期刊在线咨询服务,期刊咨询:400-888-9411 订阅咨询:400-888-1571股权代码(211862)

期刊咨询 杂志订阅 购物车(0)

物联网的专业课程模板(10篇)

时间:2023-09-07 17:25:59

导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇物联网的专业课程,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。

物联网的专业课程

篇1

作者简介:朱金秀(1972-),女,江苏常州人,河海大学计算机与信息学院(常州),副教授;韩光洁(1972-),男,黑龙江伊春人,河海大学计算机与信息学院(常州),副教授。(江苏常州213022)

基金项目:本文系国家“物联网工程”特色专业建设项目、江苏省高等教育学会“十二五”高等教育科学研究规划课题“‘卓越计划’课堂有效教学方法”(KT2011174)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)16-0067-02

物联网(Internet of things,IOT)的概念是在1999年提出的,根据2005年国际电信联盟(ITU)的定义,[1]物联网主要解决物到物(Thing to Thing,T2T)、人到物(Human to Thing,H2T)、人到人(Human to Human,H2H)之间的互联。这一高度交叉的新兴前沿领域在国际上备受关注,美国IBM公司基于物联网提出“智慧的地球”概念;中国科学院早在物联网概念诞生之初就启动了传感网研究。2009年,无锡物联网产业研究院成立,总理考察时提出“感知中国”的概念。2010 年3 月9 日教育部网站发出通知:我国拟针对互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等国家决定大力发展的重要战略性新兴产业,在高校本科教育阶段设立相关专业。这其中就包括增设物联网专业,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。

自2010年7月教育部批准30余所高校院系建设物联网工程专业以来,中国电子学会物联网专家委员会、教育部电子信息与电气学科教学指导委员会、教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会一直高度关注物联网及相关专业建设。全国高校物联网及相关专业教学指导小组组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、工程实践和人才培养等方面进行了一系列的探索,国内高校也根据自身的情况对物联网工程专业的课程体系进行了探索。[2-4]2010年7月,河海大学(以下简称“我校”)成为首批获批物联网工程专业的30所大学之一;2011年3月,我校物联网工程专业成为第七批国家特色专业。物联网目前属于新兴产业,中国高校刚刚开始开设物联网工程专业,没有成熟的经验可以借鉴。笔者近年来致力于物联网工程专业建设,分析物联网工程专业的知识体系及核心知识领域,力求归纳物联网工程专业建设的专业共性基础,并结合我校特色,构建了物联网工程专业的课程体系,以期为兄弟高校物联网相关专业课程规划抛砖引玉。

一、物联网的技术体系分析

在业界,物联网大致被公认为有三个层次,[1,5-7]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。

感知层包括传感器等数据采集设备,包括数据接入到网关之前传感器网络。感知层是物联网发展和应用的基础,RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通讯技术是感知层涉及的主要技术。

网络层将建立在现有的移动通讯网和互联网基础上,其主要功能是直接通过现有的互联网或移动通信网(如GSM、TD-SCDMA)、无线接入网(WiMAX)、无线局域网(Wi-Fi)、卫星网等基础网络设施,对来自感知层的信息进行接入和传输。网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术。感知数据管理与处理技术包括传感网数据的存储、查询、分析、挖掘、理解以及基于感知数据决策和行为的理论和技术。

物联网应用层利用经过分析处理的感知数据,为用户提供丰富的特定服务。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台,将是物联网网络层的重要组成部分,也是应用层众多应用的基础。

物联网各层次间既相对独立又紧密联系。为了实现整体系统的优化功能服务于某一具体应用,各层间资源需要协同分配与共享。以应用需求为导向的系统设计可以是千差万别的,也不一定所有层次的技术都需要采用;即使在同一个层次上,对可供选择的技术方案也可以进行按需配置。

二、物联网工程专业知识体系分析

所谓专业体系就是把一个专业领域内的专业知识组织成专业干线清晰、知识点层次分明、结构衔接完整的一个知识框架。在分析物联网技术体系的基础上构建物联网工程专业的知识体系,“物联网工程”知识结构中的专业知识部分应能够构成物联网整体的框架并体现其关键技术。因此物联网工程专业知识体系应包括感知层、网络层和应用层的知识和系统整体架构与优化的知识。对应的核心知识领域为:对应于感知层为射频识别技术与无线传感器网络的技术;对应于网络层为通信与网络技术、异构网络互联与协同技术;对应于应用层为数据处理技术和信息安全技术;对应于物联网整体的框架为物联网应用系统设计和物联网工程规划与设计。

基于以上讨论,物联网工程专业的知识体系要能实现这样的培养目标:培养造就具有物联网技术基础理论、物理信息系统标识与感知、计算机网络理论与技术和数据分析与信息处理技术等相关专业知识;具有物联网及其相关领域的系统、网络、终端、协议等方面的研究、设计、开发能力以及组织和实施物联网应用项目的能力;并在创新和创业意识、竞争和团队精神以及外语运用能力等方面有良好的素养,能适应国家现代化与信息化建设需要,为我国工业化和信息化融合、为信息产业服务的高层次、高素质的复合型和创新型高等工程技术与管理人才。

三、物联网工程专业核心课程构成

物联网工程专业课程体系应尽可能多地覆盖本专业的知识体系。围绕物联网工程专业涉及的学科知识领域和知识点,该专业知识部分由四个部分组成:基础类、感知类、网络与通信类、数据处理与领域应用类。

基础类课程为:数理类课程,例如高等数学或离散数学、线性代数、概率与统计、物理等;电路类课程,例如电路、模拟电子技术、数字逻辑与系统、高频电子电路等;程序类课程,例如程序设计语言C、数据结构与算法、Java语言程序设计等。感知类课程为:射频技术(RFID原理及应用)、传感器技术(与设计)、微机原理与接口、模式识别与状态监控、物联网定位技术、数据获取与信息处理系统等。网络与通信类类课程为:计算机网络、射频技术与无线通信、通信原理、无线传感器网络原理、短距离无线与移动通信网络、物联网数据库技术等。数据处理与领域应用类课程为:物联网工程导论、信号与系统、数字信号处理、嵌入式系统设计、云计算与云存储、定位应用开发技术、物联网工程规划与设计、物联网系统综合设计、移动开发等。

四、物联网工程专业课程体系构建探索

物联网工程专业是以应用为驱动的专业,专业人才的培养根据专业共性基础和我校在物联网方面的领域区域特色。因此我校培养模式坚持以水利特色为主导,发挥水利学科的传统优势;整合优化专业课程体系设计包括学科基础课程群、物联网工程专题课程群,使学生有兴趣、有研究、有实践地学习专业领域的知识,逐步地、系统地增长工程实践能力、创新能力与科学研究能力。

学科基础课程群:按基础类、感知类、网络类、应用类将相关课程分为四大课程群,有效克服每门课程各自为阵造成的“内容重复、衔接不紧”等弊端。物联网工程专题课程群:根据专业共性基础和我校在物联网方面的领域区域特色,重点建立无线传感网技术、物联网应用开发两个方向,明确制定各方向的课程体系,为学生提供充分的选课空间和时间,使学生的个性得到充分发挥。

1.无线传感器网络

该方向侧重无线传感器网络与应用的研究,强调物联网传输与网络层的开发与实践。通过课堂教学与实践、毕业实习以及前沿技术讲座等多种形式,学生将掌握扎实的无线传感网络的基础理论,具有无线传感网络及应用软件的开发和研究,方向重点是物联网网络层和感知层的研究与设计。

2.物联网应用开发

该方向侧重物联网应用技术的研究,强调物联网应用层的开发与实践。通过课堂教学与实践、毕业实习以及前沿技术讲座等多种形式,学生将掌握扎实的物联网技术的基础理论,系统掌握物联网基础及应用软件的开发方法和开发工具,方向重点是物联网网络层和应用层的研究与设计。并增加水声通信技术、水联网及水环境检测应用作为我校的行业特色。

综上所述,我校的物联网专业课程体系结构如图1所示。

在课程设置中,把行业应用特色纳入个性化课程、专业课模块,形成学术型和技术型两套既有共性、又有个性的课程体系。该课程体系坚持以水利特色为主导,夯实基础教学,为学生未来发展创造条件,以方向选修课为平台,拓宽学生的知识和认识视野,妥善化解突出特色和拓宽视野间的矛盾。

五、结束语

物联网工程专业不是以理论为主导,重点是工程应用,教学应该由应用来驱动,时刻做好准备,不断调整教学内容。课程设置及内容应重在特色,在实施过程中,将高度重视特色专业点建设工作,大力加强课程体系和教材建设,改革人才培养方案,强化实践教学,加强教师队伍建设,紧密结合国家经济社会发展需要,推进专业建设与人才培养,切实为同类高校相关专业建设和改革起到示范和带动作用。

参考文献:

篇2

中图分类号:G718.5 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)14-0244-02

一、研究背景

随着现代信息技术的发展,以物联网技术为代表的聚合性应用与技术的提升不断出现。对应的人才培养专业随之诞生,这类专业往往是多个学科的融合。物联网是一门交叉学科,涉及计算机、通信技术、电子技术、测控技术等专业基础知识,以及管理学、软件开发等多方面知识。在专业课程建设和完善的过程中,单一学科课程体系无法适用于物联网应用的需要,采用跨学科的教学模式才能满足专业课程建设的要求。同样,细化到课程建设,单门课程的闭门建设已无法满足跨学科知识体系的要求,迫切需要将相关课程进行融合和整体规划,形成课程群进行“大课程”建设。

