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物联网专业课程体系

时间:2023-09-07 17:40:57

物联网专业课程体系

物联网专业课程体系范文1

关键词 物联网 课程体系 职业能力

中图分类号:TP391 文献标识码:A

1专业培养目标与要求

1.1 基本培养目标

本专业培养适应社会主义现代化建设需要,德智体全方面发展,具有良好的职业素养,以及较好的创新创业能力,面向物联网行业,重点针对智能物流、智能家居等领域,掌握物联网应用技术的基础知识和基本技能,具备运用计算机技术、嵌入式技术、传感器技术和移动互联技术进行信息的感知识别、传输处理和智能控制的能力,能胜任物联网系统二次开发、集成测试、操作维护、营销与服务及相关领域技术的开发与推广等岗位,具有物联网应用实践能力,成为符合市场需要的物联网产业链生产和应用的高技术技能型专门人才。

1.2 专业服务面向

在全球后金融危机时代,世界各国都在寻求新的技术革命以推动新一轮全球经济发展,实现全球经济发展再平衡。信息通信技术的快速发展和融合使得物联网技术日趋成熟,以“物物相联”为核心的物联时代快速到来。美日欧等发达国家纷纷将物联网上升到国家战略,投入巨资进行研发,相继提出了物联网战略规划,以抢占未来经济发展的战略制高点。

中国对物联网的研究,最早可追溯到1999年的无线传感网的应用研究,目前我们在技术研发和标准制定领域已走在世界前列,2008年,物联网上升到国家战略。目前,国家工信部、财政部、发改委、科技部等多部委和浙江、福建、山东、广东等多个省份已经研究制定物联网技术及产业发展规划,积极推进物联网产业基地建设,为物联网产业发展营造良好的宏观环境。相关行业企业积极开展技术研究,推广物联网技术应用。

综上所述,本专业的毕业生就业面向各级管理、金融、工商、工农业等物联网相关行业企业部门从事物联网系统二次开发、系统集成、系统调试、系统维护、营销服务等工作,就业涵盖面较广。

2物联网专业课程体系建设

本专业通过企业专业调研,针对物联网产业转型升级对高技术技能型专门人才的规格需求,根据物联网典型企业职业岗位任职要求,参照国家物联网职业标准,提炼出4项物联网职业岗位的核心能力和4项拓展能力,以及3项基本素质和2类必备知识。依据素质、能力、知识要求设置物联网相关课程。形成职业基础课、职业能力支撑课和职业核心能力课的前后相互衔接的一体化课程体系,如图1所示。

2.1基本素质

本专业所应具备的基本素质包括3个方面:

* 物联网工作职业素养:有良好的职业行为规范、工作积极踏实,具有团队精神和信息安全意识。

* 基本政治与思想道德素养:领会思想、邓小平理论和三个代表重要思想,爱国敬业,树立正确的人生观价值观。

*良好的身体与心理素质:具备良好的身体素质,有健康的、与现代社会压力相适应的心理素质。

培养途径:通过相关专业课程、基础课程、选修课程进行培养和提升。

2.2本专业的必备知识

*职业基础知识:政治、英语、文学、体育知识。

*职业必须的专门知识:计算机基础、信息识别基础、无线有线网络基础、局域网构建和管理、程序设计基础、移动互联技术、物联网综合应用0等知识。

培养途径:通过相关专业基础课、职业能力支撑课和职业核心能力课进行培养和提升。

2.3相关拓展能力

本专业相关拓展能力包括以下4部分:

*专业知识、能力与素质的拓展:根据学生个体潜能与发展的需要拓展(或深化)与专业相关的知识与能力。

*非专业知识、能力与素质的拓展:根据学生个体潜能与发展的需要拓展其它知识、能力和素质。

*学习能力与创新能力:资料查询、检索、分类、整理能力,自学能力,总结、归纳、提炼、推理、记忆能力。

*就业与创意能力:自身职业生涯规划能力,招聘信息分析处理能力,求职信、简历协作能力,面试应对能力,抗挫折能力。

培养途径:前2项拓展能力通过学校课余素质拓展平台进行拓展培养和进修,后2项能力通过专业教育、讲座、社会实践、课程综合实践、毕业综合实践、职业生涯教育、毕业指导教育等多种形式进行培养和训练。

3职业能力培养体系

依据高职人才能力培养的递进规律,逐步达到物联网技术专业能力培养目标。分三阶段进行培养:第一阶段是基础技能、专业知识和职业素养的培养;第二阶段加强职业素养和提升专业技能;第三阶段是增强职业技能、强化职业能力与职业素养。三学年一共六个学期的循序渐进的能力培养。为达到职业能力培养目标,物联网专业紧紧围绕信息的有效采集、智能传输、综合应用为主线从第一学期依次进行课程综合实训项目的训练,通过由浅入深、循序渐进地学习、强化和巩固,积累技能,提升职业素养和职业能力。

4课程设置与教学要求

按照学校教学进程安排,物联网专业设置的全部课程按照职业基础课、职业能力支撑课、职业核心能力课进行了分类,其中职业基础课9门、职业能力支撑课11门、职业核心能力课6门。全部教学计划中含必修课程26门,包括考试课程8门和考查课程18门。

5结论

我校物联网专业于2011年开始筹建,2012年开始面向全国招生。通过三年努力建设,本专业已经形成较为完善的基于素质、知识和职业核心能力的课程体系,以及职业能力培养体系。经实践教学,学生通过三年学习其职业核心能力和职业素养都得到较好培养,达到专业培养目标和要求。

基金项目:浙江省高职高专院校专业带头人专业领军项目阶段性成果(LJ2013166)。

参考文献

物联网专业课程体系范文2

关键词 物联网 课程体系 职业岗位

为了构建合理的高职物联网应用技术专业课程体系,培养服务地区经济的高技能物联网人才,课题组成员通过深入企业调研,对物联网应用人才目标岗位进行分析,明确了高职物联网应用技术专业人才培养目标,与企业技术人员共同开发突出综合职业能力的课程体系,并形成了该研究论文。

一、 物联网产业现状分析

物联网是在计算机互联网的基础上,利用 RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。 2012年工信部公布的《物联网“十二五”发展规划》,明确了“十二五”时期是我国物联网由起步发展进入规模发展的阶段,物联网的发展将提升传统产业的经济附加值,促进经济发展方式转变和产业结构调整,并将显著提升人们的生活质量和水平。物联网相关技术已经广泛应用于二十多个领域,在未来3年内中国物联网产业将在智能电网、智能家居、数字城市、智能医疗、车用传感器等领域率先普及,预计将实现3万亿的总产值。

二、高职物联网人才职业岗位分析

课题组成员深入吉林中软吉大信息技术有限公司、青岛感知教育科技公司等单位进行专业及人才需求调研,明确了高职物联网人才的职业岗位能力: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,能从事物联网应用技术及物联网系统管理工作的高技术应用型专门人才。面向的职业岗位主要有:物联网产品销售员、咨询员、物联网产品售前/售后工程师、物联网设备调试员、物联网系统集成工、物联网系统安全测试员、物联网系统安全维护工程师、物联网系统开发助理工程师等岗位,由低到高分为三个工作层面,如图1所示。

三、高职物联网人才培养目标

根据专业调研,明确了高职物联网应用技术专业人才培养目标为:培养拥护党的基本路线,适应物联网应用行业生产、管理、服务一线需要的,德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用性专门人才;在具有必备的基础理论知识和专门知识的基础上,重点掌握从事本专业领域无线通信网络、无线传感网络系统的组建、调试、维修与维护;简单物联网系统的应用、调试、维护、检测与运营服务;物联网设备销售及技术支持的基本能力和基本技能,具有良好职业道德和敬业精神。

四、高职物联网专业课程体系建设

根据人才培养目标,与企业技术人员共同开发了由公共基础课、职业素质课、专业基础课、专业核心课和专业拓展课五部分组成的课程体系,突出了综合职业能力,具体见表1所示。

专业基础课 计算机及网络系统运行与维护 使学生掌握物联网技术专业的基础理论知识,为掌握分析问题、解决问题的基本理论与基本方法打好基础。

参考文献:

物联网专业课程体系范文3

摘 要:针对物联网工程专业多学科融合与集成创新的特性,结合国家“双创”战略,研究物联网工程专业实验课程体系设计中的关键

>> 面向区域特色经济的物联网工程专业课程体系结构研究 基于项目驱动的物联网工程专业实践教学体系构建研究 面向“双创”高校科技档案管理研究 物联网工程专业项目驱动教学改革研究 面向机械装备制造业的物联网专业课程体系研究 “双创”驱动 基于项目驱动的高职电子商务专业课程体系优化研究 基于项目驱动的市场营销专业课程体系建设研究 就业与技术双驱动的档案专业课程体系建设 软件工程专业项目驱动和双语教学双融入教学模式研究 物联网工程专业项目驱动实验教学改革探索 “项目驱动教学法”在面向对象程序实践课程中的应用 面向“传感器与检测技术”课程的项目驱动实践教学探索 高职机械电子学专业项目驱动课程体系研究 面向全过程的项目驱动式教学研究 基于项目驱动的面向对象程序设计研究性教学实践 基于项目驱动的市场营销专业课程体系建设探讨 “双创驱动”:我国众创空间运作机制的构建与探索 “案例”和“项目”双驱动的《PLC原理与应用》课程教学改革实践 面向工程实际的土木工程专业道桥方向课程体系研究 常见问题解答 当前所在位置:l.

[2] 李东. 物联网工程专业卓越工程师培养: 以哈尔滨工业大学软件学院为例[J]. 计算机教育, 2015(5): 16-19.

[3] 沈艳霞, 孙子文. 物联网工程专业协同育人培养模式探索与实践[J]. 物联网技术, 2015(8): 107-108.

