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物联网导论论文精选(九篇)

物联网导论论文

第1篇:物联网导论论文范文

1.1研究对象

作为“智慧中国”的重要组成部分,物联网技术受到越来越广泛的关注。为适应这种发展趋势,培养社会所需的具有综合能力的物联网工程人才,教育部在2010年将“物联网工程”设置为独立的一个专业。物联网技术导论作为物联网工程专业的核心课程,是物联网专业学生接触的第一门专业课程。主要讲授物联网从感知层,传输层,数据处理层到应用层的整体技术流程,以及每层的关键核心技术,对学生建立正确的专业概念,整体的专业技术框架有重要意义。

1.2实践教学中的现有问题

目前对物联网技术导论课程的教学方法主要是以讲授为主,平时留有课后作业,课程考核方式以期末闭卷考试为主,期末卷面成绩占总评成绩的70%。该教学模式在教学实践中出现以下问题:(1)单一讲授的教学模式不能适应物联网多学科交叉、密切联系行业的特点。学生反映物联网涉及学科非常多,仅每个学科简单理论概念的讲解,就已经非常庞杂,学生很难把握其脉络。且现有技术的应用与行业背景密切联系,单纯的理论讲授效果不佳。反映在课堂提问中学生往往答非所问,或者完全无法理解题目意思。(2)一考定论,平时不学,考前突击现象突出。但是由于知识点繁杂,突击背诵效率不高,且不及格率较高。(3)死记硬背现象突出,对技术理解不深。对于物联网产业环境和应用流程的理解和技术在应用中的创新上,有的教学方法和教材均不能提供有效的支撑。在平时的考查中,我们发现学生对死记硬背的技术点掌握得尚可,但是碰到综合应用题,大部分同学就不知所措。面对以上主要问题,现有的物联网技术导论课程教学方法和思想必须改变。否则,不光是导论课应有的目的不能达到,还直接影响后续物联网专业课程的教学。

1.3国内研究现状

目前对物联网技术导论课程的改革成果总体来说并不多,公开文献较少,这与物联网工程本身是新专业,物联网导论课程本身涉及技术较多,知识体系复杂都有关系。已有的一些改革方案如下:文献[1]提出物联网导论的课堂要引入启发式教学法,即将课程内容归纳提炼,提出问题启发学生思考。其次,采用案例式教学法,把生活中物联网的实际应用案例渗透到整个教学内容中。还强调应用交互式教学法,运用多媒体教学环境辅助教学,例如播放物联网相关理论与技术相关视频和短片,加强互动,提高学习兴趣,拓展知识面。文献[2]提出适当增删教学内容,讲授内容忌深、忌细,引导学生转变学习方法,促进良好学习习惯的养成,注重培养学生的综合能力。文献[3]提出改进课程大纲设计、提升教师能力、改进教学资源等多个方面,以提升物联网导论课的教学质量。文献[2]与文献[3]所提措施,对物联网技术导论课和其他课程都适用。实际上,在已进行的几届学生的教学中,我们已经使用过上述方法,事实证明,此类广泛适用于一般课程的方法并不能解决物联网技术导论课程中的具体问题。而文献[2]所提改进课程大纲、教学资源等,其实是涉及到物联网技术体系架构的问题,已经有教育部牵头的教学指导组在负责梳理,本文暂不讨论。文献[1]提出了一些比较具有操作性的课程教学方法,总结起来就是提问启发,案例讲解,多媒体互动教学。实际上我们在授课的时候已经使用了这些方法,但是教学效果仍然不够理想。例如:提问启发,如果问题简单,学生还基本能够回答,如果问题真的是启发式问题,而且是书上和网上都查不到现成答案的问题,则大部分学生表现出完全没有思路,更不要说回答问题。案例和多媒体互动在本校理工类课程中的使用也已十分广泛,物联网技术导论课程也不例外。上课过程中也给同学们播放了相关视频短片,行业应用短片,对比没有播放这些案例的情况,学生的理解程度确实有所提高,但是提高幅度也比较有限。如果是跟播放视频直接相关的设计类问题,学生根据视频还能回答部分内容,但是要求学生从该视频的技术方案做延伸,更换应用场景,则大部分学生又非常茫然。例如:课程中有播放精细化农业的相关技术解决方案,从感知、传输到最后数据处理与反馈服务都做了说明。学生观看后,如果问该应用领域问题,比如前端要用什么传感器,部署在哪里,学生还能回答。但是,要学生变化技术的应用场景,将技术应用在另一森林防火场景中时,部分学生还能把类似要用的传感器列举出来,但是不知如何部署。这说明要加深学生对物联网知识体系的理解程度,仅靠观看案例、提问启发是不够的,物联网技术导论课程的教学改革还需要进一步深入。

2过程与实践化的课程改革方法

2.1原因分析

根据课下座谈,统计课程出勤率,考试通过率等方式获取的信息,我们认为影响学习效果的主要原因有二:其一,理论和实践相脱节,虽然已经用案例视频,多媒体互动等教学方式,但明显还不足以让学生理论联系实际。其二,虽然有课程作业,平时提问和抽查,但是平时努力学习的学生仍然只占少数,大部分学生的学习积极性不高。针对这两个主要问题,我们提出过程与实践化课程教学改革方法。

2.2方法的具体内容

对学习自觉性强的学生,提供多种课外实践参观机会,帮助学生理解技术在实际中的应用,理论与实践融合;对学习自觉性差的同学,采用过程化考试方法,督促其平时努力学习。(1)实践化教学:物联网是多交叉学科,知识点非常多,光靠课堂教学肯定不能尽善尽美,所以要加入实践教学环节。①在课外布置思考与设计题目,指导学生自学,并自主解答问题、动手设计简单的物联网应用。如果有较为优秀的学生,让其在课堂上讲解自己的设计方案。②建立完善的课程考核体系,增加实践能力考核环节。将作业、演讲、课外参加的比赛情况等都当作考核方式,按合理比例计入总评成绩。改变以往期末卷面考试这种单一的考核方式。③在条件允许的情况下,可建立物联网实训实验室,并配备相应的器材等。我们与四川省成都市物联网产业联盟形成良好合作关系,借他们的物联网技术展示厅让学生实地了解物联网技术及其应用。(2)过程化考核:以上考核方式加上学院的过程化考试系统,分阶段进行上机考试,最大程度避免一考定论、突击应付等不合理现象。目前的具体操作是:当讲完一阶段(感知,传输,处理)即上机考试本阶段技术要点,成绩以比例计入总分,最后课程完结还有一次总体性考试,4次考试成绩的加权总和才是本门课程的考试成绩,并算上平时作业、提问等平时成绩作为最后总评成绩。这样一来,12周课程,每隔三周就有一次阶段考试,加上平时的抽查与作业,有效督促了学生的平时学习。

2.3方法实施的效果

2011年本学院设定物联网专业,2012年开始开设物联网技术导论课程,2013年进入实践化教学,14年引入过程化考核,图1显示了历年课程的考试情况,以60分以下为不及格,80分以上为良好。图1很清楚的显示,刚开始时物联网技术课程的不及格率高达约30%,后来引入实践化教学后下降至12%,到最后引入过程化考核后直接下降到7%左右,而良好率逐年上升,连续2年保持在70%左右,达到了改革的目的。

3总结与展望

第2篇:物联网导论论文范文

关键词:物联网;教学改革;教学实践;考核

作者简介:闻继伟(1981-),男,江苏无锡人,江南大学物联网工程学院,讲师。(江苏 无锡 214122)

基金项目:本文系江南大学青年科研基金资助项目“基于T-S模型的非线性系统滚动时域控制与滤波研究”(项目编号:JUSRP11233)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)34-0080-02

物联网自诞生以来,就引起了人们的极大关注,它将新一代的信息技术充分运用于各行各业之中,通过网络化、信息化的手段将人类生存的物理世界和网络信息空间有效互联,形成“物联”。物联网不是某一门学科发展到一定阶段自然衍生出的一门新的分支学科,有相对完整、独立的体系,而是新兴的、聚合性的应用技术,涵盖了诸多学科的知识,具有形式多样、技术复杂、牵涉面广的特点,且本身还在不断发展和完善中。

“物联网技术概论”作为一门新的基础课程,虽开设不久,在教学过程中已存在不少问题,导致很多学生一方面心有诸多疑惑,另一方面又对这门课程不够重视。如何合理开展教学改革,提高“物联网技术概论”课程教学的质量,使其符合大一新生的培养要求,切实能使学生有所收获,已成为该课程教改亟待解决的问题。为此,本文首先分析了“物联网技术概论”课程的特点,然后分别从内容、方法、实践和考核等几个方面分析了课程教学中存在的问题,并提出了相应的解决方案。

