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物聯(lián)網(wǎng)工程特點精選(九篇)

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物聯(lián)網(wǎng)工程特點

第1篇:物聯(lián)網(wǎng)工程特點范文

摘要:針對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)計算機組成原理課程在教學中面臨的新問題,分析物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標及物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的特點,闡述面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的計算機組成原理課程教學改革方法,提出基于分流培養(yǎng)模式的層次化教學內(nèi)容設(shè)置方案。

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);計算機組成原理;分流培養(yǎng);教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)50-0103-02

一、引言

計算機組成原理課程是計算機類專業(yè)本科階段最重要的核心基礎(chǔ)課之一,在整個計算機類專業(yè)教學中起著重要的承上啟下的作用。該課程對于學生完整地理解計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),系統(tǒng)地建立計算機整機的概念,培養(yǎng)學生對計算機系統(tǒng)分析、應用、設(shè)計及開發(fā)的能力,都具有非常重要的作用。目前,國內(nèi)重點高校的計算機組成原理課程主要是面向計算機科學與技術(shù)、軟件工程和網(wǎng)絡(luò)工程等專業(yè)的學生,相關(guān)教學改革研究也主要是針對上述計算機類專業(yè)展開的,很少針對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)展開計算機組成原理課程教學改革研究。然而,教育部自2010年批準設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)以來,國內(nèi)很多高校陸續(xù)開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),我校于2014年也開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。針對新開設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)方案、人才培養(yǎng)目標及物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的特點,有必要對計算機組成原理課程的教學改革展開新的研究,以使本課程更好地為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學生后m課程的學習打下堅實的基礎(chǔ)。本文針對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案與人才培養(yǎng)目標,基于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的整體發(fā)展趨勢和人才市場的需求,通過分析當前物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)特點,并總結(jié)目前物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在教學過程中存在的問題,構(gòu)建適用于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的計算機組成原理課程的教學內(nèi)容。在設(shè)置教學內(nèi)容時把握內(nèi)容的基礎(chǔ)性和新穎性,既注重基礎(chǔ)的、核心教學內(nèi)容的完整性,又要考慮物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的特點。同時,又要跟上現(xiàn)代計算技術(shù)的發(fā)展水平和實際情況,增加新進而實用的相關(guān)知識點。既要考慮教學內(nèi)容的完整性,又要考慮到教學學時的有限性,設(shè)計部分培養(yǎng)和訓練學生自主學習的內(nèi)容,從而構(gòu)建課堂學習與自主學習相融合的教學內(nèi)容,最終形成一套基于分流培養(yǎng)模式的層次化教學內(nèi)容。

二、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)計算機組成原理課程面臨的新問題

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)以培養(yǎng)能夠系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能,具備通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)等信息領(lǐng)域?qū)拸V的專業(yè)知識的高級工程技術(shù)人才。物聯(lián)網(wǎng)涵蓋了傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及云計算技術(shù)等,是一門具有涉及領(lǐng)域廣、學科交叉性強和工程實踐性強等特點的學科,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)更是新一代信息技術(shù)的高度集成和綜合運用。因此,面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),本課程的授課內(nèi)容還需要考慮以下二個方面的問題。

1.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)對嵌入式相關(guān)內(nèi)容有較高要求。英特爾構(gòu)架事業(yè)部副總裁兼嵌入式與通信事業(yè)部總經(jīng)理唐迪曼指出“物聯(lián)網(wǎng)的核心基礎(chǔ):嵌入式”。指出物聯(lián)網(wǎng)是嵌入式計算系統(tǒng)一種新的應用,比較傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)應用,物聯(lián)網(wǎng)應用的層次更加豐富和復雜,既有表現(xiàn)在傳感層上的實時應用,還有在計算和網(wǎng)絡(luò)應用層上的海量的數(shù)據(jù)處理和分析工作。物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分,是互聯(lián)網(wǎng)與嵌入式計算系統(tǒng)發(fā)展到高級階段的融合。嵌入式計算技術(shù)已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。然而,傳統(tǒng)面向計算機科學與技術(shù)專業(yè)和軟件工程專業(yè)的計算機組成原理的大部分內(nèi)容是面向復雜指令系統(tǒng)計算機類而設(shè)置的,而面向嵌入式類的,如面向精簡指令系統(tǒng)計算機類的授課內(nèi)容幾乎沒有涉及。而我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在本課程的后續(xù)課程中有很多與嵌入式相關(guān)的課程。

2.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)方案及前后課程設(shè)置與其他計算機類專業(yè)不同。隨著半導體工藝技術(shù)的飛速進步和體系結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展,多核/眾核處理機硬件日趨普及,使得昔日高端的并行計算機呈現(xiàn)出普適化的發(fā)展趨勢,并行計算系統(tǒng)已成為各類計算系統(tǒng)的基礎(chǔ)。然而,我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)方案與計算機科學與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方案不同,在本課程之前并未設(shè)置匯編語言與接口技術(shù)課程,本課程之后也沒有計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、編譯原理等課程。因此,需要結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)方案的實際情況,根據(jù)前后課程的設(shè)置來構(gòu)建本課程的授課內(nèi)容。例如,原先在計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程中介紹的新進技術(shù),如多處理器、多核、流水線技術(shù)等有必要有取舍地引入到本課程中來。因此,我們有必要結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)方案、人才培養(yǎng)目標和物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)特點,對本課程的教學內(nèi)容的設(shè)置進行進一步深入研究。

三、基于分流培養(yǎng)模式的層次化教學內(nèi)容設(shè)置

在我校原有課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上,我們借鑒了南京大學計算機系統(tǒng)基礎(chǔ)課程的部分授課內(nèi)容,同時結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標和我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)方案,采用了“計算機組成與設(shè)計:硬件/軟件接口”一書的部分內(nèi)容,將本課程由原來的9個部分優(yōu)化為7個部分,去除了原有課程中外部設(shè)備部分內(nèi)容。并將原先第2部分(計算機中數(shù)據(jù)信息的表示)和第3部分(運算方法和運算器)的內(nèi)容進行合并,弱化了運算部件設(shè)計部分的內(nèi)容,此部分內(nèi)容可在實驗課程或后續(xù)計算機組成與設(shè)計課程中重點講解。同時,將系統(tǒng)總線和輸入輸出系統(tǒng)進行了合并,并增加了異??刂屏鞑糠謨?nèi)容。優(yōu)化后的授課內(nèi)容如下:第1部分是計算機系統(tǒng)概述,第2和第3部分分別介紹高級語言程序中的數(shù)據(jù)和語句所對應的底層機器級表示,展示的是高級語言程序到機器級語言程序的對應轉(zhuǎn)換關(guān)系,即數(shù)據(jù)的機器級表示與處理和指令系統(tǒng);第4部分和第5部分著重介紹與程序的運行密切相關(guān)的硬件部分―中央處理器和存儲器的組織,即中央處理器和層次結(jié)構(gòu)存儲系統(tǒng);第6部分介紹打斷程序正常運行的事件機制―異??刂屏?;第7部分主要介紹程序中I/O操作的實現(xiàn)機制。其中,每個部分又包含了3個層次:基礎(chǔ)與核心、專業(yè)特色和新進技術(shù)和知識點強化。

1.基礎(chǔ)與核心:本部分內(nèi)容主要包括計算機系統(tǒng)最基礎(chǔ)與最核心的內(nèi)容,是本門課程重點講授的內(nèi)容,與原有課程的教學內(nèi)容基本上相同,但結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)需求,做了部分優(yōu)化。

2.專業(yè)特色與新進技術(shù):本部分內(nèi)容結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程的專業(yè)特色,考慮了嵌入式計算系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)中核心與基礎(chǔ)地位,設(shè)置了部分以ARM和MIPS為實例的內(nèi)容。同時,考慮到并行計算系統(tǒng)的重要性及我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)后續(xù)課程中沒有計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程,引入了部分新進技術(shù),如流水線方式下指令的執(zhí)行和并行與存儲器層次結(jié)構(gòu)。

3.知識點強化:本部分內(nèi)容貫穿整個教學內(nèi)容,是訓練和強化學生建立整機概念的重要環(huán)節(jié)。擬以高級語言程序的開發(fā)和運行過程為主線,將該過程中每個環(huán)節(jié)所涉及的硬件和軟件的基本概念P聯(lián)起來,以使學生建立起一個完整的計算機系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)及其相互轉(zhuǎn)換關(guān)系,并建立起整個專業(yè)課程之間的相互關(guān)系。同時,對指令在硬件上的執(zhí)行過程和指令的底層硬件執(zhí)行機制有一定的認識和理解,從而增強學生在程序的調(diào)試、性能優(yōu)化、移植和健壯性保證等方面的系統(tǒng)能力,并為后續(xù)的相關(guān)課程打下基礎(chǔ)。最后,考慮到課時的限制,我們設(shè)置了部分培養(yǎng)和訓練學生自主學習能力的內(nèi)容,主要包括數(shù)字邏輯電路、匯編語言、基于FPGA的數(shù)字系統(tǒng)開發(fā)基礎(chǔ)等內(nèi)容。

四、結(jié)束語

計算機組成原理課程的地位決定了合理設(shè)置本課程教學內(nèi)容的重要性。在面向新開設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)時,需要考慮新專業(yè)的培養(yǎng)方案、人才培養(yǎng)目標以及物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的特點,同時要考慮新技術(shù)的發(fā)展,并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學生的實際情況來設(shè)置合理有效的教學內(nèi)容。

參考文獻:

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第2篇:物聯(lián)網(wǎng)工程特點范文

[關(guān)鍵詞] 物聯(lián)網(wǎng);移動互聯(lián)網(wǎng);人才培養(yǎng)

