物联网工程特点范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇物联网工程特点范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

摘要：随着物联网产业的兴起，对物联网工程的人才培养逐渐提上高校人才培养的日程。本文结合产业需求的实际，论述了物联网专业人才培养的课程设置、工程实践、就业引导等，全方位阐述了当前物联网工程专业人才培养亟待解决的问题，可以为物联网工程专业人才培养提供借鉴。

关键词 ：物联网；IT产业；需求导向；人才培养；专业课程设置

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1671-1580(2014)10-0058-02

物联网工程专业是随着物联网技术的兴起而开设与逐步发展的新专业，从其专业覆盖的范围来看，物联网工程专业是目前机、电、控制、通信等专业的融合，其专业特点即是对现有的专业技术和领域的整合，涵盖了电子信息技术、通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术、数据库技术等专业领域的最新成果，并与行业应用密切联系，与社会需求紧密结合。物联网专业的人才培养应立足社会需求的实际，重点培养学生实践与理论相结合的综合运用能力。

一、以需求为导向的专业课程规划

物联网工程专业课程设置应以市场为依托，以需求为导向，以培养产业急需的物联网应用技术人才、推动产业发展为目标，在这一培养目标引导下，学生应能够了解物联网的发展历史，掌握物联网专业基本理论知识，具备基本的专业技能和科学素养。物联网工程是一个系统工程，因此，在人才培养上，要注重多专业知识的融合渗透，更要注重提高学生对国外最新文献、新技术应用的获取技能，培养学生对外文文献的阅读能力，从多领域、宽口径提高培养质量。

在物联网专业的课程体系设置上，可以按照分块设置思路，依据学生四年学习时间内的自身特点，按照通识课程、公共课程、专业课程、实践课程的脉络进行课程规划。通识类课程以宽、广、新、全为设置依据，在课时内使学生对物联网的整体产业获得较为全面的了解。公共课程以培养学生的科学思维方法和掌握基本的理论知识为目标，引入日后工作必需的数学、物理、英语、工程类的基本理论知识。专业类课程应着眼于专、精、深，以点带面，在课程规划上，应密切联系物联网的专业应用，以实际案例为依托，深入掌握物联网在行业中的应用。实践类课程在物联网专业人才培养中占有重要的地位，实践类课程设置应面对具体应用，培养学生的动手能力、综合分析问题能力、团队沟通能力、写作能力和总体规划实施能力。

在课程规划上，应注意突出物联网工程专业的新、全、专的特点，在课程设置中，既要反映出物联网工程专业的多学科综合特点，又要突出物联网专业的深入、综合的特点，将传统的相关专业课程进行整合。在课程设置过程中，鼓励自编教材，以弥补已有课程的宽泛、繁杂、陈旧等不足，突出针对性、实用性、操作性、易理解等要求，从实际需求的角度，加强学生的应用技能培养。

二、需求导向的理论课堂教学

物联网工程是一门新兴学科，在物联网工程的专业课程教学中应坚持以需求为导向，在教学实施过程中根据市场应用和行业背景的实际需求进行适当取舍、与时俱进，才能使教学与实际密切联系，做到所学即所需、所需即所学，提高教学内容的实用性。

需求导向的理论课堂教学要求教师必须做到密切联系产业需求的实际，在教学中结合实际工程项目，并通过具体深入的分析，使学生就某一知识点深入掌握其在市场中的实际应用，以做到与市场同步，与需求对接，更好地掌握相关的知识点和技能。因此，在教师队伍配备上，要突出对业务知识的深入把握，适当增加在一线工作的业务精、目光新的具有前瞻性的技术人员担任教学工作，将需求与教学直接对接，提高教学的针对性和实践性。

理论课程的教学难点之一是知识点众多，并且相互之间的衔接性不强，学生难以把握重点和难点，因此，教学的效果难以凸显。以需求为导向的教学模式旨在打破固有的教学模式，将知识点进行归纳分类，将与社会需求联系紧密、可以直接对接的章节知识列为着重讲解的部分，结合案例进行深入分析，在较短的课时内使学生获得实用性强的理论和技能，同时对其他知识点进行梳理，以需求为主线，将课堂教学进行组织和串接，使学生始终能够把握教学的重点，始终能够将所学知识与社会需求实际密切联系和结合，并能够通过消化吸收所学的知识，达到举一反三、提升理论课程教学效果的目的。

三、需求导向的实践技能培训

物联网技术是一门实践性和应用性极强的学科，因此，在人才培养方案上，要密切结合需求的实际，着力加强实践类课程的教学。具体来讲，就是在实践技能课程的设置上将实习、课程设计、毕业论文等实践环节与需求结合，以实际需求为导向，以实际的项目案例为依托，强化实践技能培养，提高学生的实践能力。

物联网技术也是一门专业性极强的学科，其专业涵盖宽广，对学生的知识面要求较高，可以在相关的专业课程中增加课程设计学时，在课程设计中引入需求目标，引导学生将所学的知识理论转化为实践技能。在编程能力培养上，通过程序设计，引入工程需求实际项目，对学生进行规范化的编程训练，掌握面向对象进行开发的思想。在掌握网络指令和协议设置上，通过路由交换课程设计，熟悉路由器的基本配置命令，熟悉路由协议。在传感器应用设计中，结合具体的行业需求目标，引入各种物理传感器的应用设计，掌握常用传感器应用设计、信息处理、显示和传送等。

结合嵌入式系统设计实践，对目前嵌入式设计的市场需求有一个直观全面的了解。深入学习单片机技术、嵌入式系统，结合实际应用案例，掌握嵌入式系统的规划设计、实施方案要求、软件硬件设计、综合测试等多环节应用。结合网络技术，深入学习以物联网实际需求为主的网络架构知识，重点掌握Zigl)ee协议的基本原理和组网规范，通过实际操作搭建有效的无线物联网络。在毕业实习和设计环节，以小组为单位，结合实际需求，在教师指导下独立完成分析、设计、编程任务。

四、结束语

物联网工程专业人才培养是一项系统工程，需要综合产业需求的实际，开展立体化教学。既注重理论课程的教学，又强化应用实践，使学生具备良好的专业知识素养、扎实的理论基础和丰富的实践经验。物联网工程的人才培养需要学校、社会、企业多方面共同参与，这样才能培养出物联网产业的可用之才。

[

参考文献]

[1]于翔，基于物联网的大学信息化教学辅助实验平台应用[J]物联网技术，2013(5)

[2]孙冠男，高校物联网创新实验平台建设探索[J]软件导刊，2013f 9)

篇2

近些年来计算机专业毕业生存在“就业难”的现象，很大一部分毕业生就业不是在自己的专业方向，另一方面相关的企业招不足需要的人才，存在着供需结构性失衡。国内外各类涉计算机专业的高校和学术团体都在积极探索计算机专业人才培养模式的改革，但由于受传统教育思想以及教学计划和本专业理论体系的影响，制订的专业教学计划仍然没有脱离原课程体系的框架，既要培养学生较强的实践能力，又要有完整的知识体系，使得一些理论深、难度大的课程在教学计划中仍占有较大的比重，一些应用性较强新兴发展的课程难以全面进入教学计划。这样一来造成了既没有达到让学生理论扎实又没有培养好熟练的实践能力，从而出现了一方面社会对计算机专业人才的大量需求，而另一方面大量的计算机专业的毕业生无法找到在本专业工作的机会。同时大学的各个专业都把计算机课程列为基础课程，计算机专业毕业生不再具有多大的专业优势。这些都对计算机专业的发展构成了挑战。

一、计算机专业面临的挑战

随着我国高等院校的数量逐年增加，在校生总数达到前所未有的数量，设有计算机专业的学校已经从20世纪60年代的50余所发展到今天的近千所，建立软件专业的学校600多所。除了计算机系（学院）外，很多学校还建立了软件职业学院、网络学院、信息工程学院等院系。随着信息技术在各行业的应用，极大地推动了人们学习计算机技术的热情，同时也给计算机专业带来巨大的挑战，信息技术的全球化，使得各国纷纷在信息产业的各个方面抢占技术制高点，谋划布局新的技术创新点。挑战催生动力，创新获得优势。在此形势下，迫使我们努力思考：计算机专业如何改变以适应发展带来的挑战？

二、物联网技术给计算机专业发展带来的新机遇

物联网的概念是在1999年提出的。IOT（The Internet Things）也就是“物物相连的网络”。“物联网”是在“互联网”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品和物品之间，进行信息交换和通信的一种网络。通过射频识别、红外感应、全球定位系统、激光扫描、各种传感器等信息感知设备，按照设定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息传输、计算、处理、知识挖掘，以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理，达到对物理世界实时感知控制、实时管理和科学决策的目的，实现人与人、人与物、物与物之间的信息交互和无缝连接。

物联网技术作为我国国家新型战略产业的一项支撑技术，相关的研究活动和产业应用已经成为企业研究应用的一个热点。各高校也积极设置、建设相关的专业，“物联网工程”、“物联网技术”、“物联网应用”、“传感网技术”、“智能电网”等涉物联网的相关专业应运而生，同时还有很多的院校正在积极筹备和申请进入这个行列。

物联网技术涉及的原有专业非常多，有计算机，电子、传感器，自动化，自动控制、通信等等，还有相关的行业应用特点，使得物联网技术成为一个涵盖面广，应用广泛的一个大领域。而计算机专业20多年的发展使得其变成了一个常规专业，基本上90%以上的院校都有计算机相关专业，99%以上的院校都有计算机课程。计算机专业的毕业生风光不再了，生源萎缩了，计算机专业如何在物联网大发展的形势下，进行创新获得新的生机与活力。需要将计算机专业特点和物联网的知识体系联系起来，找准自身定位，立足学生的长远发展，进行课程创新，教学计划更新。物联网工程导论是一门物联网技术的导入课，以宏观的应用视角对物联网技术的特点、发展、应用、展望进行论述，可以作为计算机专业的一个扩展，为进入物联网研究作导入。

