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關鍵詞:物聯(lián)網專業(yè);知識體系;培養(yǎng)方案;高校教育
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2014)10-00-03
0 引 言
物聯(lián)網技術目前成為全球各行業(yè)各領域研究和應用的熱點,它能給我們的經濟、生活帶來巨大的變革。隨著物聯(lián)網的興起,對人才的需求必然會有一個飛躍性的增長。專家預測10年內就可能會大規(guī)模普及,產生一個上萬億元規(guī)模的高科技市場,因此社會對物聯(lián)網技術方面的人才需求巨大[1]。國家教育部從2010年3月,了《關于戰(zhàn)略性新興產業(yè)相關專業(yè)申報和審批工作的通知》,隨后我國有數(shù)百所大學申報和準備申報物聯(lián)網或傳感網專業(yè)。
信息獲取、信息傳輸和信息處理,這三個部分構成了信息產業(yè)的三大支柱,他們也是物聯(lián)網產業(yè)的三個組成部分。電子、通信、計算機是物聯(lián)網三大支柱中的必備學科。其中每一個學科都有一套人才培養(yǎng)的知識體系,而每一個學科又有多個方向。而物聯(lián)網工程專業(yè)需要這三個學科知識的支撐,所以物聯(lián)網工程專業(yè)可選擇的基礎、專業(yè)課程眾多,所涉及的應用更是無處不在,在教學上往往會希望面面俱到但是又無所適從[2]。如何根據具體情況做出取舍是一個值得探討的課題。
各院校物聯(lián)網工程專業(yè)的課程體系設計不盡相同,有的甚至差異很大[3-6]。絕大部分院校的物聯(lián)網工程專業(yè)課課程體系只是對物聯(lián)網工程涉及的多學科領域現(xiàn)有課程進修簡單的裁剪和疊加,再增加物聯(lián)網導論等專業(yè)核心課程,這類課程體系沒有體現(xiàn)出物聯(lián)網工程專業(yè)的特色。因此有必要從物聯(lián)網技術自身發(fā)展、物聯(lián)網相關企業(yè)人才需求和學生自身素質全面發(fā)展三個角度,對物聯(lián)網工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案進行分析探討[7]。
許昌學院2013年通過國家教育部審批通過,開始招收物聯(lián)網工程專業(yè)的學生,在探索物聯(lián)網工程專業(yè)培養(yǎng)方案的過程中,我們也借鑒了許多高校的經驗和做法,也尋求了多家企業(yè)的合作,目前對該專業(yè)的課程設置也有了自己的看法和思考。我們可以從物聯(lián)網技術體系架構和人才就業(yè)方向入手,探究不同人才培養(yǎng)就業(yè)方向在體系架構中所需要的核心技術和課程,從而理清思路,為物聯(lián)網工程專業(yè)培養(yǎng)方案和課程體系的設置提供參考。
1 物聯(lián)網技術體系框架
圖1 物聯(lián)網技術體系框圖
物聯(lián)網的整體架構如圖1所示,從圖中可以看出,物聯(lián)網按照網絡架構可以分為應用層、網絡層和感知層。圍繞著這三層,可以探討其中所需要的核心知識,從而得出物聯(lián)網工程專業(yè)學生所需的知識體系。
2.1 感知層
感知層的主要作用是信息的感知和采集,主要由感知器件來實現(xiàn)各類信息的采集,如各種傳感器、RFID、各種二維碼、紅外和智能裝置等。
在這一層中,需要具備的知識主要包括:
各種傳感器的功能、性能、結構、特性和工作原理等內容;
RFID、條形碼等的相關知識;
各種智能終端的特點、結構、工作原理等。
根據物聯(lián)網工程專業(yè)的特點,不需要對傳感器的具體細節(jié)做過多的認識和學習,只需要簡單了解和使用即可,所以不需要開始相關的傳感器原理等課程。但是傳感器所采集到的信息需要有相應的硬件進行收集處理并上傳至網絡層進行發(fā)送,可以說嵌入式是整個物聯(lián)網的基礎部分,所以有必要開設嵌入式相關的課程。
與嵌入式相關的硬件主要包括:單片機、ARM和FPGA三種。
2.1.1 單片機