[中圖分類號] G642.0 [文獻標志碼] A [文章編號] 1005-4634(2014)04-0080-04

網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)是隨互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展壯大而興起和發(fā)展的,自 1998年被教育部列入本科專業(yè)目錄以來,全國已有近 300 所高校設(shè)置了該專業(yè),為社會培養(yǎng)了大批網(wǎng)絡(luò)專業(yè)技術(shù)人才[1]。我國大多數(shù)高校的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)以計算機科學與技術(shù)專業(yè)為基礎(chǔ)開設(shè),在專業(yè)建設(shè)過程中,各高校本著“培養(yǎng)高層次的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)管理維護、網(wǎng)絡(luò)應用人才”這一專業(yè)培養(yǎng)目標,通過增設(shè)通信原理、互聯(lián)網(wǎng)工程建設(shè)與規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)安全等課程開展專業(yè)人才培養(yǎng),與原有的計算機科學與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)模式相近[2,3]。由于教學體系、教學實踐經(jīng)驗的不足以及硬件設(shè)備更新?lián)Q代的滯后,使得學生分析問題、解決問題的能力和實踐工程能力相對較弱,畢業(yè)生的專業(yè)特色和優(yōu)勢不夠明顯。近些年,由于低端網(wǎng)絡(luò)人才市場趨于飽和,本科生就業(yè)市場上出現(xiàn)了“網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學生就業(yè)難、用人單位招聘不到合適人才”的普遍現(xiàn)象,導致部分應用型高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)出現(xiàn)萎縮或停招。這足以說明,“傳統(tǒng)”網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)亟需在專業(yè)內(nèi)涵、人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)模式等方面進行重大的改革創(chuàng)新。

1 “新互聯(lián)網(wǎng)”時代大潮對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè) 的影響

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)經(jīng)過40多年的長足發(fā)展,其產(chǎn)業(yè)變革席卷全球,顛覆傳統(tǒng)行業(yè)的節(jié)奏也進一步加快。2014年1月8日,在釣魚臺國賓館召開的“2014互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)年會”上,互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)各界人士一致認為:移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)必然將在工業(yè)應用中扮演更加深入和廣泛的角色,促進工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈、全信息鏈的信息共享和協(xié)同集成。思科首席執(zhí)行官約翰錢伯斯(John Chambers)在拉斯維加斯舉辦的“CES2014展會”演講中也對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展充滿信心,表示:“這一轉(zhuǎn)變已經(jīng)開始,它(指物聯(lián)網(wǎng))將改變我們生活、工作和娛樂的方式……2014年將是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)生關(guān)鍵轉(zhuǎn)變的一年,并且到2017年,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的影響,將比整個互聯(lián)網(wǎng)更為深遠”。

物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)等新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起給網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)帶來了新的契機和挑戰(zhàn),只有正視這種洶涌的“新互聯(lián)網(wǎng)”時代大潮,不斷豐富和發(fā)展網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的內(nèi)涵、人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)模式,才能適應新網(wǎng)絡(luò)時代的要求,培養(yǎng)面向企業(yè)需求的實踐人才,煥發(fā)專業(yè)活力。本文分析總結(jié)大連工業(yè)大學網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的培養(yǎng)實踐經(jīng)驗:“突出專業(yè)特色,彰顯時代特點”、“優(yōu)化專業(yè)層次結(jié)構(gòu),大類培養(yǎng)”、“加強實踐,注重校企合作”,旨在探索一條適應新技術(shù)發(fā)展的面向物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)工程實用型人才培養(yǎng)的新道路。

2 “新互聯(lián)網(wǎng)”時代下網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的建 設(shè)思路

大連工業(yè)大學于2004年開設(shè)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè),經(jīng)歷了傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)絡(luò)工程人才培養(yǎng),迄今已畢業(yè)6屆、300余名網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)本科生。通過對本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)情況的跟蹤統(tǒng)計可知,目前網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學生的就業(yè)方向主要有四個領(lǐng)域:傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計及應用、Web軟件設(shè)計與開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)應用和移動互聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)。隨著物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起和蓬勃發(fā)展,近幾年嵌入式系統(tǒng)應用和移動互聯(lián)網(wǎng)應用領(lǐng)域的就業(yè)比例逐年上升,已漸有超過傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)應用這一傳統(tǒng)就業(yè)主體的趨勢。根據(jù)這種現(xiàn)狀,大連工業(yè)大學從2010年起著手改革新的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式,學生就業(yè)優(yōu)勢明顯加強。

首先,拓展傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)內(nèi)涵,突破傳統(tǒng)的“互聯(lián)網(wǎng)建網(wǎng)、管網(wǎng)、用網(wǎng)”領(lǐng)域,以時代需求為導向,引入物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)知識,拓寬專業(yè)領(lǐng)域;在人才培養(yǎng)目標方面,既要培養(yǎng)傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)工程規(guī)劃與設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)管理與維護等層次的專業(yè)人才,也要培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)、移動互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)的多領(lǐng)域?qū)I(yè)人才。

其次,在課程設(shè)置上優(yōu)化專業(yè)層次結(jié)構(gòu),結(jié)合計算機科學與技術(shù)專業(yè)制定“寬口基礎(chǔ)+特色方向”的課程體系,開展大類培養(yǎng)。

最后,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)作為一個跨學科、實用性強、服務(wù)面廣的專業(yè),要大力加強學生實踐應用能力的培養(yǎng)。這既需要高校本身的努力,加大教師實踐能力培養(yǎng)、加大硬件設(shè)備的更新?lián)Q代,更需要社會、企業(yè)和學校的緊密配合,探索一條群策群力培養(yǎng)學生實踐能力的切實可行的新模式。

3 拓展專業(yè)內(nèi)涵,彰顯時代特點

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合射頻標簽和傳感器網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),實現(xiàn)人與物、物與物智能溝通和對話的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)[4]。近幾年,國內(nèi)申請增設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的高校數(shù)量眾多,但在不同程度上都存在著物聯(lián)網(wǎng)課程體系規(guī)劃不完善、教材建設(shè)計劃不完備、師資力量薄弱、實驗室配套設(shè)備缺乏和實驗方案標準有待規(guī)范等問題。

實際上,在培養(yǎng)目標和專業(yè)課程設(shè)置等方面,傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)已涵蓋了大多物聯(lián)網(wǎng)知識領(lǐng)域,擁有物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的學科建設(shè)優(yōu)勢,具備應用層的基礎(chǔ)知識,需要補充的主要是物聯(lián)網(wǎng)感知層的相關(guān)課程[4]。顯然,傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)在知識結(jié)構(gòu)上有很多共性,只要適當補充和調(diào)整網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的課程設(shè)置,即可培養(yǎng)具有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識的專業(yè)人才。

物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)是“新互聯(lián)網(wǎng)”時代兩個最熱點的技術(shù)領(lǐng)域和應用領(lǐng)域,根據(jù)新技術(shù)發(fā)展和企業(yè)崗位需求,大連工業(yè)大學網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)重新定位了專業(yè)內(nèi)涵,調(diào)整原有的專業(yè)課程體系,補充物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)知識,制定了新的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)方案,目的是培養(yǎng)面向工程的具有創(chuàng)新精神的應用型、復合型、技能型的“新”網(wǎng)絡(luò)工程人才。新培養(yǎng)方案中將網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)方向設(shè)定為4個方向:(1)傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)方向;(2)系統(tǒng)集成方向;(3)物聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)方向;(4)Web軟件開發(fā)。

4 優(yōu)化專業(yè)層次結(jié)構(gòu),大類培養(yǎng)

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010~2020年)》明確提出:“優(yōu)化結(jié)構(gòu),辦出特色……優(yōu)化學科專業(yè)、類型、層次結(jié)構(gòu),促進多學科交叉和融合。重點擴大應用型、復合型、技能型人才培養(yǎng)規(guī)模。”

大連工業(yè)大學網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)是以校計算機科學與技術(shù)專業(yè)為基礎(chǔ)、依托校網(wǎng)絡(luò)中心工程環(huán)境開展學生培養(yǎng)的,具有堅實的教學師資和教學資源基礎(chǔ)。為優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的層次結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)“應用型、復合型、技能型”人才,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)采用與計算機科學與技術(shù)專業(yè)聯(lián)合的交叉大類“2+2培養(yǎng)”模式:前兩年教學內(nèi)容與計算機專業(yè)保持一致,使學生具有扎實的計算機技術(shù)基礎(chǔ);后兩年根據(jù)專業(yè)特色,按照行業(yè)技術(shù)發(fā)展和企業(yè)崗位需求,設(shè)立了“傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)應用”、“系統(tǒng)集成”、“Web軟件開發(fā)”、“物聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)應用”四個特色方向,形成合理、有時代特色的課程群體系(見表1),及有效的實踐環(huán)節(jié),從而保證學生在校學習內(nèi)容和企業(yè)需求的有機接軌。

5 面向工程應用,優(yōu)化實踐教學模式

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010~2020年)》同樣明確提出:“提高人才培養(yǎng)質(zhì)量……加強實驗室、校內(nèi)外實習基地、課程教材等基本建設(shè)……強化實踐教學環(huán)節(jié)……創(chuàng)立高校與科研院所、行業(yè)、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制?!?/p>

網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)對學生的實踐能力要求較高,實踐能力的提升是培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)工程人才工作的重中之重。根據(jù)大連工業(yè)大學網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)本身的特點,筆者采取“校內(nèi)+校外”、“校企聯(lián)合”的創(chuàng)新與實踐教學模式開展對學生實踐工程能力的培養(yǎng)。

5.1 實踐教學體系

實踐教學體系設(shè)置堅持“面向工程應用,優(yōu)化實踐教學模式”原則。具體劃分為“四層次、七類別”實踐教學體系,見圖1?!八膶哟巍笔侵笇W生應獲取基礎(chǔ)實驗和認知能力、初步設(shè)計能力、綜合實踐能力、創(chuàng)新和工程能力等四個層次的能力;“七類別”是指課程實驗、課程設(shè)計、專題訓練、各類實習、畢業(yè)設(shè)計、參加創(chuàng)新和科研課題、職業(yè)培訓等七個環(huán)節(jié)[5]。

根據(jù)大連工業(yè)大學網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)自身特點,針對“課程群”系列課程,開設(shè)綜合性較強的專題訓練實踐環(huán)節(jié),既有利于提高學生的綜合實踐能力,又有利于與企業(yè)實訓項目相結(jié)合、置換。例如,筆者將第七學期的“網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計專題訓練”、“網(wǎng)絡(luò)安全課程設(shè)計”和“生產(chǎn)實習――網(wǎng)絡(luò)管理+Linux系統(tǒng)運維”三個實踐環(huán)節(jié)組合成一個綜合性專題訓練模塊,引進合作企業(yè)的生產(chǎn)實踐項目,由學校教師和企業(yè)技術(shù)人員共同對學生進行綜合實訓,取得了非常好的效果。

