面向信息時代發展的物聯網技術課程創新規劃研究

吳珺 王春枝 葉志偉

摘要：針對21世紀的新興專業“物聯網技術”課程的內容特點和教學實際，通過總結近幾年來的一線教學經驗，充分利用學校現有教學資源，與時俱進地對物聯網技術的相關專業課的課程規劃、創新性內容、課堂教學模式、教學方式和教學方法進行一系列改革與實踐，取得了良好的教學效果，為物聯網技術專業課程的課堂教學改革進行了有益的探索。

關鍵詞：物聯網技術；課程創新；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）17-0233-02

“物聯網技術”是湖北工業大學計算機學院在“十二五”規劃時期新開設的專業，在2014年學院進一步完善了的“物聯網技術專業本科培養方案”，其中所體現了將創新性課程且符合信息產業新需求、培養創新性人才等目標。課程創新規劃旨在以工程技術為主線，著力提高學生的工程意識、工程素質與工程實踐能力，培養能夠滿足物聯網產業未來發展需要、適應和引領未來的物聯網發展方向的工程師。

一、創新教學內容

物聯網在世界范圍內都是一個新興的學科，根據我國的信息產業發展戰略規劃和信息行業發展的需要，截至今年我國已經有超過700所院校開設了物聯網專業。然而物聯網專業人才培養要求很高，在利用現有信息及計算機學科力量的同時，應盡快形成更加專業、更高水平、更國際化的物聯網師資隊伍和課程體系建設；同時要與國際接軌，開拓創新，擴大知識來源，將學科建設與相關產業的科學發展統一起來[1-3]。

眾所周知物聯網與互聯網技術有著一定程度的傳承關系，但是由于信息技術的創新性產生的明顯的異構性，例如目前比較流行的4層物聯網技術結構，包括：感知技術、傳輸技術、支撐技術和應用技術。從教學實踐的角度分析：其實物聯網技術與傳統專業如計算機科學與技術、通信工程、電子科學與技術、測控技術與儀器、計算機科學與技術及其自動化等息息相關，但有很強的整合性及自己的特色。具體而言，物聯網專業應該培養具有扎實的電子技術、現代傳感器技術、無線網絡技術、有線和無線網絡通信理論、信息處理、計算機技術、系統工程等基礎理論與專業技能的專業人才。因此，要求對課堂教學內容必須進行整合優化，突出專業特色，讓學生抓住主要矛盾，掌握課程的核心知識點。

二、物聯網技術的課程規劃方案

物聯網是一個涉及眾多行業應用的實踐性技術領域，從目前的發展來看，行業應用將成為物聯網產業未來幾年發展的主要驅動力。因此，物聯網技術專業人才培養目標定位應是培養高素質的應用型人才，這與物聯網人才的需求標準是一致的。隨著通信技術、計算技術、新型傳感器技術和自動控制技術的日益成熟和迅速發展，物聯網在世界范圍內出現并引起極大關注，被認為是繼計算機、互聯網之后的第三次信息時代大革命。[4，5]2012年，物聯網技術作為專業正式進駐湖北工業大學計算機學院。為了更好地實現國際合作和交流，物聯網工程專業作為一門國際前沿專業迫切需要采用創新教學模式。

本專業培養具有良好的思想道德、科學素養，系統地掌握物聯網的系統結構、網絡傳輸技術、傳感技術、相關應用技術等基本理論知識和技能，能夠勝任物聯網的研究、設計與開發及技術管理等工作，并能適應市場經濟發展需求的高層次、高素質、有創新精神的科學研究和工程技術方面的高級應用人才。因此根據我校對物聯網技術專業人才創新培養的思路，要求通過物聯網技術專業的相關課程學習后，學生具備如表1所歸納的主要能力。

三、將創新融入課程教學

“物聯網導論”和“物聯網數據分析”對物聯網技術專業的學生而言，是一門全新的專業課程，其特點就是創新性，即新概念多、新名詞多和新技術操作多。新概念、新名詞在物聯網技術相關課程的教學實踐中容易激發學生探究的好奇心并且開拓學生創新意識，對于開展物聯網技術人才培養具有十分重要和正面的意義。

通過“物聯網導論”這個學科基礎課的教學開始，就可以在日常的教學中開展一些以學生自學查閱新資料和新技術的課后實踐活動，在信息技術創新發展的大背景下，更好地開展理論學習活動。這樣可以保證學生在完成第二學年的學習后，不但能夠真正地掌握計算機科學與技術這類計算機專業的學科知識，而且具備了物聯網技術專業所特有的專業知識，從物聯網的結構、物聯網的數據特性、物聯網的通信機制等多個方面掌握基本理論和分析方法。

物聯網可以被視為是一種新一代IT技術，而物聯網技術則已經被充分運用在各行各業之中，包括：電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中。因此在課程教學過程中，可以鼓勵學生進行創新實驗。首先從最初的理論理解出發，將物聯網與現有的互聯網整合起來，實現人類社會與物理系統的整合。通過物聯網導論、數據庫原理及應用、高級語言程序設計、計算機網絡、網絡互聯技術等課程的上機實驗和課程設計環節，讓學生掌握并實踐這個整合的網絡當中，存在能力超級強大的中心計算機群。進而掌握一定技術能力對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制。在此基礎上，挖掘學生的自主創新意識，從第四學年的實習實踐，發掘顯示生活中更加精細和動態的方式管理生產和生活，將所掌握的理論知識和實踐技術運用起來，這樣的創新模式不但提高社會資源利用率和科學技術水平，改善學生與專業發展間單一的被動關系。

四、結語

根據“物聯網技術”的專業特點，結合我國信息產業發展人才的實際需要，以及湖北工業大學所特有的良好教學條件和實驗平臺；切實開展了物聯網技術這一新專業的課程創新規劃，對相關課程的設定時間和學生通過課程應掌握的知識和具備的實踐能力。通過以上創新性融合，達到積極地調動學生對專業的認識、有效地培養學生自學能力、逐步訓練學生在實踐技術環節的創新能力和素質。為新專業人才培養和課程體系建設開辟了新的思路，同時也為信息類專業課程的教學改革進行了有效的嘗試和有益的探索。

參考文獻：

[1]李雙辰.創新思路 深化改革以“大人才”戰略提升學校核心競爭力[J].中國電力教育，2014，（5）：11-12.

[2]趙霞，陳永利，栗彥輝.提高“機電控制”課程授課質量的探索與實踐[J].中國電力教育，2013，（9）：131-132.

[3]付永貴.基于分組教學的高校物聯網實驗室構建研究[J].中國教育信息化，2011，（5）：63-65.

[4]李盧一，鄭燕林.物聯網在教育中的應用[J].現代教育技術，2010，（2）：8-10.

[5]胡四泉，王志良.“無線傳感器網絡”課程實驗教學探討[J].中國電力教育，2010，（1）：110-111.