三、物联网工程导论的课程特色

物联网工程导论课程的综合性强。作为典型的交叉学科，物联网工程导论涉及的概念、原理、技术众多，涉及计算机、通讯、电子、自动化的多个学科，具有很强的综合性。其理论体系中很多应用原理都牵涉到复杂的学科联系，很多概念也较宏观 ，这在教学上对教师的知识面要求很高。

但在强调物联网工程导论的融合背景的同时，应该看到它又是一门理论和应用关系十分密切的综合性很强的课程 ， 与计算机技术有着密不可分的联系，具有较强的实践性。要求学生不仅应该知道课程所涉及内容的来源和背景 ， 掌握该课程的基础知识和基本技能 ， 同时还要求学生能够应用所学理论通过设计编程实现，比如在课程中学习的多种编码方法，都需要编程实现。

于此同时，物联网工程导论课程内容与很多计算机专业课有着紧密的联系，如互联网络、传感器、自动控制、数据挖掘等内容，它的发展具有深厚的信息技术基础，广泛应用于工业、农业、安保、智能家居、军事等领域。物联网不是互联网的简单接入和应用，它将催生很多具有“计算、通信、控制、协同和自治”特征的智能设备和应用，必将引发计算机、网络与信息技术在更大范围更多领域更深层次的应用，带动广泛的学科交叉与融合，为计算机与信息技术的研究与发展提供更大的空间。

四、教学方法研究与设计

（一）强调学科背景，激发学习兴趣

物联网工程导论课程中运用了大量的计算机知识以及广泛的应用前景，有众多现实的应用例子，接受起来比较容易。很容易通过现实例子和应用展望激起学生的学习兴趣。此外，由于物联网工程导论所阐述的内容基本都是宏观概念，部分学生在学习的过程中，会下意识地觉得物联网太大，是搞科学研究人员学习的内容，对就业没有什么太大的作用。这势必会影响到学生正常的学习态度，从而影响整个课程的学习效果。

因此，我们设计在第一次课时，结合物联网的学科特点以及与计算机的联系，强调随着通信和网络技术的发展 ， 人类已进入了信息化的社会， 大学生需要具有全面信息观念和较好的信息处理能力，物联网工程导论正是信息技术发展的前言。因此 ， 学好这门课程就显得尤为必要和重要，从而让学好这门课程成为大学生自觉的行动。

（二）因材施教，打通学科联系

物联网工程导论目前主要是针对计算机相关专业大三的学生开设，此时的学生电路、数据结构等课程已于大二上全部学习结束，与物联网工程导论同时开设的是一些专业课程，如网络工程、信息系统等。如果这时过于强调物联网工程导论中的理论知识，一方面，由于学生对理论课程的学习早已结束，部分知识已经淡忘，另一方面，刚开始接触计算机的专业课程，兴趣难免转移。为此，针对学生特点，对授课内容做了如下调整：

首先由于物联网工程导论涉及的内容很多、逻辑性很强，必须合理地筛选授课内容。在侧重基本概念、基本原理和基本方法原则指导下，重点讲授基础的或者带有普遍意义的知识点。在教学的过程中注意将授课内容与计算机学科联系，如算法对程序设计的作用，施工技术对网络性能的影响等。

其次强调概念、理论的物理意义，联系应用以培养学习兴趣。由于本课程的理论是通过多门学科交叉而来的，过度关注理论往往会使得学生感觉抽象、枯燥，渐渐造成学习兴趣的下降。针对这种情况，应在保证基本概念以及简单理论说明的前提下，淡化学科区分和界限，强调融合应用。同时增加课堂演示性实验和课后实验环节来保证学生对课程知识的理解。

（三）创新教学手段，培养学生职业技能

著名《学会生存》一书中指出：教育既有培养创造精神的力量，也有压抑创造精神的力量，这就说明了教学方法，对学生的学习效果的重要性。为此在物联网工程导论的授课过程中，除了采用传统的老师讲，学生听的授课方式，更注重发挥学生的主体作用，采用了自主学习、课堂讨论、小组研究、企业参观等手段。

如：对于RFID模块开发，首先由授课老师开发一个案例进行演示讲解，进行学生分组，布置开发作业在课后进行分析开发，然后再在课堂上分组上台进行展示解说 ， 并让下面的同学提出问题 ， 在互动的过程中加深对该RFID模块开发的理解，最后布置课后实践，要求学生全部会简单开发。通过自学、讨论、实践三个环节，使得学生们的学习热情很高， 纷纷花大力气查阅相关资料，积极讨论，学生的积极性得到空前激发，对所学内容有了较深的理解。

五、结束语

物联网工程导论是物联网专业的一门基础课程，也是最近几年快速发展的一个课程，笔者从计算机专业的特点以及物联网的快速发展的现状，分析了该课程的特点，从教学内容，教学方法、教学手段、学生职业能力培养、学生创业能力等方面阐述了自己的思考体会，期望能对计算机专业的发展做一些专业扩展，使计算机专业的学科建设适应社会对信息化的需求。

参考文献：

篇3

二、如何设置物联网工程专业培养目标与课程体系

物联网技术具有“新、长、专”的特点。物联网工程专业开办不久，学科建设还不够完善，课程体系的设计在国内外无先例可以借鉴，并且在物联网技术和产业发展过程中，物联网工程学科体系也必然要经历一个不断深化的认识过程。如何建设物联网本科专业是我们面临的严峻问题。从下面几个关系入手分析：

（一）物联网工程专业教学体系与社会对专业人才需求的关系。物联网工程专业究竟应该归属于哪个学科门类？关于物联网的结构，人们已经形成了一个共识，那就是可以分为感知层、网络层与应用层。如果从电子学科的角度出发，体现出电子学科的特点与优势就应从感知层入手，扩展到网络层与应用层，建设“传感网技术专业”。如果从计算机学科的角度出发，从网络层与应用层入手，展开到感知层，建设“物联网工程专业”，也正体现出计算机学科的特点与优势。因此，作者认为，从教学的角度来看，“物联网工程专业”应归属于计算机学科门类。

在考虑新专业培养目标定位与课程体系设置时，应该充分考虑到未来毕业生可能从事的就业岗位和就业的能力需求出发，反过来审定我们所设计的培养目标对课程体系和内容进行取舍。要做到这一点，就要多多听取意见和建议，集思广益，为物联网工程专业培养目标的定位与课程体系的建设提供科学依据，防止脱离科研与产业实际，由少数人闭门造车，做出草率决策。

（二）课程设置与计算机专业课程体系的关系。物联网是计算机技术与电子学科、智能学科紧密结合，并在各行各业更深层次应用的必然产物。从物联网产生的技术背景看，计算机技术是物联网技术发展的基础，从学科关系上来说，它的知识基础是计算机学科，所以它的未来发展仍然将倚重于计算机学科。从现在个别申办物联网工程专业的学校提出的教学计划来看，完全是另起炉灶，重设新的课程体系，拟开设十几门，甚至是二十几门冠之以“物联网”某种技术的课程，脱离了依托计算机专业的教学体系。如果一个学校要在短时间内开设那么多门新的课程，无论在教材建设、实验室建设以及师资准备上，都是不现实的。这样开设一个新专业，失败的可能性是很大的。因此在物联网工程专业教学计划与专业课程设置上，一定要处理好与成熟的计算机专业课程体系之间的关系。

（三）基本能力培养与不同学校专业办学特色的关系。每一所大学都有自己的历史和发展过程，所以每个学校的强势学科、教学资源、实验条件、师资条件都是各具特色的，其教学资源建设与积累的基础，也都必然有自己有别于其他大学的特色。比如，工科的院校有的在计算机体系结构研究与教学方面具有优势；有的偏重理论研究的大学在软件理论教学与研究方面具有优势；有偏重艺术的大学在计算机网络应用方面具有优势；有的大学在射频应用技术方面具有优势。在物联网工程专业建设中，应该考虑不同大学的特色，在满足基本与共性要求的基础上，充分利用和发挥各个大学的优势，扬长避短，形成具有不同特色的物联网工程专业建设。

三、物联网工程专业课程建设

物联网工程专业实际应用性强，课程建设应该坚持“重理论，强实验”的原则。物联网工程专业课程建设包含两部分的内容，一部分是计算机专业主干课程作为基础课，另一类是具有出物联网工程专业特点的专业课课程。计算机学科的基础课程已经在《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》中作出了系统的讨论，这里就不做过多的重复和引用了。

篇4

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：2095—1302（2012）10—0077—03

0 引 言

物联网被称为继计算机和互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮，代表着当前和今后相当一段时间内信息网络的发展方向。但是，产业快速发展的需求与人才短缺的矛盾将成为制约我国物联网持续高速发展的重要因素。为了满足产业对人才培养的急切需求，教育部自2010年起，相继批准了70多所本科院校开设物联网工程及相关专业，同时也批准了首批22所高职院校开设物联网应用技术专业[1]。尽管高等院校开设物联网相关专业的热情高涨，但是，由于物联网专业是新兴专业，在课程体系、师资队伍、实训条件等专业建设核心内容上，还面临着诸多问题，相关标准也需要进一步规范。

平顶山工业职业技术学院作为国家示范性高职院校，依托学院举办方中国平煤神马集团，以国家级重点建设专业（计算机应用技术专业）为基础，申报了物联网应用技术专业并获省厅批准。在专业筹建过程中，面向物联网行业，重点针对煤矿安全物联网应用、智能物流领域，引入国际先进的CDIO（Conceive构思，Design设计，Implement实现，Opera运作）工程教育理念，构建设计了该专业的课程体系。本文即以此为研究基础，论述了目前高职物联网专业课程体系的现状，以及CDIO一体化课程体系的设计思路、过程及保障措施。