5.2 “校內(nèi)+校外”、“校企聯(lián)合”的創(chuàng)新與實踐教 學模式

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標,充分關(guān)注行業(yè)、企業(yè)需求,密切校企合作,建立了“校內(nèi)+校外”、“校企聯(lián)合”的創(chuàng)新與實踐教學模式。

1)有效利用校內(nèi)資源,將教學實踐與實際生產(chǎn)環(huán)境有機融合。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)依托大連工業(yè)大學網(wǎng)絡(luò)中心開展校級實踐活動,將教學實踐落實到生產(chǎn)現(xiàn)場,開展從校網(wǎng)絡(luò)中心到教育網(wǎng)地區(qū)中心全方位的教學實踐活動。在這個過程中,既可以引入網(wǎng)絡(luò)中心具有豐富實踐經(jīng)驗的教師承擔認識實習、操作實習、畢業(yè)設(shè)計等實踐教學任務(wù),將網(wǎng)絡(luò)中心技術(shù)人員的工程實踐經(jīng)驗更好地融入到教學環(huán)節(jié)中,還可以引導學生參與勤工儉學,通過承擔一定的網(wǎng)絡(luò)維護開發(fā)等活動,有意識地引導學生參與專業(yè)實驗室、學校網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)維護工作,提高學生的專業(yè)認知和動手能力。通過上述方式,將網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的教學實踐融入實際的生產(chǎn)環(huán)境中,使學生學以致用,既深化了對專業(yè)理論的理解,也提高了學生的工程實踐能力,突出了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的工程特點。

2)擴大校企合作。根據(jù)行業(yè)、企業(yè)需求,結(jié)合學校實際,筆者重新定位網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)方向,建立了“企業(yè)崗位定制”教學;同時,加強校企教師的雙向培訓機制,與企業(yè)在學生和師資培養(yǎng)等方面建立長期穩(wěn)定的合作關(guān)系。在圖1所示的四個層次實踐課程體系中,強調(diào)培養(yǎng)過程中的企業(yè)參與,將企業(yè)的實際項目引入專題訓練環(huán)節(jié),實現(xiàn)學校和企業(yè)的無縫接軌。

3)支持學生參與創(chuàng)新科學研究,推行產(chǎn)學研聯(lián)合培養(yǎng)的“導師制”。從大學一年級入學開始,即進行專業(yè)介紹和行業(yè)發(fā)展規(guī)劃,逐步引導和培養(yǎng)學生的專業(yè)興趣和方向,鼓勵本科學生參與科技創(chuàng)新實踐活動,建立“導師制”師生研究室。教師帶領(lǐng)本科生積極開展科研創(chuàng)新實踐活動,建立了課內(nèi)與課外相結(jié)合的創(chuàng)新與實踐教學模式。目前,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學生已參加了多項國家級大學生創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)項目,科研實踐能力大幅提升。

4)積極開展專業(yè)競賽,以賽促學。引導學生積極參加各種專業(yè)競賽,以優(yōu)秀獲獎學生為榜樣,帶動更多的學生積極向上、銳意進取。同時,通過聯(lián)合開辦的思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學院、紅帽學院,鼓勵學生考取思科認證網(wǎng)絡(luò)工程師(CCNA)、思科認證網(wǎng)絡(luò)高級工程師(CCNP)等行業(yè)國際資格認證,極大地調(diào)動了學生的積極性和學習熱情,也增強了學生的就業(yè)競爭力。

6 結(jié)論

物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展為傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)建設(shè)帶來了新的機遇,本文討論在“新互聯(lián)網(wǎng)”時代背景下,以《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》和《卓越工程師教育培養(yǎng)計劃》為契機,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與高校傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)建設(shè)有機融合,通過整合教學資源、擴展專業(yè)內(nèi)涵、優(yōu)化教學體系、建立創(chuàng)新實踐教學模式等一系列舉措,大力加強學生實踐能力的訓練,探索了一條以行業(yè)需求為目標,培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、實踐能力強、富有創(chuàng)新精神和團隊意識的復合型、應用型網(wǎng)絡(luò)工程人才的新思路。

參考文獻

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第3篇:物聯(lián)網(wǎng)工程特點范文

關(guān)鍵詞:中職;計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù);物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);軟件技術(shù);實訓教學

前言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次革命,涉及的領(lǐng)域廣,其理念也日趨成熟。從整體來看,中國物聯(lián)網(wǎng)市場主要份額有智能工業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)和智能家居等行業(yè)。2009年8月,“感知中國”的講話把我國物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展推向了,我國在無錫建立了“感知中國”研究中心,中國科學院、電信運營商和多所大學在無錫建立了物聯(lián)網(wǎng)研究機構(gòu),越來越多的行業(yè)和企業(yè)需要物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才,加大物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)各級人才培養(yǎng)力度,已經(jīng)成為當前職業(yè)教育相關(guān)專業(yè)改革與發(fā)展的一項重要和緊迫任務(wù),中職業(yè)學校的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)課程的設(shè)置應該著眼于社會的發(fā)展需要,增加在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用型人才培養(yǎng),在課程設(shè)置、教學內(nèi)容以及實訓上增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識與技能實訓,培養(yǎng)既掌握計算機專業(yè)的知識技能,又懂得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的復合型技術(shù)人才,適應社會信息化產(chǎn)業(yè)新趨勢的發(fā)展。

1中職物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)現(xiàn)狀

目前,全國大多數(shù)本科、高職院校都開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)專業(yè),并把該專業(yè)作為重點規(guī)劃和發(fā)展專業(yè),學科知識體系及課程設(shè)置都在研究與探討,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學與實訓處在摸索、實踐階段,沒有成熟的體系、成功的經(jīng)驗可以借鑒。中職學校也積極創(chuàng)造條件開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用專業(yè),但是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是多個學科技術(shù)交叉融合的新興發(fā)展技術(shù),主要涉及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機軟件開發(fā)和電子技術(shù)等綜合的學科應用,而大多數(shù)中職學校學科體系不夠完善、受學制,專業(yè)師資和教學實訓設(shè)備等因素限制,如何在學校現(xiàn)有師資、課程、實訓設(shè)備的基礎(chǔ)上,創(chuàng)建能滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)企業(yè)的需求、又具有本校特色的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),是各個學校急需解決的問題。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的建設(shè)與人才培養(yǎng)上采用兩步走的方式來實現(xiàn):第一步,各中職學校將結(jié)合學校學科專業(yè)體系的特點與優(yōu)勢在電子技術(shù)應用、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機軟件技術(shù)專業(yè)增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方向的基礎(chǔ)課程和實訓課程,進行探索與實踐。第二步,整合相關(guān)專業(yè)教學實踐、教學資源,制定統(tǒng)一、完善的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系和人才培養(yǎng)方案,使之形成一個整體。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的專業(yè)課程設(shè)置

目前,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)所開設(shè)的專業(yè)課程與教學實踐都是基于普通計算機之間互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù),而物聯(lián)網(wǎng)是物與物相連的互聯(lián)網(wǎng),是互聯(lián)網(wǎng)的延伸,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是多個學科技術(shù)交叉融合的新興發(fā)展綜合技術(shù)。主要涉及電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和軟件技術(shù)等綜合的學科應用技術(shù),知識系統(tǒng)非常龐大,必須進行研究與梳理,依據(jù)人才培養(yǎng)的目標定位,考慮中職學制與學生學習能力,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的課程架構(gòu)與知識體系,合理組織增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識,進行適時課程的設(shè)置調(diào)整,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)特點和關(guān)鍵技術(shù),課程設(shè)置如圖1所示,使學生掌握新的知識與技術(shù),從而擴大就業(yè)面,提升在就業(yè)中的優(yōu)勢而計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)標準課程設(shè)置中已經(jīng)涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層知識領(lǐng)域,只需要增加的主要是物聯(lián)網(wǎng)感知層和應用層的相關(guān)核心課程。具體是在專業(yè)基礎(chǔ)課增加《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導論》,專業(yè)課上增加感知層《傳感技術(shù)與檢測》、《RFID技術(shù)與應用》、《傳感網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)》課程和《網(wǎng)站建設(shè)與管理》、《數(shù)據(jù)庫的應用技術(shù)》應用層課程。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實訓體系設(shè)置

對于中職學生而言,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用的定位應體現(xiàn)在工程實踐性,學生需要有知識理論的學習,更要注重工程能力的實踐,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程的工作過程構(gòu)建實踐體系,設(shè)計教學實訓內(nèi)容,注重培養(yǎng)學生實際工程的應用技能,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程的設(shè)置,結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的實訓教學與設(shè)施情況,確定物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程的實訓體系,確定實訓教學的內(nèi)容。(見表1)

4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學實訓的實踐

中職計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)受學制(三年)和學生學習能力、實訓條件、師資等因素限制,課程調(diào)整的空間較小,在明確專業(yè)人才培養(yǎng)定位,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的課程架構(gòu)與知識體系,合理組織增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識教學與實訓,系統(tǒng)的增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識,適當調(diào)整專業(yè)課程,一方面將物聯(lián)網(wǎng)傳輸層新技術(shù)與知識“嵌入”到原有的課程教學中,比如:將傳感器技術(shù)和RFID技術(shù)知識作為電子技術(shù)基礎(chǔ)的內(nèi)容,無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)加入到網(wǎng)絡(luò)課程中,將數(shù)據(jù)庫技術(shù)知識融入網(wǎng)站建設(shè)與管理課程中。另一方面,進行適時課程的設(shè)置調(diào)整,在有限的學時上增加《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用》課程教學與實訓,進行典型的應用系統(tǒng)綜合實訓,如智能家居與智能安防監(jiān)控綜合實訓。