單片機的使用非常廣泛,而且在后續(xù)網絡層中所使用的CC2530 ZigBee模塊中也包括單片機模塊,因此,單片機課程應成為物聯(lián)網工程專業(yè)所必開的課程。與之相配套的課程包括:C語言程序設計、電路和電子學和數(shù)字電路。有些學校還開設有計算機組成原理和微機原理與接口技術,筆者認為,這兩門課程可以選擇一門進行開設。
計算機組成原理主要面向計算機專業(yè)的學生進行考取研究生需要,并且它可以讓學生從計算機整體的結構、功能和組成角度認識和理解整個處理器、存儲器和輸入輸出系統(tǒng)之間是如何協(xié)同工作的。微機原理與接口技術主要面向接口,但是其中接口的內容可以放到單片機課程中進行講解和實踐,而匯編語言的相關內容在計算機組成原理課程中也可以進行補充和加強,所以筆者建議只需選用計算機組成原理課程進行開設即可。
2.1.2 ARM
ARM是一個總稱,其中也包含系列產品,對于物聯(lián)網工程專業(yè)的學生來說,ARM也是其知識體系中必備的一項內容。單片機無法運行操作系統(tǒng),因此在有些情況下需要用到更高級的處理器。物聯(lián)網網關和許多高級的電子產品都需要用到它。開設與嵌入式相關的課程還需要開設Linux操作系統(tǒng),有必要對Linux的使用和主要組成有一個清晰的認識和掌握。另外還有嵌入式應用層開發(fā)的高級語言,如C++等。
2.1.3 FPGA
FPGA是一個提高性的內容,如果偏電子設計與開發(fā)的學校可以考慮開設,或者可以為學生開設相關的選修課程,增加學生的知識面和視野。但是由于這門課程的難度要高于前兩部分,所以筆者認為可以根據學校的特點和學生接受能力進行取舍,它可以不算作物聯(lián)網工程專業(yè)學生所必備的知識體系成員。
2.1.4 RFID技術和條形碼技術
對于RFID而言,是目前應用最為普遍的物聯(lián)網應用技術,所以它理所當然成為物聯(lián)網學生知識體系中不可或缺的部分,因此建議開設RFID技術與應用課程,除了講解RFID原理之外,還要針對RFID的應用進行相應的開發(fā)和實踐。
2.2 網絡層
網絡層主要負責將感知層采集到的信息進行傳輸。目前常用的網絡協(xié)議包括:ZigBee、藍牙、Wi-Fi和433等,所使用的通信網絡主要有2G/3G/4G電信網和傳統(tǒng)互聯(lián)網。所以在這一層次上,需要學習的內容主要包括ZigBee技術、無線傳感器網絡技術、通信原理、計算機網絡等內容。
針對無線網絡,除了ZigBee之外,還有Wi-Fi、藍牙和其他無線傳輸技術,如300 MHz、433 MHz、915 MHz無線通信技術,對它們的特點和應用也應當給予適當?shù)闹v解。尤其目前藍牙4.0技術已經得到了比較大的改進,蘋果新推廣的ibeacon技術有可能會對藍牙技術起到大力推廣的作用,所以對這幾種技術應當讓學生都有所接觸和認識。在課程中可以體現(xiàn)在物聯(lián)網導論、無線傳感器網絡中進行講解。另外在課程設計和實踐活動中,可以對這些技術予以應用加深學生的理解和掌握。
2.3 應用層
物聯(lián)網目前的應用非常廣泛,但是就應用層技術而言主要是應用層軟件的開發(fā),所以物聯(lián)網工程學生應該掌握的主要技術應該包括Java技術和移動平臺應用程序開發(fā)技術,但是偏硬件和體系構成的學生可以淡化這兩個內容的學習,偏軟件的學生應該加強這兩項技術的訓練。
另外,目前提得比較多的云計算和大數(shù)據的內容,也應體現(xiàn)在物聯(lián)網工程專業(yè)學生的知識體系之中。云計算其實應該是云服務,它主要包括三個方面的內容,即IaaS、PaaS和SaaS。在這三個內容中,PaaS是目前云服務所用到最多的技術,所以要讓物聯(lián)網工程專業(yè)的學生對這項技術有所了解,從而為后續(xù)物聯(lián)網應用服務開發(fā)開拓更寬廣的思路。
就目前物聯(lián)網的主要應用案例來看,每個案例往往是這三層的綜合,所以物聯(lián)網工程的學生的知識體系在這三層中離開了哪一層都不完整。我們從這三層出發(fā),梳理出了大致的脈絡,有了比較清晰的思路,再根據所定位的學生的就業(yè)方向予以加入相關的專業(yè)知識或者根據學生的培養(yǎng)定位增刪一些相關的內容,即可確定相應的培養(yǎng)方案。
