物联网工程论文篇1

1)教学以项目管理要求和项目实战形式开展，训练学生掌握中小型企业网络工程设计实施流程规范；通过项目虚实结合仿真实战，训练学生掌握网络设备的配置方法；2)教学以核心项目案例整体流程，让学生切实体会了解企业项目的实施流程；3)通过中小型企业的实际设计项目分析，训练学生项目需求分析、设计、实施、测试等各方面能力，提高学生设备配置的熟练程度，提高学生处理问题的实际能力；4)按照企业管理的要求，让学生熟悉团队成员在项目中的角色分工及沟通协作，体会企业中的团队合作规范，培养团队协同工作的能力。

1.2教学内容

课程教学内容设计以工程项目为主线，模拟实训项目为载体，以工程项目实施过程作为教学流程参考，逐步分解项目实施过程设置教学情境单元，以项目组织管理过程为项目教学推进的参考点，设计过程性的教学情境推动教学环节的执行。

2课程实践教学设计

2.1核心项目案例设计

项目案例以中小企业网络为背景，企业分总公司和分公司两部分，防火墙保护服务器群和内部用户，公司设计两条ISP链路，一条用来与分公司数据交换，另一条用来访问Internet。在外出差或者家庭办公的用户可以通过VPN虚拟专用网接入内网OA平台。在总公司内部部署了数字监控系统和智能家居系统。

2.2虚实结合景实训环境搭建

要完成整个网络工程项目需要强大的实践环境，大多数的院校在硬件上只能提供部分设备，大部分院校不能满足多组教学的需求，在这种情况下可以借助仿真软件来解决学校设备资源不足，重要的是同时也满足课程内容设计的要求，实现学生人人参与，人人实践，同样可以达到课程学习的目标要求。我们在物联网分层的基础上利用现有设备和仿真软件搭建虚实结合的核心实训项目实训环境：1)在应用层平台上借助虚拟机VMware（VirtualPc）安装Windowsserver2008（ubuntu）操作系统，在服务器操作系统上部署WEB\DNS\DHCP\FTP\EMAIL\OA等企业内网应用服务，在服务器上部署数字监控管理系统和智能家居管理系统。2)在网络层平台上借助PacketTracer、GNS3、IOU、OPENET、NS2实现模拟仿真核心计算机网络，PacketTracer主要用于简单网络搭建测试，好处在于可以借助该软件的活动向导功能设计测试系统模拟考核；GNS3主要模拟网络的交换和防火墙部分；IOU主要模拟网络的路由部分；VMware主要模拟客户端和服务器部分；NS2和OPENET实现对网络模型的规划、分析、测试、优化；模拟器中仿真网络设备可以实现与真实PC以及系统中运行的各虚拟机之间的通信，这样就可以部署多种网络运用。3)在感知层平台上，可以结合网络中免费的物联网平台（例如乐联网），在实训室中布置一些无线传感点，连入到免费的物联网平台进行数据分析管理。在条件充足的情况可以自行开发管理平台布置在应用层的服务器上。4)在模拟仿真的基础上利用现有设备搭建一组实际操作的环境，供学生实践练习。

物联网工程论文篇2

当然，以上是建立在自己能够认清自己并且有着自己的规划和目标的前提下。如果没有做好规划，那么只会感到迷茫，只会自我幻想。没有人生规划这座灯塔的指引，我们怎能在黑暗中找到光亮？人生道路上的重重困难，我们又如何坦然的面对？俗话说得好：一失足成千古恨。为我们的人生做一个正确的、详细的规划，那是我们所必需的。

因为在这个人才竞争激烈的时代，职业生涯规划开始成为使自己脱颖而出的一利器。对每个人而言，职业生命是有限的，如果没有明确的规划和目标，势必会落得一无所有。作为当代大学生，如果没有自己的规划就踏入社会，那又怎能占有一席之位？因此，我为自己撰写了一份职业生涯规划，将自己的未来五年规划了一番，有了规划，才会有目标，而有了目标，才会有动力，才会实现我自己的价值。

二、自我分析

（一）兴趣爱好

个人比较喜欢玩游戏、听音乐、阅读，有时候也会适当锻炼一下，给自己减减脂。

（二）学习态度

在学习方面，我感觉我还是可以的，我就是那种学不会就算查遍资料、刷遍浏览器也会找到答案的人，我不比大多数人聪明，但我绝对比大多数人努力，我自认为是这样。但我也有一点马虎和不认真，我在以后的学习中也会慢慢改掉这些毛病。

（三）性格特征

我觉得我自己是一个双重性格的人，在做事方面通常都是很认真但有时又不那么想去做一件事情，存在一定的惰性，做事情是有理智也有盲目。对我自己熟悉的人，例如朋友、家人，我可以做我最真实的自己，可以向他们表达自己的想法和看法。但是对于陌生人和不熟悉的人，我通常都不会和他们有过多的交谈，感觉放不开自己。我一直以为自己身上没有什么优点，但是通过MBTI性格测试，我发现我还是有自己性格上的优点的，开朗、重情、友好、率真，也确实，我对待朋友和家人也确实是这样，只不过我平常不注意罢了。

（四）职业倾向

根据霍兰德职业倾向测验，我了解到自己的职业性更倾向于社会型、实际型和艺术型这三类。因为我觉得我们生活在一个物质世界里，我们就更应该注重实际存在的东西，从实际出发才是成功最根本的。其次，我们的生活离不开社会，只有适应社会才能融入社会。当然，生活中也需要一些艺术性的东西来装衬我们的日常生活。其实我心目中也有一个职业，那就是教师，但现在所学专业却和教师不挂钩，但我相信，终会有一天，我能在我喜欢的职业上工作。

三、专业分析及外部环境分析

（一）专业介绍

物联网工程专业是一门普通高等学校本科专业，属于计算机类专业，基本修业年限为四年，授予工学学士学位［1］。该专业要求掌握数学和其他相关的自然科学基础知识以及和物联网相关的计算机、通信和传感的基本理论、基本知识、基本技能和基本方法，培养能够系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能，具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广的专业知识的高级工程技术人才［2］。

（二）家庭环境分析

家庭经济一般，父母工作养活我和我弟弟妹妹三个孩子，父母都希望我学这个专业，然后毕业后能够找到一个高薪工作，给家里减轻一些负担。

（三）学校环境分析

我院毕业生实行“双向选择、自主择业、学院推荐”的择业方式。根据国家就业政策，毕业生可在全国各行各业自主择业。学院积极开展就业指导，定期举办专场招聘会，确保毕业生充分就业。［3］

（四）社会环境分析

近两年，随着5G技术等科技的不断发展，物联网成为一个热门词汇，物联网工程作为新专业也获得了极大的发展。

（五）行业环境分析

以我国目前情况来说，我国的物联网产业产值规模在2015年时就已经达到了将近7500亿元。根据美国权威机构的预测，我国的物联网产业规模会以每年30%的速度快速增加，到2020年，物联网将成为一个上万亿的产业。并且物联网的可应用范围极广，如交通、物流、电力、医疗等等。市场规模大，行业市场广阔。薪资起步高，发展空间也大，就业范围广阔。［4］

四、职业定位

（一）优势

1.做事比较认真、脚踏实地，不懂的或是不会的问题会去请教他人或查阅资料。

2开朗活泼，乐观的看待生活中的困难和挫折。

3.比较独立，一般情况下自己能做的事不会去寻求别人的帮助。

4.关心他人，能为他人着想，人缘也是比较好的，可以和他人友好相处，待人真诚不做作，乐于帮助他人。

5.有一定的组织和领导能力，适应性较强。

（二）劣势

1.有一点怕生，对不熟悉的人比较拘谨，说话放不开，有一点内向,且异性朋友较少，只和熟悉的人放得开。

2.专业知识不够牢固，对所学的知识理解不够透彻，知识面窄。

3.语言表达能力较差，如果在公共场合或是较严肃的场合发言的话会感到紧张，应该说是比较胆小。

4.有时候会不经意间的伤害到他人，对自己不喜欢的非常反感。

5.不经常参与学校或班级举行的一些活动，缺乏相关经验和阅历。

6.学习上有时候会感到迷茫，不知道自己下一步该干什么、不该干什么，并且学习也不够主动。

（三）机遇

1.大学是一个拥有良好师资、物资和财力的地方，图书资源丰富，学习环境和氛围都很好。

2.学校和学院每学期都会举办许多活动，给我们一个平台去展示和锻炼自己。

3.现在的社会处于信息化社会，网络和电子技术发达，我们能够从电视、网络等多种渠道获得我们所需要的知识，并提升自我。

（四）威胁

1.就业形势严峻，市场竞争激烈。

2.大学人才资源丰富，企业门槛高，要求严格，而且企业也看中应届毕业生的发展前景。

3.社会十分复杂，有很多的诱惑，容易迷失自我。

4.和自己同一个专业的人很多，竞争大。

五、行动计划及目标实现策略

我最终的目标是能够从事程序设计之类的职业，当然，光说是没用的，需要自己去行动，用行动证明自己。所以我制定了适合我自己的行动计划及目标实现策略。

首先，大学第一年，是打好专业知识基础的一年，俗话说：“基础不牢，地动山摇”，如果大一不好好学，那以后步入社会只能说是越走越艰难。所以我会花大量时间去搞好专业知识，遇到不懂的、不会的，能够查阅资料搞懂的就自己弄懂，这样可以加深自己的印象，实在搞不懂的再去寻求老师及同学的帮助。

其次，在大二，这时就可以考英语四六级了，因为本身英语就不错，所以争取大二可以过英语四级，能不拖就不拖，空余出来的时间可以去花在自己的短板上。

整体来说，大一和大二就是不断地去充实自己，把自己武装起来，打好基础，这样才能做到遇事不慌。

而到了大三，如果不是打算去考研的话就要多去参加实习和社会实践活动，这样才能在企业招聘中略占优势；而相反，如果打算考研，就要全身心投入到考研备战中，不能有一丝松懈。

到了大四，考研的话就能考场中见真章了，如果不考研，那也能去准备参加工作了，毕竟最后一年了，多去积累经验也是有好处的。

毕业后一年，如果继续深造，那就已经是研究生了，毕竟学历对以后的职业招聘也是有好处的，那如果已经参加了工作，那就要努力提升自身价值，防止在职业竞争中被刷下来，毕竟学历是本科毕业生，稍不努力，自己机会被其他人代替。

总之，机会总是留给有准备的人的。

六、评估与调整

（一）评估内容

1.自我认知的评估：

通过以上的分析，我知道了自己是一个开朗活泼、重情义的人，但是我还是有一些缺点的，比如有一点内向、不喜欢和陌生人打交道，所以这就需要我在大学四年里努力去改变自己，继续保持好的学习习惯和生活习惯，做一个自律的人才能在步入社会后不会被淘汰。