5物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實訓室設(shè)計

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)建設(shè)有完善的網(wǎng)絡(luò)布線實訓室、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置實訓室、系統(tǒng)搭建實訓室、網(wǎng)絡(luò)安全實訓室,能完成網(wǎng)絡(luò)工程的實踐教學實訓。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實訓室可以對原有的網(wǎng)絡(luò)工程實訓室進行改造,規(guī)劃和購置物聯(lián)網(wǎng)實訓模塊設(shè)備,模擬物聯(lián)網(wǎng)應用工程環(huán)境和實際應用環(huán)境,構(gòu)建“理實一體化”物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用實訓室,拓展原有實訓室的功能,提供課程教學實訓從理論知識學習、講解到演示、基本技能訓練、工程項目實踐等多層次教學實踐。借鑒網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的項目教學實踐體系,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程的工作過程構(gòu)建實踐體系,設(shè)計教學實訓內(nèi)容,注重培養(yǎng)學生實際工程的應用技能。因此,通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程、實訓體系設(shè)置、實訓實踐及實訓室建設(shè)的研究和探索,我們可以在中職計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)增加物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識與技能實訓,培養(yǎng)既掌握計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的知識技能,又懂得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的復合型技術(shù)人才,擴寬計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的學生就業(yè)渠道,提高學生就業(yè)競爭力。

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第4篇:物聯(lián)網(wǎng)工程特點范文

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)在知識結(jié)構(gòu)上有很多共性,只要適當補充和調(diào)整網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的課程體系,就能夠達到物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)的目標。因此,在計算機網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)中設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)方向是切實可行的。近兩年,國內(nèi)申請增設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的高校數(shù)量眾多,但他們在不同程度上存在著物聯(lián)網(wǎng)課程體系規(guī)劃不完善、教材建設(shè)計劃不完備、師資力量薄弱、實驗室配套設(shè)備缺乏和實驗方案標準有待規(guī)范等問題。區(qū)別于部分高?,F(xiàn)開設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),學校在計算機網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)方向時可以在該專業(yè)多年積累的教學資源的基礎(chǔ)上,結(jié)合本校獨特的優(yōu)勢學科制定具有行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用特色的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)方案。計算機網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)方向的專業(yè)目標是要讓學生在具備一定的數(shù)學和計算機科學理論知識的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)地掌握計算機網(wǎng)絡(luò)以及物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)原理和應用技能。筆者認為計算機網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向的學生對有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)感知層的基本知識和基本技能達到掌握程度即可,重點是要結(jié)合各高校的優(yōu)勢學科及地方人才市場需求,讓學生在充分掌握計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上,強化對物聯(lián)網(wǎng)應用層關(guān)鍵技術(shù)的理論學習和應用實踐。

結(jié)合高校優(yōu)勢學科培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才

不同的發(fā)展歷史、相異的學科建設(shè)等因素使得每一所大學都有自己的品牌專業(yè)、強勢學科以及與其培養(yǎng)目標相配套的軟硬件資源的建設(shè)與積累。物聯(lián)網(wǎng)有著非常廣泛的應用范圍,高校在計算機網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向的專業(yè)定位上可以結(jié)合自身現(xiàn)有的優(yōu)勢學科,參考人才市場的用人需求,改革網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的課程體系,因地制宜地制定具有本校重點學科特色的培養(yǎng)方案和教學內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)工程(物聯(lián)網(wǎng))培養(yǎng)模式可以從專業(yè)定位、知識結(jié)構(gòu)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)和人才培養(yǎng)模式評價體系四個方面進行討論。其中,專業(yè)定位和知識結(jié)構(gòu)將在下一節(jié)論述。在復合型工程應用人才的創(chuàng)新能力培養(yǎng)上,需要轉(zhuǎn)變以往的以傳授知識為主導的教育模式,注重學生的創(chuàng)新思維和自主學習能力的培養(yǎng),強化教學實踐環(huán)節(jié)。例如:開設(shè)具有行業(yè)背景的工程訓練課程,開展個性化的創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究,提高實驗和培訓課程的比重,擴展大學生創(chuàng)新實踐基地建設(shè)[5]等,形成以行業(yè)應用為背景的立體化培養(yǎng)模式。完善的評價體系可以實現(xiàn)人才培養(yǎng)模式與質(zhì)量的跟蹤與評價,依據(jù)評價結(jié)果可以適時地調(diào)整教學內(nèi)容,有利于提高人才的適應性。從行業(yè)應用出發(fā),可以分別從學生的綜合素質(zhì)能力培養(yǎng)、學生知識結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工程實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面對研究成果進行評價。計算機網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向人才培養(yǎng)模式如圖1所示。將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的課程設(shè)置與學校的優(yōu)勢學科的專業(yè)知識有機結(jié)合,使得畢業(yè)生不僅能夠從事計算機網(wǎng)絡(luò)方面的工作,也能直接從事行業(yè)背景下的物聯(lián)網(wǎng)工程領(lǐng)域的工作,增強畢業(yè)生的工程實踐能力,拓寬其就業(yè)范圍。以天津科技大學為例,學校建有“食品營養(yǎng)與安全”、“工業(yè)發(fā)酵微生物”2個教育部重點實驗室和1個教育部“食品生物技術(shù)工程研究中心”,在食品科學和生物工程等領(lǐng)域的研究與教學處于全國前列。依托天津科技大學的食品、生物等優(yōu)勢學科和應用背景,筆者認為,目前計算機學院的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)可以以食品安全和生物發(fā)酵與菌種保藏控制物聯(lián)網(wǎng)為應用領(lǐng)域,融合食品學院和生物學院相關(guān)專業(yè)的教學資源,拓展網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的培養(yǎng)方向。通過多學科的交叉融合,建設(shè)以輕工行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用為特色的計算機網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)體系。

優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)目標和課程體系

由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)需要融入不同專業(yè)學科,所以,在確立了以輕工行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用為特色的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)目標的基礎(chǔ)上,調(diào)整教學大綱,對原有專業(yè)的課程配置進行科學地增補和取舍。結(jié)合學校的優(yōu)勢學科的應用背景,依照網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向的培養(yǎng)目標設(shè)置相應的課程內(nèi)容和實踐環(huán)境,形成特色教育,增強畢業(yè)生的就業(yè)競爭力。

1.專業(yè)培養(yǎng)目標物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的計算機網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)面向現(xiàn)代信息處理技術(shù),主要培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng),使學生畢業(yè)后可在輕工行業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)、科研單位從事物聯(lián)網(wǎng)應用相關(guān)技術(shù)開發(fā)和研究,成為具備行業(yè)知識和專業(yè)技能的高級應用型人才。培養(yǎng)的學生具備通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)的基本理論和應用能力,能進行系統(tǒng)集成及相關(guān)技術(shù)的開發(fā)和應用推廣,具有物聯(lián)網(wǎng)工程實踐能力。專業(yè)能力培養(yǎng)要求:掌握計算機科學與技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)工程等方面的理論和方法,具有扎實的理論基礎(chǔ)知識;掌握傳感器技術(shù)、無線通信網(wǎng)等物聯(lián)網(wǎng)感知層關(guān)鍵技術(shù)的基本知識和基本技能;具備各類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運維能力和一定的分析、設(shè)計和開發(fā)能力,擁有較強的軟件編程功底;具備從事輕工行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的科學研究能力;了解計算機網(wǎng)絡(luò)及物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)發(fā)展動態(tài)和技術(shù)標準,掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,熟悉利用Internet獲取信息的手段,具有獲取信息的能力。

2.主干課程網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向的課程設(shè)置以專業(yè)培養(yǎng)目標為向?qū)В⒅貙W生動手能力和創(chuàng)新思維的提高。學生可以通過對計算機網(wǎng)絡(luò)及物聯(lián)網(wǎng)的基本理論和基本知識的學習,掌握網(wǎng)絡(luò)分析和設(shè)計的基本方法,掌握物聯(lián)網(wǎng)應用的基本技能。物聯(lián)網(wǎng)中的感知層主要用來感知和采集現(xiàn)實世界中的信息,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向的課程設(shè)置可以在現(xiàn)有計算機物理層的相關(guān)課程基礎(chǔ)上,融合通信原理、傳感器技術(shù)基礎(chǔ)和射頻技術(shù)與無線通信等課程,提高學生在物聯(lián)網(wǎng)感知層理論知識的理解。對于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層方面,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)已包含該領(lǐng)域涉及的大部分知識,需要增加無線傳感網(wǎng)絡(luò)和無線自組網(wǎng)理論課程,強化學生對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的理解。物聯(lián)網(wǎng)應用層的主要作用是依據(jù)各行業(yè)的實際需求開發(fā)信息管理平臺,并根據(jù)行業(yè)應用的特點集成相應的內(nèi)容服務(wù)[6]。結(jié)合應用層的特點,各院??山Y(jié)合自身優(yōu)勢學科增設(shè)具有行業(yè)特色的物聯(lián)網(wǎng)信息處理技術(shù)、無線自組網(wǎng)應用和物聯(lián)網(wǎng)應用程序設(shè)計等課程。有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的課程,不僅涉及物聯(lián)網(wǎng)的三個層次,也關(guān)系到嵌入式知識的相關(guān)課程。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向的課程體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。綜合考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的課程設(shè)置,計算機網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方向的專業(yè)課程主要有:離散數(shù)學、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機組成原理、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫原理、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論、物聯(lián)網(wǎng)應用程序設(shè)計、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)概論、嵌入式操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)管理、射頻技術(shù)與無線通信、物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)、無線自組網(wǎng)理論及應用、物聯(lián)網(wǎng)信息處理技術(shù)等。

3.主要專業(yè)實驗專業(yè)實驗的設(shè)置將使得學生具有一個計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學習、開發(fā)與實驗的綜合平臺,有利于提高學生的創(chuàng)新能力和實際動手能力,便于學生熟悉和掌握網(wǎng)絡(luò)工程與物聯(lián)網(wǎng)的原理和實際應用。網(wǎng)絡(luò)工程(物聯(lián)網(wǎng))專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)可以從畢業(yè)實習、計算機基礎(chǔ)練習、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習和畢業(yè)設(shè)計(論文)五個方面進行。專業(yè)實驗主要包括:C語言課程設(shè)計、面向?qū)ο笳n程設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成課程設(shè)計和物聯(lián)網(wǎng)綜合應用課程設(shè)計等。

第5篇:物聯(lián)網(wǎng)工程特點范文

1、軟件工程。軟件工程專業(yè)近些年來的就業(yè)情況一直比較不錯,算是計算機相關(guān)專業(yè)中的佼佼者。軟件工程有三個特點,其一是注重基礎(chǔ)知識的同時也注重學生實踐能力的培養(yǎng);其二是軟件工程專業(yè)與IT行業(yè)的結(jié)合比較緊密;其三是緊跟技術(shù)發(fā)展趨勢,從近些年來的畢業(yè)設(shè)計就能夠體現(xiàn)出來。

