前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇物聯網工程概論范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
關鍵詞:計算機網絡;物聯網;專業建設;課程設計
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 19-0000-01
Professional Building Talking on Internet of Things in Colleges
Li Gang1,Li Yang1,Hou Xia2
(puter Science and Information Engineering College,Anyang Institute of Technology,Anyang455000,China;2.High School of Anyang Development Zone,Anyang455000,China)
Abstract:In today's technological advances,computer network professional is faced with the maturity of networking technology and development to bring new and expanded it.This paper analyzes the status of networking technology,and made things in the colleges and universities for professional development and curriculum design of the program.
Keywords:Computer network;Internet of Things;Professional development;Curriculum design
一、引言
物聯網(Internet of Things)[1]是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。它具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化3個重要特征。
物聯網的定義是:通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡概念。在2005年國際電信聯盟的報告中,物聯網的定義和范圍已經發生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,不再只是指基于RFID技術的物聯網。
二、物聯網專業的分析
(一)專業建設的背景分析
物聯網改變了人類之前物理基礎設施和IT基礎設施截然分開的傳統思維,將具有自我標識、感知和智能的物理實體基于通信技術有效連接在一起,使得政府管理、生產制造、社會管理,以及個人生活實現互聯互通,被成為繼計算機、互聯網之后,世界信息產業的第三次浪潮。
自2009年8月總理提出“感知中國”[2]以來,物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一,寫入“政府工作報告”,目前物聯網被正式列為國家重點發展的戰略性新興產業之一。物聯網產業具有產業鏈長、涉及多個產業群的特點,其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業。物聯網在中國受到了全社會極大的關注,其受關注程度遠超美國、歐盟、等其他各國,因此,我國迫切需要培養大批物聯網專業的人才。
(二)申報專業的院系分析
2010年初教育部下達了高校設置物聯網專業申報通知,眾多高校爭相申報。由于物聯網涉及的領域非常廣泛,從技術角度,主要涉及的現有高校院系與專業有:計算機科學與工程,電子與電氣工程,電子信息與通訊,自動控制,遙感與遙測,精密儀器,電子商務等等。物聯網專業可能會在上述這些院系中開設。
(三)專業課程的選擇
物聯網技術的快速發展和廣闊使用促使高校進行該專業的建設,在進行學生培養的時候,不同的高校應該明確自身的培養目標,一是結合物聯網技術的應用;另一是結合物聯網技術的理論研究。
在進行物聯網建設時,選擇的專業基礎課程包括:物聯網產業與技術導論;Java程序設計;無線傳感網絡概論;TCP/IP網絡與協議;嵌入式系統技術;傳感器技術概論;RFID技術概論等。
(四)專業課程的實驗設計
物聯網專業的實驗設計要從物聯網的網絡層次結構,物聯網關鍵技術,以及物聯網所注重的關鍵性問題出發,結合目前的產業現狀和高校教學環境,力求讓學生掌握物聯網系統的感知層、接入層、網絡層、支持層與應用層,設計出具體的實驗內容使學生獲得自主學習、自我發展的創新實踐能力,以適應不斷變化的未來。
開設的實驗課程可以按照方向來進行劃分:嵌入式方向有有藍牙嵌入式編程、3G嵌入式編程等;傳感器方向有光敏傳感器實驗、壓力傳感器實驗、溫度傳感器實驗等;RFID技術方向有:RFID介紹及讀卡器設計實驗、串口讀卡實驗、以太網讀卡實驗等;ZigBee技術方向有:ZigBee介紹、IAR使用介紹、無線傳感網實驗等。
三、總結
本文介紹了在目前物聯網技術快速發展的環境下,高校通過對該專業的申報、院系安排、課程選擇及課程實驗內容設計等方面的工作,積極開展物聯網專業學生的教育培養,適應了目前我國對該專業學生急切需要的需求。通過認真系統的專業建設能夠培養學生具有物聯網技術實際應用能力,并且具備在本專業領域跟蹤新理論、新知識、新技術的能力。
參考文獻:
>> 物聯網技術在海事監管的應用和發展展望 物聯網技術在醫療信息化中的應用和展望 2016年大數據和工業物聯網技術趨勢展望 物聯網技術發展前景展望 物聯網技術在軍事領域的應用展望 嘉紹大橋物聯網技術應用與展望 物聯網技術在公安領域應用展望 物聯網技術及其發展前景展望 物聯網技術現狀及應用前景展望 “物聯網技術”教學實踐與思考 高職《物聯網技術概論》教學思考與實踐 物聯網技術概述 物聯網技術探析 淺析物聯網技術 物聯網技術淺談 物聯網技術論文 淺談物聯網技術 淺談物聯網技術和建筑智能化 淺談云計算和物聯網技術的結合 淺談物聯網技術在醫院的應用現狀與展望 常見問題解答 當前所在位置:l.
