杜　麗　英

(吉林建筑大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，長春　130118)

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物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)教學(xué)體系的研究*

杜麗英

(吉林建筑大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，長春130118)

摘要：目前，在高等院校物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)教學(xué)研究已經(jīng)成為一個熱點問題.如何能制定出適合的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)課程,已經(jīng)成為各院校目前亟待解決的迫切問題.本文結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涵蓋的知識領(lǐng)域,對如何構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)教學(xué)體系進(jìn)行了研究和探討.

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；相關(guān)技術(shù)；教學(xué)體系

0引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,國家越來越重視物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和研究,各城市和地區(qū)都提出了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)構(gòu)想和策略,現(xiàn)在我國已經(jīng)具備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)環(huán)境,將來物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)必將得到快速發(fā)展,因此物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展技術(shù)的人才培養(yǎng)顯得愈發(fā)重要[1].

目前，全國大多數(shù)本科院校都開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)專業(yè),這是一個新興的交叉學(xué)科,是多個學(xué)科的融合,涉及計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)、自動控制、網(wǎng)絡(luò)工程等相關(guān)專業(yè).由于各學(xué)校培養(yǎng)目標(biāo)不同,因此高校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)方案及課程體系值得進(jìn)一步深入研究和探討.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的課程建設(shè),是培養(yǎng)合格的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的一個重要基礎(chǔ)和必要條件,如何完善物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)體系的建設(shè),培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需求的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)人才,成為目前亟待解決的問題.

1物聯(lián)網(wǎng)涵蓋的技術(shù)領(lǐng)域

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是通過RFID射頻識別技術(shù)、紅外感應(yīng)技術(shù)、云計算等IT技術(shù)信息將傳感裝備嵌入到物品中,使物體彼此之間連接形成網(wǎng)絡(luò).按一定的協(xié)議,以有線或無線的方式與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,然后通過云計算等技術(shù)對收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理和分析,以達(dá)到對物體進(jìn)行智能化識別、定位、監(jiān)控的目的.物聯(lián)網(wǎng)通過感應(yīng)器來感知物品個體信息,然后通過中間傳輸網(wǎng)傳送信息,收集到的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行處理和控制[2].

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要涉及三方面內(nèi)容:

(1) 信息感知.即RFID、傳感器等設(shè)施相關(guān)技術(shù)和信號檢測相關(guān)知識,信息采集是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ).

(2) 信息傳輸.包括無線通信、通信協(xié)議等.

(3) 信息處理.涉及云計算、數(shù)據(jù)融合等,對數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理.

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課程體系

2.1　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)理論課程

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的理論教學(xué)主要是對物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)領(lǐng)域的典型應(yīng)用進(jìn)行闡述,理論課程的內(nèi)容應(yīng)偏重于物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)和行業(yè)應(yīng)用.通過理論課程學(xué)習(xí),對信息處理、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和體系架構(gòu)有充分的了解,具有物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的概念和基本的組網(wǎng)設(shè)計的應(yīng)用能力.由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及的知識點較多,因此，理論教學(xué)中課程內(nèi)容的銜接、承上啟下的安排尤其重要.理論課程包括基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程.在實際應(yīng)用中,學(xué)生需要綜合運(yùn)用多門課程,在對眾多的知識點融會貫通的基礎(chǔ)上,去設(shè)計、實現(xiàn)和運(yùn)行一套物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),體現(xiàn)了將所學(xué)知識應(yīng)用于實際系統(tǒng)的能力.因此，實驗教學(xué)對于學(xué)生理解理論知識和培養(yǎng)實際動手能力至關(guān)重要,可作為理論課程的補(bǔ)充和擴(kuò)展[3].

2.2　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課程設(shè)置

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及多個學(xué)科,在多學(xué)科交叉的背景下,要培養(yǎng)具有自主學(xué)習(xí)能力的應(yīng)用型人才,必須構(gòu)建系統(tǒng)的課程體系.與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涵蓋的技術(shù)領(lǐng)域相對應(yīng),主要涉及的課程有:

(1) 基礎(chǔ)課程模塊.基礎(chǔ)課程模塊由基礎(chǔ)類課程和專業(yè)基礎(chǔ)類課程模塊組成；

基礎(chǔ)類課程主要包括數(shù)學(xué)、物理、高級語言程序設(shè)計等相關(guān)課程.通過計算機(jī)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),掌握利用計算機(jī)解決實際問題的基本思想,能運(yùn)用程序設(shè)計等方法解決工程計算等問題.通過數(shù)學(xué)、物理類課程,使學(xué)生具有建立工程數(shù)學(xué)物理模型并進(jìn)行求解的基本能力；專業(yè)基礎(chǔ)模塊主要有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論、電子技術(shù)、通信原理、操作系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、微機(jī)原理與接口技術(shù)等.使學(xué)生建立物聯(lián)網(wǎng)的整體概念,培養(yǎng)學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計、運(yùn)行維護(hù)和管理的能力.