2、物聯(lián)網(wǎng)工程。隨著5G標準的落地,未來物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)⒂瓉韽V闊的發(fā)展空間,而且物聯(lián)網(wǎng)作為產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ),所以物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)㈥懤m(xù)釋放出大量的就業(yè)崗位。未來智慧城市、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域?qū)⒂袕V闊的發(fā)展空間,而這些領(lǐng)域都需要大量的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才。

3、大數(shù)據(jù)。當前正處在大數(shù)據(jù)時代,大數(shù)據(jù)技術(shù)目前也正處在落地應用的初期,隨著大數(shù)據(jù)逐漸落地到廣大的傳統(tǒng)行業(yè),未來大數(shù)據(jù)領(lǐng)域?qū)⒂写罅康木蜆I(yè)崗位。從大數(shù)據(jù)未來的發(fā)展趨勢來看,大數(shù)據(jù)人才的就業(yè)面還是比較廣泛的,不僅可以就業(yè)到科技行業(yè),也可以就業(yè)到金融、交通、教育等傳統(tǒng)行業(yè)。

4、人工智能。當前人工智能是市場的熱點之一,所以不少大型互聯(lián)網(wǎng)公司都陸續(xù)開始布局人工智能領(lǐng)域,目前人工智能領(lǐng)域的人才缺口還是比較大的。雖然目前本科階段開設(shè)人工智能專業(yè)的學校比較少,但是相信未來會有更多的高校會陸續(xù)開設(shè)人工智能專業(yè)。

(來源:文章屋網(wǎng) )

第6篇:物聯(lián)網(wǎng)工程特點范文

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)工程;TCP/IP協(xié)議;教學模式;應用驅(qū)動

近年來,物聯(lián)網(wǎng)(Intemet of Things)受到國內(nèi)外工業(yè)界和教育界的重點關(guān)注。物聯(lián)網(wǎng)的概念由美國麻省理工學院于1999年提出,主要通過射頻識別(RFID)技術(shù)、無線傳感器、激光掃描儀、全球定位系統(tǒng)等信息傳輸設(shè)備,按照無線傳輸協(xié)議,將物品連接到互聯(lián)網(wǎng)進行信息傳輸,從而實現(xiàn)“物物相連”的應用目標。與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)不同,物聯(lián)網(wǎng)更強調(diào)全面感知,即通過RFID、無線傳感器等感知體采集信息,同時通過無線網(wǎng)絡(luò)進行可靠傳輸,智能處理捕獲的信息,真正實現(xiàn)物與物的溝通。物聯(lián)網(wǎng)被認為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信之后的新一代信息產(chǎn)業(yè)化浪潮,深刻影響著人們的生活、工作方式,目前已在智能家居、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)監(jiān)控等領(lǐng)域成功應用。

在教育部首批戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)本科新專業(yè)中,物聯(lián)網(wǎng)工程相關(guān)專業(yè)建設(shè)是信息技術(shù)與社會需求發(fā)展的必然要求,同時為計算機教育和計算機應用型人才培養(yǎng)提供了新的方向。該專業(yè)旨在培養(yǎng)能系統(tǒng)掌握物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)理論和技能,具備通信、網(wǎng)絡(luò)、傳感技術(shù)等專業(yè)知識的高級工程技術(shù)人才。截止到2012年秋,全國經(jīng)教育部批準開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的本科院校有135所。目前,物聯(lián)網(wǎng)工程相關(guān)專業(yè)的課程設(shè)置、培養(yǎng)模式、實驗配置、教材建設(shè)等內(nèi)容尚處于探索和完善階段,同時,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域需要的從業(yè)人員數(shù)量急劇上升。

由于在技術(shù)特點方面,物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)、嵌入式軟件、傳感器技術(shù)的集成和整合,重點涉及高頻技術(shù)和通信協(xié)議棧等核心技術(shù),對從業(yè)人員的知識儲備和實踐能力要求較高。但目前,國內(nèi)相關(guān)專業(yè)多專注于單項技術(shù)的培育,對上述多種技術(shù)的聚合存在較大欠缺,需要根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點,對其課程內(nèi)容進行升級和擴容。

TCP/IP協(xié)議分析是計算機網(wǎng)絡(luò)、通信相關(guān)專業(yè)的專業(yè)課,也是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的核心課程之一。作為計算機網(wǎng)絡(luò)原理的后續(xù)課程,該課程側(cè)重于講述TCP/IP協(xié)議族的基本原理和核心技術(shù),使學生對網(wǎng)絡(luò)互連的原理有更深刻的認識。對于物聯(lián)網(wǎng),核心技術(shù)已由傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)向無線網(wǎng)絡(luò)和無線通信,如zigBee無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和IPv6協(xié)議。因此,對于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),TCP/IP協(xié)議分析不僅要講述經(jīng)典TCP/IP協(xié)議,更要側(cè)重物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。顯然,要對TCP/IP協(xié)議分析的教學模式進行改革,使其滿足物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)需要。

1、教學現(xiàn)狀分析

TCPflP協(xié)議分析的主體是對TCP/IP協(xié)議族中各層協(xié)議的詳細介紹,增強學生對TCP/IP協(xié)議復雜機理的直觀理解。根據(jù)作者實踐教學總結(jié),目前該課程存在如下問題。

1.1 授課內(nèi)容偏重理論,與先期課程重疊過多

TCP/IP協(xié)議分析的核心是TCP/IP 4層模型及相關(guān)通信方式、時序等規(guī)則,一定程度上與計算機網(wǎng)絡(luò)原理課程重復,單純的理論闡述會導致學生失去興趣。此外,抽象講解各種協(xié)議的實現(xiàn)細節(jié)容易重復,如每個協(xié)議的組成部分幾乎一致,簡單重復很容易使學生感覺枯燥。

1.2 教學內(nèi)容單一,缺少源代碼分析

通過分析TCP/IP的源代碼,有助于觀察協(xié)議實現(xiàn)細節(jié),深化對協(xié)議的理解,提高網(wǎng)絡(luò)編程與內(nèi)核開發(fā)技能,使學生具備根據(jù)需求修改協(xié)議棧的基本能力。然而,在實踐教學中我們發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)TCP/IP協(xié)議分析教材集中于對協(xié)議的抽象分解,如采用示意圖的方式描述幀的封裝過程,在實驗教學中多采用數(shù)據(jù)包捕獲軟件分析協(xié)議的運行機理。這樣無法使學生真正理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,將實際網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的修改和應用與源碼的實現(xiàn)細節(jié)進行有效結(jié)合,造成理論與實踐應用脫節(jié)。以幀的封裝為例,Linux下數(shù)據(jù)包的統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為“struct sk_buff”,所謂的封裝和解封是該結(jié)構(gòu)體中頭尾2個指針的移動,這個機制簡單,但充滿了技巧,如果不閱讀源代碼,理論和應用之間始終存在隔閡。對于已經(jīng)引入Linux TCP/IP協(xié)議棧源代碼的教師來說,如何有效組織上萬行的協(xié)議棧源代碼是重要問題。在教學中抽取出具有代表性的代碼段,需要根據(jù)不同學生的基礎(chǔ)條件反復凝練,還要兼顧學生的學習熱情,激發(fā)自主學習意識。

1.3 幾乎不涉及無線網(wǎng)絡(luò)理論的講授

現(xiàn)行教材幾乎全部以經(jīng)典IPv4為授課內(nèi)容,部分教材擴展到IPv6,對網(wǎng)絡(luò)層以下涉及甚少,基本默認以IEEE 802,3標準(以太網(wǎng))為例闡述。而在近些年的實際應用中,無線網(wǎng)越來越成為業(yè)界的技術(shù)亮點,各種成熟的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品紛紛延伸至無線網(wǎng)平臺。無線網(wǎng)標準主要以IEEE 802.11和802.15為代表,在實現(xiàn)細節(jié)以及協(xié)議規(guī)則方面與以太網(wǎng)有較大差別,為提高傳輸效率,在網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層需要有相應的改變。通用的IP和TCP協(xié)議顯得過于冗余且針對性不強,無法應對無線網(wǎng)高容量、短延時、低速率的應用需求。這就決定了現(xiàn)有教學內(nèi)容無法直接應用于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。同時,現(xiàn)有的絕大多數(shù)實驗組網(wǎng)設(shè)備不適宜無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),因此,無法提供這方面的實驗平臺。此外,無論是經(jīng)典的LinuxTCP/IP代碼分析,還是無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的理論學習,均缺乏相應的操作性強的實驗指導教材,這也不利于學生的學習和理解。

2、教學模式改革

依照物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標,TCP/IP協(xié)議分析課程改革遵循“應用為先導、工程為特色、實踐能力為培養(yǎng)重點”的教學理念,按照如下思路進行實踐。

2,1 應用驅(qū)動型的啟發(fā)式教學模式

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的應用特點,明確“TCP/IP協(xié)議分析”課程以應用為驅(qū)動,促進學生從應用的角度學習。教師有意識地根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)不同的技術(shù)需求,引導學生對經(jīng)典的TCP/IP協(xié)議知識進行重構(gòu),從而培養(yǎng)富有探索精神的思維模式和創(chuàng)新精神。

