物联网相关技术教学体系的研究*

杜　丽　英

(吉林建筑大学计算机科学与工程学院，长春　130118)



物联网相关技术教学体系的研究*

杜丽英

(吉林建筑大学计算机科学与工程学院，长春130118)

摘要：目前，在高等院校物联网相关技术教学研究已经成为一个热点问题.如何能制定出适合的物联网技术教学课程,已经成为各院校目前亟待解决的迫切问题.本文结合物联网技术涵盖的知识领域,对如何构建物联网相关技术教学体系进行了研究和探讨.

关键词：物联网；相关技术；教学体系

0引言

随着物联网技术的应用和发展,国家越来越重视物联网的建设和研究,各城市和地区都提出了物联网产业链的建设构想和策略,现在我国已经具备物联网技术发展的经济和技术环境,将来物联网产业必将得到快速发展,因此物联网发展技术的人才培养显得愈发重要[1].

目前，全国大多数本科院校都开设了物联网技术相关专业,这是一个新兴的交叉学科,是多个学科的融合,涉及计算机科学与技术、通信工程、电子科学与技术、自动控制、网络工程等相关专业.由于各学校培养目标不同,因此高校物联网应用技术人才培养方案及课程体系值得进一步深入研究和探讨.物联网技术相关的课程建设,是培养合格的物联网技术人才的一个重要基础和必要条件,如何完善物联网教学体系的建设,培养适应社会发展需求的物联网相关技术人才,成为目前亟待解决的问题.

1物联网涵盖的技术领域

物联网技术是通过RFID射频识别技术、红外感应技术、云计算等IT技术信息将传感装备嵌入到物品中,使物体彼此之间连接形成网络.按一定的协议,以有线或无线的方式与互联网连接起来,然后通过云计算等技术对收集到的数据信息进行处理和分析,以达到对物体进行智能化识别、定位、监控的目的.物联网通过感应器来感知物品个体信息,然后通过中间传输网传送信息,收集到的数据在数据处理中心进行处理和控制[2].

物联网技术主要涉及三方面内容:

(1) 信息感知.即RFID、传感器等设施相关技术和信号检测相关知识,信息采集是物联网的基础.

(2) 信息传输.包括无线通信、通信协议等.

(3) 信息处理.涉及云计算、数据融合等,对数据和信息进行分析和处理.

2物联网技术课程体系

2.1　物联网技术理论课程

物联网技术的理论教学主要是对物联网的体系结构、关键技术和相关领域的典型应用进行阐述,理论课程的内容应偏重于物联网的关键技术和行业应用.通过理论课程学习,对信息处理、物联网的应用和体系架构有充分的了解,具有物联网系统的概念和基本的组网设计的应用能力.由于物联网技术涉及的知识点较多,因此，理论教学中课程内容的衔接、承上启下的安排尤其重要.理论课程包括基础课程和专业课程.在实际应用中,学生需要综合运用多门课程,在对众多的知识点融会贯通的基础上,去设计、实现和运行一套物联网系统,体现了将所学知识应用于实际系统的能力.因此，实验教学对于学生理解理论知识和培养实际动手能力至关重要,可作为理论课程的补充和扩展[3].

2.2　物联网技术课程设置

物联网技术涉及多个学科,在多学科交叉的背景下,要培养具有自主学习能力的应用型人才,必须构建系统的课程体系.与物联网技术涵盖的技术领域相对应,主要涉及的课程有:

(1) 基础课程模块.基础课程模块由基础类课程和专业基础类课程模块组成；

基础类课程主要包括数学、物理、高级语言程序设计等相关课程.通过计算机基础课程的学习,掌握利用计算机解决实际问题的基本思想,能运用程序设计等方法解决工程计算等问题.通过数学、物理类课程,使学生具有建立工程数学物理模型并进行求解的基本能力；专业基础模块主要有物联网技术导论、电子技术、通信原理、操作系统、计算机网络、微机原理与接口技术等.使学生建立物联网的整体概念,培养学生物联网系统的设计、运行维护和管理的能力.