3 物聯(lián)網工程專業(yè)人才就業(yè)方向分析
在人才需求方面,各地政府紛紛上馬物聯(lián)網項目,急需大量的物聯(lián)網人才。由于物聯(lián)網專業(yè)的一些課程涵蓋了電子、通信和計算機三個學科領域,所以學生的就業(yè)范圍比較廣泛,但是也有有人提出質疑,認為物聯(lián)網三個學科都有所涉及但是哪一個學科都沒有學精,所以就給物聯(lián)網專業(yè)學生的就業(yè)規(guī)劃提出了問題。
目前許多高校往往會結合自身的原有學科特點,對某一方面有所側重,關鍵是看學生的培養(yǎng)目標,并且要和當?shù)氐慕洕攸c相結合,有所側重,也就是要瞄準行業(yè)應用而開展,這樣才能做到有的放矢。
也有專家提出來了相應的物聯(lián)網專業(yè)學生就業(yè)可從事的行業(yè)主要有[8]:
物聯(lián)網系統(tǒng)設計架構師、物聯(lián)網系統(tǒng)管理員、網絡應用系統(tǒng)管理員等核心職業(yè)崗位以及物聯(lián)網設備技術支持與營銷等相關職業(yè)崗位;
物聯(lián)網終端系統(tǒng)的設計與開發(fā);
物聯(lián)網應用系統(tǒng)開發(fā)工程師,進行物聯(lián)網相關軟件系統(tǒng)的設計與開發(fā);
無線傳感網絡系統(tǒng)的設計和管理;
物聯(lián)網在智能系統(tǒng)、普適計算、工業(yè)控制、信息處理、通訊和管理等領域的應用開發(fā)和工程實現(xiàn);
高等院校和科研院所與物聯(lián)網相關的教學科研工作。
從以上專家所列出的就業(yè)方向來看,可以將就業(yè)方向也歸納為硬件、網絡和應用三個大類,這和以上根據物聯(lián)網基本架構所描述的知識體系基本吻合。
物聯(lián)網工程專業(yè)的人才有自身特有的素質構成,與計算機、通信和自動化專業(yè)的學生比較起來,主要有以下特點[9]:
計算機專業(yè)的學生要么側重于計算機軟硬件技術的研究與應用,要么側重于計算機網絡系統(tǒng)的組網、管理或者開發(fā),但缺少物聯(lián)網工程應用中所必須的傳感、控制、通信等領域的知識。
通信專業(yè)側重于使學生掌握基本的通信原理,但對物聯(lián)網中所涉及的傳感、嵌入式和應用開發(fā)涉及較少。
自動化專業(yè)雖然對物聯(lián)網中必須的傳感和控制技術等有所側重,但是對于計算機應用開發(fā)領域涉及較少。
由此可見,對物聯(lián)網工程專業(yè)的人才而言,是適應物聯(lián)網行業(yè)的特點而具備更綜合的專業(yè)素質。
4 知識體系基本構成
通過以上的分析,綜合物聯(lián)網體系架構和人才就業(yè)方向的定位,另外與二本層次學生的特點相結合,可以歸納出物聯(lián)網工程專業(yè)學生的知識架構,歸納總結如下:
基礎知識相關課程:數(shù)學(高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計)、英語、電工與電子學(在這門課中包含有電路分析和模擬電路)、數(shù)字電路、C語言、數(shù)據結構、計算機網絡、計算機組成原理。
專業(yè)必備知識:物聯(lián)網導論、Linux操作系統(tǒng)、Java語言程序設計、RFID技術與應用、傳感器原理與應用、單片機、嵌入式技術、通信原理、無線傳感網絡、云計算和移動互聯(lián)網開發(fā)。
專業(yè)實訓課程:安卓系統(tǒng)開發(fā)、ZigBee課程設計、RFID課程設計、無線傳感網課程設計。
另外可增加:印制電路板設計、數(shù)字信號處理、EDA等相關課程,以擴展學生的學習視野和基本技能。
5 實踐教學的開展
實踐教學模塊有基礎實踐教學部分和專業(yè)實踐教學部分。基礎實踐教學部分由“基礎實驗―綜合設計―應用創(chuàng)新”三個層次組成。第一層主要培養(yǎng)學生的基本技能,以電子技術學習為主。通過電子技術的學習使學生掌握元器件的辨別和使用,結合專業(yè)課程的教學,進行課程實驗,掌握基本知識和基本技能等;第二層主要包括各門課程的課程設計、電子綜合設計以及先進設計工具 EDA技術,旨在培養(yǎng)學生的綜合設計能力、團隊合作能力以及創(chuàng)新意識;第三層是應用創(chuàng)新層,引導學生參加大學生電子設計競賽、挑戰(zhàn)杯作品大賽和科研項目等。