在具體教學中,以Linux協(xié)議棧代碼分析為主,TCP/IP協(xié)議的大多數(shù)原理在先導課程“計算機網(wǎng)絡(luò)原理”中已經(jīng)教過,所以課堂教學一半時間講述理論細節(jié),其余時間輔以代碼分析。例如,Linux平臺下“struct sk buff”作為數(shù)據(jù)包的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)體,涵蓋了經(jīng)典協(xié)議棧里的諸多選項,此時,我們除了引導學生對代碼進行分析外,還應啟發(fā)學生思考如何刪減和添加哪些選項,才能保證實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)高容量、短延時等應用要求。然后以ZigBee協(xié)議為代表,抽選出該協(xié)議下的幀結(jié)構(gòu)以及相應的實現(xiàn)代碼,并以此展開ZigBee協(xié)議的若干細節(jié),比如NPDU中載荷選項的構(gòu)成、序列信息的作用以及半徑域選項的意義。通過對比學習,學生們可以輕松地過渡到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)氛圍。又如,Linux平臺下傳輸層的主要實現(xiàn)函數(shù)為“tcp v4 do rcv( )”,主要工作是遍歷后備隊列鏈表,將合適的數(shù)據(jù)包添加至完成隊列,并作校驗。教師除了帶領(lǐng)學生對此函數(shù)進行詳細分析外,還要指出zigBee協(xié)議中傳輸層功能很小,甚至已經(jīng)合并到網(wǎng)絡(luò)層,引導學生思考原因,以及哪些功能可以保留,哪些是冗余,并對比經(jīng)典TCP協(xié)議的滑動窗口機制,分析物聯(lián)網(wǎng)應用環(huán)境下應如何實現(xiàn)擁塞控制。再如,在經(jīng)典TCP/IP協(xié)議中,路由是IP層的核心功能,常用的路由協(xié)議如OSPF、RIP等多考慮廣域網(wǎng)的情況,但在物聯(lián)網(wǎng)應用中,這些協(xié)議顯然都不適合。此時我們引導學生思考,如何通過在路由選擇格式、地址轉(zhuǎn)換計算、算法的實時性、安全性等方面的調(diào)整,以指定適宜短距離無線通信的路由選擇協(xié)議。盡管一兩節(jié)課的時間不足以將改進的細節(jié)討論完善,但通過這樣的學習,使學生既達到了掌握經(jīng)典TCP/IP協(xié)議理論的目的,也明白了物聯(lián)網(wǎng)與常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的異同,為課下自學以及后續(xù)課程的學習打下良好的基礎(chǔ)。

2.2 理論與工程產(chǎn)品相結(jié)合的教學方法

TCP/IP協(xié)議內(nèi)容龐雜,涵蓋面廣,協(xié)議細節(jié)繁瑣,根據(jù)教學實踐,如果直接照本宣科,學生容易厭倦,教學效果不好。對于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學生,我們在授課時加入了大量的無線網(wǎng)絡(luò)理論,加大IPv6講授部分,這些內(nèi)容在“計算機網(wǎng)絡(luò)原理”課程中一筆帶過,實踐中學生的反響非常強烈,聽課興趣明顯增加。例如在網(wǎng)絡(luò)層的授課內(nèi)容中,我們加入了配置無線網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的內(nèi)容,首先從實際無線路由的網(wǎng)關(guān)配置演示,擴展到zigBee無線網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換的實現(xiàn),并給出了無線網(wǎng)關(guān)射頻部分(物理層)接收到數(shù)據(jù)報文后進行有效載荷等選項的格式轉(zhuǎn)換細節(jié),直到最終交由802.3以太網(wǎng)網(wǎng)卡處理。數(shù)據(jù)最終還是返回到熟悉的以太網(wǎng),但學生對無線網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸原理有了更深入的理解。

此外,我們在教學中增加了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)工具箱的應用。目前主要使用ZigBee工具箱做教學對象。由于現(xiàn)在主流ZigBee工具箱體積小、便于攜帶,且都具備在線調(diào)試功能,因此很容易在課堂進行變量觀察,對上述新添加的無線網(wǎng)的理論進行實時驗證。同時,工具箱大多配備圖形、漢字LCD顯示器和各類語音接口,便于學生直觀感受。此外,zigBee工具箱大多開放源代碼,理論授課完全可以伴隨代碼分析。理論講授、工具箱驗證、代碼分析構(gòu)成了我們教學方法的“三重奏”。

2.3 仿真軟件與編程實踐相結(jié)合的教學手段

由于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要配備多個傳感器、無線網(wǎng)關(guān)和終端,設(shè)備成本較高,因此可采用以仿真軟件為主的教學手段。目前我們主要采用NS2軟件,可以方便地設(shè)定各類通信環(huán)境和不同的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)類型,構(gòu)建虛擬的無線與有線耦合的通信網(wǎng)絡(luò)模型,可以觀察不同協(xié)議的運作流程。例如,我們采用NS2仿真zigBee協(xié)議體系中樹形路由的分布式地址分配方式,構(gòu)造了不同類型的無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接入方式,并可以得到直觀的性能分析定量數(shù)據(jù)?;A(chǔ)實驗以數(shù)據(jù)包捕獲軟件為主,這類軟件有助于學生直觀地了解協(xié)議實現(xiàn)細節(jié),不用在開始就糾纏具體的代碼。目前我們實驗主要采用的是銳捷公司的協(xié)議分析器,界面簡單直觀,所支持的協(xié)議類型全面。此外,我們推薦學生在課余學習中使用Sniffer軟件,這也是一款輕量級的捕獲軟件,便于安裝在學生電腦中。

顯然,單純的捕獲并分析數(shù)據(jù)包只能從宏觀角度理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的原理,如想與物聯(lián)網(wǎng)的應用性接軌,則應在實驗教學中適當引入網(wǎng)絡(luò)編程。這里的網(wǎng)絡(luò)編程并不是指內(nèi)核(協(xié)議棧)開發(fā),而是指從應用層編程人手模擬部分協(xié)議。由于Linux內(nèi)核編程的基礎(chǔ)知識要求較多,而LinuxSocket編程易學易用,因此我們在教學中引入后者作為實驗技術(shù)。例如,講完ICMP協(xié)議后,我們會在課堂上講授基于Linux c的ping程序的主干代碼,然后在實驗中根據(jù)無線網(wǎng)關(guān)和無線地址分配的機理,要求學生進行相應的修改。又如,講完TCP的ACK、RST、SYN等報文格式后,我們利用Linux c編寫端口掃描程序,并指導學生進行調(diào)試。引入Linux c網(wǎng)絡(luò)編程的直接好處是,學生不再認為TCP8P協(xié)議分析是純理論,產(chǎn)生了濃厚的學習興趣,同時Linux c編程能力也得到了很好的鍛煉。

3、結(jié)語

目前,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程建設(shè)尚處于起步和摸索階段。對于該專業(yè)的每門課程都要以物聯(lián)網(wǎng)本身的技術(shù)特點和應用需求作為導向,進行教學模式調(diào)整,這樣才有助于實現(xiàn)該專業(yè)的培養(yǎng)目標。作為該專業(yè)的核心課程,TCPhP協(xié)議分析在今后的教學中不僅要完成經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)協(xié)議原理的講授,更要考慮無線網(wǎng)絡(luò)的特殊需求以及對學生實踐能力的培養(yǎng)。

參考文獻:

[1]馮翔,姜鑫,昊永和,物聯(lián)網(wǎng)教育應用的標準建設(shè)研究[J],華東師范大學學報;自然科學版,2012(2):42-51。

第7篇:物聯(lián)網(wǎng)工程特點范文

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)工程;教學體系;課程設(shè)置

作者簡介:吳韶波(1970-),女,江蘇常熟人,北京信息科技大學信息與通信工程學院物聯(lián)網(wǎng)工程系,副教授;李振華(1977-),男,吉林長春人,北京信息科技大學信息與通信工程學院物聯(lián)網(wǎng)工程系,講師。(北京 100101)

基金項目:本文系北京信息科技大學校級重點教改項目(項目編號:2012JGZD04)的研究成果。

中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)31-0051-03

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IoT)技術(shù)具有典型的交叉學科性質(zhì),通過傳感器、射頻識別、嵌入式、分布式信息處理、網(wǎng)絡(luò)與無線通信、全球定位系統(tǒng)等技術(shù),對任何需要監(jiān)控、連接或互動的物體和過程進行實時的采集,得到有關(guān)聲音、光照、溫度、電壓、力學、位置等信息,通過選擇各類網(wǎng)絡(luò)接入,從而實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別和管理。目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)列入我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的核心突破領(lǐng)域,國家“十二五”規(guī)劃明確提出,物聯(lián)網(wǎng)將會在智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、金融與服務(wù)業(yè)、國防軍事等十大領(lǐng)域重點進行部署。

隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)迅速膨脹,高層次物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)人才缺口較大,供不應求。預計5-10年后物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將比互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大20倍以上,大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教育勢在必行。2010年教育部首次審批通過了物聯(lián)網(wǎng)工程新專業(yè),幾年來,全國已有近千個學校開設(shè)了相關(guān)專業(yè),各個學校原有學科優(yōu)勢不同,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的側(cè)重點也各不相同,其培養(yǎng)模式的研究尚處于萌芽階段。在此,重點介紹北京信息科技大學(以下簡稱“我?!保┬罗k物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在教學體系建設(shè)中的有關(guān)思考。

一、專業(yè)培養(yǎng)目標與特色

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是涉及多領(lǐng)域的交叉學科,具有時代特色鮮明、學科交叉基礎(chǔ)雄厚、產(chǎn)學研用結(jié)合緊密、系統(tǒng)工程能力突出的工程化特色,既強調(diào)基本理論和基礎(chǔ)知識,更注重鍛煉實踐和創(chuàng)新能力,同時注意新技術(shù)和新應用的學習,具有深厚的理論與廣泛的實踐相結(jié)合的特征。其目標是培養(yǎng)掌握數(shù)學、自然科學、人文科學基礎(chǔ)知識和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的計算機、通信、電子、控制基本理論、基本知識、基本技能和基本方法,以物聯(lián)網(wǎng)工程的基本理論和基本技能為基礎(chǔ),以現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機、控制、信息安全、系統(tǒng)工程等理論為指導,以計算機硬件和軟件系統(tǒng)為應用平臺,以物聯(lián)網(wǎng)工程領(lǐng)域為應用目標,重點突出我校在通信傳輸與信息處理方面的技術(shù)優(yōu)勢,具有較高綜合素質(zhì)和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力,能勝任物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃、分析、設(shè)計、實施、運維等工作的創(chuàng)新能力較強的高素質(zhì)應用型人才。

二、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學體系

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識跨度較大,是發(fā)展中的集成創(chuàng)新型技術(shù)。目前學科人才培養(yǎng)模式中存在的層次單一、教學內(nèi)容滯后、理論與實踐脫節(jié)等問題,都難以滿足物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的需求。因此,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教學必須處理好物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系與知識體系的關(guān)系、培養(yǎng)目標與課程體系建設(shè)的關(guān)系、課程設(shè)置與已有成熟專業(yè)課程體系的關(guān)系、學生能力培養(yǎng)與學校辦學特色的關(guān)系,以及理論教學與能力培養(yǎng)的關(guān)系,采用新的教學模式和教學手段,構(gòu)建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系,培養(yǎng)學生扎實的基本功、精通的專業(yè)知識,勇于創(chuàng)新和實踐。

