物联网专业论文(6篇)

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物联网专业论文篇1

关键词:“物联网工程导论”课程实验教学教学方法

“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(RadioFrequencyIdentification)、WSN(WirelessSensorNetwork)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:

[1]刘云浩.物联网导论[M].北京:科学出版社,2010.

物联网专业论文篇2

目前,国内很多高校开设了物联网工程专业,其培养目标基本上都定位为培养具有多领域基础理论知识和创新实践能力的复合型人才,然而在人才培养方面却缺乏创新模式,依旧采用传统学科的培养方式,主要体现为:

1.物联网专业体系结构比较模糊由于物联网专业与传统工科专业的特点不同,导致大部分高校在物联网专业人才培养机制方面还比较模糊、缺乏经验,专业体系设计不尽相同,有的甚至差异很大。由于物联网工程专业属于计算机科学、通信工程、电子信息科学等多领域的交叉学科,绝大部分院校的物联网工程专业课程体系只是对这三个学科领域现有课程进行简单的裁剪和叠加,再增加物联网导论、物联网安全等少部分专业课程,这类课程体系导致专业缺乏特色,培养出来的学生在每个学科方面基础比较薄弱、理论深度不够,很难满足物联网创新性人才培养的需求。

2.人才培养方式与企业需求相脱节大部分高校依然延续已有专业的培养模式,以课堂教学、实验、课程设计和毕业设计为主,注重理论知识体系架构方面的培养,但这种传统的培养模式过渡强调了理论知识的培养,很难满足物联网产业以应用为先导的人才需求,应加强学生工程实践能力的培养,使学生具有较强的物联网技术综合应用和工程实践能力。

二、建立就业驱动的物联网专业人才培养模式

物联网应用发展的根本要素是人才的培养,只有建立适应物联网特点的人才培养模式,培养出大量的适合物联网应用发展的人才,才能有效推进物联网技术和应用模式的创新,才能提升我国在物联网标准制定和技术领先的世界地位,为此本文针对物联网专业的特点和人才需求,以就业为导向给出下面几点物联网工程专业人才培养模式的探索性意见。

1.建立以就业为基础的柔性课程体系机制物联网工程专业作为一个交叉学科,如果将多个学科的课程进行裁剪或叠加,再添加几门与物联网相关的课程组成课程体系,将导致其核心知识比较分散,以此培养出来的学生就业方向就比较迷茫。作为一个多学科交叉的专业到底培养什么样的人才,只有一个标准那就是企业和社会的需求,因此在设计课程体系的时候需要将企业的需求因素考虑进来,定期邀请一些知名物联网企业的技术人员进行讨论共同制定课程体系,采用一种“强内核,柔外壳”的策略建立柔性课程体系机制,这样能够较好地满足物联网技术与应用的发展需求,不断动态地更新和优化其教学内容和课程体系,以适应社会需求。这种课程体系既要将多学科间的知识交叉与渗透反映到教学内容中来,使学生能够全面了解物联网专业涉及的技术和应用的前提,还要不断充实反映科学技术和社会发展的最新成果。

2.建立适合物联网人才需求的自主学习机制自主学习属于教育理念和制度范畴,指通过为学习者提供开放、分布、灵活和人性化的学习环境、条件和机会,并由学习者自主决定在哪里学、何时学和如何学,来促进学习者的学习。物联网作为一个应用为先导的交叉学科,应为学生提供自主学习机制,让学生依据兴趣爱好自主确定学习目标和学习进度、按照学习需要选择各种学习资源和学习环境,有效运用各种学习方法和认知工具,按照自己的个性特长和兴趣爱好积极发展,这样将能够促进学生在物联网应用领域的创新。

3.建立导师直接负责培养机制物联网工程专业主要用来培养工程型和技能型人才,这类人才很难仅仅通过传统的课程授课和试验方式培养出来,培养具有创新和应用能力学生的关键是加强实践环节,需要进行大量工程实践锻炼来培养学生的应用能力。因此,应建立导师直接负责培养机制,从学生入学开始将为学生分配导师,由导师专门负责学生工程实践能力的培养环节。这样可以发挥教师的主动性和指导性,让学生积极参与到自己的科研项目中,提前让学生接触实际应用项目,可以提高学生学习的主动性和兴趣。导师还可以积极鼓励和指导学生参加大学生挑战杯、大学生电子设计竞赛、嵌入式设计大赛等诸多学科竞赛,让学生参与面向解决实际问题的学习和技术创新活动,为物联网专业学生的实践能力培养提供保障。