一、“物联网技术概论”课程的特点

物联网是一次技术革命,代表未来计算机和通信技术的走向,其发展依赖于诸多工程领域的技术创新,[1]遍及日常家居、智能交通、节能环保、科学研究、公共卫生、工业监控、健康护理等多个领域,因此更强调工程应用。该课程内容丰富、涉及面广,涵盖了自动控制、信息技术、微电子和计算机等学科,因此有必要在学生进入具体学科知识的学习之前,让其对物联网有宏观上的了解,建立对物联网的基本认识,为后续课程的学习打好基础。

目前,我国政府也高度重视物联网的研究与发展,2009年,总理在视察无锡时强调选择新兴战略性产业的重要性,提出了“感知中国”的战略构想,表示要大力发展物联网技术。[2]因此,物联网专业的学生掌握物联网基本原理及其应用对其今后就业或进一步从事相关领域的科学研究具有十分重要的意义。

二、“物联网技术概论”课程教学中存在的问题

1.教材内容涉及面较广,授课学时相对较少

本课程以江南大学彭力教授编写的《物联网技术概论》作为教材,全书共10章,涉及物联网概述、RFID技术、无线通信系统、无线单片机技术、传感器技术、无线传感器网络技术、短距离无线通信技术、远程通信技术、智能信息处理技术、物联网技术的应用等方方面面。[3]

鉴于这门课程本身的特点,如果没有相当的工程经验,授课时势必以描述性的内容居多,容易使学生产生厌倦情绪。且由于课程仅有16个课时,很多内容只能如蜻蜓点水般一带而过,这样就会导致部分内容讲解不透彻,教师飞快的讲,学生却反映听不太懂,一知半解,始终只有一些朦胧模糊的概念,收不到良好的教学效果。

2.教学与实践脱离,学生缺乏感性认识

尽管在编排教材时编者安排了关于物联网应用的章节,教师在制作PPT时也加入了众多图文并茂的内容,然而在讲解基本原理时又回归到了传统的教学模式,把重点放在讲授原理上,且限于课时,往往有所疏漏,至于实践环节则几乎忽略不计。虽然学生通过死记硬背可以掌握一些知识,但也只是为了应付考试,这并不是我们设置这门入门课程的初衷。

3.考核形式单一

在目前的教学模式下,学生的学习效果通常是由考试来衡量,考核的角度主要是知识,而忽略了能力和品质。尽管教师主观上并不希望出现这样的局面,但闭卷形式本身的局限性成了决定性的因素;同时,以往考核只注重标准化,而忽略了学生对问题有不同的理解、看法。这种传统平面式的教学考核制度,使被衡量对象的真实成绩得不到确认,从而使学生产生了对考核的失望与迷惘。

目前,本课程的考核形式仍为笔试,考核成绩满分为100分,60分为及格。其中平时作业成绩占考核成绩的40%,期末考试成绩占考核成绩的60%。这种考核方式简单、易于操作,也能在一定程度上检验学生掌握书本知识的情况,但同时也比较片面、死板,导致学生轻视实践、不能理论联系实际和解决实际问题。

三、关于“物联网技术概论”课程教革的几点设想

上文分析了“物联网技术概论”课程的教学现状和存在的问题,笔者结合自身在教学实践中的实际情况,总结教育教学方法,就本课程的教学内容、教学手段、课余实践和考核方式提出了一些改进的设想。

1.合理编排教学内容,源于课本但要高于课本

物联网内涵丰富,但经过深入分析,仍可将其划分为四大部分:[4]一是传感网络,即以二维码、射频标签、传感器、智能终端等为载体标签事物;二是传输网络,即通过互联网、无线传感网、移动通信网络等传输数据;三是处理网络,即通过网格云计算等计算网络工具实现数据处理;四是应用网络,即通过手机、PC机等终端设备实现各种应用。这四大部分相对独立又相互联系,每一部分本身又蕴含着丰富的内容,在相对较短的学时内不可能实现融会贯通,这里涉及到广博与精深对立统一的问题。考虑到这门课程属于入门课程,不妨以理解基本概念、基本原理为主,对于一些专业性较强的知识不用太过苛求,可留予后续课程。这就犹如挖井一般,只有口子开得大,才能挖得深。本课程教学的目的在于让学生全面了解物联网专业所涉及的概念、原理、技术、应用等整体知识概貌,以便于日后选择一个专业方向展开更为深入、细致的学习。

为了使授课不致于因宽泛而流于肤浅,在讲解各部分内容时都应尽量结合实际问题。首先给出其产生背景,使学生知其然更知其所以然,以此激发学生的听课热情与积极性。以介绍RFID技术为例,RFID远距离射频识别技术在岗亭士兵枪支防抢盗系统中已经得到了成功的应用。士兵的枪支上安装有一个有源电子标签,该标签不断地主动向外界发出信号,当信号被安装在岗亭上方的读卡器读到之后,就进行信息处理,通过转换器传到后台监控中心,后台监控中心有一系列的软件控制体系,再配合报警系统,可实现实时的报警。

此外,还可以在课堂上安排一些与物联网有关的趣味小故事,以增强学生的学习兴趣。如美国麻省理工学院的科学家开发了一款新纤维材料,可制成有听觉的衣物。利用这种材料做成的衣服能够监测外界的声音,还能自行发出声音,而且这种衣服还可以实时记录演讲,或是用于监测使用者的身体状况。

2.改进教学手段,活跃课堂气氛

改进教学方法,提高教学效率,要根据教材内容、教学要求、教学手段和教育对象等因素而定。在教学手段上,可借助于多媒体教室和教学课件。值得注意的是,切忌照搬教科书内容,教师的讲课应来源于课本但是要高于课本,教师每年讲课的内容都应紧跟学科前沿的发展变化,因此,教师首先应当是个学者,能够享受挑战和创新的乐趣,而且能与学生进行有说服力的交流。其次如果条件许可,可以结合多媒体、传感器实物来教学,淡化理论推导,注重应用实例。[5]

此外,为了在课堂上能更好地启发学生思考,在利用现代多媒体手段的同时,要注意调整讲课节奏,不能一味地翻PPT,滔滔不绝,海阔天空,要注意学生听课的表情,通过课堂提问等方式,即时了解学生情况。采用板书也可以适当缓和讲课节奏,实现传统与现代教学方法的优势互补,以收到最好的教学效果。

3.适当安排课外实践活动

物联网专业刚形成不久,课程中实训项目并不多,学院购买的传感器实验平台以传感器实验箱为主。为了弥补课时不足带来的缺憾,可以鼓励学有余力的学生获取自己动手操作的机会,通过接触实物,获得各种直观感受,提高学习的兴趣,有利于更深刻地理解所掌握的知识和技能,同时也培养了学生热爱劳动、吃苦耐劳的精神。

要适当转变教学策略,课堂教学的模式化往往无法避免,很多教师,尤其是刚走上讲坛不久的新教师,往往机械地重复教科书中的知识,将复杂的脑力劳动变成了简单的体力劳动;而课外实践活动完全不同于课堂教学,它与工程实际相结合,教师与学生亲密接触,在活动中会遇到很多意想不到的问题,有时教师也不尽了解,这时,教师切忌不懂装懂,“弟子不必不如师,师不必贤于弟子”,教师也是学习者,应和学生共同学习、研究,做到教学相长。

4.改变考核方式,培养创新意识

本课程是概论课程,考核方式可以不拘泥于传统的笔试,随着教学内容、教学方法的变化而变化,让学生将所掌握的知识与个人技能水平充分发挥出来。不要片面追求卷面分数的高低,而应注重对学生能力的考查。可以采用以卷面考核为重点,学生自评、小组互评、教师评价相结合的多元化评价体系。笔试是为了促进学生更好地巩固所学知识,克服概念混淆,增强逻辑思维能力,同时也可以了解教学中的薄弱环节,以便今后改进和完善;学生自评、小组互评、教师评价则是为了体现民主与公平原则,引导学生重视理论联系实际,对培养学生的应用能力有着重要作用。

四、结语

高等学校教学改革的目的是为社会培养“高层次、高素质、多样化、创造性的人才。“物联网技术概论”是一门新的课程,目前课程的教学还处在摸索、创新阶段。课程教师要善于结合自己的专业进行创新,致力于提高学生的思维能力,去探索获得良好教学成果的途径和方法,为物联网专业学生打好坚实的基础,使他们更有信心应对将来的各种挑战。

参考文献:

[1]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.