[5] 戴國華,余駿華. NB-IoT的產生背景、標準發展以及特性和業務研究[J]. 移動通信, 2016,40(7): 31-36.
[6] 楊旭,李俊宏. 無線多址接入網絡編碼中繼的信道分配算法[J]. 無線電通信技術, 2014,40(1): 21-25.
[7] 鄢林. 物聯網中有線與無線通信接入選擇研究[D]. 成都: 電子科技大學, 2012.
[8] 張景柱,柴焱杰. 60 GHz寬帶超大容量無線接入技術研究進展[J]. 無線電通信技術, 2014,40(4): 27-32.
【關鍵詞】物聯網;物聯網工程專業;人才培養
物聯網的概念最早于1999年由美國麻省理工學院提出,是指依托射頻識別技術和設備將所有物品與互聯網連接起來,實現智能化識別和管理而形成的網絡。[1]物聯網是繼計算機、互聯網、移動通信后的又一次信息化產業浪潮,將催生一個巨大的新興產業。產業未興,人才先行。2010年教育部在高校本科教育階段設立物聯網工程專業,以期為重要戰略性新興產業――物聯網相關產業培養高素質人才。物聯網技術屬于“集成創新型”技術,因此物聯網工程專業的人才應該屬于“工程應用型”人才[3]。如何實現這一目標是各個高校共同探索的話題。作為一名教師,結合自身實際工作經驗,對此有以下幾點思考。
1.形成以培養目標為導向的特色課程體系
物聯網工程是一門覆蓋范圍很廣的綜合交叉學科,涉及計算機科學與技術、電子科學與技術、自動化、通信工程、信息安全、智能科學與技術等諸多科學領域[4],合理的課程設置有助于師生形成清晰完整的知識結構。要制定合理的課程體系,可以從以下三方面著手:
首先要整體把握物聯網的體系架構要對物聯網的整體框架和關鍵技術有整體把握。物聯網的架構分為三個層次:感知層、網絡層、應用層。信息在感知層采集和獲取后,經網絡層得以共享并實時交互,最終在到達應用層經過分析處理,最終實現決策和控制。課程體系要涵蓋這三個層次,各層次間要能順利連接。同時物聯網關鍵技術如M2M、傳感器、云計算等在整個課程體系中有所體現。
其次要明確專業培養目標。物聯網企業的人才需求譜系中不僅包含高層次的研發人員,同時也包含大量物聯網產品生產制造與物聯網系統集成中設備安裝、調試、維保等方面的高端技能型專門人才。因此,物聯網工程專業的就業崗位可定位為:物聯網電子產品的生產與制造、物聯網工程系統集成與項目實施與管理、物聯網工程項目售前售后服務與運行維護。物聯網工程專業的課程設置要有明確的就業指引。根據崗位要求設置合理課程體系,培養學生核心職業能力。
最后要重建核心課程。目前物聯網工程專業課程設置沒有專業特色,課程設置大多是將各個交叉學科的相關課程直接設置在物聯網工程專業的課程體系之中,比如將計算機專業相關的課程、通信專業相關的課程以及電子技術相關專業的課程組合成物聯網工程專業課程。這樣設置導致課程體系復雜、內容繁多、缺少層次[5],教師授課以孤立的學科要求為教學目標進行授課,學生因精力有限很難深入,形成的知識結構混亂,很難加以應用。課程的內容方面,大多是在原傳統專業的核心要求上略作刪減,導致學生無法獲取一些非本課程重點而對后續課程極為重要的知識點。比如物聯網工程專業的專業基礎課電路與電子學,按照傳統電子技術相關專業的要求,耦合電路屬于選講甚至閱讀內容,不做考核,許多老師在授課時間有限的情況下會選擇學生自學或者只做概述,而對于物聯網工程專業的學生來說,這部分內容相當重要,是理解其后續專業課射頻識別工作原理的重要知識儲備。因此,在確立物聯網工程專業課程體系的時候,應充分考慮各學科之間的關聯,是否符合物聯網專業從上至下的知識結構,而不是簡單堆砌,更不是簡單取舍。在培養目標的引導下,梳理學生能力形成所需掌握的知識點,將傳統相關課程進行重組或拆解,并為之確定新的教學大綱,從而形成具有物聯網工程專業特色的新課程,以突顯符合培養目標的本專業特色。