2.职业目标评估：

如果一直无法取得一个适合自己的职位或是取得职位后一直无法被重用，那就要考虑从事其他职业如教师、摄影师等或继续提升自己的知识素养，使自己有价值，这样才能被看重。

3.职业路径评估：

如果自己被公司开除，那就要重新认识自己的不足，去考取更高的学历，去拓展自己的知识层面。

4.实施策略评估：

实施行动和计划不能光嘴上说说，要去落实，不做口头上的巨人。也不能因为一点小挫折就放弃，最重要的是自己能够坚持下去。

（二）评估时间

没有什么特殊情况和原因，我计划定期一年评估规划。

（三）评估出现或可能出现的危险因素的调整修正

1.当在大学期间突发重大疾病或灾难时而耽误了目标行动计划的进行，可以适当修改计划执行时间和方式。

2.当因为疫情而导致在家学习时不能查阅更多的资料，可以暂缓一些学习进度，保证基础牢固，并进行其他小计划。

3.当出现就业前景渺茫时，就可以适当更改规划书。

4.当实习或就业单位可能出现重大变故时可以调整规划。

5.当目前从事的职业对自己不再有意义时可以调整规划。

6.当发现自己有更好的机会时可以调整规划。

（四）备选方案

1.在校期间的规划方案与主方案所规划的一致。

2.毕业后可考取教师资格证，往教育行业发展。

（五）规划调整原则

1.尊重个性和风格。

2.实施多元选择。

3.综合分析与评估。

4.以长远职业发展为出发点。

5.考虑家庭经济状况。

物联网工程论文篇3

作者简介：施炯（1982-），男，浙江余姚人，浙江万里学院电子信息学院，讲师；杨亚萍（1967-），女，浙江宁波人，浙江万里学院电子信息学院，副教授。（浙江 宁波 315100）

基金项目：本文系宁波市服务型教育重点专业子项目物联网工程专业实践教学体系建设（文件号：甬教计[2009]359号文件）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0106-02

“十二五”期间，从全国到浙江省宁波市，以物联网为特征的产业导向是产业结构优化调整的一项重要内容和重要举措，对于提高总体的经济实力和技术水平具有举足轻重的作用。在此背景下，浙江万里学院（以下简称“我校”）于2011年7月申报了物联网工程专业，并于2012年2月在《教育部关于公布2011年度高等学校本科专业设置备案或审批结果的通知》（教高[2012]2号）中得到了批复，浙江省首批物联网工程专业高校达到四所，浙江万里学院成为目前浙江除杭州外唯一拥有物联网工程本科专业的高校。物联网工程这个新专业与实际紧密结合，应用范围涉及到了社会的各行各业。[1，2]正是由于其处于初始阶段，且与现有专业相关的技术知识体系存在较大的差异性，使得该专业的教学模式不能照搬现有专业的教学模式，[3]而必须探索新的教学模式和方法，以适应社会对于物联网工程专业人才的需求。[4]

一、“物联网工程导论”课程目标

“物联网工程导论”是物联网工程专业学生学习的第一门专业基础课，其主要目的是使学生了解物联网的基本概念和相关技术，对物联网在各个领域的典型应用有所认识，[5]在此基础上了解物联网系统的整体框架，明确物联网工程各个专业课程的意义和课程之间的关系，为后续的学习打好基础，同时激发学生的学习兴趣。因此，设计“物联网工程导论”课程时，不应该把重点放在核心原理上，而应该注重基本概念的理解和对物联网系统的认识。[6]

二、“物联网工程导论”教学模式和教学内容

物联网工程专业是一个新的本科专业，包含的技术和概念较多，如何精心设计课程内容来帮助学生理解相关的知识，激发其学习后续课程的兴趣，是教学工作的关键。因此，为了培养学生主动学习的能力和学习兴趣，提出了“内外结合、联系实际、项目驱动”的教学模式和方法，即教师授课与专家讲座相结合，课堂教学与实际产品体验相结合，以项目为驱动，推动整个课程的教学。

1.课程总体教学规划

在内容上，“物联网工程导论”课程侧重于物联网的应用、技术、服务、知识体系以及作为物联网工程师的合格人才标准，涉及到的技术包括RFID技术、WSN技术、常见组网技术和应用开发技术等。在授课方式上，采用课堂讲解与企业参观相结合、学校老师和业内知名专家相结合的方式。通过这种课程安排，自下而上对物联网的应用案例、技术支撑、知识体系进行讲解和讨论，一方面让学生对企业实际的物联网项目和人才需求有所认识；另一方面，使得学校在物联网工程专业人才培养方面，形成以本地物联网企业的实际情况为依据，以地方物联网产业的发展为依托，树立应用创新型人才培养的目标，强调应用创新和实践创新的结合，从而创建以培养应用创新能力为核心的实践教学体系。

2.课程内容分析

以课程总体教学规划为基础，设计了“物联网工程导论”课程的内容，详细安排如表1所示。

第一讲主要介绍物联网在国内外发展的近况，了解物联网发展需要经历的几个阶段和我国目前物联网发展所处的阶段，了解物联网在各行业的应用和发展前景。第二讲安排宁波市智慧城市建设领域专家为学生讲课，让学生了解智慧城市的发展历史，了解智慧城市的整体架构，理解物联网与智慧城市的关系，熟悉宁波市智慧城市建设的现状和发展前景。在此基础上，第三讲安排学生参观宁波市智慧城市建设应用成果展示厅，亲身体验物联网技术在智慧城市建设中的各项成果和应用。在研讨课环节，引入物联网产品创意设计比赛，以小组为单位，根据前两次课对智慧城市应用领域的学习和参观，设计一款理想中的物联网产品，比赛分为初赛和决赛环节，在初赛中表现出色的团队进入决赛。在“物联网应用体验——手机控制家电”环节，利用学院已有的实验条件，向学生介绍手机控制家电的原理，熟悉控制信号的流程，了解应用程序和硬件之间的接口和开发流程，同时提供手机客户端的应用程序，使得学生可以现场安装，现场体验，激发学生的兴趣。在物联网设计作品与分析环节，以高年级同学进行电子设计大赛的成果为基础，展示与物联网相关的作品，通过视频和现场演示等多种手段，向同学们展示触手可及的物联网产品，解开物联网技术的面纱，排除技术等因素给学生带来的困惑。

三、“物联网工程导论”教学实践

以“内外结合、联系实际、项目驱动”的教学模式和方法为参考，采用“走出去、请进来”的策略，结合“项目驱动”的物联网产品创意比赛，进行了“物联网工程导论”课的实际教学。

1.走出去——智慧城市建设应用成果展厅参观

宁波市是我国首批进行智慧城市建设的试点之一，物联网为智慧城市建设提供了坚实的技术基础；反过来说，智慧城市是物联网技术的重要应用领域。从已经举办两届的“中国宁波智慧城市技术与应用”展会来看，很多基于物联网的产业和应用都已经服务于智慧城市的方方面面，物联网为智慧城市提供了城市的感知能力，并使得这种感知更加深入和智能，从而实现市政、民生、产业等方面的智慧管理。

利用宁波的地域优势，在“物联网工程导论”课程中引入智慧城市建设应用成果展厅参观的环节，有利于学生更好地理解和体验多种物联网关键技术的应用场景。在参观过程中，学生对智慧城市应用成果展厅中展示的云计算技术、互联网技术、物联网技术和RFID技术表现出极大的兴趣。通过实物展示、应用系统演示、现场体验、动态更新等多种形式，学生形象直观地了解了智慧城市建设十大应用体系的建设成果，其中包括智慧社会管理、智慧公共服务、智慧健康保障、智慧交通、智慧物流、智慧贸易、智慧制造、智慧能源、智慧文化服务、智慧安居服务首批共36个应用成果，为后续的物联网产品创意比赛提供了灵感和素材。

2.请进来——智慧城市建设专家讲座

由于物联网工程是新建专业，因此，在人才培养方向方面，需要充分考虑宁波本地经济对物联网人才培养的需求，及时了解本地物联网产业的发展趋势，适时地调整专业方向，合理设置培养目标、课程体系和教学内容，以更好地服务于区域物联网产业链。在“物联网工程导论”课程中引入专家讲座的环节，既有利于学生熟悉物联网相关的专业背景知识，又能够使学生了解企业实际的项目和用人需求，尽早树立自身的职业规划。

在本课程的教学过程中，邀请了浙江思创理德物联网（宁波）科技有限公司总经理黄生颜女士来我校授课。思创理德物联科技有限公司是中瑞思创科技股份有限公司旗下专注于物联网应用集成和市场开发的子公司，已成功开发并逐步推广服装供应链管理、数字化仓储管理、工厂精益管理、行业服务平台管理、防伪防窜货管理等系列RFID解决方案和关键产品。黄经理在向同学们介绍基于RFID技术的服装供应链管理的同时，引入了企业实际项目的运转和人才需求的现状，描述了物联网产业蓬勃发展的前景，鼓励同学们认真学好相关的专业课程，从而在毕业时能够成为一名满足企业需求的物联网工程专业人才，为宁波智慧城市建设和物联网产业的发展贡献力量。

3.项目驱动——物联网产品创意比赛

通过之前物联网产生的背景和发展前景的学习，结合专家对于智慧城市建设的介绍和对智慧城市建设应用成果的体验，在研讨课环节，引入物联网产品创意设计比赛，让同学们以物联网相关技术为基础，设计一款产品，解决日常生活中碰到的问题。

在实施过程中，让同学们以小组为单位，由组长负责协调，各成员进行项目的创意、调研和设计，最终形成产品文档和展示材料。在产品展示环节，组员以PPT、视频和实物演示等多种手段，对小组设计的产品进行详细的讲解，内容主要包括创意来源、用户场景、产品功能、技术规范和产品前景。在项目的评分规则上，主要包含创意、影响力和执行力这三个部分，占的比重分别为50%、30%和20%。其中，“创意”是指产品或者服务是否具有创新性和突破性，是否具有全新的功能或者在很大程度上提升了已有的功能；“影响力”是指产品或者服务的影响力有多大，是否会被大量的用户和机构所采用；“执行力”是指设计的产品或服务是否具有较好的商业可行性。在评分环节，每个小组对除自己以外的每个项目进行打分，各个小组的最后得分为总分取平均。

研讨课环节一方面增强了学生们对于课程的参与度，另一方面通过小组头脑风暴和讨论，培养了学生的团队合作精神和集体荣誉感，极大地提升了其对于本专业后续课程学习的兴趣。

4.课程评价

在合作式学习模式的基础上，参考学生在课程过程中的参与程度以及课堂表现，课程的评价包含自我评价、小组评价、项目评价和教师评价。其中，小组评价在小组内部产生，主要参考组员在物联网产品创意比赛过程中的投入和参与程度。项目评价主要参考小组项目的评分，即其他各小组对本组项目的综合评价。教师评价主要参考学生的出勤率、课堂参与度。这种评价方式已经在我校其他“项目化”课程及合作式课程中实施，从学生的反馈来看，这种综合、全面的评价方法比传统、单一的评价方法更加合理，它有效地减少了学生的逃课现象，提高了学习的自主性和参与度，增强了学习的兴趣。

四、教学效果

在浙江万里学院物联网工程新专业建设过程中，探索了“物联网工程导论”课程的教学模式和教学方法，并付诸了实践。从目前来看，学生通过该课程的学习，培养了专业的学习兴趣，增强了专业的学习热情，为后续课程的开展打好了基础。从培养学生的角度来看，物联网技术在飞速发展，对于物联网课程教学的探索也没有终点，必须总结现有的经验，不断改进和完善。

参考文献：

[1]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育，2010，（2l）：26-29.

[2]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育，2010，（16）：1-3.

[3]王志良，石志国.物联网工程导论[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.

