计算机网络在物联网工程专业教学中的实践探索

钱喜亚

摘要：本文首先分析了物联网工程专业的概念与发展现状，其次阐述了物联网工程专业教学中存在的问题，包括专业归属、人才培养目标与培养条件三个方面，最后总结了计算机网络在物联网工程专业教学中实践探索。意旨在通过对物联网工程专业教学现状的分析，从专业知识体系构建、核心课程构建与专业课程构建三个部分对物联网工程专业教学体系进行合理构建与探索。

关键词：物联网工程专业;教学;问题;探索

物联网是一种物与物、人与物之间的网络互连。从1999年的最初提出到现在，经过多年的发展已经在多个领域内得到推广与应用，物联网技术的专业人才的教育也引起人们的高度重视。大多高校对于物联网工程专业的设立都是处于刚刚开始阶段，没有足够的经验，无论在学科体系建设上还是实践应用上都不够完善。

1.物联网工程专业的概述

物联网（Internet of Things）一词起源于传媒领域，国内外普遍公认的是Ashton教授在1999年研究RFID时最早提出来的。随着物联网的进一步发展，其最初定义也在不断变化，覆盖范围不再局限于RFID技术，而物联网工程目前还没有一个比较明确的定义，究其原因主要有两点：（1）物联网工程的理论体系仍然没有完善地建立。（2）物联网工程专业与互联网、移动通信等计算机类专业紧密联系，与其他专业还没有形成一个学科的共识。

物联网是一个信息载体，它能够使独立的物体通过互联网与移动通信网等信息网络实现交互互通。物联网技术是基于互联网而发展起来的新兴技术，其涉及范围也越来越广。从计算机网络与物联网的关系，我们可以看出计算机和网络是物联网应用的基础。现今，大多数高校所设的物联网工程专业包含基础课程与专业课程两类。基础课程主要是就计算机网络的基础知识的学习，同时也涉及一些数学、物理的相关知识，而专业课程则主要是针对物联网工程专业的相关知识，包括物联网技术与应用、物联网安全技术等物联网专业知识。总的来讲，物联网工程专业是一个由多学科融合的且内容较为复杂的新兴的计算机专业学科，其覆盖面较为广泛，主要由计算机、通信技术、电子技术、数学、物理等多个学科构成。目前，我国对物联网工程专业体系的构建仍然处于探索阶段[1] 。由于物联网工程专业所涉及的知识范围较为广泛，需要多方面结合，因而对该专业的学生也有更多的要求。在充分学习理论知识的同时，应当将相应的知识有效运用，不断进行创新与探索。

2.物联网工程专业教学中的问题

从物联网工程专业发展现状来看，目前我国许多高校已经创建了物联网工程的相应课程，但由于存在着对物联网技术理解不够透彻，专业课程体系设计不够完善等问题，物联网工程专业教学效果并不尽如人意。

主要表现为以下特点：（1）专业归属难以明确。当前多数高校虽然设有物联网工程专业，但是就改专业的具体归属没有明确的标准划分，一些高校将其划分为通信学院的专业课程，另一些则是划分为计算机学院课程进行教学。造成这一现象的主要原因还是由物联网工程专业本身的内容庞杂所决定的，该专业涵盖了多个领域使学校在教学设计上也存在一定困难。（2）人才培养目标不明晰。由于学校对物联网工程专业的归属有不同的看法，因此在教学目标上也存在着一定差异。而从物联网发展前景来看，应当以行业需求为导向进行专业化教育，不断推动物联网在医疗、教育、智能家居、智慧交通、智能电网、智能农业、智能安防、智慧城市等多个领域的发展。（3）专业人才培养条件比较落后。物联网工程专业教学条件落后主要表现为两个方面，一是专业的师资力量短缺。大多数的物联网工程专业教师的专业水平较低，虽然精通计算机、自动化等专业知识，但是对跨学科知识的掌握程度不够，理解也不够透彻。二是，由于教学的基础设施不够完善以及物联网专业类教材稀缺而难以对学生进行有效教育[2] 。

3.计算机网络在物联网工程专业教学中的构建探索

3.1 物联网工程专业知识体系构建

物联网工程专业知识体系构建就是针对物联网比较庞杂的知识体系进行整合，形成一个层次分明、结构衔接、完善统一的有机整体。对物联网工程专业知识体系的构建首先应当对物联网工程有所理解，并对物联网技术进行分析，这一知识体系应当能够体现出物联网的整体框架结构及其关键技术。因此，物联网工程专业知识体系应当包括：（1）感知层，包括射频识别技术（即RFID技术）与无线传感器网络的技术;（2）网络层;（3）应用层;（4）物联网整体框架构成。

在物联网技术的应用过程中，其主要在感知层、传送层及应用层方面对计算机网络产生一定影响。在感知层上，物联网技术通过对整个网络覆盖区域的不同对象进行监测、控制，将所采集的相关信息进行收集处理，因此运用物联网感知层能够比较完善地了解到监测对象的变化状况，大大提高了信息处理效率，为计算机网络的整体发展奠定了坚实的基础。随着物流网的发展，不同的通信节点也经常出现，而这种独立性的节点往往给计算机网络造成许多压力。而通过对物联网技术的应用，能够实现对不同节点的有效管理，提升工作效率在应用方面，它能够为用户提供特定服务，根据用户的不同需求进行设备的协调与整合。因此，我们可以看到计算机网络贯穿于物联网的各个环节，是物联网技术发展的基础，也是物联网工程专业教学的重要基础。

3.2 核心课程的构建

物联网工程专业课程体系的构建应当更多地涵盖与物联网专业知识相关的知识体系，围绕物联网工程专业知识点进行设计，充分运用计算机网络对专业知识进行分类整合，大体上可以分为四个部分：基础类、感知类、计算机网络与通信类、数据处理与领域应用类。其中基础类的课程主要包括：数理类课程、电路类课程、程序类课程。感知类课程主要包括：RFID技术、传感器技术、微机原理、数据获取与处理等。计算机网络与通信类主要包括：计算机网络课程、RFID技术与无线通信、物联网数据库技术等。数据处理与领域应用类主要包括：嵌入式系统设计、与计算与云存储、物联网工程规划与设计等。

3.3 专业课程的构建

物联网工程专业是适应时代的需要而产生的新兴的专业课程，具有较强的应用性，专业人才的培养也应当注重物联网专业性技术的应用。专业课程构件上应当注重学生个人能力的提升，根据学生的不同兴趣，进行不同领域的分类指导，同时注重传感器网络技术与物联网应用开发两个方面，通过对物联网技术的实践应用实现物联网技术的进一步发展[3] 。

4.结束语

物联网工程专业教学更多的是侧重于实践运用，在掌握基本理论知识的基础上进行一定创新，使物联网技术更好地运用与现实生活之中。因此，以计算机网络为基础的物联网工程技术应当构建相应的专业知识体系，让学生能够有效地理解与掌握，并就相应的核心课程与专业课程建设进行一定的归类，激发学生的学习兴趣，实现物联网工程专业教学目标的高质量完成，

参考文献：

[1] 徐军明.物联网工程专业教学体系建设探讨[J].通讯世界，2017（03）：266-267.

[2] 卢彪，吴孝银，张晓梅.基于物联网工程专业人才培養方案的教学研究[J].攀枝花学院学报，2015，32（05）：106-108+116.

[3] 朱金秀，韩光洁，朱川，吴迪.物联网工程专业课程体系的研究与探索[J].中国电力教育，2012（16）：67-68.

（作者单位：天津白泽技术有限公司）