4.建立应用创新能力提升机制所谓应用创新型人才,就是具有创新意识、创新精神和创新能力并能够取得创新应用成果的人才。物联网本身体现出典型的多学科交叉的综合应用,有着丰富的学科内涵,既可以培养学生综合运用知识的能力,又有利于知识的集成应用创新。对于物联网专业所要培养的创新复合型人才来说,可以通过不同学科知识和能力的融合而达到对原来的知识、能力的超越,即能用一种全新的思维方法来思考所遇到的问题,提出新的解决办法。通过积极开展大学生创新计划、设计竞赛和创业大赛等方式,鼓励学生开动应用创新思维。

物联网专业论文篇3

关键词:高职院校;物联网;技术应用;人才培养;思考分析

1前言

随着科学信息技术的发展,物联网技术已成为世界经济社会进步的重要驱动力之一。物联网通过多种通信感知技术,广泛应用于各种行业的信息化管理中,因此很多人认为,物联网技术的发展将会是“第三次信息技术革命”,将会是推动世界高速发展的重要生产力。物联网技术可促进一定的经济效益,并且还能在技术上促进经济的复苏,已广泛应用于各个领域当中。高职院校是培养专业人才的重要基地,因此应根据物联网技术的发展现状及趋势积极思考物联网技术应用人才培养的模式及目标,以培养出社会实用型人才,更好地适应社会的发展。

2关于物联网及技术

2.1物联网(IOT)1)定义物联网,“Internetofthings”,即物物相连的互联网,1999年由美国麻省理工学院KevinAsh-ton教授首次提出。IOT具有以下两层含义:第一,物联网是以互联网为基础,进而进行延伸和扩展,形成一种新型的网络系统,也就是说其核心和基础仍然是互联网,;第二,物联网是物物相连的网络,其用户端可进入到一切物品与物品之间,从而进行信息的交流和交换,以通过网络对物品进行识别、跟踪和管理等。物联网既是互联网延伸和扩展,也是互联网更加智能化的应用和发展。2)特征①多种多样的数据采集端:涉及范围广,包括手机、电脑、家电、铁路、全球定位系统、激光扫描等;②无处不在的传输网络:物联网将各种各样的数据采集端通过互联网或移动互联网连接,从而实现对物体外部各种信息的即时采集,采集完成后转化为网络可用的数据,然后传输到网络数据中心,以便进行分析、应用;③智能化的后台数据处理:在数据处理中心通过一些技术如云计算等实现对大量数据的智能化处理,从而实现人与人、人与物以及物与物之间的对话。2.2物联网技术物联网技术是一种通过多种传感器设备如射频识别(RFID)、红外感应器、激光扫描仪器等,将物品与互联网进行连接,从而实现信息的交换和交流,进而对物品进行识别、感知、跟踪及管理的网络技术。其中,RFID、传感网、M2M、两化融合为物联网的四大支撑技术。物联网技术的体系构架分为感知层、网络层和应用层等三层,感知层是物联网技术核心构架能力,主要实现物联网全面感知功能;网络层是物联网技术中产业化能力最强、最成熟,也是最标准的部分,主要以3G、4G通信网络为基础设施;应用层提供各种各样的应用,通过与行业信息需求相结合,切实解决实际问题。