物联网工程论文篇4

关键词：

计算思维；物联网工程；教育；实现能力

2005年，国际电信联盟(ITU)了一份题为《TheInternetofthings》的年度报告，将物联网的发展定位为任何时刻、任何地点、任意物体之间互联和无所不在的网络以及无所不在的计算[1]。此后，世界各国先后将物联网作为一项战略性新兴产业大力发展，并将物联网技术的培养需求渗透到高等院校等教育领域。据统计，我国教育部2010年批设的新增高等学校战略新兴产业本科专业中，物联网产业相关专业数量高达37个，占新增设总专业数量的26.4%[2]。物联网工程是我国高校现阶段开设的主要物联网专业之一，覆盖了计算机、通信、电子、控制技术、信息网络等多个学科领域，因其广泛的社会需求和强劲的发展势头受到高校和企业的重点关注[3-5]。计算思维(ComputationalThinking)最早是由美国卡内基•梅隆大学的周以真(JeannetteM.Wing)教授于2006年提出，在国内外引起了强烈反响。不仅催生了美国CPARH计划和CDI计划，也使得国内高等教育界“九校联盟(C9)”倡议在高校计算机基础教学中培养计算思维[6]。在我国，计算思维是当前高校教育界广为关注的热点并正在被推进到多种计算机相关学科的教学活动中。本文认为计算思维应该是高等院校所有课堂教学都应该广泛采用的工具，将计算思维的理念引入物联网工程专业的教学中将具有显著的现实意义。综合社会经济、文化、科技以及国家发展定位，物联网工程专业强调注重工程实践性与应用创新性，计算思维助推物联网工程教育面临着两大挑战：(1)如何把计算思维真正融入物联网教学活动并形成整体，将它作为一个问题解决的有效工具切实发挥作用，指导物联网工程专业的课程内容设置和教学方案设计；(2)如何确定引入计算思维的物联网工程专业的实践教学体系与理论技术体系的关系，在确保物联网工程学科理论体系完整厚实的前提下，探索有效的实践教学途径，以增强物联网学科的工程应用性。本文主要探讨如何利用计算思维来指导物联网工程专业的人才培养教育问题。

一、高校物联网工程教育现状及分析

物联网工程专业是计算机科学与技术、网络工程、电子技术、信息工程、通信工程及其它边缘科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新型应用型学科。相对于一些传统的工程学科专业，高校对于新增设的物联网工程专业在教育培养方面存在很多的不足，具体表现在课程体系不够健全、师资力量比较匮乏、实验条件建设不完善，各项教育尚处于探索阶段，并因此导致物联网工程的毕业生实践动手能力弱、行业应用背景知识缺乏、工程能力不够、项目经验不足等问题，严重地制约了我国高等院校的物联网专业的建设发展。经过调查统计，现阶段高等院校物联网工程专业的教育问题集中体现在以下几点：(1)物联网属于跨专业学科，知识体系边界难以界定，课程主要教学内容是物联网交叉学科知识的一个“压缩饼干”，大量教材基本上是有关领域的浓缩版；(2)缺乏科学的思维方式作指导，对于物联网工程专业的课程总体定位和教学方法设计不甚明确，盲目开展教学活动；(3)实践环节过多地强调工具的使用，导致“狭义工具论”。过分依赖现有的教学实验平台和教学实践体系，缺乏跨学科、融合性的实践教学方案。针对上述存在的问题，本文将其原因概括为以下几个方面：(1)高等院校长期积淀的传统教育理念和教育体制；(2)课程内容的总体设计和教学方案设计缺乏针对性；(3)工程应用背景知识和行业项目知识匮乏；(4)教学实践环节以及实训平台建设相对薄弱等等。其根本原因是教育定位及教学设计出现了偏差，缺乏类似“计算思维”等先进理念的指导。本文认为，我国高等院校在开展物联网工程教育的同时，要深入理解并贯彻计算思维的理念，充分发挥它科学指导工程教育的思维优势，培育具有扎实的理论知识、过硬的工程技术的高信息素养型的物联网专业人才。

二、计算思维

国际上广泛认同的计算思维定义来自周以真教授：“计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[7]”。抽象和自动化是计算思维的本质内容，这一观点与当前国际上物联网工程的教育特点是一致的。因此本文认为，面向国内高校的物联网工程专业教育尤为需要引入计算思维这一科学思维理念来指导教学。计算思维包含“建模方法”、“关注点分离方(SeparationofConcerns,SoC)法”、“递归方法”、“启发式推理”等多种内容，它能够以“发现问题、寻求解决问题的思路、分析比较不同方案到最后验证方案”的主线方式，让学生主动地、实践地去学习物联网工程的理论、技术和经验，培养学生的问题求解能力。在文献[8]的基础上，本文将计算思维的定义进行了分析并加以归纳总结。

三、计算思维与物联网工程教育

将计算思维融入物联网工程教育旨在助力我国高等院校物联网专业的建设，并有望解决当前物联网专业教学活动中存在的问题，因此探索建立有效的基于计算思维的物联网工程专业人才培养教育策略意义重大。本文从物联网工程专业“计算思维能力”的特色需求着手，研究以计算思维理念为指导的物联网工程教育的培养关键。

（一）有物联网工程专业“计算思维能力”的特色需求

依托计算机科学与技术学科建设物联网工程专业，物联网工程专业人才应该具备《高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》[9]定义的计算机专业人才的专业基本能力，同时还应该从物联网工程专业的特色出发，深刻认识计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力以及系统能力在本专业的特色需求。物联网计算模式的变革在于物理空间与信息空间的一体化，物理世界与信息世界的整合统一。从计算思维培养的角色要求物联网工程专业人才的教育过程中应该注意使学生充分理解物理空间与信息空间的一体化，并在利用这样的无缝连接方面具有足够的“想象力”与“实现能力”。

（二）培养物联网工程“实现能力”的方法

(1)专业理论与技术体系

物联网工程教育在引入计算思维理念后，应该在物联网工程课程原有的培养目标上增加两个方面的内容：一是培养学生计算思维的意识与能力；二是掌握计算思维解决问题的一般步骤和方法。所以物联网工程专业的教育在传统定位的基础上要进一步扩展，不仅要让学生掌握相关的学科知识和专业理论，还要强调培养学生具有一定的专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的工程应用和创新实践能力。CDIO(ConceiveDesignImplementOperate)工程教育模式[10]是近年来国际工程教育改革的最新成果，它涵盖了从研发到运行的整个产品生命周期，是一种主动的、实践的、课程之间有机联系的工程学习方式。本文认为，计算思维驱动的高校物联网工程专业建设应该结合CDIO教育理念，综合考虑物联网工程专业所涉及的学科领域和知识范围，设置该专业的理论与技术体系。与物联网各层理论与技术对应，物联网工程专业的实践教学体系设计也应该配合加强学生对于感知层、传输层、数据处理层和应用层理论和技术的认识、理解和应用。

(2)设计“思考”型课堂

计算思维强调问题求解能力。根据计算思维求解角度的定义[11]，物联网工程的学习、规划和调度问题可以利用启发式推理方法寻求解答。设计具有启发性和探索性的教学课堂是计算思维对于当前物联网工程教育的新要求。本文提倡在高等院校的日常教学活动中，摒弃传统老套的知识讲述方法，尝试融入新的理论讲授形式，如利用思维导图对知识进行归纳和演绎、利用框架流程图对知识进行总结和概括，尤其要突显出对于计算思维能力的引导。善于采用启发诱导式教学方式培养学生的主动思考能力和扩散思维能力。例如验证码的教学，课堂可以设计为：Yahoo公司免费邮箱面临的垃圾邮件问题→人机辨识问题→学生讨论解决方法→解决方案：验证码(CAPTCHA)→LuisVonAhn设计思想→问题延伸：未来的验证码和发展趋势。这种基于计算思维的引导教学方法不仅适用于理论课程的课堂教学，也可以设计用于实验教学之中。以基于FPGA的嵌入式设计实验为例，学生首先要在PC机上利用可编程芯片设计工具EDA进行功能仿真，然后利用物理芯片进行功能测试。这类实验设计过程可以完整地体现芯片的设计、制造、调试、运行以及维护的全部工程流程。因此，物联网工程的教学设计要充分体现理论联系应用的“思考”型课堂，进一步激发学生的兴趣和主动性，培养具有良好问题求解能力的物联网人才。

(3)强化物联网企业的作用

物联网工程专业的工程教育环境需要采用新的视角加以构建。在传统教育策略，如加大实验室经费投入、强化教师实践考核指标的基础上，现今高等院校要寻求依托企业搭建物联网工程专业的教育环境。一条完整的物联网产业链条包括：感知和控制器件(如RFID、各类传感器、执行器等)提供商，感知层末端设备(传感节点、网关等底层组网/自组网设备)提供商，网络(固网和移动网等通信网、互联网、广电网、PLC等电力通信网、专网等)提供商，软件与系统解决方案(包括从底层微操作系统、微中间件和处理层的操作系统、数据库、中间件以及应用软件)提供商，系统集成商以及专业运营和服务提供商。可以通过吸引和鼓励上述各种类型的物联网企业参与到物联网实践教学体系建设过程，高校可以与企业合作，共同构建物联网CDIO实验培训基地，签单定点培养并输送优秀毕业生进企业，切实在物联网工程专业人才培养和物联网产业人才需求之间搭建桥梁。

四、结束语

计算思维是目前国际教育界广为关注的热点，已经被推进到许多计算学科的教学过程中。物联网工程专业是近年来国内高校新增设的本科专业，其人才培养教育体系尚未健全。为此，本文研究了借助计算思维的定义理念推动物联网工程教育问题。通过分析计算思维的定义和特点，提出引入计算思维的物联网工程教育关键在于提高学生关于物理空间与信息空间一体化的“想象力”和“实现能力”。最后具体阐述了如何强化物联网工程“实现能力”的几点方法。

作者：蔡婷 陈昌志 单位：重庆邮电大学移通学院计算机系 重庆邮电大学软件学院

参考文献

[2]　王杨,殷晓斌,陈付龙,等.面向高师院校物联网工程专业的实验教学策略研究[J].大学教育,2014(8):132-134.

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[11]　董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学,2011,(1):7-11.