2.組建有清晰角色定位和分工的教學團隊
師資隊伍是專業建設與發展的保障。作為一門新興學科要發展,物聯網工程專業急需一支專業的教師隊伍。但物聯網涉及學科眾多,尋求精通多學科教師又不易實現。面對這種困境,物聯網工程專業建立之初,可以嘗試鼓勵教師在各自的領域深入研究,以實際應用為向導或者以項目任務驅動的方式,組織青年教師學習鉆研自己所掌握技術在物聯網中的應用方式及其接入點,了解與其他領域知識相結合時所需的核心知識點,以達到熟練掌握和應用某一項物聯網關鍵技術的目的,從而在實際教學中將每個人的技術優勢發揮到最佳,使學生能取眾師之長,實現成為“卓越物聯網工程師[6]”的最終目標。
3.轉變教學思維,充分發揮學生主體地位作用
基于問題的學習(簡稱PBL)于1969年由美國神經病學教授Barrows首創,是以學生組成的學習小組圍繞系列復雜問題自主分析,找到解決方案,并學習到所需知識的過程。PBL教學法可以幫助學習者構建廣博而靈活的知識基礎,培養學生自主學習的能力和實踐能力,激發學生的學習興趣。[9]無論從實踐還是理論研究上,物聯網工程專業目前都還處于探索階段[8],涉及學科知識寬廣,相關技術甚至重要術語的定義都在持續更新中,“老師講授―學生被動接受”的傳統方式已經不能滿足學習的需要,這要求學生有自主獲取新知識的能力和熱情。實際教學中可以嘗試在物聯網工程專業的主干課程如物聯網導論中引入PBL教學方法,例如在講解物聯網是什么、物聯網體系架構、物聯網應用等關鍵問題時,可以給出問題,讓學生通過資料查詢、文獻檢索及其他現代信息技術手段獲取相關信息,分組討論、歸納、整理、分析總結,讓學生來充當問題的解決者,教師最后歸納補充,進行重難點講解。
筆者在講授物聯網工程專業課程物聯網導論曾嘗試采取這種教學方法,讓學生參入到教學過程中來,充分發揮學生主體作用,效果明顯。物聯網工程專業不同于傳統成熟專業,存在很多正在發展未有定論的理論,比如物聯網的定義是什么,各種組織給出很多不同的解釋,但至今為止,還未有統一的權威釋義。學生在尋求答案過程中,不同于被動接受單一答案,可以了解不同定義提出的背景和當時物聯網發展的現狀等等問題,在理解了別人解釋之后經過討論和思考能夠形成自己的“定義”。同時,這一系列的過程讓學生了解物聯網工程專業的特點,也提醒學生要有知識更新的意識,逐漸培養提升學生自主學習的能力。
4.以課程設計方式,逐步培養學生實踐能力
物聯網工程專業是由戰略性新興產業催生的新專業,相比傳統專業更注重專業實踐環節。[10]它集成交叉的特點對學生將所學知識綜合運用與實踐的能力要求很高。學生不僅要對各種信號的采集、處理、交換、傳輸的理論與技術熟練運用還要具備較強的綜合應用無線傳感網絡及一定的軟件開發能力。在課程的設計上,一方面要加大實驗課在教學中的比重。針對專業難點和重點內容,通過驗證實驗的方式組織教學,讓學生通過動手獲得新感知新體驗,幫助理解和掌握本專業的核心專業技術。另一方面要以課程設計逐步培養學生實踐能力。物聯網系統的構建從硬件模塊的搭建到軟件平臺的設計不但需要理論知識的貯備,更要求學生具有較強的實踐能力。傳統的完成理論學習進行畢業設計的方式是難以實現的。結合物聯網工程專業的這個特點,給物聯網工程專業的專業基礎課和專業課設置對應課程設計,例如傳感器等課程課程設計完成數據采集模塊設計,模擬電路、數字電路等課程完成報警電路設計,無線傳感網絡等課程完成局域網組網設計、C語言程序設計、Java語言程序、數據結構與算法、數據庫等課程設計完成應用軟件的設計,最后的專業實訓課將所有課程設計整合。合理設計實踐節點,以課程設計的方式逐步培養學生實踐能力。