專業(yè)實踐教學部分注重物聯(lián)網的核心技術――嵌入式系統(tǒng)技術。通過開設硬件設計一條線課程(單片機、嵌入式、RFID技術、傳感器網絡)和軟件設計一條線課程(C 語言、面向對象程序設計、嵌入式操作系統(tǒng)、移動互聯(lián)網開發(fā)),使學生系統(tǒng)掌握嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件設計技術,掌握物聯(lián)網網絡協(xié)議棧和實現(xiàn)物聯(lián)網通信。
6 結 語
物聯(lián)網工程專業(yè)由于涵蓋的學科范圍廣,在學生知識體系構建方面需要花費較大力氣進行研究,從物聯(lián)網自身的體系架構來探討物聯(lián)網工程專業(yè)人才所必須的知識體系,在滿足基礎知識體系的前提下,結合相應的就業(yè)方向,增加適當?shù)奶厣n程,構建出適應各個學校特色的培養(yǎng)方案,從而培養(yǎng)出適應行業(yè)需求的物聯(lián)網工程專業(yè)人才。
參考文獻
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[關鍵詞]:物聯(lián)網 技工院校 課程設置 人才培養(yǎng)
中圖分類號:TN711 文獻標識碼:A 文章編號:
一、物聯(lián)網發(fā)展狀況
2009年8月總理在考察無錫高新微納傳感網工程技術研發(fā)中心時指出,要積極創(chuàng)造條件,在無錫建立中國的傳感網中心,發(fā)展物聯(lián)網。11月在首都科技界大會再次提出發(fā)展物聯(lián)網。雖然物聯(lián)網的概念在我國最近才得到廣泛關注,但物聯(lián)網的應用很早就在我國開展,目前主要以RFID、M2M、傳感網三種形態(tài)為主。國內在傳感器網絡方面則處于發(fā)展初級階段,基本上還是依托于科研項目、科研成果的示范,使用的協(xié)議也還是專用協(xié)議。2010年國家工信部和發(fā)改委出臺系列政策支持物聯(lián)網產業(yè)化發(fā)展。2020年之前我國將規(guī)劃3.86萬億元的資金用于物聯(lián)網產業(yè)化發(fā)展。
二、技工院校物聯(lián)網專業(yè)建設背景與需求分析:
(一)物聯(lián)網專業(yè)建設背景
1、行業(yè)發(fā)展狀況
物聯(lián)網旨在實現(xiàn)人、設備與系統(tǒng)間的智能互連,在業(yè)界被認為是繼計算機、互聯(lián)網與移動通信網之后的世界信息產業(yè)第三次浪潮,具有巨大的經濟效益和社會效益,因此,必須重視物聯(lián)網的研究和專業(yè)人才的培養(yǎng)。
2、國內外發(fā)展現(xiàn)狀:
(1)在政府層面,美國總統(tǒng)對IBM提出的“智慧地球”概念給予了積極回應,將“新能源” 和“物聯(lián)網”列為振興經濟的兩大武器, 使“物聯(lián)網”概念開始走入大眾視線。此后,在不到一年時間內,各國相繼出臺了自己的物聯(lián)網戰(zhàn)略,例如中國國家總理提出的“感知中國”計劃;
(2)中國在以互聯(lián)網技術為先導的上一次科技發(fā)展浪潮中未占先機,在目前的物聯(lián)網研發(fā)中要力爭搶占先機,把握主動權,分享新技術對經濟和社會發(fā)展帶來的恩惠。而搶占先機最關鍵的是人才培養(yǎng),中國要想成為物聯(lián)網強國,必須加快本土物聯(lián)網人才的大規(guī)模培養(yǎng),改變互聯(lián)網時代人才總是從國外引進的局面。
(3)推動物聯(lián)網在我國的發(fā)展,也是在經濟社會領域貫徹落實科學發(fā)展觀的一種體現(xiàn)。正如主席所指出的那樣:“實現(xiàn)科學發(fā)展,必然要求我們以解放思想為先導、以改革創(chuàng)新為動力。”當前我國發(fā)展物聯(lián)網,一方面有助于提升創(chuàng)新發(fā)展與中國創(chuàng)造的水平,加快社會進步的步伐。另一方面,發(fā)展物聯(lián)網有利于轉變經濟發(fā)展方式,實現(xiàn)國民經濟又好又快發(fā)展的目標