1.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識體系

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的涵蓋面極寬。整個物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系包括感知層、傳輸層、處理層和應用層四個層次,各層次間既相對獨立又緊密聯(lián)系。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識體系應體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要關(guān)鍵技術(shù),如射頻識別、無線傳感器、無線傳感網(wǎng)、無線通信與網(wǎng)絡(luò)、軟硬件、智能信息處理和安全隱私等技術(shù),其核心技術(shù)是嵌入式。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系的四個層次,可以從信息感知獲取、信息傳輸、信息處理、應用四個環(huán)節(jié)進行課程的有關(guān)設(shè)置。信息獲取包括傳感器以及信號檢測相關(guān)知識;信息傳輸包括網(wǎng)絡(luò)、無線通信、通信協(xié)議等;信息處理則包括數(shù)據(jù)融合、云計算、安全等。

2.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)正在不斷發(fā)展過程中,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)才開辦幾年,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系的設(shè)計在國內(nèi)外都沒有成熟的先例可以借鑒。經(jīng)過廣泛的調(diào)研與論證,聽取早期已經(jīng)介入到物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)領(lǐng)域研究工作的教師的意見和建議,以通識教育規(guī)范、專業(yè)基礎(chǔ)扎實、專業(yè)應用精選、實踐環(huán)節(jié)突出為指導思想,本著充分發(fā)揮本校已有學科基礎(chǔ)與優(yōu)勢,從學生畢業(yè)后可能從事的就業(yè)崗位和就業(yè)所需的能力要求出發(fā),對課程體系和內(nèi)容進行取舍。我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。本專業(yè)課程體系圍繞涉及到的學科知識領(lǐng)域和知識點,盡可能多地對專業(yè)知識體系進行覆蓋,以專業(yè)知識為主線索,課程之間相互支持與銜接,課程體系突出專業(yè)基礎(chǔ),外語四年教學不斷線,包括三大必修模塊:公共基礎(chǔ)模塊、專業(yè)基礎(chǔ)模塊、專業(yè)核心模塊,在此之上有選擇地以選修課形式開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)的領(lǐng)域應用模塊課程(見圖2),配合實踐教學體系可充分體現(xiàn)突出我校通信傳輸與信息處理特色,體現(xiàn)出當前物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方向和內(nèi)容;強調(diào)基本理論和基礎(chǔ)知識;加強實踐環(huán)節(jié)教學的主要特色,滿足應用型人才培養(yǎng)要求。

專業(yè)核心課程包括:物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)——RFID原理及應用、傳感器原理及應用、物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù);物聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)——物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、傳感網(wǎng)原理及應用;物聯(lián)網(wǎng)處理技術(shù)——海量數(shù)據(jù)存儲與處理、數(shù)據(jù)處理與智能決策、物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù);物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)——物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計與實施。該課程計劃引入企業(yè)專家進行授課,培養(yǎng)學生對專業(yè)產(chǎn)業(yè)的興趣,激發(fā)創(chuàng)業(yè)意識,加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的培養(yǎng)。

3.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系

實踐教學體系體現(xiàn)了實踐教學各環(huán)節(jié)之間的銜接關(guān)系,如圖3所示。實踐教學從專業(yè)基礎(chǔ)類、專業(yè)類到綜合創(chuàng)新、工程實踐逐漸提高,四年不斷線,除了專業(yè)實習和畢業(yè)設(shè)計,核心課程實驗包括RFID原理及應用、傳感器原理及應用、傳感網(wǎng)原理及應用、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理與智能決策、物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)等課程的課內(nèi)實驗;綜合課程設(shè)計包括感知、傳輸、處理和應用的多個課程設(shè)計與獨立實踐環(huán)節(jié);充分突出了實踐教學在加強學生實踐、創(chuàng)新能力,培養(yǎng)應用型人才方面的作用。實踐課程包括選修(2學分),學生可根據(jù)自己的興趣愛好選擇實踐課程,參加各種競賽活動,挑戰(zhàn)自我,勇于創(chuàng)新,提高學習目的性和主動性。

4.教學體系具體實施的一些措施

目前,在實施培養(yǎng)專業(yè)創(chuàng)新人才教學體系的過程中,還存在著一系列新的問題,還需要從4個方面加強。

(1)加強學科交叉,培養(yǎng)教學與科研能力較強的師資隊伍。由于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)集成了計算機、電子、通信、自動化等多個專業(yè)的知識,科研與應用性極強,對教師的素質(zhì)提出了較高的要求。解決的方法:一方面加強現(xiàn)有師資的培訓,鼓勵教師取得行業(yè)培訓、認證證書,加強企業(yè)實習,盡快全方位了解物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的基本技術(shù);另一方面可優(yōu)先引進本、碩、博有跨專業(yè)學習經(jīng)歷的人員擔任新教師,進一步加強科研能力,對相關(guān)專業(yè)知識在物聯(lián)網(wǎng)中的應用會有較深理解。

(2)統(tǒng)一課程內(nèi)容,避免重復教學和遺漏重要知識。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程涉及多個交叉專業(yè),教師在課程設(shè)置上難以抓住重點,教學內(nèi)容可能會出現(xiàn)多門課程有重復知識的現(xiàn)象,需要多門任課老師仔細討論,區(qū)分在哪門課重點講授,避免多次講多次講不透,或者大家都不講的情況。還有一種情況是某門課程是原來多門課程的濃縮,如計算機硬件基礎(chǔ)課程,內(nèi)容集中了計算機組成原理、微機原理與接口技術(shù)、單片機等相關(guān)內(nèi)容的知識,需要根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)特點,明確基本概念,簡化內(nèi)容,為后續(xù)嵌入式課程的開設(shè)打好基礎(chǔ)。

(3)汲取多學科精華,加強物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教材建設(shè)。專業(yè)建設(shè)中,教材的建設(shè)是一個必不可少的環(huán)節(jié)。早期,由于專業(yè)剛剛建立,可以找到的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教材較少,各個學校紛紛出版自己的教材,但這些教材良莠不齊。解決方法:一是需要進行一定的分析比較,找到適合本校學生使用、口碑較好的現(xiàn)有教材,并針對本校專業(yè)特色和需要適當修改教學模式;二是吸取現(xiàn)有教材優(yōu)點,在綜合必要教學內(nèi)容以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究發(fā)展最新成果的基礎(chǔ)上,自主編寫具有本校特色的教材。

(4)貫穿整個教學體系,提高學生實踐與創(chuàng)新能力。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)注重理論與實踐結(jié)合,強調(diào)工程實踐應用與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。除了以引導式、啟發(fā)式、討論式和研究式進行理論教學,還增加了實踐教學的學時數(shù),保證實踐教學四年不斷線,還鼓勵學生積極參加各種科技競賽及科研項目,學以致用,培養(yǎng)興趣,以促進創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。綜合實訓以項目案例驅(qū)動,促進學生在知識掌握、動手實踐、團隊合作等多方面得到鍛煉。

三、結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是為滿足社會對人才的新需求設(shè)立的新專業(yè),培養(yǎng)方案制定得科學、合理、可行是人才培養(yǎng)的重要保證。本專業(yè)制定的教學體系在理論課程中既考慮學生出口,包括傳統(tǒng)相關(guān)專業(yè)的核心內(nèi)容課程,又有貼近前沿的現(xiàn)代技術(shù)的大量課程;實踐環(huán)節(jié)比例占到22.75%,通過大量的實驗與課程設(shè)計使學生動手實踐的能力培養(yǎng)得到加強;全方位的素質(zhì)培養(yǎng)在科學文化、思想道德、身體等方面都得到了較為充分的體現(xiàn),使學生在知識、能力、素質(zhì)各方面協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻:

[1]胡忠望.“物聯(lián)網(wǎng)工程”新專業(yè)課程體系的設(shè)計[J].中國電力教育,2010,(22):109-110.

[2]吳功宜.對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學體系建設(shè)的思考[J].計算機教育,2010,(11):26-29.

第8篇:物聯(lián)網(wǎng)工程特點范文

1.網(wǎng)絡(luò)工程課程所涉及的網(wǎng)絡(luò)知識較其他計算機課程廣泛

計算機網(wǎng)絡(luò)工程課程學習的重要前提是掌握并使用計算機網(wǎng)絡(luò)及TCP或是IP的理論基礎(chǔ)知識,網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)課程具有極強的理論性以及實踐性。計算機網(wǎng)絡(luò)工程的課程主要涵蓋:局域網(wǎng)基本概念、軟件系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)、綜合布線技術(shù)、常用技術(shù)、局域網(wǎng)安全及管理、局域網(wǎng)規(guī)劃及設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)常見故障的排除等。

2.計算機網(wǎng)絡(luò)工程課程從業(yè)教師需要具備的素質(zhì)要求較高

因為網(wǎng)絡(luò)工程課程中包含網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計及規(guī)劃、連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的調(diào)試及安裝、綜合布線的合理性及實踐,這就要求從業(yè)教師具有豐富的實際網(wǎng)絡(luò)安裝經(jīng)驗,熟悉最新軟件的操作,并且有相應的駕馭能力,可以對網(wǎng)絡(luò)文檔進行編寫。除此之外,網(wǎng)絡(luò)工程教師還應具備科學的思維方式、良好的網(wǎng)絡(luò)工程素養(yǎng),對教學的模式及方法有一定的看法及創(chuàng)新精神,還要有嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度及以學生發(fā)展為本的工作作風。

3.網(wǎng)絡(luò)工程課程對于實驗室的要求較高,校方對此項投資較大

網(wǎng)絡(luò)工程的實驗室及實訓教學的內(nèi)容決定校方需要設(shè)立專門的操作基地,因涉及的內(nèi)容較多,使用的設(shè)備也較為繁雜,故此,實驗室的投入相對較大。

