物聯網專業課程開發現狀與開發實踐路徑探索

崔嘉

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.19.086

摘 要 很多高校設置物聯網專業課程，然而課程開發過程中還存在諸多問題。對此進行研究，主要分析課程開發實踐路徑。

關鍵詞 物聯網；實驗室；智能教學環境

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）19-0086-02

物聯網指的是一種物體與物體間進行連接的互聯網，是嚴格按照相關協議對專門的設備進行連接，實現互聯網、任意物品間的相互連接，進行信息交換和通信，從而實現智能化識別、跟蹤、定位等目的的全新技術。人們將其譽為第三種類型的信息技術，是信息產業的又一次革新，被視為在互聯網基礎上的業務和應用。因此，物聯網的核心技術依然是互聯網，它是對互聯網技術的延伸，其用戶終端覆蓋世界上全部的物品，能夠實現包括物品與物品之間的通信。

1 物聯網專業課程開發現狀以及存在的問題

高校物聯網課程開發現狀 物聯網是由負責標識物品感知層、負責網絡接入和信息傳播的傳輸層、負責信息分析和應用的處理層等三大部分構成的龐大信息系統。物聯網技術涵蓋材料、通信、信息、電、機等各個領域。作為新型專業，物聯網在很多高校已經存在。本文分析各個高校的情況，為物聯網課程開發提供借鑒。從培養層次角度來看，大部分高校主要是培養中級技術人員，只有少數高校側重培養高層次人員，與此同時重視培養產品研發人才的也是少之又少。從培養方向看，高校的人才培養定位主要集中在三方面：1）系統維護以及調試；2）相關設備安裝；3）項目管理以及施工。從招生規模看，各個高校的招生規模主要是1～2個班，與其他學科相比，招生人數較少。從主干課程看，近幾年高校同時考慮到應用程序、電子技術等方面技術，如安卓系統、C語言編程、安裝智能家居、電子電路等。很多高校招生學生較少，而且培養方向也有所不同，主要集中在管理、生產等方向，很少涉及產品研發。

物聯網課程開發存在的問題

1）課程設置、定位間存在矛盾。在調查過程中發現，多數高校物聯網人才培養主要是設備管理、維護、調試等人員，少數涉及產品開發，這說明該專業主要是提高學生物聯網基本技能。換句話說，大部分高校的課程集中在物聯網終端以及感知這兩個層次。然而課程設置與此情況存在明顯矛盾，多數課程側重物聯網相關程序開發，難以充分顯示出人才培養方向。

2）教材難以滿足發展需要。一是教材知識跟不上發展步伐。目前，很多特殊學校仍然采用十幾年前的教材，存在嚴重滯后性。同時，一些學校過度重視學生的理論知識，而忽視今后踏入社會的情況，忽視培養他們適應社會發展的能力，難以適應物聯網的發展。可見，教學內容缺乏實用性，與今后發展需求存在矛盾，難以滿足今后發展需要。同時，教學過度重視灌輸書本知識，難以達到切實效果，反而會引起學生反感，進而降低學習的積極性。二是教學內容較難。在調查過程中，筆者發現很多教材較難，偏向理論，加上學生基礎差，因此達不到教學效果。

3）實訓場所落后。多數高校使用一些市場上較為常見的設備，確保先進技術以及設備。實訓場所對于提高學生技能具有巨大的推動作用，同時也明顯開闊了學生的視野。與此同時，物聯網中的RFID、傳感等技術都發展較快，設備更新較快。但是很多高校開設的實訓課較少，而且相關教學資源落后，難以提高學生的物聯網技能。

2 課程開發實踐路徑探索

明確人才培養目標 明確目標是課程開發的基礎，對于課程設置具有至關重要的影響。實踐表明，培養目標是否與社會需求相適應，直接影響社會經濟發展。培養目標包括：社會對人才需求；行業發展；培養人才類型。其中，現階段社會需要的人才大致分為四類：1）研發類，主要工作是開發硬件以及軟件、設計系統等，要求具有完善的物聯網知識，而且在創新方面具有較大的潛力；2）施工類，工作是設備調試、選型以及制訂具體施工方案等，要求具有較強的協調能力；3）運營維護類，工作是系統管理、測試等，技能較強，而且熟悉物聯網的大部分技能；4）營銷類，工作是服務客服、產品營銷，熟悉一定的技術以及技能，而且全面了解產品的特點以及使用，同時善于與人交流。

強化校企合作 校企合作對于物聯網教學發展具有現實意義。首先，代表著教育理念的重大變革，也象征著一種教育發展趨勢或教育潮流；其次，作為一種先進的、科學的教育理念，校企合作有效地提高了學生的知識、業務水平和專業素養，使學生更加勤奮、努力地提高自己的能力；最后，校企合作強化了學校的教育、管理，實現了學校教育與學生職業生涯的有序銜接，不僅幫助企業找到優秀的人才，還使學校的教育工作更具有針對性，大大提高了學生的就業率。