[2]刘云浩.物联网导论[M].北京:科学出版社,2011.

[3]彭力.物联网技术概论[M].北京:北京航空航天大学出版社,2011.

第3篇:物联网导论论文范文

关键词:物联网技术与应用 教学目标 知识体系 内容安排 教学方法

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)01(a)-0162-03

物联网(Internet of Things,IoT)概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出,随着技术和应用的发展,物联网内涵不断扩展[1]。目前业界普遍认为:物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸,它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别,通过网络传输互联,进行计算、处理和知识挖掘,实现人与物、物与物信息交互和无缝链接,达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的[2-5]。

物联网可以广泛应用于经济社会发展的各个领域,引发和带动生产力、生产方式和生活方式的深刻变革,成为经济社会绿色、智能、可持续发展的关键基础和重要引擎[6]。近年来,在“两化融合”和“感知中国”等国家战略背景下,物联网发展受到了我国政府、科研、教育、产业界的高度关注。我国经济社会各领域蕴含巨大的物联网应用潜能,众多行业对物联网技术人才需求旺盛[7]。为此,中国传媒大学于2012年通过教育部审批,依托理工学部信息工程学院网络工程系开办物联网专业方向,成为全国较早面向本科生开设物联网专业方向的高校之一。

1 课程教学目标

《物联网技术与应用》是网络工程系物联网技术专业方向学生学习的第一门专业课,其主要目的是使学生了解物联网的基本概念和相关技术,对物联网在各个领域的典型应用有所认识,在此基础上了解物联网系统的整体框架,明确物联网工程各个专业课程的意义和课程之间的关系,为后续的学习打好基础,同时激发学生的学习兴趣[8]。因此,《物联网技术与应用》课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量,进而影响到我国物联网技术发展的进程[9]。

2 课程知识体系及内容安排

2.1 知识体系

物联网的架构分为3个层次:感知层、网络层和应用层,如图1所示[1]。

感知层是物联网的“皮肤”和“五官”,用于识别物体、采集信息,是联系物理世界与虚拟信息世界的纽带。感知层中的自动感知设备包括:RFID标签与读写设备、传感器、GPS、智能家用电器、智能测控设备等;感知层中的人工生成信息设备包括:智能手机、智能机器人等。

网络层分为接入层、汇聚层与核心交换层。接入层通过各种接入技术连接最终的用户设备。汇聚层的功能为:汇接接入层的用户流量,进行数据分组传输的汇聚、转发与交换;根据接入层的用户流量,进行本地路由、过滤、流量均衡、优先级管理,以及安全控制、地址转换、流量整形等处理;根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或在本地进行路由处理。核心交换层为物联网提供一个高速、安全与保证服务质量的数据传输环境。汇聚层与核心交换层的网络通信设备与通信线路构成了传输网。

应用层可以进一步分为管理服务层和行业应用层。管理服务层通过中间件软件实现了感知硬件与应用软件物理的隔离与逻辑的无缝连接,提供海量数据的高效、可靠地汇聚、整合与存储,通过数据挖掘、智能数据处理与智能决策计算,为行业应用层提供安全的网络管理与智能服务。行业应用层由多样化、规模化的行业应用系统构成,包括:智能电网、智能环保、智能交通、智能医疗等。

此外,涉及感知层、网络层与应用层的共性技术包括信息安全、网络管理、对象名字服务与服务质量保证等。

2.2 内容安排

《物联网技g与应用》课程的内容安排[10-12]如图2所示,其中,各部分包含的主要内容有[1-6]以下几方面。

物联网概论:物联网发展的社会背景、技术背景;物联网的定义与主要技术特征;物联网体系结构;物联网关键技术与产业发展。

RFID技术:自动识别技术的发展背景、条形码简介、磁卡与IC卡的应用、RFID、RFID应用系统结构与组成、RFID标签编码标准。

传感器技术:传感器;智能传感器与无线传感器;无线传感器网络;无线传感器网络通信协议与标准。

嵌入式技术:智能设备的研究与发展;集成电路;嵌入式技术的研究与发展;RFID读写器与中间件软件设计;无线传感器网络节点设计;可穿戴计算研究及其在物联网中的应用;智能机器人研究及其在物联网中的应用。

移动通信技术:通信技术的发展;移动通信技术的研究与发展;3G技术与移动互联网应用的发展。

定位技术:位置信息与位置服务;物联网中的位置服务;定位系统;移动通信定位技术、基于无线局域网的定位技术、基于RFID的定位技术、无线传感器网络定位技术。

数据处理技术:物联网数据处理技术的基本概念;海量数据存储技术;物联网海量数据存储与云计算;物联网数据融合技术;物联网中的智能决策。

信息安全技术:物联网信息安全中的四个重要关系问题;物联网信息安全技术研究;RFID安全与隐私保护研究。

物联网的应用:智能电网;智能交通;智能医疗;智能物流。

3 课程教学方法

自2014年春季学期《物联网技术与应用》课程首轮授课起至今,笔者已从以下几方面做了有益尝试,取得了良好的效果。

3.1 采用“翻转课堂”模式将课堂内外相结合

翻转课堂译自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”,是指重新调整课堂内外的时间,将学习的决定权从教师转移给学生。该教学模式需要学生在课后完成自主学习,即自主规划学习内容、节奏、风格和呈现知识的方式,可以通过看视频讲座、听播客、广泛阅读各种书籍、与其他同学讨论等方式进行。教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要和促成他们的个性化学习,其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习体验。翻转课堂是对传统课堂教学结构与教学流程的彻底颠覆。

在该课程的讲授方式上,笔者尝试引入“翻转课堂”模式,转变以往授课过程中教师“满堂灌”、学生只是被动接受的传统教学模式,利用教学实践中小班授课、学生人数较少的优势,使每位同学都有机会走上讲台,轮流充当“教师”的角色,过一把“教师瘾”,从而充分调动学生的学习积极性和主动性。具体的实施过程为:首先,请每名学生选取物联网学科中自己较为感兴趣的一项具体技术作为自己的讲授对象,通过广泛查阅书籍文献资料、上网搜索最新科技资讯等方式了解该项技术的来龙去脉、前世今生及发展前沿。然后,请学生自制课件,通过文字、图片、视频等方式形象生动地向大家讲解艰涩枯燥的具体技术内容。其间,其他同学可以随时提问,形成良好的互动效果,极大地活跃了课堂气氛,同时也锻炼了学生的逻辑思维能力和语言表达能力。最后,由教师点评学生的表现,指出其讲解的优缺点,并补充完善知识点内容。学生的个人表现很大程度上决定了该门课程的个人结课成绩。通过3年来具体的实践,笔者发现学生们搜集资料的深度和广度都远远超出了笔者的预期。作为老师,在授课的同时也收获了很多新知识,达到了教学相长的目的。

3.2 教学与科研相结合

教师授课过程中应避免简单生硬地照本宣科,而应以自身的科研经历和科研体会现身说法,以激发学生的学习兴趣。物联网作为一门新兴学科,发展日新月异。每轮备课时都要加入新的科技进展,对于教师来讲,在科研方面需要不断地关注科技前沿动态,及时更新知识,极具挑战性。就笔者而言,由于一直从事数据挖掘领域的研究,在讲授第八章《物联网数据处理技术》时,就结合目前正在进行的有关电视节目受众收视情况的数据挖掘研究课题,以实验中具体的数据、模型为例,为学生讲解数据挖掘技术的具体流程和其中的关键步骤,从而进一步加深学生对该技术的理解程度。

3.3 “走出去”与“引进来”相结合

“走出去”是指教师应当经常参加国内外相关教研机构组织的高校物联网专业建设的培训班、研讨会等,广结同行,吸取其他兄弟院校专业建设、课程改革的成功经验,达到“它山之石可以攻玉”的目的。此外,还可以与国内一些专业从事物联网技术的企业建立良好的合作关系,建立学生实习、实训基地。学生可以到企业实地参观相应的产品生产线,以便与课堂中学到的知识点概念、原理联系起来,获得感性认识,从而加深理解。同时,学生可以利用寒暑假时间到企业实习或选派学生到企业进行毕业设计,不但使学生掌握了物联网技术、熟悉了企业的运行模式,还可以为企业提供专业的人才,拓展学生的就业渠道[13]。

“引进来”是指教师应当定期邀请国内外物联网专业的权威教授、相关技术人员走进课堂、走上讲台,为学生带来最新的行业发展信息。此外,在教材选择方面,教师应当不局限于国内出版的一些经典教材,还应当广泛引进国外的外文教材,追踪国际领先的前沿技术[14]。

综上所述,文章从“物联网技术与应用”课程的教学目标、知识体系及内容安排、教学方法等方面进行了探讨。由于物联网技术是近年来的新兴技术,该课程也是中国传媒大学理工学部信息工程学院网络工程系自2014年首次引入的新课程,一切还在逐步摸索过程中,因此,探寻一套适合本专业学生的课程教学方案任重道远。

4 结语

此文是笔者近3年来参加物联网专业建设研讨班培训、备课、授课的心得体会。由于笔者的验有限,考虑问题难免有失偏颇,望与各位读者共同探讨。作为一名青年教师,笔者未来仍然需要逐步沉淀,不断思考、总结、实践,为培养出社会需要的物联网专业人才贡献力量。

参考文献

[1] 吴功宜,吴英.物联网工程导论[M].北京:机械工业出版社,2012.