3关于高职院校物联网技术应用人才的培养分析

2008年,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,逐渐被广泛应用于电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、油气管和供水系统等各个行业中。2010年,各大高校开始设置物联网专业,目前已有100多所高校院系设置了物联网工程、智能电网和传感信息工程等与物联网相关的专业。随着信息技术的发展,物联网技术将被更广泛地应用于各领域中,物联网相关专业的毕业生的就业前景将会越来越好,下面主要来分析高职院校物联网技术应用人才的培养分析。3.1物联网专业的人才需求分析1)物联网专业的相关技术①射频识别技术:通过视频通信采集数据,从而自动识别目标;②网络和通信技术:包括3G、4G移动通信、卫星通信技术等,以实现信息的远程传输;③传感器与传感节点技术:通过硬件和软件的结合,从而实现传感器的智能化.2)物联网企业的岗位需求主要包括以下五类:①材料工程:包括对新材料、新产品或设备、新工艺进行开发,对材料的化学成分、结构、性能检测等进行分析,以及对材料的改进、加工等;②电子、电路工程:包括电子元器件和物联网电子产品相关电路的辅助设计、生产工艺、测试和管理维护等;③物联网工程:主要从事与物联网相关的企业及行业,包括通信架构、无线传感器等的设计、开发、制造、测试和维修等;④智能电网信息工程:包括电力、电气等的设计、开发、生产制造以及技术支持等;⑤网络通信工程:包括3G、4G移动通信、无线通信、有限网络通信等技术的服务等。3.2高职院校物联网专业设置及对毕业生的要求1)高职院校物联网的专业设置根据调查显示,物联网企业在物联网产品以及设备的生产、测试、销售以及管理等岗位的需求较多。物联网技术专业并不是一种专业技术,而是由计算机、通信和网络技术为支撑的综合技术,也是由多种计算机和电子技术交叉结合而成的复杂技术。因此,高职院系在进行物联网专业的课程设置之前,首先应明确物联网技术的概念及性质,从而科学、合理地进行设计。在进行设置时,应覆盖物联网技术的各个方面,包括技术基础课程、专业能力课程等,即既要掌握物联网技术体系结构中的各领域的专业知识,还要掌握各种关键技术及支撑技术的专业技能。2)高职院校对物联网专业毕业生的要求高职院校的终极目标就是培养出各行业的市场需要型、实用型人才,对于物联网专业的毕业生,不仅要求其具备物联网行业必备的专业基础理论和技能,更重要的是要有熟练、高超的物联网相关行业的产品生产、技术服务、维护维修、产品推广、系统设计、施工、调试等工作技能。因此,高职院校在进行物联网技术应用人才的培养时,应采取以理论知识为导向,实训实践为主的人才培养模式。物联网技术专业是个实践性较强的学科,仅仅学好理论知识还不能满足专业人才培养的需要,所以高职院校不仅要求学生理论知识过硬,还要以理论知识为导向进行实训实践的检验,例如:每学完一项技术的理论知识,及时去实训实验室进行实践训练,如物联网设备的安装、测试以及检修;一些感知元件的辅助设计、生产工作流程等;物联网应用软件的编写、测试以及维护和管理等实践操作,电子工艺、PCB实训、电子产品制作实训等实训。此外,学校还应积极与校外企业建立紧密联系,开辟学生进行实践学习的多渠道,定期安排学生进行岗前实习。这样通过不断的实践学习,提高学生的专业技术能力以及工作能力,从而达到物联网技术应用人才培养的目标。

4结束语

物联网技术已随着信息技术的发展逐渐被广泛地应用于社会生活的各个领域,包括家电、手机、铁路、桥梁、激光扫描和GPS等。高职院校作为职业技术人才培养的重要基地,应明确物联网技术的概念、涵盖技术、特征以及发展趋势等,从而思考院校对该专业应用人才的培养目标和模式,最后通过科学、具体的实际措施逐步实现培养目标,不断提高人才培养的质量和标准。

参考文献:

[1]李太华.基于EPON技术的电力物联网的建设路径初探[J].电子技术与软件工程,2016(9).

[2]刘颖.物联网在农业中的应用及前景展望[J].信息与电脑(理论版),2016(6).

[3]董宁宁,滕燕,陈永俊.探究物联网发展困境及对策[J].经济研究导刊,2016(9).

[4]郭广明.浅谈云计算技术在物联网智能家居系统中的应用[J].电子测试,2016(9).