為了制訂校企合作人才培養模式教育方案，學校應該與企業進行合作，并以企業為核心，無論是市場調查還是技能培養，都應將教學結構、教學內容與企業相結合，一方面與企業進行合作為學生創造實習機會，一方面在課堂上將教學與實踐進行結合，提高學生的專業技能。在教學過程中，按照工學結合制訂培養計劃，加強培養學生的實踐能力，并高度重視培養學生的就業習慣與就業意識，不僅要加強學生的崗位技能訓練，還要培養學生的應用能力，以此來滿足社會的需要。要想充分發揮此種方法的作用，學校關鍵點在于建立一個完整的評價系統。借助這個評價系統，可按期對學生的就業競爭力、技能進行考核與觀察，不僅可以充分評價人才培養的質量，還可以檢驗人才培養過程中的優勢與不足。因此，校方應積極與企業進行合作，并展開評價活動，檢驗學生在企業實踐中是否具備專業水平、專業素養。由于企業與學校各自的目的存在差異，因此在學校中主要以評價學生的專業知識、能力為首要目標，以此來確保評價的客觀性。

開設特色課程 高校的人才平培養有所不同，因此應當結合自身特點，開設特色課程，形成差異化課程，如農業學院設置物聯網農業，將物聯網技術應用在農業生產過程中。如進入培育階段后，可以采用物聯網技術及時掌握種植環境狀況，如溫度、濕度、CO2等信息。同時可根據收集的信息設置自動檢測，對產品進行及時管理，那樣可以高效應對環境變化，馬上采取措施，確保幼苗生長環境最佳。進行溫度信息采集，能夠遠程調節適宜的溫度，高科技的應用不僅可以減少人員成本，而且能確保生產出來的農產品的質量以及產量。在生長過程中，有關工作人員同樣可采取物聯網監測功能，這樣有利于農民及時、準確掌握植物的生長環境、營養情況及病害蟲情況。利用傳感器能夠及時獲得土壤、水分、光照等情況，通過監測的結果分析，可幫助農民改善植物生長條件，進而減輕病蟲害的損傷，穩定作物的生長條件，運用光感科技獲得信息對產品進行科學管理具有非常重要的意義。此外，家居設計專業課將其應用于家居建設過程中，通過綜合布線，建成一個具有網絡通信、安全防范、智能控制以及音視頻等效果的實驗室。

強化教學資源建設

1）強化實驗室建設。相關人員可從兩個方面著手。一方面是改造。物聯網技術發展迅猛，具有較快的更新速度，目前不少高校實驗室已經難以跟上時代發展步伐，導致大量設備不能滿足教學需要。為此，高校應當強化對此類實驗室的改造，置辦一些先進設備，同時全面考慮經濟、安全等因素。另一方面是新建。高校可新建具有針對性的實驗室，如智能類型的家居、安防、交通等。如智能家居，在軟件方面，其網口的驅動設置為10 M/100 M的適應模式，其無線網Wi-Fi設備驅動應用802.11b/g；Tvout驅動是NTSC模式，3D驅動是Graphics；視頻驅動支持JPEC CODEC的標準；GPS驅動支持全球定位；網絡協議設計支持大部分應用，比如HTTP等。在硬件方面，主處理器是應用ARM13，網絡盒應用家里現有的無線Wi-Fi設備；GRPS模塊應用SiRFStar IIIGSC3F/LP.7979，在捕獲時是144 dBm；VGA接口應用液晶顯示器，將250 M內存集成，可以播放出高清視頻。

2）在智能教學環境中的應用。物聯網信息技術主要是指依據相關的網絡協議，通過GPS、射頻識別、傳感器、感應器等先進技術工具，實現物體、互聯網間的連接，并在網絡中完成信息的交換，最終達到監控、定位等效果的全新技術。通過物聯網信息技術可以構建出智能化的教學環境，讓學校直接在智能化教學平臺中對校園中的各類電子設備進行管理。例如：教師或學生走進教室后，校園網絡中的溫度感應系統可以依據教師身體溫度，對中央空調的溫度進行調整；光線識別系統可以對教學環境的亮暗程度進行判斷，之后自動啟用相應的照明設備；人像識別系統則可以識別出進入教室的人是教師還是學生，如果進入對象是學生，系統將會啟用自動識別簽到，若是教師進入則自行啟動課堂中的多媒體教學設備，并直接將學生的簽到信息發送到多媒體設備中。此外，智能化教學環境運行時，如果多媒體設備出現故障，物聯網絡中的傳感器系統能夠及時對故障信息進行收集和分析，并傳送到校園網絡管理平臺中，提醒相關的管理人員及時進行維護和檢修。

3 結束語

如今社會是信息發展的時代，科學技術更新較快，同時互聯網、電腦等技術也得到長足發展，而且對于物聯網發展具有積極促進作用，實現新技術的革新與進步。物聯網是一種全新的科學技術，是信息、通信、互聯網技術的結合體，為人們生活、生產的需要提供了龐大的信息量，其智能化的信息技術實現了信息的傳輸、感知與交互。本文基于物聯網概述以及前景分析，剖析該專業課程現狀以及存在的問題，最后提出進行課程開發的行之有效策略。■

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