物聯網工程導論匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇物聯網工程導論范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

作者簡介：施炯（1982-），男，浙江余姚人，浙江萬里學院電子信息學院，講師；楊亞萍（1967-），女，浙江寧波人，浙江萬里學院電子信息學院，副教授。（浙江 寧波 315100）

基金項目：本文系寧波市服務型教育重點專業子項目物聯網工程專業實踐教學體系建設（文件號：甬教計[2009]359號文件）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）28-0106-02

“十二五”期間，從全國到浙江省寧波市，以物聯網為特征的產業導向是產業結構優化調整的一項重要內容和重要舉措，對于提高總體的經濟實力和技術水平具有舉足輕重的作用。在此背景下，浙江萬里學院（以下簡稱“我校”）于2011年7月申報了物聯網工程專業，并于2012年2月在《教育部關于公布2011年度高等學校本科專業設置備案或審批結果的通知》（教高[2012]2號）中得到了批復，浙江省首批物聯網工程專業高校達到四所，浙江萬里學院成為目前浙江除杭州外唯一擁有物聯網工程本科專業的高校。物聯網工程這個新專業與實際緊密結合，應用范圍涉及到了社會的各行各業。[1，2]正是由于其處于初始階段，且與現有專業相關的技術知識體系存在較大的差異性，使得該專業的教學模式不能照搬現有專業的教學模式，[3]而必須探索新的教學模式和方法，以適應社會對于物聯網工程專業人才的需求。[4]

一、“物聯網工程導論”課程目標

“物聯網工程導論”是物聯網工程專業學生學習的第一門專業基礎課，其主要目的是使學生了解物聯網的基本概念和相關技術，對物聯網在各個領域的典型應用有所認識，[5]在此基礎上了解物聯網系統的整體框架，明確物聯網工程各個專業課程的意義和課程之間的關系，為后續的學習打好基礎，同時激發學生的學習興趣。因此，設計“物聯網工程導論”課程時，不應該把重點放在核心原理上，而應該注重基本概念的理解和對物聯網系統的認識。[6]

二、“物聯網工程導論”教學模式和教學內容

物聯網工程專業是一個新的本科專業，包含的技術和概念較多，如何精心設計課程內容來幫助學生理解相關的知識，激發其學習后續課程的興趣，是教學工作的關鍵。因此，為了培養學生主動學習的能力和學習興趣，提出了“內外結合、聯系實際、項目驅動”的教學模式和方法，即教師授課與專家講座相結合，課堂教學與實際產品體驗相結合，以項目為驅動，推動整個課程的教學。

1.課程總體教學規劃

在內容上，“物聯網工程導論”課程側重于物聯網的應用、技術、服務、知識體系以及作為物聯網工程師的合格人才標準，涉及到的技術包括RFID技術、WSN技術、常見組網技術和應用開發技術等。在授課方式上，采用課堂講解與企業參觀相結合、學校老師和業內知名專家相結合的方式。通過這種課程安排，自下而上對物聯網的應用案例、技術支撐、知識體系進行講解和討論，一方面讓學生對企業實際的物聯網項目和人才需求有所認識；另一方面，使得學校在物聯網工程專業人才培養方面，形成以本地物聯網企業的實際情況為依據，以地方物聯網產業的發展為依托，樹立應用創新型人才培養的目標，強調應用創新和實踐創新的結合，從而創建以培養應用創新能力為核心的實踐教學體系。

2.課程內容分析

以課程總體教學規劃為基礎，設計了“物聯網工程導論”課程的內容，詳細安排如表1所示。

第一講主要介紹物聯網在國內外發展的近況，了解物聯網發展需要經歷的幾個階段和我國目前物聯網發展所處的階段，了解物聯網在各行業的應用和發展前景。第二講安排寧波市智慧城市建設領域專家為學生講課，讓學生了解智慧城市的發展歷史，了解智慧城市的整體架構，理解物聯網與智慧城市的關系，熟悉寧波市智慧城市建設的現狀和發展前景。在此基礎上，第三講安排學生參觀寧波市智慧城市建設應用成果展示廳，親身體驗物聯網技術在智慧城市建設中的各項成果和應用。在研討課環節，引入物聯網產品創意設計比賽，以小組為單位，根據前兩次課對智慧城市應用領域的學習和參觀，設計一款理想中的物聯網產品，比賽分為初賽和決賽環節，在初賽中表現出色的團隊進入決賽。在“物聯網應用體驗——手機控制家電”環節，利用學院已有的實驗條件，向學生介紹手機控制家電的原理，熟悉控制信號的流程，了解應用程序和硬件之間的接口和開發流程，同時提供手機客戶端的應用程序，使得學生可以現場安裝，現場體驗，激發學生的興趣。在物聯網設計作品與分析環節，以高年級同學進行電子設計大賽的成果為基礎，展示與物聯網相關的作品，通過視頻和現場演示等多種手段，向同學們展示觸手可及的物聯網產品，解開物聯網技術的面紗，排除技術等因素給學生帶來的困惑。

三、“物聯網工程導論”教學實踐

以“內外結合、聯系實際、項目驅動”的教學模式和方法為參考，采用“走出去、請進來”的策略，結合“項目驅動”的物聯網產品創意比賽，進行了“物聯網工程導論”課的實際教學。

1.走出去——智慧城市建設應用成果展廳參觀

寧波市是我國首批進行智慧城市建設的試點之一，物聯網為智慧城市建設提供了堅實的技術基礎；反過來說，智慧城市是物聯網技術的重要應用領域。從已經舉辦兩屆的“中國寧波智慧城市技術與應用”展會來看，很多基于物聯網的產業和應用都已經服務于智慧城市的方方面面，物聯網為智慧城市提供了城市的感知能力，并使得這種感知更加深入和智能，從而實現市政、民生、產業等方面的智慧管理。

利用寧波的地域優勢，在“物聯網工程導論”課程中引入智慧城市建設應用成果展廳參觀的環節，有利于學生更好地理解和體驗多種物聯網關鍵技術的應用場景。在參觀過程中，學生對智慧城市應用成果展廳中展示的云計算技術、互聯網技術、物聯網技術和RFID技術表現出極大的興趣。通過實物展示、應用系統演示、現場體驗、動態更新等多種形式，學生形象直觀地了解了智慧城市建設十大應用體系的建設成果，其中包括智慧社會管理、智慧公共服務、智慧健康保障、智慧交通、智慧物流、智慧貿易、智慧制造、智慧能源、智慧文化服務、智慧安居服務首批共36個應用成果，為后續的物聯網產品創意比賽提供了靈感和素材。

2.請進來——智慧城市建設專家講座

由于物聯網工程是新建專業，因此，在人才培養方向方面，需要充分考慮寧波本地經濟對物聯網人才培養的需求，及時了解本地物聯網產業的發展趨勢，適時地調整專業方向，合理設置培養目標、課程體系和教學內容，以更好地服務于區域物聯網產業鏈。在“物聯網工程導論”課程中引入專家講座的環節，既有利于學生熟悉物聯網相關的專業背景知識，又能夠使學生了解企業實際的項目和用人需求，盡早樹立自身的職業規劃。

在本課程的教學過程中，邀請了浙江思創理德物聯網（寧波）科技有限公司總經理黃生顏女士來我校授課。思創理德物聯科技有限公司是中瑞思創科技股份有限公司旗下專注于物聯網應用集成和市場開發的子公司，已成功開發并逐步推廣服裝供應鏈管理、數字化倉儲管理、工廠精益管理、行業服務平臺管理、防偽防竄貨管理等系列RFID解決方案和關鍵產品。黃經理在向同學們介紹基于RFID技術的服裝供應鏈管理的同時，引入了企業實際項目的運轉和人才需求的現狀，描述了物聯網產業蓬勃發展的前景，鼓勵同學們認真學好相關的專業課程，從而在畢業時能夠成為一名滿足企業需求的物聯網工程專業人才，為寧波智慧城市建設和物聯網產業的發展貢獻力量。

3.項目驅動——物聯網產品創意比賽

通過之前物聯網產生的背景和發展前景的學習，結合專家對于智慧城市建設的介紹和對智慧城市建設應用成果的體驗，在研討課環節，引入物聯網產品創意設計比賽，讓同學們以物聯網相關技術為基礎，設計一款產品，解決日常生活中碰到的問題。

在實施過程中，讓同學們以小組為單位，由組長負責協調，各成員進行項目的創意、調研和設計，最終形成產品文檔和展示材料。在產品展示環節，組員以PPT、視頻和實物演示等多種手段，對小組設計的產品進行詳細的講解，內容主要包括創意來源、用戶場景、產品功能、技術規范和產品前景。在項目的評分規則上，主要包含創意、影響力和執行力這三個部分，占的比重分別為50%、30%和20%。其中，“創意”是指產品或者服務是否具有創新性和突破性，是否具有全新的功能或者在很大程度上提升了已有的功能；“影響力”是指產品或者服務的影響力有多大，是否會被大量的用戶和機構所采用；“執行力”是指設計的產品或服務是否具有較好的商業可行性。在評分環節，每個小組對除自己以外的每個項目進行打分，各個小組的最后得分為總分取平均。

研討課環節一方面增強了學生們對于課程的參與度，另一方面通過小組頭腦風暴和討論，培養了學生的團隊合作精神和集體榮譽感，極大地提升了其對于本專業后續課程學習的興趣。

4.課程評價

在合作式學習模式的基礎上，參考學生在課程過程中的參與程度以及課堂表現，課程的評價包含自我評價、小組評價、項目評價和教師評價。其中，小組評價在小組內部產生，主要參考組員在物聯網產品創意比賽過程中的投入和參與程度。項目評價主要參考小組項目的評分，即其他各小組對本組項目的綜合評價。教師評價主要參考學生的出勤率、課堂參與度。這種評價方式已經在我校其他“項目化”課程及合作式課程中實施，從學生的反饋來看，這種綜合、全面的評價方法比傳統、單一的評價方法更加合理，它有效地減少了學生的逃課現象，提高了學習的自主性和參與度，增強了學習的興趣。

四、教學效果

在浙江萬里學院物聯網工程新專業建設過程中，探索了“物聯網工程導論”課程的教學模式和教學方法，并付諸了實踐。從目前來看，學生通過該課程的學習，培養了專業的學習興趣，增強了專業的學習熱情，為后續課程的開展打好了基礎。從培養學生的角度來看，物聯網技術在飛速發展，對于物聯網課程教學的探索也沒有終點，必須總結現有的經驗，不斷改進和完善。

參考文獻：

[1]吳功宜.對物聯網工程專業教學體系建設的思考[J].計算機教育，2010，（2l）：26-29.