1 高职物联网专业课程体系的现状分析

在中国知网学术文献网络出版总库中，以“物联网专业”为关键词通过主题检索，共有66条记录，以“物联网”和“课程体系”为关键词通过主题检索，共有31条记录（截至2012年4月10日）。由此可见，物联网专业及课程体系构建将成为研究的热点。有文献指出[1]：“物联网在我国发展的速度很快，但时间不长，大量高等院校开设了物联网工程专业，而一部分院校对该专业的开设较为盲目。” “高职院校在构建课程体系时，要对物联网技术应用人才的岗位进行调研与分析，以就业为导向，构建课程体系时，要考虑应用方向与应用领域，与典型企业进行合作，根据企业实际的物联网工程项目的实施过程来构建课程体系。”也有文献指出[2]：“应当通过专业调研与专家访谈，了解物联网工程项目的工作过程， 通过对工作过程的分析，归纳出典型工作任务，由典型工作任务引导出专业学习课程， 根据专业学习课程的需求制定出专业基础学习课程， 构建物联网应用技术专业的课程体系。”

综合分析相关文献，目前高职物联网专业课程体系构建能够正确处理专业教学体系与社会对专业人才需求的关系[3]，能够及早规划和设计，整合课程教学内容，融入物联网技术应用行业标准，建设相关核心课程[4]，并能够借鉴已有专业的建设成果。但是，也应该清醒地看到，物联网专业课程体系构建还存在以下不足：

（1） 物联网产业刚刚起步，产业链尚未形成，从事物联网技术应用的企业也正在转型，物联网技术标准未统一，区域、行业、企业对物联网技术应用人才的需求量大，但岗位不清晰，高职院校也只能根据行业、企业的预测信息培养物联网技术应用人才，因此，高职物联网专业的定位还比较模糊，缺乏就业岗位的保障[1]，部分高职院校不能根据区域经济发展和自身院校特色进行科学定位。

（2） 一些高职院校开设的物联网应用技术专业，照搬本科物联网工程专业的课程体系，然后加入一些实训课程，对高职教育培养“高端技能型人才”的理解有偏差，其根本是对高职物联网专业人才培养目标在整个物联网产业链中的定位认识不清。

（3） 一些高职院校开设的物联网应用技术专业，没有处理好与成熟的计算机专业课程体系的关系，要么另起炉灶，重设课程体系，开设十几门的新课[3]，要么完全照搬原有计算机网络专业课程体系，只是添加几门冠以“物联网”字样的新课，存在由于师资不足而因人设课的现象。

2 CDIO一体化课程体系的构建思路

CDIO 工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，分别代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO 培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合培养的方式使学生在这四个层面达到预定目标，更重要的是系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12 条标准[5]。

2.1 CDIO教学改革的特点和设计流程

CDIO教学大纲建立在对工程实践理解的基础上，经主要利益相关者（企业、教师、学生、校友、家长等）确认，符合国际工程教育的发展方向。CDIO教学改革的特点包括：互相支撑的课程设置，能够将个人能力、人际交往能力以及产品、过程和系统构建的能力培养整合起来，明确体现在一体化课程体系中；教学场地根据项目实际需要进行设计和安排，能够满足项目设计、实现和学生动手学习的需要；学生主动学习和经验学习能够与专业课程的学习结合起来，并有完整的、系统的、综合的考核评估过程等。

篇5

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-02

一、引言

物联网(InternetofThings)是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置与互联网络结合起来而形成的一个巨大网络。物体通过智能感应装置,再经过传输网络到达指定的信息载体,再经过全面感知、可靠传送和智能处理,最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与智能处理[1]。2011年,在工业和信息化部出台的“物联网十二五发展规划”中,明确指出,物联网已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一,发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义。2010年,教育部公布了140个高校新设本科专业,重点培养与国家确定的战略性新兴产业相关的专业。其中,“物联网”专业排名居首,国内许多高校纷纷开设或准备开设物联网专业。

二、物联网工程专业的课程体系

从物联网的技术构成上来看,主要包含感知层、网络层、服务层和应用层。[2][3]因此,物联网专业涉及多个专业方向,其基础教学体系的建立也需要多个专业的汇聚。对于不同的大专院校,由于自身的情况、特点以及优势不同,可以建立不同的具有各自特点的理论课程以及实训课程。物联网工程专业面向现代信息处理技术,以培养从事物联网专业领域的研发、设计、工程及制造等方面的高级工程技术人才。因此,物联网工程专业或方向应建立以提升工程素质为根本、以培养物联网工程能力为核心、以掌握物联网工程学科知识要求为目标的课程体系。[4]

如图1所示。

图1物联网工程专业的课程体系

三、物联网工程导论实践教学

物联网工程导论是物联网工程专业的核心课程之一,同时也是本专业的入门课程。对于刚刚进入大学的本科新生来说,这是他们进入大学后学习的第一门专业课程。新入学的学生对物联网这一新生事物了解的程度较差,头脑中没有相关的概念。因此,物联网工程导论课程授课的主要内容应以介绍物联网基本原理及知识和物联网的一些常见应用为主,在教学中以建立完整的知识框架结构作为中心点。通过教学活动,使学生能够对整个物联网专业的内容有一个较为清晰的认识,对整个学科的课程体系有一个初步了解,包括核心课程的简要内容和在专业中的作用和地位、相互关系等。这样可以尽量减少他们在今后四年学习中的迷茫和困扰,因此,在教学过程中需要注意以下几点:

(一)适当增删教学内容,讲授内容忌深、忌细

在教学内容的选择上应以面向应用为指导思想对教学内容进行适当的补充或删减。教学过程中切忌讲的过深过细,要让学生了解并掌握本学科的基本内容和研究方法。本课程作为物联网工程专业的引导性课程,基本上涵盖了物联网这一学科知识体系的各个主要方面。因此,在授课过程中,在介绍每一方面内容时,应从宏观层面入手,对学生做一个较高层次的高级科普。讲课内容要能反映物联网科学技术和产品的最新发展,在使学生了解相关概念和术语的基本含义的基础上,同时更多的了解最新流行电子产品的功能和基本原理;这些内容比较适合一年级大学生的思维方式和知识背景,有利于提高他们对物联网知识的理解能力;通过本课程的讲授,引导学生思考物联网在发展和应用中存在的问题,从而培养学生对物联网工程专业的兴趣,为更好的学习相关的其他课程奠定一个良好的基础。

(二)引导学生转变学习方法,促进良好习惯的养成

大学新生入学后,学校一般会安排入学后的专业教育,但是由于时间较短,效果有限。很多学生仍然不太适应大学的学习生活方式。因此,物联网工程导论作为新生入学后学习的第一门专业核心课程,教师在授课中不仅要介绍物联网的基本知识,还要着重引导学生的学习方法,促进学生养成良好的学习习惯。使学生能够很快适应大学的学习方式。

中学阶段,学习的主要方式就是大量而紧凑的课堂教学。学生的学习时间由学校安排,老师实施灌输式教学。老师教学生是“手拉手”领着教,老师对于课程的安排非常详细和周到,使得同学们养成了依赖老师的习惯,在学习过程中只会去被动的记忆和背诵。到了大学,老师的课堂讲授相对减少了很多,在课堂上的不会讲授全部的教学内容,而是以自学为主。课外时间都是自己安排,自己找老师讨论问题,自己去图书馆看书,自己找志同道合的人研究问题。学习过程中也不再采用题海战术和死记硬背的方法,需要学生勤于思考,勇于实践,尤其对于物联网专业而言,很多知识需要通过实践才能真正理解和掌握。

根据中学和大学学习特点的不同,在本课程的教学中,教师在授课过程中,要结合本专业的基础知识去引导学生转变学习方法。一方面,要和学生一起分析中学和大学的学习特点,使学生明白二者的不同,从而主动的去适应大学的学习方式;另一方面,通过读书报告、专题讨论、课程实践等方式,训练学生适应新的学习方式。要使同学们明白,除了要认真听老师的讲课,认真阅读教材和参考书,加强实践环节的学习,除此之外,更重要的是还要有个人的独立思考和积极探索的精神。

(三)教学的重点在于学生能力的培养

教育部在教高[2007]2号文件中明确提出要求:努力提高大学生的学习能力、创新能力、实践能力、交流能力和社会适应能力[5]。众所周知,我国的高考竞争非常激烈,因此在中学阶段,对于绝大多数学生而言,把时间全部用在了知识学习和完成各种各样的作业题、模拟题和考试题上是唯一的选择,而对于自身综合素质与能力的培养无暇顾及。从中学进入大学,学生的学习方式有了根本的变化,因此学生要利用好业余时间,有意识地培养和提高自身的综合能力与素质,主要包括以下几个方面:

学习能力:即自学的能力。对中学生来说,学习就是按照学校的安排,在课堂上接受教师的知识传授,课下完成老师布置的作业。而在大学中,需要学生自主地安排学习计划、主动地获取知识,不仅仅在课堂上进行知识的学习,在课下的时间还要去读书、去思考、去实践,逐步的提高自己的自学能力。

创新能力:所谓创新,就是用新思想、新方法和新技术解决工作中遇到的各种问题。作为大学生,只有具有良好的创新意识和能力,才能面对在未来学习和工作中面临的各种挑战,有效的解决遇到的各种问题。

实践能力:实践能力是指在工作当中运用自身的知识去分析问题和解决问题的能力。对于工科专业的本科学生,实践能力的强弱尤为重要,因此,在大学阶段,应该着重加强诸如课程设计、实验、实习、大学生科技竞赛等环节的学习和训练,以提高自身的实践能力。

交流能力:交流能力指一个人与他人有效地进行信息交流的能力。在现代社会,交流能力是个人素质的重要体现,它代表了一个人的知识、能力和品德。本科学生无论毕业后无论进入那一个行业,都是在一个团队进行自己的工作,因此,如何与团队内外人员的进行良好的交流对于自己的研究和工作是至关重要的。

四、结语

综上所述,物联网导论课程在本科教学的整个过程中有着重要的作用。通过本课程的教学,使学生对物联网专业的基本知识有了一个初步的认识,并在学习的过程中逐步去适应大学的学习方法,为后续专业课程的学习也打下了一个良好的基础。同时,在学生的思想当中逐步树立起培养自身综合素质的意识,最终成长为一个高素质的大学本科毕业生。