(二)技工院校物聯(lián)網專業(yè)建設需求分析
從物聯(lián)網產業(yè)鏈的角度來分析,物聯(lián)網產業(yè)主要有感知控制、 數(shù)據傳輸和數(shù)據處理三個環(huán)節(jié)。感知控制主要通過感知設備來對物獲取感知信息,涉及到物聯(lián)網中的硬件系統(tǒng),這個環(huán)節(jié)需要電子設備技術人員以及芯片設計和制造人員;當物的信息被感知到,就可以通過數(shù)據傳輸?shù)綌?shù)據處理環(huán)節(jié)對 數(shù)據進行分析、控制,從而進行應 用,這個環(huán)節(jié)主要是通過網絡進行 傳輸,涉及到計算機網絡和通訊技 術,因此需要通訊和計算機網絡人 員;數(shù)據處理環(huán)節(jié)主要對傳輸過來 的數(shù)據進行處理,涉及到系統(tǒng)分 析,因此需要系統(tǒng)設計、系統(tǒng)應用 和系統(tǒng)管理人員。根據以上物聯(lián)網產業(yè)特征分析,物聯(lián)網人才需求可以概況為三類:電子設備技術和芯片設計技術人才;計算機網絡和通訊人才;系 統(tǒng)集成和應用人才。
三、技工院校物聯(lián)網專業(yè)建設的思路
(一)物聯(lián)網人才目標崗位分析
根據物聯(lián)網市場人才需求特征和高職人才培養(yǎng)目標,高職物聯(lián)網專業(yè)應培養(yǎng)具有物聯(lián)網基本理念,具有物聯(lián)網行業(yè)相對應崗位必備的理論知識和專門知識,具有較強的物聯(lián)網崗位操作能力、一定的系統(tǒng)開發(fā)能力,能從事物聯(lián)網技術及物聯(lián)網系統(tǒng)管理等工作的業(yè)務能力,具有良好服務意識與職業(yè)道德的系統(tǒng)集成技術員、工程現(xiàn)場管理員、項目主管及輔助設計等高素質技能型人才。可以在物聯(lián)網系統(tǒng)集成、物聯(lián)網設備維護、運營服務等企業(yè),從事無線傳感網、RFID系統(tǒng)、局域網、安防監(jiān)控網等工程施工、安裝、調試、維護等工作。
(二)物聯(lián)網專業(yè)人才培養(yǎng)方向
物聯(lián)網專業(yè)是以計算機科學與技術、電子科學與技術、通信工程、控制以及軟件工程、管理工程等多個學科相融合的綜合性專業(yè)學科,因此在一個專業(yè)內要學習整個物聯(lián)網相關知識是不現(xiàn)實的,所以物聯(lián)網專業(yè)人才培養(yǎng)可以根據崗位目標定位。針對新興的物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展以及目前新疆人才緊缺情況,初步培養(yǎng)掌握射頻、傳感器、無線傳輸、信息處理等物聯(lián)網技術,能適應新疆物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展需要,具有從事無線傳輸、傳感網、RFID系統(tǒng)、局域網、安防監(jiān)控網等工程施工、安裝、調試、維護等工作的業(yè)務能力高素質技能型人才。
(三)物聯(lián)網專業(yè)課程體系的建立
課程體系的建立是實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié),也是人才培養(yǎng)的具體表現(xiàn)。主要圍繞學生基本道德品質、職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)核心能力的培養(yǎng),同時兼顧一定的知識面和專業(yè)延伸,來構建物聯(lián)網專業(yè)課程體系。物聯(lián)網專業(yè)課程主要有程序設計基礎、計算機網絡、物聯(lián)網技術導論、電子技術基礎、數(shù)據庫應用、單片機技術應用、無線組網技術、RFID系統(tǒng)安裝與調試、無線傳感器網絡安裝與調試、工程圖識別與繪制、系統(tǒng)集成與項目管理等組成。這些課程主要解決數(shù)據傳輸環(huán)節(jié)問題,要求學生掌握計算機網絡和通訊相關知識,具有通訊系統(tǒng)的運行維護與管理能力,通信設備的安裝、調試和故障排除能力。