二、课程群的组建

课程群是由内容上密切相关,相承和渗透,具有互补性的几门系列课程组成的有机整体,并配备相应的教学素质,按大课程框架进行课程建设,获得整体优化,进而更适用于跨学科的课程建设。面向物联网方向课程群建设的基本思路是通过梳理物联网关键技术,理清物联网应用的技术体系层次结构。跨专业挑选出相关课程对应到各个层次结构中,分层次进行课程组团形成课程群。

三、基于物联网技术体系层次组建课程群

物联网技术体系架构分为感知层、网络层、应用层三个层次。

以感知层课程群组建为例,感知层位于物联网三层结构中的最底层,其功能为“感知”,是由各种具有感知能力的设备组成,主要用于感知和采集物理世界中发生的物理事件和数据。感知层是物联网的核心,是信息采集的关键部分。

基于感知层在物联网中的作用,梳理出该层的核心技术包括射频技术、新兴传感技术、无线网络组网技术、现场总线控制技术(FCS)等,涉及的核心产品包括传感器、电子标签、传感器节点、无线路由器、无线网关等。

通过多方调研高职层次应用型岗位的需求出高职层次应届毕业生岗位需求主要集中在“测试工程师”、“系统运维工程师”、“售后工程师”、“产品销售人员”、“工程施工人员”及“产品检测人员”等。

通过对上述岗位典型职业活动进行分析,将岗位描述和能力要求进行汇总,再对应到知识技能要求后,将学院原开设相关课程的内容与物联网方向相关技能和知识进行比对,在已开设课程中跨专业选取出《电子感测技术》、《单片机技术》和《无线通信》三门课程形成课程群进行统一建设。

四、课程群建设方法探索

(一)教学内容建设方面

以《电子感测技术》课程为例,原有课程内容侧重于传感器原理、基本结构的教学,强调被测量检测为目的的传感器应用。然而,从传感器技术在物联网中的应用现状分析,传统传感器及独立传感器功能已无法满足物联网行业的需求。除了熟悉传感器原理和结构外,还需要掌握传感器智能化、组网、信息获取、传输及应用等相关技术。而上述这些相关技术的应用和实现涉及到单片机、无线通信等相关技术,仅凭《电子感测技术》课程本身增加概念性教学内容是无法使学生理解和掌握的。

为保障新增和调整的教学内容开展有效的教学,面向物联网方向的《电子感测技术》课程教学内容的调整及课程本身的二次开发需要基于课程群建设。在《单片机技术》和《无线通信》两门课程的支撑下,教学内容主要从以下二方面进行新增和调整。

1.新增无线传感器节点相关教学内容。物联网行业技术发展现状要求传感器不仅具有感知获取功能,还具有信息处理、逻辑判断、自诊断等功能。目前成熟的技术是将传感器部分与信号预处理电路、输入输出接口、微处理器等结合到一起,形成传感器节点。传感器节点是无线传感器网络的基本功能单元。传感器节点基本组成模块有:传感单元、处理单元、通信单元以及电源部分。

2.新增无线传感网相关教学内容。传感器节点的开发和大量使用,使分布式控制系统中对传感信息交换提出更高要求,单独传感器数据采集已不能适应物联网技术的发展,取而代之的是无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)。无线传感器网络是由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络。

教学内容主要在融合无线通信和单片机课程相关内容基础上新增无线传感器网络的介绍,重点包括传感器网络结构、通信协议等。

(二)教学方法改进

课程群中的课程各自按特点选用合适的教学方法外,主要采用项目引导、任务驱动的教学方法来开展教学。但随着课程群中课程学习的深入,课程间的交叉和融合越来越明显,需要共同开发建设教学项目和任务,让学生全面了解和掌握物联网关键技术的要领。

以物联网感知层课程群设计的教学项目“校园环境温湿度监测系统”为例,《电子感测技术》课程主要解决感知端传感器的选型和信号预处理(侧重硬件),《单片机技术》课程主要完成传感器节点的构建(侧重编程),《无线通信技术》课程主要完成无线传感网的组网(侧重通信协议和网络构建模式)。

(三)实训设备开发

高职层次的物联网方向专业培养目标是能够从事物联网领域的系统维护、产品制造和施工的高等工程技术人才。培养目标决定了学生在具有一定理论基础的同时,要有较强的实践能力。因此,实践教学至关重要。而对于一个交叉学科而言,仅凭原有课程相互独立的实训设备无法满足教学需求,需要构建一个结合课程组中课程配套实训设备的开放式交叉硬件共享平台,为物联网方向教学提供硬件设备保障。

以《电子感测技术》课程为例,原有实训设备大都是传统传感器,孤立性较高,缺乏完整的系统化实训系统,能满足基础实训内容却无法满足如上述物联网方向的公共教学项目和任务的实践教学需要。因此,我们另外立项设计与实现系统化的公共实训系统,并逐步完善课程组硬件共享平台的建设。

(四)教材选取和建设

由于面向多学科融合的物联网方向,使得课程内容具有一定广度。针对课程知识面的广泛性,教材选取上避免局限单一教材,在选取主导教材的同时,引导学生选用其他课程资料作为学习辅助参考资料。

课程组积极进行教材的建设,基于课程建设编写出更适合的教材。以《电子感测技术》课程教材建设为例,新版教材根据物联网用传感器的特点和发展趋势,新增相关内容。在课程组课程相关教学内容的支撑下,新增物联网感知层中传感器节点和无线传感网的相关内容。对原有教学内容中的应用举例进行合理的补充,增加物联网应用方向举例。开发新的物联网方向相关实训内容新增到教材中。

五、结语

面向物联网方向的课程建设需要跨专业课程间形成稳定持续的合作机制,以课程组的形式进行建设是一种行之有效的方法。面向物联网方向的跨专业课程群建设是对新专业方向和课程建设新方法的全新探索,以物联网学科建设为契机,探索多学科交叉合作模式,建立物联网方向融合教W环境,为后续相关课程开发和建设探索可借鉴性的经验。

参考文献:

[1]张少初.物联网交叉学科融合教学环境探究.[J].中小企业管理与科技旬刊,2014,(09).

[2]刘华,冉盈.课程群内涵及其相关概念辨析[J].湖北函授大学学报,2014,(05).

篇3

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)33-7502-03

物联网受到各国政府及IBM等跨国大公司的重视,是当前最具发展潜力的产业之一,具有巨大的战略增长潜能,已经成为各个国家构建社会新模式和重塑国家长期竞争力的先导力。加快打造物联网软件产业链是我国软件服务业发展的重要战略任务,也是我国软件和信息技术服务的重要应用领域。我省是国内物联网产业起步较早和相对集中的地区,在技术标准、市场应用、人才资源等方面拥有一定的先行优势。我院自2005年起开设软件技术专业,由于近几年物联网软件产业的兴起,导致相关专业人才需求量极大,因此,我院软件技术专业课程体系的设置也需做相应的改革。

1 物联网产业链分析

在物联网导入期,首先受益的是RFID 和传感器厂商, 这是因为RFID 和传感器需求量最为广泛,所以设备提供商是目前物联网产业最大的受益者。

系统集成商也是整个产业链中市场空间比较大的一块,因为物联网所包含的范围非常广,因此,在用户端进行项目的实施时需要集成商进行产品和应用方案的整合。与传统IT 集成商不同的是,除了要对硬件产品和技术比较熟悉,对于行业的具体应用也要有很深的了解。

中间件与应用软件是物联网产业链条中的关键因素,是其核心和灵魂。物联网软件可包含:M2M 中间件和(嵌入式)Edgeware( 也可以统称软件网关)、实时数据库、运行环境和集成框架、通用的基础构件库,以及行业化的应用套件等。应用软件可以说是物联网产业链上市场空间最大的一块,而且这一环节和IT 渠道的关系也最为紧密。

网络提供商具有很强的垄断性,目前国内主要是以电信运营商为主。未来物联网将会产生海量信息的处理和管理需求、个性化的数据分析的要求, 这些需求必将催生物联网平台运营商的需求量,因此,对物联网平台运营商而言,面临的将是从无到有的市场,增长空间非常大。

综上所述,集成商、中间件及应用软件开发商、运营服务商这三个环节是IT行业比较适合切入,而应用软件是物联网产业链上市场空间最大的一块,且和IT行业的关系也最为紧密,适合软件专业学生从事应用软件的开发。

2 培养目标

高职软件技术专业是培养具有良好的职业道德和素养,掌握一定的计算机基本理论知识,熟练使用当今某种流行的软件开发工具,熟悉面向对象程序开发技术,能承担计算机软件的开发、测试以及系统的维护与技术支持等工作的高级技能型人才。[1]在当前物联网大背景下,培养能适应社会发展的需求,具备扎实的软件基础知识和物联网应用软件整体规划,应用软件前台设计、后台编程及数据库应用的专门技能型人才,能熟练使用主流的软件开发工具,从事物联网应用层系统的开发、测试、运行与维护工作,具有物联网领域的系统分析、软件设计、开发、测试的初步经验和团队合作能力。

3 基本要求

本专业毕业生需具备如下素质要求、能力要求和知识要求[2]:

1)素质要求

① 热爱软件技术专业,有高尚的职业道德和全心全意为社会服务的敬业精神。

② 树立终身学习的理念,养成自主学习的意识,培养创新精神和团队合作的能力。

③ 形成正确的职业价值观和为科研奉献的精神。

2)能力要求

① 熟练掌握文献资料收集、信息资源检索的方法,具有获取信息的能力。

② 掌握物联网应用层系统设计的关键技术,具备软件分析、设计、开发、维护能力。参与项目的整个开发流程:包括需求分析调研,系统总体设计、详细设计、编码、测试、调试等环节。