[2]桂小林.物聯網技術專業課程體系探索[J].計算機教育，2010，（16）：1-3.

[3]王志良，石志國.物聯網工程導論[M].西安：西安電子科技大學出版社，2011.

篇（2）

近些年來計算機專業畢業生存在“就業難”的現象，很大一部分畢業生就業不是在自己的專業方向，另一方面相關的企業招不足需要的人才，存在著供需結構性失衡。國內外各類涉計算機專業的高校和學術團體都在積極探索計算機專業人才培養模式的改革，但由于受傳統教育思想以及教學計劃和本專業理論體系的影響，制訂的專業教學計劃仍然沒有脫離原課程體系的框架，既要培養學生較強的實踐能力，又要有完整的知識體系，使得一些理論深、難度大的課程在教學計劃中仍占有較大的比重，一些應用性較強新興發展的課程難以全面進入教學計劃。這樣一來造成了既沒有達到讓學生理論扎實又沒有培養好熟練的實踐能力，從而出現了一方面社會對計算機專業人才的大量需求，而另一方面大量的計算機專業的畢業生無法找到在本專業工作的機會。同時大學的各個專業都把計算機課程列為基礎課程，計算機專業畢業生不再具有多大的專業優勢。這些都對計算機專業的發展構成了挑戰。

一、計算機專業面臨的挑戰

隨著我國高等院校的數量逐年增加，在校生總數達到前所未有的數量，設有計算機專業的學校已經從20世紀60年代的50余所發展到今天的近千所，建立軟件專業的學校600多所。除了計算機系（學院）外，很多學校還建立了軟件職業學院、網絡學院、信息工程學院等院系。隨著信息技術在各行業的應用，極大地推動了人們學習計算機技術的熱情，同時也給計算機專業帶來巨大的挑戰，信息技術的全球化，使得各國紛紛在信息產業的各個方面搶占技術制高點，謀劃布局新的技術創新點。挑戰催生動力，創新獲得優勢。在此形勢下，迫使我們努力思考：計算機專業如何改變以適應發展帶來的挑戰？

二、物聯網技術給計算機專業發展帶來的新機遇

物聯網的概念是在1999年提出的。IOT（The Internet Things）也就是“物物相連的網絡”。“物聯網”是在“互聯網”的基礎上，將其用戶端延伸和擴展到任何物品和物品之間，進行信息交換和通信的一種網絡。通過射頻識別、紅外感應、全球定位系統、激光掃描、各種傳感器等信息感知設備，按照設定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息傳輸、計算、處理、知識挖掘，以實現智能識別、定位、跟蹤、監控和管理，達到對物理世界實時感知控制、實時管理和科學決策的目的，實現人與人、人與物、物與物之間的信息交互和無縫連接。

物聯網技術作為我國國家新型戰略產業的一項支撐技術，相關的研究活動和產業應用已經成為企業研究應用的一個熱點。各高校也積極設置、建設相關的專業，“物聯網工程”、“物聯網技術”、“物聯網應用”、“傳感網技術”、“智能電網”等涉物聯網的相關專業應運而生，同時還有很多的院校正在積極籌備和申請進入這個行列。

物聯網技術涉及的原有專業非常多，有計算機，電子、傳感器，自動化，自動控制、通信等等，還有相關的行業應用特點，使得物聯網技術成為一個涵蓋面廣，應用廣泛的一個大領域。而計算機專業20多年的發展使得其變成了一個常規專業，基本上90%以上的院校都有計算機相關專業，99%以上的院校都有計算機課程。計算機專業的畢業生風光不再了，生源萎縮了，計算機專業如何在物聯網大發展的形勢下，進行創新獲得新的生機與活力。需要將計算機專業特點和物聯網的知識體系聯系起來，找準自身定位，立足學生的長遠發展，進行課程創新，教學計劃更新。物聯網工程導論是一門物聯網技術的導入課，以宏觀的應用視角對物聯網技術的特點、發展、應用、展望進行論述，可以作為計算機專業的一個擴展，為進入物聯網研究作導入。

三、物聯網工程導論的課程特色

物聯網工程導論課程的綜合性強。作為典型的交叉學科，物聯網工程導論涉及的概念、原理、技術眾多，涉及計算機、通訊、電子、自動化的多個學科，具有很強的綜合性。其理論體系中很多應用原理都牽涉到復雜的學科聯系，很多概念也較宏觀 ，這在教學上對教師的知識面要求很高。

但在強調物聯網工程導論的融合背景的同時，應該看到它又是一門理論和應用關系十分密切的綜合性很強的課程 ， 與計算機技術有著密不可分的聯系，具有較強的實踐性。要求學生不僅應該知道課程所涉及內容的來源和背景 ， 掌握該課程的基礎知識和基本技能 ， 同時還要求學生能夠應用所學理論通過設計編程實現，比如在課程中學習的多種編碼方法，都需要編程實現。

于此同時，物聯網工程導論課程內容與很多計算機專業課有著緊密的聯系，如互聯網絡、傳感器、自動控制、數據挖掘等內容，它的發展具有深厚的信息技術基礎，廣泛應用于工業、農業、安保、智能家居、軍事等領域。物聯網不是互聯網的簡單接入和應用，它將催生很多具有“計算、通信、控制、協同和自治”特征的智能設備和應用，必將引發計算機、網絡與信息技術在更大范圍更多領域更深層次的應用，帶動廣泛的學科交叉與融合，為計算機與信息技術的研究與發展提供更大的空間。

四、教學方法研究與設計

（一）強調學科背景，激發學習興趣

物聯網工程導論課程中運用了大量的計算機知識以及廣泛的應用前景，有眾多現實的應用例子，接受起來比較容易。很容易通過現實例子和應用展望激起學生的學習興趣。此外，由于物聯網工程導論所闡述的內容基本都是宏觀概念，部分學生在學習的過程中，會下意識地覺得物聯網太大，是搞科學研究人員學習的內容，對就業沒有什么太大的作用。這勢必會影響到學生正常的學習態度，從而影響整個課程的學習效果。

因此，我們設計在第一次課時，結合物聯網的學科特點以及與計算機的聯系，強調隨著通信和網絡技術的發展 ， 人類已進入了信息化的社會， 大學生需要具有全面信息觀念和較好的信息處理能力，物聯網工程導論正是信息技術發展的前言。因此 ， 學好這門課程就顯得尤為必要和重要，從而讓學好這門課程成為大學生自覺的行動。

（二）因材施教，打通學科聯系

物聯網工程導論目前主要是針對計算機相關專業大三的學生開設，此時的學生電路、數據結構等課程已于大二上全部學習結束，與物聯網工程導論同時開設的是一些專業課程，如網絡工程、信息系統等。如果這時過于強調物聯網工程導論中的理論知識，一方面，由于學生對理論課程的學習早已結束，部分知識已經淡忘，另一方面，剛開始接觸計算機的專業課程，興趣難免轉移。為此，針對學生特點，對授課內容做了如下調整：

首先由于物聯網工程導論涉及的內容很多、邏輯性很強，必須合理地篩選授課內容。在側重基本概念、基本原理和基本方法原則指導下，重點講授基礎的或者帶有普遍意義的知識點。在教學的過程中注意將授課內容與計算機學科聯系，如算法對程序設計的作用，施工技術對網絡性能的影響等。

其次強調概念、理論的物理意義，聯系應用以培養學習興趣。由于本課程的理論是通過多門學科交叉而來的，過度關注理論往往會使得學生感覺抽象、枯燥，漸漸造成學習興趣的下降。針對這種情況，應在保證基本概念以及簡單理論說明的前提下，淡化學科區分和界限，強調融合應用。同時增加課堂演示性實驗和課后實驗環節來保證學生對課程知識的理解。

（三）創新教學手段，培養學生職業技能

著名《學會生存》一書中指出：教育既有培養創造精神的力量，也有壓抑創造精神的力量，這就說明了教學方法，對學生的學習效果的重要性。為此在物聯網工程導論的授課過程中，除了采用傳統的老師講，學生聽的授課方式，更注重發揮學生的主體作用，采用了自主學習、課堂討論、小組研究、企業參觀等手段。

如：對于RFID模塊開發，首先由授課老師開發一個案例進行演示講解，進行學生分組，布置開發作業在課后進行分析開發，然后再在課堂上分組上臺進行展示解說 ， 并讓下面的同學提出問題 ， 在互動的過程中加深對該RFID模塊開發的理解，最后布置課后實踐，要求學生全部會簡單開發。通過自學、討論、實踐三個環節，使得學生們的學習熱情很高， 紛紛花大力氣查閱相關資料，積極討論，學生的積極性得到空前激發，對所學內容有了較深的理解。

五、結束語

物聯網工程導論是物聯網專業的一門基礎課程，也是最近幾年快速發展的一個課程，筆者從計算機專業的特點以及物聯網的快速發展的現狀，分析了該課程的特點，從教學內容，教學方法、教學手段、學生職業能力培養、學生創業能力等方面闡述了自己的思考體會，期望能對計算機專業的發展做一些專業擴展，使計算機專業的學科建設適應社會對信息化的需求。

參考文獻：

篇（3）

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.11.028

Introduction to Networking Technology Process

and Practice-oriented Reform

WANG Juan， ZHANG Luqiao

（College of Information Security Engineering， Chengdu University of Information Technology， Chengdu， Sichuan 610225）

Abstract Things technology introduction course as the first basic course of things engineering students contact with， and it is important for students to build things technical framework and application process， it is the necessary foundation for subsequent courses undertaken. But found in the actual teaching traditional teaching methods can not meet Things interdisciplinary technical point complex features. Based on the study of the domestic counterparts reform experience， we propose a process and practice of Things technology introductory courses reform program， the practice of data to prove that the method operability achieved the desired results.