[4] 孙士明, 刘新平, 张晓东. 竞赛驱动的物联网工程专业实践教学体系[J]. 计算机教育, 2016(1): 153-156.

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[6] 黄旭, 蒋云良, 顾永跟. 物联网工程专业建设中多学科融合的探索与实践[J]. 高等工程教育研究, 2016(2): 86-90.

物联网专业课程体系范文4

[关键词]:课程体系;职业能力;教学组织;质量监控

[中图分类号]G712[文献标识码]A

自物联网作为我国国家发展战略以来,物联网技术及应用迎来了高速发展时期,从而导致大量物联网人力资源的短缺。各大高校及职业院校纷纷设立物联网学院、专业或专业方向来培养物联网相关专业人才。然而,高职院校的物联网技术应用专业的人才培养目标是什么,课程体系究竟怎么构成,如何进行教学组织是摆在广大高职院校面前的一道难题。我院在骨干院校建设过程中,进行了一些探索,以便与同行探讨。

一.课程体系构建过程

1.1 职业能力分析

职业能力分析就是将本专业所对应的职业或职业群所涉及的职业活动分解为若干独立的任务领域,再对任务领域进行分析,获得完成每个工作项目的具体工作任务,根据对具体工作任务的分析,可以得到完成这些任务学生应该具备哪些能力,掌握哪些知识和技能,从而分析得出对应的专业核心课程。针对物联网技术应用专业,我们通过向重庆、成都、北京、广州、上海等100多家电子通信类企业发放调查表,获得物联网技术应用专业所对应的工作岗位及主要工作任务如表1所示:

表1 业职业岗位及典型工作任务

根据对工作岗位主要工作任务的细化分析,我们可以得到针对这些工作任务所需要的职业能力是什么。如表2所示。

表2 岗位―能力对应表

1.2 确定人才培养目标

经过对职业岗位工作任务、工作内容以及能力要求的详细分析和论证,得到学生培养目标为:通过工学结合办学模式培养适应社会主义现代化建设需要的,德智体全面发展的,具有基础扎实,实践能力强,掌握物联网信息技术的基本理论知识和基本技能,受到严格的科学实验和科学研究初步训练;能在项目工程师指导下,从事物联网工程项目规划、施工管理;从事物联网设备安装、调试和维护;物联网项目售后服务、维护保养与管理;物联网智能终端产品的生产制造与辅助设计的高素质技术技能型人才。

1.3 岗位能力对应的课程分析

根据对岗位进行分析,得到对应工作岗位需要学生掌握什么样的能力,针对这些能力要求,对应着哪些核心课程,如表3所示。

表3 岗位―能力―课程对应表

1.4 课程体系形成

作为新一代高职学生应该具备五个方面的良好素质:思想政治素质、文化科技素质、专业素质、职业素质、身心素质。我们在课程体系设计过程中,除了要培养学生的专业素质之外,还要培养学生正确的世界观、人生观,培养学生如何正确分析和解决在人生发展过程中遇到各种问题的能力。因此,最终的课程体系包含三大模块:通识教育模块、专业教育模块和选修模块(如图1所示),其中:

通识教育模块包括三个部分:公共类课程(体育、英语、计算机基础等),思想政治理论类课程(如思想和中国特色社会主义理论体系概论等),职业类课程(如心理健康,职业生涯规划等)。

专业教育模块包括专业基础类课程(如电子技术基础、通信技术基础、物联网技术概论、计算机网络、程序设计基础等),专业核心课程是针对职业岗位方向的课程(如传感器安装与调试、自动识别产品安装与维护、网络设备安装管理与维护、物联网工程布线、物联网工程规划与实施、物联网系统管理与维护等课程)。

图1 物联网应用技术课程体系框架

选修类课程包括专业选修课(如Android程序设计等提高学生兴趣及拓展知识面的课程),公共选修课程(如音乐欣赏等用于提高学生人文素质的全校选修类课程)。

另外,根据高等职业教育的特点,实践课程与理论课程教学课时比例约为1:1。

二、教学组织与考核

2.1 在教学方法上,充分运用行动导向教学法,采用了项目教学法、小组协作学习、角色扮演教学法、案例教学法、引导文教学法、头脑风暴法、卡片展示法、模拟教学法、自主学习等多种教学方法。

2.2 在教学模式上,根据专业课程改革采取以实践为主线来组织课程内容开展教学的特点,专业教学模式广泛采取理论与实践教学的一体化、教室与实训室的一体化。教学内容采用企业的真实项目,实现以“一体化、开放式”、“项目导向式”等为主要的教学模式。

2.3 在教学组织上,采用三学期制的大模块课程组织方式,即学生在学习完一门课程后,即可完成对应岗位的相关工作,同时可以考取相应的资格证书。同时,如果合作企业联盟中相关企业物联网应用项目比较多的时候,学生可以安排到实际的工作场景进行企业实践,完成相关项目后,再回到学校学习。反之,如果企业工程比较少,学生则留在学校学习,同时聘请企业工程师到校为学生教授部分课程。这种模式我们称为“旺入淡出”模式。

三、质量监控

与合作企业共同建立和完善专业教学核心环节的制度及考核评价标准。通过有效的教学管理,强化师生自我监控意识,充分发挥广大教师的积极性、主动性和创造性,激发学生内在动力,调动学生自主学习的积极性,全面提高教学质量,教学质量监控和评价体系从四个方面进行。

3.1 完善教学过程监控

按照ISO9000质量管理体系,加强教学过程的控制。包括对各环节尤其是实验、实训、顶岗实习三大关键实践教学环节的监控。

3.2 完善教学质量反馈

强化教学质量反馈,包括每周的学生意见反馈,每学期进行1次教师测评等,对教学质量进行监控。

3.3 完善实训评价体系

构建各类现场实习实训评价体系,与企业共同实施实践教学的考核与评价。

3.4 完善质量追踪机制

将就业水平、企业满意度作为衡量人才培养质量的核心指标。引入“麦可思”专业调研公司,收集人才市场和用人单位的信息,在毕业生人数较多的单位建立教学信息反馈点,每年进行毕业生跟踪调查,召开招生、就业研讨会,将有关信息及时反馈到各教学环节中。不断总结经验,结合新情况,探索教学质量监控与评价的新方法,逐步形成较为完善的教学质量监控与评价体系。

四、总结

我院在物联网应用技术专业建设中,经过大量详实的调研,通过职业岗位能力分析,从而形成专业课程体系,在教学组织与教学方法上大胆创新,并严格规范地对人才培养过程进行质量监控,引入买可思人才满意度评价机制,并反馈到人才培养方案及教学组织过程等环节进行改进,形成了一个科学有效的人才培养机制。在实践过程中,取得了一定的效果。

参考文献

[1]朱平.模糊评价法在高职课程体系评价中的应用[J].职业技术教育,2013,(5):17-20

[2]彭金莲,胡祝华,郑兆华,陈显毅,钟杰卓,李淑.网络工程专业“3+1”模块化课程体系的创新研究[J].海南大学学报:自然科学版,2013,(1):74-79

[3]逯义军.高职物流管理专业基于工作岗位课程体系构建[J].中国科教创新导刊,2013,(7):227-227

[4]刘秋艳.基于工作过程的电子信息专业课程体系建设[J].中国科技纵横,2013,(4):219-220

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物联网专业课程体系范文5

关键词:物联网工程;专业教学体系;建设思考

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)48-0211-02

我国的物联网专业是教育部为了适应国家经济发展战略的需要在2010年设立的新兴专业,它属于计算机科学与技术类,并且有30所高校在同一年被批准开设该专业,2011―2013年,陆续有270多所学校也被批准开设,同时,物联网仍然处于发展阶段,没有清楚的知识体系,涵盖了多种专业技术,无法清楚对其边界进行界定。因此,在建设物联网工程专业教学体系时,我们没有现成的经验可供借鉴,在建设中就必须要非常谨慎。为了避免在建设物联网工程专业教学体系时出现一些问题,我们在进行该专业的目标定位和课程体系设置时,要遵照有效发挥源学科的学科基础与优势、依据未来毕业生的就业岗位和需求这两个原则。

一、物联网工程专业建设现状

国内的多所高校陆续获批开设了物联网工程专业,物联网专业也逐渐受到广泛关注,成为最热门的专业之一,社会上对物联网专业人才的需求也在逐渐增大。虽然物联网专业近年来发展较快,很多高校开设物联网相关专业的热情也很高,但是他们对于物联网工程专业的专业定位仍然不是很明确,没有形成一定的专业体系,也没有具有过硬的物联网专业教师队伍来支持该专业的发展,专业方面的实验实训建设标准也没有制定出规范准则。物联网专业的教学体系建设面临着缺乏师资队伍、缺乏物联网技术专业的教材、缺乏物联网教学基地的问题,这些问题严重影响着物联网高端人才的培养。要想建设好物联网工程专业教学体系,就必须设法解决这些现实问题。

二、物联网工程专业理论课程教学体系

物联网工程专业的课程体系主要包括了基础类课程模块、感知层课程模块、网络层课程模块及应用层课程模块这四个课程模块。而基础类的课程模块又包含了公共基础课程模块和专业基础课程模块两部分。

物联网体系结构被分为感知层课程模块、网络层课程模块与应用层课程模块三个层次。感知层课程模块包括了RFID原理与技术、传感器原理、短距离无线通信技术、无线传感器网络技术、嵌入式系统等。学生通过这个模块的学习可以学习到物联网的相关硬件知识及物联网的节点感知技术。网络层的课程模块包括了无线自组网技术、解决实际生活中遇到的一些技术问题,主要有物联网应用系统设计、云计算基础、移动终端开发等课程。

