物联网导论课程论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇物联网导论课程论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

“物联网工程导论”作为物联网专业的入门引导课程，旨在帮助大学新生了解专业性质，把握专业全貌，掌握专业学习方法，增强学生的学习热情。物联网是一个涉及多领域技术的交叉学科，兼具理论性与实践性，对于大学新生，凭借以往知识结构很难全面透彻理解本课程知识内容。笔者结合教学经验和实践，分析教学中存在的问题，并提出相应的办法与建议，以期提高教学质量。

一、课程目标

物联网作为国家新兴战略产业，涉及电子科学与技术、智能科学与技术、通信工程、计算机科学与技术等众多领域。本课程将介绍物联网的起源及发展现状，阐释物联网的关键技术及特点，介绍物联网技术的具体应用及相关产业发展方向。通过本课程的学习，学生要掌握物联网的含义，理解物联网的相关技术及应用现状，了解物联网发展面临的技术难题，把握物联网的技术调整方向。

在实际教学中，要根据大一新生认知水平和思维方式对教学内容进行适当增删，让学生宏观把握住本课程基本内容，掌握本专业学习重点和学习方法，讲授内容宜广不宜深，尽可能地激发学生的学习兴趣，为日后学习其他专业课程奠定良好基础。

二、教学中存在的问题

1.学生基础薄弱，认知理解能力有限。

“物联网工程导论”课程面授对象是大学一年级学生，在此之前他们没有进行过任何专业学习，没有一点理论基础，虽然充满好奇心与求知欲，但学习起来有难度，尤其是学习一些抽象理论的时候，学生学习起来会很吃力。此外，在讲课过程中提到一些名词，如路由器，学生几乎都听过，但大多都没见过实物，不利于学生学习。因此，要针对本课程开设相应的实验课程，以便提高学生理解力。

2.实践教学环节薄弱，实验室建设有待加强。

本课程是一门实践性很强的课程，学生实践动手能力的培养很重要。一方面一些高校单纯理论讲解，没有开设相关实验课程，另一方面一些高校虽开设有相关实验，但实验条件简陋，实验场地、实验设备数量不能满足教学需求，无法强化对学生科研能力、综合素质、创新意识的培养。

3.学生学习方法存在误区，考核方式陈旧单一。

学生习惯了以往中学学习方式，一方面过于依赖老师，课后自主学习意识不强，查阅文献资料少，另一方面死记理论，没有理解其内涵。这与传统陈旧单一的考核方式不无关系，长期以来采用“期末成绩+平时成绩”的考评机制，学生为应付考试，背诵记忆，不利于发散思维，也不能有效检测学生对知识的掌握程度。

4.学科建设不成熟，教师知识结构不完善。

物联网专业作为一个开设不久的新专业，存在学科建设不成熟、主干课程设置不合理的问题。物联网是一门综合叉学科，教师专业研究方向很难覆盖物联网的方方面面，这就需要教师通过自学、听讲座、学术交流等方式完善知识结构。另外，物联网涉及众多专业，可以将一门课由几名专业教师共同承担，发挥各个教师专业优势，力争提高教学质量。

三、教学方法探究

1.优化教学内容。

“物联网工程导论”课程内容丰富，针对物联网专业新生特点，教学中要注意以下几点：（1）选择教材时要考虑学生的接受能力，参考老教师的教学经验和建议，教材要难度适中，内容结构合理，语言浅显易懂，可以选择一些实例较多的教材，有助于学生理解课程内容和培养学习兴趣，教材每章节后面要附有练习题与思考题，便于巩固所学知识；（2）在开始每节课内容之前，将本节课的知识体系讲一下，让学生对本节课的脉络结构有一个宏观认识，讲课过程中注意知识点间的衔接贯通，帮助学生理清思路。内容讲完后，对本节课知识点进行串讲回顾，强化记忆与理解；（3）讲课过程中，少用专业词汇，尽量用浅显的语言进行描述，对于一些缩写词，如RFID（Radio Frequency Identification）、WSN（Wireless Sensor Network）等，要对缩写词原文进行说明，注重基本概念，开展基础技术的学习。

2.丰富教学方式。

在新时代下，要采用多元化的教学方式，注重激发学生的学习热情。（1）讲课过程中多采用案例，如比尔・盖茨最早提出了“物―物互联”的设想，可以以比尔盖茨智能家居为例，它实现了真正意义上的“物―物互联”，不但可以激发学生的学习兴趣，让学生了解一些前沿技术，而且对物联网概念有一个更深刻的认识。此外可以给学生多讲一些前沿科技产品，如谷歌智能眼镜，苹果iwatch智能手表等，揭秘其中的技术奥秘，开阔学生眼界，发散学生思维。（2）讲课过程中多与现实结合，如讲传感器时，可以结合智能手机，其中内置了多种传感器，包括方向传感器、距离传感器、光线传感器和压力传感器等。讲课中扩展一些课外知识，如教学生如何用手机控制电脑，这是通过现有一些简单设备很容易实现的，学生对科技带来的便捷会觉得神奇，也会有学习动力。（3）注重师生间的交流，建立平等师生关系，让学生不畏惧老师，敢于在课堂发问，关于这门课的疑惑或现实中遇到一些难题都可以提问，老师要给予及时回答。

3.开展实验教学。

物联网涉及大量全新复杂的概念与技术，开展实验教学有助于学生更好地理解一些抽象理论。（1）设计一些基础实验，如讲解RFID时，可以利用RFID教学实验箱进行RFID功能演示与学生；讲解数据采集时，可以利用数据采集板卡，实现数据的采集或利用开发软件模拟数据采集与处理；讲解无线区域网时，可以让学生利用手机蓝牙进行数据传输。（2）设计一些综合性实验，可以借助本校现有资源，如我校农学专业比较强，学校里有小麦中心研究基地，可以在小麦种植区部署一些传感器节点，每隔一定时间检测一次土壤湿度、温度或有害物数量，这就是物联网的一个典型实例，实现农业智能耕种。

4.完善考核机制。

传统考核方式多为试卷考试，新形势下新型专业考核机制要更合理全面。（1）课堂报告，不限题目，只要与该门课相关，学生可以根据自己的兴趣点搜集资料，进行课堂汇报与展示，并对讲解内容组织课堂讨论，对于积极参与的学生进行期末加分。（2）提交期中课程小论文，鼓励学生课下自主学习，根据论文立意、内容进行打分。（3）课程实践设计，提交实验报告，实验报告要包含实验目的、要求、设计内容、实验中问题、问题分析与解决。学生最终成绩应该是这些成绩的综合考量。

四、结语

笔者根据个人教学经验，分析了“物联网工程导论”教学中存在的若干问题，并从教学内容、教学方式、实验教学、考核机制四个方面给出详细的解决方案与建议，希望改进和完善现有的课程教学，指导后续课程的学习，培养出高精尖物联网专业人才。

参考文献：

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中图分类号：TP391.44-4

1 物联网工程专业设置的必要性和可行性

“物联网”[1]的概念于1999年提出，本意是“物与物相连的互联网”，物联网是通过红外感应器、射频识别（RFID）、全球定位系统、无线传感器网络、激光扫描器等传感技术，依据通信协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和处理，以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

根据教育部办公厅关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知[2]的精神，为了加大新兴产业人才培养力度，加快课程体系、教学内容、教学方法、管理体制与运行机制的创新，大力培养新兴产业相关专业的人才，满足国家战略性新兴产业对高素质人才的迫切需求，北京交通大学海滨学院计算机科学与技术专业以良好的办学条件和过硬的教学质量赢得了社会信誉，培养了大批合格的信息技术人才。这些专业均具有强大的师资力量和完善的实验设备，为开办“物联网工程”新专业打下了良好基础。

2 物联网工程专业知识体系架构

物联网与传统网络的主要区别在于，物联网扩大了传统网络的通信范围，即物联网不仅仅局限于人与人之间的通信，还扩展到人与物、物与物之间的通信。物联网网络架构由感知层、网络层、应用层组成。

2.1 感知层

感知层，也常称为感知控制层，解决了从物理世界到人类世界的数据获取问题[3]，包括各种物理量、标识、音频、视频等数据。感知层位于三层架构体系中的底层，是物联网应用的基础，是物联网全面感知的核心。作为物联网的最基础一层，感知层具有十分重要的作用。

感知控制层包括数据采集、短距离通信技术和协同信息处理。数据采集是通过相关传感器对物理对象的感知和数据收集，其中涉及射频识别（RFID）、传感器、多媒体信息采集、实时定位和二维码等技术。短距离通信技术和协同信息处理将采集到的数据在局部范围内进行处理，并通过具有自组织能力的短距离传感网接入广域网。

2.2 网络层

物联网网络层将来自感知层的各类信息通过基础网络传输给上层，并提供透明的数据传输能力。其中，基础网主要包括移动通信网、广电网、卫星网、行业专网、互联网及形成的融合网等。

2.3 应用层

应用层主要将物联网技术与行业系统结合，将信息转化为内容，实现物物互联的应用解决方案。概括起来，物联网就是传感网、互联网和智能服务的综合体[4]。与传统的互联网相比，物联网加进了感知层，降低互联门槛，实现非智能、弱智能设备能够接入互联[5]。

在高性能计算和海量存储技术支持下，应用层还对网络获取的大量不确定信息进行清洗、融合、重组等处理，整合为相对准确的结论，并为行业应用提供智能的支撑平台。

3 物联网工程专业课课程体系设置

3.1 专业定位

本专业依托北京交通大学计算机与信息技术学院的优势学科，面向京、津、冀和环渤海区域经济、社会、生态的发展需要，突出计算机应用技术与现代信息处理技术交叉与融合的特点。培养学生具备良好的自然科学、人文社会科学和工程技术基础知识。使学生具有物联网工程专业技术的扎实理论基础，面向物联网应用系统的程序设计技术，各种信息处理网络应用系统的工程实践能力，以及培养学生具有较强的自主学习意识和工程意识，能够从事物联网工程技术及其应用方面相关应用设计、开发与应用工作。