物联网专业论文篇4

【关键词】物联网课程教学实践应用能力

【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1006-9682(2012)06-0063-02

一、引言

物联网(InternetofThings,IOT)又称传感网,指的是将无处不在的末端设备和设施,包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、视频监控系统和“外在使能”的各种资产、携带智能终端的个人与车辆等,通过各种无线或有线的通讯网络实现互联互通,从而提供安全可控乃至个性化的实时监控、定位溯源、报警联动、远程控制、安全防范等管理和服务功能,实现任何智能物体间的“管、控、营”一体化。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点,其应用范围几乎覆盖了各行各业。并且随着科学技术的不断发展,物联网技术将催生新的产业,形成新的经济增长点,其发展前景十分可观。鉴于此,2010年8月,教育部审批通过了35所高校获批开设物联网相关专业,新设专业将自2011年开始招生。在2011年,又有27所高校设置的“物联网”专业通过了教育部的审批。

二、教学实践与教学方法的初步探索

笔者所在的大学还未申报物联网专业,但与物联网技术相关的支撑专业门类比较齐全,如信息与通信工程、电子科学技术、计算机科学与技术、控制工程及测控技术及仪器等专业。基于此,笔者在2011年连续两个学期开设了物联网技术导论的公选课,学生选课非常踊跃,170人的选课规模每次都爆满,从这可以看出当前本科生对物联网等新生技术具有非常强的学习欲望。针对物联网技术的特点,在现有教学技术的基础上,对教学方案进行了初步探索。

1.合理选择教材

笔者结合选课学生的特点:不仅有理工科学生,还有社会科学类学生,选择了周洪波博士所编写的《物联网技术、应用、标准和商业模式》一书。此书以通俗易懂的方式,指导学生了解物联网世界,且不需要较强的专业背景,适应不同专业的学生。

2.严格修订教学大纲,合理安排教学内容。

教学大纲不仅是进行教学内容及进度的依据,也是考试考查的依据,更是教学质量评估的依据。一个好的教学大纲,非常有利于教学质量的提高。在教学内容上,首先讲述物联网产业的发展与机遇,让同学们明白物联网技术无论是在经济、生活以及国家战略上都有非常重要的前景。让同学们掌握互联网、物联网以及它们的区别与联系,并了解基于四大技术的物联网支柱产业群,分别为RFID从业人员、传感网从业人员、M2M人群以及工业信息化人群;其次,着重讲述物联网产业链,即Device、Connect以及Manage(DCM)三层系统,或者也可称之为感知层、网络层和应用层。让学生了解物联网的通讯与连接,包括短距离无线通讯技术、长距离无线通讯技术、短距离有线通讯技术和长距离有线通讯技术。在物联网应用方面,通过物联网在城市市政管理、农业园林、医疗保健、智能楼宇和交通运输等方面和同学们进行交流和探讨。并通过介绍各种传感器的原理与技术,让同学们对整个物联网系统有更进一步的了解。

3.教学方法和教学互动

物联网是个实用性很强、发展前景很广的技术。将来物联网会发展到什么程度,对人类的科技和生活会产生什么影响,都是一个未知数。因而在教学过程中,笔者非常注意和学生互动,让同学们发挥自己的想象力,尽量去描绘50年,甚至100年后因物联网的存在,人们的生活所发生的翻天覆地的变化。在上课过程中,笔者既有讲述的环节,有和学生互动的环节,更有让学生分组讨论的环节。笔者希望此课程是个开放的课程,学生不仅能学到知识,更能发挥自己的主观能动性。同时,通过运用多媒体等途径来呈现物联网所存在的问题和发展前景,请同学们利用已有知识,并发挥自己的想象尝试提出解决方案,设置悬念,然后抓住重点、热点作深入分析,最后上升为理论知识。从而使课程生动形象,对错分明,环环相扣,印象深刻,气氛活跃。当然,这种讲课方式有一个前提,那就是建立在师生间平等、相互理解的基础上。这种授课方式,就是师生间的相互沟通,实现这种沟通,理解是基础,也即心灵交融,才能实现交往、沟通。

4.考核方式

为了适应物联网技术应用型人才培养目标的要求,笔者在考核方式上突出强调学生对物联网技术的基本概念掌握和发展前景设想,同时考查学生的论文写作能力,从而实现对学习过程的督促与考核,客观完整地评价学生的学习效果。在考核的评价标准上学生的成绩由学生上课过程中的讨论报告、出勤率和最终课程论文三个部分组成。其中讨论报告占20%,出勤率占20%,最终课程论文占60%。这种考核方式既能让学生进一步了解物联网技术,又能发挥学生的想象力和主动性,并能让学生初步掌握科技论文的写作格式和写作方法。