物联网工程论文篇5

作者简介：吴治海（1981-），男，安徽亳州人，江南大学物联网工程学院，副教授。（江苏 无锡 214122）

基金项目：本文系江南大学本科教育教学改革研究项目“物联网新专业实验实践性环节设置策略研究”（项目编号：JGB2011057）、“物联网新专业人才培养与产业结合模式研究”（项目编号：JGB2011053）的研究成果。

中图分类号：G642.421 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0070-02

最近几年，物联网（Internet of Things，IOT）概念的提出及其技术的飞速发展引起了世界各国的广泛关注，被称为继计算机与互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。为了能在这一技术领域占据重要位置，许多国家提出了相应的物联网发展战略。如美国的“智慧地球”、日本的“u-Japan”、韩国的“u-Korea”、欧盟的“欧盟物联网行动计划”、中国的“感知中国”等。发展物联网技术的基础与核心是培养物联网方向的专业人才，为此，国内各大高校相继开设了物联网工程专业并开始招收第一届本科生，如哈尔滨工业大学、华中科技大学、西北工业大学、北京科技大学、江南大学、南京邮电大学等。然而，物联网工程的新专业属性，决定其人才培养方案的制订、课程的设置以及教学方法的实施等，目前仍处于“摸着石头过河”的探索性阶段。但是，国内目前已开设物联网工程专业的大部分高校，都将“物联网技术导论”作为本专业的第一门课程，旨在向学生整体介绍物联网的概念、内涵、关键技术、发展现状以及主要应用等，以激发学生的学习兴趣，并使学生树立学习的信心。因此，“物联网技术导论”课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量，进而影响到中国物联网技术发展的进程。

一、物联网的概念及内在层次结构

目前，关于物联网的定义有多种，但是被大多数学者认同的一个定义为：物联网，即通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息的交换与通讯，以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”。使用通俗的语言，可以这样表述物联网的内涵：使用传感器获取物理对象的信息、使用网络传输信息、使用计算机处理信息、使用控制器设计反馈控制策略、利用执行器对物理对象进行控制与管理等各类操作。由此可以绘制出物联网中的信息流（如图1所示）。因此，从控制学科的角度来说，物联网是一个典型的网络化控制系统（Networked Control Systems，NCS）。从物联网的定义以及图1中展示的物联网中的信息流向，可以概括出物联网的层次结构：感知层、网络层、处理层与控制层（如图2所示）。其每层的功能分别为信息的获取、信息的传输、信息的处理与信息的反馈。这四层结构的划分是对传统的物联网三层结构，即感知层、网络层与应用层的进一步细分，本质上是一致的。从这四层结构的划分不难看出，物联网技术涉及信息技术领域的四大一级学科，即电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术以及控制科学与工程。因此物联网是一个多学科交叉的技术，这使得物联网的内容极为丰富。但另一方面，这种交叉性也增加了“物联网技术导论”课程的讲课难度，对教师的专业素质提出了更高的要求。因此，如何选择讲课的重点，既让学生感受到物联网技术的重要性，激发他们的学习兴趣，又使他们面对繁杂的内容而不畏惧，树立学好物联网技术的信心，具有重要的意义。

二、“物联网技术导论” 教学内容选择

目前国内已出版发行的“物联网技术导论”教材有十多本。[1-12]通过浏览这些教材的目录，不难发现物联网内容极其庞杂，主要涉及传感器技术、无线传感器网络、射频识别技术、短距离无线通信技术、远程通信技术、无线单片机、嵌入式系统、云计算技术、机器学习、模式识别、数据挖掘、智能信息处理技术、物联网控制技术、物联网安全技术、物联网技术标准、物联网应用等。依据物联网的四层结构，可以将上述内容进行如下层次归类：感知层包括传感器技术、无线传感器网络与射频识别技术；网络层包括短距离无线通信技术与远程通信技术；处理层包括云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘；控制层包括物联网控制技术；物联网安全技术、物联网技术标准与物联网应用横跨物联网的四层结构。但另一方面，作为一门导论课，一般来说讲课时间会限制在20课时以内。试图在较短的时间内把上述内容完全彻底讲一遍是不现实的，因此需要选择重点内容进行讲解，目标是让学生对物联网的整体架构、关键技术有一个整体上的清晰认识。那么如何选择主要内容呢？以江南大学已经实施两年的“物联网技术导论”课程教学方案为例，结合物联网的四层结构，来分配每讲的主要内容。目前江南大学“物联网技术导论”课为16课时，除去最后一次考核占用的2课时，还有7讲14课时。下面，结合物联网的四层内在结构，详细叙述每讲的主要内容。

第一讲——绪论。介绍物联网的基本定义、内在结构、研究现状、发展动态、主要应用领域。重点讲解物联网的基本定义与内在结构，讲解时应播放一段物联网应用案例的视频，增加学生对物联网内在结构的整体认识。

第二讲——感知层技术一。介绍智能传感器技术，包括传感器技术、微控制器接口、无线单片机、嵌入式系统。重点介绍传感器工作原理、比较CC2430和CC2530功能差异、嵌入式智能传感器的一般结构、标准接口与串行接口。

第三讲——感知层技术二。介绍无线传感器网络。由于无线传感器网络具备了一个简单的物联网系统的架构，对本讲内容的讲解可以大大提高学生对物联网内在结构的认识。主要讲授无线传感器网络的定义、体系结构、特征、协议栈结构、主要支撑技术，如定位技术、时间同步、数据融合、安全技术等。可以结合无线传感器网络在智能农业当中的应用来讲解本部分内容。

第四讲——感知层技术三。介绍射频识别技术。由于射频识别技术也具备了一个简单的物联网系统的架构，所以对本章内容的讲解可以进一步增强学生对物联网内在结构的认识。主要讲解射频识别的组成、分类、工作原理、技术标准、与传统自动识别技术的区别以及安全问题。可以结合射频识别技术在门禁系统当中的应用来讲解本部分内容。

第五讲——网络层技术。介绍短距离无线通信技术和远程通信技术。重点介绍Zigbee技术、WiFi技术、蓝牙技术、超宽带技术和3G无线远程通信技术，简单介绍多路访问技术和多路复用技术。应结合具体的应用来讲解Zigbee技术、WiFi技术和蓝牙技术。

第六讲——处理层技术。主要介绍云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘。重点介绍它们的含义、基本结构和主要方法。在介绍基本结构时应画出结构方图，使其技术原理清晰明了。

第七讲——控制层技术。重点介绍控制的思想，即反馈。可以结合具体的例子来讲解，如倒立摆的控制，让学生主观感受反馈的作用，但要避免复杂的数学公式。也可以适当介绍控制学科的前言问题，如网络化控制系统与多智能体系统，让学生深刻感受到控制技术在物联网技术当中的地位。

以上七讲基本包含了物联网技术的主要内容。通过这七讲的学习，学生基本上对物联网架构和关键技术有了一个整体上的认识。由于不同高校开设物联网工程专业的院系有所不同，教师的专业背景也有所不同。但是，确保学生正确认识物联网技术的一个基本要求是教师向学生完整地介绍物联网的四层结构。任何一层的缺失都将导致学生对物联网概念和内涵认识的不准确，影响其以后的学习效果。

三、结语

本文在阐述物联网内在层次结构的基础上，结合“物联网技术导论”课程课时短、内容多的特点，详细介绍了如何在有限的课时内分配主要的物联网技术的知识点。由于“物联网技术导论”是一门新的课程，目前还没有成熟的课程教学方案，因此，本专业的高校教师要善于结合自己的专业知识和教学经验，编写符合中国国情的“物联网技术导论”教材，探寻一条符合中国学生的“物联网技术导论”课程教学方法，进而培养出基础扎实、技术熟练的物联网专业人才，推动“感知中国”战略的进程。

参考文献：

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2012.

物联网工程论文篇6

物联网技术是推动当今世界科技和经济快速发展的关键技术之一，根据物联网产业特征优化产业结构，可以提高天津市的整体技术水平和经济实力，而培养具有高水平专业技术的物联网人才正是整个战略的基础和关键。

一、天津市经济产业现状调查和物联网人才需求分析

（一）天津市经济产业与物联网产业现状分析

天津是我国老工业基地，自滨海新区开发开放以来，在巩固和提升传统和支柱产业的同时，发展了以航空航天为代表的新型支柱产业。物联网提供的集硬件、网络、平台、应用、流程耦合为一体的高端综合集成服务能力具有重大的应用潜力。

针对物联网的研究和应用起步在天津是比较早的。在计算机、传感器、应用集成和信息安全等领域初步形成了完整的产业链，将发展物联网产业、推广物联网应用、搭建物联网平台、突破物联网技术作为四大重点任务，积极推进物联网产业在天津市社会经济中的发展。

（二）企业物联网技术人员情况分析

目前，社会企业中缺少真正能将物联技术与跨行业产业紧密结合的专业技术人才。造成这一现象的根本原因在于物联网是互联网到物的感知与控制的延伸，计算机与通信专业的人才对传感和控制不熟悉，而电子电气和自动化等专业的人才对通信网络不熟悉。物联网应用向新兴产业发展的趋势越来越明朗，因此需要大量具有计算机、通信网络、传感、控制等专业知识的多学科复合型物联网技术人员。

二、天津市物联网专业人才培养情况分析

天津市高等院校中，天津大学于2010年获得教育部批准开设物联网工程专业，天津理工大学和天津工业大学也于2012年获批开设物联网工程专业，南开大学和天津科技大学于2013年获批开设物联网工程专业。由于物联网的相关研究处于起步阶段，且具有交叉学科的特征，物联网工程专业在不同的学校办学学院也不同，如天津大学该专业在电子信息学院，而我校则隶属于计算机与通信工程学院，因此，天津市物联网专业人才培养的主要问题就在于针对不同学校的情况及特点，建设有各自特色的物联网工程专业。

三、物联网工程专业人才培养方案的设计

（一）专业定位和培养目标

物联网工程专业属于综合性专业，融合了计算机、网络、通讯、控制等不同专业领域，其理论体系覆盖了信息感知、传输、处理及应用等方面。我校的物联网工程本科专业依托计算机与通信工程学院已有的扎实理论基础和领域应用经验，秉承“为天津市社会经济发展服务”的人才培养理念，既重视人文素养和职业素质，同时关注专业理论知识和特色技术专长。

（二）培养模式

我校物联网工程专业学生采用3+1联合培养模式，即大学一、二、四年级在天津理工大学培养，主要负责专业基础课和实践环节的教学培养工作；大学三年级在中华大学培养，负责物联网专业课的教学与学生培养工作；最后成绩合格的学生颁发天津理工大学毕业证、学位证，该模式自2013级开始实施。

（三）教学计划主体框架

根据本专业总体培养目标，在社会、企业、高校等各方面进行了深入调研，充分了解物联网工程专业国内外教育发展现状，依托我校计算机、通信工程、物流等专业优势与特色，构建了一种模式、二个方面、四种能力、六个模块和八个课程群的“分层次、互动式、工程化”培养方案。即确立了一种“与台湾中华大学3+1的联合办学”模式；从“强化理论教学和实践教学”两个方面；围绕着“具备并能应用与本专业相关的科学、数学、工程技术基础知识能力、具有本专业分析问题与解决问题的个人能力和专业能力、能在实际多学科合作团队里工作并进行有效交流能力、具备一定的企业和社会环境下的综合工程实践经验构建能力”四种能力；搭建了包括“数理课模块、人文管理模块、学科基础课模块、专业基础课模块、专业课模块和集中实践课模块”六个模块；“数理基础课程群、学科基础课程群、应用层课程群、传输层课程群、信息处理课程群、感知层课程群、集中实践课程群、人文社科学基础知识课程群”课程群的“分层次、互动式、工程化”的培养方案。

（四）课程设置

1.课程体系与课程群设计。我们首先把专业课程划分为四个知识模块，然后将其分为若干个课程群，按照课程群组织教学和进行课程建设（如图1）。其中感知层课程群包括传感器原理、单片机原理及接口技术、数字信号处理、Linux操作系统、物联网控制技术、嵌入式系统和数字图像处理；信息处理层课程群包括人工智能、JAVA程序设计、定位技术与应用、数据库课程设计、辨识技术概论、物联网信息处理技术、云计算平台技术和物联网软件开发设计；传输层课程群包括物联网通信技术、基于IPV6的网络、物联网控制技术、无线Ad hoc网络技术、网络与协议、物联网安全与验证技术和模式识别与状态监控；应用层课程群包括物联网中间件技术、智能物流信息系统与设计、物流与供应链管理和物联网应用系统综合设计。

2.实践教学体系设计。物联网工程专业强调工程应用，培养过程中的实践教学至关重要。我校的物联网工程专业以学生为主体，理论教学以问题驱动模式组织。实践教学从具体实验开始，经过课程设计、综合设计、竞赛和毕业设计等，培养学生逐步具备基础能力、综合能力、应用能力和创新能力，辅助不同层次的评价机制，力求培养适应物联网产业需求的工程应用人才（如图2）。

四、结语

物联网工程专业在21世纪的工业革命潮流中属于新兴学科，市场需要大量优质的物联网人才，如何培养出满足社会需求、真正服务社会的物联网特色人才是目前亟须解决的问题。各个高校基础不同，地方人才需求层次方面也不尽相同，只有着眼自身条件，发挥自身优势，充分调研市场需求，有的放矢地进行物联网教学内容优化，才能在物联网专业发展大潮中找到自身的定位与价值。

参考文献：

[1]隋博文.广西物联网产业发展的机遇、挑战及对策建议[J].物联网技术，2013，3（5）：74-75.