物聯網工程專業是個知識綜合性強,實踐和創新應用能力要求高的專業。在物聯網的全面應用時代到來之前,高校應在實際教育教學中不斷思考與改革,形成學科專業優勢,培養符合未來社會發展需求的復合型人才。
參考文獻
[1]工業和信息化部電信研究院[R].中國物聯網白皮書,2011.
[2]吳功宜.對物聯網工程專業教學體系建設的思考[J].計算機教育,2010,11.
[3]王志良,等.物聯網工程概論[M].機械工業出版社,2011.
[4]劉濤.高校物聯網專業人才培養體系的思考[J].物聯網技術,2014(1):76-78.
[5]沈雪珍,等.基于物聯網專業教學的幾點思考[J].中國電子商情(科技創新),2013(15):48.
[6]顧衛杰,等.對不同層次教育的物聯網專業定位的思考[J].中國電力教育,2011(27):182-183.
[7]鈕旭光,等.將PBL教學模式引入農業微生物學實驗課的幾點思考[J].四川教育學院學報,2012,28(8):25-27.
自學考試時間
遼寧撫順2020年上半年理論課考試時間為4月11日星期六、12日星期日(上午9:00-11:30;下午14:30-17:00),各專業考試課程和時間安排詳見(附表四、五)。2020年上半年實踐環節考核和論文答辯的時間由各主考學校確定,各專業實踐環節考核課程及時間安排詳見(附表六、七)。
停考專業和遺留問題處理
(一)停考專業
1.能源管理(專科和獨立本科段)專業自2017年下半年起停止接納新生報名,2020年下半年起不再安排課程考試。
2.會計、會計(會計電算化方向)、護理學、船舶與海洋工程(航海技術方向)、船舶與海洋工程(輪機工程方向)、法律、日語、機械制造及自動化(數控加工方向)、焊接、視覺傳達設計、廣告、環境藝術設計、飯店管理和信息管理與信息系統等14個專科專業和電廠熱能動力工程(應用本科)、數控技術(應用本科)、園林(應用本科)、計算機器件及設備(應用本科)、英語、物流管理、日語、石油工程、機電一體化工程、采礦工程、珠寶及材料工藝學、模具設計與制造、廣告學、旅游管理、工業工程和新聞學等16個本科專業自2018年上半年起停止接納新生報名,2021年上半年起不再安排課程考試。
3.藝術設計(人物形象設計方向)1個專科專業和服裝設計與工程(應用本科)、營養、食品與健康、應用化學、機電設備與管理(礦山方向)、電子信息工程和教育技術等6個本科專業自2018年下半年起停止接納新生報名,2021年下半年起不再安排課程考試。
以上停止接納新生報名的39個專業的專業代碼和專業名稱不進行調整,仍按照原專業名稱和專業代碼報名考試及辦理轉考、免考和畢業,2021年下半年起停止頒發畢業證書。
(二)停考專業遺留問題處理
停考專業停止安排課程考試后,該專業的考生可按下述辦法選擇遺留問題處理方式:
1、停考專業中未合格的課程,可選擇其它專業中名稱和課程代碼相同的課程進行考試。