三、结束语

物联网是一个新兴的产业和技术,笔者依据物联网专业的特点,结合我校应用型人才的培养目标,从物联网专业设置的现状、教学内容、教学方法和考核方式等方面进行了初步的探讨。经过几个学期的教学探索,摸清了教学规律,优化了教学过程,改进了教学方法,使学生具有合理的知识结构,理论与实践相结合,从而具有解决实际问题的能力、开放的思维和协作能力,能够畅想未来,把握经济、社会和科学发展的大趋势,以适应社会经济和本科生教育信息化发展的需要,成为能够适应21世纪新挑战的复合型高端人才。

参考文献

1周洪波.物联网技术、应用、标准和商业模式[M].北京:电子工业出版社,2010

2康晓慧、罗霄凤、张梅等.植物病理学方向研究生教学改革与探索[J].安徽农业科学,2012(2):1225~1227

3张玉梅.物联网在高校中的应用前景分析[J].学术研究,2011(10):82~83

物联网专业论文篇5

(一)建设背景

为了突显网络工程专业特色,加大与其它计算机相关专业的区分度,网络工程专业在保持原有网络工程专业特色的基础上,重点突出物联网和网络安全管理两个专业方向,进一步明确定位学校网络工程专业的人才培养目标。网络工程专业是一门实践性非常强的专业。因此,要实现培养目标,除了需要调整改革现有的专业课程体系外,还必须建立相应的实践教学体系和配套的实践教学环境。为此,网络工程专业以中央支持地方高校发展专项资金的实验室建设为契机,在网络工程管理和网络协议分析两个现有实验室的基础上,新建物联网、信息安全、网络攻防、网络测试等专业实验室。这些实验室建成后,网络工程专业实验室支撑的实践教学内容将基本上涵盖物联网、网络安全管理、网络工程设计三大方向的典型实验、课程设计,乃至实习实训、毕业设计等实践环节。届时,网络工程专业将具备实验设施齐全、内容涵盖面广的专业实验环境。这为构建特色鲜明、层次合理的实践教学体系提供良好的实践条件支持。

(二)体系结构

网络工程专业在保持网络工程设计特色的基础上,重点突出物联网和网络安全管理方向。围绕这三大专业方向,以现有的网络工程基础专业实验室和正在建设的物联网和网络安全方向专业实验室为依托,构建出专业特色鲜明的多层次实践教学体系,网络工程专业实践教学体系学科与专业竞赛、自主创新研究等多种形式,并分布在专业基础实践、专业核心实践、专业方向实践、专业综合实践四个教学层次上。从教学层次的角度看,网络工程专业的实践教学环节包括下列内容。专业基础实践主要指电子技术基础、计算技术基础、软件系统基础三方面的实践教学,主要形式是课程实验、课程设计和实习。专业核心实践主要指网络工程专业核心课程的实践教学,主要形式是课程实验和课程设计。专业方向实践主要指物联网、网络安全管理、网络工程设计三大专业方向的实践教学,主要形式是课程实验和课程设计。专业综合实践主要指学生根据自己选择的专业方向而开展的专业综合实践教学,主要形式包括学科与专业竞赛、自主创新研究、实训与实习、毕业设计(论文)等。