3.2 培养目标

物联网专业需要培养适应国家科技化和现代化建设需求，建设创新型国家发展战略的需要，具有雄厚的基础，强大的综合实力和专业适应能力，具有社会责任感，具有信息采集和检索、分析和处理能力的，具备良好的动手实践能力和创新能力，能胜任通信，传感器网络及电子信息处理技术领域的研究，设计、开发、系统集成及管理与教学，并具有创新能力，能够在计算机和通信等领域起领军作用，具有国际化视野的高素质的高层次专门人才。

3.3 课程体系结构设置

物联网工程专业是新兴专业，由于整个行业在我国都处于发展阶段，因此对人才培养提出了更高的要求。由于物联网方面的信息相对较少，学生有可能对于专业的认知度不高，应当加强专业认知方面的教育，同时，通过实验演示等方式，让学生来亲身体验物联网技术带来的技术革新，是学生们对于专业有一个全方面的认知，从而培养学生的学习兴趣和钻研精神。物联网工程课程体系的原则是覆盖必要的学科背景和专业知识。

我院物联网工程专业依托计算机科学与技术专业进行发展，物联网专业需要计算机科学与技术方面知识的学习，同时，重点加强与“物”相关的传感器、RDIF等技术的学习。在教学过程中注重学科背景知识体系，力求学生考研和后期发展有明确的学科目标。

物联网技术专业的设置需要综合考虑相关交叉学科的特点，注重课程体系的交叉融合，将相关主干学科的核心课程和专业课程进行统筹考虑。在总学分180学分的情况下，将课程分为基础教育、专业教育和素质拓展和自主实践。

3.3.1 基础教育

在基础课程的教学中，尤其是对于整个专业学习和发展至关重要的数学和物理等课程的学习，使学生充分意识到学习这些知识的重要性，物联网专业在国内属于新兴专业，国内起步较晚，需要查阅大量的外文资料，因此，需要良好的英语水平，尤其是专业英语水平，在教学中，适当引入专业英语教学。同时，在基础课程的学习中，应该加强学生对于政策法规的学习，避免学生学习技术知识之后通过技术手段进行违法犯罪活动。

3.3.2 专业教育

专业教育包含专业基础课程和专业课程以及各自的实践环节，共114学分。专业基础教育是整个课程体系中较为重要的环节，高素质的人才需要有过硬的专业基础知识，通过全方位学习物联网以及计算机、通讯、自动化等相关学科的知识，能够使学生培养对于知识的跨学科应用能力。

（1）专业基础课课程结构设置及分析

专业基础教育主要包括计算机基础与专业导论、程序设计基础、C语言程序设计、面向对象程序设计与C++、离散数学、数据结构、模拟与数字电路、Java语言程序设计、Web应用、物联网导论、图论与算法设计、计算机组成原理、信号与系统、专业英语等课程，突出专业定位和特色，拥有一定的广度和深度，多起点同时推进，学生在全方位的学习中，找到适合自己的发展方向。

在专业基础课程的教学中，起步难度要适当，既不能难度过大而吓退学生，打消学习积极性，也不能过于容易而什么都学不到。将尽可能多的课程安排在实验室进行，理论知识通过实验现象和结论更容易理解和掌握，学生能通过现象看到本质，有利于学生兴趣的养成和动手实践能力的培养。考虑到学生的实际情况，专业基础课程计划安排一定的课外上机学时，使学生巩固课堂学习的内容。

（2）专业课课程结构设置及分析

专业课程包括Web程序设计、Linux程序设计、嵌入式系统原理、数字信号处理、数据库系统原理、操作系统、编译原理、汇编语言、微机系统与接口技术、物联网架构与技术、RFID原理与应用、VHDL设计实践、移动互联网技术、空间信息技术、计算机网络原理、无线传感网与通讯技术、人机交互技术、传感器件与编程技术等科目，学生可根据自己的兴趣与自身发展进行选择学习。

专业课程的考核不能以考试成绩作为唯一标准提高实践和实训在考核中所占比重，严格实训内容的考试。在专业课程的学习中，增加项目实训，适当引入企业项目，在学习中就能体验到未来工作中的实际感受，通过亲身体验，寻找差距，弥补不足。学生在毕业之后，能够迅速适应工作岗位，拥有较高的起点。

（3）专业主干课课程

具体包括：物联网技术导论、电路、模拟电子技术、电子技术基础实验、数据结构与算法、信号与系统、数字逻辑与数字系统、传感与检测技术、软件工程、计算机网络原理、通信原理、嵌入式系统与接口技术、数据库与数据挖掘。

（4）专业选修课课程

无线传感网与自组织网络、天线原理、物联网信息安全、物流管理概论、RFID技术、计算机系统结构、智能交通概论、GPS技术、环境工程概论、电子商务等。

3.4.3 实践教育

实践教育主要包括程序设计专题训练Ⅰ、程序设计专题训练Ⅱ、硬件系统课程设计、软件系统课程设计、就业指导、物联网综合实践、多媒体技术、Linux应用系统开发、信息系统集成与开发、软件工程与实践、计算机系统课程设计、毕业实习、毕业设计（论文）。其中部分科目为选修，学生可以根据自身发展进行选择。

3.4.4 素质拓展与自主实践

素质拓展与自主实践方面，鼓励学生参与学科竞赛、科研项目、创新创业项目、非本专业的公共选修课、各类职业、执业资格证书，总学分不得低于10学分。

4 结束语

物联网工程是一个战略性新兴本科专业，它不是以理论为主导，重点在于工程应用，这就决定了该课程体系所特有的发展变化的动态特性。因此，在制定专业教学计划时，要时刻以服务于社会发展需要为根本依据，把当前物联网新技术及行业应用的时代需求紧密结合起来，依托学校自身的行业背景和学科优势，设计出科学合理的、与时俱进的、可持续发展的专业课程体系，为国家战略性新兴产业发展，培养高素质专门人才多做贡献，争取使我院物联网工程专业在同类学校的同类专业中起到示范和带头作用。

参考文献：

[1]ITU Internet report 2005：The Internet of Things[DB/OL].

[2]教高厅函[2010]13号[Z].

[3]屈伟平.物联网掀起新的信息技术革命浪潮[J].物流技术与应用，2010（11）：23-25.

[4]马忠梅，孙娟.李奇.物联网工程专业课程体系与实践探讨[J].单片机与嵌八式系统应用，2011（11）：46-47.

[5]范曲立.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京大学学报，2009（06）：13-14.

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中图分类号：G643 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）01（a）-0141-02

随着计算机信息技术的发展，我国传统农业正在加快向现代农业转型，而智慧农业将成为现代农业未来发展的趋势。智慧农业将农业看成一个有机联系的系统，依托嵌入式技术、感知技术、互联互通技术、智能化技术等综合、全面、系统地应用到农业系统的各个环节，使得农业系统的运转智能化、多功能，大力推进农业科技创新。

智慧农业所涉及的关键技术包括嵌入式技术、检测技术、通信技术等。嵌入式是当前发展最快、应用最广、最有发展前景的信息技术应用领域之一。目前，许多高等院校的计算机、电子、软件等专业针对市场需求，开设了嵌入式系统相关课程，也在逐步完善适应社会需求的嵌入式系统的教学体系。本文基于智慧农业背景，结合都市型现代农业开设嵌入式课程的经验，对农林院校嵌入式课程教学改革进行了探讨。

1 智慧农业物联网嵌入式系统

智慧农业是最近兴起的一个概念，出现的时间很短，目前还没有一个公认的定义。中国农业大学李道亮教授认为： 智慧农业是以最高效率地利用各种农业资源，最大限度地降低农业成本和能耗、减少农业生态环境破坏以及实现农业系统的整体最优为目标，以农业全产业、全过程智能化的泛在化为特征，以全面感知、可靠传输和智能处理等物联网技术为支撑和手段，以自动化生产、最优化控制、智能化管理、系统化物流和电子化交易为主要生产方式的高产、高效、低耗、优质、生态和安全的一种现代农业发展模式与形态。

要建设智慧农业，就要依托物联网等先进的科学技术。物联网（The Internet of Things，简称IOT）的概念是在1999年提出的，2005年国际电信联盟（ITU）的ITU互联网报告，对物联网做了如下定义：通过二维码识读设备、射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统和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相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

智慧农业物联网唯一的物联源头是嵌入式系统。随着嵌入式系统的各个领域应用需求的多样化，嵌入式技术已成为当今电子技术发展的主流。

本文基于嵌入式技术，针对农林院校计算机专业嵌入式系统方向课程体系的特点， 通过一系列教学尝试，对计算机专业嵌入式系统方向的课程体系建设进行了一些探索，使学生在保证专业原有课程的基础上，根据专业方向的不同，侧重点有所差别，将智慧农业贯彻课程体系始终，使学生在软件和硬件设计方面都得到很好的锻炼，最终为都市型现代农业培养全方位的信息技术人才。

2 嵌入式课程体系建设

（1）我校计算机专业嵌入式系统方向培养和教学目标。

我校计算机专业嵌入式系统方向培养目标培养侧重嵌入式软件设计开发的嵌入式系统开发人员。根据学生的接受能力，嵌入式系统的学习体现层次性、渐进性、注重实践性，尤其侧重培养在农业领域中的嵌入式系统应用能力。（图1）

嵌入式系统课程体系的设置体现“注重工程能力培养的嵌入式系统人才知识体系”，学习侧重嵌入式软件设计部分。嵌入式系统教学体系教学目标是掌握四个“1”，即“一种主流嵌入式微处理器、一门开发语言、一种嵌入式操作系统、一套开发工具”，嵌入式开发语言主要有汇编语言、C和C++语言、Java语言等；嵌入式操作系统主要有Windows CE、Linux等；集成开发工具主要有Windows CE开发工具、ADS等。