(四)物聯(lián)網專業(yè)建設-實踐教學基地的建設
為了提高物聯(lián)網專業(yè)人才的技術含量,加強物聯(lián)網專業(yè)人才的技能培養(yǎng),必須開發(fā)和建設物聯(lián)網專業(yè)實訓演練基地。由于目前物聯(lián)網實驗建設沒有一個完整、成熟的方案,因此要在原來實驗室的基礎上進行改建或者自建。一是自主研制物聯(lián)網實驗室,包括多媒體傳感節(jié)點、溫度傳感器節(jié)點、RFID節(jié)點以及多種傳感器節(jié)點實驗室。二是搭建物聯(lián)網融合實驗室,包括傳感器節(jié)點、網絡傳輸節(jié)點、數(shù)據處理和控制節(jié)點,實現(xiàn)完整的物聯(lián)網系統(tǒng)功能。三是與不同行業(yè)的相關企業(yè)合作建立校外實訓基地。學校與不同的物聯(lián)網企業(yè)合作,利用企業(yè)資源為學生提供實驗平臺來彌補學校沒有相應領域實驗室的不足。
四、物聯(lián)網專業(yè)建設應注意的要點
(一) 物聯(lián)網專業(yè)建設應確定專業(yè)以及專業(yè)的獨特性
在專業(yè)設置中,首先要考慮教育對象的就業(yè)需要,專業(yè)的設置具有明確的職業(yè)定向性,物聯(lián)網專業(yè)就是培養(yǎng)既懂得物聯(lián)網知識又擁有物聯(lián)網相應技術的綜合人才,有了明確的定位,才能對課程和教學實踐進行規(guī)劃和實施。同時,在強調智力技能培養(yǎng)以外,還應考慮教育對象的態(tài)度和對這一職業(yè)理解力的培養(yǎng)。
(二) 物聯(lián)網專業(yè)建設應考慮目標多元化和兼容性
高職教育的培養(yǎng)目標不只限于正規(guī)的學歷教育,還必須實施非學歷教育,要發(fā)揮專業(yè)的獨特優(yōu)勢,多元辦學目標并舉。
(三) 物聯(lián)網專業(yè)課程體系開發(fā)突出職業(yè)性
課程開發(fā)應以滿足企業(yè)對人才素質和知識結構的要求,強調“職業(yè)”又突出“能力”。
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【項目來源】黑龍江省教育廳高職高專院校科研項目;項目名稱:高職高專物聯(lián)網專業(yè)人才培養(yǎng)方案的研究;項目編號:12515157
物聯(lián)網(Internet of Things,IOT)是指通過射頻識別(RFID)、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物體與互聯(lián)網連接起來,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。物聯(lián)網概念的引入,把互聯(lián)網的應用延伸和擴展到了任何物體與物體之間,進行信息交換和通信。物聯(lián)網是繼計算機互聯(lián)網與移動通信網絡之后的又一次信息產業(yè)革命。
物聯(lián)網概念是1999年由麻省理工學院自動標識中心(MIT AutoID Center)提出的。2005年,國際電信聯(lián)盟(ITU)了一份題為《The Internet of Things》的年度報告,正式將“物聯(lián)網”命名為“the Internet of Things”。2009年8月,總理考察中科院無錫高新微納傳感網工程技術研發(fā)中心,明確要求盡快建立中國的傳感信息中心,也就是“感知中國”中心。筆者從微控制器應用到ARM&Linux嵌入式系統(tǒng),又回歸到微控制器的研究教學,親歷近30年國內嵌入式應用的發(fā)展歷程。下面就物聯(lián)網工程專業(yè)、物聯(lián)網課程體系和物聯(lián)網實踐3方面介紹國內現(xiàn)階段的情況,望和大家一起探討。
在教育部首批戰(zhàn)略性新興產業(yè)相關本科新專業(yè)中,物聯(lián)網相關專業(yè)就有700多所學校申報,最終28家IOT、5家WSN獲批,共33所高校。其中70%設在計算機學院。在2011年3月28日又批了第二批27所高校的物聯(lián)網專業(yè),這樣全國現(xiàn)共有62所高校開設物聯(lián)網專業(yè)。