参考文献:

[1]张小平.物联网知识讲座(一)[J].物联网技术,2011,1(5):91-92

[2]沈苏彬,范曲立.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报:自然科学版,2009,29(6):1-11

篇6

物联网的概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出，是指依托射频识别技术和设备将所有物品与互联网连接起来，实现智能化识别和管理而形成的网络。[1]物联网是继计算机、互联网、移动通信后的又一次信息化产业浪潮，将催生一个巨大的新兴产业。产业未兴，人才先行。2010年教育部在高校本科教育阶段设立物联网工程专业，以期为重要战略性新兴产业――物联网相关产业培养高素质人才。物联网技术属于“集成创新型”技术，因此物联网工程专业的人才应该属于“工程应用型”人才[3]。如何实现这一目标是各个高校共同探索的话题。作为一名教师，结合自身实际工作经验，对此有以下几点思考。

1.形成以培养目标为导向的特色课程体系

物联网工程是一门覆盖范围很广的综合交叉学科，涉及计算机科学与技术、电子科学与技术、自动化、通信工程、信息安全、智能科学与技术等诸多科学领域[4]，合理的课程设置有助于师生形成清晰完整的知识结构。要制定合理的课程体系，可以从以下三方面着手：

首先要整体把握物联网的体系架构要对物联网的整体框架和关键技术有整体把握。物联网的架构分为三个层次：感知层、网络层、应用层。信息在感知层采集和获取后，经网络层得以共享并实时交互，最终在到达应用层经过分析处理，最终实现决策和控制。课程体系要涵盖这三个层次，各层次间要能顺利连接。同时物联网关键技术如M2M、传感器、云计算等在整个课程体系中有所体现。

其次要明确专业培养目标。物联网企业的人才需求谱系中不仅包含高层次的研发人员，同时也包含大量物联网产品生产制造与物联网系统集成中设备安装、调试、维保等方面的高端技能型专门人才。因此，物联网工程专业的就业岗位可定位为：物联网电子产品的生产与制造、物联网工程系统集成与项目实施与管理、物联网工程项目售前售后服务与运行维护。物联网工程专业的课程设置要有明确的就业指引。根据岗位要求设置合理课程体系，培养学生核心职业能力。

最后要重建核心课程。目前物联网工程专业课程设置没有专业特色，课程设置大多是将各个交叉学科的相关课程直接设置在物联网工程专业的课程体系之中，比如将计算机专业相关的课程、通信专业相关的课程以及电子技术相关专业的课程组合成物联网工程专业课程。这样设置导致课程体系复杂、内容繁多、缺少层次[5]，教师授课以孤立的学科要求为教学目标进行授课，学生因精力有限很难深入，形成的知识结构混乱，很难加以应用。课程的内容方面，大多是在原传统专业的核心要求上略作删减，导致学生无法获取一些非本课程重点而对后续课程极为重要的知识点。比如物联网工程专业的专业基础课电路与电子学，按照传统电子技术相关专业的要求，耦合电路属于选讲甚至阅读内容，不做考核，许多老师在授课时间有限的情况下会选择学生自学或者只做概述，而对于物联网工程专业的学生来说，这部分内容相当重要，是理解其后续专业课射频识别工作原理的重要知识储备。因此，在确立物联网工程专业课程体系的时候，应充分考虑各学科之间的关联，是否符合物联网专业从上至下的知识结构，而不是简单堆砌，更不是简单取舍。在培养目标的引导下，梳理学生能力形成所需掌握的知识点，将传统相关课程进行重组或拆解，并为之确定新的教学大纲，从而形成具有物联网工程专业特色的新课程，以突显符合培养目标的本专业特色。

2.组建有清晰角色定位和分工的教学团队

师资队伍是专业建设与发展的保障。作为一门新兴学科要发展，物联网工程专业急需一支专业的教师队伍。但物联网涉及学科众多，寻求精通多学科教师又不易实现。面对这种困境，物联网工程专业建立之初，可以尝试鼓励教师在各自的领域深入研究，以实际应用为向导或者以项目任务驱动的方式，组织青年教师学习钻研自己所掌握技术在物联网中的应用方式及其接入点，了解与其他领域知识相结合时所需的核心知识点，以达到熟练掌握和应用某一项物联网关键技术的目的，从而在实际教学中将每个人的技术优势发挥到最佳，使学生能取众师之长，实现成为“卓越物联网工程师[6]”的最终目标。

3.转变教学思维，充分发挥学生主体地位作用

基于问题的学习（简称PBL）于1969年由美国神经病学教授Barrows首创，是以学生组成的学习小组围绕系列复杂问题自主分析，找到解决方案，并学习到所需知识的过程。PBL教学法可以帮助学习者构建广博而灵活的知识基础，培养学生自主学习的能力和实践能力，激发学生的学习兴趣。[9]无论从实践还是理论研究上，物联网工程专业目前都还处于探索阶段[8]，涉及学科知识宽广，相关技术甚至重要术语的定义都在持续更新中，“老师讲授―学生被动接受”的传统方式已经不能满足学习的需要，这要求学生有自主获取新知识的能力和热情。实际教学中可以尝试在物联网工程专业的主干课程如物联网导论中引入PBL教学方法，例如在讲解物联网是什么、物联网体系架构、物联网应用等关键问题时，可以给出问题，让学生通过资料查询、文献检索及其他现代信息技术手段获取相关信息，分组讨论、归纳、整理、分析总结，让学生来充当问题的解决者，教师最后归纳补充，进行重难点讲解。

笔者在讲授物联网工程专业课程物联网导论曾尝试采取这种教学方法，让学生参入到教学过程中来，充分发挥学生主体作用，效果明显。物联网工程专业不同于传统成熟专业，存在很多正在发展未有定论的理论，比如物联网的定义是什么，各种组织给出很多不同的解释，但至今为止，还未有统一的权威释义。学生在寻求答案过程中，不同于被动接受单一答案，可以了解不同定义提出的背景和当时物联网发展的现状等等问题，在理解了别人解释之后经过讨论和思考能够形成自己的“定义”。同时，这一系列的过程让学生了解物联网工程专业的特点，也提醒学生要有知识更新的意识，逐渐培养提升学生自主学习的能力。

4.以课程设计方式，逐步培养学生实践能力

物联网工程专业是由战略性新兴产业催生的新专业，相比传统专业更注重专业实践环节。[10]它集成交叉的特点对学生将所学知识综合运用与实践的能力要求很高。学生不仅要对各种信号的采集、处理、交换、传输的理论与技术熟练运用还要具备较强的综合应用无线传感网络及一定的软件开发能力。在课程的设计上，一方面要加大实验课在教学中的比重。针对专业难点和重点内容，通过验证实验的方式组织教学，让学生通过动手获得新感知新体验，帮助理解和掌握本专业的核心专业技术。另一方面要以课程设计逐步培养学生实践能力。物联网系统的构建从硬件模块的搭建到软件平台的设计不但需要理论知识的贮备，更要求学生具有较强的实践能力。传统的完成理论学习进行毕业设计的方式是难以实现的。结合物联网工程专业的这个特点，给物联网工程专业的专业基础课和专业课设置对应课程设计，例如传感器等课程课程设计完成数据采集模块设计，模拟电路、数字电路等课程完成报警电路设计，无线传感网络等课程完成局域网组网设计、C语言程序设计、Java语言程序、数据结构与算法、数据库等课程设计完成应用软件的设计，最后的专业实训课将所有课程设计整合。合理设计实践节点，以课程设计的方式逐步培养学生实践能力。

物联网工程专业是个知识综合性强，实践和创新应用能力要求高的专业。在物联网的全面应用时代到来之前，高校应在实际教育教学中不断思考与改革，形成学科专业优势，培养符合未来社会发展需求的复合型人才。

参考文献

[1]工业和信息化部电信研究院[R].中国物联网白皮书，2011.

[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，2010，11.

[3]王志良，等.物联网工程概论[M].机械工业出版社，2011.

[4]刘涛.高校物联网专业人才培养体系的思考[J].物联网技术，2014（1）：76-78.

[5]沈雪珍，等.基于物联网专业教学的几点思考[J].中国电子商情（科技创新），2013（15）：48.

[6]顾卫杰，等.对不同层次教育的物联网专业定位的思考[J].中国电力教育，2011（27）：182-183.

篇7

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。

篇8

数字化油田是石油工程信息化的高级阶段，是信息化达到网络化、数字化、模型化和科学化的全新标志。石油工程作为一个跨学科、多专业相互配合的技术高度密集型行业，信息化一直伴随着工程行业的发展，并发挥着巨大的作用。近年来，通过应用驱动和技术研发创新引领的互动式发展，基于物联网技术的数字化建设，在石油工程数据采集、远程监测等领域得到广泛应用，本文针对石油工程生产运行与管理实际，拟基于物联网技术，通过构建集可视化、功能化、数字化钻井系统，以满足钻井日常生产运行、生产管理、生产监控、设备管理的需求。

1物联网基本内涵

国内对于物联网的概念是整合了美国的CPS（Cyber-Physical System）、欧盟的IOT（Internet of Things） 和日本的i-Japan的概念，但又不完全和哪一个相同。由于物联网本身与互联网、移动通讯网、传感网等有密切的关系，因此国内不同领域的专家针对物联网的思考出发点各异，事实上我国对物联网还没有一个精准和公认的定义。物联网体系架构大致有三个层次，底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的网络层，最上面则是内容应用层。随着“物联网”技术的发展与广泛应用，从工作办公到日常生活应用都与计算机技术和信息化有效结合，包括我们接触与使用的各种设施与物体以及物品，比如交通工具汽车，居住的楼房，出行必需的公路、铁路、机场，乃至手中的钥匙、手上戴的手表等等，只需要安装一个极小的感应芯片，就可以有效利用红外线感应、全球定位系统、激光扫描技术、无线网络信息系统或者射频技术，使之与互联网相连，进而利用能力超强的计算机群实现智能化管理。为有效整合企业的各类服务、降低重复工作的损耗，可以采用基于面向服务架构（SOA）的物联网企业应用框架，并能通过.Net平台和Java 平台两种技术实现。运用该框架、利用射频标识构建的物联网可以对企业各业务流程进行监控，并实现海量数据资源共享和高效利用，从而为企业资源整合提供了一种可行的解决方案。