三、对物联网工程专业课程建设的理解

在进行物联网工程专业课程教学体系建设中,各大高校都要本着“课程精、实验强”这两大原则。在物联网工程专业课程教学体系建设中,包含了计算机学科的基础课程和体现物联网工程专业特点的专业课课程两大类型。教育部高等学校计算机学科与技术教学指导委员会在《高等学校计算机科学与技术计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程》与《高等学校计算机科学与技术计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》中已经对计算机学科的基础课程以及实践能力培养问题做出了明确的指示和系统讨论。

要成为一名合格的物联网工程技术人员,除了要学习相关的物联网知识,还必须要能够掌握计算机原理与操作系统、软件基础与软件编程技术、网络与嵌入式系统、数据库与智能信息处理技术等基础知识和技能,以及移动计算、普适计算和云计算知识,学会将学到的知识与实践结合起来,达到学以致用的目的。

在进行物联网工程专业课程体系建设中,高校要注意以下几点。

1.我们所学习的这些课程属于物联网工程专业的基础课程,是所有高校的物联网工程专业课程中都有的课程,学校在进行课程设置时可以将它们与本学校的具体实际相结合,依据自己的教学优势和科研优势来进行特色课程设置。以天津科技大学为例,物联网专业建设依托计算机学科,而学校在食品科学和生物工程等领域的研究与教学处于全国前列。笔者认为,目前计算机学院的物联网工程专业可以以食品安全智能追溯为物联网应用领域,融合食品学院和生物学院相关专业的教学资源,因此在涉及感知层的“感知技术及应用”与应用层的“智能信息处理”课程的设置中,学校可以发挥自身的优势,要从有特色的教学中培养一批物联网技术能力较强的学生,帮助学生在就业中脱颖而出,旨在培养具有轻工业特色的物联网专业应用型产业人才。

2.进行物联网工程专业的课程体系建设中,学校要注意避免教学内容层次较低、重复、深浅不一等问题,要从教学内容与教学环节出发,注重改变课程内容的衔接和协调方式,帮助学生学习相关的专业知识,提高学生的物联网技术能力。

3.物联网工程专业是一个新兴的专业,该专业还处于初级阶段,基础较差。我们不能像对待已有的专业一样看待它,直接从已有的教师中抽取教师队伍,根据已有的教师知识结构来设定课程,而是要根据物联网工程专业的特点,制定新的专业培养目标,形成一个真正的有机课程教学体系。物联网工程专业是一个新的专业,我们的教师对于这个专业也不是很熟悉,还没有形成成熟的专业教学模式和教学技能,这就要求学校要定期对教师进行相关的培训,让教师通过培训进修,在教学中结合教学及科研的实践来不断积累教学实践经验。物联网工程专业是为国家培养一批“工程应用型”人才的需要才出现的,学校必须对其十分重视,要注意将物联网的专业理论与具体的教学实际相结合,进行物联网工程专业实验教学环境建设。为了能够培养和提高学生的物联网专业能力,建设实验教学环境,我们的教师要加强对所教授的专业技术的深入理解,不断提高自身的教学能力,积累一些教学经验;学校要加大对该专业的实验室建设经费支出,完善教学设施。所有的物联网专业的学科建设者和管理者、学科带头人都要坚持“课程精,实验强”的原则,在物联网工程专业课程体系建设中时刻保持清醒的头脑,为物联网工程专业课程体系建设贡献自己的力量。

四、结语

总而言之,物联网工程专业是应国家战略性新兴产业发展的需要才出现的,我们对其要特别重视,要用国家发展战略的视野来进行物联网工程专业的建设,要将目光放长远,要有全局观和预见性,为国家培养一批具有扎实的物联网基础知识的复合型人才。物联网技术如果能够得到快速发展和广泛的应用,那么与之相关的计算机技术也将会得到广阔的发展空间,计算机类的教育教学就有了新的发展方向,计算机应用型人才也就多了一条新的发展道路。我们要在进行物联网工程专业的课程教学体系建设中保持“积极、谨慎”的态度,在进行科学研究和教学研究紧密结合的基础上,发挥信息技术学科的综合优势,从中研究出能够体现本校教学特色的办学优势。只有这样,才能培养出国家需要的合格人才,后续开设该专业的高校也就有了成功的经验可以借鉴。

参考文献:

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[2]陈辉,李敬兆,詹林.物联网工程专业人才培养和专业建设探索[J].计算机教育,2014,(04):13-17.

物联网专业课程体系范文6

【关键词】物联网 高职教育

随着总理在2009年提出“感知中国”,并在无锡设立物联网研究院,将物联网产业列为我国的五大新兴战略性产业,物联网产业开始进入我们平常人家的视线,从这时开始我国对于物联网产业的关注程度大大超越了其他各国,各行各业在积极做准备,希望能在即将来临的物联网时代掌握更大的主动性,高等学校也对其行业的发展给予了更多的关注,并将其引入到自身中。

一、物联网教育现状

在物联网教育中,现阶段我国的高等教育的三个层次都有其对应的物联网专业的,在研究生教育层次上,我国很多高等院校都有对应的物联网专业,如清华大学,北京交通大学等,在这个层次上学生都有较强的学习能力,学校的硬件设备上也比较齐全,他们的研究和教育都集中在物联网的三大核心技术上,且更倾向技术的攻关;在高职和专科教育层次上,从教育的性质上就决定了其与前两者的不同,高等职业教育的目的是培养高级技术人才,其定向是就业,也就是工作岗位,是为了使受教育者获得某一特定职业或职业群所需的实际能力(包括技能和知识等),从而能够更好地就业。所以高职物联网专业教育更偏向于实用性、职业性,这一层次上的高校开设此专业的时间都比较短,且配套设施也不够完善。

二、物联网专业的技术架构支撑

物联网是在计算机互联网的基础上,利用感知识别技术(如RFID)、无线数据通信等技术,构造一个能够包含世界实物的“物品的网络”。在这个网络中,物品(商品)能够在无人干预的情况下,进行相互的交流,其实质是利用感知技术和自动识别技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。

物联网从技术架构上可分为三层,分别为:感知层、网络层和应用层。物联网的这种三层架构及其组成决定了物联网专业的知识体系结构,物联网产业中包含的技术性的层面有电子器件技术、硬件设计、数据通信网络、系统集成及组装、软件设计等多方面知识,所以可以看出物联网是个交叉学科,想在高职教育科阶段深入学习所有知识是不现实的,因此,对物联网专业的知识架构进行合理的建构是很有必要的。从行业需求企业招聘岗位来看,现在人才有缺口,许多企业急需中高级技术人才,需要对物联网的某个方面有比较熟练的的技术能力和专业功底,所以高职教育阶段物联网专业课程不应片面的追求知识的广度,而应该在某一技术方面基础注重知识的厚度,让受教育者能有熟练的技术应用能力,这样才能满足企业的需要。

三、物联网专业信息类课程改革--以我院物联网专业为例

目前全国高职物联网专业开设的情况基本有二类:其一,开设新的物联网专业,个别有实力和条件的学校还有物联网学院,所有的教学资源为新建,师资也是新的,培养目标可以为多个,比如物联网应用系统管理员或物联网产品技术员等;其二,由原有的专业开设新的专业方向,而这些原有专业都在物联网的三层技术中尤其一定的优势,如网络通信专业、软件开发专业等,这些专业要么属于电子信息系,要么属于信息工程系或计算机系,但其培养目标都会和原有专业有结合点,比如计算机相关专业的主要是物联网的应用程序开发、物联网的网络组建与维护;电子相关专业的就是物联网的嵌入式系统设计及开发等。

物联网的技术架构是基于无线传感网络、小型无线网络和云计算(云处理)的,其知识层面涵盖了通讯网络、单片机及传感器应用、智能设备应用程序开发、自动控制等多方面的知识,其知识领域的跨度非常广,任何一个专业都不可能在短短的几年的教学时间内将这么多的知识全部教给学生并要求学生熟练掌握,所以对于高职物联网专业的专业目标如何确定,是物联网专业的首要任务,由于其相关知识多,我们如何选择,各学校根据自己的定位。

我院的物联网专业就是以我院信息工程系的计算机应用技术专业为基础开设的专业方向,传统的计算机应用技术专业包括了若干个专业方向,我院的物联网技术方向为新开方向从物联网的三层技术架构中我们对其技术进行了分析,并在企业的实际岗位进行岗位需求调研,针对我院和我专业的实际情况,明确物联网应用程序开发为我院物联网专业的人才培养目标。

下面具体以我院物联网专业为例说明。

(一)高职物联网对学生的能力和知识要求

通过企业调研,明确作为物联网专业核心课程的软件开发类课程,同时要求有一定的硬件编程能力,其对应的岗位群是物联网应用中的应用程序研发和调试人员、智能终端研发和调试人员,岗位要求学生在软件开发的知识学习和实际应用中锻炼能力,其能力目标和素质目标如下:

1.能力目标主要体现四个方面:

(1)通过技能训练,了解通信协议分概念,理解通信相关原理,能熟练的编写程序从zigbee协调器中读取数据,能够进行zigbee节点的调试;

(2)能根据具体的需求进行数据的分析,并能够编写代码,进行zigbee协调器的手动控制和自动控制;

(3)能正确创建物联网应用程序的后台处理程序和后台管理程序,能独立完成故障初查和故障判断;

(4)能进行智能终端的应用程序开发,能建立和谐的人际交互界面,以及解决实际问题的初步能力。

2.素质目标主要体现五个方面:

(1)工作踏实,做事有耐心;

(2)有较强的适应能力、学习能力和抗压能力;

(3)具有良好的软件编写规范;

(4)具有良好的合作意识、沟通意识;