[2] 刘云浩.物联网导论[M].北京:科学出版社,2010.

[3] 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.

[4] 王汝传,孙力娟.物联网技术导论[M].北京:清华大学出版社,2011.

[5] 张凯,张雯婷.物联网导论[M].北京:清华大学版社,2012.

[6] 黄东军.物联网技术导论[M].北京:电子工业出版社,2012.

[7] 詹青龙,刘建卿.物联网工程导论[M].北京:清华大学出版社,2012.

[8] 石志国,王志良,丁大伟.物联网技术与应用[M].北京:清华大学出版社,2012:9.

[9] 陈明,王锁柱.物联网的产生与发展[J].计算机教育,2010(12):1-3.

[10] 教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会.高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范[M].北京:机械工业出版社,2011.

[11] 吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育,2010(21):26-29.

[12] 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.

第4篇:物联网导论论文范文

关键词:物联网;校企合作;资源包;教学

中图分类号:G712

1 物联网发展现状

物联网是世界信息化发展新的推进,是互联网应用的推广和深化,其目标是实现一个智慧化的世界,预计到2020年,世界上将有500亿个智能物体连接到网络上,地球上人均6个。未来物联网产业规模巨大,带动力强,已经成为国际新一轮信息技术竞争的关键点和制高点。2010年3月5日,总理在政府工作报告中,明确将“加快物联网的研发应用”纳入战略性新兴产业的发展任务。近年来物联网发展速度迅猛,物联网专业人才需求量大增,由其是物联网技能操作型人才更是紧缺,面对如此大的人才需求量,很多技工院校都相继开设或准备开设物联网相关专业。

2 校企合作资源包开发思路

校企合作是职业教育发展的必由之路,也是培养高技能人才的必要环节和重要平台,运用校企合作模式开发物联网教学资源包,可将企业的先进技术同实际的理论教学相结合,二者取长补短。物联网作为技工院校新兴的专业技术课程,主要训练学生掌握物联网基础理论,具备安装、调试、运行和管理物联网的能力,具备开发物联网终端软件的基础能力,具备物联网应用系统故障排除能力。其教学难点是如何更直观展现物联网的组成,运作过程,如何安装和调试物联网产品,并能进行简单的物联产品开发。传统教学偏重物联网理论讲解,没有形象的展示物联网的实现过程,作为物联网企业,虽然有先进的技术,但又不了解实际的课堂教学。如何更直观的展示物联网的运作,只有通过企业和学校的双向联系,按照学校的教学要求开发物联网实训平台,把抽象的教学内容通过形象直观的实训项目表达出来,有助于学生尽快掌握物联网技术。

3 物联网教学资源包的特点

物联网教学资源包有别于一般教学素材包,是通过学校和企业合作开发,其中理论部分由学校物联网专业教师来编写,实训部分由学校教师制定方案,由企业工程师来实现。资源包应尽可能形象、直观的展现物联网运作过程,注重培养学生的动手能力和空间想象能力,掌握物联网产品的使用方法并能进行简单的物联产品开发。

4 物联网教学资源包开发过程

面对新兴的物联网产业人才需求,我院领导高度重视,先后同南京五十五所等物联网企业建立长期合作关系,并聘请物联网企业专家为教学咨询官,为物联网教学资源包的开发创造了良好条件。通过专业教师和企业工程师的交流讨论,结合当前物联网就业方向,开发适合技工院校学生学习的物联网教学资源包。

物联网教学资源包总共分为三大模块,分别为物联网理论、物联网应用、物联网实训(结构图如图1所示)。其中物联网理论包括7个模块,分别为物联网导论、自动识别技术、传感器基础、智能信息设备、无线网络、数据库系统、海量信息存储。

图1 结构图

物联网应用包括5个模块,分别为无线传感器、Zigbee技术、Android开发基础、Zigbee网络、传感器安装。物联网实训台由南京五十五所开发,型号为WLWSX-05(如图2所示),通过该实训台可以完成7个控制器实训和11个传感器实训,同时运用实训节点可以完成CC2530模块程序烧录、Zigbee无线点对点通信、Android用户端开发等。

图2 物联网实训台

5 结束语

本文讨论了校企合作模式下物联网教学资源包的开发,对实现过程进行了系统的分析,并给出了典型的实现模型,为后续资源库的开发提供了依据,在实际教学应用中取得较好效果,实现方法对于其他教学资源包开发也具有参考价值。

参考文献:

[1]杨喜林.浅谈高职物联网专业校企合作模式课程建设[J].教育与科技,2011(07):167.

[2]孙玉娣.高职物联网技术专业人才培养方案探索与实施[J].电脑知识与技术,2012(08):21.

[3]曾宝国.高职院校物联网应用技术专业师资队伍建设思路[J].中国电力教育,2012(14):118.

第5篇:物联网导论论文范文

目前,国内很多高校开设了物联网工程专业,其培养目标基本上都定位为培养具有多领域基础理论知识和创新实践能力的复合型人才,然而在人才培养方面却缺乏创新模式,依旧采用传统学科的培养方式,主要体现为:

1.物联网专业体系结构比较模糊由于物联网专业与传统工科专业的特点不同,导致大部分高校在物联网专业人才培养机制方面还比较模糊、缺乏经验,专业体系设计不尽相同,有的甚至差异很大。由于物联网工程专业属于计算机科学、通信工程、电子信息科学等多领域的交叉学科,绝大部分院校的物联网工程专业课程体系只是对这三个学科领域现有课程进行简单的裁剪和叠加,再增加物联网导论、物联网安全等少部分专业课程,这类课程体系导致专业缺乏特色,培养出来的学生在每个学科方面基础比较薄弱、理论深度不够,很难满足物联网创新性人才培养的需求。

2.人才培养方式与企业需求相脱节大部分高校依然延续已有专业的培养模式,以课堂教学、实验、课程设计和毕业设计为主,注重理论知识体系架构方面的培养,但这种传统的培养模式过渡强调了理论知识的培养,很难满足物联网产业以应用为先导的人才需求,应加强学生工程实践能力的培养,使学生具有较强的物联网技术综合应用和工程实践能力。

二、建立就业驱动的物联网专业人才培养模式

物联网应用发展的根本要素是人才的培养,只有建立适应物联网特点的人才培养模式,培养出大量的适合物联网应用发展的人才,才能有效推进物联网技术和应用模式的创新,才能提升我国在物联网标准制定和技术领先的世界地位,为此本文针对物联网专业的特点和人才需求,以就业为导向给出下面几点物联网工程专业人才培养模式的探索性意见。

1.建立以就业为基础的柔性课程体系机制物联网工程专业作为一个交叉学科,如果将多个学科的课程进行裁剪或叠加,再添加几门与物联网相关的课程组成课程体系,将导致其核心知识比较分散,以此培养出来的学生就业方向就比较迷茫。作为一个多学科交叉的专业到底培养什么样的人才,只有一个标准那就是企业和社会的需求,因此在设计课程体系的时候需要将企业的需求因素考虑进来,定期邀请一些知名物联网企业的技术人员进行讨论共同制定课程体系,采用一种“强内核,柔外壳”的策略建立柔性课程体系机制,这样能够较好地满足物联网技术与应用的发展需求,不断动态地更新和优化其教学内容和课程体系,以适应社会需求。这种课程体系既要将多学科间的知识交叉与渗透反映到教学内容中来,使学生能够全面了解物联网专业涉及的技术和应用的前提,还要不断充实反映科学技术和社会发展的最新成果。