③ 熟练掌握面向对象编程技术、数据库技术和主流的开发平台,掌握软件理论和软件工程专业基础知识。具有良好的交流与组织协调能力、逻辑思维能力,以及团队合作的精神。

3)知识要求

① 基础知识

基础知识包括公共基础知识和专业基础知识。公共基础知识包括:人文科学知识、社会科学知识、自然科学知识等。专业基础知识包括:物联网技术导论、Java 语言程序设计、C 语言程序设计、数据结构与算法、数据库原理及应用、linux平台及应用、计算机网络、网页设计与制作、JSP 程序设计等。

② 专业知识

专业知识包括xml、Java Web程序设计、Web Services技术、SSH框架、嵌入式linux,物联网应用层设计、Android应用开发、软件测试、软件工程等。

③ 扩展知识

扩展知识包括嵌入式技术与应用、职业素质等有关知识。

4 课程体系

物联网应用系统开发主要涉及web开发、Java程序设计 、Linux 系 统 程 序 设 计 、android应用开发、数据库技术、物联网技术应用系统开发等课程。[3]根据物联网技术的特点,采用“岗位驱动”的模式,建立了相应的课程体系,包括建设核心课程网站、实践实训项目、教材、课程标准等。通过实训和项目的详细实施过程教学,让学生迅速进入角色,在与校企合作的实践中可以直接进入实际岗位。

这里特别值得一提的是3G移动物联网软件项目开发项目选取的是基于Android的物联网物流监控软件设计,软件主要采用Java编程。物联网监控手机软件的开发可以满足物流公司和客户间的业务需求以及物流公司和送货员间的业务需求,同时能对业务数据进行统计和管理,而且新增客户服务的功能,可以与客户进行实时的在线沟通。Web物联网软件项目开发选取的也是物流管理系统,主要目标是通过使用Java语言和数据库技术让学生体验编写代码的过程,以及掌握编码的规范。通过软件工程的主干课程:软件工程概论、软件开发模式及UML建模、软件项目管理、软件体系结构、软件测试等课程来强化项目工程化,通过软件系统课程设计让学生团队合作共同完成项目的开发以及相关文档的整理和编制,让学生熟悉项目实施的过程,培养他们职业素质和能力。

5 理论与实践教学方法

根据行业、企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求,制订突出职业能力的课程标准,按照课程标准选取合适的教学内容;积极探索“项目导向、任务驱动、理论和实践教学一体化”的教学模式[4]。实施以就业为目的、以职业教育为导向的“双证教育”,走“工学结合”之路,培养高技能专门型人才。

1)在课程体系上探索和尝试基于工作过程的专业课程体系建设,将学历教育与职业教育、技能认证三者紧密的结合起来,为学生提供更多的发展空间。

2)改革教学方法。采用将实境教学法、“教、学、做”一体化教学法、理论和实践课程 “工学交替”教学法等,使理论与实训、实习同步进行,培养方案由专职教师与企业、行业导师共同实施完成。

3)理论课程“够用就好”,以此为尺度,整合相关课程资源,提高教学效率。

6 课程资源库建设

软件技术专业下的物联网方向是一种新的专业方向,建设其教学资源库具有非常重要的意义,其符合江苏省社会经济发展和高等教育信息化新的教学模式要求,有助于培养适应社会和经济发展需求的复合型人才,对加快物联网教育资源共享和现代教育技术的推广,进一步提高教学质量,建立开放的教学资源平台服务社会具有积极作用。

物联网技术教学资源库是致力于建设和物联网相关的资源体系,通过各种方式进行资料的收集、编辑、整合和存储,最后形成覆盖所有物联网应用技术方面知识的多媒体网络信息平台,实现系统化、管理规范化和资源共享。其建设理念是以物联网应用的社会需求为导向,根据专业人才培养目标和就业岗位特点,构建物联网应用技术的培养体系结构,并建立与之配套的专业课程标准、教学计划、教材、课件、题库等一切资源。

参考文献:

[1] 吴晓艳,刘洋.高职软件技术专业课程体系建设探索[J].辽宁高职学报,2011,13(5):65-67.DOI:10.3969/j.issn.1009-7600.2011.05.029.

篇4

【摘要】物联网是我国战略性新兴产业,它把新一代IT技术充分运用在各行各业之中。为了适应新一代信息技术对人才的需求,高职院校开设物联网应用技术专业目的是培养高端技能型、应用型和可持续发展的物联网技术技能人才。本文从物联网应用技术专业课程体系现状入手分析了物联网人才培养目标、主要就业岗位,以物联网体系架构为核心,探索更合理的物联网应用技术专业课程体系。

关键词 高职院校;物联网应用技术;体系架构;课程体系

0 前言

物联网技术是是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮,通过射条码与二维码、射频标签、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器和气体感应器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,具有十分广阔的行业前景。自2010年7月教育部首次批准多所高校建设物联网技术专业以来,国内高校都在根据自身的情况对物联网专业的知识体系、专业课程体系和人才培养等方面进行了一些探索,但目前物联网属于新兴产业,各高校基本上也都是依托自己原有的相关院系与专业开始设立物联网相关专业,没有成熟的经验可以借鉴。如何建立科学的物联网专业课程体系和人才培养方案等问题成为阻碍各院校专业发展的一个难点。本文致力于分析物联网应用技术专业人才培养目标和主要就业岗位等,力求归纳联网应用技术专业建设的专业共性基础,构建了以“物联网体系架构”为核心的物联网应用技术专业课程体系。

1 高职物联网应用技术专业主要就业岗位分析

高职物联网应用技术专业是一门交叉学科,应用非常广泛,专业培养应具有物联网技术能力、应用创新能力、跨专业的复合型的技术技能人员,工作重点在应用、服务和生产领域。通常可将本专业对应主要的岗位划分为物联网系统集成和测试工程师、物联网系统销售和技术支持工程师、物联网系统开发工程师等三大基本岗位:

物联网系统集成、测试工程师:系统集成、测试工程师的工作任务主要是负责系统的软件、硬件和传感装置集成,进行调试,发现并改进单元设计过程中的错误,负责无线网络与移动设备的构建组网等工作。

物联网系统销售、技术支持工程师:系统销售、技术支持工程师的工作任务主要是负责建立客户关系,能根据客户的需求,为客户推荐其感兴趣的产品,突出产品优势;根据客户需求进行物联网相关产品的配置、安装;负责物联网系统的日常和维护,进行一些基本的故障维修;负责传感器的采购、售前、售后维护等技术工作;负责物联网应用系统硬件和软件的日常维护工作。

物联网系统开发工程师:系统开发工程师的主要工作任务是应用流程设计、开发和测试;编写各种设计文档;嵌入式系统的解决方案研究、项目设计方案、系统开发和集成、工程设计和施工指导;RFID解决方案研究、项目设计方案、系统开发和集成、工程设计和施工指导。

2 高职物联网应用专业人才培养目标分析

自物联网作为国家发展战略以来,物联网技术及应用迎来了高速发展时期,从而导致大量物联网人力资源的短缺。各大高校及职业院校纷纷设立物联网学院、专业或专业方向来培养物联网相关专业人才。各高职院校在进行物联网应用技术专业的人才培养时首先要确定该专业的培养目标,经过对职业主要岗位工作任务、工作内容以及能力要求的详细分析和论证,得到学生培养目标为:本专业面向物联网技术应用领域,从事物联网工程设备安装调试与维护、物联网工程项目规划与施工管理、物联网工程项目技术支持、物联网产品设计与生产管理等技术岗位,培养德智体美全面发展,心理健康。通过对物联网系统的传感层,网络层与应用层等专门知识和关键技术的学习,掌握物联网应用技术各岗位群必备的具备电子技术、现代传感器技术、RFID射频识别技术、无线网络通信技术、物联网安全技术和系统工程等专业基础知识,具有扎实的基础、实践能力,良好的职业道德、职业素养以及创新精神和创新能力的高端技能型、应用型、可持续发展的技术技能人才。

3 以“物联网体系架构”为核心构建的专业课程体系

3.1 物联网的体系构架

物联网应用技术专业是一门典型的交叉学科,涉及电子、通信、计算机和自动控制等多领域相关专业知识,是跨学科的综合应用,物联网分为三个层次:感知层、网络层和应用层,如图1所示:

3.2 专业课程体系的构建

课程的构建是提高教学质量的核心,好的体系架构,才能保证学生在校期间受到有序的、合理的、系统的能力培养,才能保证教学内容、课程建设、教学方法的质量,以便学生在未来的职场具有更强的竞争力。那么如何构建合理的物联网应用技术专业课程体系就是我们急待解决的问题,以物联网体系架构为核心构建物联网应用技术专业课程体系思路如下图2所示:

感知层:感知层主要是物品标识及信息的采集,通常由感应器件和无线传感网络组成,感知层是物联网的核心层。物联网应用技术专业在感知层对应的主要专业课程为:单片机系统分析与调试、电路板测量与绘图、射频技术与应用、无线传感网络技术和条码技术与应用。

网络层:物联网的网络层主要完成信息传递和处理,网络层包括两个部分:接入网和传输网。传输网是由公网与专网组成,常用的传输网络有电信网、广电网、电网、互联网、专用网。接入网是连接感知层的网桥,它将获得的感知层数据进行汇聚,并发送到接入网络。物联网应用技术专业在网络层对应的主要专业课程为、嵌入式系统设计、M2M技术、网络工程与综合布线和物联网管理与信息安全。应用层:物联网的应用层也称之为处理层,主要解决的是信息处理和人机界面的问题。物联网的网络层传输过来的数据在应用层进入各类信息系统进行处理,并通过各种设备与人进行交互。物联网应用技术专业在应用层对应的主要专业课程为:嵌入式面向对象程序设计、Android的应用程序开发和动态网页设计。

4 专业课程体系及进度

根据人才培养目标和主要就业岗位,以物联网体系架构为核心构建物联网应用技术专业课程体系如图3所示,其中还包含了四门专业基础课:C#程序设计基础、物联网技术概论、电路基础与电工技能和电子技术与实践。

5 结束语

作为战略新兴产业,物联网技术已经应用于各行各业,专业前景广阔,其对物联网人才的需求也正在迅猛增加,行业人才需求巨大。培养大量高技术技能性物联网人才是目前高职院校迫在眉睫社会责任,但物联网应用技术专业的人才培养方案尚处在初始阶段,课程体系构建仍在一个探索过程中,需要大家不断的去探讨和改进。

参考文献

[1]沈苏彬,毛燕琴,等.物联网概念模型与体系结构[J].南京邮电大学学报,20l0(4).