Key words Introduction of Things; course reform; process assessment; practice teaching

1 問題與研究現狀

1.1 研究對象

作為“智慧中國”的重要組成部分，物聯網技術受到越來越廣泛的關注。為適應這種發展趨勢，培養社會所需的具有綜合能力的物聯網工程人才，教育部在2010年將“物聯網工程”設置為獨立的一個專業。

物聯網技術導論作為物聯網工程專業的核心課程，是物聯網專業學生接觸的第一門專業課程。主要講授物聯網從感知層，傳輸層，數據處理層到應用層的整體技術流程，以及每層的關鍵核心技術，對學生建立正確的專業概念，整體的專業技術框架有重要意義。

1.2 實踐教學中的現有問題

目前對物聯網技術導論課程的教學方法主要是以講授為主，平時留有課后作業，課程考核方式以期末閉卷考試為主，期末卷面成績占總評成績的70%。該教學模式在教學實踐中出現以下問題：（1）單一講授的教學模式不能適應物聯網多學科交叉、密切聯系行業的特點。學生反映物聯網涉及學科非常多，僅每個學科簡單理論概念的講解，就已經非常龐雜，學生很難把握其脈絡。且現有技術的應用與行業背景密切聯系，單純的理論講授效果不佳。反映在課堂提問中學生往往答非所問，或者完全無法理解題目意思。（2）一考定論，平時不學，考前突擊現象突出。但是由于知識點繁雜，突擊背誦效率不高，且不及格率較高。（3）死記硬背現象突出，對技術理解不深。對于物聯網產業環境和應用流程的理解和技術在應用中的創新上，有的教學方法和教材均不能提供有效的支撐。在平時的考查中，我們發現學生對死記硬背的技術點掌握得尚可，但是碰到綜合應用題，大部分同學就不知所措。

面對以上主要問題，現有的物聯網技術導論課程教學方法和思想必須改變。否則，不光是導論課應有的目的不能達到，還直接影響后續物聯網專業課程的教學。

1.3 國內研究現狀

目前對物聯網技術導論課程的改革成果總體來說并不多，公開文獻較少，這與物聯網工程本身是新專業，物聯網導論課程本身涉及技術較多，知識體系復雜都有關系。已有的一些改革方案如下：

文獻[1]提出物聯網導論的課堂要引入啟發式教學法，即將課程內容歸納提煉，提出問題啟發學生思考。其次，采用案例式教學法，把生活中物聯網的實際應用案例滲透到整個教學內容中。還強調應用交互式教學法，運用多媒體教學環境輔助教學，例如播放物聯網相關理論與技術相關視頻和短片，加強互動，提高學習興趣，拓展知識面。

文獻[2]提出適當增刪教學內容，講授內容忌深、忌細，引導學生轉變學習方法，促進良好學習習慣的養成，注重培養學生的綜合能力。

文獻[3]提出改進課程大綱設計、提升教師能力、改進教學資源等多個方面，以提升物聯網導論課的教學質量。

文獻[2]與文獻[3]所提措施，對物聯網技術導論課和其他課程都適用。實際上，在已進行的幾屆學生的教學中，我們已經使用過上述方法，事實證明，此類廣泛適用于一般課程的方法并不能解決物聯網技術導論課程中的具體問題。而文獻[2]所提改進課程大綱、教學資源等，其實是涉及到物聯網技術體系架構的問題，已經有教育部牽頭的教學指導組在負責梳理，本文暫不討論。

文獻[1]提出了一些比較具有操作性的課程教學方法，總結起來就是提問啟發，案例講解，多媒體互動教學。實際上我們在授課的時候已經使用了這些方法，但是教學效果仍然不夠理想。例如：提問啟發，如果問題簡單，學生還基本能夠回答，如果問題真的是啟發式問題，而且是書上和網上都查不到現成答案的問題，則大部分學生表現出完全沒有思路，更不要說回答問題。案例和多媒體互動在本校理工類課程中的使用也已十分廣泛，物聯網技術導論課程也不例外。上課過程中也給同學們播放了相關視頻短片，行業應用短片，對比沒有播放這些案例的情況，學生的理解程度確實有所提高，但是提高幅度也比較有限。如果是跟播放視頻直接相關的設計類問題，學生根據視頻還能回答部分內容，但是要求學生從該視頻的技術方案做延伸，更換應用場景，則大部分學生又非常茫然。例如：課程中有播放精細化農業的相關技術解決方案，從感知、傳輸到最后數據處理與反饋服務都做了說明。學生觀看后，如果問該應用領域問題，比如前端要用什么傳感器，部署在哪里，學生還能回答。但是，要學生變化技術的應用場景，將技術應用在另一森林防火場景中時，部分學生還能把類似要用的傳感器列舉出來，但是不知如何部署。這說明要加深學生對物聯網知識體系的理解程度，僅靠觀看案例、提問啟發是不夠的，物聯網技術導論課程的教學改革還需要進一步深入。

2 過程與實踐化的課程改革方法

2.1 原因分析

根據課下座談，統計課程出勤率，考試通過率等方式獲取的信息，我們認為影響學習效果的主要原因有二：其一，理論和實踐相脫節，雖然已經用案例視頻，多媒體互動等教學方式，但明顯還不足以讓學生理論聯系實際。其二，雖然有課程作業，平時提問和抽查，但是平時努力學習的學生仍然只占少數，大部分學生的學習積極性不高。針對這兩個主要問題，我們提出過程與實踐化課程教學改革方法。

2.2 方法的具體內容

對學習自覺性強的學生，提供多種課外實踐參觀機會，幫助學生理解技術在實際中的應用，理論與實踐融合;對學習自覺性差的同學，采用過程化考試方法，督促其平時努力學習。

（1）實踐化教學：物聯網是多交叉學科，知識點非常多，光靠課堂教學肯定不能盡善盡美，所以要加入實踐教學環節。

①在課外布置思考與設計題目，指導學生自學，并自主解答問題、動手設計簡單的物聯網應用。如果有較為優秀的學生，讓其在課堂上講解自己的設計方案。

②建立完善的課程考核體系，增加實踐能力考核環節。將作業、演講、課外參加的比賽情況等都當作考核方式，按合理比例計入總評成績。改變以往期末卷面考試這種單一的考核方式。

③在條件允許的情況下，可建立物聯網實訓實驗室，并配備相應的器材等。我們與四川省成都市物聯網產業聯盟形成良好合作關系，借他們的物聯網技術展示廳讓學生實地了解物聯網技術及其應用。

（2）過程化考核：以上考核方式加上學院的過程化考試系統，分階段進行上機考試，最大程度避免一考定論、突擊應付等不合理現象。目前的具體操作是：當講完一階段（感知，傳輸，處理）即上機考試本階段技術要點，成績以比例計入總分，最后課程完結還有一次總體性考試，4次考試成績的加權總和才是本門課程的考試成績，并算上平時作業、提問等平時成績作為最后總評成績。這樣一來，12周課程，每隔三周就有一次階段考試，加上平時的抽查與作業，有效督促了學生的平時學習。

2.3 方法實施的效果

2011年本學院設定物聯網專業，2012年開始開設物聯網技術導論課程，2013年進入實踐化教學，14年引入過程化考核，圖1顯示了歷年課程的考試情況，以60分以下為不及格，80分以上為良好。圖1很清楚的顯示，剛開始時物聯網技術課程的不及格率高達約30%，后來引入實踐化教學后下降至12%，到最后引入過程化考核后直接下降到7%左右，而良好率逐年上升，連續2年保持在70%左右，達到了改革的目的。

3 總結與展望

經過四年物聯網技術導論課程的教學實踐，提出了物聯網技術導論課的過程與實踐化改革方案，從理論聯系實踐的角度，幫助學生從整體上理解單個技術在物聯網應用流程中的作用與在技術框架內的位置。并用作業、抽查、過程化考核，督促了學生的平時學習。實際的考試成績反映該方案取得了比較理想的效果。最后，在和后繼課程老師的交流中，發現導論課對技術框架的講解和物聯網應用解決方案的設計要強加，否則學生在學習后繼課程中會陷入具體技術問題，而忽略整體應用，導致技術路線不清，不知道自己應該深入學習哪些知識。

參考文獻

篇（4）

TN0-4；G642

隨著物聯網產業的興起、移動互聯網業務的拓展、云計算等計算模式的應用、泛在服務的推廣，物聯網被麥肯錫全球研究院（MGI）在2013年5月的預測報告中認為是12項顛覆性技術之一[1]。車聯網是典型的物聯網，涉及汽車業、通信業和信息業三大戰略性新興產業，因此車聯網的發展，必然會帶動全新的產業鏈的建立和快速成型。

湖北汽車工業學院（以下簡稱“我校”）位于湖北省十堰市，該市因車而建、因車而興，不僅是東風汽車公司的發源地，而且擁有國家級汽車關鍵零部件產業基地和國家商用車零部件高新技術產業化基地，汽車工業在十堰市國民經濟中處于主導地位[2]。因此，在我校專業建設規劃中，學校依據自身的發展定位和人才培養目標，充分發揮大工程背景優勢，緊密圍繞“汽車產業鏈”，優化專業結構，拓寬專業面，按照“調整結構，突出特色，發揮優勢，注重內涵，提高質量”的專業建設與發展路徑，分層次、分類別的開展專業建設，并提出要圍繞“汽車產業鏈”積極培育汽車產業發展和地方經濟建設急需的新專業，如：新材料、新能源汽車、車聯網等國家戰略性新興產業相關專業或專業方向。

因此，我校結合當前車聯網發展的大趨勢和在科研、教研中積累的科研和教學資源，設置了電子信息科學與技術專業（車聯網工程方向）。在車聯網專業方向的綜合改革過程中，需要面對的一個重要課題是如何對新生進行專業教育，激發學生對本專業方向的興趣，進而為后續學習奠定良好的基礎。導論課程將承擔這一任務[3]。《車聯網導論》課程首次對2011級學生開課。在課程的教學過程中，借鑒了國外大學的教學方法，注重學生自主學習能力的培養，經過4年的教學過程，取得了較好的效果。

一、《車聯網導論》課程整體設計

（一）內容和方法并重

《車聯網導論》課程是本專業方向學生接觸到的第一門具有專業內容的課程，教學內容的設計十分重要。不僅要能夠全面概括本專業方向所涉及到的大學四年的教學內容，而且要能夠清楚地說明大學四年的教學課程之間的關系，讓學生對本專業方向的專業相關課程有一個有機整體的概念。