2.建立适合物联网人才需求的自主学习机制自主学习属于教育理念和制度范畴,指通过为学习者提供开放、分布、灵活和人性化的学习环境、条件和机会,并由学习者自主决定在哪里学、何时学和如何学,来促进学习者的学习。物联网作为一个应用为先导的交叉学科,应为学生提供自主学习机制,让学生依据兴趣爱好自主确定学习目标和学习进度、按照学习需要选择各种学习资源和学习环境,有效运用各种学习方法和认知工具,按照自己的个性特长和兴趣爱好积极发展,这样将能够促进学生在物联网应用领域的创新。

3.建立导师直接负责培养机制物联网工程专业主要用来培养工程型和技能型人才,这类人才很难仅仅通过传统的课程授课和试验方式培养出来,培养具有创新和应用能力学生的关键是加强实践环节,需要进行大量工程实践锻炼来培养学生的应用能力。因此,应建立导师直接负责培养机制,从学生入学开始将为学生分配导师,由导师专门负责学生工程实践能力的培养环节。这样可以发挥教师的主动性和指导性,让学生积极参与到自己的科研项目中,提前让学生接触实际应用项目,可以提高学生学习的主动性和兴趣。导师还可以积极鼓励和指导学生参加大学生挑战杯、大学生电子设计竞赛、嵌入式设计大赛等诸多学科竞赛,让学生参与面向解决实际问题的学习和技术创新活动,为物联网专业学生的实践能力培养提供保障。

4.建立应用创新能力提升机制所谓应用创新型人才,就是具有创新意识、创新精神和创新能力并能够取得创新应用成果的人才。物联网本身体现出典型的多学科交叉的综合应用,有着丰富的学科内涵,既可以培养学生综合运用知识的能力,又有利于知识的集成应用创新。对于物联网专业所要培养的创新复合型人才来说,可以通过不同学科知识和能力的融合而达到对原来的知识、能力的超越,即能用一种全新的思维方法来思考所遇到的问题,提出新的解决办法。通过积极开展大学生创新计划、设计竞赛和创业大赛等方式,鼓励学生开动应用创新思维。

第6篇:物联网导论论文范文

关键词:五年制 物联网 培养目标 课程体系

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2014)08-0230-02

物联网(The Internet of Things)作为信息技术的深度拓展应用,是新一代信息技术孕育突破的重要方向,也是我国战略性新兴产业发展的重要组成部分。加快发展物联网,对于贯彻落实国家发展战略,抢占未来经济科技制高点,推动经济结构调整,加快经济发展方式转变,构建社会主义和谐社会,具有十分重要的战略意义[1]。

为此,如何在五年制高职院校开设物联网技术应用专业,培养符合国家战略性新兴产业发展需要的高素质技能型人才,是有关职业院校进行专业建设、课程开发的重要工作。本文论述五年制物联网技术应用专业(下简称物联网专业)设置的必要性、可行性,以及物联网专业的培养目标和课程体系的设置。

一、 物联网专业设置的必要性和可行性

物联网概念于 1999 年提出,其本意是“物物相连的互联网”。物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)、全球定位系统、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,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[2]。

“物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力[3]。

物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。相关专家预测10 年内物联网就可能大规模普及,这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场[4]。由此可见,社会对物联网技术方面的人才需求巨大。

江苏联合职业技术学院无锡交通分院开设的计算机应用技术、电气自动化技术、机电一体化技术等五年制高职专业,以良好的办学条件和过硬的教学质量赢得了社会良好信誉,多年来,培养了大批合格的高素质技能型人才。这些专业办学时间长、师资力量雄厚,实验实训设备完善,在同类院校中排名领先。特别是,近年来,学校在以上专业试点开设物联网的相关课程,在人才培养方面积极开展教育改革试点与实践工作。与此同时,与物联网研究机构、物联网企业建立广泛联系,深入开展校企合作。以上所列,都为江苏联合职业技术学院无锡交通分院开办物联网技术新专业打下了良好的基础。

江苏联合职业技术学院无锡交通分院新开设的物联网专业是以培养产业紧缺型人才为突破口,从办学定位、人才培养模式、专业建构、课程设置等入手,精心谋划,勇于实践,旨在为物联网产业时代的到来储备好高素质技能型人才,为实现国家“信息化带动工业化”的战略决策,促进信息产业的发展做出贡献。

二、物联网专业的人才培养目标

1. 培养目标

本专业培养德、智、体、美、劳全面协调发展,掌握物联网的基本理论和基础知识,具备基于计算机技术、自动控制技术、传感信息处理技术和互联网技术进行信息标识、获取、存储、传输、处理、识别和控制的能力,能进行物联网系统集成及相关技术与产品的开发和应用推广,具有物联网工程实践能力,成为服务于经济和社会发展需要的高素质技能型专门人才。

2. 培养要求

本专业学生应学习计算机、电子、自控、软件、通信和网络的基本理论和技术,受到科学思维的训练,具有跨专业的实践应用与技术开发的基本能力。毕业生在知识、素质和能力等方面具有:

2.1素质要求

具有良好的政治思想素质、道德品质、法制意识、诚信意识和团队意识,并能够较快解决本专业领域实际工作中出现的相应问题,能够从广泛的信息源中获取和提炼有用的信息,善于与人交流合作,具有较强的创新精神、创造能力和创业素质,具备良好的职业道德,能够适应科技进步、社会发展和职业岗位变化,学会终身学习,具有良好的心理素质和健康的体魄。

2.2知识要求

文化基础知识:具有必备的文化基础知识。主要包括德育、数学、语文、英语、信息技术基础、体育、美育等基础知识。

专业知识:掌握物联网技术相关领域的基本理论、基本知识、标准和法规;掌握本专业所需的电工、电子、计算机、网络和通信等相关学科的基本理论和基本知识;掌握物联网感知与标识的基本理论与技术、物联网信息处理技术;掌握物联网体系结构、数据传输与安全技术;初步掌握物联网系统的硬件、软件设计和开发能力,具备在物联网系统及其应用方面进行研究、开发和集成的能力;掌握基于无线传感器网络的物联网业务的开发、测试、推广和运维等知识;具有较强的综合应用信息网络相关知识解决问题的能力、综合试验能力与工程实践能力;了解国家物联网产业政策及国内外有关知识产权的法律法规,了解物联网产业的理论前沿、应用前景和最新发展动态。

2.能力要求

具有较强的自学能力和持续学习能力;具有团队合作、交流沟通及协调能力;具有物联网系统组建、管理和维护的能力;具有计算机信息处理能力;具有一定的英语文献阅读能力,达到规定的要求;掌握体育、卫生保健和心理调适的基础知识,养成文明的生活习惯,达到国家规定的《大学生体质健康标准》,具有健康的体魄、良好的心理素质。

三、物联网专业的课程体系设置

图1 物联网技术应用专业课程体系设置图

在进行物联网专业的课程设置时,考虑到了相关交叉专业的特点,特别注重课程体系的交叉融合,并对专业核心课程和其它专业课程进行通盘考虑。在总学分270 学分(教学16 学时对应1 学分,实训每周对应1 学分)的情况下,相关课程学分设置如图1 所示,具体课程分类论述如下:

1) 政治、德育(16 学分)。课程包括:政治经济学、哲学、法律、邓小平理论、时事政治、形势与政策、职业道德和就业指导、思想道德修养与法律基础、国防教育、中国近代史纲要等。贯穿八个学期开设。

2) 体育(16 学分)、信息技术基础(6 学分)。体育每学期2学分,共设置8 个学期,信息技术基础在第1学期开设。

3) 文化基础课程(60 学分)。主要包括:语文、英语、数学、物理等课程,分别开设4个学期或6个学期。

4) 专业基础课程(37 学分)。主要包括:物联网技术导论、电工电子技术、数字电路与逻辑设计、网络操作系统应用、工程制图、专业英语、计算机组装与维修、计算机程序设计等课程。

5) 专业课程(9 学分)。主要包括:数据库原理及应用、物联网信息安全基础等。

6)专业核心课程(32学分)。主要包括:传感器原理及应用、计算机网络技术、射频识别技术及应用、数据通信原理及应用、无线传感网技术及应用、Zigbee技术及应用、综合布线与弱电工程等七门课程。