(2) 感知课程.课程包括射频识别技术、传感器技术基础、物理网控制原理与技术、嵌入式系统技术等；

(3) 传输课程.主要包括计算机网络、物联网传输层技术、物联网网关设计技术等课程；

(4) 信息处理课程.包括物联网数据处理、云计算等课程；

(5) 应用课程.主要包括物联网应用系统设计、网络安全等课程；

(6) 实践教学课程.在系统学习物联网及相关理论的基础上,可通过专业课程的实验、课程设计、毕业设计、大学生科创及竞赛等,将所学理论知识应用于解决实际问题中.鼓励学生积极参加科技竞赛,提高学生的科研兴趣,拓展教学内容.在毕业实习和毕业设计期间,学生可通过在企业的实践活动,实施设计方案,掌握物联网工程关键技术,进而具有物联网产品设计开发、运行维护及技术管理的工作能力.

课程设置时,在偏重专业基础课程学时的基础上,适当提高感知课程和传输课程中包括的课程学时,增大专业选修课的学分,设置针对不同方向的选修课和公选课.

3物联网技术教学实践

教学实践中,在传授知识的过程中要注重学生自主学习能力的培养,重视教学实验环节,逐步培养学生实践动手能力、分析问题和解决问题的能力[4].

(1) 建立网络教学平台.通过建立共享资源平台的教学网站,借助网络平台,为学生提供习题库、相关课堂教学内容、论坛讨论的学习环境,扩展课内学习内容.将课程相关课件、教学要求等有关材料上传到网络,教师通过答疑发现问题及时指导,有效地提高学生学习效率,并通过网络教学平台促进课程的推广；

(2) 转变教学方法和教学手段.在课堂理论教学过程中,逐步引导学生过渡到启发式、讨论式教学,通过物联网技术相关专题讨论,培养学生的学习兴趣,提高自学能力和理解能力.在完成实验教学任务的过程中,强化学生对基本原理和方法的理解,拓展教学内容,提高学生综合运用知识解决实际问题的能力；

(3) 改进考核方式.注重教学过程的成绩评定,教学过程中加强对学生学习效果的考查,将上课出勤、平时作业、问题回答、课程实验情况及期末考试等都纳入课程最终成绩的评定范围.期末考试可采用闭卷方式.闭卷主要考核学生对物联网技术的基本概念和基础知识的掌握程度以及学生的理解能力.课程实验的成绩反应了学生运用所学知识解决应用问题的综合能力.

4结语

物联网作为一个新兴的学科具有极大的发展前景.物联网技术涵盖了多个专业知识领域,具有较强的应用实践性.本文在阐述物联网技术的基础上,探讨了如何构建物联网相关技术教学体系,旨在不断完善教学内容,改进教学方法,以适应各行业对物联网技术人才的需求,为社会培养出高素质的复合型人才.

参考文献

[1] 李媛,方建军,龙浩.面向“应用型”人才培养的物联网工程教学体系探索[J].物联网技术,2014(1):77-79.

[2] 王志良,石志国.物联网工程导论[M].西安:西安电子科技大学出版社,2011:38-46.

[3] 桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010(16):1-3.

[4] 谢秋丽,黄刚.基于物联网人才培养与教学实践的研究[J].软件导刊(教育技术),2011(3):44-46.

Research on Related Technologies of the Teaching System

of the Internet of Things

DU Li-Ying

(SchoolofComputerScienceandEngineering,JilinJianzhuUniversity,Changchun,China130118)

Abstract：At present in Colleges and universities,the Internet of things related technology research of teaching has become a hot issue.How to work out the teaching courses for the Internet of things technology,has become an urgent problem to be solved currently universities.In this paper,binding covers Internet of things technology knowledge,has carried on research and Discussion on how to build the Internet related technology and teaching system.

Keywords:the Internet of things；related technologies；teaching system

*基金项目：吉林省教育科学规划课题(2011C11105).

作者简介：杜丽英(1969～),女,吉林省长春市人,讲师,硕士.

收稿日期：2014-09-05.

中图分类号：G 642

文献标志码：A

文章编号：2095-8919(2015)03-0100-03