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中圖分類號(hào):TP393;G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-1302(2014)03-0091-02
0 引 言
物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息浪潮。2009年8月總理在無錫考察傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)提出“感知中國(guó)”后,物聯(lián)網(wǎng)的探索逐漸成為國(guó)家戰(zhàn)略。2010年3月底,教育部批準(zhǔn)30所高校第一批開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),沒有物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)校也相繼開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的課程。我校于2010年招生時(shí)就將物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)課程加入了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的培養(yǎng)方案,并于本學(xué)期首次開設(shè)了《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》課程。本課程的特點(diǎn)是理論性強(qiáng),通過實(shí)驗(yàn)課加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)理論內(nèi)容的理解,才能很好地培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和專業(yè)實(shí)踐能力,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要途徑。研究《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,對(duì)培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用人才具有重大的意義。
1 研究現(xiàn)狀及存在問題
《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》是本學(xué)期為2010級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)專業(yè)新開設(shè)的一門專業(yè)任選課。課程的目標(biāo)是使學(xué)生可以對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)知識(shí)有一個(gè)全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí);具備規(guī)劃設(shè)計(jì)與構(gòu)建出一些簡(jiǎn)單的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的能力;具備運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的基本素質(zhì)。
現(xiàn)在開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)課程的學(xué)校很多,主要從理論上講解物聯(lián)網(wǎng)中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID(射頻識(shí)別)技術(shù)等,項(xiàng)目組對(duì)市面上的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課程及實(shí)驗(yàn)的教材及幾個(gè)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)做了調(diào)查,主要發(fā)現(xiàn)有以下幾個(gè)問題:
1.1 課程內(nèi)容差異很大,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不統(tǒng)一
物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)相對(duì)比較新的技術(shù),很多理論還沒有完全沉淀下來,形成非常統(tǒng)一的理論體系。不同的學(xué)校不同的教材講授的內(nèi)容有很大差異,相對(duì)于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也就有不同的安排。
1.2 開設(shè)的專業(yè)不同,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重點(diǎn)不一
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一個(gè)綜合性比較強(qiáng)的新技術(shù),涉及到計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等,造成了不同專業(yè)都開物聯(lián)網(wǎng)課程的現(xiàn)狀。通信技術(shù)相關(guān)專業(yè)講解的重點(diǎn)在于物聯(lián)網(wǎng)通信傳輸、通信協(xié)議分析等,自動(dòng)控制相關(guān)專業(yè)講解的重點(diǎn)在于物聯(lián)網(wǎng)芯片的研究設(shè)計(jì)等。計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)講解的重點(diǎn)在于物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)算法、應(yīng)用開發(fā)等。開設(shè)專業(yè)的不同,導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重點(diǎn)不一。如北京科技術(shù)大學(xué)王志良教授出版的實(shí)訓(xùn)教程[1]有大量的硬件設(shè)計(jì)指導(dǎo)等。
1.3 不同學(xué)校配備的實(shí)驗(yàn)箱不同,實(shí)驗(yàn)操作不一致
對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)課程的實(shí)驗(yàn)大部分都是基于實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行操作的,不同的學(xué)校配備的實(shí)驗(yàn)箱基本都不同。每種實(shí)驗(yàn)箱都有不同的核心板,不同的程序,操作起來都有自己的步驟[2]。本系關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)箱共有3套,即使是同一種類型的實(shí)驗(yàn),軟硬件環(huán)境,實(shí)驗(yàn)效果也都不同,這也給實(shí)驗(yàn)的選擇、融合帶來一定的難度。
1.4 學(xué)生層次不同,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的難易度設(shè)置問題
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)需要大量的硬件編程基礎(chǔ),這些基礎(chǔ)都是通過以前課程的學(xué)習(xí)積累的。有的學(xué)生基礎(chǔ)好些,如果實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過淺,就不能滿足學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴望,設(shè)置過難又使基礎(chǔ)不好的學(xué)生失去信心。
基于以上問題的分析,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇上要以符合專業(yè)需求為主要方向,找出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn),體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的層次性等,為培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)方向的應(yīng)用人才奠定基礎(chǔ)。
2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容研究
主要研究《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》課程的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,以符合專業(yè)需求為導(dǎo)向,整合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,在各個(gè)實(shí)驗(yàn)中擬設(shè)置選學(xué)內(nèi)容,以滿足不同層次學(xué)生的要求,同時(shí)為學(xué)生深入學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課程打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
擬選取以下6組實(shí)驗(yàn):
(1)建立實(shí)驗(yàn)環(huán)鏡
實(shí)驗(yàn)為1學(xué)時(shí),主要是認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,安裝配置IAR、KeilC開發(fā)環(huán)境。
(2)數(shù)據(jù)感知實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)為3學(xué)時(shí),主要物聯(lián)網(wǎng)感知層的實(shí)驗(yàn),包括溫濕度傳感器、超聲波傳感器、酒精傳感器的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生通過各種傳感器感知信號(hào)及編程方法。選學(xué)內(nèi)容設(shè)置為光電傳感器、壓力傳感器。
(3)ZigBee組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)為4學(xué)時(shí),主要是讓學(xué)生熟悉ZigBee協(xié)議棧原理、工作流程,掌握點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、星狀網(wǎng)通信原理及相關(guān)程序應(yīng)用分析。選學(xué)內(nèi)容為樹狀通信實(shí)驗(yàn)等。
(4)網(wǎng)關(guān)通信實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)為2學(xué)時(shí),使學(xué)生掌握網(wǎng)關(guān)上各種通信接口如串口,網(wǎng)口、GPRS的使用及程序分析修改。
(5)認(rèn)識(shí)RFID系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)為2學(xué)時(shí),使學(xué)生掌握RFID 的基本原理,學(xué)會(huì)RFID 模塊的使用方法及相關(guān)程序分析。選學(xué)內(nèi)容為超高頻RFID模塊分析等。
(6)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)為4學(xué)時(shí),是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的實(shí)驗(yàn),主要是對(duì)智能家居系統(tǒng)、智能超市系統(tǒng)和智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)從系統(tǒng)功能、架構(gòu)、原理上進(jìn)行分析,并通過各種模擬系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際分析等。選學(xué)內(nèi)容為智能農(nóng)業(yè)等。
實(shí)驗(yàn)的總學(xué)時(shí)為16學(xué)時(shí),我們的重點(diǎn)放在無線傳感器網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上。
3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段
3.1 啟發(fā)式教學(xué)
為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,改變以往填鴨式教學(xué)方法,在實(shí)驗(yàn)中,先講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)要求等基本內(nèi)容后,再將本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果展示出來,然后引導(dǎo)學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)問題,由教師以點(diǎn)撥、提問和探討的方式加以解決。實(shí)驗(yàn)中根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,這種變學(xué)生被動(dòng)為主動(dòng)參與的教學(xué)方法在調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上均收到了良好的效果。
3.2 層次教學(xué)
根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)度和實(shí)驗(yàn)深度要求的不同,把實(shí)驗(yàn)分成不同的層次,有助于引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地學(xué)習(xí)。在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中分成兩個(gè)方面的層次。
第一個(gè)層次,是從必學(xué)到選學(xué)將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分成必學(xué)和選學(xué),必學(xué)是所有學(xué)生都要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。選學(xué)內(nèi)容是對(duì)本實(shí)驗(yàn)更有興趣的學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
第二個(gè)層次,是將必修實(shí)驗(yàn)再分為使用、驗(yàn)證分析、綜合設(shè)計(jì)3個(gè)層次。
在教學(xué)前期適合于做一些使用層次要求的實(shí)驗(yàn),如建立實(shí)驗(yàn)環(huán)鏡、傳感器和ZigBee網(wǎng)等, 通過全面使用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)使學(xué)生對(duì)傳感器、ZigBee等操作有全面的感性認(rèn)識(shí)。 在有一定的操作和理論基礎(chǔ)時(shí)可做驗(yàn)證分析層次的實(shí)驗(yàn),從外部觀察驗(yàn)證傳感器、ZigBee的原理、編程、實(shí)現(xiàn)過程。如學(xué)完進(jìn)程就可通過在實(shí)際的操作系統(tǒng)上編程使用系統(tǒng)調(diào)用來觀察操作系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度結(jié)果,并根據(jù)結(jié)果分析不同的調(diào)度策略。 在驗(yàn)證分析的基礎(chǔ)上就可做設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)層次的實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生在模擬操作系統(tǒng)上自己編程實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的功能模塊,并觀察自己所設(shè)計(jì)的功能模塊的工作情況。讓學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)功能有一個(gè)使用、探索驗(yàn)證、自己設(shè)計(jì)逐步深入的學(xué)習(xí)過程。
4 實(shí)驗(yàn)考核
考試是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、了解教師教學(xué)效果的一個(gè)重要方法。許多高校計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)專業(yè)硬件課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課堂教學(xué)的比例超過20%,但學(xué)生的成績(jī)僅憑試卷考試來確定,忽略了實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績(jī),這是不全面的。因此需要完善學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性,達(dá)到學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的成績(jī)?cè)诳傇u(píng)成績(jī)中占一定比例。在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)該告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)诳傇u(píng)成績(jī)中的比例,要求學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)報(bào)告,啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維,鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真總結(jié)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),杜絕抄襲他人現(xiàn)象。幾年來在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)專業(yè)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績(jī)占課程總評(píng)成績(jī)的20%~30%是比較恰當(dāng)?shù)摹?/p>
5 結(jié) 語
本文對(duì)《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段、實(shí)驗(yàn)考核等方面所作的分析,可為高校建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論課程提供一些參考。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)實(shí)用性和創(chuàng)新性的高素質(zhì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的重要途徑和手段。因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是當(dāng)前需要認(rèn)真研究和探討的問題。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]王志良,王新平. 物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)訓(xùn)教程:實(shí)驗(yàn)案例和習(xí)題解答[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.
[2]魏曉寧. 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)初探[J]. 計(jì)算機(jī)時(shí)代, 2011(10):49-53.
[3]劉云浩. 物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論[M].北京:科學(xué)出版社, 2010.
[4]吳功宜. 物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012.