因此，設計本課程的目的和內容是“車聯網是能夠對車用信息進行采集、識別、傳輸、融合和利用的一種物聯網，能夠實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理，被認為是最容易形成系統標準、最具備產業潛力的物聯網應用。本課程從車聯網的感知層、傳輸層、支撐層和應用層這四層分別進行闡述，使電子信息科學與技術（車聯網工程）專業學生對車聯網的基本概念、技術框架、應用范圍具有初步認識，為后續相關課程的學習打下基礎。”

好的教學方法能夠對教學起到錦上添花的作用。在本門課程中，對學生的考核方法是“課程報告（60%）+課堂匯報（40%）。”這個考核方法要求學生在課后發揮主觀能動性，查閱資料，針對一個主題，以正式的科技文獻的形式完成相應課程報告，同時，還要以PPT演示的方式對課程報告進行匯報。這對學生來說，不僅具有很大的挑戰性，而且具有很強的趣味性。挑戰性體現在，學生剛剛從高中被動式學習向大學的主動式學習轉變，課程考核要求學生從查、思、寫、講等多個方面全面挑戰自己以前的學習方法；趣味性體現在，學生以團隊的形式完成考核，不僅能夠在合作中找到樂趣，而且能夠在PPT匯報過程中，體驗評價他人和自我對比的樂趣。

（二）前后知識貫穿

《車聯網導論》課程的一個重要內容是要清楚地說明本專業方向的專業相關課程之間的關系[3]。為了能夠組織教學課程關系，本課程在感知層、傳輸層、支撐層和應用層等四層的車聯網分層基礎上，通過把專業相關課程和車聯網體系結構各層進行分學期的對應，使學生能夠清楚地了解未來所學專業相關課程在車聯網中處于什么位置。專業相關課程與某層的分學期對應關系如下圖所示，其中，左圖分類課程中紅色字體的課程表示該課程與車聯網直接相關。

另外，本門課程在大一上學期開設，同期，學生正在學習《計算機操作基礎》課程，其中包括Word和PowerPoint等內容。本門課程要求學生用Word軟件完成課程匯報，用PowerPoint軟件完成課堂匯報的演示文稿。這不僅鍛煉了學生對所學知識的應用能力，而且讓學生體會到學有所用的成就感。

二、培養綜合素質

在《車聯網導論》課程的教學過程中，還對學生的綜合素質進行了培養。這種培養主要表現在三個方面。

一是對學生文獻檢索和科技寫作能力的培養。由于課程考核要求學生以正式的科技文獻的形式完成相應課程報告，因此，不僅需要學生在課外查閱大量資料，而且需要學生對科技寫作進行實踐。文獻檢索能力的培養過程以中國知網CNKI中的文獻檢索為例，給學生演示了如何從學校主頁找到圖書館主頁，進而一步步找到所需要的數據庫并進行關鍵字檢索。盡管演示很簡單，但是學生了解了文獻檢索的基本過程，為學生后續的文獻檢索工作打下了基礎。在科技寫作能力的培養過程中，以“湖北汽車工業學院學報”為例，給學生演示了如何查找期刊主頁，進而一步步找到所需要的投稿模版和論文撰寫要求。這里面涉及到的內容包括論文格式、論文組織方式、參考文獻，以及摘要、引言、結論等各個部分的撰寫要求等。同樣地，盡管演示很簡單，但是學生了解了科技寫作的基本要求，為學生未來的畢業論文以及科技資料撰寫打下了基礎。特別令人欣喜的是，通過任務式的教導方法，學生對文獻檢索和科技寫作的目的有了深刻的認識，不僅能夠找到所需要的參考文獻，而且撰寫了在形式和內容上都頗為專業的課程報告。

二是對學生表達能力的培養。由于本門課程還要求學生以10分鐘PPT演示的方式對課程報告進行匯報，因此，學生還要準備正式的課堂匯報。這不僅要求學生能夠清楚地表達課程報告內容，而且在匯報內容組織、課堂過程、儀態等方面都要做精心的設計。雖然部分學生是第一次以這樣的形式完成課程考核，但是都認真對待，順利完成了課堂匯報。每一屆學生的都能夠帶來驚喜，例如，有的學生充分利用圖文并茂、視頻穿插的設計，使得匯報內容豐富多彩；有的學生進行課堂互動，活躍課堂氣氛；有的學生語言幽默，結合當前時事和網絡語言，提升學習興趣。教師對每一組同學的課堂匯報都要即時點評，包括PPT的內容和形式、學生的表達能力和課堂組織等；這里需要特別注意的是，點評要突出優點，使得學生增強自信，但同時也不能回避缺點，但是要注意語言表達，不能挫傷學生的積極性。另外，還有一個附加效果是在最初設計課程教學時所沒有想到的，即學生對站在三尺講臺的教師課堂教學有了直接和深刻的感受，即這并不是一件隨意可以完成的事情，只有在課前做好充分的準備才能夠真正上好一堂課。

三是對學生團隊精神的培養。本門課程要求學生分組完成課堂匯報和課程報告，學生可以自由組合。在任務分配過程中，學生也需要自己選擇主事人，分配各個任務。只有大家分工合作才能夠出色地完成課程考核要求。在學生提交課程報告時，需要注明本組成員的分工，在考核成績上，會根據分工給予考慮。從對2011級學生開設本門課程開始，學生基本都屬于90后，大部分都是獨生子女。通過本門課程的小組任務，學生們理解了團隊精神的重要性。

三、課程教學效果

盡管《車聯網導論》只有16個學時的授課時間，但是課程信息量大，同時盡可能地對學生的綜合素質進行培養，取得了較好的效果，如圖2所示。

四、結束語

《車聯網導論》課程是我校電子信息科學與技術專業（車聯網工程方向）新生進行初步專業教育的重要課程。本文對該課程的課程教學進行了研究和實踐，主要包括課程內容和考核方法的設計，如何通^本門課程把前后知識貫穿起來，并闡述了在課程教學中對學生綜合素質的培養，特別強調了學生課堂匯報的有益效果。通過上述方法，課程教學取得了較好的效果；未來還需要在學生自我評價方面進行改進和探索。

參考文獻：

[1]盧錫城；顛覆性創新與信息技術――兼談高水平計算機人才培養[J].中國大學教學， 2015（8）：4-8.

篇（5）

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（a）-0162-03

物聯網（Internet of Things，IoT）概念最早于1999年由美國麻省理工學院提出，隨著技術和應用的發展，物聯網內涵不斷擴展[1]。目前業界普遍認為：物聯網是通信網和互聯網的拓展應用和網絡延伸，它利用感知技術與智能裝置對物理世界進行感知識別，通過網絡傳輸互聯，進行計算、處理和知識挖掘，實現人與物、物與物信息交互和無縫鏈接，達到對物理世界實時控制、精確管理和科學決策的目的[2-5]。

物聯網可以廣泛應用于經濟社會發展的各個領域，引發和帶動生產力、生產方式和生活方式的深刻變革，成為經濟社會綠色、智能、可持續發展的關鍵基礎和重要引擎[6]。近年來，在“兩化融合”和“感知中國”等國家戰略背景下，物聯網發展受到了我國政府、科研、教育、產業界的高度關注。我國經濟社會各領域蘊含巨大的物聯網應用潛能，眾多行業對物聯網技術人才需求旺盛[7]。為此，中國傳媒大學于2012年通過教育部審批，依托理工學部信息工程學院網絡工程系開辦物聯網專業方向，成為全國較早面向本科生開設物聯網專業方向的高校之一。

1 課程教學目標

《物聯網技術與應用》是網絡工程系物聯網技術專業方向學生學習的第一門專業課，其主要目的是使學生了解物聯網的基本概念和相關技術，對物聯網在各個領域的典型應用有所認識，在此基礎上了解物聯網系統的整體框架，明確物聯網工程各個專業課程的意義和課程之間的關系，為后續的學習打好基礎，同時激發學生的學習興趣[8]。因此，《物聯網技術與應用》課程的講授成功與否關系到物聯網人才培養的質量，進而影響到我國物聯網技術發展的進程[9]。

2 課程知識體系及內容安排

2.1 知識體系

物聯網的架構分為3個層次：感知層、網絡層和應用層，如圖1所示[1]。

感知層是物聯網的“皮膚”和“五官”，用于識別物體、采集信息，是聯系物理世界與虛擬信息世界的紐帶。感知層中的自動感知設備包括：RFID標簽與讀寫設備、傳感器、GPS、智能家用電器、智能測控設備等；感知層中的人工生成信息設備包括：智能手機、智能機器人等。

網絡層分為接入層、匯聚層與核心交換層。接入層通過各種接入技術連接最終的用戶設備。匯聚層的功能為：匯接接入層的用戶流量，進行數據分組傳輸的匯聚、轉發與交換；根據接入層的用戶流量，進行本地路由、過濾、流量均衡、優先級管理，以及安全控制、地址轉換、流量整形等處理；根據處理結果把用戶流量轉發到核心交換層或在本地進行路由處理。核心交換層為物聯網提供一個高速、安全與保證服務質量的數據傳輸環境。匯聚層與核心交換層的網絡通信設備與通信線路構成了傳輸網。

應用層可以進一步分為管理服務層和行業應用層。管理服務層通過中間件軟件實現了感知硬件與應用軟件物理的隔離與邏輯的無縫連接，提供海量數據的高效、可靠地匯聚、整合與存儲，通過數據挖掘、智能數據處理與智能決策計算，為行業應用層提供安全的網絡管理與智能服務。行業應用層由多樣化、規模化的行業應用系統構成，包括：智能電網、智能環保、智能交通、智能醫療等。