2物联网技术特点、作用与应用

物联网的几个关键环节可归纳为“感知、传输、处理”，实现“及时、精确、全面地获取和处理信息，达到科学决策、降低成本、提高效率、保护环境、增强安全等目标”。其中，传感技术、嵌入式智能技术和网络、通信技术为物联网的l展和广泛应用奠定了基础。

2.1物联网技术的主要特点

物联网的主要特点体现在技术和应用层面上，主要包括：一是感知识别普适化。作为物联网的末梢，自动识别和传感网技术近年发展迅猛，应用广泛。从衣食住行中，仔细观察都能发现大量的感知技术的应用。无所不在的感知与识别将物理世界信息化，对传统上分离的物理世界和信息世界实现高度整合；二是异构设备互联化。硬件和软件平台千差万别，不同型号和类别的RFID标签、传感器、移动数据采集终端、手机、移动PC等实现网际间信息共享和融合；三是联网终端规模化，所有构成要件都作为网络终端纳入系统之中；四是管理调控智能化。物联网将大规模数据高效、可靠地组织起来，为上层行业应用提供智能的支撑平台；五是应用服务协同化，物联网技术覆盖生产运行与管理的各环节，可以有效提高企业整体信息化程度。

2.2物联网技术的作用

通过将物理对象与信息承载体无缝联接，实现虚拟和物理世界的一体化，使得物理对象积极参与业务流程（互动，通信，控制），通过对数据的大规模采集与集成智能运用，最终实现商业价值和社会价值。物联网是一种非常复杂，形式多样的系统技术。根据信息采集、传输、处理和应用的原则，可以把物联网分为感知层、网络层、管理服务层和应用层

3 运用物联网技术构建数字化生产运行管理平台

数字油田是实体油田的虚拟表示，能够汇集油田的自然和人文信息，人们可以对该虚拟体进行探查和互动。从技术架构上来看，运用物联网技术构建数字化钻井生产运行管理平台是一项涉及多学科的复杂的系统工程，需要信息通信技术、石油地质、石油工程、企业管理等有关专业，旨在更加广泛、及时、准确的进行信息采集；深化应用软件实施，更好的完成信息处理及应用，解决各种生产运行与管理问题；建立更为便捷的信息开放和共享平台，更好的实现信息间的互联互通，为生产运行管理提供便利。

3.1 数字化钻井生产运行管理平台

基于上述分析，笔者拟结合石油生产运行与管理实际，提出一种新的运用物联网技术构建数字化生产运行管理平台的实现方案。该系统主要利用数据传感技术、计算机软件开发、数字控制、计算机网络、系统集成及数据共享技术，开发建成集井场数据自动采集、数据加工分析、设备远程控制、远程视频监控及分析决策为一体的生产运行管理平台。

该系统完全遵循物联网技术的三层结构，在感知层中，利用安装在现场的传感设备及视频监控设备，将生产数据和视频图像实时采集并集中起来；在网络层，利用有线或无线通信网络将数据传送至数据中心服务器；在应用层，利用数据库、计算机软件开发、智能计算、云计算等技术对数据进行加工、分析、整理、，并以文字、报表、图形、图像等方式及时显示出来，实现远程监测、控制、辅助分析、生产决策等功能。按物联网分层原理，钻井生产运行管理平台由数据采集子系统、数据传输子系统和生产运行管理子系统三部分组成。

4 应用前景与展望

物联网技术本身不是一个全新的事物，它的核心在于应用创新。以物联网技术为基础，在构建生产运行管理平台应用包括条形码技术、GPS技术、管理软件等物联网范畴的技术过程中，要进一步深化理解“应用为王”思想，通过持续的应用创新，打造出业内领先的数字化生产运行管理平台。

参考文献：

[1]董h，浅谈新一代物联网在电子商务中的应用，条码与信息系统，2012

篇9

1.引言

 

物联网即物物相连，是互联网的延伸和扩展。而物联网工程专业作为2010年国家教育部公布的新增的专业，旨在培养能够系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能，具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广的专业知识的高级工程技术人才[1]。

 

物联网的体系结构主要分为三层：底层为感知层，主要由大量的感知设备组成，物联网通过感知层便能延伸到万物;中间层为网络层，最关键核心的位置，其作用是“传送”消息，为传感层和应用层搭建了桥梁;最高层为应用层，作用是实现处理，用于对下层的数据进行融合处理，实现对物体的实时性控制和管理。

 

2.课程开设的必要性及课程安排

 

2.1课程开设

 

从物联网的架构体系中可以看出，物联网技术也是交叉于电子、通信、网络、计算机学科的综合技术。而物联网工程作为新增专业，任何学校的专业课程体系都处在探索研究阶段，然而把通信原理作为物联网工程专业的核心课程是获得一致肯定的。

 

通信原理课程作为物联网工程专业的通信类核心课程，是为让学生对信号产生、传输、调制和解调有基本的认识，能够熟知整个通信系统的工作过程。一方面该课程理论性强，概念繁多，知识抽象，公式复杂，知识体系交叉于高数、电路等课程，难度大，课程枯燥，难以调动学生积极性。另一方面物联网工程专业学生由于需要学习电子、网络、计算机、通信相关课程，因此很难有足够的学时学习通信相关的所有课程，对于大多数学生的要求也不能如通信工程专业学生一样。因此如何把通信原理课程合理的讲解，让学生能够深入浅出的明白通信理论是需要物联网专业老师不断探讨改进。

 

2.2课程建设

 

2.2.1理论课程

 

结合我校物联网工程的教学计划，通信原理的课时为：52理论学时+34实验学时，该课程前期并未开设信号与系统课程。在通信原理课程前期，如何让学生理解信号、理解通信系统成为了主要问题。针对学生这一特点，笔者主要将通信原理课程的学习分为四个阶段：

 

一阶段：让学生认识信号，熟悉基本信号函数，了解通信系统的整个原理过程，知道学习重点所在。学时安排为8学时。

 

二阶段：通过电路引入通信系统的数学模型，让学生能够理解信号在时域与频域的不同特性，能看懂信号的波形与频谱。学时安排在12学时。

 

三阶段：前两阶段都是为了学生能够入门通信系统，本阶段是课程的核心所在，该阶段的学习任务是调制系统、模拟数字信号转换、信号在信道的传输特性以及信号的解调。安排学时在24学时。

 

四阶段：这一阶段主要是为学生介绍通信相关的技术，由于涉及的内容复杂，对大多数学生只要求了解，让有兴趣的学生可以深入研究，主要内容包括同步技术、复用和多址技术等。安排学时为8学时。

 

2.2.2实验课程

 

在传统的通信原理实验中，常常是使用示波器，函数发生器，频谱仪进行信号的波形及频谱的观察和分析，然而硬件设备也存在着不足，首先硬件设备费用高、使用寿命短，其次硬件设备局限性大，只能完成指定的实验范围;另外，由于实验设备在使用过程容易受外界干扰，如电磁干扰、无线干扰等，常常致使信号容易发生失真，不易准确观察等缺陷。因此，实验课程不再使用传统的示波器和频谱仪进行实验，而是采用MATLAB软件进行实验。

 

MATLAB是由美国Mathworks研发的软件，主要用于算法开发、数据分析以及数据的可视化，主要由Simulink和MATLAB两部分组成。MATLAB是当下使用最为广泛的数学仿真软件之一，而在通信原理中，可以利用MATLAB的函数库、模块库功能，在可视化环境中观察信号处理的过程，将抽象的波形变换、频谱搬移在可视化环境表现出来，让学生能真实理解通信过程，加强学生的学习热情，提高教学质量。MATLAB能对所有的数字信号和模拟信号进行仿真。

 

MATLAB软件仿真与传统实验相比，就是将由传统的硬件设备完成的实验变成由计算机的软件代替完成。传统实验中，我们将电子元器件组合成通信系统，然后利用信号发生器、示波器、频谱仪进行信号的观察分析，而在MATLAB中我们利用程序言语将系统的通信模块、函数库进行调用，然后在图形界面中进行信号的显示分析。因此，MATLAB相对于传统实验的优点主要有以下三点：(1)软件实验室建设快速，成本大大降低;(2)软件实验更加精确，不易受外界环境因素影响实验结果，也不易因为误操作导致设备损坏;(3)MATLAB可以完成大多数通信原理实验，并且实验过程可以设定不同实验参数以方便对实验结果进行对比分析，能达到更好的实验效果，加深学生对通信过程的理解。

 

实验学时共34学时，采用MATLAB软件进行实验，编程语言采用c语言。由于学生具备c言语编程基础，因此对软件的使用可以很快掌握。具体的实验课程安排见表1。

 

3.小结

 

篇10

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）18-0119-02

“物联网”的概念最早是美国麻省理工学院Ashton教授在1999 年第一次提出的：Internet of things，简称IoT，可以这样理解：物联网的基础平台仍然是互联网，采用无线射频识别（RFID）、红外识别等技术，通过各种传感器设备，遵循相应协议，将任何物品或者是人，定位、互联起来从而进行通信和系统化管理的网络。[1]目前，物联网已经在世界范围内的智能终端设备、人工智能技术等领域得到了非常广泛的运用。

1 物联网工程专业的开设背景

物联网的核心技术是互联网技术和传感器技术，在过去的二十年间，这两项技术均逐步趋向成熟并取得巨大的成功，与此同时，网络接入方式的多样化、信息处理能力的大力发展均成为物联网技术大力发展的推手。2005年，ITU了《ITU互联网报告：物联网》，从此物联网国际化的大门；美国于 2008年11月由 IBM 提出“智慧地球”概念；紧接着，欧盟、韩国、日本于等发达国家也先后推出了基于物联网的行动计划和国家战略方针及行动计划[1-2]。目前，民众已经充分享受到了物联网技术带来的便捷服务。