2公路隧道智慧照明系統(tǒng)特點(diǎn)
與傳統(tǒng)的公路隧道照明系統(tǒng)相比,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“智慧型”公路隧道照明系統(tǒng)具有以下鮮明特點(diǎn)。(1)動(dòng)態(tài)感知。對(duì)物理對(duì)象狀態(tài)的感知,是“智慧型”公路隧道照明系統(tǒng)的基礎(chǔ),其特點(diǎn)是具有廣泛的空間分布與持續(xù)的時(shí)間需求。正是由于感知數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)變化(如交通量、車輛平均速度、洞外亮度L20(S)等),才引起照明需求的變化,從而為實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的最優(yōu)控制奠定基礎(chǔ)。(2)有效反饋。感知的物理對(duì)象狀態(tài)必須進(jìn)入信息系統(tǒng)處理,照明系統(tǒng)運(yùn)行事關(guān)道路交通安全,特別是當(dāng)出現(xiàn)交通事件和故障報(bào)警時(shí),將突顯信息實(shí)時(shí)反饋的重要性和必要性。(3)深度融合。通過對(duì)各類感知信息進(jìn)行深度融合,達(dá)到以下目標(biāo):①使信息世界能夠準(zhǔn)確分析物理世界的狀況,并及時(shí)做出控制決策;②控制決策通過網(wǎng)絡(luò)化的控制系統(tǒng)協(xié)同實(shí)施,實(shí)時(shí)、科學(xué)地控制物理世界行為。(4)準(zhǔn)確認(rèn)知。通過對(duì)獲取的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘,達(dá)到對(duì)公路隧道照明特點(diǎn)的準(zhǔn)確認(rèn)知,為科學(xué)掌握照明需求變化規(guī)律和評(píng)估照明節(jié)能效果奠定基礎(chǔ)。如通過對(duì)比分析單位車•km電能消耗來評(píng)估同(環(huán))比節(jié)能減排效益,通過分析照明亮度指標(biāo)和交通事故率來分析照明對(duì)公路隧道運(yùn)營(yíng)安全的影響,通過分析燈具的光衰制定照明設(shè)施養(yǎng)護(hù)方案。(5)可靠控制。信息系統(tǒng)對(duì)物理系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制,而物理系統(tǒng)對(duì)信息系統(tǒng)具有反饋?zhàn)饔?,即物理系統(tǒng)可以通過信息反饋來影響信息系統(tǒng)的控制效果。如“智慧型”公路隧道照明系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際道路中車輛分布、洞口光環(huán)境等情況,進(jìn)行可靠的動(dòng)態(tài)控制(無級(jí)調(diào)光、分級(jí)調(diào)光),避免出現(xiàn)“無效照明”、“過度照明”等現(xiàn)象。(6)高效管理。在大幅提升管理效率的同時(shí),減少了管理人員工作量,節(jié)約照明系統(tǒng)全壽命周期費(fèi)用。
3公路隧道智慧照明系統(tǒng)控制
3.1控制流程
“智慧型”公路隧道照明系統(tǒng)主程序流程如圖2所示。首先,系統(tǒng)初始化各個(gè)模塊,啟動(dòng)各處感知設(shè)備,采集隧道洞外亮度L20(S)、隧道洞內(nèi)路面亮度、交通量、車輛行駛速度,并將相關(guān)信息傳輸至控制模塊。判斷系統(tǒng)的控制狀態(tài),如果處于人工控制狀態(tài)(設(shè)備故障或檢修維護(hù)),則程序結(jié)束,由現(xiàn)場(chǎng)照明控制器來調(diào)節(jié)隧道照明。若處于自動(dòng)控制狀態(tài),則檢測(cè)隧道運(yùn)行情況;如果運(yùn)行異常,則進(jìn)行報(bào)警,并調(diào)用特殊狀態(tài)程序進(jìn)行處理;如果通信網(wǎng)絡(luò)正常,則與照明控制工作站進(jìn)行遠(yuǎn)程通信,否則由現(xiàn)場(chǎng)照明控制器進(jìn)行調(diào)光控制。最后,系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)正常狀態(tài)下將隧道照明狀態(tài)信息集中反饋給遠(yuǎn)程照明控制工作站。
3.2控制算法
正常狀態(tài)控制算法(1)根據(jù)《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ026.1—1999),將公路隧道照明段劃分為加強(qiáng)照明段和基本照明段,加強(qiáng)照明包括入口段、過渡段1、過渡段2和出口段。(2)根據(jù)洞外亮度L20(S)(采樣周期為10min)、交通量Q和車輛平均行駛速度v(采樣周期為5min)確定公路隧道入口照明段亮度Lth,Lth=k×L20(S)。入口照明段亮度折減系數(shù)k見表1。
近些年來計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生存在“就業(yè)難”的現(xiàn)象,很大一部分畢業(yè)生就業(yè)不是在自己的專業(yè)方向,另一方面相關(guān)的企業(yè)招不足需要的人才,存在著供需結(jié)構(gòu)性失衡。國(guó)內(nèi)外各類涉計(jì)算機(jī)專業(yè)的高校和學(xué)術(shù)團(tuán)體都在積極探索計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革,但由于受傳統(tǒng)教育思想以及教學(xué)計(jì)劃和本專業(yè)理論體系的影響,制訂的專業(yè)教學(xué)計(jì)劃仍然沒有脫離原課程體系的框架,既要培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實(shí)踐能力,又要有完整的知識(shí)體系,使得一些理論深、難度大的課程在教學(xué)計(jì)劃中仍占有較大的比重,一些應(yīng)用性較強(qiáng)新興發(fā)展的課程難以全面進(jìn)入教學(xué)計(jì)劃。這樣一來造成了既沒有達(dá)到讓學(xué)生理論扎實(shí)又沒有培養(yǎng)好熟練的實(shí)踐能力,從而出現(xiàn)了一方面社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的大量需求,而另一方面大量的計(jì)算機(jī)專業(yè)的畢業(yè)生無法找到在本專業(yè)工作的機(jī)會(huì)。同時(shí)大學(xué)的各個(gè)專業(yè)都把計(jì)算機(jī)課程列為基礎(chǔ)課程,計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生不再具有多大的專業(yè)優(yōu)勢(shì)。這些都對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的發(fā)展構(gòu)成了挑戰(zhàn)。
一、計(jì)算機(jī)專業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
隨著我國(guó)高等院校的數(shù)量逐年增加,在校生總數(shù)達(dá)到前所未有的數(shù)量,設(shè)有計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)校已經(jīng)從20世紀(jì)60年代的50余所發(fā)展到今天的近千所,建立軟件專業(yè)的學(xué)校600多所。除了計(jì)算機(jī)系(學(xué)院)外,很多學(xué)校還建立了軟件職業(yè)學(xué)院、網(wǎng)絡(luò)學(xué)院、信息工程學(xué)院等院系。隨著信息技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用,極大地推動(dòng)了人們學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的熱情,同時(shí)也給計(jì)算機(jī)專業(yè)帶來巨大的挑戰(zhàn),信息技術(shù)的全球化,使得各國(guó)紛紛在信息產(chǎn)業(yè)的各個(gè)方面搶占技術(shù)制高點(diǎn),謀劃布局新的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)。挑戰(zhàn)催生動(dòng)力,創(chuàng)新獲得優(yōu)勢(shì)。在此形勢(shì)下,迫使我們努力思考:計(jì)算機(jī)專業(yè)如何改變以適應(yīng)發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)?
二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給計(jì)算機(jī)專業(yè)發(fā)展帶來的新機(jī)遇
物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的。IOT(The Internet Things)也就是“物物相連的網(wǎng)絡(luò)”。“物聯(lián)網(wǎng)”是在“互聯(lián)網(wǎng)”的基礎(chǔ)上,將其用戶端延伸和擴(kuò)展到任何物品和物品之間,進(jìn)行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)。通過射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描、各種傳感器等信息感知設(shè)備,按照設(shè)定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息傳輸、計(jì)算、處理、知識(shí)挖掘,以實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理,達(dá)到對(duì)物理世界實(shí)時(shí)感知控制、實(shí)時(shí)管理和科學(xué)決策的目的,實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的信息交互和無縫連接。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為我國(guó)國(guó)家新型戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的一項(xiàng)支撐技術(shù),相關(guān)的研究活動(dòng)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用已經(jīng)成為企業(yè)研究應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)。各高校也積極設(shè)置、建設(shè)相關(guān)的專業(yè),“物聯(lián)網(wǎng)工程”、“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”、“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用”、“傳感網(wǎng)技術(shù)”、“智能電網(wǎng)”等涉物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)專業(yè)應(yīng)運(yùn)而生,同時(shí)還有很多的院校正在積極籌備和申請(qǐng)進(jìn)入這個(gè)行列。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及的原有專業(yè)非常多,有計(jì)算機(jī),電子、傳感器,自動(dòng)化,自動(dòng)控制、通信等等,還有相關(guān)的行業(yè)應(yīng)用特點(diǎn),使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為一個(gè)涵蓋面廣,應(yīng)用廣泛的一個(gè)大領(lǐng)域。而計(jì)算機(jī)專業(yè)20多年的發(fā)展使得其變成了一個(gè)常規(guī)專業(yè),基本上90%以上的院校都有計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè),99%以上的院校都有計(jì)算機(jī)課程。計(jì)算機(jī)專業(yè)的畢業(yè)生風(fēng)光不再了,生源萎縮了,計(jì)算機(jī)專業(yè)如何在物聯(lián)網(wǎng)大發(fā)展的形勢(shì)下,進(jìn)行創(chuàng)新獲得新的生機(jī)與活力。需要將計(jì)算機(jī)專業(yè)特點(diǎn)和物聯(lián)網(wǎng)的知識(shí)體系聯(lián)系起來,找準(zhǔn)自身定位,立足學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,進(jìn)行課程創(chuàng)新,教學(xué)計(jì)劃更新。物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論是一門物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的導(dǎo)入課,以宏觀的應(yīng)用視角對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)、發(fā)展、應(yīng)用、展望進(jìn)行論述,可以作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的一個(gè)擴(kuò)展,為進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)研究作導(dǎo)入。
三、物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論的課程特色
物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論課程的綜合性強(qiáng)。作為典型的交叉學(xué)科,物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論涉及的概念、原理、技術(shù)眾多,涉及計(jì)算機(jī)、通訊、電子、自動(dòng)化的多個(gè)學(xué)科,具有很強(qiáng)的綜合性。其理論體系中很多應(yīng)用原理都牽涉到復(fù)雜的學(xué)科聯(lián)系,很多概念也較宏觀 ,這在教學(xué)上對(duì)教師的知識(shí)面要求很高。
但在強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論的融合背景的同時(shí),應(yīng)該看到它又是一門理論和應(yīng)用關(guān)系十分密切的綜合性很強(qiáng)的課程 , 與計(jì)算機(jī)技術(shù)有著密不可分的聯(lián)系,具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。要求學(xué)生不僅應(yīng)該知道課程所涉及內(nèi)容的來源和背景 , 掌握該課程的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能 , 同時(shí)還要求學(xué)生能夠應(yīng)用所學(xué)理論通過設(shè)計(jì)編程實(shí)現(xiàn),比如在課程中學(xué)習(xí)的多種編碼方法,都需要編程實(shí)現(xiàn)。
于此同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論課程內(nèi)容與很多計(jì)算機(jī)專業(yè)課有著緊密的聯(lián)系,如互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、傳感器、自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)挖掘等內(nèi)容,它的發(fā)展具有深厚的信息技術(shù)基礎(chǔ),廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、安保、智能家居、軍事等領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)不是互聯(lián)網(wǎng)的簡(jiǎn)單接入和應(yīng)用,它將催生很多具有“計(jì)算、通信、控制、協(xié)同和自治”特征的智能設(shè)備和應(yīng)用,必將引發(fā)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)在更大范圍更多領(lǐng)域更深層次的應(yīng)用,帶動(dòng)廣泛的學(xué)科交叉與融合,為計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的研究與發(fā)展提供更大的空間。
四、教學(xué)方法研究與設(shè)計(jì)
(一)強(qiáng)調(diào)學(xué)科背景,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論課程中運(yùn)用了大量的計(jì)算機(jī)知識(shí)以及廣泛的應(yīng)用前景,有眾多現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用例子,接受起來比較容易。很容易通過現(xiàn)實(shí)例子和應(yīng)用展望激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外,由于物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論所闡述的內(nèi)容基本都是宏觀概念,部分學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,會(huì)下意識(shí)地覺得物聯(lián)網(wǎng)太大,是搞科學(xué)研究人員學(xué)習(xí)的內(nèi)容,對(duì)就業(yè)沒有什么太大的作用。這勢(shì)必會(huì)影響到學(xué)生正常的學(xué)習(xí)態(tài)度,從而影響整個(gè)課程的學(xué)習(xí)效果。
