物聯網專業應用能力的教學實踐模式研究

孔令蘭 王麗萍 吳兆杰

摘要：物聯網作為當今世界新一代信息技術的重要組成部分，是我國“中國制造2025”戰略的重要支柱產業之一。在國家的重點扶持下，物聯網技術得到了突飛猛進的發展，新技術層出不窮。在新技術的推動下，高等教育教學領域中現有的物聯網課程體系已不能滿足新時期對人才的需求，需要做出相應變更以順應其發展。本文主要探討高校物聯網專業實踐教學方法。通過分析物聯網系統結構特點、高校物聯網專業設置需求，以及在實踐教學中存在的問題，闡述基于創新能力培養的物聯網實訓平臺教學實踐模式。

關鍵詞：物聯網專業;應用能力;教學實踐模式

中圖分類號：C41??文獻標識碼：A

1?教育改革的新方向

與傳統工科相比，新工科是在國家戰略發展新需求、國際市場競爭新形式、創新創業能力新要求的背景下提出的教育改革新方向。物聯網專業是新工科中的一個重要專業，具有多學科交融的特點。根據《物聯網行業與職業教育分析報告》，物聯網每年的人才需求量達百萬人，然而人才狀況卻非常嚴峻，供給量很少，各層次人才都存在不同程度的緊缺。近幾年，為了能培養更多企事業所急需的一線物聯網應用型技術人才，國家加大在職業教育中對物聯網人才建設的投入，省市教育廳局等部門同樣投入物聯網類相關項目比賽，大量示范院校響應號召增設物聯網專業。同時，教育一線上物聯網邊緣專業的教師也開始對中等職業學校物聯網專業建設的思考與探索。2?物聯網系統結構概述

物聯網技術的出現被譽為信息技術領域又一次革命性的突破。物聯網技術利用具有感知、通信功能的智能終端設備來獲取所需采集的信息，可以面向不同應用領域，將具有獨立尋址功能的實體對象通過網絡連接起來，實現感知、數據傳輸、智能處理等，構建人與物、物與物相互連接及通信，實現所需功能。通常情況下，物聯網的系統結構包括三個層次，即應用層、網絡層和感知層。

3?物聯網專業應用能力培養目標分析

物聯網專業涉及領域寬泛，要求相對較高，主要培養的是復合型技術人才。有些學校將物聯網專業放到電子系（以硬件技術方向為主），有些學校則將物聯網專業放到計算機系（以軟件技術或網絡技術方向為主），從中體現其跨學科的復雜性。所要求學生具備的物聯網技術相關知識涵蓋了工程設計、硬件技術、軟件技術以及網絡通信技術，培養學生在未來的就業方向主要是對物聯網的工程實施、二次開發，對物聯網設備或物聯網應用系統的安裝、操作、調試、管理和維護，另外還包括對物聯網設備的營銷、售后服務等其他就業方向。

4?教學環節存在的主要問題

物聯網專業是一門綜合性較強的學科，綜合著多門專業技術。通過前述對物聯網系統結構的分析，不難看到，高校物聯網專業的理論教學和實踐教學具備一定的困難。理論教學不夠系統，實踐教學環節的可操作性也不強。

5?聯網專業應用能力教學實踐策略

5.1?加強網絡與通信類相關課程的建設

物聯網技術的發展，很大程度上基于通信技術的發展，從發展趨勢來看，NB-IoT和LoRa技術在未來的物聯網應用系統中將扮演重要的角色，故針對這兩者的學習必不可少。現有的物聯網課程體系，大多注重學生軟件編程能力或硬件設計的學習，如各類編程語言的學習，而對物聯網核心通信技術的涉及相對較少，這樣不利于對物聯網應用形成宏觀認識，需要對其做出適當調整。

5.2?改革課程考核模式

以《國際貿易實務》這門課程為例，通過POCIB軟件進行課程教學，不僅能夠幫助教師完善教學內容、改進課程教學方法、提高實踐教學比例，而且能夠更有效地改革課程考核模式。通過教學軟件，教師更方便實施“過程考核與期末考核”相結合的多元化考核機制。在過程考核方面，在考核學生的上課出勤、課堂表現及作業完成情況的同時，教師還可以結合學生在平時的上機教學過程中的模擬演練結果給出學生的平時成績。在期末考核方面，則可以直接按照“互聯網+國際貿易技能競賽”的比賽規則，讓學生以小組的形式進行模擬競賽，最終按照“互聯網+國際貿易技能競賽”的評分規則給出學生的期末成績。

5.3?實訓平臺設計體現物聯網專業多學科交叉特點

平臺的底層硬件層基于CC2530嵌入式開發板，學生可以使用該平臺充分掌握GPIO的工作原理與控制方院校應盡可能采購“互聯網+國際貿易綜合技能競賽”所使用的POCIB軟件。POCIB軟件中所涉及的內容幾乎涵蓋了《國際貿易實務》課程所有的教學內容。因此，通過POCIB軟件進行日常教學，不僅可以簡化任課教師的教學準備過程，幫助教師提高教學效果。而且，有了POCIB軟件，任課教師就可以根據“互聯網+國際貿易技能競賽”的競賽內容，完善《國際貿易實務》課程的教學內容，實現課程內容與專業實踐技能的完美對接。

6?結語

物聯網作為一種發展較快的新興技術，總是不斷地會有新的技術要點引入其中。高校在對物聯網專業進行建設時，需要實時跟上時代和技術的發展趨勢。要淘汰落后的舊課程，對新技術要及時設置相關基礎課程，確保課程設置順應時代的潮流。

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