早在1999年我国就开始了传感网的研究，各项技术处于世界先进水平。传感网是物联网核心技术之一。2009年，“感知中国”战略构想的提出意味着我国政府已经充分意识到物联网产业所面临的巨大机遇及与全世界对接的重要性。中国通信标准化协会也于2010年成立了专门的小组对我国的物联网进行研究并制定相应的行业标准。同年10月《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》下文公布，明确了促进物联网的示范应用和研发。随后，各省、市先后制定出物联网产业的发展规划，出台扶持政策。

在政府的大力感召之下，在物联网产业大发展的背景之下，我国物联网得到前所未有的重视和发展，全国从事物联网的企业如雨后春笋般蓬勃发展，同时对专业人才的需求也逐年扩大，但目前我国物联网行业也遇到了众多新兴行业同样的瓶颈：初级专业技术人才的紧缺。

2 我国物联网工程专业的开设情况

大批专门人才培养主要依靠高等学校来承担，2010年3月，教育部下发了《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》，同年7月，全国30所高校首批开设“物联网工程”的本科专业，如今已有数百所高校、职业院校设立了与物联网相关的专业，这也说明了高校对于新兴专业的敏感和重视。

物联网本身技术复杂、牵涉面广，电子、计算机、通信、自动化等多学科均有涉及，因此，物联网工程专业是个多学科交叉的新兴工科专业，融合了以上学科的相关知识，且十分注重实践应用。各高校的物联网工程专业在人才培养方面均把握了几个层次：第一层次：自然科学基础知识，培养学生人文素养；第二层次：物联网的相关理论、方法和技能，培养学生专业基础知识；第三层次：掌握物联网关键技术开发能力以及应用项目工程实践和项目组织经验，培养学生实践操作能力；第四层次：创新和创业意识、竞争和团队精神以及外语运用能力等方面。

各高校物联网工程专业的培养体系均包括了理论知识体系和实践体系两大部分。理论知识体系大致是在综合计算机科学与技术、电子科学与技术、自动化等多专业课程基础上发展起来的。实践体系主要涵盖实验类课程模块、实训类课程模块、实习类模块已经以及素质拓展模块[3]。

3 我校物联网工程专业建设发展的思考

湖南商学院（后称“我校”）是一所以经济学、管理学为主，综合性省属全日制普通高等学校，物联网工程专业设置在我校计算机信息与工程学院，计划于2016年开始招生。计算机与信息工程学院是我校较早设立的二级学院之一，经过几十年的建设和发展，目前已招生的有计算机科学与技术、电子信息工程、软件工程、信息管理与信息系统、工程管理五个专业，师资力量雄厚、办学条件良好。虽然如此，但一个新专业的开设，势必会遇到不少具体的问题，这就需要我们本着“稳步发展、开拓创新”的精神去挖掘出一条科学的专业建设道路，以下是几点建议与思考：

3.1 关于专业培养目标的思考

物联网工程专业整体培养目标，建议通过广泛的调研，吸取在物联网工程专业建设有特色有思想有成绩的其他兄弟院校，从知识要求、能力要求和素质要求三个方面去下功夫，这样才能培养出掌握扎实的专业知识技能、拥有再学习的能力、具备创新的视角和团队合作精神、对社会有责任感和主人翁意识的全面优秀人才。在培养途径方面，建议我们可以通过通识教育与专业教育的有机融合，促进学生的全面发展；通过理论教学与实践教学的有机融合，夯实理论基础，提高学生的实践能力；通过课堂教学和第二课堂的有机融合，强化创新能力和创新精神的培养，提高学生的综合素质。

3.2 关于专业建设定位的思考

1）保持与成熟专业课程体系的联系：物联网虽然是个新兴领域，但本质上说，物联网是计算机技术、人工智能技术以及电子信息技术紧密结合的产物。它主要还是计算机技术和通信技术的延伸，因此我们无可否认物联网学科与计算机学科、电子学科的关联，如果完全脱离开这些成熟学科课程体系是不科学的。大破大立完全创造一套全新的课程体系有其一定的风险性，因此，可以将计算机学科的网络方向作为基础，着重网络层和应用层的知识模块，进而展开到电子信息专业相关的感知层知识模块，将物联网工程专业的基础理论建立在计算机专业的基础之上，此外也包括部分电子学科传感网相关理论[4]。

2）体现新兴专业的办学特色：如果在人才培养和专业建设上照搬照抄计算机学科、电子信息技术学科，那么会出现“换汤不换药”弊端。我们应该认真思考，设置本专业的核心和特色课程，所包含的内容是计算机专业基础、电子信息工程、软件工程等专业无法提供的，从而保持一个新兴本科专业建设体系的时代动态性。例如，将物联网技术与编程技术相融合的“物联网编程”、传感网技术与RFID技术相融合的“无线传感器网络”等。

3）注重实践体系结构的建设：物联网工程专业应该培养出合格的“工程应用型”工科人才，比传统专业更注重专业的实践体系，因此需要根据社会对物联网人才就业岗位的能力要求、需求规模来设计目前物联网工程专业的整体培养目标与教学体系[4]。未来用人单位一方面会重视物联网工程专业毕业生在技术方面的专业基础，更重要的一方面是看他是否具有胜任物联网某一特定应用领域的实际工作能力。因此我们一定要从培养目标的定位与课程体系的设计开始就重视这两个方面的需求，处理好综合能力培养和理论教学以及实践教学之间的关系，进而增强毕业生的就业竞争优势。

4）开设适合我校商科院校办学特点的特色课程：我校是以经济学、管理学为主的综合性大学，可以适当考虑增开具有我校办学特点的优势专业任选课程，例如：行业营销专题、项目分析与策划专题、行业管理学专题等。

4 关于师资队伍和教材建设的思考

为确保教学质量，师资队伍的组建格外重要。立足计算机信息与工程学院，面向全校，甚至更广的范围，选聘专业基础扎实、经验丰富、教学水平高的优秀教师，主讲本专业的核心课程，尽快建设一支科研力量强、教学能力上档次、年龄及职称结构合理的教师队伍，选拔出优秀的学科管理人及学科带头人，为专业的长远发展夯实好基础。在专业建设初期，对于新兴的物联网工程专业来说，即便是教师，对这些新的技术、新的教学内容的掌握也相当有限，在这样的情况下，切勿出现因人设课的现象，可以通过加大投入力度，鼓励教师通过科研实践来为教学积累经验，打破“纸上谈兵”的弊端，此外通过寒暑假进修、交流等途径，拓宽知识面、深化技术能力。

物联网工程专业在我国2011年才开始进行第一批本科专业招生，之前仅仅是计算机大类中在硕士或者博士研究生培养阶段的一个方向。所以虽然目前有不少优秀的物联网方面的图书，但是适合本科教学用的教材的还是极少。因此在教材建设方面我们还有很多工作要做，一方面，精选一些相对较好的教材和参考书，另一方面鼓励教师自编教学教材，并根据学生课堂反馈情况对教材做进一步的完善。

5 结合优势资源，促进专业建设发展

1）实验室建设：实验室建设是实践教学环节的有力保障。计算机信息与工程学院下设计算机技术实验室、电子技术实验室和工程管理实验室，实验设备门类齐全。物联网工程作为新专业，一定要树立实践能力导向的培养观念，建议在原有资源的基础之上，设立专门的物联网工程实验室，加大投入，建立高水平的实验平台，采取“教授实验室负责制”，利用先进的设备，一方面鼓励学生多花时间在实验室，另一方面鼓励教师组建科研团队，在物联网、智能通信等方面多出成绩，“出高峰出高原”，以科研带动教学，实现创新教育模式。通过全面深入的实践性教学，培养出合格的物联网工程专业人才。

2）应用型研究机构的助力：物联网在物物相连进行信息交换和通信的过程中，产生了大量数据，物联网携手云计算、大数据产生了巨大商业价值，也影响着各领域新商业模式的形成。可以说，物联网生成大数据，大数据助力物联网。2015年，我校建立了大数据与互联网创新研究院，这是促进物联网工程专业建设发展的良好契机和平台。此外，计算机信息与工程学院还下设计算机应用和管理工程2个研究所，如何整合我校这些与物联网工程相关的研究机构的优势资源，促进本专业的发展，也是我们需要思考的新课题。

3）校企合作搭建人才培养平台：物联网产业的全面发展需要大批高素质的技能型专门人才，企业人才需求导向在高校人才培养中有着不可替代的重要影响，抛开社会需求，孤立地进行人才培养是非常不科学的。因此校企合作是一个良好的切入点，从人才培养的针对性、实践性和职业性下工夫，从而实现人才培养和产业需求的无缝对接。目前，湖南省从事物联网行业服务、研发、生产的相关企业达200多家，涉及物联网产业链的各个环节[6]。良好的校企合作资源背景，便于我们建立创新型校外专业实践基地，打造学校教师、企业骨干相互渗透的交互式教学模式，以大力发展横向课题为手段，解决企业实际问题，以凸显我校商科院校的人才培养特色。

4）校校联动搭建资源共享平台：第一批物联网工程专业招生在2011年，我省中南大学即为第一批招生的30所高校之一。此外，国防科技科大连续三年在全国大学生物联网创新创业大赛中获得特等奖；国防科技大学、中南大学和湖南大学共同承担了国家传感器网络专项研究课题；湖南大学成立物联网研究中心并建立超级计算机中心[7]。新专业的建设不是一蹴即就的，要不断进行探索，借鉴其他兄弟高校相关专业的成功建设经验，及时修正和完善不合理的地方。我校物联网工程专业建设初期应以校校联动为纽带，互通信息，互聘教师，互建项目，搭建教育资源、科研资源、人才资源的共享平台。

5）与地方政府对接，以推动地方经济发展：我校在促进区域经济发展方面一直起着不可磨灭的作用。进一步促进我校在物联网方面与地方政府的全面合作，推进“校地联盟”，实现地方政府通过经济资源和政策、项目支持学校，而学校用知识创新助力地方政府的“双赢”局面。

6）建立校园创业服务平台：在校内管理方面大力推进物联网技术的运用，通过在校内搭建适合物联网工程专业同学切身体会物联网企业发展全过程的创业服务平台，实现近距离的理论指导实践，实践促进理论的循环体系。

6 结束语

物联网工程专业作为一个新兴的应用型专业，其专业建设是一个复杂的工程。本着“新、精、实”的原则，寻求有商科院校特色的人才培养模式，建设优秀的师资队伍，搭建高水平的教学资源平台是我校办好物联网工程专业的前提。突出物联网产业人才的市场需求特点，采取学校与企业协调配合，学校与地方政府互利互助，理论课程与实践课程相辅相成，教师与学生互学互动的途径，培养出合格的物联网工程专业人才。

参考文献：

[1] 刘云浩.物联网导论[M].2版.北京：科学出版社，2013.