（2）嵌入式系统课程体系。

北京农学院计算机与信息工程学院自2011年设置了计算机专业嵌入式系统方向，根据自由选择的原则在大学三年级实施特定方向培养，同期购买了30套嵌入式开发实验平台设备，可实现每人一台的教学环境。

嵌入式系统课程体系大致可分为：基础课程、专业基础课以及专业课。

基础课程在大学一、二年级开设，主要学习理工科的一些基础课程，如高等数学等。

专业基础以及专业课的开设时间以及内容如表1所示。需要特别说明的是根据我校“3+1”本科人才培养模式，大学前六个学期完成的是课内学习，旨在掌握较宽厚的基础知识和扎实的专业知识，最后一学年有计划地到校内外实调基地进行为期一年的实践和实训，所以第七学期和第八学期是专业实习和毕业设计实习环节。

嵌入式导论课程：介绍嵌入式的主要应用领域、嵌入式软件开发的基本概念、嵌入式软件开发的基本流程和基本方法、嵌入式系统的特点。

嵌入式操作系统课程：介绍嵌入式系统基本知识，嵌入式操作系统与通用操作系统的差别。结合典型的嵌入式操作系统对操作系统的基本构成、工作机制、系统移植剪裁和实时任务调度等内容进行介绍。我校根据具体情况选择、Linux、WinCE等嵌入式操作系统进行教学。

嵌入式程序设计基础：介绍嵌入式系统体系结构、嵌入式系统设计的基本方法、软件编程及设备接口和驱动等。通过该课程的学习，学生了解和掌握必要的嵌入式系统设计方法学的概念、方法和工具嵌入式程序设计基础，掌握嵌入式系统的基本原理与设计开发思想，学生能完成简单的嵌入式系统的软硬件设计。

JAVA开发语言：介绍Java语言的体系结构、Java语言的基本概念和程序设计的基础知识、面向对象的程序设计的思路和方法。培养学生的编程能力，使学生能够运用Java语言作为完成应用程序设计。

嵌入式接口技术：介绍键盘接口、LED显示器接口、触摸屏、通信接口、中断接口、A/D和D/A转换、ARM的JTAG接口。

嵌入式高级编程：介绍Android嵌入式开发环境搭建的方法，项目结构；Android的体系结构，嵌入式软件开发流程；嵌入式特性开发，多媒体开发，数据存储开发，联网开发等开发方法，学生通过实践能达到独立完成开发单机、网络嵌入式软件的能力。

3 嵌入式课程实践教学

（1）层次化实验实践教学。

实验室选用UP-Magic6410嵌入式实验开发平台，着重培养学生在该平台下进行嵌入式Linux程序开发的相关环境搭建与软件设计方法的能力。针对各模块以及嵌入式系统的应用背景，按照由浅入深，不同课程层次对应不同实验项目等原则，组织设计了三个层次的实验，循序渐进，逐步提高，以满足不同阶段的实验和实践需求，分别为涉及嵌入式导论的基础性实验、涉及嵌入式程序设计基础的实操性实验、设计嵌入式高级编程的提高性实验。基础性实验多以理论验证为主，在于学习方法；综合性实验和提高性实验则多以应用为主，在于提高能力。三个层次的实验教学内容，为学生提高了动手能力，进一步的实践开发和毕业设计打下了良好的基础。

（2）通过项目案例，强化实践教学。

首先，依托教师实际的科研或工程项目，教师在实验课程实施时，可以按照模块化将案例的分解到各个部分，鼓励学生对实例所采用的技术和方案进行不同角度的评价，变被动知识灌输为主动探索思考，使教学理论知识与科研实践有机地结合在一起。

其次，在设计综合课程设计等综合性实验时，结合教师实际的科研或工程项目，在强调基础性知识掌握的同时，鼓励学生创新的综合设计。使得学生既掌握了一些具体的通用的嵌入式系统的开发方法，也能发挥主观能动性，独立设计并实现较完整的嵌入式系统，激发学习、创造热情。在课程设计综合实验中，考虑到学生水平差异，按照“自由组合、自主选题”的原则，要求学生课外查找资料进一步地学习，引导学生进行主动性学习，对某些问题进行深入的分析研究，进而提出自己的设计思想，此环节中设计思想的原创性也将作为课程考核的重要内容。

（3）鼓励学生参与科研项目，注重培养创新能力。

通过项目实践来锻炼和提高学生动手能力是非常重要的。我校实行导师制指导学生，在参与教师科研项目的过程中，本科生导师负责学生在整个科研期间从理论到具体操作的各个环节的指导工作，加强了指导力度。

学生在家禽食品安全追溯系统的嵌入式系统应用项目中，教师组织学有余力的同学成立兴趣小组，直接参与到前沿的课题和项目中去，将食品安全追溯系统按照生产链的六个环节分解成若干子题目，交由各兴趣小组，模拟项目的形式实践开发，真正做到“在学中做，在做中学”，以务实的项目培养学生的实践科研能力。

（4）鼓励学生积极参与课外科技活动。

近年来，高等院校加大了学生的课外科技活动开展的力度，笔者指导的学生参与了北京市大学生科研计划，利用嵌入式平台，对温室环境等参数检测，进而对温室大棚实现智能化控制，学生在该课题中，运用所学理论知识，系统的完成了整个项目，获得了北京市大学生科研计划成果二等奖，尤其值得一提的是，毕业的学生在担任京郊村官期间，将课题成果应用于所服务的村镇，取得了良好的效果。实践证明，鼓励学生参与课外科技活动，将会拓展学生的知识体系，并学以致用，对进一步提高学习兴趣以及培养合作精神发挥了至关重要的作用。

（5）做好毕业设计及毕业实习

我校实行的是采取“3+1”人才培养模式。以往学生在第八学期进行毕业论文和实习，部分学生在校内机房根据教师给出的题目完成毕业实习和设计论文，学生如果不走出去。就无法完成理论与实践的有机结合，部分同学虽然通过实习单位的学习完成毕业论文，但是毕业设计和论文的时间和质量也难以保证。因此，我们将毕业论文提前到第七学期安排任务，进行设计、论文的前期准备及调试工作，既可以保证充分的毕业设计时间又可以提高学生专业课的学习兴趣和主动性，做到有的放矢.提高设计.论文和专业课的学习质量。

针对在校学生缺少行业背景知识这一缺点，在教学中大力开展了与企业的合作，直接把学生派到相关企业进行实习和毕业设计，使得培养的嵌入式人才能够适应企业的需要，目前我院已经建立了中软、中国农业科学院信息所等校外实习基地，并签订了相关的实习协议。一方面学生在实践工程项目中完成毕业设计和论文，综合能力得到极大的提升，另一方面用人单位在与学校合作办学的过程中也为自己培养了急需的技术人才，实行了定单式培养，最终构筑高校.学生和企业获利的共赢平台，从而实现人才培养和社会需求的无缝对接。从以往经验来看，选择嵌入式系统开发课题并能按时保质保量完成课题的的学生知识面更广，就业面更宽，既可以从事软件开发，也可以适应硬件的开发工作。

4 结语

嵌入式系统作为应用性极强的课程，其教学体系建设是一项复杂而艰巨的任务，包括完整的课程设置体系结构、不断的丰富实践教学内容，获取更多的实践项目等内容。随着嵌入式在现代农业应用的迅猛发展，如何真正立足于农业院校发展特色，培养高素质嵌入式系统农业信息化人才，将是我们今后教学的方向和努力目标。

参考文献

[1] 李道亮.物联网与智慧农业[J].农业工程，2012（1）：1-7.

[2] 朱仲英.传感网与物联网的进展与趋势[J].微型电脑应用，2010（1）：1-3.

[3] 柳翔.嵌入式软件工程人才培养的探索与实践[J].计算机教育，2005，11：55-57.

[4] 马忠梅.嵌入式系统教学模式探讨[J].单片机与嵌入式系统应用，2008（11）：5-8.

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DOIDOI：10.11907/rjdk.161787

中图分类号：G434

文献标识码：A文章编号：16727800（2016）010018802

0引言

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

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

1课程现状及存在的问题

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

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

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

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

2课程建设内容

2.1教材及实验内容选择与设计

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

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

2.2研究型教学模式与评价方法探索

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

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

3考核体系

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

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

4结语

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

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

参考文献参考文献：

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

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

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

篇5

关键词

数据处理与智能决策；物联网；情境教学法

1引言

北京信息科技大学的物联网专业创办于2013年，是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，相关课程的建设也力求结合实际工程应用要求，加强学生实际应用能力的培养。我校的物联网专业重点突出我校在可靠通信传输与智能信息处理方面的技术优势，本专业开设的核心课程有：物联网工程导论、通信原理、自动控制基础、RFID原理及应用、传感器原理及应用、传感网原理及应用、数据处理与智能决策、物联网工程设计与实施、信息安全等。我校的物联网专业课程体系结构如图1所示。

2“数据处理与智能决策”课程特色

当前社会对物联网行业智能信息处理方面人才培养的需求越来越旺盛，人才培养的任务日益紧迫。而我系开设的“数据处理与智能决策”课程，所要达到的目的就是使学生掌握“数据处理与智能决策”的相关技术体系以及相关理论，并能够用课程中学到的知识，对数据处理与智能决策应用系统进行初步设计、开发；课程的社会需求也要求在教学的内容、方法、手段上做出相应的调整与改革,在理论教学上探索新的考核方法。“数据处理与智能决策”是物联网工程专业最重要的主干课程之一，开设在大三第二学期，是一门专业必修课，教学中全面地讲述了数据处理基本知识、数据分析体系以及相关理论，对数据处理的关键技术，如数据挖掘、数据处理模型、数据分析算法等进行了详细讲解，同时对智能决策技术也进行了深入的论述。“数据处理与智能决策”同物联网专业内容的关系如图2所示。