2、停考專業中,尚有二門以下(含二門)理論課沒有合格成績不能畢業的,可自主選擇自學考試其它原則上相近專業的相關課程參加考試,取得原專業考試計劃規定的課程門數和學分即可按原專業申請畢業,最后辦理畢業時間為2021年6月30日。
3、停考專業中,尚有二門以上理論課沒有合格成績不能畢業的,可按自學考試相關規定轉入其它專業參加考試,取得專業考試計劃規定的合格成績后,按照轉入專業申請畢業。
開考專業
專科專業:漢語言文學、英語、連鎖經營管理、汽車檢測與維修技術、數控技術、機電設備維修與管理、文秘、學前教育、計算機應用技術和物聯網應用技術等10個專業。
專升本專業:漢語言文學、旅游管理、電子商務、計算機科學與技術、動物醫學、電氣工程及其自動化、軟件工程、視覺傳達設計、機械設計制造及其自動化、市場營銷、動畫、土木工程、護理學、藥學、中藥學、眼視光學、公安管理學、社會工作、化學工程與工藝、過程裝備與控制工程、自動化、交通運輸、人力資源管理、汽車服務工程、學前教育、環境設計、數字媒體藝術、小學教育、國際經濟與貿易、金融學、船舶與海洋工程、會計學、工商管理、工程管理、法學和物聯網工程等36個專業。
根據《教育部辦公廳關于印發〈高等教育自學考試專業設置實施細則〉和〈高等教育自學考試開考專業清單〉的通知》(教職成廳〔2018〕1號)文件精神,我省制定了《2018年遼寧省高等教育自學考試專業調整工作實施方案》,從2018年下半年起,開考的專業全部調整為《高等教育自學考試開考專業清單》(已下簡稱《專業清單》)內專業,原開考專業不在《專業清單》內的,專業調整后全部取消,并停止接納新生報考,2021年下半年起停止頒發畢業證書。專業調整對照情況詳見(附表一、二、三)。專業調整后,原本科專業“第二學歷”專業計劃文件已不適用,2018年下半年起停止接納新生報考“第二學歷”,不再按照“第二學歷”專業計劃給新生辦理課程免考。
旅游管理、電子商務、市場營銷、人力資源管理、金融學、會計學(AB計劃)和工商管理(AB計劃)等九個專業,按照教育部文件要求,計劃中增加公共政治課“基本原理概論”(課程代碼:03709)。2019年下半年起報考該九個專業的新生,須考“基本原理概論”(課程代碼:03709)。符合《遼寧省高等教育自學考試學歷認定和課程免考實施細則》(遼招考委字〔2009〕21號)要求的考生,可以申請課程免考。
附表四:遼寧省自學考試2020年4月考試課程安排表(開考專業)(點擊鏈接查看)
附表五:遼寧省自學考試2020年4月考試課程安排表(停考專業)(點擊鏈接查看)
自學考試時間
遼寧鞍山2020年上半年理論課考試時間為4月11日星期六、12日星期日(上午9:00-11:30;下午14:30-17:00),各專業考試課程和時間安排詳見(附表四、五)。2020年上半年實踐環節考核和論文答辯的時間由各主考學校確定,各專業實踐環節考核課程及時間安排詳見(附表六、七)。
停考專業和遺留問題處理
(一)停考專業
1.能源管理(專科和獨立本科段)專業自2017年下半年起停止接納新生報名,2020年下半年起不再安排課程考試。
2.會計、會計(會計電算化方向)、護理學、船舶與海洋工程(航海技術方向)、船舶與海洋工程(輪機工程方向)、法律、日語、機械制造及自動化(數控加工方向)、焊接、視覺傳達設計、廣告、環境藝術設計、飯店管理和信息管理與信息系統等14個專科專業和電廠熱能動力工程(應用本科)、數控技術(應用本科)、園林(應用本科)、計算機器件及設備(應用本科)、英語、物流管理、日語、石油工程、機電一體化工程、采礦工程、珠寶及材料工藝學、模具設計與制造、廣告學、旅游管理、工業工程和新聞學等16個本科專業自2018年上半年起停止接納新生報名,2021年上半年起不再安排課程考試。