此外，涉及感知層、網絡層與應用層的共性技術包括信息安全、網絡管理、對象名字服務與服務質量保證等。

2.2 內容安排

《物聯網技g與應用》課程的內容安排[10-12]如圖2所示，其中，各部分包含的主要內容有[1-6]以下幾方面。

物聯網概論：物聯網發展的社會背景、技術背景；物聯網的定義與主要技術特征；物聯網體系結構；物聯網關鍵技術與產業發展。

RFID技術：自動識別技術的發展背景、條形碼簡介、磁卡與IC卡的應用、RFID、RFID應用系統結構與組成、RFID標簽編碼標準。

傳感器技術：傳感器；智能傳感器與無線傳感器；無線傳感器網絡；無線傳感器網絡通信協議與標準。

嵌入式技術：智能設備的研究與發展；集成電路；嵌入式技術的研究與發展；RFID讀寫器與中間件軟件設計；無線傳感器網絡節點設計；可穿戴計算研究及其在物聯網中的應用；智能機器人研究及其在物聯網中的應用。

移動通信技術：通信技術的發展；移動通信技術的研究與發展；3G技術與移動互聯網應用的發展。

定位技術：位置信息與位置服務；物聯網中的位置服務；定位系統；移動通信定位技術、基于無線局域網的定位技術、基于RFID的定位技術、無線傳感器網絡定位技術。

數據處理技術：物聯網數據處理技術的基本概念；海量數據存儲技術；物聯網海量數據存儲與云計算；物聯網數據融合技術；物聯網中的智能決策。

信息安全技術：物聯網信息安全中的四個重要關系問題；物聯網信息安全技術研究；RFID安全與隱私保護研究。

物聯網的應用：智能電網；智能交通；智能醫療；智能物流。

3 課程教學方法

自2014年春季學期《物聯網技術與應用》課程首輪授課起至今，筆者已從以下幾方面做了有益嘗試，取得了良好的效果。

3.1 采用“翻轉課堂”模式將課堂內外相結合

翻轉課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，是指重新調整課堂內外的時間，將學習的決定權從教師轉移給學生。該教學模式需要學生在課后完成自主學習，即自主規劃學習內容、節奏、風格和呈現知識的方式，可以通過看視頻講座、聽播客、廣泛閱讀各種書籍、與其他同學討論等方式進行。教師則采用講授法和協作法來滿足學生的需要和促成他們的個性化學習，其目標是為了讓學生通過實踐獲得更真實的學習體驗。翻轉課堂是對傳統課堂教學結構與教學流程的徹底顛覆。

在該課程的講授方式上，筆者嘗試引入“翻轉課堂”模式，轉變以往授課過程中教師“滿堂灌”、學生只是被動接受的傳統教學模式，利用教學實踐中小班授課、學生人數較少的優勢，使每位同學都有機會走上講臺，輪流充當“教師”的角色，過一把“教師癮”，從而充分調動學生的學習積極性和主動性。具體的實施過程為：首先，請每名學生選取物聯網學科中自己較為感興趣的一項具體技術作為自己的講授對象，通過廣泛查閱書籍文獻資料、上網搜索最新科技資訊等方式了解該項技術的來龍去脈、前世今生及發展前沿。然后，請學生自制課件，通過文字、圖片、視頻等方式形象生動地向大家講解艱澀枯燥的具體技術內容。其間，其他同學可以隨時提問，形成良好的互動效果，極大地活躍了課堂氣氛，同時也鍛煉了學生的邏輯思維能力和語言表達能力。最后，由教師點評學生的表現，指出其講解的優缺點，并補充完善知識點內容。學生的個人表現很大程度上決定了該門課程的個人結課成績。通過3年來具體的實踐，筆者發現學生們搜集資料的深度和廣度都遠遠超出了筆者的預期。作為老師，在授課的同時也收獲了很多新知識，達到了教學相長的目的。

3.2 教學與科研相結合

教師授課過程中應避免簡單生硬地照本宣科，而應以自身的科研經歷和科研體會現身說法，以激發學生的學習興趣。物聯網作為一門新興學科，發展日新月異。每輪備課時都要加入新的科技進展，對于教師來講，在科研方面需要不斷地關注科技前沿動態，及時更新知識，極具挑戰性。就筆者而言，由于一直從事數據挖掘領域的研究，在講授第八章《物聯網數據處理技術》時，就結合目前正在進行的有關電視節目受眾收視情況的數據挖掘研究課題，以實驗中具體的數據、模型為例，為學生講解數據挖掘技術的具體流程和其中的關鍵步驟，從而進一步加深學生對該技術的理解程度。

3.3 “走出去”與“引進來”相結合

“走出去”是指教師應當經常參加國內外相關教研機構組織的高校物聯網專業建設的培訓班、研討會等，廣結同行，吸取其他兄弟院校專業建設、課程改革的成功經驗，達到“它山之石可以攻玉”的目的。此外，還可以與國內一些專業從事物聯網技術的企業建立良好的合作關系，建立學生實習、實訓基地。學生可以到企業實地參觀相應的產品生產線，以便與課堂中學到的知識點概念、原理聯系起來，獲得感性認識，從而加深理解。同時，學生可以利用寒暑假時間到企業實習或選派學生到企業進行畢業設計，不但使學生掌握了物聯網技術、熟悉了企業的運行模式，還可以為企業提供專業的人才，拓展學生的就業渠道[13]。

“引進來”是指教師應當定期邀請國內外物聯網專業的權威教授、相關技術人員走進課堂、走上講臺，為學生帶來最新的行業發展信息。此外，在教材選擇方面，教師應當不局限于國內出版的一些經典教材，還應當廣泛引進國外的外文教材，追蹤國際領先的前沿技術[14]。

綜上所述，文章從“物聯網技術與應用”課程的教學目標、知識體系及內容安排、教學方法等方面進行了探討。由于物聯網技術是近年來的新興技術，該課程也是中國傳媒大學理工學部信息工程學院網絡工程系自2014年首次引入的新課程，一切還在逐步摸索過程中，因此，探尋一套適合本專業學生的課程教學方案任重道遠。

4 結語

此文是筆者近3年來參加物聯網專業建設研討班培訓、備課、授課的心得體會。由于筆者的驗有限，考慮問題難免有失偏頗，望與各位讀者共同探討。作為一名青年教師，筆者未來仍然需要逐步沉淀，不斷思考、總結、實踐，為培養出社會需要的物聯網專業人才貢獻力量。

參考文獻

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篇（6）

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）35-8464-02

2009年8月7日，國務院總理來到中科院無錫高新傳感網工程技術研發中心考察并發表重要講話后，“物聯網”這一概念在中國迅速走紅。各地相繼成立了各種與物聯網有關的組織，目前在中國，物聯網已經被提升到國家戰略。

物聯網是通過RFID、無線傳感器、GPS等信息傳感設備，按照約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行通訊和信息交換，以實現智能化識別、監控、定位、管理的一種網絡。簡單地說，物聯網是指把世界上所有的物體都聯接到互聯網上，形成“物聯網”。

1　物聯網技術

目前，物聯網公認為有三個層次，最底層是感知層，這里的感知主要就是指系統信息的采集，包括把物品通過射頻識別（RFID）、一維、二維條碼、傳感器、紅外感應器、GPS等信息傳感裝置自動采集到與物品相關的信息；第二層是網絡層，它是物聯網的網絡傳輸平臺，建立在現有的移動通訊網、互聯網和其他專網的基礎上，將從底層獲取的數據傳輸出去；最上面則是應用層，將所獲得的數據進行分析、處理，完成物聯網的“收集―傳輸―處理”三個步驟。

2　專業方向與課程體系

從技術上來分析，物聯網所涉及的核心技術有傳感器技術、RFID技術、無線網絡技術、云計算技術等，　這些技術覆蓋面廣，從專業建設的角度來說不可能全部涉及，要有專業的定位。從物聯網的主要應用來看物聯網專業至少可以有以下幾個方向：

2.1物聯網工程方向

1）培養目標：面向物聯網產業，服務區域與地方經濟發展，培養具有扎實的專業理論基礎知識、較強的實踐能力、良好的團隊協作能力，具有可持續發展能力與創新精神，掌握物聯網基本知識和基本原理，具備物聯網組建、管理、維護、應用，物聯網設備營銷與技術支持等能力的高素質技能型人才。

2）專業核心能力：物聯網組網方案擬定及物聯網組建能力；物聯網工程施工組織及實施能力；網絡設備配置與調試能力；物聯網管理與維護及保障網絡系統安全運行的能力；網絡系統運行維護（監控、故障排除、網絡系統優化和升級）能力；物聯網應用能力；物聯網應用系統管理與維護能力；物聯網設備營銷與技術支持能力。

3）主干課程：物聯網技術導論、網頁設計與制作、電子技術、數據庫設計、嵌入式技術、編程與應用、綜合布線、C#程序設計等

4）核心課程：傳感器與無線傳感器網絡技術、RFID技術、短距離無線數據通信、網絡設備配置調試與管理、物聯網規劃與組建等。

2.2　智能建筑方向

1）培養目標：面向智能建筑樓宇智能化產業，服務地方經濟發展，培養具有智能建筑樓宇智能化必備的專業理論知識，良好的團隊協作和創新精神，較強實踐操作技能，掌握樓宇智能化產品營銷運作、樓宇智能化設備的生產與維修、樓宇智能工程的設計與施工等方面技術，具備樓宇智能工程行業生產、服務、技術、管理等職業能力的高素質技能型人才。

2）專業核心能力：智能建筑及小區物業設備管理能力；智能建筑行業電氣方面的安裝、施工、管理和監理能力；建筑智能產品的生產、銷售及售后服務能力；建筑智能系統的調試、維護維修、設備更新能力；建筑智能化系統相關產品研制開發的能力等。

3）主干課程：電子電路技術、樓宇自動化技術、AutoCAD工程制圖、現代空調制冷與測控技術、建筑樓宇節能過程控制技術、PLC編程技術、綜合安防監控技術等。

4）核心課程：物聯網技術導論、RFID技術與高頻技術、傳感器與無線傳感器網絡技術、智能樓宇組態軟件設計與應用、網絡設備配置調試與管理、云語言信息技術、網絡通信技術等

2.3車聯網方向

1）培養目標：面向汽車行業，培養具有扎實的專業理論基礎知識、較強的實踐能力、良好的團隊協作能力，具有可持續發展能力與創新精神，掌握車聯網基本知識和基本原理，具備車聯網組建、管理、維護、應用，車聯網設備營銷與技術支持等能力的高素質技能型人才。

