物聯網工程規劃與設計課程建設研究

崔仙姬+何加亮

摘 要：物聯網工程規劃與設計課程是教育部高等學校計算機科學與技術專業教學指導分委員會規定的物聯網工程專業十門核心課程之一。課程建設以培養物聯網專業復合型創新創業人才為目標，根據崗位所需能力建立課程標準；建設教材與網絡教學資源體系；采用項目驅動、案例教學與因材施教相結合的教學模式；課程考核與教學效果評價注重學生的參與度、創新思維以及綜合能力。

關鍵詞：物聯網；課程建設；項目驅動；案例開發

中圖分類號：TP393；G642 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）02-0-02

0 引 言

物聯網作為教育部戰略性新興產業之一，具有良好的經濟和社會效益。物聯網工程成為各類高等院校爭相開設的熱門專業。大連民族大學物聯網工程專業以培養復合型創新創業人才為目標，于2016年獲得了遼寧省普通高校創新創業教育改革試點。物聯網作為一門綜合性的應用型學科，涉及計算機信息工程、通信工程、控制工程等多個領域?，F有的課程體系覆蓋了大部分物聯網技術，但以知識點為核心的授課方式難以關聯各門課程，使其理論與實際工程應用嚴重脫節，因此迫切需要一種綜合性的課程。物聯網工程規劃與設計作為面向物聯網工程專業高年級學生的核心主干課程，是一門實踐性比較強的綜合性課程，旨在提高學生的物聯網工程產品的綜合設計能力。

1 課程建設的目標與思路

本課程通過有效關聯各門課程知識點，使學生掌握物聯網的關鍵技術、熟悉物聯網工程設計的步驟、流程，并通過其典型應用案例的學習，使學生對物聯網及其應用有較為清晰的認識，并使學生具備較強的運用物聯網理論知識分析解決實際問題的能力，為將來從事物聯網研究與應用工作打下一定的基礎。

為了符合物聯網專業培養復合型創新創業人才的要求，適應行業需求，本課程以培養學生創新創業能力為主線，密切與行業企業在人才培養方面合作，旨在培養物聯網專業學生的創新能力，提高創新人才的培養質量。通過產學研一體化的教學模式，積極推進課程教學改革，按照項目驅動、案例講解的方式設置教學內容，引入現代化教學方法，進行考核方式的改革，爭取將本課程建設成為本校的特色精品課程。

2 課程建設的內容

2.1 建立課程標準

根據物聯網工程專業技術人才的專業培養要求，組織本課程教學團隊教師深入相關企業調研，同時也邀請行業專家了解行業技術現狀，并根據崗位工作任務制定課程標準，設置課程內容及教材的選用。課程標準要求融入職業崗位所需要的關鍵能力，進行課程綜合化及教學模式改革，對課程內容作縱向和橫向的整合，以突出職業綜合知識和綜合實踐能力的培養，并按照任務驅動、項目導向等方式改革教學內容，形成教、學、做合一的教學模式。

2.2 建設教學資源

教學資源的建設包括教材建設與網絡教學資源建設。教材建設是課程建設的重點。作為新興專業，物聯網專業相關教材相當匱乏，特別是關于物聯網工程設計方面的書籍。市面上與物聯網工程設計相關的教材多數將物聯網設計中涉及的多種設計方法與技術作為單獨一章介紹，使得學生所學的都是碎片知識，并不能有效了解物聯網工程設計的流程以及各模塊的具體實現方式。為此教材建設刻不容緩。通過引進國外優秀教材和相關案例，將案例加入教材，編寫出版一本適合本專業使用的《物聯網工程規劃與設計》教材以及對應的《物聯網工程設計案例分析集》等教學參考書，并制作課程教學視頻和電子版教學課件。

網絡教學資源建設應建立一個課程網站，內容包括教輔材料、視頻材料、課程錄像、網上輔導等，再建立一個國內外經典案例庫、項目庫等。引導學生利用本課程網站豐富的教學資源，進行主動積極地學習。

2.3 師資隊伍建設

本課程的大部分授課教師沒有實際物聯網系統開發經歷，對相關物聯網設備沒有透徹了解，為此需外聘行業專家對團隊教師進行培訓，著力培養物聯網工程領域相關知識點的深度和廣度，通過培訓，要求教師具備專業實訓時對設備的操控能力，便于今后對學生進行實踐課程的講解與指導。