(2) 感知課程.課程包括射頻識別技術(shù)、傳感器技術(shù)基礎(chǔ)、物理網(wǎng)控制原理與技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)等；

(3) 傳輸課程.主要包括計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)傳輸層技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計技術(shù)等課程；

(4) 信息處理課程.包括物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理、云計算等課程；

(5) 應(yīng)用課程.主要包括物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)安全等課程；

(6) 實踐教學(xué)課程.在系統(tǒng)學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)理論的基礎(chǔ)上,可通過專業(yè)課程的實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、大學(xué)生科創(chuàng)及競賽等,將所學(xué)理論知識應(yīng)用于解決實際問題中.鼓勵學(xué)生積極參加科技競賽,提高學(xué)生的科研興趣,拓展教學(xué)內(nèi)容.在畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計期間,學(xué)生可通過在企業(yè)的實踐活動,實施設(shè)計方案,掌握物聯(lián)網(wǎng)工程關(guān)鍵技術(shù),進(jìn)而具有物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、運(yùn)行維護(hù)及技術(shù)管理的工作能力.

課程設(shè)置時,在偏重專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)時的基礎(chǔ)上,適當(dāng)提高感知課程和傳輸課程中包括的課程學(xué)時,增大專業(yè)選修課的學(xué)分,設(shè)置針對不同方向的選修課和公選課.

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)實踐

教學(xué)實踐中,在傳授知識的過程中要注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),重視教學(xué)實驗環(huán)節(jié),逐步培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力、分析問題和解決問題的能力[4].

(1) 建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺.通過建立共享資源平臺的教學(xué)網(wǎng)站,借助網(wǎng)絡(luò)平臺,為學(xué)生提供習(xí)題庫、相關(guān)課堂教學(xué)內(nèi)容、論壇討論的學(xué)習(xí)環(huán)境,擴(kuò)展課內(nèi)學(xué)習(xí)內(nèi)容.將課程相關(guān)課件、教學(xué)要求等有關(guān)材料上傳到網(wǎng)絡(luò),教師通過答疑發(fā)現(xiàn)問題及時指導(dǎo),有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率,并通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺促進(jìn)課程的推廣；

(2) 轉(zhuǎn)變教學(xué)方法和教學(xué)手段.在課堂理論教學(xué)過程中,逐步引導(dǎo)學(xué)生過渡到啟發(fā)式、討論式教學(xué),通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)專題討論,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高自學(xué)能力和理解能力.在完成實驗教學(xué)任務(wù)的過程中,強(qiáng)化學(xué)生對基本原理和方法的理解,拓展教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識解決實際問題的能力；

(3) 改進(jìn)考核方式.注重教學(xué)過程的成績評定,教學(xué)過程中加強(qiáng)對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的考查,將上課出勤、平時作業(yè)、問題回答、課程實驗情況及期末考試等都納入課程最終成績的評定范圍.期末考試可采用閉卷方式.閉卷主要考核學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本概念和基礎(chǔ)知識的掌握程度以及學(xué)生的理解能力.課程實驗的成績反應(yīng)了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決應(yīng)用問題的綜合能力.

4結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)作為一個新興的學(xué)科具有極大的發(fā)展前景.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涵蓋了多個專業(yè)知識領(lǐng)域,具有較強(qiáng)的應(yīng)用實踐性.本文在闡述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上,探討了如何構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)教學(xué)體系,旨在不斷完善教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法,以適應(yīng)各行業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的需求,為社會培養(yǎng)出高素質(zhì)的復(fù)合型人才.

參考文獻(xiàn)

[1] 李媛,方建軍,龍浩.面向“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)的物聯(lián)網(wǎng)工程教學(xué)體系探索[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2014(1):77-79.

[2] 王志良,石志國.物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2011:38-46.

[3] 桂小林.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程體系探索[J].計算機(jī)教育,2010(16):1-3.

[4] 謝秋麗,黃剛.基于物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)與教學(xué)實踐的研究[J].軟件導(dǎo)刊(教育技術(shù)),2011(3):44-46.

Research on Related Technologies of the Teaching System

of the Internet of Things

DU Li-Ying

(SchoolofComputerScienceandEngineering,JilinJianzhuUniversity,Changchun,China130118)

Abstract：At present in Colleges and universities,the Internet of things related technology research of teaching has become a hot issue.How to work out the teaching courses for the Internet of things technology,has become an urgent problem to be solved currently universities.In this paper,binding covers Internet of things technology knowledge,has carried on research and Discussion on how to build the Internet related technology and teaching system.

Keywords:the Internet of things；related technologies；teaching system

*基金項目：吉林省教育科學(xué)規(guī)劃課題(2011C11105).

作者簡介：杜麗英(1969～),女,吉林省長春市人,講師,碩士.

收稿日期：2014-09-05.

中圖分類號：G 642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：2095-8919(2015)03-0100-03