二、实践教学内容

以上述实践教学体系为依据,从四个专业实践层次分别阐述网络工程专业的实践教学内容。

(一)专业基础实践

网络工程专业基础实践环节可分为电子技术基础、计算技术基础、软件系统基础三方面的实践教学内容。电子技术基础实践教学内容包括模拟电路实验、数字电路实验、计算机组成原理实验、硬件工艺实习。模拟电路实验是让学生了解放大电路的原理,并能理解相应的实验现象。数字电路实验是加强学生对数字逻辑的理解能力和数字电路的设计能力。计算机组成原理实验是让学生理解计算机硬件结构的实现原理和方法。硬件工艺实习是让学生综合运用数字电路和模拟电路的相关理论知识,使用电路设计软件设计并利用实际电路元器件实现一个具有实际生产意义的电子电路系统。计算技术基础实践教学内容包括程序设计实验、数据结构实验、算法分析与设计实验、程序设计应用课程设计等。程序设计实验是让学生能够运用所学的程序设计语言编写并调试程序,培养学生的程序设计能力和程序调试能力。数据结构实验是让学生运用理论原理知识编程实现线性表、队列、堆栈、二叉树、图等基本数据结构及其访问操作方法,以及常用的排序和查找算法,进而能够解决相关的实际问题。算法分析与设计实验是让学生掌握分治法、动态规划法、贪心法、回溯法、分支界定法等常用经典算法,从而更好地解决实际问题。程序设计应用课程设计是综合运用程序设计语言、数据结构、算法分析与设计,设计并实现一个具有实际生活意义的程序系统。软件系统基础实践教学内容包括操作系统实验、数据库原理实验、软件工程实验、软件系统开发课程设计。操作系统实验是让学生系统地掌握处理机管理、进程管理、存储管理、文件管理和设备管理五大功能的工作原理与实现方法,进而能够模拟实现操作系统部分功能。数据库原理实验是让学生熟练掌握SQL语言的数据定义、数据操纵、完整性控制等功能,基本掌握数据库的设计方法和数据库应用系统的开发方法。软件工程实验是加深学生对软件开发方法的理解,掌握统一建模语言UML和可视化建模工具RationalRose的基本用法。软件系统开发课程设计是让学生在掌握程序设计技术的基础上,综合运用操作系统、数据库原理、软件工程的理论知识与开发技术,设计并实现一个具有实际应用价值的软件系统。

(二)专业核心实践

网络工程专业核心实践环节主要包括计算机网络、网络编程、无线网络、Linux编程等专业核心课程的实践教学内容。计算机网络实验是让学生学习利用Sniffer和Wireshark等常用网络嗅探工具验证TCP/IP协议报文格式和协议交互过程,从而加强学生对网络协议及其工作原理的理解,加深对计算机网络体系结构的认识。网络编程实验是以套接字编程为基础编写TCP/UDP协议通信程序以及数据包捕获程序,编写SMTP/POP3邮件客户端、FTP客户端、Web网站程序等经典网络应用程序。无线网络实验是让学生掌握各种无线网络设备的安装和配置方法,学会无线局域网的规划设计、安装配置与故障排除。Linux编程是让学生掌握LINUX环境下C语言应用程序开发的基本过程,熟悉基本库函数的使用,具有初步的应用程序设计能力。

(三)专业方向实践

网络工程专业方向实践环节可分为物联网、网络安全管理、网络工程设计三个专业方向的实践教学内容。物联网方向实践教学内容包括射频识别实验、无线传感网实验、物联网开发实验、以及物联网方向课程设计。射频识别实验是让学生掌握射频识别技术的读写卡、多卡读、编码调制、防碰撞算法、通信协议、保密通信等基本原理,能够编写相关应用案例程序。无线传感网实验是让学生能够对温度、湿度、光照、压力、红外等典型传感器节点进行数据采集,并利用Zigbee、蓝牙、WIFI等通信模块,开发无线传感器网络应用程序。物联网开发实验是让学生在掌握嵌入式编程的基础上,结合射频识别和无线传感技术,开发物联网应用中的核心功能模块或简单应用程序。物联网方向课程设计是综合运用物联网方向课程的理论知识与开发技术,设计并实现一个具有一定实用价值的物联网应用系统。网络安全管理方向实践教学内容包括网络安全实验、网络管理实验、网络攻防实验、以及网络安全管理方向课程设计。

网络安全实验是让学生掌握网络嗅探器和端口扫描工具的工作原理和实现方法,理解包过滤、网络地址转换等网络安全策略,掌握防火墙和入侵检测系统的安装、配置和使用方法。网络管理实验是让学生理解SNMP网络管理协议的原理和工作过程,掌握SNMP程序的设计与开发方法。网络攻防实验是让学生熟悉网络探测、缓冲区溢出、网络欺骗、拒绝服务、SQL注入等主流攻击技术的实现方法,从而预防和阻止网络攻击。网络安全管理方向课程设计是综合运用网络安全管理方向课程的理论知识与开发技术,设计并实现一个具有某种安全管理功能的实用网络软件或系统。网络工程设计方向实践教学内容包括网络互联技术实验、网络规划与设计实验、网络故障诊断与排除实验、以及网络工程设计方向课程设计。网络互联技术实验是让学生学会网线制作、VLAN配置、交换机配置、静态路由配置、动态路由配置、ACL配置、NAT配置等,为实际网络部署提供基础。网络故障诊断与测试实验是让学生掌握网络故障诊断与测试工具的使用方法,能够对物理层、数据链路层、网络层、以太网、广域网、TCP/IP、服务器等的故障进行诊断与排除。网络规划与设计实验是让学生学会网络规划工具、需求分析、技术选择、网络拓扑设计、网络编址与命名、路由设计、网络性能保障、安全管理设计等各环节技能。网络工程设计方向课程设计是综合运用网络工程设计方向课程的理论知识与开发技术,针对某个实际应用场景,规划并设计一个具有实用价值的网络工程方案。