7) 专题实训课程(28 学分)。主要包括:计算机技能实训、物联网认识实践、电工技术综合实训、电子技术综合实训、程序设计综合实训、RFID系统综合实训、计算机网络技术综合实训及考证、数据库设计综合实训、无线传感器网络综合实训、物联网组网综合实训及考证等专项实训项目,强化学生实践动手能力。

8) 企业顶岗实习(18学分)。该教学环节是根据教育部下发的《关于高职高专院校人才培养工作水平评估指标补充规定》的要求设置的,规定中要求学生顶岗实习时间不低于半年。顶岗实习就是安排学生离校走入生产一线,进行劳动锻炼,以增强岗位意识、增强社会经验。按照五年制高职教育特点,安排第期进行顶岗实习,每周1学分。

9)毕业实习、毕业设计(18学分)。毕业设计和毕业实习是教学计划中最后一个综合性实践教学环节,是学生在教师的指导下,独立从事相关工作的初步尝试,其基本目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能应对和处理实际问题的能力。安排在第10学期进行,每周1学分。

10)选修课程(30学分)。主要包括市场营销、嵌入式系统原理与开发、物联网与智能交通、学术讲座等课程。设立选修课程环节,目的在于拓展学生的知识与技能、发展学生的兴趣和特长,培养学生的个性、促进学校特色的形成与办学模式的多样化。

四、物联网专业的课程体系特色

根据物联网专业发展趋势和人才需求状况,精设专业基础课程和专业核心课程,优化拓展类课程结构,建成以专业核心课程为主,专业课、拓展课和通识课为辅的物联网专业课程体系。

1) 按“四级制”设置课程体系,即分为通识类课程、专业类课程、综合实训类课程、拓展类课程,遵循“按需设课”原则。

2) 加大综合实训课程比重,强化实践动手能力培养,凸显高职高专人才特色。

3) 跟踪物联网技术发展趋势和前沿技术,密切联系企业,开展专题技术讲座、工学交替、顶岗实习等多种培养模式,以此占领人才培养的制高点,进而促进专业的建设和发展。

五、 结语

从历史经验来看,一份科学规范的五年制高职人才培养方案形成,需要紧密结合业界需求,瞄准行业走向,关注工程实际,不断进行微调,完善方案内容,从而成为纲领性教学文件,指导整个教学过程。以上是对五年制高职物联网技术应用专业的初步想法,以起到抛砖引玉的作用,愿与同类院校共同研讨和交流。

参考文献

[1]物联网:新兴产业发展的重要方向

[2]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010(16):1-3,9.

[3] 物联网三大硬伤:成本、安全和隐私 http:///it/2010/07-02/2378338.shtml

[4] 物联网用途广泛,重点在于应用http:///webpage/news/201107/2011071309402700006.htm

第7篇:物联网导论论文范文

关键词: 《物联网控制基础》 教学改革 探索与实践

物联网又称为传感网,是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。物联网是将各种信息传感装置(例如射频识别、全球定位系统、电子代码、红外感应器、激光扫描等)与互联网结合起来而形成一个可实现全球物品信息实时共享的实物网络[1]。控制论是指综合研究各类系统的控制、信息交换、反馈调节的科学,是涉及工程学、生物学、心理学、数学、生理学、逻辑学、社会学等众多学科的交叉学科[2]。本课程主要介绍物联网工程所需的控制理论的基本知识,力求使控制技术融入物联网的各种应用中,使学生逐步学会利用控制技术分析和设计物联网控制器,学会分析控制效果和校正技术。

物联网工程作为一门新兴的学科,目前对于该学科的课程体系建设尚处于起步阶段。该课程已有的教学体系和方法无法满足教与学的要求。具体表现为课程的部分内容相对陈旧,不能很好地反映行业的最新技术和热点,书本上的知识不能与物联网行业很好地结合;传统的教学方法还是以讲授法为主,学生的积极性不足;实践教学所占的比重不高等[3]。结合该课程的特点,笔者提出《物联网控制基础》课程教学改革的探索,希望激发学生的学习兴趣。通过该课程的学习,学生掌握并灵活运用所学的知识,提高专业实践能力、创新能力和协同能力。

一、教学内容的合理规划

《物联网控制基础》是一门综合性课程,包含控制系统基本概念、控制系统数学模型、控制系统时域分析、控制系统频域分析、控制系统校正方法、现代控制理论、计算机控制、无线传感网络、网络控制系统等方面的内容[4]。现有教材涉及的知识点过于宽泛而且部分内容略显陈旧,理论和实践的结合不紧密。因此,在选择教学内容时,必须有所取舍、合理安排、突出重点。针对学生已有的先修课程,删除或弱化与其他课程相重复的内容,如传感器技术、网络技术等方面的内容。突出控制理论基础知识在物联网中的分析和应用,如物联网的建模问题、物联网中控制系统的时域分析法、频域分析法、控制系统的校正方法等。该课程的核心内容是控制系统的基本概念、时域和频域分析法、控制系统校正法及在物联网中的应用。

通过分析历届世界物联网大会和中国物联网大会的大会报告,结合行业对人才的基本要求,对相关教学内容再做适当的调整。适当增加物联网应用实例的介绍和分析,如智能家居、智能交通、智能物流等,避免教学内容过于空洞,提高学生的学习兴趣和动力。同时,适当增加现代控制理论、计算机控制、网络控制等在物联网中的应用,开阔学生的眼界,增强学生的动手实践能力,提升就业竞争力[5]。

二、教学手段和方法的优化

教学有法,但无定法。物联网工程是一门前沿性学科,交叉融合度高,对学生的基础要求较高。物联网控制基础课程与物联网的实际应用结合紧密,实用性强,实践能力要求高。该课程教学方法如果仅仅以讲授法为主,必然会使得理论和实际脱钩、学生的兴趣不高,进而会削弱教学效果。为了提高教学质量,笔者在学习和借鉴其他老师教学经验的基础上,探索对于不同的知识点采用不同的教学手段和方法。

基础理论部分以讲授法为主,再结合讨论法和直观演示法等。例如以智能家居中的温度控制系统、液位控制系统等为对象学习控制系统的基本概念、数学模型等。通过优化、完善多媒体课件,突出课程重点。对学生已有一定基础的课程内容,如传感器技术、网络技术等,以问答法为主。精心设计问题,通过师生互动,引导学生积极思考、回答问题、得出结论,从而巩固与本课程相关的知识。对于课程中与实践有联系的部分,如控制系统时域、频域分析方法及校正方法等,可以安排实验课或通过实际案例的视频、仿真辅助教学,营造理论与实践相结合的学习氛围,增强学生对理论在实际案例中应用的认识。同时,创设开放性课题,在教师的精心组织下,引导学生讨论,加强生生互动、让学生更多地参与教学活动,从而夯实基础,拓展知识面。

通过教学方法的优化,提高学生对物联网控制基础的认识,增强学生的学习动力,使学生不仅能够掌握控制系统的基本概念和方法,而且具有分析和设计物联网控制系统的初步能力。

三、多方位强化实践教学

实践不仅是检验学生对所学课程掌握程度的重要标准,而且是培养学生创新能力的重要环节,同时学生实践能力的强弱是用人单位衡量人才的重要指标。因此,在课程教学过程中必须多管齐下,充分利用验证性实验、设计性实验等实践教学环节加强学生动手实践能力的培养。目前,我院的教学实验中心配备了相关控制系统实验装置,可以让学生熟悉控制系统时域、频域分析方法和校正方法,使其具备一定的操作设计能力,提高学生的实践能力[6]。

对于物联网控制课程实验,优化整合实验内容,将验证性实验和设计性实验有机地结合。验证性实验主要用于学生对基本概念和方法的熟悉,验证所学的理论知识。设计性实验用于指导学生利用所学知识设计简单的物联网控制系统。为了更好地培养学生的创新能力,还减少部分验证性实验;增加设计性实验,如智能交通设计实验等。同时结合Matlab仿真软件和组态软件,建立智能家居温度控制、液位控制系统模型、设计相应的校正方法等,提高学生的工程实践能力,加深对控制系统各个部分的认识和理解[7]。同时利用已有的实验条件,鼓励学生参加各项大学生科技创新项目、创新创业大赛等,使学生获得自主学习和创新思维的广阔空间[8]。

四、结语

笔者在物联网控制基础的课程教学过程中,结合课程和学科的特点,进行教学改革的探索,对教学内容进行优化,充分利用多种教学方法和手段,强化实践教学环节,激发学生的学习兴趣;培养学生的动手、协作能力,提高学生的专业实践能力,取得较好的教学效果。

参考文献:

[1]王志良,刘欣,等.物联网控制基础[M].西安:西安电子科技大学出版社,2014.