[2] 吴功宜，吴英. 物联网工程导论[M]. 北京： 机械工业出版社， 2012.

[3] 胡忠望.“物联网工程”新专业课程体系的设计[J].中国电力教育，2010（22）.

[4] 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）.

篇11

二、我省高职院校物联网专业现状

目前我省已有为数不多的几所高职院校开设物联网专业，但由于该专业是新兴专业，没有可借鉴的资料，其专业建设思路基本沿用两种方式：以硬件为主的专业建设和以软件为主的专业建设。其中以硬件为主的专业建设基本沿用自动化或应用电子专业建设模式；以软件为主的专业建设基本沿用软件技术、网络通信技术、嵌入式开发技术专业建设模式。不论哪种模式，其专业建设基本都在探索中不断改进和完善，没有公认的完整、统一的专业课程体系和配套完善的实训体系。

三、我省高职院校物联网专业建设的思路

物联网专业建设的核心是培养适合社会需求的合格的专业的人才，而人才培养的离不开该专业课程体系建设和与之配套的实训体系的建设。

1.以CDIO先进理念为指导，进行专业课程体系建设

CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体 ，让学生以主动的、 实践的、 课程之间有机联系的方式学习工程。

（1）以CDIO先进理念为指导，开发课程。课程建设依据CDIO工程教育理念和十二条标准对物联网专业课程体系进行详细的分析，以真实项目开发为导向，以培养学生个人技术能力、团队合作能力及系统构建能力为宗旨，与企业工程师共同开发的“一体化项目学习”课程体系。

（2）以真实项目为载体，组织课程。课程及相关课程体系都以真实项目来驱动知识的学习。通过小型真实项目（二级项目），完成一门课程的学习，通过一体化的大型项目（一级项目），完成整个专业课程体系课程的学习，一级项目和二级项目之间有机衔接，二级项目是一级项目的一部分。

（3）以学生为主体，设计教学。课程建设的教学系统设计要以学生为主体，以学生的学习为中心；要面向高职学生的特点和整体水平进行教学目标设计，以促进课程总体目标的实现；要以建构主义等学习理论指导教学系统的元素设计。

（4）以行动为导向，优化教学。专业课程体系教学活动设计以行动为导向，突出实战化训练的特色教学模式，采用企业管理式的课堂组织结构设计和学习管理模式，学生分组完成课内实训与实战训练。课程教学步骤分为：课前准备、下达任务、完成任务、展示学生作品等四部分。

2.根据物联网系统特点，完善专业实训体系建设

物联网系统由“感知---传输---应用”三层构成。感知层是物联网的核心，是信息采集的关键部分。传输层是整个物联网的中枢，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用

（1）以物联网系统构成为主线，搞好物联网实训室建设。依据物联网的构成特点。从专业教学方面考虑，一般的物联网实训体系应具备以下几个核心实训室：基础实训室、感知识别实训室、网络通信实训室、物联应用实训室、物联网综合实训室。

基础实训室，完成物联网专业基础知识的培训。感知识别实训室，主要完成物联网感知层的实训。网络通信实训室，主要完成物联网网络通信的实训。物联应用实训室，主要完成物联网应用层实训。物联网综合实训室，主要完成以上所有技术的综合实训。

（2）以低投入高产出为前提，从优选择物联网实验设备。由于物联网实训设备的投入一般会很大，所以，一个核心的思想就是自己动手尽可能制作一些简单、低价、实用的设备。如果这方面的能力不足就只能购买了，以下是购买的一些比较。

箱式实训设备：这是一种传统实训设备，常用于开发性实训，可支持多个单项实验、实训项目，项目之间关联度不高。优点是投入较小。

沙盘式实训设备：一般用于综合性应用实训，常培养物联网三层结构中相关技术的软件层面综合应用能力。特点是：以特定行业应用为案例，系统展示度较好，学生参与度较低。

产品抽取式设备：一般适用于综合性应用实训，培养学生在物联网三层结构中相关技术的软件综合应用能力以及硬件连接能力。特点是：真实感强，但投入较大。

篇12

关键词：

物联网；工程机械；监控

1物联网

1998年KevinAshton第一次提出物联网这一概念，在2005年信息社会世界峰会正式确定了这一概念，并对这一概念的特征、技术、发展前景等进行了相关阐述，之后欧美各国均提出了本国发展物联网技术的规划，我国物联网技术发展起步与2009年总理提出的“感知中国”。物联网技术是以各种信息传感技术为基础，对需要监控、连接、互动的物体进行信息采集，最终形成一个巨大的网络，实现物与物、人与人、物与人之间的网络连接，极大的方便管理和控制。该技术是对互联网技术和通信网技术的外延，是将多项技术与应用结合的产物。物联网技术具有实现全面感知、信息传送、智能处理的特征。所谓全面感知就是利用各种信息传感器和识别工具对物体进行相关的信息收集；信息传送就是通过互联网和通信网络对信息进行传递和共享；智能处理就是将这些信息进行自动化的分析处理，最终实现智能化的控制和决策。

2工程机械物联网体系与技术

工程机械领域的发展受到各国的重视，因为该领域的发展水平代表着国家制造业的发展水平，尤其是物联网技术提出后对机械智能化的要求越来越高。当前物联网技术已经进行了小范围的应用，例如智能交通、智能家居等。工程机械物联网体系的构建和相关的技术如下。

2.1工程机械物联网体系

构建工程机械物联网体系分为三个层次：感知、传输、应用。感知层是工程机械物联网中网络和现实的枢纽；传输层就是对数据进行传输和交换，使信息能够进行相关的传送和共享；应用是核心，对已经收集和传输的信息进行相应的处理，最终发挥物联网的作用。工程机械物联网有自己的特点，这些特点和工程机械领域的特性有关。工程机械物联网感知层主要有压力传感器、液体传感器、RFID标签与读写设备，运动控制器、IO控制器、工业遥控器等核心驱动部件和负责机械设备定位和数据传输的移动终端，并且需要信息采集、信息融合、短距离传输等核心技术的支撑。传输层不仅包含互联网和通信网结合的长距传输网络，还有包括蓝牙、WiFi等短距传输网络，实现企业内部、企业与客户、客户与客户之间的信息传输。应用层中包含高性能的服务器和处理软件，实现海量信息的处理，为工程机械企业打造智能化的决策处理平台。

2.2工程机械物联网技术

工程机械物联网技术与工程机械物联网体系相关，也是分为三个方面，及感知层、传输层、应用层都有各自需要的技术。感知层需要的技术主要是感知识别技术，工程机械物联网需要通过感知层获取机械设备自身的状态和机械设备工作的环境的信息。要提高工程机械设备的利用率、使用寿命，并对工程机械设备进行有针对性的保养，这些都需要获取精准的工程机械设备的工作环境。工程机械使用的环境差别很大，这也就要求工程机械设备需要更为精确的传感器进行信息的采集。感知层传感器主要分为采集机械设备位移、角度、速度的运动传感器；采集能耗、运行等工作状态的检测传感器；采集机械设备工作位置、环境因素的工作环境类传感器。采用相对灵敏、全面的传感器，才能较好的利用感知设别技术将工程机械物联网所需要的信息进行收集。传输层需要即插即用的标准化通信协议，建立工程机械物联网会涉及到很多的通信网络，同样也会有较多的接入方式，缺少统一的标准化通信协议会导致这些通信网络无法进行交互工作，影响数据信息的传输。因此在传输层需有一个统一的能满足这些通信协议的标准化通信协议。工程机械设备作业时会被较为复杂的因素影响，这就需要机械设备物联网要有即插即用的快速识别和通信协议，便于在复杂条件下进行工程机械设备的准确识别。工程机械物联网在应用方面要有企业控制中心，通过该控制中心对各种工程机械进行监管、故障排除、快速服务。这种控制中心需要有两方面的职能，一种是面向企业研发的，可以通过收集和传输的各种信息对机械设备的设计进行改进，研发更多的新型设备；一种是面向客户服务的，可以建立相应的租赁、故障维修、设备分析等服务。

3物联网在工程机械领域的应用及展望

物联网在工程机械领域的应用主要是通过GPS、GPRS、互联网等技术，将工程机械的工作状态、工作位置、工作环境、运行情况等进行信息的收集，并通过智能处理系统对这些机械设备进行管控和服务、研发。物联网运用于工程机械领域可以实现对工程机械的全寿命周期智能化管控。物联网在工程机械领域的应用及展望如下：

3.1利用物联网进行工程机械远程监测

利用物联网可以对工程机械的工作运行状态进行实时监测，一旦工程机械发生故障还可以进行远程的诊断。对机械进行远程监测需要车载终端、数据传输、远程监控平台三个部分发挥作用。车载终端包括GPS、GPRS、RFID、GPRS，可以完成对机械运行的数据收集和上传。数据传输主要由互联网和GPRS组合而成，将车载终端上传的机械运行数据传送至远程监控平台，同时也可以传输远程监控平台指令。远程监控平台包含地理信息系统、设备信息系统、远程故障诊断和维护保养系统。远程监控平台通过这些信息系统完成对工程机械的运行状态查询、故障预警、故障诊断、故障日志、维修保养日志等内容。如果单纯的通过智能化的物联网系统无法将故障排除，那么远程监控平台还可以推送相关的地理信息使工程技术人员尽快达到。