(二)对物联网专业信息类课程建设的思考

1.明确专业知识体系

软件开发类课程是物联网专业核心课程。通过课程的学习,可以有力地提高学生通信传输的理解,数据采集的方法掌握,后台管理程序、后台程序分析、维护、设计的能力,为将来课程学习和就业打下坚实的基础。该课程应该在专业知识体系的框架下,让学生在实训中加深理论理解,提高动手能力,强调物联网应用软件的分析与应用设计能力,培养学生主动学习能力。

2.注意课程的发展与整合

在构建物联网专业的课程体系时,因为其知识体系的跨领域特点,所以专业应该要加强专业间的交流合作,突出综合能力的培养,根据行业特点,对课程进行整合并注重课程的发展性和前瞻性。在设计专业课程体系时,应该综合物联网的目标岗位群的要求和职责,合理制定,注重人才的全面发展,特别是可持续发展。

3.选择合适的项目载体

当前的高职教学上主要使用项目教学法,所以应当选择合适的项目作为教学载体,重视主流软件开发技术在物联网中的应用程序开发中的应用,来构建项目内容。对项目的选择主要考虑两个方面:项目的典型性和知识的覆盖面。物联网的后台应用程序和智能终端的人机交互程序是物联网应用程序开发中的重点,当前社会背景下,人们对智能化的产品越来越向往,课程以无线智能家居控制系统的设计和月球探险车的设计和实践为例组织教学。项目式教学通过任课老师的讲授指导,在通过小组和个人的项目实施,通过实施过程中的同学和小组之间的竞争和合作,利用相关的学习资料,通过项目实践的方式而获得相关的知识和技能。

4.对物联网专业信息类课程建设的建议

(1)软件开发技术作为物联网应用层中的重要技术具有重要意义,物联网作为一个较新的产业和技术其运用的技术都是比较新的,其知识相关之间都是有关联的,比如物联网的数据传输其主要Wi―Fi、ZigBee和3G等无线网络,它们之间相关协议的知识,如何与后系等;物联网的终端设备如何通过人机界面监控和控制物联网节点设备,都是比较新的技术,同时其程序设计不同于传统的软件开发,有比较多的硬件控制,这些技术更新快,在我们的课程中必须有一定的技术前瞻性。

(2)发挥优势,结合实际构建课程体系

应当发挥学院优势,结合学院的实际情况来构建课程体系。

以我院为例,广州工程技术职业学院信息类专业包含计算机应用技术、计算机网络技术、电子信息安全技术等相关专业,各专业由于客观原因有一定差别。在专业课程建设方面如何实现师资、设备专业群辐射、共享是一个重要课题。比如物联网专业的无线传输课程可以共享给计算机网络专业,最终形成专业知识体系的知识和师资共享。

(3)将相关课程模块化个性化教学

因物联网的知识复合度高,单一的将某一方面的知识作为一门单一的课程教学较难进行物联网的项目组织为教学,所以课程体系上不便于将知识以课程的方式呈现,我们采用模块的方式将课程进行组织,比如我们的课程体系中有一个节点编程模块,其中用的知识有c程序设计,接口技术,数字电路,单片机技术多个知识,但作为一个单一的课程无法将这几个知识同时包括,所以我们不采用课程呈现知识,而用模块,有任课教师根据项目内容组织教学内容。

四、结语

随着物联网硬件设计的模块化,物联网的设计和开发更多的体现在其应用程序的开发上,物联网信息类课程的建设需要工学结合,通过项目的实践使学生掌握所需理论知识,熟练掌握所需技能,这样培养出来的高技能人才才能满足需求。

参考文献:

[1]柯强.物联网专业课程建设探讨[J].物联网技术,2012,2(1)

物联网专业课程体系范文7

关键词:物联网工程;人才培养方案; 课程体系设置

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)26-0135-02

物联网利用射频识别、无线传感器网络等技术来感知数据、传输数据并处理数据,它延伸了互联网端系统,扩展了互联网服务功能,是战略性新兴产业。我国政府、科研机构、教育界和产业界高度关注物联网技术的发展:政府提出了基于物联网的“感知中国”的发展战略;科研机构展开了物联网协议标准研究,取得了一定的话语权;教育部在2010年3月,《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》,各高校积极响应,申报物联网相关专业,2010年全国有20多所不同层次的高校获批物联网工程专业或物联网技术专业,随后,不断有高校获批了物联网工程专业。

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、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.

物联网专业课程体系范文8

[关键词]物联网技术;实训教学;职业能力;专业建设

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.02.113

高职物联网应用技术专业建设自从2011年开始在全国迅速展开,经过近几年的快速建设初步形成了一定的规模,积累了一定的经验,但是由于物联网技术是一项综合性技术,涉及计算机、通信、电子和软件等多方面技术之大成,要真正建设好高职物联网专业还有较大差距,特别是高职物联网应用技术专业的实训教学建设还有待进一步加强研究与深化。

高职教育是培养面向社会各行各业生产第一线的高素质技术技能型专业人才的高等职业教育,它的根本任务是培育学生良好的职业能力与可持续发展能力。职业化能力的培育是高职学生的重中之重,也是区别于应用型、研究型人才的显著标志,职业能力的培养要靠高职院校实训教学来保障和实现,只有建设规划好物联网技术实训教学体系才能完成高职物联网专业学生的职业能力与可持续发展能力的修成。随着国家“互联网+”、“工业4.0”等理念的提出与深化,物联网技术的应用十分广泛,如智慧农业、环境监测、智能交通、智慧城市、智能家居和智能物流等,根据国家“十二五”战略规划结合地区经济发展特点,以智慧农业和环境监测作为高职物联网技术实训切入点,基于“认知―技术技能―系统体验” 路径来研究并实现物联网应用技术实训教学,培养主要面向农业与环境行业的具有物联网设备安装调试、工程规划与实施、系统服务与技术支持为主的高素质技术技能型物联网技术人才。

1专业课程与实训教学

1.1专业培养目标

高职院校是为国家培养技术技能型人才的高等学校。其培养的人才除了要有一定的理论基础知识,重点是要培养学生具有较强的专业实践操作能力和岗位就业适应能力,这就要求高职院校通过工学结合办学模式,强化以职业能力为目标的实训教学,最终实现物联网应用技术人才培养目标的要求。

物联网应用技术专业的培养目标是为培养德、智、体、美等全面发展,面向物联网产业,服务区域与地方经济发展,具有较好的物联网专业基础知识、较强的实践能力、良好的团队协作能力,可持续发展与创新能力,掌握物联网应用技术,从事物联网工程项目的规划与施工管理、物联网设备安装与调试、物联网维护与管理、物联网设备营销与技术支持,成为具备良好文化素养、职业道德和综合职业能力的高素质技术技能型人才。

1.2专业课程体系

从职业岗位能力需要出发来分析物联网应用技术专业的课程体系。以“岗位―能力―课程”的思路来构建课程体系和课程内容,在满足一定理论知识需要的前提下强化实训课程内容建设,努力做到“教学做一体化”教学过程中理论与实践的相互促进和融合,最终使实践教学来内化学生的理论知识,为拓宽高职学生的成长空间打下基础。为此,设置了一定数量的通识教学课程和专业基础课程,如高等数学、英语、高级语言程序设计、物联网技术概论等。专业课程的设置更加体现职业岗位的特点要求,以智能农业、环境监测为系统实训平台出发,围绕这两大领域的物联网技术应用展开,开设了一些有特色的专业课与实训课。如RFID技术与应用、无线传感器组网技术、农业食品溯源应用系统实训、城市环境远程监测系统实训等课程。课程设置如下表所示。

物联网应用技术专业课程表

公共素养课程

思想道德修养与法律基础、思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、军事理论教育、职业发展与就业指导、大学英语、大学语文、高等数学(理)、大学生心理健康教育、体育

专业支撑课程

计算机组装与系统维护、计算机技术基础、电工电子技术基础、高级语言程序设计、计算机网络技术、物联网技术概论、数据库应用基础、网络设备配置技术

专业核心课程

无线传感器网络技术、RFID技术与应用、传感器原理与应用、物联网系统应用实训、物联网工程设计与实施

专业拓展课程

综合布线技术、移动应用开发、嵌入式系统与应用

1.3实训教学体系

高职教学的根本就是培养学生具备良好的职业岗位就业能力,它的特点是突出职业能力所要求的实训实践教学,完备的实训教学体系主要由三部分组成,包括专业实训教学环节、校内实训室建设、校外实训基地建设。在设计物联网应用技术实训教学时,以知识与技能渐进式提高出发,按照“认知―技术技能―系统体验” 路径展开,“认知”主要是强调基础性和启蒙性实训,“技术技能”主要侧重专业核心课程的配套实训,“系统体验”主要是对前面实训成果的系统综合和应用,更加贴近物联网技术的实际应用。物联网应用技术实训教学可以分为三个主要阶段:技术基础与专业认知实训、专业技能实训和物联网系统应用实训。校内校外实训的有效结合来强化物联网专业学生的技术技能和岗位适应能力。校外实训基地主要解决学生的岗位适用能力,校内实训室主要完成学生的专业技能的实操和理论知识的内化。

2基础性实训

俗话说得好,基础不牢地动山摇。这说明基础知识的学习与掌握是何等的重要。高职实训也是同一个道理,也要从基础性实训抓起。物联网应用技术基础性实训可以分成两个层面:专业基础实训和专业认知实训。

2.1专业基础实训

专业基础实训一般是指电子信息大类学生应具备的一些面向职业岗位的通用型技能实训。如计算机基础应用、高级语言程序设计、计算机组装与维护等实训,采用“教学做一体化”教学模式下,通过这几门课的实训让学生对计算机硬件和编程知识有一定深入的了解与掌握,为后面的进一步学习打下良好基础。计算机基础应用和计算机组装与维护这两项实训主要让学生了解和认识计算机系统结构和基本工作原理,熟悉应用办公软件如Office,掌握对各型计算机的硬件拆装和维修,训练高职学生使用计算机的基本技能。高级语言程序设计主要让学生对计算机编程语言有一个基础性的学习掌握,为下一步技术技能的实训打下基础,如C语言学习。