因此,我們?cè)O(shè)計(jì)在第一次課時(shí),結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的學(xué)科特點(diǎn)以及與計(jì)算機(jī)的聯(lián)系,強(qiáng)調(diào)隨著通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 , 人類已進(jìn)入了信息化的社會(huì), 大學(xué)生需要具有全面信息觀念和較好的信息處理能力,物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論正是信息技術(shù)發(fā)展的前言。因此 , 學(xué)好這門課程就顯得尤為必要和重要,從而讓學(xué)好這門課程成為大學(xué)生自覺的行動(dòng)。
(二)因材施教,打通學(xué)科聯(lián)系
物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論目前主要是針對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)大三的學(xué)生開設(shè),此時(shí)的學(xué)生電路、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程已于大二上全部學(xué)習(xí)結(jié)束,與物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論同時(shí)開設(shè)的是一些專業(yè)課程,如網(wǎng)絡(luò)工程、信息系統(tǒng)等。如果這時(shí)過于強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論中的理論知識(shí),一方面,由于學(xué)生對(duì)理論課程的學(xué)習(xí)早已結(jié)束,部分知識(shí)已經(jīng)淡忘,另一方面,剛開始接觸計(jì)算機(jī)的專業(yè)課程,興趣難免轉(zhuǎn)移。為此,針對(duì)學(xué)生特點(diǎn),對(duì)授課內(nèi)容做了如下調(diào)整:
首先由于物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論涉及的內(nèi)容很多、邏輯性很強(qiáng),必須合理地篩選授課內(nèi)容。在側(cè)重基本概念、基本原理和基本方法原則指導(dǎo)下,重點(diǎn)講授基礎(chǔ)的或者帶有普遍意義的知識(shí)點(diǎn)。在教學(xué)的過程中注意將授課內(nèi)容與計(jì)算機(jī)學(xué)科聯(lián)系,如算法對(duì)程序設(shè)計(jì)的作用,施工技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響等。
其次強(qiáng)調(diào)概念、理論的物理意義,聯(lián)系應(yīng)用以培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。由于本課程的理論是通過多門學(xué)科交叉而來的,過度關(guān)注理論往往會(huì)使得學(xué)生感覺抽象、枯燥,漸漸造成學(xué)習(xí)興趣的下降。針對(duì)這種情況,應(yīng)在保證基本概念以及簡(jiǎn)單理論說明的前提下,淡化學(xué)科區(qū)分和界限,強(qiáng)調(diào)融合應(yīng)用。同時(shí)增加課堂演示性實(shí)驗(yàn)和課后實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)來保證學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的理解。
(三)創(chuàng)新教學(xué)手段,培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能
著名《學(xué)會(huì)生存》一書中指出:教育既有培養(yǎng)創(chuàng)造精神的力量,也有壓抑創(chuàng)造精神的力量,這就說明了教學(xué)方法,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的重要性。為此在物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論的授課過程中,除了采用傳統(tǒng)的老師講,學(xué)生聽的授課方式,更注重發(fā)揮學(xué)生的主體作用,采用了自主學(xué)習(xí)、課堂討論、小組研究、企業(yè)參觀等手段。
如:對(duì)于RFID模塊開發(fā),首先由授課老師開發(fā)一個(gè)案例進(jìn)行演示講解,進(jìn)行學(xué)生分組,布置開發(fā)作業(yè)在課后進(jìn)行分析開發(fā),然后再在課堂上分組上臺(tái)進(jìn)行展示解說 , 并讓下面的同學(xué)提出問題 , 在互動(dòng)的過程中加深對(duì)該RFID模塊開發(fā)的理解,最后布置課后實(shí)踐,要求學(xué)生全部會(huì)簡(jiǎn)單開發(fā)。通過自學(xué)、討論、實(shí)踐三個(gè)環(huán)節(jié),使得學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情很高, 紛紛花大力氣查閱相關(guān)資料,積極討論,學(xué)生的積極性得到空前激發(fā),對(duì)所學(xué)內(nèi)容有了較深的理解。
五、結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程,也是最近幾年快速發(fā)展的一個(gè)課程,筆者從計(jì)算機(jī)專業(yè)的特點(diǎn)以及物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展的現(xiàn)狀,分析了該課程的特點(diǎn),從教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方法、教學(xué)手段、學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)、學(xué)生創(chuàng)業(yè)能力等方面闡述了自己的思考體會(huì),期望能對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的發(fā)展做一些專業(yè)擴(kuò)展,使計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)科建設(shè)適應(yīng)社會(huì)對(duì)信息化的需求。
參考文獻(xiàn):
物聯(lián)網(wǎng),顧名知義,就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。它是通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。是繼計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息產(chǎn)業(yè)的浪潮。面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全面普及及上萬億規(guī)模的高科技市場(chǎng),職業(yè)院校承接著技能型人才培養(yǎng)的社會(huì)職責(zé),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才的培養(yǎng)如何定位,如何培養(yǎng),是個(gè)值得探討的問題。
一、社會(huì)背景和技術(shù)背景
物聯(lián)網(wǎng)是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的新一輪信息技術(shù)革命,隨著在各行各業(yè)的落地,已經(jīng)成為支撐眾多行業(yè)發(fā)展的主要力量。物聯(lián)網(wǎng)初期投入是在政府主導(dǎo)下進(jìn)行的,集中在公共安全系統(tǒng),智能交通、智能物流、市政管理等工程,每一個(gè)點(diǎn)無不可以搜索到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的影子。尤其信息技術(shù)應(yīng)用水平和管理水平,已經(jīng)成為企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力的手段。
技術(shù)上,物聯(lián)網(wǎng)是通過智能感應(yīng)裝置,經(jīng)過通信技術(shù),進(jìn)行信息的傳輸,到達(dá)指定的信息處理平臺(tái)或中心,從而實(shí)現(xiàn)物物、物人的信息傳遞,從而提升效率,保障安全,可以跨時(shí)間跨空間進(jìn)行溯源、追蹤、定位、管理。
二、高職院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的必要性分析
從2009年8月7日,國(guó)務(wù)院總理在無錫視察時(shí)發(fā)表重要講話,提出了感知中國(guó)的戰(zhàn)略構(gòu)想,表示要大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),繼而物聯(lián)網(wǎng)也成為我國(guó)十二五規(guī)劃的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。2013年2月,《國(guó)務(wù)院關(guān)于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》(以下簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)意見》)正式出臺(tái),標(biāo)志著政策層面已經(jīng)框定物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展藍(lán)圖。預(yù)計(jì)2015年將超過5000億元的規(guī)模,并會(huì)在短期內(nèi)可能超過萬億規(guī)模,是一個(gè)航母級(jí)產(chǎn)業(yè)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用的競(jìng)爭(zhēng),說到底是人才的競(jìng)爭(zhēng),是戰(zhàn)略的競(jìng)爭(zhēng)。物聯(lián)網(wǎng)目前在我國(guó)還處于發(fā)展階段,從事該行業(yè)的人才還比較匱乏,僅在交通物流等領(lǐng)域,人才需求量就超過20萬,而且每年都在增長(zhǎng)。做為基礎(chǔ)型的產(chǎn)業(yè)對(duì)人才的海量需求,這也為職業(yè)院校提出了緊迫的要求,有一定基礎(chǔ)、能力、條件的職業(yè)院校,應(yīng)高度重視與加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才的培訓(xùn)與培養(yǎng)工作。
1.職業(yè)類院校學(xué)生的特點(diǎn)。職業(yè)類院校培養(yǎng)的學(xué)生主要從事安裝、調(diào)試、維護(hù)、生產(chǎn)、營(yíng)銷和推廣等工作。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與競(jìng)爭(zhēng),主要是人才的競(jìng)爭(zhēng)。眾多本科類院校也在開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)專業(yè),但主要面對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析和研究方面的研發(fā)工作,要求有深厚的理論基礎(chǔ)知識(shí),并且具備專業(yè)覆蓋面廣的優(yōu)勢(shì),職業(yè)類院校學(xué)生勝任起來有些困難??v觀物聯(lián)網(wǎng)的從業(yè)崗位,對(duì)于技術(shù)人員,尤其是建設(shè)調(diào)試、維修保養(yǎng)、技術(shù)服務(wù)、營(yíng)銷推廣等工作,不需要非常深的理論知識(shí),只需要掌握相關(guān)的操作規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),具備最基礎(chǔ)的專業(yè)知識(shí),具備相應(yīng)崗位必備的技能技巧即可以,正符合職業(yè)院校學(xué)生基礎(chǔ)比較薄弱、學(xué)習(xí)主動(dòng)性差、動(dòng)手能力強(qiáng)、適合奔波式工作的職業(yè)特色,所以對(duì)于當(dāng)前人才需求量大的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)行業(yè),職業(yè)類院校開設(shè)上此專業(yè)正具備最基礎(chǔ)的條件。
2.各行業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的需求量大?!笆濉逼陂g物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域包括智能交通、智能電網(wǎng)、智能物流、智能工業(yè)、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)、公共安全、環(huán)境監(jiān)控與災(zāi)害預(yù)警、社會(huì)公共事業(yè)、金融與服務(wù)業(yè)、智能家居、智慧城市、國(guó)防與軍事等。
我國(guó)當(dāng)前處理物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才處理缺乏狀態(tài),筆者隨意瀏覽了一個(gè)招聘網(wǎng)站,中華英才網(wǎng)上與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的招聘信息有500余條,前程無憂網(wǎng)站上與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的招聘信息達(dá)到1000余條,智能招聘網(wǎng)站上與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的招聘崗位達(dá)到400余條,另經(jīng)常有公司通過微信、QQ、網(wǎng)站平臺(tái)、私人聯(lián)系等方式在招聘技高能優(yōu)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的專業(yè)人才。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),近幾年的幾大應(yīng)用領(lǐng)域?qū)θ瞬诺男枨罅?,可能均?huì)超過20萬以上,如智能交通、智能物流、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智慧生活等。
3.對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)關(guān)鍵領(lǐng)域展開教學(xué)與研究。RFID技術(shù)等短距離通信技術(shù)、傳感技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù),眾多理工類職業(yè)院校有著豐厚的基礎(chǔ),承著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣與應(yīng)用,職業(yè)類院校可以對(duì)這些核心的技術(shù)展開教學(xué)與研究,使得培養(yǎng)的人才在智能交通、智能物流、智能農(nóng)業(yè)、智能工業(yè)等領(lǐng)域得到發(fā)揮。
4. 職業(yè)院校具備校企合作的基礎(chǔ)。職業(yè)教育的人才培養(yǎng)模式步伐一直沒有停息過,從項(xiàng)目教學(xué)法、學(xué)習(xí)德國(guó)職業(yè)教育模式、校企合作、微課教學(xué)、Mooc教學(xué)、混合式教學(xué)、頂崗實(shí)習(xí)等,究竟花落哪種模式,沒終極結(jié)論。實(shí)踐場(chǎng)地不斷翻新,合作企業(yè)不斷探索,新技術(shù)新技能不斷涌入,已經(jīng)讓當(dāng)前的眾多高職院校具備了充分的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地,具備了校企合作的基礎(chǔ)。
在當(dāng)前的基礎(chǔ)上,開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)具備了良好的基礎(chǔ)。從教學(xué)方法上看,多年的探索與實(shí)踐已經(jīng)積累了成熟適用的經(jīng)驗(yàn),從硬件基礎(chǔ)上看,已經(jīng)具備了搭建物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)實(shí)訓(xùn)室的基礎(chǔ)條件,從師資力量上看,已經(jīng)擁有了開設(shè)此專業(yè)的技能與技術(shù)。院校與物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)合作,搭建校企合作平臺(tái),通過高校與企業(yè)聯(lián)合辦學(xué),培養(yǎng)熟練掌握物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)與技術(shù)的信息服務(wù)與技能應(yīng)用型人才,合作育人,合作發(fā)展,達(dá)到人才培養(yǎng)的靈活性、開放性、深入性、針對(duì)性。