课程教学所要达到的目的是：使学生掌握“数据处理与智能决策”的相关技术体系以及相关理论，并能够用课程中学到的知识，对数据处理与智能决策应用系统进行初步设计、开发；课程同时安排有相应的实践教学环节。我校物联网工程专业实践教学体系结构如图3所示。为了更合理地安排课程的教学内容，特别是为“数据处理与智能决策”这门课程积累更多的经验，笔者进一步对多所高校物联网专业相关课程进行了调研，北京科技大学相近的课程有“物联网与信息服务”，讲述的内容主要是物联网信息处理过程及信息服务模式；北京邮电大学相近的课程有云计算与物联网，主要以云计算和信息技术为主要内容进行授课；电子科技大学通信与信息工程学院物联网系主要以大数据为切入点，进行大数据理论和实践教学的安排；四川大学计算机学院物联网专业数据处理方面的课程主要以数据挖掘和算法应用为主；成都理工大学电子系安排有实践教学环节进行数据处理和传感感知的融合。

3情境教学法的具体应用

3.1研究内容和目标研究方法如图4所示，具体的研究内容和目标包括：

3.1.1精心设计，在教学中采用启发式教学一切教学活动都必须以调动学生的积极性、主动性、创造性为出发点，引导学生主动探索，积极思维。应用启发式教学方法，将以学生为本的思想始终贯穿于教学中的每一个过程，可以充分发挥学生的主观能动性，激发学生的积极内因，将新的教育理念融于教学的全过程，达到使学生掌握知识培养能力和思想教育的目的。在教学过程中，精心安排提问的时机，鼓励学生大胆发言，并及时点拨和引导。例如，在讨论数据处理具体算法K-means的用法时，通过国足排名进行计算，并提供多个数据的比较和验证，激发学生学习的兴趣。

3.1.2应用情境教学方法，通过联系生活和设置疑问创设情境在本课程的教学中从学生生活经验和已有知识背景出发，联系生活讲授物联网，将“数据处理与智能决策”对应的知识点同实际生活中的问题关联起来，使学生感到平时生活中充满着物联网应用的种种奥妙，使他们倍感亲切，内心感到课程技术的应用原来离我们这么近：比如今天需要去商城采购点日常用品，于是在手机中设定了目的地；路上怕堵车，于是设定路径选择为“时间最短”。出门后，手机上的导航软件自动根据最新的路况情况修正路径信息，从而避开了车辆拥堵端，这其中所用的就是典型的最优分析理论和路径优化算法，正是我们这门课所学内容之一。这种情境的创设，能极大地调动学生学习的主动性。

3.1.3引导学生参与互动，主动分析问题在教学过程中，鼓励学生提问，营造良好的课堂氛围。通过事先做好课堂教学设计，引导学生积极思考，分析问题，帮助他们解决问题。

3.1.4引入合作式教学，建立自学汇报答辩机制根据“授人以渔”的教学思路，培育学生积极的思维习惯和探究问题的意识。针对技术专题中感兴趣的具体技术，将学生分组，确定组内的明确分工，分头查阅资料、参考书、网络搜索等收集信息，撰写研究报告，内容要求包括专题技术背景、主要技术方法、研究思路等，课堂抽出时间进行答辩。这样可以培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。

3.1.5改革考核方式，注重过程评价考试作为教学评价的重要手段，对学生学习和教师教学有着重要的导向作用。传统考试的主要形式是一次性定时闭卷笔试，这种考试会造成学生考试前临时突击现象，放松平时学习，也不利于全面考查学生综合运用所学知识解决问题的能力，难以发挥创造性思维能力。因此，本课程将改革考核制度。加大课堂互动、综合问题的讨论、专题小论文、作业质量的成绩比例，引导学生创新意识方面的培养，提高学生解决问题的能力。

4结论

本文总结了“数据处理与智能决策”课程的特点，提出了具体教学方法在“数据处理与智能决策”课程应用的模式和具体实例，在教学方法改革中贯彻卓越工程师培养———注重实训基本观念，教学方法注重启发学生掌握物联网基本概念和一般方法，结合实际问题，引导学生关注物联网的发展趋势，培养学生关注物联网领域的新知识和新技术。对现有的考核方式进行丰富，增加课题小组案例分析、模拟答辩等环节，提高学生自学参与的成绩比例。本文通过讨论情境教学法在“数据处理与智能决策”实现的具体内容和方法，形成具有北京信息科技大学特色的“数据处理与智能决策”专业课程教学方法，并具有借鉴意义，以期对物联网专业的发展起到一定的促进作用。

参考文献

[1]何静.探讨应用技术型大学无机与分析化学实验课程教学改革[J].科教文汇,2015(240):55-57.

[2]宋铁成“.通信原理”课程的系统级实验建设[J].电气电子教学学报,2004(4).

[3]陈立军.理论联系实际,建设“误差理论与数据处理”[J].科教文汇,2015(323):56-58.

[4]名师开讲:有价值的教学情境什么样[EB/OL].2007-01-15.

[5]孙玉华.运筹学“灵敏度分析”教学方法探讨[J].科教文汇,2015(321):46-48.

[6]于泳.信息教育背景下情境式教学在物理中的应用[J].物理通报,2014(S1):4-7.

[7]崔爽.情境教学法在中职日语教学中的应用和问题[D].大连:辽宁师范大学,2011.

篇6

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2013）30-0063-02

1 物联网工程专业产生与现状

自2009年8月同志提出“感知中国”以来，物联网已成为国家战略新兴产业的重要组成内容，美国、欧盟、日本、韩国等国家纷纷开展该领域的研究工作。物联网已成为当前全球各国应对经济低迷的重要科技手段。2013年2月，国务院提出了关于推进物联网有序健康发展的指导意见。物联网是继互联网之后的又一次信息技术浪潮，具有广阔的应用前景和难得的发展机遇。

作为面向21世纪的全新技术，越来越多的大学开始关注物联网技术程。目前国内著名大学已经纷纷开设或准备开设物联网相关课程，希望帮助学生了解和掌握这些新兴技术，提高学术科研和工程水平，保持技术发展和人才培养的同步。在教育部首批战略性新兴产业相关本科新专业中，就包括增设物联网专业。从教育部号召高校设立物联网专业学科开始，全国已有近700所高等院校向教育部提交了增设物联网相关专业的申请，目前已经有67所本科院校建立了“物联网工程”或“传感网技术”等相关专业。

然而，由于物联网技术和专业建设都刚刚起步，高校在专业目标、人才培养、课程教材、师资和实验设备等方面都面临众多问题。笔者长期从事物联网技术方面的科研工作和相关领域的教学工作，希望能在本文给出物联网工程专业人才培养模式的有益探索。

2 主要存在的问题

目前，在理论研究领域，从传感器网络和泛在计算发展到空间物理信息系统；在技术研究领域，从RFID和Zigbee发展到M2M；在市场应用领域，从企业关注和行业需求到政策层面推动，物联网的发展正经历着快速而深刻的变化。然而在人才培养方面，却面临一些挑战。

1）专业归属不清。目前在已获得物联网工程专业的院校中，有的将物联网工程专业归属通信学院，有些归属到计算机学院，还有的归属到自动化学院。出现归属不清有着其现实原因：物联网是典型的新兴交叉学科，涉及到通信、电子工程、计算机和测控等多方面的专业知识和多个应用领域，因此在专业归属方面存在多样性。然而，由于归属的不同，每个学院根据各自的学科背景和基础条件来建设物联网工程专业和制定专业人才培养方案，导致在人才培养方案、课程规划、实验体系等方面出现较大的差异。

2）人才培养目标不明确。由于物联网工程专业跨多个学科，其自身技术在不断地发展和完善，物联网应用也在推陈出新。如何制定出适应技术更新和满足企业用人需求的人才培养方案，还需深入探索。从企业角度来看，物联网以行业需求为导向，应用于智能电网、智慧城市、绿色制造和智能医疗等多个工业领域，这就要求专业人才培养需面向其行业应用。同时，作为高等学校本科专业，须符合国家素质教育要求，体现专业人才教育思想。

3）专业人才培养条件匮乏。物联网工程专业刚刚起步，师资、设备和教材都面临匮乏的境地。教学质量的核心问题是师资，既有行业应用背景又跨多学科的教师较为缺乏，培养学术水平高、结构合理的专业教学团队是专业建设首先解决的问题；其次，实践教学薄弱，物联网专业的基础实验、综合实验和设计实验所需的开发平台、仿真平台和应用平台都较为欠缺，难以满足人才培养要求；最后，物联网专业教材更是缺乏，目前尽管已有一些物联网书籍，但太偏应用，难以作为教材使用，且未形成完整教材体系。

4）科研、教学和人才培养相互促进机制尚未形成。物联网/传感网相关教学内容和培养方案等都来源于科研成果，尽管物联网/传感网研究开展得如火如荼，但很多理论和方法都还完全成型。同时，如何将已有的研究成果转化用于课堂教学和人才培养，还需要进一步研究。在教学实践过程中常常发现由于有些理论较为系统，涉及的背景知识较广，学生理解起来很困难，实验系统也较复杂。产生这些问题的根本原因正是由于科研、教学和人才培养相互促进机制尚未形成。

3 物联网工程专业人才培养模式探索

重庆邮电大学物联网工程专业依托于学校自动化学院和工业物联网和网络化控制教育部重点实验室，在近年来承担和完成国家科技重大专项、国家863计划等项目的基础上，通过对科研成果的总结和提炼，出版了《测量与控制用无线通信技术》等系列教材，自行设计和研发WIA-PAS、ISA100和6LowPAN等实验实训研发平台，培养了学术水平高，知识、年龄和专业结构合理的教学团队，在近2年的专业人才培养实践中积累了有益的探索。

3.1 适应物联网技术发展和人才需求的培养目标

符合国家《物联网“十二五”发展规划》的要求，突出“传感器网络”技术优势与“三网融合”特色，充分发挥实验室在物联网核心专利、标准、测试和应用等方面的国际国内技术优势，培养面向智能工业、智能电网、智能城市、智能建筑与智能家居等相关领域从事物联网/传感网系统规划、应用设计、产品研发、运行管理等方面工作的跨专业复合型人才。

