計算機網絡在物聯網工程專業教學中的實踐探索

錢喜亞

摘要：本文首先分析了物聯網工程專業的概念與發展現狀，其次闡述了物聯網工程專業教學中存在的問題，包括專業歸屬、人才培養目標與培養條件三個方面，最后總結了計算機網絡在物聯網工程專業教學中實踐探索。意旨在通過對物聯網工程專業教學現狀的分析，從專業知識體系構建、核心課程構建與專業課程構建三個部分對物聯網工程專業教學體系進行合理構建與探索。

關鍵詞：物聯網工程專業;教學;問題;探索

物聯網是一種物與物、人與物之間的網絡互連。從1999年的最初提出到現在，經過多年的發展已經在多個領域內得到推廣與應用，物聯網技術的專業人才的教育也引起人們的高度重視。大多高校對于物聯網工程專業的設立都是處于剛剛開始階段，沒有足夠的經驗，無論在學科體系建設上還是實踐應用上都不夠完善。

1.物聯網工程專業的概述

物聯網（Internet of Things）一詞起源于傳媒領域，國內外普遍公認的是Ashton教授在1999年研究RFID時最早提出來的。隨著物聯網的進一步發展，其最初定義也在不斷變化，覆蓋范圍不再局限于RFID技術，而物聯網工程目前還沒有一個比較明確的定義，究其原因主要有兩點：（1）物聯網工程的理論體系仍然沒有完善地建立。（2）物聯網工程專業與互聯網、移動通信等計算機類專業緊密聯系，與其他專業還沒有形成一個學科的共識。

物聯網是一個信息載體，它能夠使獨立的物體通過互聯網與移動通信網等信息網絡實現交互互通。物聯網技術是基于互聯網而發展起來的新興技術，其涉及范圍也越來越廣。從計算機網絡與物聯網的關系，我們可以看出計算機和網絡是物聯網應用的基礎?，F今，大多數高校所設的物聯網工程專業包含基礎課程與專業課程兩類?；A課程主要是就計算機網絡的基礎知識的學習，同時也涉及一些數學、物理的相關知識，而專業課程則主要是針對物聯網工程專業的相關知識，包括物聯網技術與應用、物聯網安全技術等物聯網專業知識。總的來講，物聯網工程專業是一個由多學科融合的且內容較為復雜的新興的計算機專業學科，其覆蓋面較為廣泛，主要由計算機、通信技術、電子技術、數學、物理等多個學科構成。目前，我國對物聯網工程專業體系的構建仍然處于探索階段[1] 。由于物聯網工程專業所涉及的知識范圍較為廣泛，需要多方面結合，因而對該專業的學生也有更多的要求。在充分學習理論知識的同時，應當將相應的知識有效運用，不斷進行創新與探索。

2.物聯網工程專業教學中的問題

從物聯網工程專業發展現狀來看，目前我國許多高校已經創建了物聯網工程的相應課程，但由于存在著對物聯網技術理解不夠透徹，專業課程體系設計不夠完善等問題，物聯網工程專業教學效果并不盡如人意。

主要表現為以下特點：（1）專業歸屬難以明確。當前多數高校雖然設有物聯網工程專業，但是就改專業的具體歸屬沒有明確的標準劃分，一些高校將其劃分為通信學院的專業課程，另一些則是劃分為計算機學院課程進行教學。造成這一現象的主要原因還是由物聯網工程專業本身的內容龐雜所決定的，該專業涵蓋了多個領域使學校在教學設計上也存在一定困難。（2）人才培養目標不明晰。由于學校對物聯網工程專業的歸屬有不同的看法，因此在教學目標上也存在著一定差異。而從物聯網發展前景來看，應當以行業需求為導向進行專業化教育，不斷推動物聯網在醫療、教育、智能家居、智慧交通、智能電網、智能農業、智能安防、智慧城市等多個領域的發展。（3）專業人才培養條件比較落后。物聯網工程專業教學條件落后主要表現為兩個方面，一是專業的師資力量短缺。大多數的物聯網工程專業教師的專業水平較低，雖然精通計算機、自動化等專業知識，但是對跨學科知識的掌握程度不夠，理解也不夠透徹。二是，由于教學的基礎設施不夠完善以及物聯網專業類教材稀缺而難以對學生進行有效教育[2] 。