2）專業核心能力：車聯網系統管理能力；衛星定位系統應用能力；信號收集與利用能力，車聯網系統配置能力；車聯網系統監管處理能力；網絡設備配置與調試能力。

3）主干課程：網絡通信技術、車載技術、交通導航與信息服務、藍牙技術、智能軌道交通管理、無線網絡技術、微波技術等。

4）核心課程：M2M技術應用、RFID技術與高頻技術、傳感器與無線傳感器網絡技術、GPS定位技術/北斗定位技術、網絡設備配置調試與管理、云語言信息技術、短距離無線通信技術、3G移動通信技術等。

2.4智能農業方向

1）培養目標：面向農業生產單位培養具有扎實的智能農業管理專業理論基礎知識、較強的實踐能力、良好的團隊協作能力，具有創新能力和奉獻精神，掌握智能農業管理基本知識和基本原理，具備農業生產經營管理、農業信息獲取及處理、農業專家系統、農業系統模擬、農業決策支持系統、農業物聯網網絡技術等能力的高素質技能型人才。

2）專業核心能力：信息存儲和處理能力、通訊系統應用能力、WSN網絡應用能力、地理信息系統GIS應用能力、全球定位系統GPS應用能力，遙感技術應用能力等。

3）主干課程：精準農業管理、地理地質信息應用技術、生態環境監測與治理、設施農業智能化管理、精細化農業管理、種子儲藏加工與種子管理、WSN現代農業應用、灌溉技術等。

4）核心課程：物聯網技術導論、RFID技術與高頻技術、傳感器與無線傳感器網絡技術、無線網絡技術、網絡設備配置調試與管理、短距離無線通信技術、3G移動通信技術等。

3　總結

物聯網專業的方向與課程體系的建設要依靠區域的物聯網產業，這樣才能為專業發展提供行業背景支撐，區域經濟發展建設，同樣也需要大量物聯網人才支持。一個專業的建設與發展，需要很多硬件或軟件的條件，只有因地制宜，與時俱進，制定出合理的專業方向和課程體系才能培養出更多的物聯網高素質技能型人才。

篇（7）

[3]劉云浩.物聯網導論[M].北京：科學出版社，2010.

[4]王志良，王粉花.物聯網工程概論[M].北京：機械工業出版社，2011，4.

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[6]秦毅，彭力.基于RFID的超市物聯網購物引導系統的設計與實現[J].計算機研究與發展，2010.

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[8]胡清，詹宜巨，黃小虎.基于RFID企業物聯網及中間件技術研究[J].微計算機信息，2009.

基金項目：2011年國家自然科學基金項目（編號：61163063）資助；國家大學生創新性實驗計劃項目階段性成果（編號：201210694015）；自治區大學生創新性實驗訓練計劃項目（編號：2012CX037）階段性成果。

作者簡介：

篇（8）

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B 文章編號：2095-1302（2014）01-0077-03

0 引 言

物聯網是繼計算機、互聯網、移動通信網之后的又一次信息產業浪潮。代表了未來網絡的發展趨勢與方向，政府大力支持物聯網的發展，企業和教育界、科技界共同推動，物聯網產業已經成為國家戰略性新興產業，需要大量熟悉和精通物聯網的專業人才[1，2]。在此背景下，北京聯合大學自動化學院對2011版自動化專業培養計劃進行了修訂，在 “智能測控技術”專業方向的基礎上建立了“信息處理與物聯網技術”方向[3]。

1 專業現狀與背景分析

原“智能測控技術”專業方向以信息的采集和處理為主，課程主要包括檢測技術、傳感器原理及應用、智能儀器、計算機控制技術以及LabVIEW技術等，是傳統的專業方向，課程的覆蓋面較窄，偏重于系統前端的硬件采集原理，系統的概念較為薄弱；從人才培養的角度來看，已經滿足不了厚基礎、寬口徑的人才需求，學生掌握知識的集成度不高。為了既保持傳統的經典知識內容，又要為課程體系增加新的特色和先進內容，將傳統的專業方向賦予時代意義，使學生們真正學以致用，“信息處理與物聯網技術”專業方向應運而生。

“智能測控技術”和“信息處理與物聯網技術”并不是割裂的，前者是后者的基礎，后者是前者的延續和拓展。從技術的角度上講，物聯網分成三個層次[4，5]，即感知層、網絡層、應用層，形成了物聯網的體系架構。物聯網的感知層涉及到傳感網技術，會有多種傳感器應用其中，正是“智能測控技術”方向的核心內容；物聯網的應用層是多種信息的智能處理技術，也是“智能測控技術”方向的主要內容，它們被物聯網網絡層連接，即新的專業方向加入無線傳感網等新知識、新技術，形成物聯網系統體系的概念。

我們的教學理念在于從一個大系統的角度看待物聯網，利用物聯網實現系統的集成創新應用和信息化服務。以物聯網體系框架為依托，實現信息的采集、傳輸、有用信息的提取和整理、以及完成相應的控制和信息應用，重點突出無線傳感網和應用層設計，及物聯網的行業應用和信息化服務。因此本課程體系的設置將突出系統網絡架構、選擇物聯網關鍵技術，并將物聯網技術與經典的檢測及控制方法相結合，實現物聯網的多領域應用[6，7]。以物聯網為載體，培養學生的創新意識，增強學生的實踐動手能力，提高學生專業綜合素質。

2 課程體系設置

“信息處理與物聯網技術”專業方向設置在自動化學院，因此它的應用特色非常鮮明。課程體系的設置如圖1所示，加強了實驗/實踐環節的內容設置。其中，理論教學是基礎，對物聯網的體系結構、關鍵技術和相關領域的典型應用形成完整的闡述，實驗教學作為理論課程的延伸，是抽象到具體的過程，試驗環節的設置按照物聯網的體系結構，完成由下而上的知識獲取和驗證；物聯網作為一種實用技術，讓學生去感受、去體驗、去親自動手設計和實現一個系統更是至關重要的。通過實踐環節中的認識實踐，學生去企業參觀感受，體會知識的力量和企業文化，培養對專業的認知和信心；工作實踐則更近了一步，利用假期時間到相關企業中從事基礎和簡單的專業工作，深化所學知識的專業應用技能；請工程師或行業企業從業者走進學校的課堂，結合實際的應用案例，為學生出題和指導，進行專業綜合訓練，為學生的實際設計能力和實際動手能力培養打造了平臺，提供了方向。理論教學、實驗教學、案例教學和各個實踐環節相結合，增加課程的實用性。為應用型人才的培養奠定了基礎。

2.1 理論課程

集成了多種新知識和新技術的應用，涉及的知識點眾多，作為系統的學習和設計，理論教學中課程內容的銜接、承上啟下的課程安排非常重要；理論課程包括基礎課程（也稱為學科大類課程）和專業課程[1]。

本專業方向偏重于傳感檢測、無線網絡的設計以及行業應用，尤其是工業物聯網的兩化（信息化、自動化）融合，因此在限選課中還有相關行業技術應用課程：虛擬儀器技術、現場總線技術等。任選課作為專業限選課的補充，完善物聯網的設計和應用。

通過理論課的學習，學生將會對知識融會貫通，對信息處理和物聯網的應用體系和架構充分了解，具有物聯網系統的理念和基本的組網設計能力。但是在實際應用中，需要將多門課程、甚至多學科的知識融為一體，去設計、安裝、調試、運行一套系統。這種靈活運用所學知識于實際系統的能力，是真正的學以致用的體現。因此實驗室建設、實驗基地建設和實驗項目開發，對于學生消化、理解理論知識和培養實際動手能力至關重要。

2.2 實驗室建設

圖2所示是物聯網專業方向的實驗室建設框架，實驗室建設與課程設置緊密相連，并考慮到學生的分層教學以及科研平臺的擴展性。利用已申請的中央財政支持地方高校專項資金，正在籌建支撐“物聯網技術及應用”、“無線通信和無線網絡基礎”及“物聯網應用層系統設計”等課程的課內實驗平臺，包括三個模塊：第一是物聯網技術基礎實驗模塊； 第二是無線傳感網開發設計模塊；第三是物聯網技術沉浸式體驗模塊。其中第一和第二模塊在教學上采用學生熟悉的C或C++語言實現節點和無線網的設計，網關采用Linux、andor兩種操作系統，學生可以根據自己的基礎和喜好選擇；第三模塊是智能家居（體驗）實驗室，根據家居實景建立的物聯網系統，可以實現燈光、安防、煙感、窗簾、空調等家居設備的遠程控制。此系統采用最適合無線傳感網絡的Tiny OS操作系統，可以作為學生初識物聯網系統的感性認識體驗模塊，也可以作為教師、學生進行科研開發的平臺。目前在建實驗室物流綜合實驗室和未來超市都是物聯網在行業中的具體應用，提供學生進行專業綜合訓練。

課程的實驗內容全部以實際系統為主，綜合訓練學生的系統設計、軟件編程和系統調試能力，包括對傳感/變送器的選取、信號的采集與處理方法、無線傳感網組網技術、物聯網應用層設計、針對不同領域執行器的選擇等；并將先進的虛擬儀器技術與物聯網應用相結合作為物聯網的信息處理方式，培養學生設計智能儀器的開放性創新能力。通過實際項目訓練，學生可以完成從了解任務的需求、根據需求制定系統方案、在最佳性價比的基礎上選型系統的硬件配置、組網，到應用所學知識編制合理的軟件程序，并具有系統調試、通過系統運行結果分析問題、定位問題、以及解決問題的專業核心能力。

2.3 實踐基地建設

物聯網工程技術是集成的信息/控制服務系統，可以應用于不同的行業和領域。據報道目前物聯網專業的人才缺口近20萬，因此培養適合于企業的應用型人才就是物聯網專業的人才培養目標。產學研的辦學模式是企業和學校快速溝通、共建共贏的很好方法。在課程建設、實驗室建設的同時，積極與企業聯系，建設校外實踐教學基地是專業方向建設的重要環節。同時在我們的教學計劃中還有工作實踐的內容，建設實踐基地也為學生的工作實踐提供了場所和條件。利用北京市高新企業多，許多區縣建立數字北京、智慧北京的物聯網項目的機會，與企業和公司合作，進行橫向項目的開發和實踐基地的建設。選派學生到相應的公司企業進行畢業設計，不但使學生掌握了物聯網技術、熟悉了企業的運行模式，還可以為企業提供專業的人才，實現企業與學生的雙向選擇。