總之,在當(dāng)前本科類院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的同時(shí),各職業(yè)類院校也必須要迎頭趕上,以呼應(yīng)本科類院校培養(yǎng)的研究型人才,牢牢把握住這一機(jī)遇。中高等職業(yè)類院校作為國(guó)家技能型人才培養(yǎng)的基礎(chǔ),開辦此專業(yè)顯得尤其重要與必要,有處于當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的大好形勢(shì) ,扭轉(zhuǎn)物聯(lián)網(wǎng)人才資源匱乏的局面,從而培養(yǎng)大批的具備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能力、創(chuàng)新能力、良好的團(tuán)隊(duì)合作精神的復(fù)合型人才,全國(guó)的職業(yè)類院校都以當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大好背景為依托,積極開辦物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè),探索理論和實(shí)踐相結(jié)合的優(yōu)質(zhì)培養(yǎng)人才戰(zhàn)略。
由于我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教育于2010年才起步,對(duì)于很多院校開設(shè)此專業(yè)還處理猶豫與探索階段,如如何定位專業(yè)、課程設(shè)置?師資力量從何而來?實(shí)驗(yàn)室不完善如何辦?學(xué)生的就業(yè)前景如何?等等諸多問題,這也一定程度上會(huì)制約著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的設(shè)置與發(fā)展,所以研究物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教育的有效性及輸送人才的通道更顯得重要。
參考文獻(xiàn):
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【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1006-9682(2012)06-0063-02
一、引 言
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IOT)又稱傳感網(wǎng),指的是將無處不在的末端設(shè)備和設(shè)施,包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動(dòng)終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和“外在使能”的各種資產(chǎn)、攜帶智能終端的個(gè)人與車輛等,通過各種無線或有線的通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,從而提供安全可控乃至個(gè)性化的實(shí)時(shí)監(jiān)控、定位溯源、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、遠(yuǎn)程控制、安全防范等管理和服務(wù)功能,實(shí)現(xiàn)任何智能物體間的“管、控、營(yíng)”一體化。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展。目前物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、涉及多個(gè)產(chǎn)業(yè)群的特點(diǎn),其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)。并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將催生新的產(chǎn)業(yè),形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),其發(fā)展前景十分可觀。鑒于此,2010年8月,教育部審批通過了35所高校獲批開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè),新設(shè)專業(yè)將自2011年開始招生。在2011年,又有27所高校設(shè)置的“物聯(lián)網(wǎng)”專業(yè)通過了教育部的審批。
二、教學(xué)實(shí)踐與教學(xué)方法的初步探索
筆者所在的大學(xué)還未申報(bào)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),但與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的支撐專業(yè)門類比較齊全,如信息與通信工程、電子科學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、控制工程及測(cè)控技術(shù)及儀器等專業(yè)?;诖?,筆者在2011年連續(xù)兩個(gè)學(xué)期開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論的公選課,學(xué)生選課非常踴躍,170人的選課規(guī)模每次都爆滿,從這可以看出當(dāng)前本科生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)等新生技術(shù)具有非常強(qiáng)的學(xué)習(xí)欲望。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn),在現(xiàn)有教學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)教學(xué)方案進(jìn)行了初步探索。
1.合理選擇教材
筆者結(jié)合選課學(xué)生的特點(diǎn):不僅有理工科學(xué)生,還有社會(huì)科學(xué)類學(xué)生,選擇了周洪波博士所編寫的《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式》一書。此書以通俗易懂的方式,指導(dǎo)學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)世界,且不需要較強(qiáng)的專業(yè)背景,適應(yīng)不同專業(yè)的學(xué)生。
2.嚴(yán)格修訂教學(xué)大綱,合理安排教學(xué)內(nèi)容。
教學(xué)大綱不僅是進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容及進(jìn)度的依據(jù),也是考試考查的依據(jù),更是教學(xué)質(zhì)量評(píng)估的依據(jù)。一個(gè)好的教學(xué)大綱,非常有利于教學(xué)質(zhì)量的提高。在教學(xué)內(nèi)容上,首先講述物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與機(jī)遇,讓同學(xué)們明白物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)無論是在經(jīng)濟(jì)、生活以及國(guó)家戰(zhàn)略上都有非常重要的前景。讓同學(xué)們掌握互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及它們的區(qū)別與聯(lián)系,并了解基于四大技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)支柱產(chǎn)業(yè)群,分別為RFID從業(yè)人員、傳感網(wǎng)從業(yè)人員、M2M人群以及工業(yè)信息化人群;其次,著重講述物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,即Device、Connect以及Manage(DCM)三層系統(tǒng),或者也可稱之為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。讓學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)的通訊與連接,包括短距離無線通訊技術(shù)、長(zhǎng)距離無線通訊技術(shù)、短距離有線通訊技術(shù)和長(zhǎng)距離有線通訊技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面,通過物聯(lián)網(wǎng)在城市市政管理、農(nóng)業(yè)園林、醫(yī)療保健、智能樓宇和交通運(yùn)輸?shù)确矫婧屯瑢W(xué)們進(jìn)行交流和探討。并通過介紹各種傳感器的原理與技術(shù),讓同學(xué)們對(duì)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有更進(jìn)一步的了解。
3.教學(xué)方法和教學(xué)互動(dòng)
物聯(lián)網(wǎng)是個(gè)實(shí)用性很強(qiáng)、發(fā)展前景很廣的技術(shù)。將來物聯(lián)網(wǎng)會(huì)發(fā)展到什么程度,對(duì)人類的科技和生活會(huì)產(chǎn)生什么影響,都是一個(gè)未知數(shù)。因而在教學(xué)過程中,筆者非常注意和學(xué)生互動(dòng),讓同學(xué)們發(fā)揮自己的想象力,盡量去描繪50年,甚至100年后因物聯(lián)網(wǎng)的存在,人們的生活所發(fā)生的翻天覆地的變化。在上課過程中,筆者既有講述的環(huán)節(jié),有和學(xué)生互動(dòng)的環(huán)節(jié),更有讓學(xué)生分組討論的環(huán)節(jié)。筆者希望此課程是個(gè)開放的課程,學(xué)生不僅能學(xué)到知識(shí),更能發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性。同時(shí),通過運(yùn)用多媒體等途徑來呈現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)所存在的問題和發(fā)展前景,請(qǐng)同學(xué)們利用已有知識(shí),并發(fā)揮自己的想象嘗試提出解決方案,設(shè)置懸念,然后抓住重點(diǎn)、熱點(diǎn)作深入分析,最后上升為理論知識(shí)。從而使課程生動(dòng)形象,對(duì)錯(cuò)分明,環(huán)環(huán)相扣,印象深刻,氣氛活躍。當(dāng)然,這種講課方式有一個(gè)前提,那就是建立在師生間平等、相互理解的基礎(chǔ)上。這種授課方式,就是師生間的相互溝通,實(shí)現(xiàn)這種溝通,理解是基礎(chǔ),也即心靈交融,才能實(shí)現(xiàn)交往、溝通。
4.考核方式
為了適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,筆者在考核方式上突出強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本概念掌握和發(fā)展前景設(shè)想,同時(shí)考查學(xué)生的論文寫作能力,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)過程的督促與考核,客觀完整地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在考核的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上學(xué)生的成績(jī)由學(xué)生上課過程中的討論報(bào)告、出勤率和最終課程論文三個(gè)部分組成。其中討論報(bào)告占20%,出勤率占20%,最終課程論文占60%。這種考核方式既能讓學(xué)生進(jìn)一步了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),又能發(fā)揮學(xué)生的想象力和主動(dòng)性,并能讓學(xué)生初步掌握科技論文的寫作格式和寫作方法。
三、結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)和技術(shù),筆者依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的特點(diǎn),結(jié)合我校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),從物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)設(shè)置的現(xiàn)狀、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面進(jìn)行了初步的探討。經(jīng)過幾個(gè)學(xué)期的教學(xué)探索,摸清了教學(xué)規(guī)律,優(yōu)化了教學(xué)過程,改進(jìn)了教學(xué)方法,使學(xué)生具有合理的知識(shí)結(jié)構(gòu),理論與實(shí)踐相結(jié)合,從而具有解決實(shí)際問題的能力、開放的思維和協(xié)作能力,能夠暢想未來,把握經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和科學(xué)發(fā)展的大趨勢(shì),以適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和本科生教育信息化發(fā)展的需要,成為能夠適應(yīng)21世紀(jì)新挑戰(zhàn)的復(fù)合型高端人才。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):2095-1302(2014)01-0077-03
0 引 言
物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。代表了未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)與方向,政府大力支持物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,企業(yè)和教育界、科技界共同推動(dòng),物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),需要大量熟悉和精通物聯(lián)網(wǎng)的專業(yè)人才[1,2]。在此背景下,北京聯(lián)合大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院對(duì)2011版自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃進(jìn)行了修訂,在 “智能測(cè)控技術(shù)”專業(yè)方向的基礎(chǔ)上建立了“信息處理與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”方向[3]。
1 專業(yè)現(xiàn)狀與背景分析
原“智能測(cè)控技術(shù)”專業(yè)方向以信息的采集和處理為主,課程主要包括檢測(cè)技術(shù)、傳感器原理及應(yīng)用、智能儀器、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)以及LabVIEW技術(shù)等,是傳統(tǒng)的專業(yè)方向,課程的覆蓋面較窄,偏重于系統(tǒng)前端的硬件采集原理,系統(tǒng)的概念較為薄弱;從人才培養(yǎng)的角度來看,已經(jīng)滿足不了厚基礎(chǔ)、寬口徑的人才需求,學(xué)生掌握知識(shí)的集成度不高。為了既保持傳統(tǒng)的經(jīng)典知識(shí)內(nèi)容,又要為課程體系增加新的特色和先進(jìn)內(nèi)容,將傳統(tǒng)的專業(yè)方向賦予時(shí)代意義,使學(xué)生們真正學(xué)以致用,“信息處理與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”專業(yè)方向應(yīng)運(yùn)而生。
“智能測(cè)控技術(shù)”和“信息處理與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”并不是割裂的,前者是后者的基礎(chǔ),后者是前者的延續(xù)和拓展。從技術(shù)的角度上講,物聯(lián)網(wǎng)分成三個(gè)層次[4,5],即感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層,形成了物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)的感知層涉及到傳感網(wǎng)技術(shù),會(huì)有多種傳感器應(yīng)用其中,正是“智能測(cè)控技術(shù)”方向的核心內(nèi)容;物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層是多種信息的智能處理技術(shù),也是“智能測(cè)控技術(shù)”方向的主要內(nèi)容,它們被物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層連接,即新的專業(yè)方向加入無線傳感網(wǎng)等新知識(shí)、新技術(shù),形成物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)體系的概念。
我們的教學(xué)理念在于從一個(gè)大系統(tǒng)的角度看待物聯(lián)網(wǎng),利用物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成創(chuàng)新應(yīng)用和信息化服務(wù)。以物聯(lián)網(wǎng)體系框架為依托,實(shí)現(xiàn)信息的采集、傳輸、有用信息的提取和整理、以及完成相應(yīng)的控制和信息應(yīng)用,重點(diǎn)突出無線傳感網(wǎng)和應(yīng)用層設(shè)計(jì),及物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)用和信息化服務(wù)。因此本課程體系的設(shè)置將突出系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、選擇物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù),并將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與經(jīng)典的檢測(cè)及控制方法相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的多領(lǐng)域應(yīng)用[6,7]。以物聯(lián)網(wǎng)為載體,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,提高學(xué)生專業(yè)綜合素質(zhì)。