3.藝術設計(人物形象設計方向)1個專科專業和服裝設計與工程(應用本科)、營養、食品與健康、應用化學、機電設備與管理(礦山方向)、電子信息工程和教育技術等6個本科專業自2018年下半年起停止接納新生報名,2021年下半年起不再安排課程考試。
以上停止接納新生報名的39個專業的專業代碼和專業名稱不進行調整,仍按照原專業名稱和專業代碼報名考試及辦理轉考、免考和畢業,2021年下半年起停止頒發畢業證書。
(二)停考專業遺留問題處理
停考專業停止安排課程考試后,該專業的考生可按下述辦法選擇遺留問題處理方式:
1、停考專業中未合格的課程,可選擇其它專業中名稱和課程代碼相同的課程進行考試。
2、停考專業中,尚有二門以下(含二門)理論課沒有合格成績不能畢業的,可自主選擇自學考試其它原則上相近專業的相關課程參加考試,取得原專業考試計劃規定的課程門數和學分即可按原專業申請畢業,最后辦理畢業時間為2021年6月30日。
3、停考專業中,尚有二門以上理論課沒有合格成績不能畢業的,可按自學考試相關規定轉入其它專業參加考試,取得專業考試計劃規定的合格成績后,按照轉入專業申請畢業。
開考專業
專科專業:漢語言文學、英語、連鎖經營管理、汽車檢測與維修技術、數控技術、機電設備維修與管理、文秘、學前教育、計算機應用技術和物聯網應用技術等10個專業。
專升本專業:漢語言文學、旅游管理、電子商務、計算機科學與技術、動物醫學、電氣工程及其自動化、軟件工程、視覺傳達設計、機械設計制造及其自動化、市場營銷、動畫、土木工程、護理學、藥學、中藥學、眼視光學、公安管理學、社會工作、化學工程與工藝、過程裝備與控制工程、自動化、交通運輸、人力資源管理、汽車服務工程、學前教育、環境設計、數字媒體藝術、小學教育、國際經濟與貿易、金融學、船舶與海洋工程、會計學、工商管理、工程管理、法學和物聯網工程等36個專業。
根據《教育部辦公廳關于印發〈高等教育自學考試專業設置實施細則〉和〈高等教育自學考試開考專業清單〉的通知》(教職成廳〔2018〕1號)文件精神,我省制定了《2018年遼寧省高等教育自學考試專業調整工作實施方案》,從2018年下半年起,開考的專業全部調整為《高等教育自學考試開考專業清單》(已下簡稱《專業清單》)內專業,原開考專業不在《專業清單》內的,專業調整后全部取消,并停止接納新生報考,2021年下半年起停止頒發畢業證書。專業調整對照情況詳見(附表一、二、三)。專業調整后,原本科專業“第二學歷”專業計劃文件已不適用,2018年下半年起停止接納新生報考“第二學歷”,不再按照“第二學歷”專業計劃給新生辦理課程免考。
旅游管理、電子商務、市場營銷、人力資源管理、金融學、會計學(AB計劃)和工商管理(AB計劃)等九個專業,按照教育部文件要求,計劃中增加公共政治課“基本原理概論”(課程代碼:03709)。2019年下半年起報考該九個專業的新生,須考“基本原理概論”(課程代碼:03709)。符合《遼寧省高等教育自學考試學歷認定和課程免考實施細則》(遼招考委字〔2009〕21號)要求的考生,可以申請課程免考。
附表四:遼寧省自學考試2020年4月考試課程安排表(開考專業)(點擊鏈接查看)
附表五:遼寧省自學考試2020年4月考試課程安排表(停考專業)(點擊鏈接查看)