3.2物联网应用于工程机械租赁

工程机械设备租赁与按揭付款在该市场较为流行，但是资金回收困难、用户骗车逃跑等问题会给承租方带来较大的损失。利用物联网技术可以对工程机械安装相关终端，一旦发生不偿还资金、骗车逃跑等问题，可以直接实现工程机械的定位、锁车等功能。物联网技术应用于机械租赁可以较好的保护承租方的利益。

3.3利用物联网技术建立手机服务平台

目前智能手机的普及率越来越高，利用物联网技术和手机软件开发等手段，开发智能手机客户端，为客户建立手机监控平台。采用这样的方式可以让客户通过手机就能够掌握其机械设备状况，同时也便于机械设备制造商联系用户进行相关服务和技术指导。

3.4大数据利用

通过物联网技术可以搜集大量工程机械相关信息数据，这些基础数据有较大的利用价值。企业通过对这些数据的分析和挖掘有助于找出工程机械的不足加以改进，进而提高工程机械的品质；同时根据机械设备的使用状况制定相应的制造和销售计划，更好的贴合市场；最后可以根据机械设备位置分析，在机械设备集中的区域有针对的设立服务网点。

4结束语

我国的物联网技术和工程机械智能化的起步均较晚，物联网技术在工程机械领域的运用还较少。物联网技术在我国工程机械领域具有非常广阔的应用前景。远程监控、检测和诊断是工程机械走向全面服务型制造的重要一步。

参考文献：

[1]孙其博,刘杰,黎羴,等.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,2014,33(3):2-9．

篇13

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）13-3100-02

1 物联网工程专业课程体系结构的现状

物联网（IOT，The Internet of Things）是互联网的延伸，是未来网络的发展趋势。面对国家战略性新兴产业发展的需要，为了满足人才培养的需求，教育部于2010年7月组织相关专业教学指导委员会的专家审批设置了物联网工程专业。但整体而言，目前无论国内还是国外，物联网的研究和开发都还处于起步阶段，不同领域的专家对物联网的研究有不同的角度，物联网的系统模型、体系架构和关键技术都还没有明确的共识，而且物联网又是一门交叉学科，涉及到计算机、通信、电子、自动化等领域，内容繁多。因此怎么样针对不同学校的特点建立有特色的物联网工程的课程体系结构是普通高校进行物联网教育的主要问题。

本文在分析物联网体系架构、知识体系结构、关键技术的基础上，对物联网技术在平顶山区域特色经济煤炭、电力、化工领域的应用进行深入分析总结，提炼出技术应用点和相应岗位的岗位技能、知识结构，并据此调整物联网工程专业课程体系结构，使之培养学生能更好服务平顶山地方经济发展，实现平顶山学院 “立足平顶山，面向河南，为区域经济社会发展服务”的服务面向定位和“特色名校”的发展战略。

2 物联网技术在平顶山的特色经济中应用

河南省平顶山市作为中原城市群中心城市之一，经过五十年的发展，已形成以能源和原材料工业为主体，以煤炭、电力、钢铁、纺织、化工、机电、建材、食品等工业基地为支撑的新兴工业体系。随着“十一五”期间我国向环保型、节约型社会发展战略的转变，平顶山面临着整个能源和原材料产业体系的全面升级。升级的核心是利用现代信息技术手段改造传统的粗放式生产模式，物联网技术成为产业升级的主要推动力之一。但物联网人才的严重匮乏成为制约这些产业升级的主要瓶颈。河南和平顶山的发展，需要一大批培养具有较高工程技术能力和创新精神的高级物联网专业人才。

本文恰以此为契机，面向社会需求，调整课程体系，提炼平顶山学院物联网工程专业的特色，力求专业建设和信息产业发展保持同步，不断适应社会对人才需求的变化。

2.1 物联网技术在煤炭领域的应用

本文在研究大量的国内外文献和实地调查，发现物联网技术在煤炭领域的应用体现在以下几个方面：

1） 利用物联网技术对煤矿井下人员、生产设备进行精确定位、自动识别、智能管理。在传统生产中，地面人员难以及时动态掌握井下人员的分布及作业情况。因此，井下人数不详、被困人员位置不清、通信不畅是灾后应急救援急需解决的问题[1]。煤炭开采面临的是移动的生产环境，大量的设备需要跟随采掘的进度搬迁，煤炭企业的设备管理与运行维护水平普遍较低，导致效率低下，设备、材料损耗浪费现象严重[2]。利用物联网技术对人员和设备进行准确定位和智能管理能有效提高煤矿企业的安全水平和设备的利用率；

2） 利用物联网技术加强煤矿防爆电气设备等安全标志产品管理（传感器，无线网络，监控系统开发），实现煤矿防爆电气设备等矿用安全标志准用产品生产、运输、仓储、使用、维护等全程管控，可以有效地防止假冒伪劣产品用于煤矿井下[3]；

3） 采用物联网技术，实现瓦斯多级监管； 即使煤矿没能及时实现瓦斯风电闭锁，没能将相关区域作业人员全部撤至地面或全风压进风流处； 上级主管部门也能及时发现事故隐患，指导煤矿采取相应的防范措施[3]；

4） 煤炭产量远程监测，以物联网技术嵌入式控制器为重点，可通过煤炭产量远程监测系统，把物联网技术运用于安全生产领域，使煤炭生产全过程置于严密监控之下[4]。

2.2 物联网技术在电力领域的应用

智能电网是与物联网最为密切的一个行业，物联网应用于智能电网是信息通信技术发展到一定阶段的必然结果，未来智能电网的建设必然产生世界上最大、最为智能、信息感知最为全面的物联网。利用物联网技术将能有效整合电力系统基础设施资源，提高电力系统信息化水平，改善现有电力系统基础设施的利用效率。

在研究大量的国内外文献和实地调查的基础上，该文总结物联网技术在电力领域的应用的几个重要方面：

实现按需发电，避免电力浪费。感知中心就是一个面向智能电网的传感器网络中枢，通过搜集家家户户的电表信息，可以计算出一定时间段的生活用电动态需求量，再将这一信息及时反馈到发电企业，按需发电，避免无效发电的成本浪费；在用电环节中，智能管理，节约用电。智能交互终端是实现家庭智能用户服务的关键设备。它通过近距离无线传输和GPRS等通信技术，对家庭用电设备进行统一监控与管理，指导用户合理用电，调节电网峰谷负荷，实现电网与用户之间智能用电 [5]；

此外，利用物联网技术对公共设施用电进行智能控制。利用物联网技术可以解决传统控制方法中存在的问题，使得路灯监控脱离了人工干预，实现自动化控制[6]；并且基于在线状态监测的状态检修可通过物联网技术获得的实时可靠地在线数据，对数据和信息分析与管理并制定检修计划[7]；

2.3 物联网技术在化工领域的应用

传统的化工在物联网技术的推动下，也会出现新的局面。在进行大量研究的基础上，我们发现物联网技术未来在化工领域的应用主要体现在以下几个方面：

1） 制造业供应链管理。物联网应用于企业原材料采购、库存、销售等领域， 通过完善和优化供应链管理体系， 提高供应链效率， 降低成本；

2） 生产过程工艺优化。物联网技术的应用提高了生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平[8]；

3） 利用物联网技术全程监控危险品供应链，在提高危险品供应链效率的同时，有效改善了危险品供应链的安全性能[9]。

3课程体系结构的借鉴和调整

在上面的论述中可以发现，定位技术、远程监控技术、无线传感网技术和远距离信息传输技术在在平顶山特色经济煤炭、电力和化工中应用尤其广泛。根据这些应用点，可以准确把握这些领域对未来物联网相关的岗位的能力要求和知识结构要求，从而调整物联网课程体系结构，体现专业特色。

针对平顶山学院应用型本科教育的特点，我们制定物联网工程专业的专业素养培养目标为系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能，具备基于计算机技术，通信技术、网络技术、传感技术进行信息标识、获取、传输、处理、识别和控制的能力，能在物联网的感知、接入、网络、应用等不同层次进行嵌入式应用软件的开发的高级应用型人才。

为了实现培养目标，学生的专业知识结构为掌握与物联网工程技术相关的计算机、电子与通信学的知识，物联网关键技术的基本理论、基本知识；掌握物联网各个层次的嵌入式应用软件设计、开发、应用和维护；

为了提炼专业特色，项目人员加大学生对掌握远程监控技术，定位技术、无线传感网技术和远距离信息传输技术的工程应用的教学力度，并采用多种校企合作的模式，把企业生产中的实际问题引入课堂，提高学生利用专业知识解决实际问题的能力。

4 结束语

本文讨论了物联网工程专业课程体系结构的现状和研究意义，提炼出物联网技术在平顶山特色经济煤炭、电力和化工中的应用点和相应岗位的岗位技能、知识结构，并据此调整物联网工程专业体系结构，加大远程监控技术，定位技术、无线传感网技术和远距离信息传输技术的工程应用课程，使学生能更好服务平顶山地方经济建设。

参考文献：

[1] 刘延龄. 基于物联网的煤矿人员定位系统解决方案[J].煤矿机械， 2011，32（5）：222-223.

[2]孙继平. 煤矿物联网特点与关键技术研究[J]. 煤炭学报，2011，36（1）：167-170.

[3] 孙继平. 基于物联网的煤矿瓦斯爆炸事故防范措施及典型事故分析[J]. 煤炭学报，2011，36（7）：1172-1175.

[4] 张剑勇，陈泽亮，赵娜. 基于物联网的煤炭产量远程监测系统[J]. 科技风向标，2011（3）：44-46.

[5] 刘克恒. 无线传感器网络在电力监控中的应用研究[D]. 重庆大学，2011：36-37.

[6] 平青. 基于物联网技术的城市照明控制系统[D].苏州大学，2010：22-24.