紧密结合的课程。从ZigBee、Wifi、蓝牙到6LowPan，各种无线传感器网络的最新技术都能设计相应的实验环节，以加深学生对理论知识的理解。目前受到研究生课时的限制，一般学校该课程课时设置均为32课时，在如此有限的时间内，如何有效讲授知识点、培养研究生的科学思路和研究方法则成为一个值得深入探讨的问题。

（2）课程定位与教学特色问题。物联网专业本科阶段已开设了同名课程，研究生阶段的WSN课程如何与本科生课程相衔接，且在教学中突出物联网交叉学科特色是课程建设中要解决的关键问题。

（3）研究生培养模式和授课方法问题。卢梭说过：“问题不在于告诉他（学生）一个真理，而在于教他（学生）怎样发现真理。”这正是近代研究生教育追求的研究性教学理念。本科阶段学生第一次接触WSN，因而该阶段注重对知识点的讲授。到了研究生阶段，课程应更多地教授学生科学研究的方法，帮助学生发现学科的前沿热点，并指导他们开展深入研究。

综上课程存在的不足，笔者在课程的研究生教学阶段改变了本科以讲授知识点为主要手段的教学模式，而采用以综合性实验设计为贯穿主线的研究型教学模式。通过实验为主导的方式，教师创设一种类似科学研究的情境，指导学生对热点问题进行研究，使学生在独立、主动的探索、思考、实践过程中吸收与应用知识，并解决问题。

2课程建设内容

2.1教材及实验内容选择与设计

课程选用了2本教材[23]，一本实验教程[4]。第一本教材是孙利民老师的经典教材《无线传感器网络》，其内容按网络分层结构讲述了WSN的各个知识点。每章均可视作综述风格的科研论文，逻辑清晰，易于理解，用于培养学生的科研阅读能力，但是缺乏有特色的热点技术；第二本教材是国外的经典教材，其书写逻辑为面向问题的启发式学习，每章讨论一个WSN的支撑技术，如定位技术、同步技术、安全技术等，可用于启发学生的科学思维，学习如何发现一个科学问题以及如何针对该问题进行深入研究。实验教程选用凌阳科技公司开发的最新物联网实验课程，包含最新的WSN技术实验。其内容从芯片基础实验到各种热点技术的实践，包括ZigBee协议栈系统实验、RFID基础实验、IPV6系列实验、嵌入式网关实验和手机控制实验等8大块，但是缺乏综合性实验。为此，学院又联合凌阳科技公司开发了若干综合性实验，包括自习室节能控制系统、智慧安防报警系统、图书管理系统、冷库管理系统和智慧停车系统等。

针对每个知识单元的核心知识点，借助凌阳公司开发的物联网实验箱[2]，参照学校已有的实验建设内容[56]，有针对性地设计了实验体系，如图1所示。共包含14个实验，其中前11个实验都是验证型实验，每学期再根据课程选修人数选择若干综合性的设计型实验。其中，自习室节能控制系统、ZigBee拓扑结构显示系统和图书管理系统3个综合实验贯穿学习始终，其它实验都是由教师演示完成。该实验体系使学生学习完理论知识后可以马上进入实验环节对知识进行巩固。如果某些知识点对应的实验太过复杂，在有限的课程时间内不足以完成，则可设计相应问题，让学生在问题引导下自发进行深入学习。

2.2研究型教学模式与评价方法探索

在课程的具体教学实施上，第一次上课教师即把学生分为小组，每个小组负责一个综合性设计实验。以自习室节能控制系统为例，整个教学模式阐述如下：首先，教师介绍系统功能，将系统分为光照度检测、人员检查、数据处理和灯开关控制4部分。由于实验比较复杂，采用学生分组的形式进行实验。每个部分由若干学生负责，确保每个学生完成其中的某些功能模块，并在之后的教学过程中对每部分进行详细讨论，包括：设计要求、工作原理、需要用到的设备、体现的核心知识点等。因此，每个学生在学习开始都有一个任务和目标，学生之间相互合作，完成实验的组可以获得本次实验的基本得分。之后的每一次课，核心知识点的讲授与相应的验证实验都采用教师导学、学生自主学习的形式完成。考虑到课时有限，实验还需要由小组合作学习等课外学习环节组成。到了一定阶段，每个模块都要完成子模块流程设计，如图2所示的光照度检测子模块流程图。然后进行阶段性学习成果展示和交流，并进行系统联调，形成相关文档。最后进行实验总结，汇报系统设计和实现方案。

每个实验都体现了对WSN知识的综合应用与融汇贯通。在设计型实验中，教师按照软件工程的方法一步步指导学生进行系统概要设计、详细设计直至系统调试完成。学生不但能学习到科学研究的思想和方法，而且具备了开发一个小型项目的经验，提高了动手能力。该方式改变了“教师授课+学生复习”的传授式教学模式，而是采用“教师导学+学生自学+合作研讨”的研究型教学模式，以达到培养应用型人才的目标。

3考核体系

课程考核采用平时成绩和期末考核成绩加权平均的方式。综合实验成绩占70%，期末的理论考核以开放式论文形式进行，让学生根据自己在实验过程中发现的问题，以提出改进方法等为题撰写论文，分数占总成绩的30%。该考核更加偏向于考核学生在学习过程中的参与、实践能力。

实验成绩考核学生平时的学习积极性以及动手能力，紧扣3个综合性实验的各个阶段，取得一个阶段性成果即得到相应分数。在实际实施过程中，师生都觉得该教学方式比传统方式更能激发学生学习兴趣，培养学生的学习能力和实际动手能力。

4结语

本次物联网专业的研究生WSN课程建设围绕核心知识点，设计了相应的实验教学系列。实验围绕一个需要研究解决的特定问题展开，让学生在寻找解决方法的过程中进行知识的学习与应用，而不是对知识的简单套用。强调任务驱动，并注意任务的复杂性与综合化。

应当注意的是，研究性实验教学的设计与实施是一个动态过程，教师应周期性地梳理核心知识点，根据教学内容设计实验，并在实验中根据学生反馈以及实际教学效果，不断调整实验内容、难度以及实验教学方法，促进每一轮教学实践在内容和方法上都不断丰富、改进和完善。

参考文献参考文献：

[1]吴功宜.对物联网工程专业教学体系的思考[J].计算机教育，2010（21）：2629.

[2]孙利民，李建中，陈渝，等.无线传感器网络[M].北京：清华大学出版社，2005.

[3]HOLGER KARL，ANDREAS WILLIG.Protocols and architectures for wireless sensor networks[M].Wiley，2005.

[4]物联网多功能一体化教学科研平台实验指导书[EB/OL].[2016515].http：// .

[5]孙玉昕.《无线传感器网络技术》课程实验教学研究[J].软件导刊，2015，14（3）：166167.