[2]赵传信,王杨.物联网专业实践课程建设探讨[J].电脑知识与技术,2012(4).

篇5

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)28-0138-04

“3+4”中本衔接物联网工程专业”没有现成的案例,需要理清的问题很多,其中课程衔接是根本问题。“3+4”中本课程衔接必须对人才培养目标、人才培养规格、职业能力、就业岗位、工作任务、课程体系、课程标准等进行深入的研究与分析,而本文主要讨论 “3+4”中本衔接物联网工程专业”课程衔接的具体思考和做法。

1 “3+4”中本衔接物联网工程专业的建设背景

“3+4”中本衔接物联网工程专业,进行衔接的两个专业虽然同属于信息类且相关性较强的专业,但如图1所示,本科阶段衔接的物联网工程专业属于电子信息类专业且偏底层硬件,中职阶段的计算机网络技术专业属于计算机类专业且偏上层应用(偏软)。在此基础上,通过互补、整合、优化的路径,重组“3+4”中本衔接物联网工程专业的课程体系。因此,出现了课程衔接相似课程较少、相关课程较多的现象,甚至被个别专家误认为是“两张皮”,其实不然。

2 “3+4”中本衔接物联网工程专业课程衔接的整体思路

课程衔接紧密围绕人才总体培养目标,紧扣岗位能力培养要求。突出人才培养整体性、针对性和适应性,以及强调前3年夯实学生的基础知识并突出其实践操作技能的培养,后4年强调拓宽理论知识和加强工程设计能力培养,将理论结合实践并将其深化、突出学生的工程实践能力和综合创新能力的培养,并通过有效衔接优化及平滑过渡,形成7年一贯制课程体系。按照从简单到复杂的任务进行重构,工作场景通过学习领域来体现,构建融合物联网行业特色和规范的“中职-本科衔接、实践导向”的课程体系,如表1所示。

3年中职阶段的课程体系,基础理论知识遵循“必需、够用”的原则,以实际应用为目的,突出实践技能的训练。课程体系由“通识课程+专业课程+实践环节”组成。为了达到本科入学标准要求,提高学生的可持续发展能力,将通识课程中的英语、数学等课程称为接口课程,定为核心基础课。按照本科要求,加大课时和加深内容,考核由江苏理工学院主导负责出卷、阅卷等工作。专业课程由专业基础课程、专业课程构成。其中专业基础课程是知识形成的主体,旨在形成专业学习需要的基本知识和能力,需要增加此类课程的课时数以及课程门数,将C语言程序设计、电子技术基础等课程定为接口课程,考核由江苏理工学院主导负责出卷、阅卷等工作;专业课程是专业特色的集中体现,包括学生必须掌握的本专业的基本技能;专业综合能力课程为计算机维修实训、电子电工实训、网络组建与管理实训、网站建设实训、网络综合布线实训,是实践性教学环节,重点培养学生的综合实践技能。专业必修课程考核由江苏理工学院主导负责出卷、阅卷等工作。

4年本科阶段的课程体系,把深厚的理论基础知识、加强专业工程设计能力、实践创新素质三者的培养教育融为一体,培养基础知识扎实,符合物联网工程领域和行业乃至区域经济建设需求、既有本科层次专业理论、又经工程实践能力强化、具有责任意识和创新能力的物联网工程应用型人才。课程体系由“通识课程+专业课程+实践环节”组成。以电子技术基础、电路信号与系统、嵌入式系统原理及应用、单片机原理与应用、物联网应用软件设计等为核心课程;以物联网工程软件实习、硬件实习和综合训练为实践环节,突出物联网专业特色。重点培养学生的专业基础知识、工程实践能力及研发学习能力。

3 “3+4”中本衔接物联网工程专业课程衔接存在的问题和对策

“3+4”中本衔接物联网工程专业的课程体系是通过对衔接的中职和本科原有专业的课程体系进行互补、整合、优化后重组而来,因此原有中职和本科的培养目标、课程结构、课程内容、教学模式都直接影响着课程衔接的具体实施。

3.1培养目标导致的衔接问题和对策

中职学校为了提升学生的就业竞争力,十分重视职业能力的培养,以就业为目的的教学计划,十分重视针对岗位的专业技能的训练,理论知识学习相对薄弱,其中基础通识课学习弱化更为明显。本科教育则重视学习、思考和创新能力的培养,策略性技能培养不足,没能实现人才层次的提高,造成中职、本科人才培养目标缺乏延续性。选择中职与应用型本科专业这类培养目标比较接近的专业衔接是解决这一问题的理想策略。江苏理工学院的物联网工程专业主体人才输出口径是具有“大工程观”视野的应用型技术人才,从培养目标的衔接方面看,与刘国钧高等职业技术学校三年制计算机网络技术专业的培养目标比较接近。

3.2 课程结构导致的衔接问题和对策

通过调研发现,中职院校都十分重视实践能力的培养,实践教学学时占的比例很高。而本科类院校更加重视理论知识的传授。导致课程结构衔接有如下几方面的问题:文化基础课存在脱节现象,专业理论课程部分重复,专业技能(实习)课程倒挂现象明显,职业资格证书与课程对应关系不紧密等。为此,针对我们物联网“3+4”项目,在课程结构设置上采用两兼顾和两加强的措施,兼顾中职和本科课程的基本结构和导向,加强各自文化基础课程设置,重复的课程在双方协商下进行调整和优化。

3.3 课程内容导致的衔接问题和对策

课程内容的衔接包含文化课和专业课,文化课和专业课应分别针对性的进行课程内容衔接的设计,制定可行性的课程标准。

由于中职学校着重强调的是职业基础知识的培养和实践技能的训练,对文化基础知识的学习要求相对淡化。如果在中职阶段不重视基础文化课程的学习(包括数学、语文、英语、物理等),进入本科阶段,首先对大学英语、高等数学等公共基础课程的学习产生困难;进而,对专业理论课程的学习掌握形成障碍,限制了对专业实践知识、技能的理解,形成“知识建构塌方”的典型现象。同时,由于缺乏较为完善的知识结构从而影响专业新知识自学能力的提升,最终影响学生职业创新能力和职业发展。为此, “3+4”的中职阶段建议要适当增强针对专业的“够用”的基础文化课程,特别对英语和数学的要求,在进入本科时要科学制定转段要求,设置合适的准入门槛,中职阶段设置月考模式,多方面促使学生在中职阶段自觉打牢文化基础,为后续学习做好起步准备。

3.4 课程教学模式导致的衔接问题和对策

中职阶段专业课程教学普遍采用项目化教学,突出做中学和学中做,相应的月考和课程终结性考核主要是通过完成考试要求的操作项目或任务的形式进行。根据“3+4”中本衔接物联网工程衔接的规定,中职阶段的专业必修课程考核由江苏理工学院主导负责出卷、阅卷等工作。应用型本科学校目前仍然较多的采用学科教学的模式,导致本科学校老师在出卷时受本科学校教务规定的要求,主要以书面考试的形式。因此产生了课程考核模式的矛盾,而考试模式又直接影响到教学模式和内容。为此,“3+4”的中职阶段建议专业课程的考核采用书面和操作相结合的考试方式,约定书面和操作内容的各自比例。

4 “3+4”中本衔接物联网工程专业课程衔接的具体做法

课程衔接问题的实质是使得“中本”衔接课程内容能够相关,课程衔接的前提是能实现“中本”课程内容层次化的描述,以促使课程任务在“中本”之间获得合理分配。

以下将主要从培养能力、教学内容、教学要求和衔接方法这四个方面对中职阶段的专业核心课程(C语言程序设计、电工电子基础)与本科阶段相关课程的衔接进行具体的说明。

4.1 C语言程序设计

在中职阶段设置了C语言程序设计课程(6学分,102学时,其中理论50学时,实验52学时),本科阶段与之相衔接的是程序设计(C)课程(4学分,80学时,其中理论48学时,实验32学时)。在中职阶段,主要根据学生的接受能力对程序设计的基本概念,C语言的基本语法,基础的数据类型和程序结构进行介绍。在本科阶段,主要针对C语言中的函数、指针等重难点内容进行较为深入的讲解,并着重培养学生应用计算机解决实际问题的能力。具体的衔接情况如表2所示。