2.2专业认知实训

专业认知实训是开启对物联网技术应用大门的起初环节,目的是让物联网应用技术专业学生对物联网技术的相关知识、相关设备、相关领域和相关应用有一个认识,拓宽学生的眼界,增强学生对专业学习的兴趣,为专业技能实训起到承上启下的作用。由于物联网技术涉及学科门类较多,职业面向行业应用面广,因此不可能面面俱到,只能依据专业培养定位来开设认知实训。针对面向农业与环境应用的特点,专业认知实训突出了电子技术基础和计算机网络技术的学习,通过系统仿真和实际电路的调试,让学生对基本的模拟、数字电路、计算机网络应用有个较好认知;通过物联网技术概论课程相关的实训让学生了解物联网涉及的多类技术要素,了解物联网三层体系结构及相关的感知、传输和信息处理与控制技术,在认知实训中强调以感观了解为重点,知识普及为重心,宜采用多种教学形式开展,如网上查阅、实地参观、现场交流与访谈等。

3职业技能实训

职业技能是高职学生面向社会就业之根本,也是体现现代高职教育之重心所在。高职教育的质量与特色大多体现在学生技能素质的培养上。从物联网技术层面来分析,物联网技术应用主要包括三个层面:感知技术、网络传输技术和信息智能处理与控制技术,因此,我们结合面向农业与环境领域的应用从三层结构来组织物联网专业技能实训。

3.1感知技能实训

感知技术主要是解决信息的获取,为最终的行业应用提供信息与数据。它包括多方面的信息获取技术,如各型传感器、RFID系统、定位系统、条码等十分广泛。以农业与环境行业的应用为例,主要采用的也是前面所说的四大类设备,为此要建立感知技术应用实训室,结合专业核心课程进行传感器、RFID等方面应用技能实训,让学生了解各类型传感器和RFID系统应用技能。传感器方面:如温湿度传感器、pH值传感器、CO传感器的实物及其如何使用,通过实际操作演示掌握其基本原理、性能和使用方式。RFID设备方面:如各型电子标签、天线、阅读器等。通过RFID原理实训台,让学生掌握各型电子标签的使用情况和基本工作原理,理解各频段RFID系统的适用范围,以电子标签信息识别读写实训让学生对各类技术标准有一提高认识与消化。另外,也要适当增加控制方面的实训,如智能农业方面的调节光照和控制水源和通风等。

3.2信息传输技能实训

网络传输是信息高速公路,负责把由前端感知设备获得的信息实时准确上传到云端。这部分主要分为两个方面:一是近距离无线网络传输,二是远程高速网络传输。近距离无线网络传输一般采用Zigbee、WiFi和蓝牙技术,主要用来解决如各类传感器的信息汇集和集中转发上传到远程网络上。重点是实训无线传感网(Zigbee网络)的组网与使用,让学生了解与掌握无线传感网的基本组成、相关设备与工作原理,通过如节点之间点对点的通信、无线SOC端口控制与传输来强化对无线传感网的使用。另外,结合计算机网络技术实训来强化学生对局域网、宽带广域网的应用以及网络设备配置与管理。

3.3信息处理技能实训

在物联网三层体系结构中,最后一层是信息管理与应用(简称应用层)。应用层主要是完成经网络传输层上传到云端数据的接收、过滤与存储,然后结合行业应用进行控制与管理。主要涉及专业课程有数据库应用基础、高级语言程序设计、移动应用开发等一些相关软件应用方面。基于物联网技术的应用系统离不开数据库管理和前后台应用软件的开发,针对高职学生的特点,适当强化数据库(如MSSQL)应用知识的掌握和实际应用,对数据库的基本操作与使用管理有一定程度的了解。随着移动互联技术的迅速发展,移动终端在物联网系统应用中已十分普及,目前移动开发平台主要基于IOS和Android两大系统,基于Android移动应用开发已占据主流,为此结合移动应用开发课程建设移动应用开发实训室,在学习了Java语言后,通过“教学做”来培养学生开发小型App的能力。

4系统性实训

物联网技术的显著特点是集多专业之大成,涉及专业知识面广,容易给学生产生知识混杂和难学的印象,那么如何补救这一情况是专业教学研究的一大课题,为此,基于“认知―技术技能―系统体验” 路径的理念,特别强化与设置了物联网系统综合实训环节。

4.1智能农业应用实训

物联网技术在智能农业中的应用如火如荼,“民以食为天,食以安为先”,食品安全至关重要,农产品的质量管理特别是食品溯源系统已日益成熟。将农产品种(养)植、运输、加工和流通的信息相关联,形成完整的信息追溯链来确保农产品的安全性。整个系统涉及溯源标识技术、监装技术、物流监控技术和数据采集与查询技术。溯源系统以RFID、条码技术的应用为基础,是一典型的物联网综合应用系统。这一实训系统基本涵盖了物联网应用技术专业所学的大部分专业知识,通过溯源系统的实训体验把原本分散的技术串联起来,强化了学生对物联网专业知识的理解和兴趣,特别是强化了学生对RFID技术应用的认识。实训的主要内容有网络环境的搭建、服务器安装与调试、电子标签制作与识读、数据库管理与应用、PDA安装与调试和APP应用开发等。

4.2环境监测实训

基于无线传感网的环境监测实训是以传感器与无线传感网组建与应用开发为重点的专业实训,通过此实训让学生达到对无线传感网的系统设计,设备选型,传感网组网及Zigbee协议的应用开发有一定程度深化,实训重点要让学生树立起系统性的理念。下图是物联网环境监测实训室功能总体框图。

环境监测实训系统

实训系统包含三种数传模式(WiFi、Zigbee、有线)环境监测传感器,形成一套覆盖三个层次的物联网教学平台。同时,其他内置WiFi模块的各种手持设备(笔记本电脑、手机等)也能无线接入该实验平台,成为物联网实验设备的一部分;师生教学、科研实践开发的其他感知模块,通过与标准的WiFi设备服务器连接,也能轻易接入该实验平台,完成测试、验证。这些设备的灵活配置为学生提供了从数据采集、网络传输到信息处理较完整的物联网系统应用模型。包含的实训:网络组网与无线信号测试、Zigbee协议栈应用、Zigbee网络拓扑、开发环境的搭建;IEEE 802.11协议介绍、接口程序代码开发、串口WiFi设备服务器设计、传感器数据采集与查询显示等,重点是把从信息采集、传输和信息处理联动起来,让学生充分体会到一个真实的无线传感网系统的体验,更加贴近了以后的工作岗位,增强学生就业信心。

5结论

物联网应用技术实训教学是培养高职学生技术技能型人才的核心所在。实训教学必须以良好理念为先导,紧密结合人才培养目标,构建起符合学生就业岗位需要的实训教学体系。本文以农业与环境应用为背景,从分析人才培养目出发,基于“认知―技术技能―系统体验” 路径来研究并实现物联网应用技术实训教学,以知识与技能渐进式提高构建实训教学环境,通过近两年的探索与实践,取得了较好的效果。

参考文献:

[1]王风茂.高职院校物联网应用技术专业实训体系的构建与实施[J].青岛职业技术学院学报,2012,25(6):49-52.

[2]邹洪芬.高职院校“专业对接园区,科研反哺教学”的物联网专业建设探索[J].职业技术教育,2014,35(26):12-14.

[3]张新.高职物联网应用技术专业建设探索与思考[J].物联网技术,2014(5):80-82.

[4]刘雪梅.民办高职院校实训体系的建构和机制研究[J].职教论坛,2012(11):18-20.

物联网专业课程体系范文9

一、物联网实践教学平台现状分析

随着物联网技术的兴起,国内有很多公司开发出了应用于高校的物联网实验平台,例如无锡泛太科技有限公司、深联致远科技有限公司和杭州喜马拉雅集团科技有限公司等。这些公司的物联网实验平台存在如下问题。1.各公司开发的物联网实验平台往往只提供相关项目的代码,由于公司的研发人员不具备教学经验,他们提供的项目很难与本专业的相关课程进行有机的结合。2.各公司开发的物联网实验平台采用的都是高端的ARM处理器,由于电子信息工程专业的学生只开设了51单片机的课程,由51过渡到带有嵌入式操作系统的高端ARM处理器的学习难度较大。3.各公司开发的物联网实验平台只提供物联网的感知层和网络层的相关实验,即使个别的平台也提供了应用层的实验,但这些实验很难与电子信息工程专业开设的相关课程进行有效的结合,学生在这样的平台下实验,很难达到较好的效果。4.各公司开发的物联网实验平台价格昂贵,每套价格都在万元以上,如果以此平台建立物联网实验室,资金投入较大。