3.2 充分发挥学校信息学科特色和优势，整合学校教学资源，探索适合新专业的人才培养模式

物联网属于集成、交叉技术，当前任何一个专业都难以覆盖其全部内涵。成立物联网工程专业建设指导委员会，聘请校内外相关专业、合作企事业单位专家参与课程体系规划、实验实训体系建设、专业指导和人才培养方案制订。比如通过实验室和思科公司的科研合作项目，由思科公司赞助、本教学团队负责组织实施面向重庆市高校的“思科杯”物联网应用创新设计大赛，该项大赛还被纳为2012中国（重庆）国际云计算博览会的主题活动之一，得到相关部门的高度重视。引导学生参加各种科技活动，既培养了学生浓厚的专业兴趣，又提高了学生的实践能力，增强了就业竞争力。

3.3 探索新的教学方法和教学手段

充分发挥学生的主体作用，引导学生去思考，更有成效地完成课程的教学任务，培养学生的自学能力、实践能力和创新能力；对专业核心课程，比如“无线传感器网络”，采用答辩、实做报告、课程论文相结合的评价方式，全面考核学生掌握的基础知识与理论、前沿技术、相应的开发能力；对专业导论课程，采用教学团队的授课模式，教学团队教师在物联网的不同研究方向有着多年的积累和研究成果，通过团队授课，既带来了各方向最前沿的研究成果，而且使得每个方向的讲解更加透彻和深入；灵活多样的教学手段，在重点实验室现场讲授理论课程，将实践融入理论，充分沟通交流讨论，增强了教学效果。

3.4 教学、科研、人才培养相互促进的良性循环机制逐步形成

如何有效地将最新的科研成果转化为人才培养，平衡学科前沿技术、基础理论与实际应用的关系，兼顾用人需求与教育教学，在物联网工程专业建设上得到了完整的体现和验证。这种相互促进的良性循环机制形成将是一个长期的工作，也将在后续的实践活动中不断完善和丰富。

4 结论

由于物联网是一项新兴前沿技术，本身又是处于不断发展和变化之中，而且物联网应用也呈现多样性和复杂性，因此，如何规划物联网工程专业和建设人才培养模式，是一个基础性问题。本文在分析物联网工程专业目前存在问题的基础上，给出了重庆邮电大学物联网工程专业人才培养模式的有益探索，并将在后续的教育教学中不断发展和完善。

参考文献

[1]刘莉莉.物联网技术的基础架构及发展趋势[J].软件，

2013（2）：142-143.

[2]铁维骥.物联网的发展与关键技术研究[J].中国管理信息化，2013（8）：43-43.

[3]刘忠宝.物联网工程专业人才培养体系研究[J].网络安全技术与应用，2011（10）：58-60.

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【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)10―0106―05

一 引言

高等教育自学考试(以下简称自学考试)是对自学者进行以学历考试为主的高等教育国家考试,是个人自学、社会助学和国家考试相结合的高等教育形式。自学考试课程是根据自学考试人才培养目标要求,由全国高等教育自学考试指导委员会制定。自学考试课程设置与全日制的相同层次差别不太。但在教学组织形式上,自学考试课程是以个别化学习为主,没有教学班级,多数自考考生是在“孤军奋战”,是处在“准永久性学习集体缺失”的环境下,学习充满孤独感,缺少面对面学习过程中同伴之间的相互鼓励和支持[1]。自学考试课程学习迫切需要一个能够克服时空障碍、培养学习者自主学习和协作学习能力、教师和学生都能够参与的学习环境。这种学习环境只能是基于网络的虚拟学习环境[2]。

随着互联网络的快速发展,开展基于互联网的自学考试学习支持服务将是一种新的重要的途径,也是自学考试制度重现繁荣的一条重要途径。VLC (Virtual Learning Community, 缩写VLC,中文译名为“虚拟学习社区”或“虚拟学习共同体”)作为一种基于网络的学习环境,是在线学习与虚拟社区的结合,是学习社区在网络空间中的映射;是一组共享语言和价值的社区成员,通过计算机网络媒体,采用学习策略进行的交流和合作学习[3];是信息技术与学科课程整合向深层次发展的产物;是一个满足知识时代教育要求的强有力的工具。应用VLC构建基于网络的自主和协作学习环境,能够为网络环境下自学考试助学提供一种新的、具体的助学模式。本文以建构主义学习环境理论等理论作指导,研究基于VLC的自学考试课程学习活动教学设计,并以自学考试教育技术学专业(短线)《教育技术学导论》课程为案例,以短线自考生和指导教师作为VLC的成员,研究基于VLC的自学考试课程学习活动教学设计和学习效果,探讨基于建构主义学习环境理论的自学考试课程VLC的设计、构建与应用。

二 VLC的构成要素与基本特征

VLC是社会性、学习性和技术性的统一体。其组成要素可归纳为人员、“物”与学习信息三大类。人员包括教师、学习者、专家等;物包括网络平台、交互工具和网络多媒体资源等;学习信息是指师生之间、生生之间通过交互工具进行传播的学习内容和情感内容。有学者认为,VLC作为一种学习方式,是指利用恰当的智慧活动将教师和学生带入一个特定的情境,使人与人在社区中构成交流和互动的团体;也有学者认为“VLC是教学的组织形式”[4]。VLC的构建有自组织和被组织两种,但纯粹意义上的自组织VLC或被组织VLC都不存在,VLC一般是从被组织走向自组织[5]。VLC学习活动的基本特征有:学习者具有共同目的和文化背景,具有公共的空间和时间,它是基于特定的学习目标和学习内容形成的,学习者共享知识和经验,共同解决问题和承担学习任务,逐步形成和共享个体智慧和集体智慧[6]。

三 自学考试课程VLC构建和教学设计的理据

自学考试课程VLC构建和教学设计的理据主要有传播理论、建构主义学习环境理论、认知学徒与合法边缘参与理论、分布认知理论以及教学设计理论。传播理论揭示了自学考试课程VLC教学/学习活动所涉及的要素具有多样性和复杂性,要素之间的动态联系性以及学习和教学过程的双向性 [7]。学生的知识、态度、传播技术以及社会文化背景对学习的效果有影响。建构主义学习环境包括问题、相关案例、信息资源、认知工具、会话或协作工具、社会情境支持等要素。建构主义学习环境理论强调以问题解决为主线。其主要目的是能够促进学习者对问题的解决和概念的发展,并以领域内实践学习社区的学习方式学习某一领域的知识,并将目标知识和技能都融会于问题解决之中[8]。建构主义学习环境理论揭示了构建一个典型VLC所应具有的基本要素。认知学徒与合法边缘参与理论(Theories of Cognitive Apprenticeship and Legitimate Peripheral Participation)强调把学习视为向实践社区的合法边缘性参与过程。新手参与到社区中,最初给予非常轻的工作,从周边的工作开始,逐渐转变到比较重要的工作,获得真正被承认的地位。这种参与形态变化的过程就是学习的本质。而人在参与社区的这种由浅入深的过程中,逐渐产生了学习[9]。认知学徒与合法边缘参与理论隐喻了VLC的运行模式:学习者具有异质性,一部分学习者与教师是其核心成员,是“老手”和“小老师”,另一部分是“新手”,处于其边缘。VLC的作用就是帮助学习者从“边缘”到“核心”,从“新手”到“专家”。形成一个向VLC核心区靠拢的向心力。分布认知(Distributed Cognition)理论认为,认知是分布存在的,不仅分布于参与知识的社会性建构的各个成员的大脑中,而且广泛分布于有关的工具、知识表征模式以及其他的人工制品上。因此教育目标也应从个体掌握知识转向协作的绩效。分布认知(Distributed Cognition)理论揭示VLC中知识的分布性和共享性[10]:VLC中的学习者和教师所具备的分散性知识和能力能够互相给予支持与协助,并在共同学习活动中达到学习目标。教学设计理论认为,“主导―主体”教学设计强调既要发挥教师在教学中的主导作用(确定“先行组织者”、选择与设计教学媒体、设计教学内容的组织形式),又要体现学生在学习中的主体地位(情境创设、信息资源的提供、自主学习策略以及协作学习环境的设计等),针对不同的教学内容选择不同的教学模式[11]。

四 自学考试课程VLC构建和教学设计

VLC学习活动教学设计是根据VLC的学习者特征、学习目标、学习内容和网络技术支持条件,制定学习策略,设计开发网络平台,选择网络学习交互工具,确定学习交互方式及交互内容,并对学习结果进行评价的过程。本研究是在建构主义学习环境理论、认知学徒与合法边缘参与理论等指导下,从VLC组成的三大要素对自学考试课程VLC进行设计与构建,再对VLC的学习活动进行教学设计。

1 VLC的设计与构建

(1)“人员”――VLC成员构成。VLC成员由4名教育技术学专业教师和28名教育技术学专业短线自考生(以下简称“学生”)构成(VLC初始状态时)。VLC核心成员由教师和4名学习成绩较好、比较热心和善于交流的学生组成。4名学生是“学生导师”,承担部分教师的角色;同时,在小组学习中,“学生导师”作为小组的指导者、答疑者和评判者,承担部分教师的任务。在其后的学习过程中,随着VLC的运行和学习活动的开展,会有更多的学生成为“学生导师”。其余24名成员是对VLC学习方式有兴趣的学生,他们相互之间存在异质性(相互之间成绩有差异),知识和能力有一定的梯度。学生(本专业其他自考生)可以在VLC的运行和学习活动的开展过程中自愿加入。

自学考试课程VLC中的应用设计模型(初始状态),如下图1所示。

(2)“学习信息”――学习内容的确定。《教育技术学导论》课程是教育技术学本科专业的必修课程,是一门引领学生进入该领域,认识该领域的导入性课程。在普通高校中,该课程占34学时,2学分。该课程的开展旨在让学生了解教育技术学专业的研究和就业领域,理解该学科的核心思想。调查发现,因该课程专业性、理论性强,加之学生是本科自考生,普遍反应学习效果不好。根据自学考试教育技术学专业《教育技术学导论》课程学习目标和考试大纲要求,将《教育技术学导论》课程内容设计为一系列学习主题,并对各学习主题知识进行分析,选择和确定学习内容。