4.2 电工电子基础

在中职阶段设置了电工电子基础课程(8学分,132学时,其中理论50学时,实验82学时)。本科阶段与之相衔接的是电路、信号与系统(5学分,80学时),以及电子技术基础(5学分,80学时)这两门课程,特别是电路、信号与系统课程中的电路部分和电子技术基础课程中的模拟电子技术部分。在中职阶段,电工电子基础课程主要包含了传统的本科电路分析和模拟电子技术课程中适合中职阶段学生学习的较为基础内容,通过大量的实践操作,旨在让学生建立起对电路系统的基本认识,具备一定的操作能力。与普通的计算机网络技术专业相比,此课程的比重和地位都有较大程度的提高。而在本科阶段,通过将一部分基础内容下放到中职阶段,成功地将原有的电路原理、模拟电子技术及数字电子技术课程进行了整合,从而可以开设更多的软件类课程,更好的实现对软硬兼修的物联网工程技术人才的培养。具体的衔接情况如表3所示。

5 “3+4”中本衔接物联网工程专业课程衔接后续研究的思考

对于中职阶段的学科专业课程,在本科阶段均有相关的课程与之对应。 为了使“3+4”人才培养方案形成了一个有机的整体,必须保证相关课程之间在培养能力、教学内容和教学要求方面形成良好的衔接。以上已经讨论的问题和相应对策外,课程衔接还直接体现在课程标准、课程教材和课程评价;除了专业课程衔接,文化课的衔接也不容忽视。

参考文献:

[1] 黄小璜.现代职教体系试点:着眼中高职衔接的人才培养目标,课程体系构建及教学质量保障――以常州市为例[J].江苏教育研究,2014(11):58-60.

[2] 谭文培.英_澳_美中高职衔接课程体系的构建及对我国的借鉴[J].科教文汇,2014(7):104-105.

篇6

作者简介:姚健(1974-),男,安徽合肥人,江南大学物联网工程学院,讲师,江南大学物联网工程学院博士研究生。(江苏 无锡

214122)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)22-0107-02

随着计算机技术、网络通信技术等信息技术的迅猛发展,物联网时代来临了。物联网是指物品通过各种信息传感设备如射频识别、红外感应器、全球定位系统及激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。[1]目前世界先进国家都对物联网技术发展高度重视。美国把物联网确立为新一轮国际竞争优势的关键战略。在我国,从2009年到现在,总理多次明确指出物联网发展的重要性和紧迫性。

然而,物联网技术的快速、健康和可持续发展离不开物联网人才的培养。因此结合我国当前社会、经济和物联网发展现状,制定符合中国国情的物联网人才培养战略是当务之急。2011年3月,教育部正式公布了战略性新兴产业相关本科新增专业名单。此次全国高校新设本科专业140个,有30所高校均增设了物联网工程专业。这些专业自2011年开始招生。鉴于物联网是一门集计算机、电子信息、通信、自动化等多学科的交叉新兴学科,很多工科类大学新建立的物联网工程专业都是从现有专业中抽调教师,除了根据专业特点安排一些新课程以外,很多课程都是交叉学科的课程,比如反映物联网安全的信息安全专业的“网络安全”课程。本文就如何上好物联网工程专业中的“网络安全”课程做一些探讨和研究。

物联网可以说是把“双刃剑”,安全可靠的物联网可以帮助人们改变生产生活方式,大幅度提高人们生产生活的效率,反之,如果因为安全问题造成局部或全局系统的瘫痪,也会极大影响人们的正常生产生活。所以,安全问题是物联网中的一个重要问题。“网络安全”课程就是针对物联网中与各种通信网络有关的安全问题所设的一门课程。

“网络安全”课程讲授的是网络安全最基础的原理、技术及方法,知识更新快,交叉学科多,知识面广,难以掌握。这些特点要求“网络安全”课程课时较长,理论教学与动手实践并重,教师的教学手段多样,学生的动手能力较强。

一、树立正确的教学指导思想

“网络安全”作为信息安全专业的一门综合性课程,其前导专业课程较多,涉及的技术、知识面较广,部分内容晦涩难懂,学生普遍反映学习、掌握的难度较大。而物联网工程专业也是一个多学科交叉的专业,学生如果想要达到本专业的培养目标,需要在有限的时间里学量课程。所以,物联网工程专业的“网络安全”课程安排的学时数不可能达到信息安全专业中的水平。另外,物联网的网络是互联网的延展,这也增加了新的学习内容。如何在有限的教学学时内,不但把基本理论、基本知识讲深讲透并且能让学生同时掌握一定的动手能力是任课教师的一项艰巨任务。[2]

要想让物联网工程专业的学生学好“网络安全”课程,首先要树立正确的教学指导思想。

1.理论教学与实践教学并重

这是由“网络安全”课程的特点决定的。“网络安全”课程的理论教学涵盖了网络安全体系结构、网络安全技术和网络安全工程三大部分。

(1)网络安全体系结构描述网络信息体系结构在满足安全需求方面各基本元素之间的关系,反映信息系统安全需求和网络体系结构的共性,并由此派生了相应的网络安全协议、技术和标准。[3]这一部分内容相对枯燥,却是本门课程的基础。可以通过一些软件演示来改善学习效果,比如可以通过sniffer软件来实时演示如何抓包并分析包的协议字段。这些包都是平时学生上网时常见的,由此可以提高学生的学习兴趣。

(2)单一的网络安全技术和网络安全产品不能解决网络安全的全部问题。应综合运用各种网络安全技术,包括防火墙、VPN、IPSec、黑客技术、漏洞扫描、入侵检测、恶意代码和病毒的防治、系统平台安全及应用安全。[3]这是“网络安全”所教授的主要内容,既有基本理论需要掌握,也需要大量的实践来保证教学效果。由于学时有限,可以采用课堂讲授基本理论,课下根据学生的兴趣另外安排实践的方式。

(3)对网络安全进行的综合处理,要从体系结构的角度,用系统工程的方法,贯穿网络安全设计、开放、部署、运行、管理和评估的全过程。[3]这一部分也是既有理论也有实践,但实践的不是具体的技术。需要学生对(1)、(2)部分的掌握比较扎实。这部分可以结合案例来讲授,以提高吸引力。

这里要纠正一种过于偏重实践能力培养的教学倾向。“网络安全”课程有大量的实践内容,但这些实践必须建立在扎实的理论基础之上,教学过程中要纠正学生热衷做试验而忽视理论学习的不良倾向。

2.教学指导与自主学习并重

由于“网络安全”课程的内容涉及面非常广,仅仅课堂学习是远远不够的。所以在教学实践中,既需要任课教师提供及时的理论支持和技术支持,更需要学生进行高效率自主学习,包括课前预习、课后复习,并积极利用学校各种资源如图书馆、互联网、机房等,帮助理解和掌握理论知识,加强发现问题解决问题的能力。任课教师要充分利用网络的便利性,建立课程网站以及能同步或异步互动的论坛,通过与学生的互动,既可以提高学生的学习兴趣,解决课时有限的问题,同时也激励教师不断跟上新技术,改善教师理论较强而相对实践较弱的问题。

二、采用多样化的教学手段

良好的教学手段是提高教学质量的重要环节。教学过程中可以充分利用现代科技提供的各种工具,根据教学内容的不同采用与之相适应的教学方法,既继承了传统方法的优点,又能克服传统方法的缺陷。

1.现代化的教学手段

现代化的教学手段中,以计算机为基础的多媒体教学无疑是最常用的手段。可以通过播放课前制作的动画、剪辑的与安全有关的科幻电影片段等,使抽象的网络安全理论更加生动、形象,既提高了教学效率,也能对重点、难点问题进行较为透彻的讲解。

建立课程网站(含论坛)是另一个重要的教学辅助手段。课程网站包含任课教师收集的所有与课程有关的资料,格式包括文本、图形、图像、声音和视频,内容涵盖课程规划、任课教师队伍、教学课件、参考资料、习题与解答、实践等。学生可以各取所需。同时论坛提供了一种教师与学生的互动模式。

本文提出了另一种形式的互动,即建立QQ群。QQ是一种即时通信工具,提供了强大的即时通信功能,而且它有着广泛的应用基础。任课教师以课程为单位建立QQ群,所有“网络安全”课程的任课教师和学生都加入群中,大家可以通过文字、语音、视频等方式共同探讨问题,也可以在群里建立临时或长期讨论组,就某些小群体关心的问题进行讨论。学生可以利用QQ群提供的共享区共享各种资料,还可以利用远程协作功能实时、共同地完成某项任务。

2.案例辅助教学

物联网就在身边,而物联网的安全案例也随时随地可以发现;同时,“网络安全”是一门综合性课程,知识点分散、课程内容更新速度快、实践性强。通过案例教学,让学生应用所学的理论知识分析和认识网络安全事件和解决方案,以提高学生综合运用知识的能力。在教学过程中,可以有针对性选取有代表性、实效性和实战性的案例,教师和学生在案例教学中分别找准自己的定位,教师要扮演帮助者和引导者的角色,而学生要站在网络安全技术人员的角度去发现问题解决问题。教师还要对案例讨论进行总结和评价。[4]

3.成立兴趣小组

网络安全知识点分散,需要较强的实践能力。可以结合学院发起的“大学生创新项目”,学生根据自己的兴趣点,利用所学的知识,针对某个安全问题提出解决方案并最终在指导教师的帮助下完成所申请的创新项目。既锻炼了学生的调研、自学、解决问题的能力,又可以让学生提前进入模拟工作环境,给他们今后走上工作岗位添加自信。

三、建立合理的评价体系

各种教学手段的应用极大地丰富了教学过程,同时也带来如何评价学生成绩的难题。传统“填鸭式”教学很容易给学生的表现打分,但这种打分只停留在学生死记硬背的基础上,最后考试的成绩不能真实地反映学生水平。

1.课堂提问与作业反馈的评价相结合

任课教师可以在课堂上就某个问题对学生提问,然后根据学生的回答给出相应的分数。课后作业一定程度上反映了学生学习的认真程度和对课程知识的理解程度,教师批改后也给予分数,这些分数在最终考评中都占有一定的比例。

2.理论基础与动手能力的评价相结合

这可以通过两种方案来实现。一是在课程考试时采用笔试和机试相结合的方式。笔试主要测试基础知识和理论,机试主要测试学生动手能力;二是在平时阶段性地要求学生完成一些作品,提交结果报告,并打分。期末考试仍然笔试。第一种方案强调分析问题解决问题的能力,第二种方案强调创新和综合运用的能力。任课教师在教学过程中对这两种方案既可以挑一使用,也可以混合使用。

参考文献:

[1]胡向东.物联网研究与发展综述[J].数字通信,2010,(2):19-23.