二、物联网与电子信息专业课程体系的对应关系

物联网技术与电子信息工程专业课程体系的关系如图1所示。由图可以看出物联网可分为三个层,分别为感知层、网络层和应用层。下面研究这三个层与课程体系的对应关系。1.感知层与课程体系的对应关系。感知层是物联网的皮肤和五官,主要负责数据采集和数据短距离传输两部分,物联网的该层与专业课程体系中的Zigbee技术、RFID技术与应用、传感器及检测技术和单片机原理与应用等课程相对应。传感器及检测技术课程从属于物联网领域,传感器是获取信息的工具,位于系统之首,其作用相当于人体的五官,直接感受外部信息,将信息转化成可用信号,对系统的智能化起着决定性作用,智能程度愈高,系统对传感器的依赖程度愈大。ZigBee技术在射频与无线电技术、物联网技术、工业通信技术等领域具有广泛的应用。它是一种短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线网络技术。Zigbee技术是物联网平台感知层的一个重要组成部分。RFID技术是一种利用无线通信实现的非接触式自动识别技术,是基于射频识别的自动识别类的项目的核心技术,并且RFID技术也成为了物联网感知层的核心技术。传感器及检测技术课程在物联网的感知层负责的是数据的采集。Zigbee技术、RFID技术与应用这两门课程在物联网的感知层负责的是数据的短距离传输。单片机原理与应用课程在物联网的感知层负责的是数据采集与数据短距离传输之间的桥梁。2.网络层与课程体系的对应关系。网络层主要负责把感知层感知到的数据无障碍、可靠及安全地进行传送,物联网的该层与专业课程体系中的通信原理、信息论与编码、通信网及接入技术和工业通信技术基础等课程相对应。这些课程给物联网的网络层技术提供理论支撑,是物联网网络层理论基础。3.应用层与课程体系的对应关系。应用层主要负责把感知和传输来的数据进行分析和处理,做出正确的控制和决策,物联网的该层与专业课程体系中的电子系统软件设计、监控系统软件基础、3G技术应用和数字图像处理等课程相对应。

三、物联网实践教学平台的设计

物联网的三个层都有相应的课程与之对应,但学生在进行课程的理论学习和实践学习的时候,课程之间比较孤立,很难建立这种对应的关系,所以导致课程的理论和实践教学效果较差。通过以上分析可以看出物联网技术与电子信息工程专业课程体系有着紧密的关系,该关系是设计并实现基于物联网技术的实践教学平台的基础。以物联网技术与电子信息专业课程体系的对应关系为依托,结合本专业理论教学与实践教学的特点设计符合本专业的物联网实践教学平台。该实践教学平台如图2所示。该平台硬件由ARM嵌入式主板、模块板和PC机平台或手机平台构成。模块板中RFID模块、Zigbee模块、蓝牙模块、传感器模块和GPS模块主要负责物联网感知层的功能,感知层的每一个模块都有与之对应的理论课程,在利用模块进行感知层实验时可以让学生更深刻地理解与之对应的理论课程的知识点,达到理论与实践的统一。模块板中以太网模块、GPRS模块和WIFI模块主要负责物联网网络层的功能,网络层的两个模块都有与之对应的理论课程,同样在利用模块进行网络层实验时可以让学生更深刻地理解通信原理、信息论与编码这些理论性较强的课程的知识点。PC机平台或手机平台主要负责物联网应用层的功能,基于这两个平台的应用层软件开发,可以将传输层上传的数据进行更好地显示和存储,这正是监控系统软件设计这样的专业课所涉及的知识。而ARM嵌入式主板是感知层模块和网络层模块之间的桥梁。它一方面负责与传感器模块及短距离传输模块进行通信进行数据的获取,另一方面它将获取到的数据通过网络层模块进行传输与上位机进行通信。

ARM嵌入式主板采用意法半导体公司的STM32系列处理器,方便学生由51快速的过渡到ARM处理器的学习,PC机平台选用Windows操作系统,手机平台选用Android操作系统。

四、教学效果

该实践教学平台已在实践教学中广泛应用,教学效果良好,主要体现如下。1.对实践教学的促进。在实践教学中,该平台提高了电子信息工程专业学生的实践技能和工程应用能力,学生对实践的兴趣增加,以兴趣为导向让学生更加积极主动地动手实践,这些实践技能的提升使学生在学科竞赛中取得了比以往更好的成绩,并且在就业中竞争力大大提高,就业后得到了企业的普遍认可。2.对理论教学的促进。在理论教学中,通过该平台的实验,学生可更深刻地理解理论课程所教授的知识,学生从以前的单纯的理论学习到“从理论到实践,再从实践到理论”这样一个良性的循环,在实践中遇到问题并得到解决后更加深了对理论知识点的理解。总之,学生在该实践教学平台的学习过程中发挥了主体作用,提高了工程实践能力和创新能力。

作者:刘静森杨冬云侯晓力朱晓明邹海英单位:黑龙江工程学院电气与信息工程学院

物联网专业课程体系范文10

关键词:高职院校;物联网;课程设置

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)11-0077-03

1 引言

物联网是新一代的高度综合信息网络技术的综合运用,是新的工业革命的重要方向和动力,发展物联网产业,对培养新的经济增长点、促进产业结构转型升级等方面具有重要意义。武汉软件工程职业学院为适应区域经济转型发展和专业调整的需要,于2011年在湖北省同类院校中率先设立了物联网应用技术专业。经过几年的探索,逐渐形成了一套相对科学合理、符合学校专业特色的课程教学体系,为该专业的可持续发展以及更好地服务区域经济奠定了坚实的基础。

2 物联网应用技术专业人才定位

2.1物联网应用技术专业人才需求调研

2.1.1行业企业需求调研

选派骨干教师走访相关行业、企业,收集岗位需求,向行业、企业中不同层次的人群征求意见,对物联网技术从业人员综合素质进行分析,然后从中获取有价值的信息。了解专业与职业之间的差异点,获取行业需求、职业需求和岗位需求,包括企业人才需求调查,企业用人标准调查,相关工作岗位的工作任务信息收集等。

2.1.2相关专业毕业生调研

选派骨干教师、就业专员对近两年嵌入式系统工程专业毕业生从就业情况追踪、应届毕业生求职情况等方面进行调查,对相关数据加以统计分析,得到物联网应用技术从业人员职业能力要求及学生现状比照分析。

2.1.3召开行业专家访谈会

邀请行业、企业专家、高职院校教师、企业工程师、企业人力资源专家等组成专家小组,一起研究探讨,选择适应高职院校物联网应用技术专业的职业面向,设计典型的职业岗位,确定职业岗位能力,推荐满足工作岗位需求的职业资格证书,得到如表1所示的物联网应用技术专业职业范围。

2.2物联网应用技术专业学生应具备的职业知识、能力和素质

专业带头人带领骨干教师利用前期调研的数据,结合行业专家访谈会的材料,采用基于职业岗位能力的方法来探究,最终确定武汉软件工程职业学院物联网应用技术专业人才培养目标:面向“武汉・中国光谷”核心圈和武汉都市圈区域(地区),服务于物联网产业硬件产品制造产业集群,物联网软件开发、集成与服务产业集群,物联网平台运营服务产业集群等三大集群,培养适应我国物联网产业发展需要,从事物联网产品生产与检测,物联网系统集成、调试、营运与维护,物联网系统开发助理等岗位一线需要的高素质技术技能人才。制定的物联网应用技术专业人才规格见表2。

3 物联网应用技术专业的课程设置

3.1物联网应用技术专业学生应具备专业能力

组织骨干教师进行研讨,基于职业面向(范围)、职业岗位和人才定位,推导出典型工作任务,然后组织企业专家及本专业骨干教师参加研讨,分析出物联网应用技术专业学生应具备的专业能力,表3列出部分工作任务和专业能力对照情况。

表3 物联网应用技术专业工作任务及专业能力分析对照表

3.2物联网应用技术专业课程设置

根据上述结果,制定人才培养方案,确定教学计划,设置专业课程。

3.2.1基础课程

公共课、公共选修课、专业拓展课程是学生提升社会能力和方法能力的主要途径,需要在保证国家统一课程的基础上,着重培养学生的职业素养。主要开设了军训与入学教育、公共英语、思想道德修养与法律基础、思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、体育、应用写作、职业指导与创业教育、心理健康教育等课程。

3.2.2专业课程

(1)专业基础课程

开设有物联网工程导论、C语言程序设计、计算机应用基础、认知实习、数据库原理与应用、Android程序设计基础、计算机电路基础与电路设计、数据结构、Linux操作系统、无线传感器网络与应用、计算机数学基础等课程。

(2)专业核心课程

开设有物联网工程组网与布线、Android高级程序设计、传感器与检测技术、单片机原理与接口技术、RFID技术与应用等课程。

3.2.3素质拓展与实践实训课程

开设有社会实践、RFID系统设计实例开发、物联网系统应用开发、职业技能鉴定实训、生产性实训、顶岗实习、毕业设计等课程。

表4列出了物联网应用技术专业的部分职业岗位及其对应的专业能力和专业课程

4 高职院校物联网应用技术专业课程设置优化建议

4.1人才培养模式改革

可以考虑研究实施“六段式”校企合作、工学交替模式,即以“第一学年专业基础+暑假企业体验+第二学年专业技能+暑假企业实践+第五学期综合技能+第六学期顶岗实践”为组织形式,深入研究多学期、分段式教学组织。以校企合作为基础,通过学校集中教学与企业集中实践交替进行的形式,以行业、企业人才要求为培养标准,以校内外实训基地为训练基地,引进企业一线工程师进课堂实施教学,转换师生角色,实行具有本专业特色的“专业一体化、课程模块化、教学项目化、实训真实化”产学一体的工学结合人才培养模式。

4.2完善“基于岗位能力”的专业课程体系

物联网应用技术专业课程体系的设计应面向职业岗位能力,注重学生技能训练,与物联网行业协会及企业共同进行调研,细分岗位工作任务的技能要求。分析物联网应用技术人才成长阶段及各阶段对应能力,明确物联网应用技术专业人才培养能力体系。进一步细分得到本专业职业岗位群中每一个岗位所需要的岗位能力,再进行能力的组合或分解,构建本专业的主要课程体系,完善“基于岗位能力”的专业课程体系。