2 課程體系設(shè)置
“信息處理與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”專業(yè)方向設(shè)置在自動(dòng)化學(xué)院,因此它的應(yīng)用特色非常鮮明。課程體系的設(shè)置如圖1所示,加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容設(shè)置。其中,理論教學(xué)是基礎(chǔ),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)領(lǐng)域的典型應(yīng)用形成完整的闡述,實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為理論課程的延伸,是抽象到具體的過程,試驗(yàn)環(huán)節(jié)的設(shè)置按照物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),完成由下而上的知識(shí)獲取和驗(yàn)證;物聯(lián)網(wǎng)作為一種實(shí)用技術(shù),讓學(xué)生去感受、去體驗(yàn)、去親自動(dòng)手設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)系統(tǒng)更是至關(guān)重要的。通過實(shí)踐環(huán)節(jié)中的認(rèn)識(shí)實(shí)踐,學(xué)生去企業(yè)參觀感受,體會(huì)知識(shí)的力量和企業(yè)文化,培養(yǎng)對(duì)專業(yè)的認(rèn)知和信心;工作實(shí)踐則更近了一步,利用假期時(shí)間到相關(guān)企業(yè)中從事基礎(chǔ)和簡(jiǎn)單的專業(yè)工作,深化所學(xué)知識(shí)的專業(yè)應(yīng)用技能;請(qǐng)工程師或行業(yè)企業(yè)從業(yè)者走進(jìn)學(xué)校的課堂,結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用案例,為學(xué)生出題和指導(dǎo),進(jìn)行專業(yè)綜合訓(xùn)練,為學(xué)生的實(shí)際設(shè)計(jì)能力和實(shí)際動(dòng)手能力培養(yǎng)打造了平臺(tái),提供了方向。理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、案例教學(xué)和各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)相結(jié)合,增加課程的實(shí)用性。為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。
2.1 理論課程
集成了多種新知識(shí)和新技術(shù)的應(yīng)用,涉及的知識(shí)點(diǎn)眾多,作為系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì),理論教學(xué)中課程內(nèi)容的銜接、承上啟下的課程安排非常重要;理論課程包括基礎(chǔ)課程(也稱為學(xué)科大類課程)和專業(yè)課程[1]。
本專業(yè)方向偏重于傳感檢測(cè)、無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)以及行業(yè)應(yīng)用,尤其是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的兩化(信息化、自動(dòng)化)融合,因此在限選課中還有相關(guān)行業(yè)技術(shù)應(yīng)用課程:虛擬儀器技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)等。任選課作為專業(yè)限選課的補(bǔ)充,完善物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
通過理論課的學(xué)習(xí),學(xué)生將會(huì)對(duì)知識(shí)融會(huì)貫通,對(duì)信息處理和物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用體系和架構(gòu)充分了解,具有物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的理念和基本的組網(wǎng)設(shè)計(jì)能力。但是在實(shí)際應(yīng)用中,需要將多門課程、甚至多學(xué)科的知識(shí)融為一體,去設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、運(yùn)行一套系統(tǒng)。這種靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)于實(shí)際系統(tǒng)的能力,是真正的學(xué)以致用的體現(xiàn)。因此實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā),對(duì)于學(xué)生消化、理解理論知識(shí)和培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手能力至關(guān)重要。
2.2 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
圖2所示是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)方向的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)框架,實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與課程設(shè)置緊密相連,并考慮到學(xué)生的分層教學(xué)以及科研平臺(tái)的擴(kuò)展性。利用已申請(qǐng)的中央財(cái)政支持地方高校專項(xiàng)資金,正在籌建支撐“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用”、“無線通信和無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)”及“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層系統(tǒng)設(shè)計(jì)”等課程的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),包括三個(gè)模塊:第一是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K; 第二是無線傳感網(wǎng)開發(fā)設(shè)計(jì)模塊;第三是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)沉浸式體驗(yàn)?zāi)K。其中第一和第二模塊在教學(xué)上采用學(xué)生熟悉的C或C++語言實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)和無線網(wǎng)的設(shè)計(jì),網(wǎng)關(guān)采用Linux、andor兩種操作系統(tǒng),學(xué)生可以根據(jù)自己的基礎(chǔ)和喜好選擇;第三模塊是智能家居(體驗(yàn))實(shí)驗(yàn)室,根據(jù)家居實(shí)景建立的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)燈光、安防、煙感、窗簾、空調(diào)等家居設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。此系統(tǒng)采用最適合無線傳感網(wǎng)絡(luò)的Tiny OS操作系統(tǒng),可以作為學(xué)生初識(shí)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的感性認(rèn)識(shí)體驗(yàn)?zāi)K,也可以作為教師、學(xué)生進(jìn)行科研開發(fā)的平臺(tái)。目前在建實(shí)驗(yàn)室物流綜合實(shí)驗(yàn)室和未來超市都是物聯(lián)網(wǎng)在行業(yè)中的具體應(yīng)用,提供學(xué)生進(jìn)行專業(yè)綜合訓(xùn)練。
課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容全部以實(shí)際系統(tǒng)為主,綜合訓(xùn)練學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件編程和系統(tǒng)調(diào)試能力,包括對(duì)傳感/變送器的選取、信號(hào)的采集與處理方法、無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層設(shè)計(jì)、針對(duì)不同領(lǐng)域執(zhí)行器的選擇等;并將先進(jìn)的虛擬儀器技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相結(jié)合作為物聯(lián)網(wǎng)的信息處理方式,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)智能儀器的開放性創(chuàng)新能力。通過實(shí)際項(xiàng)目訓(xùn)練,學(xué)生可以完成從了解任務(wù)的需求、根據(jù)需求制定系統(tǒng)方案、在最佳性價(jià)比的基礎(chǔ)上選型系統(tǒng)的硬件配置、組網(wǎng),到應(yīng)用所學(xué)知識(shí)編制合理的軟件程序,并具有系統(tǒng)調(diào)試、通過系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果分析問題、定位問題、以及解決問題的專業(yè)核心能力。
2.3 實(shí)踐基地建設(shè)
物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)是集成的信息/控制服務(wù)系統(tǒng),可以應(yīng)用于不同的行業(yè)和領(lǐng)域。據(jù)報(bào)道目前物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才缺口近20萬,因此培養(yǎng)適合于企業(yè)的應(yīng)用型人才就是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。產(chǎn)學(xué)研的辦學(xué)模式是企業(yè)和學(xué)??焖贉贤ā⒐步ü糙A的很好方法。在課程建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的同時(shí),積極與企業(yè)聯(lián)系,建設(shè)校外實(shí)踐教學(xué)基地是專業(yè)方向建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。同時(shí)在我們的教學(xué)計(jì)劃中還有工作實(shí)踐的內(nèi)容,建設(shè)實(shí)踐基地也為學(xué)生的工作實(shí)踐提供了場(chǎng)所和條件。利用北京市高新企業(yè)多,許多區(qū)縣建立數(shù)字北京、智慧北京的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的機(jī)會(huì),與企業(yè)和公司合作,進(jìn)行橫向項(xiàng)目的開發(fā)和實(shí)踐基地的建設(shè)。選派學(xué)生到相應(yīng)的公司企業(yè)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì),不但使學(xué)生掌握了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、熟悉了企業(yè)的運(yùn)行模式,還可以為企業(yè)提供專業(yè)的人才,實(shí)現(xiàn)企業(yè)與學(xué)生的雙向選擇。
3 教學(xué)模式的探索
物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)涉及的知識(shí)點(diǎn)眾多,學(xué)生直接進(jìn)行理論課的學(xué)習(xí)難免感覺枯燥和凌亂;但物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可以無所不在、生動(dòng)有趣,這樣的特點(diǎn)決定了我們?cè)诮虒W(xué)時(shí)可以先引起學(xué)生的興趣,讓他們明白所學(xué)可以如何用。因此在課程的安排上首先是導(dǎo)論和浸入式體驗(yàn)的認(rèn)識(shí)實(shí)踐,然后才是相關(guān)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn),并在第六個(gè)學(xué)期進(jìn)行工作實(shí)踐,加深專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用,第七學(xué)期開設(shè)專業(yè)綜合訓(xùn)練,學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性訓(xùn)練,形成物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。圖3所示是學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)方向的教學(xué)進(jìn)程圖。
4 結(jié) 語
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的課程設(shè)置應(yīng)當(dāng)具有以下特色:
第一是先進(jìn)。課程設(shè)置針對(duì)目前最熱門的集成技術(shù)應(yīng)用—物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用,是傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息控制技術(shù)的發(fā)展方向,體現(xiàn)了先進(jìn)技術(shù)的特質(zhì);
其次就是實(shí)用。課程設(shè)置和內(nèi)容將重點(diǎn)突出實(shí)用性,理論是基礎(chǔ),實(shí)用是根本。強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),以增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和畢業(yè)后對(duì)崗位的適應(yīng)能力為宗旨,突出重點(diǎn),強(qiáng)調(diào)實(shí)用。
第三是靈活。不但體現(xiàn)在課堂上課程設(shè)置的靈活性,也顯示了物聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)的靈活性。以物聯(lián)網(wǎng)體系框架為依托,重點(diǎn)突出無線傳感網(wǎng)和應(yīng)用層設(shè)計(jì)及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。學(xué)生可以根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的需要靈活配置。強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生靈活思維,突出創(chuàng)造性和創(chuàng)新意識(shí),是學(xué)生綜合素質(zhì)的體現(xiàn)。
最后是深入。課程的工程性、實(shí)用性、設(shè)計(jì)性很強(qiáng),也有許多公司會(huì)舉辦大型的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)大賽,因此可以為有興趣的同學(xué)開辟第二課堂,通過指導(dǎo)學(xué)生參加相關(guān)專業(yè)的科技競(jìng)賽帶動(dòng)大家的學(xué)習(xí)熱情,深入理解本門課的內(nèi)容。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 王志良,閆紀(jì)錚.普通高等學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識(shí)體系和課程規(guī)劃[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2011.
[2] 王志良,石志國(guó).物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2011.
[3] 教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì).高等學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系與規(guī)范[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.
[4] 張光會(huì),余晃晶.試論物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才素質(zhì)和培養(yǎng)目標(biāo)[J].科技信息,20ll(11): 216-217.