物联网工程论文篇7

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）09-0212-01

物联网是我国战略性新兴产业，人才需求与缺口巨大。国内高校物联网工程专业的开设时间较短，专业建设经验积累较少，急需对物联网工程专业人才培养与教学体系进行研究。我校物联网工程专业于2011年经教育部批准设立，由计算机科学与软件学院负责具体专业建设与人才培养工作。现就专业建设的相关内容进行以下阐述。

一、人才培养目标

物联网工程专业前承计算机、通信与网络、电子等传统信息学科，衔接移动互联网、云计算、智能嵌入式设备等新兴技术学科，体现出“学科复杂交叉，技术高度集成，应用综合广泛”的特征。在充分研究了物联网专业特色和计算机类学院开办该专业的优势与特色的前提下，将该专业的人才培养目标定位为：培养掌握数学等相关自然科学基础知识以及物联网相关的计算机、网络、传感和软件工程方面的基本理论、基本知识、基本技能和基本方法，具有较强的物联网系统集成与应用开发能力和良好外语运用能力，能够在工业生产、商贸流通、民生服务等领域中从事物联网相关技术的研发及物联网系统分析、设计、开发、管理与维护等工作的高级工程技术人才。

通过研究与制定物联网专业人才培养目标，逐步发现并总结出4个专业人才培养的基本要求，即知识要求、能力要求、素质要求和职业素养要求。在制定和实施人才培养方案过程中重点围绕这4个方面进行。

1.知识要求

掌握英语、数学和计算机科学与技术等方面的基本理论和基本知识，具有扎实的自然科学基础、较好的外语综合能力，掌握计算机网络、传感器技术、无线通信网络、物联网数据处理等的基本知识和基本技能，具有较宽广的专业知识面，较强的工作适应能力。掌握本专业所需的计算机、软件、通信与网络相关学科的基本理论和基本知识，系统地掌握物联网技术领域的基本理论、基本知识，掌握物联网感知与标识的基本理论与技术、物联网数据处理技术；掌握数据传输与安全技术；掌握物联网系统的硬件、软件设计和开发知识。

2.能力要求

具备进行物联网设备的使用、设计和制造能力，具有典型物联网系统的维护和管理能力，具备较好的软件编程能力以及网络系统分析、设计能力，有从事物联网相关软硬件产品的开发能力，具备在物联网系统及其应用方面进行设计、集成与研发的能力；有获取最新科学技术知识和信息的能力；能够熟练阅读英文专业科技文献、并运用英语进行沟通和交流的能力；了解相关的技术标准，具有一定的国际视野和跨文化的交流、竞争与合作的能力。

3.素质要求

了解物联网的理论前沿、应用前景和最新发展动态，具有获取新知识的基本能力，了解国家科学技术政策、创新创业政策、知识产权、网络安全等方面的法律、法规，具有高度的社会责任感，具有全球视野及可持续发展理念；具有锲而不舍、追求真理的精神。

4.职业素养要求

职业素养包括：职业认知、职业道德和职业规划能力。了解从事物联网相关行业的技能要求、工作内容，行业规范和章程，及发展远景等内容。职业素养的培养和养成，对于学生本身，行业和全社会健康和可持续发展都有重大的意义。

为实现上述专业人才培养目标，物联网工程专业的培养模式采取“宽口径、厚基础、重实践”的理念与方式。所谓“宽口径”是指专业领域毕业生既具备服务管理机构、服务产业所需求的知识结构和能力，又能够胜任相关产品研发的工作。“厚基础”是指建立公共基础课、学科基础课、专业基础课、公共选修课、基础教育平台的基础知识结构。“重实践”体现在增加本专业学生的实验、实习的时间和机会，鼓励动手实践，理论应用于实际，解决企业和社会的实际问题。

二、专业课程体系

对物联网工程技术体系与层次化认知是课程体系建设的前提和基础。专业课程建设首先研究物联网技术体系和关键技术，对物联网技术体系进行层次化建模与分析，按照自底向上方式建立对应的层次化认知模型，完成物联网理论与技术的层次化渐进式的认知方案的设计，建立分阶段的认知能力评价标准作为认知里程碑。抓住能够体现物联网专业特色的专业核心课和实践环节作为课程体系建设的突破口，重点建立了分层次的物联网专业课程群和具备顶层设计的实践教学体系。

我们以《普通高校本科专业目录和专业介绍（2012年）》和教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会对物联网工程专业知识体系与课程体系的规范为依据，参照培养目标和培养要求，确定了专业核心课程及主要实践性教学环节，并根据课程与实践内容的内在逻辑划分为4个专业课群组，与物联网技术体系的各个层次形成对应关系：硬件平台类课程（感知层）、通信网络类课程（网络层）、数据处理类课程（公共管理层）、应用开发类课程（应用层）。各课程群组中的具体课程与实践环节如下：

？S硬件平台类：微机原理与接口技术（45学时）、传感器节点与RFID技术（45学时）、嵌入式系统开发与应用（45学时）、物联网感知综合课程设计、嵌入式系统综合课程设计。

？S通信网络类：计算机网络（60学时）、物联网通信技术（30学时）、物联网数据传输技术（30学时）、异构网络互联与融合（30学时）应用网络程序分析与设计实习，物联网传输综合课程设计。

？S数据处理类：物联网数据处理技术（45学时），物联网数据处理课程设计、云计算与云存储技术（45学时）、物联网信息安全技术（30学时）、物联网安全与管理课程设计。

物联网工程论文篇8

结合高校优势学科培养网络工程专业人才

不同的发展历史、相异的学科建设等因素使得每一所大学都有自己的品牌专业、强势学科以及与其培养目标相配套的软硬件资源的建设与积累。物联网有着非常广泛的应用范围，高校在计算机网络工程专业物联网方向的专业定位上可以结合自身现有的优势学科，参考人才市场的用人需求，改革网络工程专业的课程体系，因地制宜地制定具有本校重点学科特色的培养方案和教学内容。网络工程（物联网）培养模式可以从专业定位、知识结构、创新能力培养和人才培养模式评价体系四个方面进行讨论。其中，专业定位和知识结构将在下一节论述。在复合型工程应用人才的创新能力培养上，需要转变以往的以传授知识为主导的教育模式，注重学生的创新思维和自主学习能力的培养，强化教学实践环节。例如：开设具有行业背景的工程训练课程，开展个性化的创新能力培养研究，提高实验和培训课程的比重，扩展大学生创新实践基地建设[5]等，形成以行业应用为背景的立体化培养模式。完善的评价体系可以实现人才培养模式与质量的跟踪与评价，依据评价结果可以适时地调整教学内容，有利于提高人才的适应性。从行业应用出发，可以分别从学生的综合素质能力培养、学生知识结构优化、工程实践与创新能力培养等方面对研究成果进行评价。计算机网络工程专业物联网方向人才培养模式如图1所示。将传统网络工程专业的课程设置与学校的优势学科的专业知识有机结合，使得毕业生不仅能够从事计算机网络方面的工作，也能直接从事行业背景下的物联网工程领域的工作，增强毕业生的工程实践能力，拓宽其就业范围。以天津科技大学为例，学校建有“食品营养与安全”、“工业发酵微生物”2个教育部重点实验室和1个教育部“食品生物技术工程研究中心”，在食品科学和生物工程等领域的研究与教学处于全国前列。依托天津科技大学的食品、生物等优势学科和应用背景，笔者认为，目前计算机学院的网络工程专业可以以食品安全和生物发酵与菌种保藏控制物联网为应用领域，融合食品学院和生物学院相关专业的教学资源，拓展网络工程专业的培养方向。通过多学科的交叉融合，建设以轻工行业物联网应用为特色的计算机网络工程专业培养体系。

优化网络工程专业培养目标和课程体系

由于物联网技术下的网络工程专业需要融入不同专业学科，所以，在确立了以轻工行业物联网应用为特色的网络工程专业培养目标的基础上，调整教学大纲，对原有专业的课程配置进行科学地增补和取舍。结合学校的优势学科的应用背景，依照网络工程专业物联网方向的培养目标设置相应的课程内容和实践环境，形成特色教育，增强毕业生的就业竞争力。

1.专业培养目标物联网技术下的计算机网络工程专业面向现代信息处理技术，主要培养学生良好的科学素养，使学生毕业后可在轻工行业、信息产业、科研单位从事物联网应用相关技术开发和研究，成为具备行业知识和专业技能的高级应用型人才。培养的学生具备通信技术、网络技术、传感技术的基本理论和应用能力，能进行系统集成及相关技术的开发和应用推广，具有物联网工程实践能力。专业能力培养要求：掌握计算机科学与技术和网络工程等方面的理论和方法，具有扎实的理论基础知识；掌握传感器技术、无线通信网等物联网感知层关键技术的基本知识和基本技能；具备各类网络系统的运维能力和一定的分析、设计和开发能力，拥有较强的软件编程功底；具备从事轻工行业物联网领域的科学研究能力；了解计算机网络及物联网的行业发展动态和技术标准，掌握文献检索、资料查询的基本方法，熟悉利用Internet获取信息的手段，具有获取信息的能力。

2.主干课程网络工程专业物联网方向的课程设置以专业培养目标为向导，注重学生动手能力和创新思维的提高。学生可以通过对计算机网络及物联网的基本理论和基本知识的学习，掌握网络分析和设计的基本方法，掌握物联网应用的基本技能。物联网中的感知层主要用来感知和采集现实世界中的信息，网络工程专业物联网方向的课程设置可以在现有计算机物理层的相关课程基础上，融合通信原理、传感器技术基础和射频技术与无线通信等课程，提高学生在物联网感知层理论知识的理解。对于物联网网络层方面，传统的网络工程专业已包含该领域涉及的大部分知识，需要增加无线传感网络和无线自组网理论课程，强化学生对物联网网络层的理解。物联网应用层的主要作用是依据各行业的实际需求开发信息管理平台，并根据行业应用的特点集成相应的内容服务[6]。结合应用层的特点，各院校可结合自身优势学科增设具有行业特色的物联网信息处理技术、无线自组网应用和物联网应用程序设计等课程。有关物联网安全技术的课程，不仅涉及物联网的三个层次，也关系到嵌入式知识的相关课程。网络工程专业物联网方向的课程体系结构如图2所示。综合考虑现有网络工程专业的课程设置，计算机网络工程专业物联网方向的专业课程主要有：离散数学、数据结构、计算机组成原理、操作系统、计算机网络、数据库原理、物联网技术概论、物联网应用程序设计、无线传感网络、嵌入式系统概论、嵌入式操作系统、网络系统集成、网络程序设计、网络管理、射频技术与无线通信、物联网安全技术、无线自组网理论及应用、物联网信息处理技术等。