[2]钱学森,宋健.工程控制论[J].北京:科学出版社,2011.

[3]王志良,闫纪铮,等.物联网学科建设与教学实践探讨[J].计算机教育,2012(19):45-49.

[4]彭力,谢林柏,等.物联网控制基础[M].北京:机械工业出版社,2013.

[5]钱红燕,陈兵,燕雪峰.物联网教学实践体系研究[J].计算机教育,2011(23):21-25.

[6]胡香玲,余河泉,崔均亮.“自控原理与系统”课程改革与研究[J].中国电力教育:中,2013(2):108-109.

第8篇:物联网导论论文范文

[关键词]物联网;风险;应对策略

doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.24.060

[中图分类号]F272.3;F253 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2015)24-00-01

物联网将会越来越广泛地出现在人们生活中,随着而来的风险也成为人们关注的重点。如何在确保物联网便利的基础上降低风险,是一项长期工作。

1 当今物联网面对的风险

1.1 经济领域存在的风险

由于把利益放在首要位置,商家对于物联网信息存在过分利用的现象。物联网的各种传感器很可能成为对于个体进行监视和监听的工具,无形中为通过挖掘隐私创造新的商机提供了可乘之机,比如根据个体的穿着喜好,进行针对性的广告投放。在物联网应用的商业领域,个人的隐私受到了很大威胁。传感器在进行设置的过程中,其使用的范围和要求以及运用方式都非常复杂。以航空公司为例,人们在进行航班登机时,希望物联网知道自己的时间及运营商的偏好来简化订票流程,但同时又不想让民营商以此为根据向自己推销商品。物联网隐私权和信息使用权之间的矛盾加剧了物联网商用滥用。

1.2 物联网在文化领域可能产生的风险

物联网将人和物还原为数字代码,由于无时不刻的监控,物失去了原有的丰富感和神秘感,人与人之间,难以言传只可意会的神秘感逐渐降低,人被数字化之后,降低到物的程度,成为某种信息源和终端,很有可能在物联网体系中人们只关注一个问题,就是让一切变得更加有效。然而,正如电影中所描述的无人技术世界,物联网在实现这种类型技术的时候,可能会导致不加区别地对待人和物,把人和物视为信息来源。正如国际电信联盟所提出的,物联网可能会对社会文化思想和价值造成很大影响和冲击,例如,在个人主义趋势方面很有可能被加强,而社会真理和真实的感官会被改变。时空观也因为遥远的存在而改变,人权的观念也会随之而来。当今物联网产生的文化冲击,并没有成为一个决定性的结论,但其在物联网在文化领域可能产生的风险毋庸置疑。

1.3 物联网在社会领域可能产生的风险

物联网的长远发展可能会被社会的不接受程度而限制,物联网极大改变了传统的公共和私人领域之间的界限划分。因此,物联网大规模的推进可能导致公众反对,因为私人领域的空间越来越少。事实上,由于物联网的推进引起的质疑在西欧和美国等已并不罕见,公众能不能接受物联网,很大程度上取决于其在何种领域进行进一步的拓展。

物联网同时也加深了社会安全方面存在的隐患。由于互联网与物联网存在的相通相融,因此在黑客攻击和隐私网络犯罪等方面,物联网也会牵涉其中。例如,黑客的攻击可以通过物联网远程控制他人电脑以及接入设备,而物联网恰恰作为基层的载体,例如,在电器和汽车等上面,也有可能牵扯其中。此外,国家的安全涉及物联网各个方面,例如,管道输送、煤气电力网络,大型的桥梁等信息,都可能被敌对政治势力所利用。物联网时代的犯罪危险性可能更高且难以防范,因为物和物之间的互相动作实施的犯罪,可能使得犯罪事件难以追溯起源。

2 物联网在战略层面所应实施的策略

2.1 加强风险方面的理论研究,制订宏观的治理方案

在这方面,我国许多学者已经发表了很多的物联网技术方面的论文,但是物联网所引起的社会问题并没有引起足够重视,有些社会问题的研究可以说还处于空白阶段,这应由政府和相关专业部门成立专家组,对风险中存在的问题,制订具有前瞻性和综合战略性的研究方案,将公共治理中物联网的发展战略纳入其中。

2.2 构建统一的物联网监管体制

物联网系统工程的过程,应由政府主导,并由企业和非政府组织及多方参与。政府在强力推行物联网发展的范围内,应对物联网推进过程所产生的阻碍性元素予以充分关注。例如和互联网相关的电子废物、计算分享信息、行为规范等问题的出现,应提前进行监管与控制,将互联网的社会风险降到最低。

2.3 走节能低碳的物联网发展模式

通过与国际间的合作对话,在互联网治理领域坚持可持续发展原则,坚持节能降耗的物联网发展趋势。在环境保护和发展低碳经济中,物联网可利用于智能大厦交通、智能电网水网等,做到减少浪费。而很多物联网是跨国界跨地区的,需要通过国际间的交流对话,互通有无。

2.4 运用多层次的公共治理手段

新兴的科技应以人为本,物联网也不例外,在提倡人本主义的文化过程中缓解由物联网引起的高科技风险。此外,由于物联网可能会导致价值观受到冲击,因此可通过文化手段加以缓冲。此外,行政和法律规定方面的手段也必不可少。

2.5 进行物联网相关方面的教育工作

通过物联网的相关教育主要是为了缩小信息鸿沟,在互联网中已经出现的信息鸿沟不应在物联网中进一步扩大。应对弱势群体进行科普和技术性教育,使得互联网的福利能被所有人利用,尽可能保证物联网领域的技术性公平,对于物联网的发展,虽然很多公众还非常陌生,但又关系到每一个个体,因此,其涉及的不止是经济问题还有多方利益的共同体。政府应尽量组织相关的利益方进行物联网的治理讨论,促成多方的意愿达成一致,让公众了解、接受和监督物联网,使得物联网的相关层面的技术成为民主和公开化的价值体系。

3 结 语

总而言之,物联网给当今世界的社会生活带来了不可预估的便利,但是同时也应注意规避其中的风险,在摸索中前行和完善。

第9篇:物联网导论论文范文

物联网技术是在计算机技术和互联网技术之后的信息产业第三次革命浪潮。它通过感知识别技术,按照事先约定好的协议,能够实现人与物、人与人、物与物之间的相互联系,现在被广泛的应用于医疗产业、智能交通、智能消防、智能环境检测和政府工作等方面。在公认的情况下物联网被分为三个层次:底层是感知数据的感知成;在中间的一部分是传输数据的网络城;在最上层的部分是对内容信息进行处理的应用程序。物联网是三网融合的延伸和扩展,互联网是本技术的核心和基础。

通信工程软件工程电子工程科学技术和工科专业等是物联网专业网络实验的主要内容。相比于学校的工科学院,一些高等的职业师范学校就缺少或是没有完全掌握这种通过物联网培养专业人才的技术。在国际上对互联网专业人才的鉴定是从四个方面进行的,一是计算思维能力;二是程序设计的实现能力;三是对计算机算法设计与分析能力;四是对物联网系统的认知、分析、设计和开发能力。下图1为在物联网专业课程中计算机网络课程在其中所占地位。

图 1 计算机网络课程在物联网专业中的核心地位

在我们列出图1中可以发现物联网专业课程大致可分为两类,分别是基本理论与专业基础和工程与技术实践。而基本理论与专业基础类是为了使学生具备计算机思维和使学生更好的认知互联网,对日后的开发打下坚实的基础。而工程与技术实践的主要内容是培养学生通过社会需求的导向来更好的应用和掌握物联网开发的方向和能力。物联网技术的本质问题是如何才能更方便更有效的利用系统来实现对不同行业的互联网服务,而它的根本目标是怎样才能构建出高效率,低成本的自动化系统。中国专家吴功宜的观点是互联网专业技术是由计算机科学技术衍生出来的,他的主要目的是为社会培养工程与技术人才,所以专业实践课程是物联网专业课程的关键。随着社会的发展,社会对计算机科学所需的人才也提出了客观的需求,物联网专业人才能够充分的理解物理空间与信息空间的一体化趋势,并且他们具有这种科学思维和科技创新的能力,能够更好的应用服务于社会。