3 教學模式的探索

物聯網教學涉及的知識點眾多，學生直接進行理論課的學習難免感覺枯燥和凌亂；但物聯網的應用可以無所不在、生動有趣，這樣的特點決定了我們在教學時可以先引起學生的興趣，讓他們明白所學可以如何用。因此在課程的安排上首先是導論和浸入式體驗的認識實踐，然后才是相關專業課的學習和實驗，并在第六個學期進行工作實踐，加深專業知識的應用，第七學期開設專業綜合訓練，學生進行設計性、應用性訓練，形成物聯網系統。圖3所示是學校物聯網方向的教學進程圖。

4 結 語

物聯網技術的課程設置應當具有以下特色：

第一是先進。課程設置針對目前最熱門的集成技術應用—物聯網系統的設計及應用，是傳感技術、計算機技術、網絡技術和信息控制技術的發展方向，體現了先進技術的特質；

其次就是實用。課程設置和內容將重點突出實用性，理論是基礎，實用是根本。強調實驗環節，以增強學生的實踐動手能力和畢業后對崗位的適應能力為宗旨，突出重點，強調實用。

第三是靈活。不但體現在課堂上課程設置的靈活性，也顯示了物聯網學習的靈活性。以物聯網體系框架為依托，重點突出無線傳感網和應用層設計及工業物聯網的應用。學生可以根據實際系統的需要靈活配置。強調培養學生靈活思維，突出創造性和創新意識，是學生綜合素質的體現。

最后是深入。課程的工程性、實用性、設計性很強，也有許多公司會舉辦大型的物聯網設計大賽，因此可以為有興趣的同學開辟第二課堂，通過指導學生參加相關專業的科技競賽帶動大家的學習熱情，深入理解本門課的內容。

參 考 文 獻

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[2] 王志良，石志國.物聯網工程導論[M].西安：西安電子科技大學出版社，2011.

[3] 教育部高等學校計算機科學與技術專業教學指導委員會.高等學校物聯網工程專業實踐教學體系與規范[M].北京：機械工業出版社，2011.

[4] 張光會，余晃晶.試論物聯網工程專業的人才素質和培養目標[J].科技信息，20ll（11）： 216-217.

篇（9）

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）06-0021-03

Wireless Sensor Network Platform Based on Internet of Things

HU Jiang-bo，YAN Huan

（School of Electronic and Electrical Engineering， Wuhan Textile University， Wuhan 430000， China）

Abstract： the application of machine to machine base on Internet of things， expanding the scope of the entire perception of the internet， creates a new web platform. The network consists of multiple sensor nodes and a base station in which the central controller node is Cortex-M0 and the central control station Cortex-A9，self-developing wireless link layer protocol as well as network control layer protocol to ensure the stable operation of the entire network. This Platform can be applied to many directions. Such as smart home， wisdom logistics， wisdom parking， wide coverage， low-power of node， good stability and reliability.

Key word： linux；cortex-a9；internet of things；smart city

隨著物聯網技術的興起，國家也推出“感知中國”的口號大力推進物聯網技術在國內發展。由此大研究機構以及企業組織都大力投資物聯網相關的技術，世界范圍內也有各大聯盟開始定義物聯網傳輸的各種協議。在設計這個網絡時就利用了歐洲比較流行的物聯網傳輸協議（LORA），此網絡平臺的創新點在于：1）自主設計的無線鏈路協議以及網絡控制協議確保網絡的穩定運行；2）基站的覆蓋范圍廣，節點的無線射頻信號的穩定信息傳輸范圍可以達到3Km，這是藍牙、ZigBee技術難以達到的，最大限度的拓寬傳感節點的感知范圍；3）傳感節點的低功耗，傳感節點待機功耗最低可達3uA，盡量延長電池使用壽命降低使用成本。

1 網絡架構

整個系統如圖1 所示分為兩部分，第一、傳感節點；第二、基站。整個網絡拓撲結構為星型，由多個節點和一個協調器組成且節點與節點間無法通信，基站可以與網絡內的所以節點通信，節點與節點間的通信只能通過基站進行。

2系統硬件設計

2.1 基站

如圖2所示，基站主控CPU采用Cortex-A9處理器（三星Exynos 4412），Cortex-A9為基于ARM架構的處理器，有強悍的事務控制能力以及不俗的運算處理能力，還有非常豐富的GPIO接口以及SPI，IIC等總線接口，而此處的無線射頻模塊與CPU的通信都是基于SPI總線進行，CPU上主要運行經裁剪的Linux 內核。通過內核來管理整個基站平臺軟件的運行，大大降低了軟件開發成本和縮短軟件開發周期，我們只需要開發出獨立的SX1276外設驅動軟件以及應用層軟件即可。

射頻模塊采用2顆Semtech SX1276芯片，分別為RF0和RF1，兩個RF單元工作在同一個頻點，采用2根獨立的天線。SX1276射頻模塊有著十分強悍的通信能力，十分突出的低功耗性能，最主要的是通過擴頻調制的方式其信號覆蓋范圍比較廣，在低速情況下高達5Km的覆蓋范圍，十分符合此處開發的無線傳感網絡平臺的要求。且SX1276上有著豐富的外接口，如GPIO接口、SPI接口、IIC接口等。

Exynos4412通過SPI總線對Sx127x進行狀態切換和收發控制，Sx127x通過終端信號和狀態指示通知Exynos4412當前工作狀態。

2.2 節點

如圖3所示，節點的主控CPU為Cortex-M0 （DA14580），擁有多個GPIO管腳以及SPI和IIC總線接口，方便外接各種傳感器如溫濕度傳感器、陀螺儀等，射頻采用1個Semtech SX1276芯片。

DA14580通過SPI總線對Sx1276進行狀態切換和收發控制，Sx1276通過終端信號和狀態指示通知DA14580當前工作狀態。

3 無線鏈路協議介紹

首先介紹該小節之前我們先解釋幾個概念：Radio Link Protocol 簡稱RLP，即無線鏈路層協議， HAL表示硬件抽象層，那么RLP HAL 即為無線鏈路協議的硬件抽象層。

3.1 物理層定義

1） 基站用頻分組網；

2） 系統多址方式：TDMA；

3） 提供不低于14dBm的最大發射功率；

4） 接收靈敏度可達-146dBm；

5） 滿足覆蓋范圍不低于3公里的鏈路預算。

功能要求：

1） 節點支持上下行雙向通信；

2） 支持競爭搶占和非競爭搶占的兩種通信模式；

3） 支持數據的加密；

4） 支持節點的接入、注冊、認證和切換；

5） 用戶可以獲得每個終端的信息和狀態，包括類型、休眠/運行時間、在線/離線、數據流量、速率等級、優先級等；

6） 用戶可以設置每個終端的優先級、速率等級、定時上報間隔等參數；

7） 單基站可以允許接入不少于1000個節點。

從簡單起見，此處非競爭搶占暫時不做介紹。

3.2 RLP 組成和接口

整個RLP組成和接口如圖4所示：

即在節點端通過RLP協議將傳感器獲知的初始信息上行傳遞給基站的端，基站端向節點傳輸的信息也通過RLP協議下行傳送到節點端。

4 系統軟件設計

如圖5所示，整個系統軟件分為兩部分，節點端和基站端。二者全部都是用C語言編程實現的，節點端無操作系統整個軟件架構比較簡單，詳細軟件系統如下圖所示。

首先分析節點部分，節點的物理架構從下往上依次是：傳感器（溫濕度傳感器）、gps模塊、無線射頻模塊（SX1276），DA14580中央處理器；軟件架構則是：傳感器驅動模塊、SX1276驅動模塊，無線鏈路層的硬件抽象層、無線鏈路層模塊，應用軟件。

基站部分，基站物理架構從下往上一次是：無線射頻模塊（SX1276），CPU（三星exynos4412）；

軟件架構：SX1276驅動模塊，操作系統層（Linux），無線鏈路硬件抽象層，網絡控制層，應用層。

節點與基站端的通信是通過無線射頻模塊（SX1276）來進行，節點與基站通信必須遵循無線鏈路層協議（RLP）。

4.1 節點端

節點端的工作模式主要有：休眠、待機、工作。其中休眠狀態下，節點端的外設均處于休眠狀態，節點本身也處于休眠狀態，只有基站端額信號能夠喚醒。

待機狀態：節點端的CPU 正常工作，節點外設傳感器均處于休眠狀態等待基站端的進一步命名才進行狀態切換。

工作狀態：節點端CPU正常工作，外設傳感器正常工作采集信息并進行信息的傳輸。

大多數情況下節點處于休眠狀態以降低節點功耗。

4.2 基站端

此處我們仍舊先解釋幾個概念，NCP （網絡控制協議）、NMP（網絡管理協議）。這兩處協議主要是外接到云服務器的接口，與內網關聯不大，此處不做過多介紹。

基站應用程序的功能模塊劃分如下圖6所示。

程序分為四個模塊，即四個處理線程：

主線程：實現程序的初始化，包括收發器設備的初始化，軟件數據結構的初始化，和NMP建立網絡連接并注冊等，然后創建另三個處理線程。

RLP數據下發模塊：該線程負責向終端下發數據，包括：基站定時下發信標幀，用于終端和基站的時鐘同步； RLP交互處理模塊處理完成后需回傳給終端的確認命令；NMP需透傳到終端的命令。

RLP接收處理模塊：接收終端上傳的數據，解析并執行對應的操作：對于發往基站的數據，解析并執行相應的處理流程（如終端的接入請求），處理完成后將確認數據交給RLP數據下發模塊發送到終端；對于發往NMP的數據，使用NCP協議打包后轉發到NMP。

NCP交互處理模塊：1）接收NMP下發的數據，解析并執行對應操作：對于發往終端的數據，將數據交給RLP數據下發模塊路由到對應節點終端；對于發往基站的數據，直接解析執行對應操作（如基站工作參數設置等）。2）將基站需上傳到NMP的數據（如基站注冊請求）或終端需透傳到NMP的數據傳輸到NMP。