2.4 教學內容的設置

根據專業人才培養目標，針對物聯網工程專業人才能力的要求，結合課程的綜合性特點，課程內容應緊緊圍繞實際工程的課程設計理念，以理論與實際一體化講授為主，使用案例講解方式，將知識點融入到案例中進行講解，并將案例分解為多個子模塊，分別對不同模塊采取不同的授課方式，便于學生了解物聯網工程設計的整個流程。課程各模塊內容及相關能力要求如表1所列。

2.5 教學模式設計

將理論講授與案例教學法、啟發式教學、項目驅動法等現代化教學方式密切結合起來，采用現代化教學技術調動學生的積極性、主動性，培養學生分析問題、解決問題的能力，實現創新能力培養與提高教學效果的目的。增加實踐與理論教學交替的教學方法，實現“學中做、做中學”，通過實際操作，真正將理念知識與實踐技能有機結合起來，讓學生在實踐過程中掌握物聯網工程設計中的知識點。

2.5.1 以項目實例教學為導向的課程教學方法

課程圍繞一個現實中較為常見的物聯網系統——基于智能手機的物流管理系統進行，教學按照真實項目步驟、方法以及標準要求完成。通過對項目進行展示，提供給學生直觀的印象，便于學生了解整個物聯網工程項目以及項目中的不同模塊，易于調動學生的積極性。項目式教學法注重學生的動手能力、應用能力、創新能力等能力因素的培養，加強與實際生產過程的聯系，促進了學生面向社會的職業能力的提升。

2.5.2 啟發式教學與案例結合法

教師上課先講案例，根據案例講解相關設計知識點，包括設計的原則，具體設備的選型等。下發任務，給出考核標準，由學生在實驗課和課下完成資料查閱，調研、系統集成與設備選型的決策等，并進行相關模塊的建模，發揮學生的主觀能動性。對于設計過程中出現的問題，老師可給予知識答疑。比如以系統調研階段為例，課堂上老師只需給出一個系統調研的案例，介紹系統調研階段需要了解的知識點，重要原則等內容，可讓學生根據這些原則具體設計系統的調查問卷，并使用用例圖繪制系統的需求，提高學生的系統建模能力。

2.5.3 采用因材施教的教學方式

作為民族院校的物聯網工程專業，需要考慮各層次學生的創新能力。在教學過程中，教師通過設置有一定梯度，并富有針對性、趣味性的問題和任務，調動學生學習的興趣，讓全體學生主動參與，使學生產生新的發現、新的思維、新的見解和發現解決新問題的手段和方法，進而訓練學生的想象能力和創新創業思維能力，培養創新意識和創新能力。教學活動由參與的精英化向大眾化轉化，由學生被動地學向主動地學轉化，從而大力提升實踐教學質量，培養學生的創新能力和創業意識，實現創新創業教育與實踐教學的相互交融和促進，培養具有一定核心競爭力的高素質專門人才。

2.6 考核方法

傳統考核評價形式只能在一定程度上反映出教師的教學水平和學生對課程的掌握情況，這對培養復合型創新創業人才而言顯然是不科學和不全面的。為此，構建課程新的考核評價體系，杜絕通過量化手段對學生進行等級性劃分的評價方式，突出參與這門課程的體驗、學生參與度、創新思維、綜合能力，構建結果與過程并重的評價機制。本課程采用開放式考核方式，加大平時作業成績所占比重。如系統調研部分，讓學生提交一份相關調查問卷，通過學生提交的調查問卷了解學生對這一模塊的了解程度，并作為平時成績的一部分。

2.7 課程教學效果的評價方法

考核是檢驗學生學習效果的重要手段，科學的考核方法是激發學生學習積極性的催化劑，也是教師檢測教材是否選擇得當、教學方法是否正確的重要參考依據。然而，作為培養復合型創新創業人才的物聯網工程專業，課程的教學評價不僅僅表現在考試成績、系統設計成果等結果上。本課程更注重學生在這門課程的參與情況，比如學生是否對物聯網工程設計有濃厚的興趣，在實踐過程中是否能夠保持較長時間的注意力，是否主動思考、踴躍發言，是否能夠提出創新想法等。

3 結 語

通過近一年對大連民族大學物聯網工程專業2013級兩個班級的教學，課程效果良好。課程安排了32學時，其中理論環節安排了16學時，實踐環節安排了16學時。通過本課程的學習，學生掌握了物聯網工程設計的基本流程與相關技術，熟悉物聯網設備及其發展趨勢，能夠進行物聯網設備的選型集成，綜合運用所學物聯網工程知識解決實際工程，為將來從事物聯網工程相關工作打下堅實的基礎。

參考文獻

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