(3)“物”――网络交互工具和网络平台设计。交互工具和网络平台是VLC学习者的协作学习空间和学习环境。根据课程学习目标、内容以及VLC学习交互工具的选择原则,结合网络技术支持条件(教师和学生的计算机都在校园网内),选择学习交互工具有:异步类:① E-mail,用于社区成员间,发送、接受资料作业等。②BBS(是网络平台功能模块之一),用于社区成员讨论,发表建议。同步类:即时信息工具QQ。QQ群用于小组学习交流。网络平台包括资源性支持(如与课程配套的教学课件)、管理性支持和评价性支持三大模块。

2 基于VLC的自学考试课程教学设计

(1)学习者分析。分析VLC学习者是为了了解他们的起始能力、学习态度和信息技术素养等方面的情况,为教学外部条件适应学习者内部条件提供重要的依据。学生者分析如下:①学生都是通过高考,在一个批次录取的大学专科新生,正在参加自考本科学习,他们的成绩虽然有差异但都能够满足学习起始能力的要求。②学生是根据自己的兴趣自愿报名,教师根据问卷情况选择成员,比较了解学生的学习态度及相关情感因素。③学生的信息技术素养包括计算机操作能力,网络使用能力,信息识别、加工、传递和创造能力,以及社会责任感和参与意识都能满足VLC学习活动的需要。

(2)学习目标分析和学习内容分析。在VLC学习活动教学设计中,主要是基于“学”的学习目标分析,包括学习内容分析和确定学习主题。根据课程学习目标要求和所选取的学习内容特点,设计了如表1所示的学习知识点和目标。

(3)学习策略设计。VLC学习策略设计主要包括自主学习策略和协作学习策略的设计。根据《教育技术学导论》课程特点,自主学习策略主要应用于概念学习,知识点的掌握和与学习主题相关信息的查询、提取及加工;协作学习策略主要应用于知识深层次的理解、思维的具体化和知识的共享,相互之间对各自知识的印证。表2是根据内容选择策略的分析表。

(4)交互方式和交互内容设计。在VLC中,师生之间、学生之间的交互以基于计算机和网络的交互(CMC)为主要方式,同时也存在面对面(F2F)方式。VLC的交互内容设计是指根据学习内容确定其交互的方式,再由内容的交互方式选择相应的交互工具。

交互方式和交互内容的设计如表3所示。

(5)学习评价设计。VLC学习评价既是其教学效果的总结,也是修改其教学设计的反馈信息。VLC学习评价过程包括数据资料收集、数据资料处理和得出评价结果的过程,形成性评价和总结性评价(参加自学考试统考)相结合。数据资料收集手段有:①观察,教师对VLC学习过程中学生的行为现象进行考察,利用BBS和QQ 等交互工具的记录功能,收集学生的学习行为反应信息。②问卷调查,用于收集学生学习态度反应信息等。③自学考试统考,考核学生对学习内容的认知效果和教育技术技能掌握情况。学习评价数据资料处理的方法有:使用归纳、分析、统计描述(包括平均分、及格率和标准差)和统计检验[12]等方法,并从学生的学习行为反应、学习态度和认知效果方面对自学考试课程VLC的学习活动和效果等做出评价。

五 应用效果分析

VLC学习性主要体现在学生知识的增长和认知的发展,技能的获得,态度的改变和情感的发展等方面。本案例研究以笔者和教师的观察记录,对学生的访谈记录、问卷调查以及考试成绩,分析自学考试课程VLC的应用效果。

1 研究者和指导教师观察记录分析。从学生与学习伙伴及同组学生的学习中,学生经历了从“基本完成学习任务”“能够完成”“熟练完成学习任务”过程。从对小组长的汇报和角色扮演的观察来看,小组汇报内容经历了从空乏到翔实的过程,角色扮演经历了生疏到熟练、从胆怯到自信的过程。处于观众位置的学生气氛热烈、表情愉悦、经常鼓掌。在VLC网站上,学生积极上传作业、学习成果和学习活动描述;积极登陆VLC的学习论坛,踊跃发言,热烈讨论。“学生导师”和“认知学徒”学习方式对自考生的学习有帮助,有助自考生向自学考试课程VLC核心部分靠拢,有较多的自考生加入到VLC。

2 学生问卷调查结果分析。在学习实践前后,对社区中的学生成员进行了两次问卷调查,结果是:(1)学生对是否愿意学好教育技术学导论课程的态度发生了改变,学生由“对该课程的学习感到迷茫”到“大多数学生有较强的学习兴趣”变化。(2)学生对能否学习好自考课程所持自信态度的人数有较大的改变,且提高的幅度较大。(3)通过VLC实践学习,有89.3%(25人)的学生认为基于网络和基于资源的学习能力有提高。学生对技术性要素(计算机和网络技术)在自学考试课程学习中作用认识发生改变,大多数学生认为其有助于自学考试课程的学习;能够为自学考试课程学习提供一个能够克服时空障碍,培养自学考试学生自主学习和协作学习能力,师生都能够参与的学习环境,学生的班级概念和归属感明显增强,VLC能够有效地促进自考生对课程学习态度朝正面、积极的方向变化,促进社区中良好人际关系的形成和发展。

3 应用VLC学习自学考试课程和一般学生学习成绩的差异程度。使用SPSS 15.0处理参加VLC学习的学生成绩和我院该专业的自考生统考成绩(数据见表4),得出统计结果如下:应用VLC学习自学考试课程的学生统考成绩的平均分比我院该专业的自考生平均分提高13.5,标准差(S)减少3.12,及格率提高了37.2%。通过平均数(一个样本平均数 与一个已知的总体平均数 )差异程度检验[13],Z=26. 40>2.58,P≤0.01,参加VLC学习的自考生的平均分和一般自考生的平均分差异非常显著。

考虑到自学考试课程VLC构建与应用可行性、学生的兴趣爱好、学生基于VLC学习的意愿,本案例研究的取样是采用目的性取样方法[14],参加VLC学习的学生的学习成绩与该专业一般自考生学习成绩差异不显著但基于网络学习的积极性较高,这对于VLC初始阶段运行帮组较大,但随着VLC运行和学习活动的持续开展,其他自考生的参与,参与VLC学生更具有一般性。因此,虽然本案例研究采用目的性取样方法,上述分析结论符合实际,有较高的外在效度。

结语

由于VLC的多维性(社会性、技术性和学习性),VLC学习活动教学设计研究比较复杂,考虑的因素较一般课程的教学设计要多,因此应该在相关理论的指导下,综合考虑VLC各组成要素、基本特征和应用规律,研究VLC学习活动教学设计。而研究VLC支持下的自学考试课程学习模式和教学设计是信息技术与自学考试课程相整合向深层次发展的需要,是自学考试课程教学改革的需要。基于VLC的自学考试课程学习活动教学设计研究为VLC的设计、构建和学习活动的开展提供了一个可资参考的研究案例。从教学设计视角的探讨VLC的设计与构建,对VLC学习活动的深入研究有一定的裨益,可以进一步促进信息技术与自学考试课程整合向更高层次发展,为自学考试学生解决和克服其课程学习中所存在的困难和问题提供一个可供参考的案例。

参考文献

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中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2017）04-0028-03

随着物联网、云计算、移动互联网等新兴技术在中国的迅速发展，开源软件产业也在我国迎来了新的发展机遇。许多中国大企业都投入重金或宣布投入重金打造基于Linux的产品应用和解决方案。良好的市场发展态势激发大量Linux 人才需求。根据Redhat公司最新的《Linux从业人员就业形势分析报告》统计，当年7月，Linux从业人员招聘企业数量达9560个，招聘岗位数量多达28482个，招聘人数为101560位，其中适用于高等职业院校学生的管理、运维类岗位，占总岗位数的18.1%。如何培养学生基于Linux的网络管理实践能力，切实把握如此丰富的市场需求，已成为高职院校Linux网络管理教学的首要任务。

一、高职Linux网络管理教学现状

1.教学系统性不足

Linux网络管理课程的教学内容非常丰富，作为网络技术专业的核心课程，该课程要求学生能对Linux操作系统有深入的认识，掌握Linux操作系统管理方法、网络配置方法、各种网络服务器工作原理和基本配置方法，能够熟练构架、运维各种服务器。目前该课程教学不够系统和科学，例如实践教学与理论教学的衔接[1]，基本技能、综合技能、拓展技能等能力的梯度提升等均存在一些问题。

2.教学内容与企业需求有差距

现今网络管理技术发展迅速，企业业务具有较大拓展性，因此企业招聘时要求人才能力与时俱进。在学校教学中，往往因为教学内容跟着教材走，实践课与理论课比例不当、校企联系不足等原因，造成学生技能培养上的滞后性、局限性。

3.学生自主学习积极性不高

Linux操作系统学生平时接触较少，对基于Linux系统的课程，学生往往存在畏难情绪，学习积极性不够。在该课程开展中，传统教学方式也往往以“教师讲解演示-学生模仿操作”为主，学生没有主动去思考如何完成一个网络管理项目，只是单纯地去模仿教师的操作，扩展力不能得到有效提高，无法适应今后复杂多变的工作环境。

二、 Linux网络管理教学改革思路

Linux网络管理课程改革以深入开展校企合作为出发点，以企业需求为基础设计教学内容，根据典型工作场景合理划分为多个学习情境；分析学生学习规律及知识点内在关联，在每个学习情境中安排层次化学习项目，梯度提升学生能力；应用翻转教学课堂开展课程教学实践，按课前自学-课堂内化-课后固化开展每一个项目的学习；优化课程考核方法，增加形成性评价比例，全面提高学生的综合能力。