前言
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次革命,涉及的領(lǐng)域廣,其理念也日趨成熟。從整體來看,中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)主要份額有智能工業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)和智能家居等行業(yè)。2009年8月,“感知中國(guó)”的講話把我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展推向了,我國(guó)在無錫建立了“感知中國(guó)”研究中心,中國(guó)科學(xué)院、電信運(yùn)營(yíng)商和多所大學(xué)在無錫建立了物聯(lián)網(wǎng)研究機(jī)構(gòu),越來越多的行業(yè)和企業(yè)需要物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才,加大物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)各級(jí)人才培養(yǎng)力度,已經(jīng)成為當(dāng)前職業(yè)教育相關(guān)專業(yè)改革與發(fā)展的一項(xiàng)重要和緊迫任務(wù),中職業(yè)學(xué)校的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)課程的設(shè)置應(yīng)該著眼于社會(huì)的發(fā)展需要,增加在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng),在課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容以及實(shí)訓(xùn)上增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識(shí)與技能實(shí)訓(xùn),培養(yǎng)既掌握計(jì)算機(jī)專業(yè)的知識(shí)技能,又懂得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的復(fù)合型技術(shù)人才,適應(yīng)社會(huì)信息化產(chǎn)業(yè)新趨勢(shì)的發(fā)展。
1中職物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)現(xiàn)狀
目前,全國(guó)大多數(shù)本科、高職院校都開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)專業(yè),并把該專業(yè)作為重點(diǎn)規(guī)劃和發(fā)展專業(yè),學(xué)科知識(shí)體系及課程設(shè)置都在研究與探討,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)與實(shí)訓(xùn)處在摸索、實(shí)踐階段,沒有成熟的體系、成功的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。中職學(xué)校也積極創(chuàng)造條件開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè),但是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是多個(gè)學(xué)科技術(shù)交叉融合的新興發(fā)展技術(shù),主要涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和電子技術(shù)等綜合的學(xué)科應(yīng)用,而大多數(shù)中職學(xué)校學(xué)科體系不夠完善、受學(xué)制,專業(yè)師資和教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備等因素限制,如何在學(xué)?,F(xiàn)有師資、課程、實(shí)訓(xùn)設(shè)備的基礎(chǔ)上,創(chuàng)建能滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)企業(yè)的需求、又具有本校特色的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),是各個(gè)學(xué)校急需解決的問題。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的建設(shè)與人才培養(yǎng)上采用兩步走的方式來實(shí)現(xiàn):第一步,各中職學(xué)校將結(jié)合學(xué)校學(xué)科專業(yè)體系的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)在電子技術(shù)應(yīng)用、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)專業(yè)增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方向的基礎(chǔ)課程和實(shí)訓(xùn)課程,進(jìn)行探索與實(shí)踐。第二步,整合相關(guān)專業(yè)教學(xué)實(shí)踐、教學(xué)資源,制定統(tǒng)一、完善的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系和人才培養(yǎng)方案,使之形成一個(gè)整體。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的專業(yè)課程設(shè)置
目前,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)所開設(shè)的專業(yè)課程與教學(xué)實(shí)踐都是基于普通計(jì)算機(jī)之間互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù),而物聯(lián)網(wǎng)是物與物相連的互聯(lián)網(wǎng),是互聯(lián)網(wǎng)的延伸,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是多個(gè)學(xué)科技術(shù)交叉融合的新興發(fā)展綜合技術(shù)。主要涉及電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和軟件技術(shù)等綜合的學(xué)科應(yīng)用技術(shù),知識(shí)系統(tǒng)非常龐大,必須進(jìn)行研究與梳理,依據(jù)人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位,考慮中職學(xué)制與學(xué)生學(xué)習(xí)能力,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的課程架構(gòu)與知識(shí)體系,合理組織增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識(shí),進(jìn)行適時(shí)課程的設(shè)置調(diào)整,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù),課程設(shè)置如圖1所示,使學(xué)生掌握新的知識(shí)與技術(shù),從而擴(kuò)大就業(yè)面,提升在就業(yè)中的優(yōu)勢(shì)而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)課程設(shè)置中已經(jīng)涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層知識(shí)領(lǐng)域,只需要增加的主要是物聯(lián)網(wǎng)感知層和應(yīng)用層的相關(guān)核心課程。具體是在專業(yè)基礎(chǔ)課增加《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論》,專業(yè)課上增加感知層《傳感技術(shù)與檢測(cè)》、《RFID技術(shù)與應(yīng)用》、《傳感網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)》課程和《網(wǎng)站建設(shè)與管理》、《數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用技術(shù)》應(yīng)用層課程。
3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)體系設(shè)置
對(duì)于中職學(xué)生而言,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的定位應(yīng)體現(xiàn)在工程實(shí)踐性,學(xué)生需要有知識(shí)理論的學(xué)習(xí),更要注重工程能力的實(shí)踐,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程的工作過程構(gòu)建實(shí)踐體系,設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際工程的應(yīng)用技能,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程的設(shè)置,結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)與設(shè)施情況,確定物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程的實(shí)訓(xùn)體系,確定實(shí)訓(xùn)教學(xué)的內(nèi)容。(見表1)
4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué)實(shí)訓(xùn)的實(shí)踐
中職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)受學(xué)制(三年)和學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)訓(xùn)條件、師資等因素限制,課程調(diào)整的空間較小,在明確專業(yè)人才培養(yǎng)定位,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的課程架構(gòu)與知識(shí)體系,合理組織增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識(shí)教學(xué)與實(shí)訓(xùn),系統(tǒng)的增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識(shí),適當(dāng)調(diào)整專業(yè)課程,一方面將物聯(lián)網(wǎng)傳輸層新技術(shù)與知識(shí)“嵌入”到原有的課程教學(xué)中,比如:將傳感器技術(shù)和RFID技術(shù)知識(shí)作為電子技術(shù)基礎(chǔ)的內(nèi)容,無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)加入到網(wǎng)絡(luò)課程中,將數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)知識(shí)融入網(wǎng)站建設(shè)與管理課程中。另一方面,進(jìn)行適時(shí)課程的設(shè)置調(diào)整,在有限的學(xué)時(shí)上增加《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)與實(shí)訓(xùn),進(jìn)行典型的應(yīng)用系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn),如智能家居與智能安防監(jiān)控綜合實(shí)訓(xùn)。
5物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)室設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)建設(shè)有完善的網(wǎng)絡(luò)布線實(shí)訓(xùn)室、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置實(shí)訓(xùn)室、系統(tǒng)搭建實(shí)訓(xùn)室、網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)訓(xùn)室,能完成網(wǎng)絡(luò)工程的實(shí)踐教學(xué)實(shí)訓(xùn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)室可以對(duì)原有的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行改造,規(guī)劃和購(gòu)置物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)模塊設(shè)備,模擬物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工程環(huán)境和實(shí)際應(yīng)用環(huán)境,構(gòu)建“理實(shí)一體化”物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室,拓展原有實(shí)訓(xùn)室的功能,提供課程教學(xué)實(shí)訓(xùn)從理論知識(shí)學(xué)習(xí)、講解到演示、基本技能訓(xùn)練、工程項(xiàng)目實(shí)踐等多層次教學(xué)實(shí)踐。借鑒網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐體系,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程的工作過程構(gòu)建實(shí)踐體系,設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際工程的應(yīng)用技能。因此,通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程、實(shí)訓(xùn)體系設(shè)置、實(shí)訓(xùn)實(shí)踐及實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的研究和探索,我們可以在中職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識(shí)與技能實(shí)訓(xùn),培養(yǎng)既掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的知識(shí)技能,又懂得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的復(fù)合型技術(shù)人才,擴(kuò)寬計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的學(xué)生就業(yè)渠道,提高學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
參考文獻(xiàn):
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多媒體輔助教學(xué)在高校已廣泛普及,課程不同輔助手段各異,板書等傳統(tǒng)教學(xué)方法正在逐漸被取代,與之相比,多媒體輔助教學(xué)是一種更加直觀、新穎的教學(xué)手段。但是如何在不同的課堂上合理的使用不同的多媒體技術(shù)就成為了高校教師需要深思的一個(gè)重要課題。
《物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論》這門課程是開設(shè)給西科大物流管理??飘厴I(yè)班的學(xué)生,在這本書中介紹了物聯(lián)網(wǎng)非常多的技術(shù)內(nèi)容,比如射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)網(wǎng)技術(shù)等等,但是這些技術(shù)如果僅從文字上理解,很多概念是生澀枯燥難懂的,于是筆者通過兩年的教學(xué)探索,對(duì)于如何更加合理、有效的在這門課程中使用多媒體輔助教學(xué)談?wù)勛约旱捏w會(huì)。
一、合理的使用PPT輔助教學(xué)
1、PPT的合理使用
如今的高校教師越來越多的使用PPT(Power Point 簡(jiǎn)稱,一種演示文稿圖形程序)作為上課的主體講授方法,因?yàn)镻PT可以以一種圖文并茂、生動(dòng)靈活的方式將知識(shí)點(diǎn)展示給學(xué)生,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)PPT也不光只是簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn)羅列,它還可以通過超鏈接、圖示等不同方法,將整體知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián),讓學(xué)生直觀了解所學(xué)內(nèi)容的整體框架。
案例1 在這門課程中,筆者在講解互聯(lián)網(wǎng)這部分內(nèi)容時(shí),根據(jù)PPT上準(zhǔn)備的圖示,學(xué)生可以很直觀的掌握重點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)用語等知識(shí)點(diǎn)。比如互聯(lián)網(wǎng)中的域名解析的兩種不同方法,或者Ipv4如何過渡到Ipv6的兩種不同技術(shù),這些知識(shí)點(diǎn)通過PPT的圖示幫助學(xué)生更好的掌握兩種不同方法和技術(shù)之間的差異。另外在無線低速網(wǎng)絡(luò)的講解中,通過PPT的使用可以方便學(xué)生理解ZigBee網(wǎng)絡(luò)層采用的按需距離矢量路由協(xié)議(AODV),學(xué)生可以從PPT中的動(dòng)圖看到節(jié)點(diǎn)是如何尋找路徑的。