5 網絡功能測試

完成全部軟硬件的開發工作后，我們先測試了節點端的功耗，在待機時的工作電流最低為3微安。節點端的工作電流最大為3毫安。跟預期的要好。

然后我們單獨測試無線射頻模塊信號的覆蓋范圍，我們先配置一個節點端A，A每隔1秒中在特定的頻率下發送10個字節的數據，然后再拿著節點B，B配置為一直接收信息的狀態。B節點設置為信息通過串口向PC端打印出來，統計B在移動過程中的丟包率。

由于我們的應用主要基于低速信息傳輸。故而此處碼率設置為178 byte/s。測試結果：1、同一水平面范圍內的覆蓋距離為3Km 左右；2、若將其中的接受端B架到樓頂，則覆蓋范圍可達5Km左右，大大超乎預期。

最后我們將基站配置好，并在基站端內置3G模塊，來使得基站能夠與云服務器互聯，然后將基站置于室外各種場景中，在其一公里的范圍內隨機的分布節點端的設備。通過服務器平臺能夠快速準確的訪問到各個節點，并實時的檢測各節點的溫濕度數據、以及經緯度等數據。最后確定在以基站為中心，半徑1公里的范圍內分布節點組網時，整個網絡的穩定性最好，丟包率最低，整個測試結果明顯由于之前的預期。

6 總結

該平臺基于物聯網，通過自組網的形式成功的開發出了一個低速、低功耗、覆蓋范圍管的傳感網絡，且后期升級到云端互聯也十分容易，該網絡可靠性強、性價比高、且能夠在各種實際應用場景如：森林防火、智慧城市、智慧交通、智慧物流中，發揮實際作用，目前市場上類似的網絡平臺大多基于ZigBee，藍牙、WIFI等，覆蓋距離都比較局限。而該網絡平臺則大大拓寬了整個網絡的覆蓋距離、降低了整個設備的功耗。并且后期可以為云計算、大數據挖掘提供源源不斷的實時數據，應用前景十分廣闊，可以大大推進“智慧城市、智慧交通、智慧物流的”進程。

參考文獻：

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[3] 石志國，王志良，丁大偉.物聯網技術與應用[M].北京：清華大學出版社， 2012.

[4] 詹青龍，劉建卿.物聯網工程導論[M].北京：清華大學出版社， 2012.

[5] 董榮勝. 計算機科學導論―思想與方法[M]. 北京：機械工業出版社， 2007.

[6] 陳國良.計算思維導論[M].北京：高等教育出版社， 2012.

篇（10）

物聯網的概念最早于1999年由美國麻省理工學院提出，是指依托射頻識別技術和設備將所有物品與互聯網連接起來，實現智能化識別和管理而形成的網絡。[1]物聯網是繼計算機、互聯網、移動通信后的又一次信息化產業浪潮，將催生一個巨大的新興產業。產業未興，人才先行。2010年教育部在高校本科教育階段設立物聯網工程專業，以期為重要戰略性新興產業――物聯網相關產業培養高素質人才。物聯網技術屬于“集成創新型”技術，因此物聯網工程專業的人才應該屬于“工程應用型”人才[3]。如何實現這一目標是各個高校共同探索的話題。作為一名教師，結合自身實際工作經驗，對此有以下幾點思考。

1.形成以培養目標為導向的特色課程體系

物聯網工程是一門覆蓋范圍很廣的綜合交叉學科，涉及計算機科學與技術、電子科學與技術、自動化、通信工程、信息安全、智能科學與技術等諸多科學領域[4]，合理的課程設置有助于師生形成清晰完整的知識結構。要制定合理的課程體系，可以從以下三方面著手：

首先要整體把握物聯網的體系架構要對物聯網的整體框架和關鍵技術有整體把握。物聯網的架構分為三個層次：感知層、網絡層、應用層。信息在感知層采集和獲取后，經網絡層得以共享并實時交互，最終在到達應用層經過分析處理，最終實現決策和控制。課程體系要涵蓋這三個層次，各層次間要能順利連接。同時物聯網關鍵技術如M2M、傳感器、云計算等在整個課程體系中有所體現。

其次要明確專業培養目標。物聯網企業的人才需求譜系中不僅包含高層次的研發人員，同時也包含大量物聯網產品生產制造與物聯網系統集成中設備安裝、調試、維保等方面的高端技能型專門人才。因此，物聯網工程專業的就業崗位可定位為：物聯網電子產品的生產與制造、物聯網工程系統集成與項目實施與管理、物聯網工程項目售前售后服務與運行維護。物聯網工程專業的課程設置要有明確的就業指引。根據崗位要求設置合理課程體系，培養學生核心職業能力。

最后要重建核心課程。目前物聯網工程專業課程設置沒有專業特色，課程設置大多是將各個交叉學科的相關課程直接設置在物聯網工程專業的課程體系之中，比如將計算機專業相關的課程、通信專業相關的課程以及電子技術相關專業的課程組合成物聯網工程專業課程。這樣設置導致課程體系復雜、內容繁多、缺少層次[5]，教師授課以孤立的學科要求為教學目標進行授課，學生因精力有限很難深入，形成的知識結構混亂，很難加以應用。課程的內容方面，大多是在原傳統專業的核心要求上略作刪減，導致學生無法獲取一些非本課程重點而對后續課程極為重要的知識點。比如物聯網工程專業的專業基礎課電路與電子學，按照傳統電子技術相關專業的要求，耦合電路屬于選講甚至閱讀內容，不做考核，許多老師在授課時間有限的情況下會選擇學生自學或者只做概述，而對于物聯網工程專業的學生來說，這部分內容相當重要，是理解其后續專業課射頻識別工作原理的重要知識儲備。因此，在確立物聯網工程專業課程體系的時候，應充分考慮各學科之間的關聯，是否符合物聯網專業從上至下的知識結構，而不是簡單堆砌，更不是簡單取舍。在培養目標的引導下，梳理學生能力形成所需掌握的知識點，將傳統相關課程進行重組或拆解，并為之確定新的教學大綱，從而形成具有物聯網工程專業特色的新課程，以突顯符合培養目標的本專業特色。

2.組建有清晰角色定位和分工的教學團隊

師資隊伍是專業建設與發展的保障。作為一門新興學科要發展，物聯網工程專業急需一支專業的教師隊伍。但物聯網涉及學科眾多，尋求精通多學科教師又不易實現。面對這種困境，物聯網工程專業建立之初，可以嘗試鼓勵教師在各自的領域深入研究，以實際應用為向導或者以項目任務驅動的方式，組織青年教師學習鉆研自己所掌握技術在物聯網中的應用方式及其接入點，了解與其他領域知識相結合時所需的核心知識點，以達到熟練掌握和應用某一項物聯網關鍵技術的目的，從而在實際教學中將每個人的技術優勢發揮到最佳，使學生能取眾師之長，實現成為“卓越物聯網工程師[6]”的最終目標。

3.轉變教學思維，充分發揮學生主體地位作用

基于問題的學習（簡稱PBL）于1969年由美國神經病學教授Barrows首創，是以學生組成的學習小組圍繞系列復雜問題自主分析，找到解決方案，并學習到所需知識的過程。PBL教學法可以幫助學習者構建廣博而靈活的知識基礎，培養學生自主學習的能力和實踐能力，激發學生的學習興趣。[9]無論從實踐還是理論研究上，物聯網工程專業目前都還處于探索階段[8]，涉及學科知識寬廣，相關技術甚至重要術語的定義都在持續更新中，“老師講授―學生被動接受”的傳統方式已經不能滿足學習的需要，這要求學生有自主獲取新知識的能力和熱情。實際教學中可以嘗試在物聯網工程專業的主干課程如物聯網導論中引入PBL教學方法，例如在講解物聯網是什么、物聯網體系架構、物聯網應用等關鍵問題時，可以給出問題，讓學生通過資料查詢、文獻檢索及其他現代信息技術手段獲取相關信息，分組討論、歸納、整理、分析總結，讓學生來充當問題的解決者，教師最后歸納補充，進行重難點講解。

筆者在講授物聯網工程專業課程物聯網導論曾嘗試采取這種教學方法，讓學生參入到教學過程中來，充分發揮學生主體作用，效果明顯。物聯網工程專業不同于傳統成熟專業，存在很多正在發展未有定論的理論，比如物聯網的定義是什么，各種組織給出很多不同的解釋，但至今為止，還未有統一的權威釋義。學生在尋求答案過程中，不同于被動接受單一答案，可以了解不同定義提出的背景和當時物聯網發展的現狀等等問題，在理解了別人解釋之后經過討論和思考能夠形成自己的“定義”。同時，這一系列的過程讓學生了解物聯網工程專業的特點，也提醒學生要有知識更新的意識，逐漸培養提升學生自主學習的能力。

4.以課程設計方式，逐步培養學生實踐能力

物聯網工程專業是由戰略性新興產業催生的新專業，相比傳統專業更注重專業實踐環節。[10]它集成交叉的特點對學生將所學知識綜合運用與實踐的能力要求很高。學生不僅要對各種信號的采集、處理、交換、傳輸的理論與技術熟練運用還要具備較強的綜合應用無線傳感網絡及一定的軟件開發能力。在課程的設計上，一方面要加大實驗課在教學中的比重。針對專業難點和重點內容，通過驗證實驗的方式組織教學，讓學生通過動手獲得新感知新體驗，幫助理解和掌握本專業的核心專業技術。另一方面要以課程設計逐步培養學生實踐能力。物聯網系統的構建從硬件模塊的搭建到軟件平臺的設計不但需要理論知識的貯備，更要求學生具有較強的實踐能力。傳統的完成理論學習進行畢業設計的方式是難以實現的。結合物聯網工程專業的這個特點，給物聯網工程專業的專業基礎課和專業課設置對應課程設計，例如傳感器等課程課程設計完成數據采集模塊設計，模擬電路、數字電路等課程完成報警電路設計，無線傳感網絡等課程完成局域網組網設計、C語言程序設計、Java語言程序、數據結構與算法、數據庫等課程設計完成應用軟件的設計，最后的專業實訓課將所有課程設計整合。合理設計實踐節點，以課程設計的方式逐步培養學生實踐能力。

物聯網工程專業是個知識綜合性強，實踐和創新應用能力要求高的專業。在物聯網的全面應用時代到來之前，高校應在實際教育教學中不斷思考與改革，形成學科專業優勢，培養符合未來社會發展需求的復合型人才。

參考文獻

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