4.3打造“校企互通、专兼结合”的专业教学团队

建设一支“师德高尚、结构合理、校企互通、专兼结合”的双师型教师队伍,不仅是高职院校实施人才强校战略的迫切需要,同时也是提高人才培养质量、体现高职特色的根本保证。按照“双师型”教师队伍建设要求,采用教师赴企业锻炼或兼职、企业技术人员进学校任教和指导项目开发、国内进修、国外培训等形式,建设一支适应产学研工作需要的双师型教师队伍。

4.4校内外实训基地建设

物联网应用技术专业应建设必要的校内基础教学实训室和专项技能实训室,根据各学校场地和设施的不同,可以自行选择设备,以满足教学要求为原则,兼顾学生竞赛训练、部分教科研工作。

(1)校内实训基地建设

根据物联网应用技术行业发展和职业岗位工作的需要,应与行业知名企业合作,针对典型工作岗位,逐步建设与完善,每个实训室应能完成人才培养方案中相应教学项目课程的训练及能力的培养,使学生能够满足就业岗位要求并具备持续发展能力。

(2)校外实训基地建设

可积极探索实践“订单培养、工学交替、顶岗实习”的“产、学、研”结合模式和运行机制,拓展紧密性的“厂中校”等校外实训基地,形成长期的互动合作机制,以培养学生的综合职业能力为目标,在真实的职场环境中使学生得到有效的训练,实现校企双方互利双赢。

4.5教学过程与考核体系改革

针对不同的课程可采用不同的考核方法,需根据学校的情况,结合行业标准进行考核,也可以将职业资格证书考试纳入课程体系范围。在项目考核过程中,需更注重团队协作考核和小组汇报考核,锻炼学生的合作意识、沟通能力。

5结语

高职院校物联网应用技术的专业设置、建设需要紧密依托区域物联网产业优势,强化工学结合,以培养应用型人才为核心,坚持工程系统能力、个人能力和团队能力系统培养的原则,培养素养全面、忠诚企业、胜任岗位、具有良好职业素质、职业道德和较强职业能力的高端技能型人才。

参考文献:

[1] 陆恩.高职院校涉外旅游专业能力本位课程设置[J].职业技术教育,2012(20):22-24.

[2] 王乃国,朱香卫.物联网应用技术专业人才需求及高职生的岗位分析[J].中国职业技术教育,2014(31):76-79.

[3] 黄毅英.基于岗位工作过程的高职课程建设[J].教育与职业,2014(2):133-134.

[4] 徐辉,杨辉军.高职物联网应用技术专业人才培养模式探索研究[J].长沙大学学报,2015(3):120-122.

物联网专业课程体系范文11

关键词:物联网;计算机网络;课程群;教学改革

1 计算机网络技术课程群在物联网工程专业中的重要地位

物联网是继计算机、互联网之后信息产业的第三次革命性浪潮。它融合了智能感知、识别技术、传感器网络以及普适计算等技术,按照约定的协议,实现无处不在的物与物、物与人、人与人之间的互联,其应用领域包括医疗监测、智能交通、政府工作、智能消防、环境监测、情报搜集等。物联网公认有3个层次,其中底层是感知数据的感知层,中间是传输数据的网络层,上层是内容信息处理的应用层。

由物联网技术层次结构可以看出,物联网是三网融合的延伸和扩展,技术的核心和基础仍然是互联网。它以IP协议为基础,采用类似互联网TCP/IP协议的分层网络通信协议为上层的各种应用提供服务[1]。

从物联网技术核心需求的角度来看,计算机网络基础知识在整个物联网的课程知识体系中尤为重要。在专业建设过程中,应以互联网为核心和基础,以计算机网络课程为中心,充分考虑物联网工程专业对计算机网络知识的需求,围绕课程选取与阶梯式课程群设置、教学内容安排与衔接、教学方法与改革、实践课程体系设置等方面展开改革和探索,培养学生扎实的网络知识,为后续物联网相关课程打好基础[2]。

2 课程选取与阶梯式课程群的课程设置

课程群的课程设置不是简单的课程组合,需要对课程体系统筹规划。计算机网络技术作为一个重要的知识模块,涵盖了从计算机网络的理论基础到实践操作,再到综合应用的全部内容,是一个内涵丰富的课程体系。

湖北工业大学的物联网工程专业依托原有的网络工程专业,课程体系设置在网络工程专业的基础上进行了大幅度的修改,网络工程专业计算机网络技术课程群的主要课程见图1。

可以看出,原有计算机网络技术课程群的课程主要基于IPV4,偏重于互联网理论基础、层次模型、有线网络结构及组建、网络管理与分析等方面,并不能体现现代物联网的架构和特点。

因此,在进行物联网工程专业的计算机网络技术课程群设置过程中,笔者充分考虑物联网工程专业的需求和特点,经过大量调研和反复思考,整体改造原课程群,加入了无线网络、嵌入式、传感等知识模块,形成一条层次分明且知识体系完整而独立的课程链,主要专业核心课程有计算机网络、TCP/IP协议原理、网络互联技术、物联网技术概论、无线传感器网络、RFID原理及应用、物联网安全技术、网络编程与系统开发。物联网工程专业阶梯式计算机网络技术课程群具体课程设置见图2。

由图2可以看出,经过精心设置的物联网工程专业计算机网络技术课程群的各门课程并非简单的、平面式的结构,而是5个阶段的课程群[3],分别为网络基础理论模块、网络基础应用模块、物联网基础模块、物联网应用与安全模块、物联网综合应用与实践模块,具有良好的课程递进层次关系。

3 课程群具体的教学内容设置

计算机网络课程群主要培养物联网工程系本科生的互联网与物联网理论基础和实践能力,要求学生掌握互联网和物联网的基本理论知识与关键技术,能够理解网络体系结构与物联网总体构架,并具备网络管理与配置、网络应用与创新的能力。计算机网络课程群的建设不仅是选取内容纵向有传承关系、横向有内在联系的几门课程,还要梳理和整合课程教学内容,打破课程间的壁垒,减少重复内容并保证内容的连贯性与完整性[4]。因此,在进行课程群建设时,笔者充分考虑了课程群内诸课程在结构、内容、侧重点、时间分配等方面的相互关系。经过几年的教学实践与探索,笔者在教学内容的安排和设置方面做了如下安排和改革,见表1。

从第三学期开始,每学期逐渐增加网络方向的课程,这学期开设的计算机网络主要以培养学习兴趣和奠定网络基础为主。从最熟悉的互联网应用入手,首先阐述计算机网络的起源与发展、网络的基本概念以及网络协议与体系结构分层模型,使学生对网络整体架构有清晰的了解;然后以自底至上的顺序详细讲解网络各层次的协议内容与工作原理,并在实验环节使用抓包软件进行协议分析和观察,以验证性和演示性实验为主,使学生通过实验过程了解网络相关知识;在计算机网络课程的后期,加入对未来网络展望的内容,包括下一代因特网、物联网等知识,一方面扩展传统计算机网络授课的范畴,增加课程的广度和深度,另一方面旨在提高学生的学习兴趣,为后续课程打好基础。

第四学期的教学内容主要在第三学期课程的基础上进行扩充和深入,开设网络互联技术与TCP/IP协议原理课程。通过学习网络互联技术课程,学生将掌握交换与路由的基本知识与基本原理,培B学生对中小型园区网的组网与管理能力,能对具体的网络应用给出合理的规划和可行的解决方案,并具备解决网络中常见问题的基本技能,将理论知识付诸于应用。TCP/IP协议原理课程是计算机网络课程的延续和深化,通过课程学习,学生将深入掌握TCP/IP原理,在理论学习的基础上用程序设计语言实现,从而提高网络应用程序开发能力,夯实网络管理基础,提高网络安全意识,增强网络分析能力。

在前面两个学期学习互联网技术的基础上,第五学期的教学内容开始体现物联网特色,开设的物联网技术概论、无线传感器网络以及RFID原理及应用3门课程都是物联网专业的核心课程。物联网技术概论是学生认识物联网的起点,通过课程学习,学生能了解物联网的起源和典型应用,理解物联网的概念与内涵,并对物联网的体系架构和核心技术有充分的认识,这是一门重要的物联网技术启蒙课程。无线传感器网络和RFID原理及应用这两门课,是深入学习和研究物联网技术的核心专业课程。通过学习,学生应掌握无线传感器平台和网络架构、射频识别技术的基本概念与原理方法,为后续的综合实践环节打好理论基础。

第六学期开设的网络管理与安全和物联网安全两门课程是进阶课程,通过这两门课程的学习,学生应在掌握互联网与物联网基本原理的基础上,了解网络管理和网络安全知识模块,包括密码理论、无线传感器网络安全概述、密钥管理、安全路由、物联网中的抗干扰、射频识别的隐私与安全、物联网嵌入式系统的安全设计等基础知识,达到从理论到应用、从架构到安全的全方位提升。

第七学期设置的物联网应用综合设计及创业实践环节,旨在提高学生的综合应用和动手能力。通过为期一个月的实践学习,学生能够设计一个物联网综合应用系统,能够从系统的角度看待物联网的应用问题,并能综合利用几年来所学的互联网及物联网知识解决网络通信及应用的相关问题。

综上所述,本课程群的课程内容在设置上是完整的、连续的、突出重点的,涵盖了从基础的互联网到物联网的基本原理、体系架构、网络应用、关键技术与安全的内容,并遵循从易到难、从浅到深、从原理到应用、从互联网到物联网、从系统到安全的原则来设置教学内容。课程分布于第三学期到第六学期之间,内容在时间的安排上符合学习的一般规律,并注重理论与实践相结合的原则,具有科学性和可实施性。