物联网工程论文篇9

“物联网工程导论”作为物联网专业的入门引导课程，旨在帮助大学新生了解专业性质，把握专业全貌，掌握专业学习方法，增强学生的学习热情。物联网是一个涉及多领域技术的交叉学科，兼具理论性与实践性，对于大学新生，凭借以往知识结构很难全面透彻理解本课程知识内容。笔者结合教学经验和实践，分析教学中存在的问题，并提出相应的办法与建议，以期提高教学质量。

一、课程目标

物联网作为国家新兴战略产业，涉及电子科学与技术、智能科学与技术、通信工程、计算机科学与技术等众多领域。本课程将介绍物联网的起源及发展现状，阐释物联网的关键技术及特点，介绍物联网技术的具体应用及相关产业发展方向。通过本课程的学习，学生要掌握物联网的含义，理解物联网的相关技术及应用现状，了解物联网发展面临的技术难题，把握物联网的技术调整方向。

在实际教学中，要根据大一新生认知水平和思维方式对教学内容进行适当增删，让学生宏观把握住本课程基本内容，掌握本专业学习重点和学习方法，讲授内容宜广不宜深，尽可能地激发学生的学习兴趣，为日后学习其他专业课程奠定良好基础。

二、教学中存在的问题

1.学生基础薄弱，认知理解能力有限。

“物联网工程导论”课程面授对象是大学一年级学生，在此之前他们没有进行过任何专业学习，没有一点理论基础，虽然充满好奇心与求知欲，但学习起来有难度，尤其是学习一些抽象理论的时候，学生学习起来会很吃力。此外，在讲课过程中提到一些名词，如路由器，学生几乎都听过，但大多都没见过实物，不利于学生学习。因此，要针对本课程开设相应的实验课程，以便提高学生理解力。

2.实践教学环节薄弱，实验室建设有待加强。

本课程是一门实践性很强的课程，学生实践动手能力的培养很重要。一方面一些高校单纯理论讲解，没有开设相关实验课程，另一方面一些高校虽开设有相关实验，但实验条件简陋，实验场地、实验设备数量不能满足教学需求，无法强化对学生科研能力、综合素质、创新意识的培养。

3.学生学习方法存在误区，考核方式陈旧单一。

学生习惯了以往中学学习方式，一方面过于依赖老师，课后自主学习意识不强，查阅文献资料少，另一方面死记理论，没有理解其内涵。这与传统陈旧单一的考核方式不无关系，长期以来采用“期末成绩+平时成绩”的考评机制，学生为应付考试，背诵记忆，不利于发散思维，也不能有效检测学生对知识的掌握程度。

4.学科建设不成熟，教师知识结构不完善。

物联网专业作为一个开设不久的新专业，存在学科建设不成熟、主干课程设置不合理的问题。物联网是一门综合叉学科，教师专业研究方向很难覆盖物联网的方方面面，这就需要教师通过自学、听讲座、学术交流等方式完善知识结构。另外，物联网涉及众多专业，可以将一门课由几名专业教师共同承担，发挥各个教师专业优势，力争提高教学质量。

三、教学方法探究

1.优化教学内容。

“物联网工程导论”课程内容丰富，针对物联网专业新生特点，教学中要注意以下几点：（1）选择教材时要考虑学生的接受能力，参考老教师的教学经验和建议，教材要难度适中，内容结构合理，语言浅显易懂，可以选择一些实例较多的教材，有助于学生理解课程内容和培养学习兴趣，教材每章节后面要附有练习题与思考题，便于巩固所学知识；（2）在开始每节课内容之前，将本节课的知识体系讲一下，让学生对本节课的脉络结构有一个宏观认识，讲课过程中注意知识点间的衔接贯通，帮助学生理清思路。内容讲完后，对本节课知识点进行串讲回顾，强化记忆与理解；（3）讲课过程中，少用专业词汇，尽量用浅显的语言进行描述，对于一些缩写词，如RFID（Radio Frequency Identification）、WSN（Wireless Sensor Network）等，要对缩写词原文进行说明，注重基本概念，开展基础技术的学习。

2.丰富教学方式。

在新时代下，要采用多元化的教学方式，注重激发学生的学习热情。（1）讲课过程中多采用案例，如比尔・盖茨最早提出了“物―物互联”的设想，可以以比尔盖茨智能家居为例，它实现了真正意义上的“物―物互联”，不但可以激发学生的学习兴趣，让学生了解一些前沿技术，而且对物联网概念有一个更深刻的认识。此外可以给学生多讲一些前沿科技产品，如谷歌智能眼镜，苹果iwatch智能手表等，揭秘其中的技术奥秘，开阔学生眼界，发散学生思维。（2）讲课过程中多与现实结合，如讲传感器时，可以结合智能手机，其中内置了多种传感器，包括方向传感器、距离传感器、光线传感器和压力传感器等。讲课中扩展一些课外知识，如教学生如何用手机控制电脑，这是通过现有一些简单设备很容易实现的，学生对科技带来的便捷会觉得神奇，也会有学习动力。（3）注重师生间的交流，建立平等师生关系，让学生不畏惧老师，敢于在课堂发问，关于这门课的疑惑或现实中遇到一些难题都可以提问，老师要给予及时回答。

3.开展实验教学。

物联网涉及大量全新复杂的概念与技术，开展实验教学有助于学生更好地理解一些抽象理论。（1）设计一些基础实验，如讲解RFID时，可以利用RFID教学实验箱进行RFID功能演示与学生；讲解数据采集时，可以利用数据采集板卡，实现数据的采集或利用开发软件模拟数据采集与处理；讲解无线区域网时，可以让学生利用手机蓝牙进行数据传输。（2）设计一些综合性实验，可以借助本校现有资源，如我校农学专业比较强，学校里有小麦中心研究基地，可以在小麦种植区部署一些传感器节点，每隔一定时间检测一次土壤湿度、温度或有害物数量，这就是物联网的一个典型实例，实现农业智能耕种。

4.完善考核机制。

传统考核方式多为试卷考试，新形势下新型专业考核机制要更合理全面。（1）课堂报告，不限题目，只要与该门课相关，学生可以根据自己的兴趣点搜集资料，进行课堂汇报与展示，并对讲解内容组织课堂讨论，对于积极参与的学生进行期末加分。（2）提交期中课程小论文，鼓励学生课下自主学习，根据论文立意、内容进行打分。（3）课程实践设计，提交实验报告，实验报告要包含实验目的、要求、设计内容、实验中问题、问题分析与解决。学生最终成绩应该是这些成绩的综合考量。

四、结语

笔者根据个人教学经验，分析了“物联网工程导论”教学中存在的若干问题，并从教学内容、教学方式、实验教学、考核机制四个方面给出详细的解决方案与建议，希望改进和完善现有的课程教学，指导后续课程的学习，培养出高精尖物联网专业人才。

参考文献：

物联网工程论文篇10

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（a）-0162-03

物联网（Internet of Things，IoT）概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出，随着技术和应用的发展，物联网内涵不断扩展[1]。目前业界普遍认为：物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物信息交互和无缝链接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的[2-5]。

物联网可以广泛应用于经济社会发展的各个领域，引发和带动生产力、生产方式和生活方式的深刻变革，成为经济社会绿色、智能、可持续发展的关键基础和重要引擎[6]。近年来，在“两化融合”和“感知中国”等国家战略背景下，物联网发展受到了我国政府、科研、教育、产业界的高度关注。我国经济社会各领域蕴含巨大的物联网应用潜能，众多行业对物联网技术人才需求旺盛[7]。为此，中国传媒大学于2012年通过教育部审批，依托理工学部信息工程学院网络工程系开办物联网专业方向，成为全国较早面向本科生开设物联网专业方向的高校之一。

1 课程教学目标

《物联网技术与应用》是网络工程系物联网技术专业方向学生学习的第一门专业课，其主要目的是使学生了解物联网的基本概念和相关技术，对物联网在各个领域的典型应用有所认识，在此基础上了解物联网系统的整体框架，明确物联网工程各个专业课程的意义和课程之间的关系，为后续的学习打好基础，同时激发学生的学习兴趣[8]。因此，《物联网技术与应用》课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量，进而影响到我国物联网技术发展的进程[9]。

2 课程知识体系及内容安排

2.1 知识体系

物联网的架构分为3个层次：感知层、网络层和应用层，如图1所示[1]。

感知层是物联网的“皮肤”和“五官”，用于识别物体、采集信息，是联系物理世界与虚拟信息世界的纽带。感知层中的自动感知设备包括：RFID标签与读写设备、传感器、GPS、智能家用电器、智能测控设备等；感知层中的人工生成信息设备包括：智能手机、智能机器人等。

网络层分为接入层、汇聚层与核心交换层。接入层通过各种接入技术连接最终的用户设备。汇聚层的功能为：汇接接入层的用户流量，进行数据分组传输的汇聚、转发与交换；根据接入层的用户流量，进行本地路由、过滤、流量均衡、优先级管理，以及安全控制、地址转换、流量整形等处理；根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或在本地进行路由处理。核心交换层为物联网提供一个高速、安全与保证服务质量的数据传输环境。汇聚层与核心交换层的网络通信设备与通信线路构成了传输网。

应用层可以进一步分为管理服务层和行业应用层。管理服务层通过中间件软件实现了感知硬件与应用软件物理的隔离与逻辑的无缝连接，提供海量数据的高效、可靠地汇聚、整合与存储，通过数据挖掘、智能数据处理与智能决策计算，为行业应用层提供安全的网络管理与智能服务。行业应用层由多样化、规模化的行业应用系统构成，包括：智能电网、智能环保、智能交通、智能医疗等。

此外，涉及感知层、网络层与应用层的共性技术包括信息安全、网络管理、对象名字服务与服务质量保证等。

2.2 内容安排

《物联网技g与应用》课程的内容安排[10-12]如图2所示，其中，各部分包含的主要内容有[1-6]以下几方面。

物联网概论：物联网发展的社会背景、技术背景；物联网的定义与主要技术特征；物联网体系结构；物联网关键技术与产业发展。

RFID技术：自动识别技术的发展背景、条形码简介、磁卡与IC卡的应用、RFID、RFID应用系统结构与组成、RFID标签编码标准。

传感器技术：传感器；智能传感器与无线传感器；无线传感器网络；无线传感器网络通信协议与标准。

嵌入式技术：智能设备的研究与发展；集成电路；嵌入式技术的研究与发展；RFID读写器与中间件软件设计；无线传感器网络节点设计；可穿戴计算研究及其在物联网中的应用；智能机器人研究及其在物联网中的应用。