(四)专业综合实践

专业综合实践主要指学生根据自己选择的专业方向而开展的专业综合实践教学,主要形式包括学科与专业竞赛、自主创新研究、实训与实习、毕业设计(论文)等。学科与专业竞赛是鼓励学生在老师的指导下,利用课余时间和假期,参与学校、企业、省、教育部、乃至全球等各种级别的大学生学科或专业竞赛,以扩大学生的知识面,培养学生理论联系实际和动手操作的能力。目前适合网络工程专业学生参加的竞赛主要有全国大学生数据建模竞赛、全国大学生电子设计竞赛、ACM大学生程序设计竞赛、“挑战杯”大学生系列科技作品竞赛、全国大学生信息安全竞赛。自主创新研究可分为课内自主研究学习和课外科技创新活动。课内自主研究学习是在部分专业课程内,安排学生开展研究性学习与创新环节,激发学生主动学习的积极性,培养学生的自学能力和自主学习研究能力。课外科技创新活动是学生根据自身兴趣和专业特长组成小组,自主选择研究课题,确定研究目标、技术路线和研究计划,利用课余时间和寒暑假在老师的指导下自主开展科技创新活动,以提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新意识和创业精神。实训和实习是让学生熟悉或掌握网络相关行业或领域中可能遇到的常用技能,以缩短第一任职岗前培训的时间。该类实践教学内容包括见习环节、实训环节、实习环节等。见习环节是参观一个网络行业相关的企事业单位或部门,见识各类产品和系统的研发过程或应用情况,以增强学生对专业的兴趣和自豪感。实训环节是在校内实验与实训基地,通过与企事业单位的合作,提炼网络设备产品与网络应用系统的典型功能模块,进而设计出一组项目供学生实习训练。

实习环节是与校外企业或培训基地合作,让学生参与到实际的项目研发与实施工作中,从而使学生接触社会,体验未来就业单位的工作环境和实际的项目开发过程。毕业设计(论文)是大学生四年专业知识学习后的一次综合性专业技术实践锻炼机会。毕业设计的周期为14周,主要包括选题、开题、课题研究与指导、撰写毕业论文、毕业论文答辩等环节。毕业设计课题可以由指导老师根据自己的项目课题、研究方向或兴趣好确定,也可以根据学生就业单位的实际工作需要确定。

三、结论

物联网专业论文篇6

【关键词】物联网;课程体系;培养目标

一、对物联网的认识

目前对物联网普遍认同的定义是:通过射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等各种信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。由此可见物联网的主要功能是“全面感知,正确认知,智慧处理”。对于高等教育而言,计算机网络技术、传感技术、通信技术的成熟预示了物联网在高校教育中的巨大潜力,物联网工程是为满足时展而新兴的专业。

二、如何设置物联网工程专业培养目标与课程体系

物联网技术具有“新、长、专”的特点。物联网工程专业开办不久,学科建设还不够完善,课程体系的设计在国内外无先例可以借鉴,并且在物联网技术和产业发展过程中,物联网工程学科体系也必然要经历一个不断深化的认识过程。如何建设物联网本科专业是我们面临的严峻问题。从下面几个关系入手分析:

(一)物联网工程专业教学体系与社会对专业人才需求的关系。物联网工程专业究竟应该归属于哪个学科门类?关于物联网的结构,人们已经形成了一个共识,那就是可以分为感知层、网络层与应用层。如果从电子学科的角度出发,体现出电子学科的特点与优势就应从感知层入手,扩展到网络层与应用层,建设“传感网技术专业”。如果从计算机学科的角度出发,从网络层与应用层入手,展开到感知层,建设“物联网工程专业”,也正体现出计算机学科的特点与优势。因此,作者认为,从教学的角度来看,“物联网工程专业”应归属于计算机学科门类。