4 计算机网络课程群教学方法改革

物联网技术属于集成创新型技术,培养的人才不仅要具备扎实的理论基础,还应具备很强的工程实践与应用能力。因此,在计算机网络课程群的教学中,笔者坚持“课程精、实践强”的原则,强调理论与实践相结合的教学方法,不断改革理论教学,引入MOOCs、混合教学、开放课堂、对分课堂等形式,强化实践教学,深入开展校企合作模式,形成了工程训练、专业认证、创新培养并举的特色教育理念。鉴于在实践教学和创新能力培养方面的有力措施和突出成绩,笔者在2012年获得了湖北工业大学优秀教学成果一等奖。

4.1 根据不同课程探寻多种教学模式,提高教学效果

近年来,以MOOCs为代表的新型教学模式不断涌现,大多依托网络教学资源,秉承自由学习的理念,旨在调动学生的学习积极性和创造性,为传统课堂注入了新的活力。笔者在计算机网络课程群的建设中,结合各门课程的优势和特点,进行了多种课程教学模式的改革和尝试,力求获得更好的教学效果。

以计算机网络课程教学模式改革为例,该课程作为课程群的第一门专业基础课,其教学效果对整个专业的后续学习至关重要。考虑到这门课程的网络资源比较丰富,且大部分内容难度不大,笔者采取了传统教学与网络教学相结合的混合教学模式。这种模式由课前预习、面对面授课(face-to-face)、在线学习(On-line)、实践训练4个过程组成。此学习模式整合了各种教学资源和多样化的学习形式,如课堂学习、自主学习、分组讨论、任务驱动、协作项目实践活动、实践训练等[5]。混合教学模式既保持了传统课程教W的优势,又在课前和课后引导学生自主学习,学生能通过各种学习方式保持学习兴趣并取得良好的学习效果。

在物联网技术概论课程教学模式改革中,针对该课程内容繁而细、知识更新快、实践性强的特点,笔者提出了物联网导论的开放式教学法,主要途径有开放教学过程、开放教学内容、开放教学考核与开放教学环境等。在教学过程中,以学生为主体开展教学活动,课堂上有分组讨论、头脑风暴、及时答疑、小组展示等各种环节。在注重师生关系平等的基础上,尽量与学生进行课堂互动,引导学生积极思考并大胆表达自己的观点。在教学内容上以新技术和实例教学为主,每学期的课件和内容都要及时更新和补充,并将教学内容融入实际案例。比如在介绍常用传感器及其典型应用的时候,会联系生活中的小米手环、智能医疗、智能家居应用等,既提高了学生的学习兴趣,也扩充了学生的视野。在教学环境上,以开放的网络教学平台作为课堂的补充,并以开放的形式进行考核,注重对学生分析能力和创新能力的考核。

实践证明,依据不同课程的特点和性质,在课程群中开展适合不同课程的多种教学模式探索,能大大增加课程的吸引力并降低学习的难度,学生不仅能学到知识,更能提高学习的兴趣,并锻炼自学能力和创新能力。

4.2 重视实践教学环节,提高学生工程实践能力

为了保证实践教学环节的教学质量和教学效果,笔者多次对物联网工程专业实践教学计划进行深入的研究和有针对性的修订,包括增加实践教学环节的学时、提高综合性与设计性实验比例、增加物联网应用综合设计及创业实践环节、强化实习环节和毕业设计环节,并加强对实践教学体系各环节的规范化管理。

1)调整实验学时,改革实验教学方式,提高综合性与设计性实验比例。

计算机网络课程群中的每门课程都配备了实验教学环节。对于一些实践性较强的课程,如网络互联技术课程,根据其课程特点,改革性地将理论课堂搬到实验室。为保证课堂效果和实验过程完整性,采用4节连上的方式,并将对分课堂和任务驱动的教学理念引入课堂,用一节课讲解核心的理论和实验内容,余下3节课全部进行实验、调试和答疑。每节课以一个实践小项目为驱动,学生通过分组合作的方式进行,以实践项目完成效果为考核的标准。学生普遍反映这种实践教学效果良好,可以及时消化和理解理论知识,避免理论与实践的脱节,并锻炼了协作与学习能力。

为了弥补大多数课程中以验证性实验为主的局限性,课程在每门课程的实验教学大纲中都加入了一个综合性的实验内容,并在高年级增加了物联网应用综合设计及创业实践环节,主要提供一些平台和一段时间给学生进行知识的梳理和总结,鼓励学生进行创业计划实现自己的想法,把学生的兴趣、爱好、学习、创新融为一体,这也是实践环节的主要目标。

物联网专业课程体系范文12

【关键词】3S原理与应用高等教育课程物联网

1引言:物联网专业开设《3S原理与应用》课程的意义

物联网(Internet of things, IOT)的概念是在1999年提出的。2005年国际电信联盟将物联网定义为:通过射频识别(RFID)、红外感应器、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、空间定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。物联网就是“物物相连的互联网”,其核心是RFID技术、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、无线通信技术和宽带网络。

空间定位技术作为物联网的核心技术之一,可以实现目标的识别、定位、跟踪、监控和管理。现有的高精度GPS定位技术可以为物联网提供厘米级精度的动态实时定位服务,这将极大地提高物联网位置服务质量,并由此可带来巨大的经济效益和社会效益。

地理信息系统(GIS)是以计算机为基础,对地理空间位置等信息进行采集、存储、管理、分析、可视化与应用的软件工具[2]。物物相连的网络必须要有相关空间信息处理平台的支撑,尤其是对于大规模的、复杂的、现实的物联网而言,地理信息系统技术将是一种不可或缺的支撑技术,它能让物联网更加好用、更加有序、更加智慧。

遥感(RS)技术本身属于传感技术,虽然不是物联网中的主要传感方式和手段,但对于一些特定的物联网应用,如精细农业、环保监测、重要设施状态监测等,遥感所具有的的速度快、覆盖面广、成本低等优势,将发挥十分重要的作用。而随着高分辨率遥感技术的发展以及解译水平的提高,航空航天遥感技术在物联网时代也将发挥越来越重要的作用[3]。

综上所述,3S(GPS、GIS和RS)技术与物联网密不可分。但纵观国内物联网专业的课程体系,少有高校设置了以上相关课程。此外,随着高校教育制度的改革和学分制的实行,很多课程的学时都较以前少了很多。因此,单独开设《GPS原理与应用》、《地理信息系统》和《遥感原理与应用》几门课程存在较大的实际困难。鉴于此,可在物联网专业开设《3S原理与应用》课程,该课程将以上几门课程综合成一门课程来教学,适应了当前高校课程学时减少的背景。此举顺应物联网专业发展的需要,能够完善学生的知识体系,提升毕业生的个人实力,具有非常重大的现实意义。

2 开设《3S原理与应用》课程的基本条件

《3S原理与应用》是一门应用性和实践性都很强的课程。要学习好3S(地理信息系统、全球定位系统和遥感)的基础理论并不困难,学生有较好的物理、数学基础知识就可以理解,而我国高校的理工科专业也基本都开设了这些课程。应用方面,要求学生具有较好的计算机操作能力和较强的实践动手能力,再具备3S相关软件和计算机硬件,就可以学习3S技术的实际操作和应用技术,这一教学条件物联网专业也能满足。换言之,国内高校的物联网专业具备了开设《3S原理与应用》课程的基本条件。

3 开设《3S原理与应用》课程的方式

开设《3S原理与应用》课程,效果最好的无疑是独立开课。课程教学以课堂讲授和上机操作相结合的方式进行。具体实施过程中,教材可以选用刘祖文编写的《3S原理与应用》。这部著作属于高等学校规划教材,内容主要涉及地理信息系统、遥感、全球定位系统中的基本数学模型、原理以及应用。

讲授过程中,第一章可以安排两个课时,首先概要讲解本课程的内容,然后介绍3S技术的基本概念、发展、基本组成和应用。而第二章《空间信息技术基础》的内容在教材中属于理论基础知识,介绍了时间与空间参考系统、地图投影和大气构造,这部分内容课时安排较为灵活,一般四个课时就可以让学生基本理解参考系统和地图投影,若要深入理解则可适当增加课时。第三~六章为GPS部分,介绍了GPS的构成、定位原理、定位方法和GPS定位测量,其中GPS定位测量需要结合实际操作来教学,有条件的学校可安排两课时的实验教学。这部分内容总计安排十二个课时,具体的课时分布教师可结合实际情况设置。第七~十章为RS部分,围绕遥感基础、遥感数据获取、数字图像处理和图像解译与应用来教学,教学过程中可从具体的应用案例(如:精细农业)出发,对遥感和物联网的结合点进行深入讲解,提高学生对课程的兴趣。该部分也需要安排上机实习,通过对常用遥感软件和遥感数据的使用,提高学生的实际操作能力,总计可投入十个课时。第十一~十四章为GIS部分,主要介绍GIS的体系、空间数据表达与获取、空间数据结构和空间查询与空间分析,该部分也应结合物联网专业特点进行教学,并安排上机实习,建议投入十二个课时。以上三个部分的上机实习都是分别进行的,实际工作中,很多项目和工作都涉及到3S技术的综合应用。因此,在教学时,还应将GPS的操作应用部分、GIS的应用与设计、遥感影像的分析与处理部分有机地结合在一起来设计实验项目,这对于提高教学质量、培养学生的学习兴趣具有重要作用。这部分可作为课程综合实习,投入八个左右课时。

综上,独立开设《3S原理与应用》课程,需要48个课时,如果条件允许,还应该设置更多的实验课时,或者根据专业方向的需要增加特定环节的课时。

4 结束语

在高等院校物联网专业开设《3S原理与应用》课程顺应社会发展的需要,能完善学生的知识体系结构,提升毕业生的实践能力和竞争实力,促进物联网专业和3S技术的共同发展。对高等院校本身而言,开设《3S原理与应用》课程,还可以造就一批熟悉3S技术的教师,促进已有研究方向与3S技术的结合,产生新的科研成果。

参考文献

[1]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.