三、Linux网络管理教学改革具体措施

1.基于情境设计教学内容

高职网络技术专业毕业生的典型工作岗位为网络管理员[2]，本课程通过深度校企合作，调研典型工作岗位，分析典型工作任务，归纳课程应培养的技术能力，规划知识模块，生成教学情境。

网络管理员的典型工作任务为搭建并运行维护企业网络，对内实现对局域网的管理和安全的部署，对外能够提供多种企业应用级的服务，对应职业技能主要包括网络设备的管理与维护能力、基于网络操作系统平台的管理与维护能力、局域网安全部署能力、企业应用服务器管理与维护能力，其中后三项职业技能为本课程教学范畴。针对此，本课程设计6项教学情境，如图1所示。教学情境以企业需求为出发点，以完成典型工作任务为目标，以企业认可度为考核指标，教学内容涵盖课程培养的所有目标能力和知识模块，为培养胜任典型工作岗位的技能型人才提供有力支撑。学习情境由简单到复杂、过渡自然，符合学习规律，有利于学生循序渐进、深入课程[3]。

企业网络构建遵循由内而外，安全先行的前提。第一步是确定内部网络配置，对内部网络用户和设备进行有效的管理，槠笠笛窈鲜实Internet接入方式。学习情境1主要完成这一企业需求；第二步即为企业安全部署，企业连接外网之前，必须做好安全部署，否则，内网很快就会遭遇来自外网的网络攻击，给企业带来极大损失，学习情境2为企业构建一个内外安全的网络环境，基于此，企业用户才能安全可靠地访问外部网络或对外提供各种企业服务；第三步，企业可利用内网构建现代办公环境，为员工提供文件共享、网络打印等服务，学习情境3通过实现NFS服务器和Samba服务器，方便员工跨系统共享文件及打印机；第四步，企业可为在外出或分支机构的员工，提供远程访问内网的服务，学习情境4提供多种方法满足企业内部局域网外延的需求；第五步，企业构建自身邮件系统，面向员工或合作伙伴提供邮件服务，学习情境5首先搭建DNS服务器，实现邮件地址的域名识别，以此为基础，搭建邮件服务器，实现邮件的发送和接收；第六步，企业构建完全面向公众的门户网站，对外提供Web服务，并提供以此为中心、其他相关的一系列服务，学习情境6旨在建立一个功能齐备完全对外开放的Web服务器。

2.分层次项目化教学

在情境教学的基础上，课程教学又细分为基础型项目、综合型项目、拓展提升型项目3个层次，梯度提升学生能力。

基础型项目以基础知识为对象，学生必须独立动手实践完成的内容，在每个学习情境中，都有一项或多项基础型项目，如图1所示。该类型重点加深学生对理论知识的理解，培养学生的基于Linux的网络基本管理能力，考核对象为每个学生。

综合型项目要求学生结合一个或多个学习情境的知识点完成相应任务，具有一定难度。在这种项目中，学生必须巩固前期学习成果，具备一定的项目管理能力，完成对应任务，并能对项目结果进行判断、归纳与分析，综合应用所学理论知识分析问题和解决问题[4]。此类项目每个学习情境都有一项，以4-5人的学习小组为考核对象。

拓展提升型项目由学生独立或者与指导教师共同拟定，要求学生结合本课程所有知识点，甚至综合多门相关课程来独立完成。此类项目具有挑战性，能够让学生在项目教学中感受知识产生和发展的过程，享受知识转化为能力的成就感，培养学生自主学习、自主从事实践研究的能力[3]。这部分项目在课程学习完毕后的课程实训中开展，集中学生1-2周时间完成，前期课程的理论学习、基础操作型项目、综合型项目为学生顺利完成该部分项目提供支撑，学生自学能力、协作能力、钻研能力在该部分项目中得到综合应用和提升。

3.应用翻转课堂模式开展实践教学

翻转课堂教学法符合学生的学习规律，是先学后教的一种形式。本课程针对每个学习项目，按“课前学习-课堂内化-课后固化”三个阶段来开展，以“学生学”为中心多环节开展，促使学生直接参与思考和解决问题，掌握更多知识，实践能力切实提高，明白自己学到了什么和怎样学习，改变传统实践课堂“教师讲解演示-学生模仿操作”的被动学习局面。

“课前学习”阶段首先进行知识准备，本课程前导课程包括计算机导论、计算机网络基础、Windows网络管理等课程，这些课程为Linux网络课程提供了充分的知识基础，因此在课前学习阶段，教师引导学生回忆和整理已有知识，为完成项目任务重构知识体系；其次教师将本学习项目的理论知识PPT、指导书、微视频发放给学生，并提供自学方法的指导，这是学生完成课前学习的重要基础；再次，本阶段还需要明确实践任务，包括实践成果检查方法及评价标准，这是学生完成课前自学的驱动；通过的一系列准备，学生理论知识得到增长、自学所需资源已获得，自学任务已明确，最后W生充分发挥自学能力，努力完成实践任务，将自学过程中存在的疑问记录下来。

“课堂内化”阶段首先针对学生课前完成的作业，教师进行全部检查或抽检，对于学生在自学过程中存在的疑问，教师进行解答，对于普遍存在的问题，组织学生展开充分讨论，进行归纳和总结。归纳总结的对象不局限于技术难点，也包括自学方法，实践经验及学习感悟，多方面的总结归纳，不仅能够切实提高学生的技术水平，也有助于提高学生的自主学习能力。

“课后固化”阶段学生提交项目报告，对本次实践做一个书面的总结，教师在本次项目基础上，对学生提出一些进阶要求，引导学生进一步深化实践学习。

4.深入开展形成性考核

形成性评价由美国教育家和心理学家斯克里文首先提出，由布卢姆首次应用于教学活动中。布卢姆认为，形成性评价不仅是改进教学工作、提高学习效果、形成适合于教育对象的重要教学手段，而且是促进学生智能发展、充分发掘学生学习潜力的重要手段[5]。形成性评价是世界各国高职教育常用的考核方式。澳大利亚TAFE学院采用12种标准测试方法中的某几种组合进行考试。这12 种方法是：观测、口试、现场操作、第三者评价、证明书、面试、自评、案例分析报告、论文、制作、笔试、录像[6]。

在Linux网络管理实践教学中，三种类型的项目分别有其侧重的考察点，基础型项目考核以“知识应用能力”为重点，重点考察任务理解能力、知识理解能力、项目步骤设计能力、项目开展能力和项目总结能力，课程考核以观测、口试，递交项目报告为主要考核方式；综合型项目考核以“自主学习能力”为重点，考察项目目标的分解能力、预备知识搜集能力、自主学习能力、分工合作能力、分析总结能力，以现场操作，分析报告、录像为主要考核手段；扩展型项目以“职业能力提升”为重点，考察学生的职场环境的调研能力、企业网络设计和管理能力、工作任务的完成能力、文档撰写能力、总结汇报能力以面试、现场操作、论文、录像为主要考核手段。

本课程实践教学改革应用于本校2011-2013级计算机网络专业学生，共7个班级，260多位学生。通过本课程学习，学生的Linux网络管理能力得到了较好的培养和提高，一部分学生毕业后直接从事网络运维、网络管理工作。通过对苏州申浪信息科技有限公司等企业调研，学生普遍反映该课程教学中所培养的能力对现有工作开展有比较大帮助。

参考文献：

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[3]周莉，刘昭斌，高小惠等.情境教学法在高职高专网络安全课程中的应用与创新[J].中国职业技术教育，2012（17）：9-11.

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(1)课堂教学以教师的理论教学为主,主要讲授网络安全体系结构的基本概念和基本原理,只起到网络安全导论的作用,缺少互动性和项目实践。

(2)学生从大二第二学期才开始接触到信息安全课程,在入学初期没有培养起对信息安全的兴趣,不了解信息安全的基本概念、重要性以及与信息安全有关的就业岗位,教师也没有为学生科学地制定大学4年的学业规划。

(3)随着物联网和云计算的普及,各种网络安全攻击手段和保障网络安全的技术不断推陈出新。目前,信息安全的一些专业课程还只是停留在基本原理的讲解上,没有做到与时俱进,很少讲授前沿的网络安全应用及其存在的安全隐患及解决方案。教师没有引导学生利用发散性思维并投入到对前沿网络技术和安全技术的研究中。

(4)缺少网络安全工具实训。现在很多网络安全工具都是开源工具如Backtrack等,掌握这些工具需要花费大量时间,因此需要开设网络安全工具实训课程,让学生掌握如何配置、安装、使用和定制个性化的开源工具。

(5)缺少安全软件设计等实践课程。信息安全专业的学生除了要能够利用安全工具进行系统安全测试外,还要掌握如何防御和解决系统安全漏洞,另外,还有很多学生希望从事安全软件开发工作。这就要求高校设置安全软件设计开发类的课程,帮助学生掌握安全软件开发过程中所需的知识和技能。

(6)缺少创新思维的培养。国内大学生的创新性较欧美大学生有所欠缺,因此要注重信息安全专业学生的创新思维培养,并且要从大一开始就进行创新思维的锻炼。

2创新思维在信息安全领域的重要性

物联网、移动计算、云计算等新技术正在改变整个互联网,新技术、新应用和新服务正带来新的安全风险。这给网络安全工作者和研究者带来了新的挑战,网络安全从业人员应该具备创新思维以应对这些挑战。我们将从以下几个方面阐述创新思维在信息安全领域的重要性。

(1)社交网络、智能终端、手机等逐渐成为病毒的攻击目标。原有的安全防范技术和安全观念已很难抵御新的网络入侵技术和安全威胁。

(2)网络犯罪日益增多,许多网站的服务以及手机操作系统向第三方应用程序开放,软件通过挂木马和隐藏后门的方式窃取信息并监听用户系统,因此安全隐患问题不容忽视[1]。随着电子银行、电子商务、网上支付和手机支付等应用的全面普及,攻击支付网关、截取交易信息、抢夺虚拟财产等网络犯罪行为增多,网络犯罪的形式、手段和后果更加不可测。

