物聯網應用系統設計課程教學方法

劉秋喜

摘要：一個完整的物聯網應用系統應該具備三個層次的架構，感知層、網絡層與應用層。感知層主要是用于識別與采集物體的信息，感知層的核心技術也就是傳感技術與無線射頻識別技術（RFID），涉及到的自動感知設備有自動視頻識別器、傳感器、讀寫器等;王立成主要是起到信息通訊的作用，將感知層獲取到的信息數據傳輸到下一個層次架構之上，網絡層的核心技術是互聯網通信技術;應用層主要是面向用戶，是實現物聯網與客戶交互的重要界面，一般是用于向用戶展示感知層獲取到的數據信息，便于用戶實現對設備的操作與控制，核心技術也就是一些軟件開發技術，比如安卓應用的開發，JAVA應用的開發等，其中最普遍的是面向安卓系統的終端應用。由此我們可以知道相比于其他專業的教學而言，物聯網相關專業的教學內容與課程是十分多的，并且由于學生的學習時間限制，學生智能掌握一些基本的物聯網系統概念以及應用開發基本知識，對于更深層次的學習是十分難的。而《物聯網應用系統設計》課程承擔的正是這一任務，這一課程對學生專業知識以及技能等方面的綜合水平要求都不較高，本文也會針對該方面的教學進行分析。

關鍵詞：物聯網應用系統設計 課程教學 方法探索

引言

隨著社會的不斷發展與進步，物聯網行業在我國發展得如火如荼，但現有的一個現狀就是，國內物聯網系統開發方面的人才還較為緊缺，大部分的物聯網系統開發人員并非十分專業，有的也只是精通一點基礎知識，這并不能促進物聯網行業的進步。因此，為了可以給物聯網行業打造更多的人才，專業院校必須要站在社會需求的角度上考慮問題，加強人才培養的力度。本文就圍繞物聯網應用系統設計課程教學方法與發展戰略進行分析，供參考。

1 物聯網應用系統設計課程教學目標與教學現狀分析

課程目標

物聯網應用系統設計課程是物聯網相關專業教學的一門重要課程，具有較強的實踐性、與綜合性特點，教學主要是以培養學生開發與設計物聯網應用系統為主要目標，該課程一般是在學生對電子電路、程序設計、單片機技術等有了初步的了解之后，再進行該課程的開展，目標是讓學生在通過對這門課程的學習之后，能夠對之前所學的知識進行綜合應用;能夠完成對物聯網三大層次結構的整體設計與開發;能夠在學習了這門課程之后，對物聯網系統開發實踐操作流程有一個詳細的理解。該課程可以有效培養學生綜合應用知識的能力，提高學生對理論、概念知識的實踐應用技能，為學生以后的社會工作技能打下堅實的基礎。

教學現狀

課程開設初期時，對學生的教學目標定位是能夠對所學的學科知識進行綜合的應用，能夠完成一個物聯網應用系統的整體設計與構思，在檢驗學生專業知識理解水平的基礎之上關注學生專業知識應用技能的提升。這個教學目標定位是值得肯定與贊揚的，但是在實際的課程教學中，我們卻發現，這一教學目標不管是對于教師還是對于學生而言，難度都是十分大的。就拿學生方面來說，課程的學習目標是要完成整個物聯網應用系統的設計與打造，

從學生的知識儲備方面來看。學生需要儲備三個層面的知識，在硬件方面學生需要掌握電路設計的知識技能，還要具備較高水平的單片機編程能力，其次要實現感知層數據的傳輸工作，end會使用到無線網絡等傳輸方式，因此學生還需要掌握網路通信協議等相關的知識;最后一個要想進行移動客戶端的打造，需要熟悉相關的軟件編程技術，就拿安卓系統來說，學生需要掌握Java編程語言以及eclipse開發環境等知識。很顯然這一學習過程是十分復雜并繁瑣的，設計的專業課程十分多，如果學生某一門課程的知識掌握的不夠熟練，都很有可能導致學生的學習任務無法完成。