3.計算機網絡在物聯網工程專業教學中的構建探索

3.1 物聯網工程專業知識體系構建

物聯網工程專業知識體系構建就是針對物聯網比較龐雜的知識體系進行整合，形成一個層次分明、結構銜接、完善統一的有機整體。對物聯網工程專業知識體系的構建首先應當對物聯網工程有所理解，并對物聯網技術進行分析，這一知識體系應當能夠體現出物聯網的整體框架結構及其關鍵技術。因此，物聯網工程專業知識體系應當包括：（1）感知層，包括射頻識別技術（即RFID技術）與無線傳感器網絡的技術;（2）網絡層;（3）應用層;（4）物聯網整體框架構成。

在物聯網技術的應用過程中，其主要在感知層、傳送層及應用層方面對計算機網絡產生一定影響。在感知層上，物聯網技術通過對整個網絡覆蓋區域的不同對象進行監測、控制，將所采集的相關信息進行收集處理，因此運用物聯網感知層能夠比較完善地了解到監測對象的變化狀況，大大提高了信息處理效率，為計算機網絡的整體發展奠定了堅實的基礎。隨著物流網的發展，不同的通信節點也經常出現，而這種獨立性的節點往往給計算機網絡造成許多壓力。而通過對物聯網技術的應用，能夠實現對不同節點的有效管理，提升工作效率在應用方面，它能夠為用戶提供特定服務，根據用戶的不同需求進行設備的協調與整合。因此，我們可以看到計算機網絡貫穿于物聯網的各個環節，是物聯網技術發展的基礎，也是物聯網工程專業教學的重要基礎。

3.2 核心課程的構建

物聯網工程專業課程體系的構建應當更多地涵蓋與物聯網專業知識相關的知識體系，圍繞物聯網工程專業知識點進行設計，充分運用計算機網絡對專業知識進行分類整合，大體上可以分為四個部分：基礎類、感知類、計算機網絡與通信類、數據處理與領域應用類。其中基礎類的課程主要包括：數理類課程、電路類課程、程序類課程。感知類課程主要包括：RFID技術、傳感器技術、微機原理、數據獲取與處理等。計算機網絡與通信類主要包括：計算機網絡課程、RFID技術與無線通信、物聯網數據庫技術等。數據處理與領域應用類主要包括：嵌入式系統設計、與計算與云存儲、物聯網工程規劃與設計等。

3.3 專業課程的構建

物聯網工程專業是適應時代的需要而產生的新興的專業課程，具有較強的應用性，專業人才的培養也應當注重物聯網專業性技術的應用。專業課程構件上應當注重學生個人能力的提升，根據學生的不同興趣，進行不同領域的分類指導，同時注重傳感器網絡技術與物聯網應用開發兩個方面，通過對物聯網技術的實踐應用實現物聯網技術的進一步發展[3] 。

4.結束語

物聯網工程專業教學更多的是側重于實踐運用，在掌握基本理論知識的基礎上進行一定創新，使物聯網技術更好地運用與現實生活之中。因此，以計算機網絡為基礎的物聯網工程技術應當構建相應的專業知識體系，讓學生能夠有效地理解與掌握，并就相應的核心課程與專業課程建設進行一定的歸類，激發學生的學習興趣，實現物聯網工程專業教學目標的高質量完成，

參考文獻：

[1] 徐軍明.物聯網工程專業教學體系建設探討[J].通訊世界，2017（03）：266-267.

[2] 盧彪，吳孝銀，張曉梅.基于物聯網工程專業人才培養方案的教學研究[J].攀枝花學院學報，2015，32（05）：106-108+116.

[3] 朱金秀，韓光潔，朱川，吳迪.物聯網工程專業課程體系的研究與探索[J].中國電力教育，2012（16）：67-68.

（作者單位：天津白澤技術有限公司）