2网络教学原则

网络教学原则是网络教学的目的和过程客观的制定的教学经验总结。对普通的网络教学具有普遍适用的指导意义。一般从以下几个方面来制定:第一是真实性原则。在网络教学中通过网络多媒体等虚拟现实技术,创造出与实际学习环境相似的学习环境,即实现情景学习。第二点是开放型学习原则,导师把各种学习资源开放的展现,给学员构造出自主学习环境,并且只需为学生提供出学习建议和学习方向,利用物联网的高包容性,高便捷性,高覆盖性的特点,使学生能够及时得到教学资源,开展学习。第三点是随机学习原则。在建立的虚拟网络系统中构建一种随机学习机制。就是围绕一点,可以通过不同的方式进行学习,并且提供多次的学习机会,是学员能够根据自己的兴趣爱好,选择合适他们的学习方法,从而使他们获得更多的知识。第四点是探索学习原则。在网络教学的过程中应该以引导为主,应该注意时刻调动学员的积极性,是他们自己学习,强调学习的主动性。通过这种方式培养的学生自主学习能力和科技创新能力以及推测,预测能力会远超常人。

3网络课程教学实践

3.1激发同学的专业学习积极性

在物联网教学实验中有一门物联网技术导论课程,是学习物联网专业的基础课,在专业课程的学习中具有非常非常重要的作用,是学生迈向物联网的敲门砖。在笔者的实际教学课程中,第一节课是用来调动学员的积极性和提高学生们的学习兴趣。通常在这节课中一般用以下几点来提高学生的学习兴趣。一是向学员们展现物联网对我们生活的影响和在物联网的影响下,我们的生活有了什么改变?让学生充分的体会到物联网是如何改变我们的生活,使我们的生活变得更加便利,从而提高学生的积极性。二是为同学们分析现状,让他们充分的认识到自己的不足和强势之处,使他们更清楚四年大学生活对他们的影响,让他们充分认识到这四年大学生活是人生中的第二次充电站,这关乎他们未来的生活水平和幸福指数,鼓励他们克服现有的迷茫,从而获得一个充实而美好的大学生活。三是与同学们讨论如何在以后的学习过程中如何使他们一直保证一个较高的学习兴趣,可以组织学生参加一些活动,或者向有经验的老教师进行他们的教学方法,再或者多与志同道合的同学交流,时刻对物联网技术进行高度关注,通过组织或协助学生参加物联网技术竞技大赛的方式提高他们的积极性。

3.2为学生创造充分的学习空间

在实地教学课程中,有意者去布置一些相对简单的互联网选题,且提前布置下去,使他们有充分的时间来查阅相关的资料,做成课件,鼓励他们在课堂上自行讲解分享,为他们营造出充分自由的学习空间,培养同学的自主学习能力和表达能力。比如可以通过一些新兴的技术如:云计算,遥感技术,位置服务或者可穿戴技术等专题,让他们展开自由的学习讨论,让他们自行分组学习,结果会非常理想。让同学从对云计算一无所知到有模糊的认识,再到最后演讲时头头是道,能够对云计算整体进行定义和分析,这就是质的变化。

3.3为学生推荐有较高阅读价值的资料

学生在实际学习过程中可能会花费很多时间去学习一些不是很重要的东西,这时就需要教师对他们进行协助,所以学生的导师就需要为他们指明学习的方向。一开始导师可以向他们推荐一些经典的资料,做到授之以鱼。由于导师对互联网有较深的了解,他们对一些知识也有更深刻的认识,所以在导师有意的指导之下,学生通过阅读或实际关键资料可以达到快速提升自己能力的作用。在教学的过程中要注意到时代的发展,对于物联网的影响,比如物?网发展的趋势,新技术和一些新应用新的发展方向。当遇到一些新奇或者是有意义的资料及时整理出来,并且发在网络课程上,让学员们进行学习。在实际教学过程中,要有意的把自己整理的资料视频或者电子书文件向同学推荐。如讲物联网安全问题时向学生推荐美国著名的密码学专家 BruceSchneier 的经典著作《Applied Cryptography》和《Secrets and Lies: Digital Security in a NetworkedWorld》,在对云计算进行讲解时,可以向学生推荐美国著名作家尼古拉斯?卡尔的著作《IT 不再重要――互联网大转换的制高点:云计算》,在对物联网发展社会背景进行讲解时,我们可以向学生推荐尔?盖茨的《未来之路》。

当学生对一些基础已经完全了解后,如果他们想继续深造,可以教给他们一些获取信息的方法,途径,做到授之以渔。使用最多的方法是交给他们在搜索引擎中选择关键词或关键字搜索法。在百度,搜狗等搜索引擎中输入关键字,在搜索结果中选择他们自己感兴趣的内容。还有一种方法就是利用微信公众号如“物联网头条”“物联网智库” ,这些公众号会时常更新,大概每天都会有4-5条关于互联网的最新资讯或者是关于互联网的原创观点,可以使同学们在茶余饭后的零碎时间进行兴趣学习。通过浏览这些文件或资料,提高他们的学习能力,开阔他们的眼界,增强他们的专业学习兴趣。

3.4 各学科老师进行交叉学科合作

这个方案主要是针对导师来进行,因为对于物联网专业,不仅学生要提升,导师也要提升。导师的自我提升也有非常重要的作用,在实践过程中,导师可以通过阅读来实现提高自己知识面或者眼界的作用。可以通过在网上搜索相关的教材资料文献或者在网上查找视频等方法进行自我提升。有一点在教师的提升中有至关重要的作用,那就是交叉学科教师合作。基于物联网专业的交叉学科教师合作,能够使教师与时代与时俱进,使他们不局限在自己的小天地内,融入到大的时代背景当中,使他们能够各方面全面发展。教师合作可以开展长期的科学研究,也可以形成小组合作或持久的稳定合作关系,这不仅能使教师之间的知识更加融洽,也可以使教师之间的关系更加的和谐,使教师在教学过程中游刃有余,触类旁通。

3.5参加物联网科技创业大赛

由于物联网专业具有应用的特性,所以我们不能让学生仅仅的停留在理论学习当中,应该鼓励激励他们在生活实践中得以运用。我们可以与校领导进行协商,举办一些科技创新大赛,或者鼓励学生参加部级别的科技创新竞赛,使他们在竞争的过程中获得更多的知识,使他们所学的理论知识更好的应用于实践。这种竞争模式可以充分的激发学生的思维,培养他们的动手能力,使其在日后的学习中有明确的方向和目标。并且在参加竞赛的过程中,学生应该与指导教师进行积极的协商,向导师介绍自己的创新思想并寻问可行性,这样可以避免走很多弯路。

4网络课程实验教学体系

4.1 CDIO教学理念

CDIO 代表构思(conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它生命周期的载体是从产品研发到产品运行。他的主要作用是用来培养学生在实际生活中主动实践的工程能力。网络课程内容横穿大学四年本科学习,所以在不同阶段融入不同的网络实验课程,具有必要性。在实际的教学过程当中,在多数情况下使用让学生们进行小组讨论学习的方式进行科研或者是掌握学习内容。

4.2过程的实验考核

关于高校的计算机课程教学过程的评定,实验课程成绩占据了非常大的比重。但是随着时代的发展,高校越来越注意对人才的多元化培养,所以如果再采用传统的总结性评语,就很难对学员进行全面的分析评价,所以为了使学生的评价更加的客观和公正,就引入了基于云计算在线的测试形式和通过计算机网络课程进行综合评价的方式。前者是考验学生对静态网络的认识,而后者是全面考核学员的创新和系统集成的。在二者的有效结合之下,会在很大程度上综合反应出学生的学习情况和能力水平。

4.3 基于行业案例的实验模式

由于物联网具有可靠传输智能处理全面感知特性,在电网交通物流等方面被广泛的应用,所以智慧城市是物联网发展的趋势。为了保证智慧城市的正常运行,就需要很多使用物联网的人才进行维护,所以在教学过程中可以对这一方面进行针对性的教学。比如芜湖市的智慧城市创建目标就是建设创新和谐幸福优美的智慧型城市。他的主要任务是实施“1336”工程,即“一个中心、三项工程、三大体系、六大基地”。 而为了完成这个目标就需要专业对口的人才,所以这些目标也为人才提供了良好的就业平台。在日常的教学过程中有针对性的为学生讲解或者推行这些方面。在工程训练,毕业设计,专业实习等环节,有意识的加强相关内容,带领学生参观相关的企业或者是学术论坛,这样不仅能提高学生的专业水平,还能促进学生就业水平。

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