物聯(lián)網網絡架構由感知層、網絡層、應用層組成。計算機學院在物聯(lián)網技術的網絡層和應用層領域具有很好的研究基礎,而感知層更多依賴的是軟硬件結合的嵌入式系統(tǒng)技術。物聯(lián)網的傳感器接口、RFID讀寫都涉及嵌入式技術,但實際上新技術含量很少,可看作是一個新袋子。
物聯(lián)網主要涵蓋RFID(>5.5)、無線傳感器網絡(>8.5)、M2M智能手機(
>> 物聯(lián)網專業(yè)課程體系探索 物聯(lián)網時代下的軟件技術專業(yè)課程體系改革探索 五年制高職物聯(lián)網技術應用專業(yè)課程體系探討 高職物聯(lián)網專業(yè)課程體系建設 物聯(lián)網工程專業(yè)課程體系的研究與探索 物聯(lián)網工程專業(yè)課程體系建設的探索與研究 高職院校物聯(lián)網專業(yè)課程體系的探索 高職物聯(lián)網應用技術專業(yè)課程體系建設研究 以“三線并重”為核心的物聯(lián)網應用技術專業(yè)課程體系研究 高職院校物聯(lián)網應用技術專業(yè)課程體系構建及教學實施 以職業(yè)技能大賽引領物聯(lián)網應用技術專業(yè)課程體系的構建 物聯(lián)網工程專業(yè)課程體系建設的思考 本科院校物聯(lián)網工程專業(yè)課程體系研究 物聯(lián)網工程專業(yè)課程體系與實驗教學研究 獨立學院物聯(lián)網專業(yè)課程體系研究與實踐 基于崗位能力的物聯(lián)網專業(yè)課程體系建設研討 中職礦山機電專業(yè)課程體系探索 技工院校軟件技術專業(yè)課程體系中項目課程的探索 以就業(yè)為導向的高職高專物聯(lián)網專業(yè)課程體系的探索與構建 物聯(lián)網工程專業(yè)課課程體系 常見問題解答 當前所在位置:.
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Research on the Courses Program and Educational Mission for the Specialty in the Internet of Things
GUI Xiao-lin
(Department of Computer Science and Technology, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China)
我校物聯(lián)網技術專業(yè)由于是熱門專業(yè),因此報考學生不僅有普高生和職高生,還有單招生。由于在物聯(lián)網班級中的學生種類最多,那么直接導致學生的學習水平差距相對比較明顯。自然而然,授課的精細程度就不能一概而論。因此,微課制作的素材就需要篩選。比如視頻錄制素材的選取上,由于學習水平不一樣,就不能采用PPT畫圖做成的視頻。因為PPT做成的視頻往往是教案的電子化,內容精簡而且文字居多,觀看枯燥。因此,觀看這個視頻的普高生和職高生比較容易接受,但是單招生接受不了。那么我們在選擇視頻素材的時候一定要選擇具有現(xiàn)實場景的視頻,因為這種視頻真實、具體而且有趣。制作素材還有很多,這里不一一贅述。
2學習情境的設計要貼近學生日常生活
大學生現(xiàn)在處在我國高速發(fā)展的信息時代,數(shù)碼科技產品無處不在。因此,在微課的情境設計中,如果經常使用含有電子產品使用的情境,會讓學生感覺教師的準備力度不夠。相反,如果不使用電子產品,而是使用日常生活中的瑣事為例,就會給學生提供生活瑣事的解決方案。比如,情境設計中使用校園停車場不夠這個情境,學生就會通過這個問題想到智能停車管理系統(tǒng),卡口系統(tǒng),視頻采集技術等。由于物聯(lián)網技術本身集成度大,融合度高,因此涉及到的技術非常多,那么學生一時間難以把這些知識串起來。這樣情境設計對教師想要傳達給學生某個知識點時,就顯得異常復雜。對于基礎不好的同學來講,這時就容易出現(xiàn)為難情緒。
3課程設計偏重非專業(yè)性