在考虑新专业培养目标定位与课程体系设置时,应该充分考虑到未来毕业生可能从事的就业岗位和就业的能力需求出发,反过来审定我们所设计的培养目标对课程体系和内容进行取舍。要做到这一点,就要多多听取意见和建议,集思广益,为物联网工程专业培养目标的定位与课程体系的建设提供科学依据,防止脱离科研与产业实际,由少数人闭门造车,做出草率决策。

(二)课程设置与计算机专业课程体系的关系。物联网是计算机技术与电子学科、智能学科紧密结合,并在各行各业更深层次应用的必然产物。从物联网产生的技术背景看,计算机技术是物联网技术发展的基础,从学科关系上来说,它的知识基础是计算机学科,所以它的未来发展仍然将倚重于计算机学科。从现在个别申办物联网工程专业的学校提出的教学计划来看,完全是另起炉灶,重设新的课程体系,拟开设十几门,甚至是二十几门冠之以“物联网”某种技术的课程,脱离了依托计算机专业的教学体系。如果一个学校要在短时间内开设那么多门新的课程,无论在教材建设、实验室建设以及师资准备上,都是不现实的。这样开设一个新专业,失败的可能性是很大的。因此在物联网工程专业教学计划与专业课程设置上,一定要处理好与成熟的计算机专业课程体系之间的关系。

(三)基本能力培养与不同学校专业办学特色的关系。每一所大学都有自己的历史和发展过程,所以每个学校的强势学科、教学资源、实验条件、师资条件都是各具特色的,其教学资源建设与积累的基础,也都必然有自己有别于其他大学的特色。比如,工科的院校有的在计算机体系结构研究与教学方面具有优势;有的偏重理论研究的大学在软件理论教学与研究方面具有优势;有偏重艺术的大学在计算机网络应用方面具有优势;有的大学在射频应用技术方面具有优势。在物联网工程专业建设中,应该考虑不同大学的特色,在满足基本与共性要求的基础上,充分利用和发挥各个大学的优势,扬长避短,形成具有不同特色的物联网工程专业建设。

三、物联网工程专业课程建设

物联网工程专业实际应用性强,课程建设应该坚持“重理论,强实验”的原则。物联网工程专业课程建设包含两部分的内容,一部分是计算机专业主干课程作为基础课,另一类是具有出物联网工程专业特点的专业课课程。计算机学科的基础课程已经在《高等学校计算机科学与技术计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程》与《高等学校计算机科学与技术计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》中作出了系统的讨论,这里就不做过多的重复和引用了。

在物联网工程专业课程建设中,需要注意以下三点:第一,在设置课程体系时,要注意从教学内容与教学环节中体现出对设定的培养目标的支撑作用,以及课程内容之间的先继与后续关系,防止教学内容低层次重复与顺序颠倒的缺点。第二,这几门课程该是本专业最基本的课程,各个大学可以结合自身的教学与科研优势,设置体现专业特色的课程。第三,对于一个前期基础较差的新建专业,在制定教学计划时,如果从现有教师的组成、教师知识结构的现实出发,因人设课的话对于长远的学科建设是非常不利的。我们应该从新专业的培养目标出发,让教师通过进修以及教学与科研实践来积累经验,以适应教学的需要。物联网工程专业培养的是“工程应用型”人才,必须高度重视与理论教学相辅相成的实验教学环境的建设。服务于能力培养的实验教学环境的建设,需要教师对某一门技术的深入理解和自身能力的修炼、积累,同时还需要有相应的实验室建设经费的投入。

四、结语

物联网工程专业是面向国家战略性新兴产业发展的需要而设置的,我们要用国家发展战略的视野来看待专业建设,着眼于未来,前瞻性地培养复合型人才。同时,物联网技术的广泛应用也为计算机技术的发展提供了广阔的空间,为计算机类教育开拓了新的方向,为计算机应用型人才的培养开辟了新的道路。我们应该采取“积极、谨慎”的态度,将科学研究与教学研究紧密结合,将信息技术学科的综合优势转化为办学优势,为国家建设培养合格的人才,为后续办学单位提供成功的经验。

参考文献

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