由于在不同的網(wǎng)絡(luò)層涉及的復(fù)雜內(nèi)容特別多,包含了很多的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,光是文字的敘述太過繞口,只能讓學(xué)生一知半解,通過PPT圖畫和知識(shí)點(diǎn)關(guān)鍵字的強(qiáng)調(diào),可以幫助學(xué)生更好的理解。
在教師使用PPT的過程中一定要注意,我們?nèi)孕枰獙?duì)每個(gè)部分進(jìn)行小結(jié),做內(nèi)容回顧,讓學(xué)生更好的了解目前學(xué)到了什么、應(yīng)該掌握什么、什么是重點(diǎn)、什么是難點(diǎn)等。
2、PPT使用中的問題
剛開始在使用PPT的時(shí)候筆者也遇到了一個(gè)問題,就是每頁(yè)P(yáng)PT上文字內(nèi)容過多,重點(diǎn)不突出,導(dǎo)致課堂氣氛死氣沉沉學(xué)生沒有積極性。于是通過不斷摸索并和其他老師探討學(xué)習(xí),在之后上這門課程時(shí)筆者對(duì)PPT中的大量?jī)?nèi)容進(jìn)行了刪改,并把重點(diǎn)用不同顏色不同方法標(biāo)記出來,增加超鏈接和小圖案來提升整體PPT的活潑度,在這種整改之下筆者的課堂上學(xué)生們注意力非常專注,興趣濃烈,課堂效果也提高了很多。
同時(shí)在這門課的講授過程中,筆者還發(fā)現(xiàn)有些知識(shí)點(diǎn)無法用PPT的形式講解明白,特別是一些數(shù)字類型的概念,這時(shí)候就又要回歸到原始的板書上,通過一步步書寫的方法讓學(xué)生明白每一個(gè)數(shù)字每一個(gè)步驟都從何而來。比如在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模型中涉及到了數(shù)學(xué)集合運(yùn)算――交、差、并等,于是筆者就通過板書講解讓學(xué)生都非常好的掌握了重點(diǎn)內(nèi)容。多媒體只是一種輔助教學(xué)手段,它合理的使用可以使教學(xué)升華,但也不能丟掉傳統(tǒng)教學(xué)手段。
二、用直觀視頻內(nèi)容取代死板的概念講解
如今的大學(xué)生,過多的強(qiáng)調(diào)自主和靈活,都擁有自己的主見與思想,針對(duì)他們的特點(diǎn),高校教師在講課的時(shí)候應(yīng)該把課堂主動(dòng)權(quán)交給他們,讓他們更好的融入課堂提高學(xué)習(xí)效果。
在這門課程里涉及非常多枯燥的概念,如果僅僅使用文字描述學(xué)生們都會(huì)失去興趣,于是筆者采用了播放視頻的方法來取代對(duì)概念的死板講解,讓學(xué)生可以在視頻中掌握重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)。
案例2 “物聯(lián)網(wǎng)”這個(gè)概念對(duì)學(xué)生而言是完全陌生的,為了讓學(xué)生更好的掌握這門課程的大體概況,筆者在第一節(jié)課剛開始給學(xué)生播放了“中國(guó)聯(lián)通的物聯(lián)網(wǎng)宣傳視頻”,通過這個(gè)視頻中包含的三個(gè)層次內(nèi)容,學(xué)生就可以直觀的了解物聯(lián)網(wǎng)三大基礎(chǔ)層次:感知層(如何將物品聯(lián)網(wǎng))、網(wǎng)絡(luò)層(使用什么網(wǎng)絡(luò))、應(yīng)用層(物聯(lián)網(wǎng)如何造福人類)。在觀看完引入視頻之后,再對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念進(jìn)行講解的時(shí)候,學(xué)生就很好理解物聯(lián)網(wǎng)就是把各種物品通過不同的技術(shù)連接在一起而形成的網(wǎng)絡(luò)。
案例3 在講到智能信息設(shè)備的時(shí)候,目前在智能信息設(shè)備的幫助下產(chǎn)生的很多新興技術(shù)對(duì)??粕允悄吧?,比如無人駕駛汽車的成功研制,通過播放“無人駕駛汽車上路測(cè)試完成”的視頻,幫助學(xué)生在了解智能信息設(shè)備有哪些的同時(shí)也幫助學(xué)生了解時(shí)下的新聞熱點(diǎn),讓??粕沧龅脚c時(shí)俱進(jìn)。這時(shí)候筆者就可以對(duì)學(xué)生布置作業(yè),讓學(xué)生自己尋找身邊的智能信息設(shè)備都有哪些,通過課后的資料收集,學(xué)生們給筆者進(jìn)行了非常多的反饋,可見使用這種教學(xué)方法可以有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
案例4 對(duì)于定位系統(tǒng)的內(nèi)容,課本上除了定位系統(tǒng)的概念之后比較少涉及到定位系統(tǒng)的具體應(yīng)用,所以筆者通過“智能定位尋找丟失手機(jī)”、“歐洲衛(wèi)星定位用于農(nóng)業(yè)”、“手機(jī)GPS老人不怕丟失”等視頻讓學(xué)生了解目前定位系統(tǒng)在生活中的廣泛應(yīng)用,幫助他們?cè)趯W(xué)習(xí)生活中使用類似于百度地圖的軟件進(jìn)行自身定位,更好的把新興技術(shù)知識(shí)學(xué)以致用。
案例5 在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層中,可以通過視頻讓學(xué)生直觀了解物聯(lián)網(wǎng)可能會(huì)帶來的生活新改變,并對(duì)之后深入的學(xué)習(xí)產(chǎn)生更大的興趣。比如“北京地磁感應(yīng)停車系統(tǒng)”的出現(xiàn)解決了停車場(chǎng)停車位管理問題,機(jī)場(chǎng)附近的傳感器保證了機(jī)場(chǎng)的安全等等。再比如英國(guó)一個(gè)學(xué)生把他的宿舍打造成了全聲控,只需要說出“開燈”“關(guān)窗簾”等詞語就完成原先需要手動(dòng)完成的工作。
三、小結(jié)
隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展,高校老師越來越多的運(yùn)用不同手段的多媒體輔助教學(xué)。筆者通過不斷的摸索與總結(jié),發(fā)現(xiàn)在《物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論》這門課程的教學(xué)過程中,可以通過PPT輔助板書的形式進(jìn)行基礎(chǔ)內(nèi)容的解析,幫助學(xué)生直觀理解基礎(chǔ)內(nèi)容并調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂積極性;并通過直觀視頻內(nèi)容的播放取代呆板的概念講解同時(shí)進(jìn)行案例演示,可以幫助學(xué)生更好掌握具體概念的應(yīng)用。雖然說多媒體教學(xué)可以帶來非常良好的課堂效果,但是傳統(tǒng)板書在一定程度上也占有不容忽視的地位,所以教師如何在實(shí)際教學(xué)過程中更加合理、有效的使用多媒體輔助教學(xué)就成為了一個(gè)非常值得探究的問題。
【參考文獻(xiàn)】
一、物聯(lián)網(wǎng)的由來
物聯(lián)網(wǎng)的概念最早于1995年出現(xiàn)在比爾蓋茨的《未來之路》書中,在該書中比爾蓋茨已經(jīng)提及了Internet of Things的概念,只是當(dāng)時(shí)并沒有引起人們的重視。1998年,美國(guó)麻省理工學(xué)院創(chuàng)造性地提出了當(dāng)時(shí)稱為EPC系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想;1999年,美國(guó)麻省理工學(xué)院首先明確提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念,提出了物聯(lián)網(wǎng)就是將所有物品通過射頻識(shí)別(RFID)等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)相連,能實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理的網(wǎng)絡(luò)。2005年11月,國(guó)際電信聯(lián)盟在突尼斯舉行的信息社會(huì)峰會(huì)上了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。
2009年11月,總理發(fā)表了《讓科技引領(lǐng)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展》的重要講話,“我國(guó)要著力突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù),及早部署后IP時(shí)代相關(guān)技術(shù)研發(fā),使信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、邁向信息社會(huì)的‘發(fā)動(dòng)機(jī)’”,從而物聯(lián)網(wǎng)作為我國(guó)的新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。
物聯(lián)網(wǎng)就是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用射頻識(shí)別、傳感設(shè)備和無線通信等技術(shù),構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”; 即英文名稱為“Internet of Things”,簡(jiǎn)稱IOT。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中,物品能夠彼此進(jìn)行“交流”,而無需人的干預(yù)。其實(shí)質(zhì)是利用RFID等技術(shù),通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)和共享。
二、物聯(lián)網(wǎng)的特征
(1)網(wǎng)絡(luò)化:網(wǎng)絡(luò)化是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。不論是有線、無線還是專網(wǎng)來傳輸信息,都必須依靠網(wǎng)絡(luò),而且必須與互聯(lián)網(wǎng)相連,這樣才能形成完全意義上的物聯(lián)網(wǎng)。(2)互聯(lián)化:物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)包含多種網(wǎng)絡(luò)、接入、應(yīng)用技術(shù)的大集成,也是一個(gè)讓人與人、人與物、物與物之間進(jìn)行交流的平臺(tái);與互聯(lián)網(wǎng)相比,物聯(lián)網(wǎng)具備更強(qiáng)的開放性,應(yīng)能夠隨時(shí)接納新設(shè)備、提供新的服務(wù)與應(yīng)用,即物聯(lián)網(wǎng)具備自組織、自適應(yīng)能力。(3)物聯(lián)化:計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)連接成互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)人與人之間交流。而物聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)人物相連、物物相連,通過在物體上安裝傳感器或微型感應(yīng)芯片,借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),讓人和物體進(jìn)行“對(duì)話”和“交流”。(4)感知化:物聯(lián)網(wǎng)離不開傳感設(shè)備。射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,正如視覺、聽覺和嗅覺器官對(duì)于人的重要性一樣,它們是物聯(lián)網(wǎng)必不可少的關(guān)鍵設(shè)備。(5)自動(dòng)化:物聯(lián)網(wǎng)通過傳感器設(shè)備自動(dòng)采集數(shù)據(jù);根據(jù)事先設(shè)定的處理規(guī)則,利用軟件自動(dòng)處理采集到的數(shù)據(jù);自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和通信;對(duì)物體實(shí)行自動(dòng)監(jiān)控和自動(dòng)管理。一般無需人為的干預(yù)。(6)智能化:物聯(lián)網(wǎng)融合了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通信技術(shù),微處理技術(shù)和傳感器技術(shù)等,從它的“自動(dòng)化”、“感知化”等特點(diǎn),已能說明它能代表人、代替人“對(duì)客觀事物進(jìn)行合理分析、判斷及有目的地行動(dòng)和有效地處理周圍環(huán)境事宜”,智能化是其綜合能力的表現(xiàn)。
三、物聯(lián)網(wǎng)的組成
物聯(lián)網(wǎng)主要包括以下幾個(gè)子系統(tǒng),有些物聯(lián)網(wǎng)可能只包括了這些子系統(tǒng)中的一部分。
(1)電信網(wǎng)絡(luò):物聯(lián)網(wǎng)的信息傳送與日常使用的文字、語音、圖片、圖像傳輸相比,有其獨(dú)特的地方,物聯(lián)網(wǎng)中的信息傳輸大多是小數(shù)據(jù)量和特大數(shù)據(jù)量的傳輸。小到每月只發(fā)送幾bit,如電力抄表;大到持續(xù)發(fā)送大幅圖像,如交通監(jiān)控,而中等數(shù)據(jù)量的信息傳送卻不多見。這就對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)提出了新的要求,需要推出新的通信標(biāo)準(zhǔn)和新的接入技術(shù),以適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)各種通信的需要,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的高效通信?,F(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)主要有電纜、光纖、無線電、微波、衛(wèi)星、藍(lán)牙、紅外、WiFi、移動(dòng)通信等。(2)傳感器:傳感器可以把一些物理量的變化變?yōu)殡娦盘?hào)的變化,收集信息,做出響應(yīng)。例如麥克風(fēng)和喇叭就是一對(duì)語音傳感器。傳感器可以是聲、光、電、重量、密度、硬度、濕度、溫度、壓力、震動(dòng)、速度、圖像、語音等。(3)電子標(biāo)簽:電子標(biāo)簽用來標(biāo)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)中的各物體?,F(xiàn)有的電子標(biāo)簽主要有RFID、條形碼、二維碼、IC卡、磁卡等。(4)數(shù)據(jù)處理:物聯(lián)網(wǎng)通過傳感設(shè)備所采集到的數(shù)據(jù),必須經(jīng)過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行處理,才能滿足用戶不同的需求,實(shí)現(xiàn)各種目的。這些數(shù)據(jù)處理往往包括匯總求和、統(tǒng)計(jì)分析、閥值判斷、數(shù)據(jù)挖掘和各種專業(yè)計(jì)算等。(5)報(bào)警系統(tǒng):傳感設(shè)備所采集到的數(shù)據(jù)信息可能需要直接報(bào)警或者經(jīng)過計(jì)算機(jī)軟件處理后報(bào)警,報(bào)警形式主要有聲、光、電(電話、短信)等。(6)顯示系統(tǒng):傳感設(shè)備所采集到的數(shù)據(jù)信息可能需要直接顯示或是經(jīng)過計(jì)算機(jī)軟件處理后顯示出來,常見的顯示形式有文字、數(shù)字、圖形、表格等。
四、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
(1)感知與標(biāo)識(shí)技術(shù)
感知和標(biāo)識(shí)技術(shù),負(fù)責(zé)采集現(xiàn)實(shí)中發(fā)生的事件和數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)外部信息的感知和識(shí)別,是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),如傳感器、無線定位、射頻識(shí)別(高頻、超高頻)、二維碼等。
(2)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳遞和服務(wù)支撐的最重要基礎(chǔ)設(shè)施,通過人物互聯(lián)、物物互聯(lián),實(shí)現(xiàn)感知信息高可靠性、高速度、高安全地傳送。物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)涉及到近通信技術(shù)和遠(yuǎn)程通信技術(shù)。近距離通信技術(shù)主要涉及RFID,藍(lán)牙等,遠(yuǎn)程通信技術(shù)主要涉及互聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)、網(wǎng)關(guān)等技術(shù)。包括短距離無線通訊(zigbee、藍(lán)牙、WiFi等), 低功耗無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)、多網(wǎng)絡(luò)融合等。
(3)計(jì)算與服務(wù)技術(shù)
海量感知信息的計(jì)算與處理是物聯(lián)網(wǎng)的最重要支撐,服務(wù)和應(yīng)用則是物聯(lián)網(wǎng)的最終價(jià)值體現(xiàn)。
海量感知信息的計(jì)算與處理技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用大規(guī)模發(fā)展后,面臨的重大問題之一。需要攻克海量感知信息的數(shù)據(jù)挖掘、、數(shù)據(jù)融合、高效存儲(chǔ)、并行處理、知識(shí)發(fā)現(xiàn)等關(guān)鍵技術(shù),研究物聯(lián)網(wǎng)“云計(jì)算”中的虛擬化、智能化、分布式計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算等技術(shù)。其核心是采用云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)和計(jì)算能力的分布式處理和共享,為海量信息的高效利用提供技術(shù)支撐和保障。