篇7

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

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

篇8

DOIDOI:10.11907/rjdk.162425

中图分类号:G434文献标识码:A文章编号文章编号:16727800(2017)001019203

引言

1999年,以物品编码、RFID技术和互联网技术为基础,美国Auto-ID中心首先提出了物联网概念。物联网被称为计算机和互联网后的第3次信息化产业革命发展浪潮。产业发展,人才先行,人才是科技发展的关键。物联网专业建设是社会需求发展的必然,是我国当前一项重要的战略任务。目前我国从事物联网行业的人才匮乏,为了培养国家战略性新兴产业发展需要的高素质专业人才,近年来,数百所高校设立了物联网工程专业[1]。由于物联网是一门新兴学科,其理论和应用实践都在不断发展变化中,不少高校在物联网专业相关课程体系建设、课程实践、教学模式改革等方面作出了很多探索尝试[24]。当今,随着以多媒体、网络化和智能化为特征的现代信息技术的飞速发展,人类迈进了信息化社会,特别是计算机多媒体融图、文、声于一体的认知环境的出现,使人们关于教育、教学的传统观念受到冲击。为了适应时展,必须引入新型的教学理念和教学方式,以激发学生学习兴趣,提高教学质量。

作为高等工程教育的一种新型框架,CDIO以先进的工程教育理念、较强的实践可操作性、全面系统的课程体系、普遍适应的人才培养模式,赢得了众多高等工程院系的青睐[5]。物联网工程类课程应用实践性强,适合采用CDIO的教育理念和评价标准开展教学。为激发学生的学习兴趣,本文以CDIO工程教育理念为指导,探讨CDIO视野下案例驱动的工程类课程教学方式,并介绍了西南民族大学物联网专业课程教学改革实践与取得的成效。

1物联网工程专业内涵与特色定位

物联网学科是将信息感知、信息传输、信息处理、信息领域应用相结合的综合性理论与技术的新兴学科。物联网工程专业是以计算机、网络与通信、控制融合为主要特征的综合性专业,涉及计算机、通信、控制、电子、信息安全、数学、物理以及工程等多个专业知识,学生应按复合型工程类人才进行培养。物联网工程本科专业具有鲜明的综合性、交叉性和用性特点,以“厚基础,重理论,强实践,求创新,促应用”为特色,以“夯实学科基础,注重专业交叉,强化工程实践,培养创新能力”为思路,以理论教学和工程实践为两条主线,核心是培养学生综合利用理论知识分析和解决问题的工程实践能力、工程创新能力和综合素质[3,6]。

西南民族大学物联网工程专业培养掌握与物联网相关的计算机、自动控制、通信与传感的基本知识、理论、技术和方法,能够运用物联网通信架构、射频识别、无线传感、信息采集处理等技术实现广泛的智能化应用解决方案,具有较高综合素质、较强实践创新能力的物联网领域高级技术人才。培养的学生需要具备综合运用多学科知识、物联网技术和现代化工程工具实现智能化应用解决方案的能力,能够胜任物联网系统及产品研发、集成、技术支持等方面工作,因而对学生工程化实践能力的教育培养提出了较高要求。

2CDIO理念

CDIO(Conceive,Design,Implement and Operate)是近年来国际工程教育改革的最新成果,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并进行工程实践,按照工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力4个层面培养学生的工程能力,运用综合培养的方式使学生达到4个层面的预定目标[4]。

CDIO理念提供给学生更多获取知识的方法和渠道,把学习过程中的发现、探索、研究等认知活动突显出来,使认知学习过程能更多地成为学生发现问题、提出问题、解决问题的过程。在该理念下,教师要创造提升学生学习兴趣的教学环境,在整个教学活动中扮演一位在适当时机给予学生提示的组织者、引领者,提供知识积累与探索的情境,启发学生带着问题积极思考,让其逐渐掌握抽象知识与具象产品之间的联系并加以运用,从而提升工程能力。

3具体实践

以《RFID原理与应用》课程为例,课程的教学对象是物联网工程专业的大二学生,该门课程是其第一门专业基础课。考虑到教学对象的特点,本课程的基本目标是使学生能掌握、熟悉射频识别技术及相关的基本概念原理、射频识别技术的相关协议,以及RFID应用系统及其设计方法等,逐步培养学生掌握射频识别技术的系统集成设计及分析能力,通过典型案例了解射频识别技术在社会生产环节中的应用。教学的核心思想是建立学生对物联网专业的感性认识,掌握RFID技术基本原理和系统应用知识,提升对专业的兴趣,为其未来参加工作、增强就业竞争力打下良好基础。

在具体教学过程中,将课程中的工程基础知识以“教师讲授+实验实践”的方式,依托丰富的信息课程资源拓展教学内容,同时对课程考核方式与评价方法等环节进行改革,引入CDIO理念,加大学生动手、思考、组织及协作能力的考核力度,根据一定的占比进行考核分配。

3.1课程讲授

教师讲授课程不再单向介绍知识点,而是结合现代化教学手段和信息资源,对书本知识进行拓展,扩大学生知识面,提高学生的创新思维能力。以应用为驱动,通过视频案例播放,启发学生思考。教师总结分析步骤,让学生参与到教学活动中,以增加对学习内容的理解深度。以文字形式呈现的书本内容是单维、扁平、静态的,而视频包含文字、声音、动画、影像等诸多元素,其呈现的知识信息内容是多维、立体、动态的,可调动学生视觉、听觉能力协调配合,将教学内容以多维度、多视角方式呈现,提高学习效率。在本学期中,结合授课章节内容,分别采用RFID公交报站系统、RFID门禁系统、牧场电子标签、未来商店、智慧餐厅等系统案例视频,播放前提出问题,播放中启发学生思考,播放后学生发言讨论,教师最后总结。在这样的教学安排下,学生课堂注意力集中,讨论活跃,获得了较好效果。

3.2教学实验

实验实践是物联网工程专业相关课程的重要环节。课程开始前,通过交流,了解到学生已掌握C语言编程和逻辑电路的基本知识,而对于嵌入式相关技术尚未深入学习。本课程是软硬件结合的课程,根据学生的知识基础和特点,结合现有实验条件,以PC端软件控制试验箱硬件完成RFID基本功能作为实验主线贯穿实验教学设计全过程,实验教学计划难度设置合理,循序渐进,可增加学生对专业的自信心,避免出现畏难情绪。实验过程以“思路启发+尝试验证”为主导思想,知识点和操作内容由浅入深,引导学生从观察现象到剖析本质。先从对RFID综合应用有感官的认知,观察试验箱配套软硬件,结合读写标签,观察分析协议数据包的格式,逐步启发学生分析软硬件背后的运作原理和过程。实验过程介绍了PC端软件开发的基本过程和设计开发工具,以及dll调用方式的优缺点及用法,学生通过VB调用dll中的基本操作函数,实现自己编写软件、控制硬件实验箱完成RFID基本功能。

3.3课程考核

在课程考核部分,以课程综合设计作业为载体,加入团队系统设计及展示答辩环节。引入协作和良性竞争机制,培养学生的团队分工和协作理念,便于取长补短,学会沟通和协调。同时,通过良性竞争促进任务的高效完成,实现共赢。在课程综合设计作业评价机制上,发挥学生自,调动学生的参与积极性。例如团队项目展示答辩时,引入学生投票机制,将投票结果按一定比例权重体现到该团队项目的总成绩上,可体现学生的参与性,激发其学习兴趣。同时,通过权重系数的调整,使学生评价的影响具有一定可控性,防止恶意刷票行为对结果产生影响。

4教学效果

从学生评教方面看,该学期《RFID原理与应用》课程参评学生人数62人,综合平均评分4.953分(总分5分)。在激发学生的学习兴趣和主动性、注重学生能力培养,教学内容能反映或联系学科的发展前沿,能给予学生独立思考、联想和创新的启迪,以及采用现代教育技术手段等评价指标上,均有57人以上评分为优秀,从学生主体的角度对该教学方式加以肯定。