移动通信技术：通信技术的发展；移动通信技术的研究与发展；3G技术与移动互联网应用的发展。

定位技术：位置信息与位置服务；物联网中的位置服务；定位系统；移动通信定位技术、基于无线局域网的定位技术、基于RFID的定位技术、无线传感器网络定位技术。

数据处理技术：物联网数据处理技术的基本概念；海量数据存储技术；物联网海量数据存储与云计算；物联网数据融合技术；物联网中的智能决策。

信息安全技术：物联网信息安全中的四个重要关系问题；物联网信息安全技术研究；RFID安全与隐私保护研究。

物联网的应用：智能电网；智能交通；智能医疗；智能物流。

3 课程教学方法

自2014年春季学期《物联网技术与应用》课程首轮授课起至今，笔者已从以下几方面做了有益尝试，取得了良好的效果。

3.1 采用“翻转课堂”模式将课堂内外相结合

翻转课堂译自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，是指重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生。该教学模式需要学生在课后完成自主学习，即自主规划学习内容、节奏、风格和呈现知识的方式，可以通过看视频讲座、听播客、广泛阅读各种书籍、与其他同学讨论等方式进行。教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要和促成他们的个性化学习，其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习体验。翻转课堂是对传统课堂教学结构与教学流程的彻底颠覆。

在该课程的讲授方式上，笔者尝试引入“翻转课堂”模式，转变以往授课过程中教师“满堂灌”、学生只是被动接受的传统教学模式，利用教学实践中小班授课、学生人数较少的优势，使每位同学都有机会走上讲台，轮流充当“教师”的角色，过一把“教师瘾”，从而充分调动学生的学习积极性和主动性。具体的实施过程为：首先，请每名学生选取物联网学科中自己较为感兴趣的一项具体技术作为自己的讲授对象，通过广泛查阅书籍文献资料、上网搜索最新科技资讯等方式了解该项技术的来龙去脉、前世今生及发展前沿。然后，请学生自制课件，通过文字、图片、视频等方式形象生动地向大家讲解艰涩枯燥的具体技术内容。其间，其他同学可以随时提问，形成良好的互动效果，极大地活跃了课堂气氛，同时也锻炼了学生的逻辑思维能力和语言表达能力。最后，由教师点评学生的表现，指出其讲解的优缺点，并补充完善知识点内容。学生的个人表现很大程度上决定了该门课程的个人结课成绩。通过3年来具体的实践，笔者发现学生们搜集资料的深度和广度都远远超出了笔者的预期。作为老师，在授课的同时也收获了很多新知识，达到了教学相长的目的。

3.2 教学与科研相结合

教师授课过程中应避免简单生硬地照本宣科，而应以自身的科研经历和科研体会现身说法，以激发学生的学习兴趣。物联网作为一门新兴学科，发展日新月异。每轮备课时都要加入新的科技进展，对于教师来讲，在科研方面需要不断地关注科技前沿动态，及时更新知识，极具挑战性。就笔者而言，由于一直从事数据挖掘领域的研究，在讲授第八章《物联网数据处理技术》时，就结合目前正在进行的有关电视节目受众收视情况的数据挖掘研究课题，以实验中具体的数据、模型为例，为学生讲解数据挖掘技术的具体流程和其中的关键步骤，从而进一步加深学生对该技术的理解程度。

3.3 “走出去”与“引进来”相结合

“走出去”是指教师应当经常参加国内外相关教研机构组织的高校物联网专业建设的培训班、研讨会等，广结同行，吸取其他兄弟院校专业建设、课程改革的成功经验，达到“它山之石可以攻玉”的目的。此外，还可以与国内一些专业从事物联网技术的企业建立良好的合作关系，建立学生实习、实训基地。学生可以到企业实地参观相应的产品生产线，以便与课堂中学到的知识点概念、原理联系起来，获得感性认识，从而加深理解。同时，学生可以利用寒暑假时间到企业实习或选派学生到企业进行毕业设计，不但使学生掌握了物联网技术、熟悉了企业的运行模式，还可以为企业提供专业的人才，拓展学生的就业渠道[13]。

“引进来”是指教师应当定期邀请国内外物联网专业的权威教授、相关技术人员走进课堂、走上讲台，为学生带来最新的行业发展信息。此外，在教材选择方面，教师应当不局限于国内出版的一些经典教材，还应当广泛引进国外的外文教材，追踪国际领先的前沿技术[14]。

综上所述，文章从“物联网技术与应用”课程的教学目标、知识体系及内容安排、教学方法等方面进行了探讨。由于物联网技术是近年来的新兴技术，该课程也是中国传媒大学理工学部信息工程学院网络工程系自2014年首次引入的新课程，一切还在逐步摸索过程中，因此，探寻一套适合本专业学生的课程教学方案任重道远。

4 结语

此文是笔者近3年来参加物联网专业建设研讨班培训、备课、授课的心得体会。由于笔者的验有限，考虑问题难免有失偏颇，望与各位读者共同探讨。作为一名青年教师，笔者未来仍然需要逐步沉淀，不断思考、总结、实践，为培养出社会需要的物联网专业人才贡献力量。

参考文献

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[2] 刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2010.

[3] 王志良，石志国.物联网工程导论[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.

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[5] 张凯，张雯婷.物联网导论[M].北京：清华大学版社，2012.

[6] 黄东军.物联网技术导论[M].北京：电子工业出版社，2012.

[7] 詹青龙，刘建卿.物联网工程导论[M].北京：清华大学出版社，2012.

[8] 石志国，王志良，丁大伟.物联网技术与应用[M].北京：清华大学出版社，2012：9.

[9] 陈明，王锁柱.物联网的产生与发展[J].计算机教育，2010（12）：1-3.

[10] 教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会.高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范[M].北京：机械工业出版社，2011.

[11] 吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育，2010（21）：26-29.

物联网工程论文篇11

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2013）30-0063-02

1 物联网工程专业产生与现状

自2009年8月同志提出“感知中国”以来，物联网已成为国家战略新兴产业的重要组成内容，美国、欧盟、日本、韩国等国家纷纷开展该领域的研究工作。物联网已成为当前全球各国应对经济低迷的重要科技手段。2013年2月，国务院提出了关于推进物联网有序健康发展的指导意见。物联网是继互联网之后的又一次信息技术浪潮，具有广阔的应用前景和难得的发展机遇。

作为面向21世纪的全新技术，越来越多的大学开始关注物联网技术程。目前国内著名大学已经纷纷开设或准备开设物联网相关课程，希望帮助学生了解和掌握这些新兴技术，提高学术科研和工程水平，保持技术发展和人才培养的同步。在教育部首批战略性新兴产业相关本科新专业中，就包括增设物联网专业。从教育部号召高校设立物联网专业学科开始，全国已有近700所高等院校向教育部提交了增设物联网相关专业的申请，目前已经有67所本科院校建立了“物联网工程”或“传感网技术”等相关专业。

然而，由于物联网技术和专业建设都刚刚起步，高校在专业目标、人才培养、课程教材、师资和实验设备等方面都面临众多问题。笔者长期从事物联网技术方面的科研工作和相关领域的教学工作，希望能在本文给出物联网工程专业人才培养模式的有益探索。

2 主要存在的问题

目前，在理论研究领域，从传感器网络和泛在计算发展到空间物理信息系统；在技术研究领域，从RFID和Zigbee发展到M2M；在市场应用领域，从企业关注和行业需求到政策层面推动，物联网的发展正经历着快速而深刻的变化。然而在人才培养方面，却面临一些挑战。

1）专业归属不清。目前在已获得物联网工程专业的院校中，有的将物联网工程专业归属通信学院，有些归属到计算机学院，还有的归属到自动化学院。出现归属不清有着其现实原因：物联网是典型的新兴交叉学科，涉及到通信、电子工程、计算机和测控等多方面的专业知识和多个应用领域，因此在专业归属方面存在多样性。然而，由于归属的不同，每个学院根据各自的学科背景和基础条件来建设物联网工程专业和制定专业人才培养方案，导致在人才培养方案、课程规划、实验体系等方面出现较大的差异。

2）人才培养目标不明确。由于物联网工程专业跨多个学科，其自身技术在不断地发展和完善，物联网应用也在推陈出新。如何制定出适应技术更新和满足企业用人需求的人才培养方案，还需深入探索。从企业角度来看，物联网以行业需求为导向，应用于智能电网、智慧城市、绿色制造和智能医疗等多个工业领域，这就要求专业人才培养需面向其行业应用。同时，作为高等学校本科专业，须符合国家素质教育要求，体现专业人才教育思想。

3）专业人才培养条件匮乏。物联网工程专业刚刚起步，师资、设备和教材都面临匮乏的境地。教学质量的核心问题是师资，既有行业应用背景又跨多学科的教师较为缺乏，培养学术水平高、结构合理的专业教学团队是专业建设首先解决的问题；其次，实践教学薄弱，物联网专业的基础实验、综合实验和设计实验所需的开发平台、仿真平台和应用平台都较为欠缺，难以满足人才培养要求；最后，物联网专业教材更是缺乏，目前尽管已有一些物联网书籍，但太偏应用，难以作为教材使用，且未形成完整教材体系。

4）科研、教学和人才培养相互促进机制尚未形成。物联网/传感网相关教学内容和培养方案等都来源于科研成果，尽管物联网/传感网研究开展得如火如荼，但很多理论和方法都还完全成型。同时，如何将已有的研究成果转化用于课堂教学和人才培养，还需要进一步研究。在教学实践过程中常常发现由于有些理论较为系统，涉及的背景知识较广，学生理解起来很困难，实验系统也较复杂。产生这些问题的根本原因正是由于科研、教学和人才培养相互促进机制尚未形成。

3 物联网工程专业人才培养模式探索

重庆邮电大学物联网工程专业依托于学校自动化学院和工业物联网和网络化控制教育部重点实验室，在近年来承担和完成国家科技重大专项、国家863计划等项目的基础上，通过对科研成果的总结和提炼，出版了《测量与控制用无线通信技术》等系列教材，自行设计和研发WIA-PAS、ISA100和6LowPAN等实验实训研发平台，培养了学术水平高，知识、年龄和专业结构合理的教学团队，在近2年的专业人才培养实践中积累了有益的探索。

3.1 适应物联网技术发展和人才需求的培养目标

符合国家《物联网“十二五”发展规划》的要求，突出“传感器网络”技术优势与“三网融合”特色，充分发挥实验室在物联网核心专利、标准、测试和应用等方面的国际国内技术优势，培养面向智能工业、智能电网、智能城市、智能建筑与智能家居等相关领域从事物联网/传感网系统规划、应用设计、产品研发、运行管理等方面工作的跨专业复合型人才。

3.2 充分发挥学校信息学科特色和优势，整合学校教学资源，探索适合新专业的人才培养模式

物联网属于集成、交叉技术，当前任何一个专业都难以覆盖其全部内涵。成立物联网工程专业建设指导委员会，聘请校内外相关专业、合作企事业单位专家参与课程体系规划、实验实训体系建设、专业指导和人才培养方案制订。比如通过实验室和思科公司的科研合作项目，由思科公司赞助、本教学团队负责组织实施面向重庆市高校的“思科杯”物联网应用创新设计大赛，该项大赛还被纳为2012中国（重庆）国际云计算博览会的主题活动之一，得到相关部门的高度重视。引导学生参加各种科技活动，既培养了学生浓厚的专业兴趣，又提高了学生的实践能力，增强了就业竞争力。