服務(wù)計(jì)算。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必須以應(yīng)用為導(dǎo)向,在“物聯(lián)網(wǎng)”中,服務(wù)的內(nèi)涵得到了革命性的擴(kuò)展,不斷涌現(xiàn)出大量的新型應(yīng)用將導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)模式與應(yīng)用開發(fā)受到巨大挑戰(zhàn),面臨著許多機(jī)遇,如果仍然沿用傳統(tǒng)的技術(shù)路線勢(shì)必制約物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的創(chuàng)新。為了適應(yīng)未來應(yīng)用環(huán)境的變化和服務(wù)模式的變化,必須研究針對(duì)不同應(yīng)用需求的標(biāo)準(zhǔn)化、開放式的應(yīng)用支撐環(huán)境和服務(wù)體系結(jié)構(gòu)以及面向服務(wù)的計(jì)算技術(shù)等。
(4)管理與支撐技術(shù)
隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大、支撐業(yè)務(wù)的多化化復(fù)雜化和服務(wù)質(zhì)量的高要求,影響物聯(lián)網(wǎng)正常穩(wěn)定高效運(yùn)行因素的越來越多,管理與支撐技術(shù)是保證物聯(lián)網(wǎng)“安全高效可控”的關(guān)鍵,包括測(cè)量分析、網(wǎng)絡(luò)管理、物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和安全保障等方面。必須研究新的高效的物聯(lián)網(wǎng)管理模型與關(guān)鍵技術(shù),用來保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常高效穩(wěn)定的運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論(第二版),劉云浩主編,2013年8月,科學(xué)出版社
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9599 (2012) 13-0000-02
一、引言
物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)是將各種信息傳感設(shè)備,如射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等裝置與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。物體通過智能感應(yīng)裝置,再經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡(luò)到達(dá)指定的信息載體,再經(jīng)過全面感知、可靠傳送和智能處理,最終實(shí)現(xiàn)物與物、人與物之間的自動(dòng)化信息交互與智能處理[1]。2011年,在工業(yè)和信息化部出臺(tái)的“物聯(lián)網(wǎng)十二五發(fā)展規(guī)劃”中,明確指出,物聯(lián)網(wǎng)已成為當(dāng)前世界新一輪經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)之一,發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。2010年,教育部公布了140個(gè)高校新設(shè)本科專業(yè),重點(diǎn)培養(yǎng)與國(guó)家確定的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)的專業(yè)。其中,“物聯(lián)網(wǎng)”專業(yè)排名居首,國(guó)內(nèi)許多高校紛紛開設(shè)或準(zhǔn)備開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。
二、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系
從物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)構(gòu)成上來看,主要包含感知層、網(wǎng)絡(luò)層、服務(wù)層和應(yīng)用層。[2][3]因此,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)涉及多個(gè)專業(yè)方向,其基礎(chǔ)教學(xué)體系的建立也需要多個(gè)專業(yè)的匯聚。對(duì)于不同的大專院校,由于自身的情況、特點(diǎn)以及優(yōu)勢(shì)不同,可以建立不同的具有各自特點(diǎn)的理論課程以及實(shí)訓(xùn)課程。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)面向現(xiàn)代信息處理技術(shù),以培養(yǎng)從事物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)領(lǐng)域的研發(fā)、設(shè)計(jì)、工程及制造等方面的高級(jí)工程技術(shù)人才。因此,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)或方向應(yīng)建立以提升工程素質(zhì)為根本、以培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程能力為核心、以掌握物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)科知識(shí)要求為目標(biāo)的課程體系。[4]
如圖1所示。
圖1物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系
三、物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論實(shí)踐教學(xué)
物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的核心課程之一,同時(shí)也是本專業(yè)的入門課程。對(duì)于剛剛進(jìn)入大學(xué)的本科新生來說,這是他們進(jìn)入大學(xué)后學(xué)習(xí)的第一門專業(yè)課程。新入學(xué)的學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)這一新生事物了解的程度較差,頭腦中沒有相關(guān)的概念。因此,物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論課程授課的主要內(nèi)容應(yīng)以介紹物聯(lián)網(wǎng)基本原理及知識(shí)和物聯(lián)網(wǎng)的一些常見應(yīng)用為主,在教學(xué)中以建立完整的知識(shí)框架結(jié)構(gòu)作為中心點(diǎn)。通過教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生能夠?qū)φ麄€(gè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的內(nèi)容有一個(gè)較為清晰的認(rèn)識(shí),對(duì)整個(gè)學(xué)科的課程體系有一個(gè)初步了解,包括核心課程的簡(jiǎn)要內(nèi)容和在專業(yè)中的作用和地位、相互關(guān)系等。這樣可以盡量減少他們?cè)诮窈笏哪陮W(xué)習(xí)中的迷茫和困擾,因此,在教學(xué)過程中需要注意以下幾點(diǎn):
(一)適當(dāng)增刪教學(xué)內(nèi)容,講授內(nèi)容忌深、忌細(xì)
在教學(xué)內(nèi)容的選擇上應(yīng)以面向應(yīng)用為指導(dǎo)思想對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充或刪減。教學(xué)過程中切忌講的過深過細(xì),要讓學(xué)生了解并掌握本學(xué)科的基本內(nèi)容和研究方法。本課程作為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的引導(dǎo)性課程,基本上涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)這一學(xué)科知識(shí)體系的各個(gè)主要方面。因此,在授課過程中,在介紹每一方面內(nèi)容時(shí),應(yīng)從宏觀層面入手,對(duì)學(xué)生做一個(gè)較高層次的高級(jí)科普。講課內(nèi)容要能反映物聯(lián)網(wǎng)科學(xué)技術(shù)和產(chǎn)品的最新發(fā)展,在使學(xué)生了解相關(guān)概念和術(shù)語的基本含義的基礎(chǔ)上,同時(shí)更多的了解最新流行電子產(chǎn)品的功能和基本原理;這些內(nèi)容比較適合一年級(jí)大學(xué)生的思維方式和知識(shí)背景,有利于提高他們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的理解能力;通過本課程的講授,引導(dǎo)學(xué)生思考物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展和應(yīng)用中存在的問題,從而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的興趣,為更好的學(xué)習(xí)相關(guān)的其他課程奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
(二)引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方法,促進(jìn)良好習(xí)慣的養(yǎng)成
大學(xué)新生入學(xué)后,學(xué)校一般會(huì)安排入學(xué)后的專業(yè)教育,但是由于時(shí)間較短,效果有限。很多學(xué)生仍然不太適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)生活方式。因此,物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論作為新生入學(xué)后學(xué)習(xí)的第一門專業(yè)核心課程,教師在授課中不僅要介紹物聯(lián)網(wǎng)的基本知識(shí),還要著重引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法,促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。使學(xué)生能夠很快適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方式。
中學(xué)階段,學(xué)習(xí)的主要方式就是大量而緊湊的課堂教學(xué)。學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間由學(xué)校安排,老師實(shí)施灌輸式教學(xué)。老師教學(xué)生是“手拉手”領(lǐng)著教,老師對(duì)于課程的安排非常詳細(xì)和周到,使得同學(xué)們養(yǎng)成了依賴?yán)蠋煹牧?xí)慣,在學(xué)習(xí)過程中只會(huì)去被動(dòng)的記憶和背誦。到了大學(xué),老師的課堂講授相對(duì)減少了很多,在課堂上的不會(huì)講授全部的教學(xué)內(nèi)容,而是以自學(xué)為主。課外時(shí)間都是自己安排,自己找老師討論問題,自己去圖書館看書,自己找志同道合的人研究問題。學(xué)習(xí)過程中也不再采用題海戰(zhàn)術(shù)和死記硬背的方法,需要學(xué)生勤于思考,勇于實(shí)踐,尤其對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)而言,很多知識(shí)需要通過實(shí)踐才能真正理解和掌握。
根據(jù)中學(xué)和大學(xué)學(xué)習(xí)特點(diǎn)的不同,在本課程的教學(xué)中,教師在授課過程中,要結(jié)合本專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)去引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方法。一方面,要和學(xué)生一起分析中學(xué)和大學(xué)的學(xué)習(xí)特點(diǎn),使學(xué)生明白二者的不同,從而主動(dòng)的去適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方式;另一方面,通過讀書報(bào)告、專題討論、課程實(shí)踐等方式,訓(xùn)練學(xué)生適應(yīng)新的學(xué)習(xí)方式。要使同學(xué)們明白,除了要認(rèn)真聽老師的講課,認(rèn)真閱讀教材和參考書,加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí),除此之外,更重要的是還要有個(gè)人的獨(dú)立思考和積極探索的精神。
(三)教學(xué)的重點(diǎn)在于學(xué)生能力的培養(yǎng)
教育部在教高[2007]2號(hào)文件中明確提出要求:努力提高大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、交流能力和社會(huì)適應(yīng)能力[5]。眾所周知,我國(guó)的高考競(jìng)爭(zhēng)非常激烈,因此在中學(xué)階段,對(duì)于絕大多數(shù)學(xué)生而言,把時(shí)間全部用在了知識(shí)學(xué)習(xí)和完成各種各樣的作業(yè)題、模擬題和考試題上是唯一的選擇,而對(duì)于自身綜合素質(zhì)與能力的培養(yǎng)無暇顧及。從中學(xué)進(jìn)入大學(xué),學(xué)生的學(xué)習(xí)方式有了根本的變化,因此學(xué)生要利用好業(yè)余時(shí)間,有意識(shí)地培養(yǎng)和提高自身的綜合能力與素質(zhì),主要包括以下幾個(gè)方面:
學(xué)習(xí)能力:即自學(xué)的能力。對(duì)中學(xué)生來說,學(xué)習(xí)就是按照學(xué)校的安排,在課堂上接受教師的知識(shí)傳授,課下完成老師布置的作業(yè)。而在大學(xué)中,需要學(xué)生自主地安排學(xué)習(xí)計(jì)劃、主動(dòng)地獲取知識(shí),不僅僅在課堂上進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí),在課下的時(shí)間還要去讀書、去思考、去實(shí)踐,逐步的提高自己的自學(xué)能力。
創(chuàng)新能力:所謂創(chuàng)新,就是用新思想、新方法和新技術(shù)解決工作中遇到的各種問題。作為大學(xué)生,只有具有良好的創(chuàng)新意識(shí)和能力,才能面對(duì)在未來學(xué)習(xí)和工作中面臨的各種挑戰(zhàn),有效的解決遇到的各種問題。
實(shí)踐能力:實(shí)踐能力是指在工作當(dāng)中運(yùn)用自身的知識(shí)去分析問題和解決問題的能力。對(duì)于工科專業(yè)的本科學(xué)生,實(shí)踐能力的強(qiáng)弱尤為重要,因此,在大學(xué)階段,應(yīng)該著重加強(qiáng)諸如課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、大學(xué)生科技競(jìng)賽等環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,以提高自身的實(shí)踐能力。
交流能力:交流能力指一個(gè)人與他人有效地進(jìn)行信息交流的能力。在現(xiàn)代社會(huì),交流能力是個(gè)人素質(zhì)的重要體現(xiàn),它代表了一個(gè)人的知識(shí)、能力和品德。本科學(xué)生無論畢業(yè)后無論進(jìn)入那一個(gè)行業(yè),都是在一個(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行自己的工作,因此,如何與團(tuán)隊(duì)內(nèi)外人員的進(jìn)行良好的交流對(duì)于自己的研究和工作是至關(guān)重要的。
四、結(jié)語
綜上所述,物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論課程在本科教學(xué)的整個(gè)過程中有著重要的作用。通過本課程的教學(xué),使學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的基本知識(shí)有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí),并在學(xué)習(xí)的過程中逐步去適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方法,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)也打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。同時(shí),在學(xué)生的思想當(dāng)中逐步樹立起培養(yǎng)自身綜合素質(zhì)的意識(shí),最終成長(zhǎng)為一個(gè)高素質(zhì)的大學(xué)本科畢業(yè)生。
參考文獻(xiàn):
[1]張小平.物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)講座(一)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2011,1(5):91-92
[2]沈蘇彬,范曲立.物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)研究[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2009,29(6):1-11