从课程效果方面看,作为该课程期末考核的重要部分,组织学生团队从需求分析、方案构思、设计实现到演讲答辩等多个环节进行全面实践,形成了矿井定位、动物管理、自助导游、iCard等多个系统设计方案,锻炼了学生的系统分析设计能力、团队协作能力以及现场表达与应变能力。部分团队的系统设计方案在^续完善后,有潜力成为较好的专业创新作品。

从创新成果方面看,在2016年学校计科学院大学生创新创业训练计划立项项目中,2014级物联网专业学生取得了较好成绩,立项项目包括国家级项目1项、省级项目1项、校级项目3项,在与2014级各专业的对比中表现突出,其中4个项目和RFID技术相关。值得一提的是,非本专业学生中,与RFID有关的项目占3项,本专业学生也作为主要成员参与其中。

综上所述,从教学过程和效果看,《RFID原理与应用》课程的教学方式符合CDIO工程教育理念,取得了较好的实际效果,学生反映良好。

5结语

《RFID原理与应用》课程的实践教学过程在物联网工程相关专业引入CDIO理念方面作出了一些有益尝试。结果表明,该教学方式巩固了课堂知识,提升了学生主动学习和获取课外知识的兴趣,培养了学生的创新能力以及分析与解决问题的能力,取得了较好的教学效果。

学校其它物联网工程相关专业课程也在继续贯彻、推广CDIO理念。在后续教学过程中,考虑继续增强课堂互动机制,引导学生们正确、合理地利用移动互联技术,并将其常用的微信互动、微博上墙等交互方式引入课堂,以激发学生的学习兴趣与思考的热情,将CDIO理念进一步融入课程教学与学生培养工作中。

物联网工程专业人才培养质量是一项复杂的系统工程,西南民族大学开设物联网工程专业时间不长,只能从近几届学生的课程学习效果和创新竞赛成果分析CDIO理念引入实践教学的影响。从目前的效果看,在物联网工程相关专业引入CDIO理念,在提高实践教学质量、促进物联网工程专业的实践教学改革中发挥了重要作用,也希望能为物联网工程及其它理工科专业的教学实践提供有益借鉴。

参考文献:

[1]物联网工程专业最好的20所大学[EB/OL].[20160318].http:///20160318/n440958984.shtml.

[2]王志良,闫纪铮,石志国,等.物联网学科建设与教学实践探讨[J].计算机教育,2012(19):4549.

[3]余P,赵健,黄传河,等.物联网工程专业建设与实践教学研究[J].计算机教育,2013(15):9497.

[4]崔贯勋,王勇,王柯柯,等.基于CDIO的物联网工程专业实践教学体系的研究与实践[J].实验技术与管理,2013,30(5):111114.

篇9

0 引言

物联网技术发展迅速,预计将成为继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。社会经济的发展与产业的转型是物联网发展的巨大推动力,经济全球化使得所有企业面临着激烈竞争的局面,企业需要及时获取世界各地对产品的销售情况和需求信息,为全球的采购、生产制定合理的计划,为了提高企业的核心竞争力,需要推进信息化与工业化的融合。人民生活水平的提高,也需采用包括物联网在内的新一代信息技术改造升级社会管理和民生服务行业,以提高社会管理、公共服务和家居生活的质量和效率。

当前,世界各国的物联网基本都处于起步阶段:美、日、韩、欧盟等都正投入巨资深入研究探索物联网,并启动了以物联网为基础的“智慧地球”、“U-Japan”、“U-Korea”、“物联网行动计划”等国家性区域战略规划。在中国,工信部于2012年2月正式了《物联网“十二五”发展规划》,规划的为物联网产业的发展提出了指导思想和发展目标。规划指出,“十二五”期间,我国将攻克一批物联网核心关键技术,在感知、传输、处理、应用等技术领域取得500项以上重要研究成果;研究制定200项以上国家和行业标准;培育和发展10个产业聚集区,100家以上骨干企业,一批“专、精、特、新”的中小企业,建设一批覆盖面广、支撑力强的公共服务平台,初步形成门类齐全、布局合理、结构优化的物联网产业体系。

物联网技术正逐渐从实验室阶段走向实际应用,目前,物联网在工业制造、国家电网、机场安保、现代物流、医疗卫生领域、数字农林、环境保护、智能交通、智能家居、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等各个领域都得到了广泛的推广和应用。而从产业规模来看,据工信部预测,2015年我国物联网市场规模将超过5000亿元,2020年将达到万亿元级,预计未来5年复合年均增长率超过30%。

物联网“十二五”规划的颁布,中国将物联网产业的发展提高到了国家战略层面,物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用,具有知识密集度高、成长潜力大、带动力强、综合效益好的特点。巨型产业的发展都离不开人才的培养,没有人才的支撑,这个行业就不能兴旺繁荣,人才的培养是产业发展的基石。

物联网领域人才需求的大量增长,给高校专业的发展与改造带来了机遇和挑战。

2011年,在《教育部关于公布2010年度高等学校专业设置备案或审批结果的通知》(教高[2010]4号)中,新增批准的物联网工程专业25所,传感器技术专业2所。两年来共获批准的专业64个,涉及高等院校59所。

除了本科院校设置物联网专业外,目前,多所高职高专院校设置了物联网技术应用专业。从无锡职业学院周志德教授对无锡物联网创新示范区中的30多所企业的调研报告及其中的人才需求分析表(表1)可以看出,高职学生除了在研发、设计、测试岗位中,从事测试与辅助设计工作外,可以作为物联网设备维护、解决方案撰写、项目实施管理、售后服务与维保、项目与产品市场营销等多种工作岗位的中坚力量。

1 增设物联网课程的可行性分析

物联网技术既代表新一代信息技术的发展趋势,又立足于传统的学科之上,物联网融合了计算机技术、网络技术、电子技术、测控技术、电气工程及自动化和通信技术等多个技术领域,其中,物联网工程专业的主干学科为计算机科学与技术、通信工程、网络工程。

物联网的技术架构被公认有三个层次:感知层、网络层和应用层。感知层利用RFID,传感器,二维码等及时地获取物体的信息;网络层则通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去;应用层是利用云计算,数据存储与数据挖掘等各种智能计算技术,对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。

由于新增物联网专业需要较长时间的论证和审批,而基于物联网的体系架构和目前就业市场对物联网方向人才的岗位需求,优化并调整现有计算机网络技术专业课程,适当地增加物联网方向的专业课程,既可以补充学生在信息技术前沿领域的技能,又可拓宽毕业生在物联网方向的就业市场。

目前的计算机网络技术专业开设的核心课程主要有:计算机网络技术,网络服务器的配置与管理,网络设备安装与调试,局域网组建与管理,网络安全与维护,网络综合布线与工程实施,C语言软件开发,网络存储规划与实施,网络数据库管理与应用等,这些课程已经涵盖了物联网的传输层和应用层的大部分技术要点,但是对于感知层的技术的学习相对较少。由于目前学生的学时较紧张,建议在高职的第四学期或第五学期开设一门物联网基础课程,一方面用来拓宽学生的专业知识,另一方面作为网络技术专业的后续物联网课程设置研究的试点。

2 物联网课程建设的构想

2.1 课程定位

根据调研,目前物联网方向的就业岗位主要集中在物联网系统集成,产品设计、研发和测试,物联网工程项目的实施、管理以及物理网的应用等。各相关企业也列举了从事物联网相关职位的职责信息(表2)。

在计算机网络专业增设《物联网技术》课程,该课程是计算机网络技术专业根据专业培养目标和所面向的企业职业岗位要求而拟开设的一门专业课程,是基于物联网相关工作任务的项目化课程。本课程设置的主要目的是结合企业和劳动市场的需求,培养学生从事物联网设计、管理与维护的核心职业能力,使学生能够分析、设计、部署中小型企业物联网的网络结构和应用服务,维护网络安全,监控网络性能,具备管理物联网所需要的技术基础和能力基础。

表2 物联网方向就业企业及工作岗位职责描述

2.2 课程内容开发

《物联网技术》课程既是一门物联网方向的基础课程,又是一门涵盖内容广,技术综合性强的课程,它涉及了物联网的概念、架构、设计、组建、维护、应用等各个领域,采用工学结合模式的项目教学法进行设计,课程的开设将促进高职学生对新技术的理解与学习,又将在拓宽学生的就业领域等方面起到较好的作用。

《物联网技术》课程按照学习领域认知、项目教学和综合实训的思路共设计了6个项目,18个任务,56个子任务,涵盖了物联网中的关键技术,主要包括:物联网的概念与应用,物联网的架构与技术体验,基于无线射频识别RFID的应用,无线传感网的组建与维护,现场总线网络的组建与维护,远程网络传输与多网络融合,小型物联网项目的设计与实施等内容。在每个项目中又提炼出各项关键技术的重要内容来设计成多个学习任务,例如在无线传感网的组建与维护项目中,包含了:感受短距离通信网和无线传感网,基于WiFi技术的传感网络,基于ZigBee的自组织网络,基于蓝牙技术的传输网络,无线传感网应用等任务,基本涵盖了无线传感网的重要知识点。图1为本课程的项目及任务,其中项目6中的四个任务为任选其一即可。

2.3 教材开发

在对多家物联网企业进行调研和对人才需求的充分分析的基础上,准确把握物联网人才的培养目标、就业岗位、典型工作任务及专业知识与技能,由学校和公司共同开发工学结合模式的校企合作教材。

2.4 师资培养

由于《物联网技术》课程涵盖的内容较广,涉及到无线传感网络(WSN)、传感器的应用与检测、无线射频技术(RFID)、现场总线技术、移动通信技术、物联网的设计与应用等多种技术,教师可能难以在较短的时间内深入的把握各项技术的内涵,可以请企业的专家与学校的教师共同讲述该课程,来培养教师的在教学内容和教学方法上的技能。

学校创造条件支持教师参与企业培训、项目合作开发,做到教学信息和市场同步。

2.5 实训室建设

物联网技术实训室的建设采用校企合作的模式,根据教学项目模块,采用先进的物联网产品进行设计、开发。它既可以为学生提供综合实训,也可以开展对外技术培训、职业技能鉴定工作。

3 结论及展望

本课程方案主要针对高职院校计算机网络专业的大专生,通过该课程建设可以拓宽学生对物联网的认识及相关技术的掌握,为学生从事相关领域的工作奠定基础。

随着物联网技术课程的开设,学生将进一步掌握信息技术的前沿知识,拓宽学生的就业市场,也为其它的物联网课程的开设及物联网专业的申报进行了探索和实践。

【参考文献】

[1]物联网“十二五”发展规划,工信部[Z].2012.