3.3 探索新的教学方法和教学手段

充分发挥学生的主体作用，引导学生去思考，更有成效地完成课程的教学任务，培养学生的自学能力、实践能力和创新能力；对专业核心课程，比如“无线传感器网络”，采用答辩、实做报告、课程论文相结合的评价方式，全面考核学生掌握的基础知识与理论、前沿技术、相应的开发能力；对专业导论课程，采用教学团队的授课模式，教学团队教师在物联网的不同研究方向有着多年的积累和研究成果，通过团队授课，既带来了各方向最前沿的研究成果，而且使得每个方向的讲解更加透彻和深入；灵活多样的教学手段，在重点实验室现场讲授理论课程，将实践融入理论，充分沟通交流讨论，增强了教学效果。

3.4 教学、科研、人才培养相互促进的良性循环机制逐步形成

如何有效地将最新的科研成果转化为人才培养，平衡学科前沿技术、基础理论与实际应用的关系，兼顾用人需求与教育教学，在物联网工程专业建设上得到了完整的体现和验证。这种相互促进的良性循环机制形成将是一个长期的工作，也将在后续的实践活动中不断完善和丰富。

4 结论

由于物联网是一项新兴前沿技术，本身又是处于不断发展和变化之中，而且物联网应用也呈现多样性和复杂性，因此，如何规划物联网工程专业和建设人才培养模式，是一个基础性问题。本文在分析物联网工程专业目前存在问题的基础上，给出了重庆邮电大学物联网工程专业人才培养模式的有益探索，并将在后续的教育教学中不断发展和完善。

参考文献

[1]刘莉莉.物联网技术的基础架构及发展趋势[J].软件，

2013（2）：142-143.

[2]铁维骥.物联网的发展与关键技术研究[J].中国管理信息化，2013（8）：43-43.

[3]刘忠宝.物联网工程专业人才培养体系研究[J].网络安全技术与应用，2011（10）：58-60.

物联网工程论文篇12

中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：2095-1302（2014）01-0077-03

0 引 言

物联网是继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。代表了未来网络的发展趋势与方向，政府大力支持物联网的发展，企业和教育界、科技界共同推动，物联网产业已经成为国家战略性新兴产业，需要大量熟悉和精通物联网的专业人才[1，2]。在此背景下，北京联合大学自动化学院对2011版自动化专业培养计划进行了修订，在 “智能测控技术”专业方向的基础上建立了“信息处理与物联网技术”方向[3]。

1 专业现状与背景分析

原“智能测控技术”专业方向以信息的采集和处理为主，课程主要包括检测技术、传感器原理及应用、智能仪器、计算机控制技术以及LabVIEW技术等，是传统的专业方向，课程的覆盖面较窄，偏重于系统前端的硬件采集原理，系统的概念较为薄弱；从人才培养的角度来看，已经满足不了厚基础、宽口径的人才需求，学生掌握知识的集成度不高。为了既保持传统的经典知识内容，又要为课程体系增加新的特色和先进内容，将传统的专业方向赋予时代意义，使学生们真正学以致用，“信息处理与物联网技术”专业方向应运而生。

“智能测控技术”和“信息处理与物联网技术”并不是割裂的，前者是后者的基础，后者是前者的延续和拓展。从技术的角度上讲，物联网分成三个层次[4，5]，即感知层、网络层、应用层，形成了物联网的体系架构。物联网的感知层涉及到传感网技术，会有多种传感器应用其中，正是“智能测控技术”方向的核心内容；物联网的应用层是多种信息的智能处理技术，也是“智能测控技术”方向的主要内容，它们被物联网网络层连接，即新的专业方向加入无线传感网等新知识、新技术，形成物联网系统体系的概念。

我们的教学理念在于从一个大系统的角度看待物联网，利用物联网实现系统的集成创新应用和信息化服务。以物联网体系框架为依托，实现信息的采集、传输、有用信息的提取和整理、以及完成相应的控制和信息应用，重点突出无线传感网和应用层设计，及物联网的行业应用和信息化服务。因此本课程体系的设置将突出系统网络架构、选择物联网关键技术，并将物联网技术与经典的检测及控制方法相结合，实现物联网的多领域应用[6，7]。以物联网为载体，培养学生的创新意识，增强学生的实践动手能力，提高学生专业综合素质。

2 课程体系设置

“信息处理与物联网技术”专业方向设置在自动化学院，因此它的应用特色非常鲜明。课程体系的设置如图1所示，加强了实验/实践环节的内容设置。其中，理论教学是基础，对物联网的体系结构、关键技术和相关领域的典型应用形成完整的阐述，实验教学作为理论课程的延伸，是抽象到具体的过程，试验环节的设置按照物联网的体系结构，完成由下而上的知识获取和验证；物联网作为一种实用技术，让学生去感受、去体验、去亲自动手设计和实现一个系统更是至关重要的。通过实践环节中的认识实践，学生去企业参观感受，体会知识的力量和企业文化，培养对专业的认知和信心；工作实践则更近了一步，利用假期时间到相关企业中从事基础和简单的专业工作，深化所学知识的专业应用技能；请工程师或行业企业从业者走进学校的课堂，结合实际的应用案例，为学生出题和指导，进行专业综合训练，为学生的实际设计能力和实际动手能力培养打造了平台，提供了方向。理论教学、实验教学、案例教学和各个实践环节相结合，增加课程的实用性。为应用型人才的培养奠定了基础。

2.1 理论课程

集成了多种新知识和新技术的应用，涉及的知识点众多，作为系统的学习和设计，理论教学中课程内容的衔接、承上启下的课程安排非常重要；理论课程包括基础课程（也称为学科大类课程）和专业课程[1]。

本专业方向偏重于传感检测、无线网络的设计以及行业应用，尤其是工业物联网的两化（信息化、自动化）融合，因此在限选课中还有相关行业技术应用课程：虚拟仪器技术、现场总线技术等。任选课作为专业限选课的补充，完善物联网的设计和应用。

通过理论课的学习，学生将会对知识融会贯通，对信息处理和物联网的应用体系和架构充分了解，具有物联网系统的理念和基本的组网设计能力。但是在实际应用中，需要将多门课程、甚至多学科的知识融为一体，去设计、安装、调试、运行一套系统。这种灵活运用所学知识于实际系统的能力，是真正的学以致用的体现。因此实验室建设、实验基地建设和实验项目开发，对于学生消化、理解理论知识和培养实际动手能力至关重要。

2.2 实验室建设

图2所示是物联网专业方向的实验室建设框架，实验室建设与课程设置紧密相连，并考虑到学生的分层教学以及科研平台的扩展性。利用已申请的中央财政支持地方高校专项资金，正在筹建支撑“物联网技术及应用”、“无线通信和无线网络基础”及“物联网应用层系统设计”等课程的课内实验平台，包括三个模块：第一是物联网技术基础实验模块； 第二是无线传感网开发设计模块；第三是物联网技术沉浸式体验模块。其中第一和第二模块在教学上采用学生熟悉的C或C++语言实现节点和无线网的设计，网关采用Linux、andor两种操作系统，学生可以根据自己的基础和喜好选择；第三模块是智能家居（体验）实验室，根据家居实景建立的物联网系统，可以实现灯光、安防、烟感、窗帘、空调等家居设备的远程控制。此系统采用最适合无线传感网络的Tiny OS操作系统，可以作为学生初识物联网系统的感性认识体验模块，也可以作为教师、学生进行科研开发的平台。目前在建实验室物流综合实验室和未来超市都是物联网在行业中的具体应用，提供学生进行专业综合训练。

课程的实验内容全部以实际系统为主，综合训练学生的系统设计、软件编程和系统调试能力，包括对传感/变送器的选取、信号的采集与处理方法、无线传感网组网技术、物联网应用层设计、针对不同领域执行器的选择等；并将先进的虚拟仪器技术与物联网应用相结合作为物联网的信息处理方式，培养学生设计智能仪器的开放性创新能力。通过实际项目训练，学生可以完成从了解任务的需求、根据需求制定系统方案、在最佳性价比的基础上选型系统的硬件配置、组网，到应用所学知识编制合理的软件程序，并具有系统调试、通过系统运行结果分析问题、定位问题、以及解决问题的专业核心能力。

2.3 实践基地建设

物联网工程技术是集成的信息/控制服务系统，可以应用于不同的行业和领域。据报道目前物联网专业的人才缺口近20万，因此培养适合于企业的应用型人才就是物联网专业的人才培养目标。产学研的办学模式是企业和学校快速沟通、共建共赢的很好方法。在课程建设、实验室建设的同时，积极与企业联系，建设校外实践教学基地是专业方向建设的重要环节。同时在我们的教学计划中还有工作实践的内容，建设实践基地也为学生的工作实践提供了场所和条件。利用北京市高新企业多，许多区县建立数字北京、智慧北京的物联网项目的机会，与企业和公司合作，进行横向项目的开发和实践基地的建设。选派学生到相应的公司企业进行毕业设计，不但使学生掌握了物联网技术、熟悉了企业的运行模式，还可以为企业提供专业的人才，实现企业与学生的双向选择。

3 教学模式的探索

物联网教学涉及的知识点众多，学生直接进行理论课的学习难免感觉枯燥和凌乱；但物联网的应用可以无所不在、生动有趣，这样的特点决定了我们在教学时可以先引起学生的兴趣，让他们明白所学可以如何用。因此在课程的安排上首先是导论和浸入式体验的认识实践，然后才是相关专业课的学习和实验，并在第六个学期进行工作实践，加深专业知识的应用，第七学期开设专业综合训练，学生进行设计性、应用性训练，形成物联网系统。图3所示是学校物联网方向的教学进程图。

4 结 语

物联网技术的课程设置应当具有以下特色：

第一是先进。课程设置针对目前最热门的集成技术应用—物联网系统的设计及应用，是传感技术、计算机技术、网络技术和信息控制技术的发展方向，体现了先进技术的特质；

其次就是实用。课程设置和内容将重点突出实用性，理论是基础，实用是根本。强调实验环节，以增强学生的实践动手能力和毕业后对岗位的适应能力为宗旨，突出重点，强调实用。

第三是灵活。不但体现在课堂上课程设置的灵活性，也显示了物联网学习的灵活性。以物联网体系框架为依托，重点突出无线传感网和应用层设计及工业物联网的应用。学生可以根据实际系统的需要灵活配置。强调培养学生灵活思维，突出创造性和创新意识，是学生综合素质的体现。

最后是深入。课程的工程性、实用性、设计性很强，也有许多公司会举办大型的物联网设计大赛，因此可以为有兴趣的同学开辟第二课堂，通过指导学生参加相关专业的科技竞赛带动大家的学习热情，深入理解本门课的内容。

参 考 文 献

[1] 王志良，闫纪铮.普通高等学校物联网工程专业知识体系和课程规划[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.

[2] 王志良，石志国.物联网工程导论[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.

[3] 教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导委员会.高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范[M].北京：机械工业出版社，2011.

[4] 张光会，余晃晶.试论物联网工程专业的人才素质和培养目标[J].科技信息，20ll（11）： 216-217.