從教師教學方面來看。大部分的教師他們的研究領域與專業度比較的分化，而這門課程涉及到的知識點以及專業領域都是十分多的，跨越了軟件與硬件另個層面的知識，并且課程涉及到的專業不僅包含有物聯網設計相關專業知識，還包含了電子電路，程序設計等知識內容，而這些對于教師的教學工作開展來說是十分困難的，教師很難做到面面俱到，授課難度十分大。并且很多高校的教師他們在物聯網的時間應用開發方面的經驗并不是太豐富，這也極大程度的限阻礙了教學工作的開展。

2 《物聯網應用系統設計》課程教學內容與教學方法探索

教學內容設計

通過對《物聯網應用系統設計》課程進行詳細的分析之后我們發現，我們初期設定的教學目標是在實際的教學實施中是很難完成的，課程內容涉及的知識點是在太多，對學生實踐方面的要求也過高，不管是學生還是教師，要想達到這一教學目標都是十分困難的。因此我們開始思考如何對這門課程的教學進行改革，首先我們需要從教學內容的分解上入手，確定一個比較穩定的教學研究方向，使該課程的教學能夠更好的找到側重點。考慮到物聯網專業在實踐性與應用性方面的要求比較高，因此我們要想找準研究方向，降低教學的難度，我們首先需要做的就是對相關專業畢業生的就業方向以及相關行業的人才需求等進行調研與分析，在經過大量的調研之后我們發現相關專業學生的就業方向主要分為嵌入式應用開發與移動互聯網應用開發這兩大方向。前者嵌入式應用開發對硬件開發方面的內容比較側重，就硬件開發而言，其理論知識主要來源于單片機技術、電子電路、編程語言等相關課程。而后者移動互聯網應用開發主要要求學生要能夠熟練掌握UI布局，網絡協議編程等。院校可以根據自己院校的實際情況來對這兩個培養方向進行選擇。

以項目為依托展開教學

以物聯網環境監測應用為例，要實現的主要功能就是基于各種傳感器實現數據采集并利用無線傳輸或有線傳輸方式傳到上位機顯示，即設計開發軟件客戶端，能夠獲取傳感器采集的數據進行顯示，并根據需要進行監控和報警。在這個過程中，課程涉及的傳感器應用知識數據傳輸和存儲、數據庫應用技術和軟件編程知識等內容可以在項目完成過程中穿插講解和學習，學生即學即用，這樣既簡化了理論知識，也使枯燥的學習變得更加有趣，

加強企業合作

院校可以和與專業相關的企業合作，讓學生進入企業中體驗，感受真實的工作氛圍，當學生在體驗的時候，可以更加密切的感知崗位需要什么樣的人才，并和自己做對比，看自己是否具有勝任崗位的能力。這種方式是得力于雙方的，可以為企業提供更多的人才，也可以讓學生就業率有所提升，在引入了企業文化的同時，又打造了職業化的院校氛圍。院校根據自身人才培養目標規劃，把學生安排進適當的企業和崗位之中，加強實際訓練，進而鍛煉學生的實戰能力，豐富實戰經驗，而在學生實訓的過程中都會有專人指導，最終提高專業學生的工作能力和職業素養，為我國物聯網行業的發展埋下積極的種子。

3 結束語

近些年來，物聯網行業已經成為了我國經濟發展的只要支柱，其發展效果如何直接關系到了國民經濟的增長，而人才則是決定行業生存與否的關鍵，如果說人才不具備專業知識或人才缺乏，都會使得物聯網行業停滯不前。所以，必須要加強物聯網應用系統開發專業人才的培養，進而促進物聯網行業和國民經濟的雙重發展。

參考文獻

[1]尹天民.物聯網智能電梯空調及其監控系統的設計與應用[J].計算機產品與流通，2020（03）：94.

[2]賴友源.物聯網系統設計及應用研究[J].科學技術創新，2019（07）：61-62.

[3]蘇博妮，化希耀.物聯網應用系統設計課程教學方法[J].系統仿真技術，2018，14（02）：150-153.

[4]蘇博妮，化希耀.物聯網應用系統設計課程教學探討[J].電腦知識與技術，2018，14（11）：140-142.

[5]曹世華，余軍陽，婁雅芳.基于物聯網的移動護理信息學教學實驗系統設計與應用[J].中國數字醫學，2017，12（05）：42-44+13.