篇10

中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)04(c)-0120-02

随着中国高等院校分层次办学的普遍推广和深入,笔者所在院校作为应用技术型本科高校,对于课程的改革和研究更具有目的性。相比较其他专业,物联网工程专业所体现的应用性和实践性以及创新性要求更高,融合的学科知识更为庞杂,对于学生动手解决问题的能力要求也更高,因此实验课显得尤为重要。尤其是随着该校向应用型转型的发展及教学改革的进行,实践实训环节受到越来越多的重视。但应用型本科院校由于教学模式落后、师资力量薄弱以及实验课重视程度不够[1],学生的实验过程多是按照实验步骤进行简单重复,得出实验结果,而对实验的相关理论和具体应用,不能进行认真深入的思考与创新。因此需要探索新的方式实验课能够有助于开发学生的实践创新能力。笔者尝试结合该校应用型本科特点,针对物联网工程专业《短距离无线通信技术》课程,研究“对分课堂”在实验课程教学组织中的运用。

1 “对分课堂”简介

2015年上海复旦大学张学新教授来到笔者院校介绍讲授对分课堂教学法,笔者第一次了解对分课堂。对分课堂强调教师讲授在先,学生学习在后的先教后学模式,不主张预习。类似讨论式课堂,对分课堂强调生生、师生互动,鼓励自主性学习。“对分课堂”的关键创新在于把讲授和讨论时间错开,让学生在课后有一周时间自主安排学习,进行个性化的内化吸收。在考核方法上强调过程性评价,并关注不同的学习需求,让学生能够根据其个人的学习目标确定对课程的投入。“对分课堂”把教学分为讲授( Presentation)、内化吸收(Assimilation)和讨论(Discussion),以时间过程分成3个阶段,所以也可简称为PAD课堂[2]。

2 “对分课堂”在实验课教学中的应用及反馈

物联网工程专业的实验教学核心目标是培养具备通信技术、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[3]。2016―2017学年第一学期笔者在该校信息工程学院物联网工程专业2014级本科生《短距离无线通信技术》实验课课程中,实施“对分课堂”教学模式改革,主要进行了理论讲解和实验的调整、作业项目式的驱动,对分课堂考核机制改革,具体情况如下。

2.1 课程目标

加深学生对《短距离无线通信技术》课程基本概念、功能特性、应用实践的掌握; 结合“单片机”和“传感器技术”课程,培养学生的实践能力及综合应用能力,为走向工作岗位打下良好基础。

2.2 课程及课堂整体安排

该班共有45人,分22人、23人两次进行实验,实验室共有12个实验箱,可以保证两人一个工作台,每周上课一次,连续两节,每节50 min,其中两个工作台为一小组。总共上课15周,第一周介绍“对分课堂”模式,分组确定组长并对该课程进行介绍,介绍试验箱的基本使用方法和注意事项,讲解第一个实验的实验目的、实验内容和实验原理,要求学生课后温习并要求熟悉CC2530模块的基本说明和应用、温湿度传感器的基本概念和应用,以及相关电路连接,作业为查找资料并设计电路连接图和程序,实现温湿度数据的传输和对于另一个节点LED灯的控制。第二周第一节分组开始讨论和实验; 第二节课,先讲评作业,然后以组为单位考察提问作业情况和实验情况,最后20 min讲解第二个实验的目的内容和原理,以及实验的重点、难点,并布置该实验的相关设计性作业。第三至第十五周与第二周基本相似。

2.3 作业设计

要求提交查找所有资料的名录,同时检查收集的相关纸质打印文档资料,提交在该实验基础上自己设计的相关程序或者实物和对分记录表,包括“已掌握、一起做、不清楚”。“已掌握”要求写出此次实验中掌握最好的内容,至少1条;“一起做”列出小组自己完成的环节和查找的资料,以及由同伴完成的任务和环节,至少两个;“不清楚”列出自己不懂,同时经过小组讨论有分歧的或者存在困惑的问题,求助其他小组和老师,至少1个。

2.4 讨论设计

结合一周时间查找的资料,讨论实验的设计要求、程序编写以及电路设计和网络构建,掌握重难点;附加讨论该实验相关的具体模块、价格和实际应用。教师要确保讨论小组成员分配合理,保证能够热烈的交流和正常的团队合作;另一方面要引导小组围绕作业和课程内容来讨论,避免聊天、偏题和无话可说的的无效讨论[4]。

3 分课堂应用于物联网工程实验课的几点思考

笔者通过本学期将对分课堂教学模式应用在实验教学中,结合整个课程设计以及学生反馈的情况,切身感受到其在实验课教学中的优越性以及不足,并提出几点改进的方法。

3.1 对分课堂于实验课的优势

首先,有助于培养学生的主动性思维。传统的实验方式,“对分课堂”让学生改变以往被动实验过程,对学习内容充分复习,主动查找资料,然后合作讨论,提出自己观点,有助于学生深入理解基本概念和实际应用间的联系。虽然该学期只是在“短距离无线通信技术”实验课应用,但是加入了设计性实验课题,其过程是一个融合了“单片机、传感器与传感网”等多门课程的过程,需要学生在合作中综合性地运用所学知识,查找大量实际应用资料和说明文档,创新性地设计实验。

其次,有助于学生培养观点表达和团队合作能力。语言表达能力尤其对于工科学生来说,一直是一个普遍认为的短板,通过对分课堂的讨论和答辩环节,极好的提供了一个学生表达自己,说服对方的机会,同时因为是小组讨论,这又锻炼了学生的团队合作能力,有利于学生更加适应未来毕业后的工作模式。

最后,对分课堂模式有利于教学相长。以往实验课教师先将实验指导讲义讲解以便,再操作演示、学生再独立操作,长期以来,教师和学生都被实验指导书或者讲义束缚。而对分课堂上,教师需要根据实验过程布置设计性作业,学生自主学习过程中,学生也会提出一些创新型的观点和想法,这就需要教师拓宽实验教学的思维;这些开拓性思维又反过来对学生的学习实践过程进行了指导,真正实现了教学相长。

3.2 对分课堂的不足和改进

笔者通过对分课堂在实验课的教学过程中,除了体会到其特有的优势以为,结合本校学生特点和专业特点,也发现一些不足。

首先,部分同学基础知识和基本应用掌握较差,е碌耐哦庸低ㄊ焙虿簧品⒀裕沟通不畅,即使有想法因为无法沟通实现,产生畏难心理,甚至放弃;其次,部分动手实践能力和基础知识比较牢靠的学生,发言积极,学习主动性高涨,使得个别小组只是这几个同学“一言堂”,独占观点确立和发言权。

因此针对这几点不足,笔者在实践过程采取了一些改进方案,起到一定效果。对分课堂的实施需要对班级的学生的学习情况和性格特征进行了解,在分组的时候,与班干和学生代表进行商讨,尽量按照基础水平分组,以主动带被动,分组合理。其次,在发言和提问过程有意选择不善于表达的或者不积极的学生,再有同组其他同学补充回答,有意锻炼这部分学生的积极性和语言表达能力;布置既可以提高学生知识掌握同时也感兴趣作业,实验课程要增加创新设计性实验课题,通过鼓励夸奖提高学生的学习积极性。改进考察考核方案,改变以往的简单的以考勤和实验报告作为成绩支撑的主要来源。在“对分课堂”中,采用多元化的考核方法,以个人表现分数+作业分数+考勤+考试的方式构成考核成绩。通过个人表现成绩鼓励学生积极发言、积极准备实验课题;作业分数促使学生在自主学习的一周时间里,能够积极主动地查询资料、努力学习、完成作业。可以看到,这样的评估方法反映了学生平时学习过程的投入和学习的质量,强调过程性评价,对“对分课堂”取得良好效果十分关键。

4 结语

物联网工程专业的实验课程是典型理工科课程,特别是笔者所在院校立足于应用技术型本科院校,因此培养学生在掌握基本理论知识的同时,使其具有更好的实践能力、创新能力和创新思维设计开发能力就是物联网专业的培养目标。而“对分课堂”教学法更适合对思维能力和探索精神的培养,其互动式的理念和小组学习的实施办法以及多元化的考核评价机制能够很好地激发学生的学习兴趣和动力,特别是动手实践能力培养方面收到了良好效果。

参考文献

[1] 任倩倩,郭亚红.物联网工程专业项目驱动实验教学改革探索[J].黑龙江教育:高教研究与评估,2013(2):19-20.