(3)信息安全与网络管理的变革势在必行。由于互联网的革命性发展以及云计算和物联网的兴起,未来的网络将日益扩张并日趋融合,如“三网合一”。与此同时,网络入侵、木马病毒、手机病毒等恶意代码和网络犯罪方式也随着新技术、新业务和新应用的诞生而不断推陈出新,因此信息安全技术和网络管理也需要与时俱进地进行创新性变革,应对互联网的变革。

3网络安全教学中融入创新思维培养的实践

结合东华大学计算机科学与技术学院培养信息安全专业学生创新能力的经验,我们阐述如何从学生入学到毕业的4年间培养其创新思维和实践能力。

3.1培养学生对专业的兴趣

首先,我们要积极发挥班级导师的作用。网络安全的任课教师可以担任信息安全专业学生的学业导师,学业导师在学生入学后通过学习方法和学业规划等主题开展学习交流会,在会上介绍网络安全的知识结构、科学背景、发展趋势、行业需求、就业领域,并引用前沿网络安全技术和最新的网络安全隐患案例和视频,如利用智能手机安全漏洞和“云”查杀病毒技术等案例激发学生的兴趣。兴趣是学生的学习动力,学生是教学的主体,在教学中对课程的参与度高低直接影响整个教学成果,因此要提高学生的学习效率,首先要增强他们对网络安全技术的兴趣。导师应在易班网上学生活动社区或其他社交网站上建立网络班级,保持与学生的日常沟通,为学生选课提供帮助;协助学生进行学习生涯规划,同时为专业学习提供帮助;在网上班级设置“我的Idea”专题,让学生在论坛里发表自己的创新想法,如要做什么样的系统或软件解决生活中遇到的一些问题。该阶段学生还没有实现这些软件的技术能力,导师可以指导学生学习某方面的技术以实现这些有创意的想法。

3.2以赛代练,参与国家和市级大学生创新项目和高水平信息安全竞赛

在创新实践中,辅导员和学业导师起着非常关键的作用。学业导师都是计算机学院的在职讲师或教授,他们可以把自己主持或参与的科研课题介绍给学生,让学有余力的学生参与学业导师的课题研究,一方面培养学生的自学能力并积累科研所需的知识,另一方面培养学生的创新思维。辅导员和学业导师经常组织学生参加信息安全大赛,如全国大学生信息安全竞赛和信息安全技能大赛。同时,为了鼓励学生进行科技创新,东华大学计算机科学与技术学院每年组织学生参与全国和上海市的创新实践项目申请,学生组团挑选专业课教师作为项目导师,共同探讨创新课题、撰写科技创新项目

申请书并提交给专家组,学院组织专家评选2多个创新性高且可行性强的课题并给予资助,在大四上学期对给予资助的项目进行结题审核。学院鼓励获得上海市级以上大学生创新实践项目的学生将创新实践项目的实施与大四毕业设计(论文)相结合,获得专利创新设计的学生还可提前完成毕业设计并参与创业基金项目的申请或到优秀企业实习。在这些科技创新项目中不乏优秀作品,如基于手势识别的文档加密系统的开发、基于Android的动态一次性口令生产器开发、基于Android系统的短信隐私保护软件的开发等。学院每年举办的这种创新性竞赛激发了学生的创新思维、团队合作意识、项目管理和软件设计开发能力。参与科技创新竞赛学生的学习成绩和项目实践能力远远高于平均水平,同时他们的创新能力和工程实践能力也得到广大教师和实训单位的认可,大部分学生获得了直研和被优秀企业聘用的机会。 4工程实践课程的成果展示

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中图分类号：F24文献标识码：Adoi：10.19311/ki.16723198.2017.04.038

在当前普通本科院校向应用技术类院校转型背景下，“产教融合”的培养模式与应用技术大学教育理念相吻合。因此，西安思源学院国际贸易专业要以产业为依据培养用技术型国贸人才，也应该以“产教融合”为切入点，制定人才培养方案、优化课程内容、改进教学方法、改革考核方式、加强实践教学、开发应用技术型教材，培养真正符合区域经济发展和企业需求的国贸人才。

1产教融合制定人才培养方案

人才培养方案是一个专业人才培养的依据，也是人才培养的总体规划。人才培养方案的制定需要做到两个对接，即做到专业与产业对接，教学内容与商贸实践、职业标准对接。因此，人才培养方案的制定不能是学校单方面的“闭门造车”，而应由校企双方共同完成，制定主体为校企双方专家。在制定人才培养方案的过程中，校方专家主要关注学生四年学完所有课程后走向工作岗位理论是否够用；企业专家则主要关注所开设的课程是否能培养未来岗位需要的能力和素质。人才培养方案制定的具体步骤为：校内专业团队前期进行人才需求调研、撰写草案――专业指导委员会校内外专家论证讨论、提出修改意见――校内专业团队修订完善方案、定稿。之后，人才培养方案在具体实施过程中还需定期总结、评估和修正。

2以市场需求为导向优化课程内容

构建科学合理的国贸专业课程内容需以市场需求为导向，知识结构应以外贸业务为核心。因此，可以让企业专家参与实务类课程的开发，对于新生的专业导论课和毕业生的就业指导课也可以让企业人士参与课程大纲的制定与讲授，使学生对未来工作环境提前有所认知。此外，在学科拓展课中，为了顺应互联网经济的发展，跨境电子商务平台实操类课程也应加强。

3改进教学方法

3.1采用仿真模拟教学法

采用仿真模拟教学法，就是让师生在仿真的教学环境中教与学。这种教学方法可以使讲理论和做实操同时进行，更加注重学生的参与性，能有效提高学生学习的主动性。具体到国贸专业，就是通过依托国贸模拟仿真实验室，利用外贸仿真模拟软件，让学生在仿真的工作环境下从事外贸业务的操作，让学生了解如何与进出口公司、商检局、海关、货代、保险公司等机构打交道。通过仿真模拟教学法，可以使学生对自己将要从事的岗位有更为直观的认识，为学生将来的工作打下坚实的基础。

3.2采用理实一体化教学法

理实一体教学法体现理论教学和实践教学融通合一，专业学习和工作实践学做合一，能力培养和工作岗位对接合一的特征。在教学内容上采用项目教学、案例教学或情景模拟方式，由“双师型”教师，在专业的外贸综合实验室或校企合作基地，一边讲授理论，一边现场实践操作，将原来教学生知识、技能转变为学生学习、工作。

4采取灵活多样的考核评价方式

课程考评方式有多种，如笔试、面试与机试，开卷与闭卷，课堂考试与现场考核，理论考评与实践考评，过程考评与结果考评等。对于多数学生来说，一门课程的考评应根据课程内容和性质采用灵活多样的考核评价方式。理论性强的课程，如《国际贸易理论》和《国际金融》可采用闭卷笔试的考核方式；实践性强的课程，如《Simtrade外贸实训》、《外贸单证制作实训》可以采用机考，更加注重过程考评。目前，西安思源学院国贸专业的实务类课程正在尝试采用“3-5-2”结构性考核方式，结合学生平时课堂表现（占总成绩20%）、技能考核成绩（占总成绩50%）、期末成绩（占总成绩30%）综合评定学生成绩。而对学生毕业水平的评定主要还是以企业评价为核心，如可以让企业专家参与学生毕业论文答辩，并把毕业实习企业导师评定的成绩纳入毕业考核中去，真正做到学校评价和社会评价相结合。

对于选择创业的少数学生，创业业绩可以作为其成绩考核的一部分，甚至可以替代部分理论课成绩，从而保障创业实践的进行。此外，还可以将全国外贸单证员、阿里巴巴跨境电商人才等级证书等考证纳入到考核体系中，使毕业证和职业资格证相结合。

5产教融合加强实践教学

5.1与企业建立产教基地

如与苏州国际科技园、西安港务区、陕西省物联网产业示范园、阿里巴巴（中国）教育科技有限公司建立产教基地，进行外贸、跨境电子商务人才联合培养。目前，西安思源学院国贸专业针对毕业生组建了阿里巴巴跨境电商特色班。由企业人士为学生讲授有关跨境电商的实战型知识，并带领学生参观陕西跨境电商、外贸龙头企业。特色班同学通过此项目不仅成功考取“阿里巴巴跨境电商人才等级证书”和“互联网+人才证书”，还被成功推荐到西安、上海、义乌等地对口实习及就业。

5.2建立双导师制度，指导学生创业实践

创业实践可以激发学生从事外贸岗位的热情，提升学习课程的兴趣和积极性。因此，国贸专业可以建立双导师制度，指导学生创业。首先，由校外外贸专业导师进行创业指导和交流，激发学生的创业热情。通过组织校级外贸技能大赛和电子商务三创大赛，积累创业经验。其次，校内外导师团队在调研的基础上，利用学生创业的各种扶持政策，指导学生选择合适的创业项目。再次，可以设立创业基金，解决学生创业资金紧缺及周转问题。最后，校外导师团队还可以帮助学生联系货源。

5.3尝试建立“外贸工作室”

可以利用西安国际港务区电商产业园和物联网产业园中对于大学生创业的支持政策，如房租、税收减免等，由校企导师带领学生成立“外贸工作室”，在跨境平台上开设店铺，联系供货企业，从事跨境电商及外贸业务，进行实际的运营。这不仅能让校内教师和学生在“国贸工作室”里学到实战型知识，又可能产生一定的经济效益，孵化成为一个创业项目。

6产教融合开发应用技术型教材

目前，国贸专业的教材内容较为落后且多以理论为主，实践性、技能性及国贸领域前沿知识较为滞后，不符合应用型人才培养的要求，因此应用型教材建设迫在眉睫。而要以产教融合为切入点开发国贸专业应用技术型教材，就不能单靠校内实践经验欠缺的教师，需由校内理论知识深厚的教师和校外实践经验丰富的企业人士合作组建应用型教材开发团队，在教材建设选题、编写、评估反馈等方面深度融合，使应用型教材与用人单位实际岗位需求无缝对接。

参考文献

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