二、現(xiàn)階段我國電大計算機網(wǎng)絡(luò)工程課程中存在的不足

1.相關(guān)的教材比較匱乏

目前市面上涉及網(wǎng)絡(luò)類的教程相對比較繁雜,內(nèi)容也是參差不齊,但是適用于電大教學的課程較少。網(wǎng)絡(luò)工程方面的教程多為多冊教程,不適用于電大的網(wǎng)絡(luò)工程教材。而網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成方面的書籍通常關(guān)注于網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計,在設(shè)備配置上的內(nèi)容相對欠缺;電大的計算機教學中缺少將網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)置為中心內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法及過程、具體故障的排除方法及局域網(wǎng)的案例設(shè)置過于簡化等問題。

2.考核的方式過于單一

因為傳統(tǒng)教學環(huán)境的限制,網(wǎng)絡(luò)工程課程的考核內(nèi)容基本上是將筆試作為重點的,考核的方式過于單一。這樣傳統(tǒng)的考核模式僅僅能對書本上的知識點進行考試,對于網(wǎng)絡(luò)工程最重要的實踐性及操作性并沒有做到具體的考核,進而導致學生的實際操作能力偏低,傳統(tǒng)的考核模式需要改進。

3.網(wǎng)絡(luò)工程教師的綜合素養(yǎng)有待提升

現(xiàn)在電大計算機教師多注重書本上的知識,一部分網(wǎng)絡(luò)工程教師的能力偏低,對教學的效果產(chǎn)生了不利的影響。在提升任課教師能力基礎(chǔ)之上對傳統(tǒng)的教學模式加以改進,將傳統(tǒng)的注重理論知識轉(zhuǎn)化為工程教學的實用性為主。并且還存在著一部分教師把教學的重心傾注于網(wǎng)絡(luò)工程的設(shè)計及建設(shè)上,進而對工程中部分環(huán)節(jié)關(guān)注不夠,導致工程類課程所具有的特性不能全部展現(xiàn)。

三、改進措施

1.對于教學內(nèi)容的改革

需要在現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)工程教學課程外開設(shè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)工程教學的內(nèi)容。針對課程的內(nèi)容多為抽象理論及學生素質(zhì)偏低的問題,增加動手實訓,提升學生自主學習的積極性,以此培養(yǎng)學生的動手能力及對具體事件處理的能力,提升學生在社會就業(yè)方面的競爭能力。(1)無線網(wǎng)絡(luò)工程傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)最為有利的補充即為無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其自身特有的特點,是其他網(wǎng)絡(luò)形式所不具備的優(yōu)點。無線網(wǎng)絡(luò)不但可以達到移動及特殊應用領(lǐng)域的要求,還包括有線網(wǎng)絡(luò)難以覆蓋的區(qū)域,使區(qū)域內(nèi)獲得網(wǎng)絡(luò)信號。(2)物聯(lián)網(wǎng)工程物聯(lián)網(wǎng)以互聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)絡(luò)為載體,使全部能夠進行獨立尋址的普通物理對象達到互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)即為物聯(lián)網(wǎng)。其具有普通對象的設(shè)備化、自治終端互聯(lián)及服務(wù)智能三個特點。在物聯(lián)網(wǎng)的應用中,可以將任何一個物體尋址,所有的物體都能夠進行通信,全部都可以控制。信息產(chǎn)業(yè)時代繼計算機、移動通信及互聯(lián)網(wǎng)之后的又一個突破性進展就是物聯(lián)網(wǎng),已經(jīng)被國家作為新時代下的新興發(fā)展產(chǎn)業(yè)之一,其應用的范圍甚至可以覆蓋全部行業(yè)。針對物聯(lián)網(wǎng)的應用范圍愈加廣泛,對其學習也愈加重要,可適當增設(shè)有關(guān)的理論及實驗內(nèi)容。例如,遠程終端視頻控制實驗,以此可以掌握物聯(lián)網(wǎng)工程的設(shè)計及實驗內(nèi)容;TinyOS的串口組件通信實驗,以此掌握通信模塊的操作;NS2仿真軟件安裝及使用,掌握NS2在實驗環(huán)境之下的安裝及基本操控。

2.優(yōu)化教學模式

網(wǎng)絡(luò)項目涉及網(wǎng)絡(luò)需求的分析、設(shè)計、施工測試、管理及維護等方面的內(nèi)容。故此,從業(yè)人員需要對系統(tǒng)集成的規(guī)律進行掌握,對其相應的結(jié)構(gòu)、標準及體系充分了解,并且要掌握當下主流的使用設(shè)備,其自身所具有的復雜性對于從業(yè)人員提出了較高的技術(shù)要求。因為學生自身所具有的差異性,對于網(wǎng)絡(luò)工程項目中的各具體環(huán)節(jié)掌握情況也各不相同,故此,集中授課方式及上機實驗對于學生實際操控能力的提升有相應的負面影響,使學生在學習的過程中產(chǎn)生厭倦心理,造成教學質(zhì)量不理想的結(jié)果。(1)小班教學模式的構(gòu)建從學生個體具有的差異性出發(fā),對學習個體給予高度的關(guān)注。實行小班教學,使教師能夠迅速對學生加以了解,建立師生感情,提升教學效率,此種教學模式在西方國家已經(jīng)被普遍應用。網(wǎng)絡(luò)工程課程重點強調(diào)的是學生能否切實掌握教學中的知識,教師可以將學生分成多個組,每組3~5人,對項目教學法進行充分的利用,教師輔佐學生完成獨立的項目。(2)對考核的模式進行改進傳統(tǒng)的考核方式過于單一,不能夠達到網(wǎng)絡(luò)工程教學內(nèi)容的考核要求,需要對此加以改進。教師在項目的實際操作中,根據(jù)學生的實際操作情況進行考核,提升學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,注重其動手能力的培養(yǎng);更加關(guān)注理論聯(lián)系實際的考核,其中包括文檔的編寫能力。

3.建材的建設(shè)

第9篇:物聯(lián)網(wǎng)工程特點范文

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);智能控制;實踐教學;中國制造;智能制造

引言

“中國制造2025”部署了全面推進實施制造強國戰(zhàn)略,提出智能制造作為中國制造的主攻方向。在《中國制造2025》中還指出加快開展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)和應用示范,推動智能交通工具、智能工程機械、服務(wù)機器人、智能家電、智能照明電器、可穿戴設(shè)備等產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化[1]。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能控制領(lǐng)域中應用的不斷深入,社會對掌握智能控制技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用型人才的需求會越來越大?;谖锫?lián)網(wǎng)的智能控制項目實踐教學改革對提高學生的工程應用能力,使學生掌握行業(yè)前沿技術(shù)的能力,提升學生的就業(yè)競爭力有著重要的意義。

1目前教學中存在的問題

(1)課程理論性強,內(nèi)容多且抽象,缺少相應的實踐,學生對理論知識難以掌握;課程學時少,學生投入的學習時間和精力不足,無法自己尋找實踐項目,缺乏實踐[2];與課程教材相配套的實驗方案較少,導致實驗難以有效地開展[3]。(2)智能控制課程實踐教學大多以仿真為主,缺少面向技術(shù)前沿的實踐環(huán)節(jié)。大多數(shù)高校學生做實驗就是利用MATLAB的Simulink、GUI等工具設(shè)計各種控制算法和建立智能控制系統(tǒng)模型[4-5],從而實現(xiàn)對系統(tǒng)的仿真。學生對實際的工程項目應用不了解,不利于創(chuàng)新能力和職業(yè)能力的培養(yǎng)。(3)課程考核方式?jīng)]有體現(xiàn)對能力的考核。減少單個知識技能的考核,增加知識能力體系的考核。

2實驗平臺選擇

我們的實踐項目所用的實驗平臺是北京精儀達盛科技有限公司生產(chǎn)的物聯(lián)網(wǎng)實訓開發(fā)系統(tǒng),系統(tǒng)由物聯(lián)網(wǎng)視頻移動開發(fā)平臺實驗箱和物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點實驗箱組成,主要特點如下:(1)多環(huán)境支持。提供基于C#、C++、Java的開發(fā)包及已封裝的函數(shù)接口,提供智能手機開發(fā)包及已封裝的函數(shù)接口,可進行物聯(lián)網(wǎng)項目的二次開發(fā)。(2)接口豐富。RJ4510M/100M自適應以太網(wǎng)接口、標準RS-485串行通信接口、模擬視頻輸入接口、視頻輸出接口、支持SD卡接口與存儲、USB接口、支持WIFI和3G網(wǎng)卡。(3)功能強大。支持CMRTP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,能同網(wǎng)傳感圖像信息、聲音信息、傳感器信息、控制信息,節(jié)點信息;支持多用戶智能移動終端同時訪問ZIGBEENVS網(wǎng)關(guān);智能手機、IPAD等;內(nèi)置WEBSERVER,網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置簡單;可配置成服務(wù)器工作;支持多用戶端同時訪問ZIGBEENVS網(wǎng)關(guān);遠程PC機訪問。

3實驗項目設(shè)計

3.1實驗項目構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的智能控制實驗項目從技術(shù)架構(gòu)上來看,分為3層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應用層,如圖1所示。感知層的節(jié)點采集到數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層傳輸與服務(wù)器通信,然后應用層中的客戶端用軟件登錄服務(wù)器,登錄后即可控制和查看感知節(jié)點的信息??蛻舳丝梢酝ㄟ^軟件看到感知節(jié)點采集的信息,發(fā)送控制命令去控制對應的實物,包括門禁、窗簾、燈光、攝像頭等。各層所安排的實驗項目及課時見表1。(1)感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成,感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經(jīng)末梢,它是物聯(lián)網(wǎng)識別物體、采集信息的來源,主要功能是識別物體,采集信息。感知層開設(shè)的實驗項目包括氣體濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等智能感知終端等實驗。感知層節(jié)點包括感知節(jié)點和控制節(jié)點,感知類節(jié)點包括測試火災和煙霧的傳感節(jié)點、采集空氣溫濕度和土壤溫濕度的傳感節(jié)點、探測紅外的傳感器1)監(jiān)控土壤環(huán)境狀況。將傳感器植入土壤或暴露在空氣中,由傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)傳輸至遠程控制中心,可及時了解當前農(nóng)作物生長環(huán)境和變化趨勢,確定農(nóng)作物生產(chǎn)目標。通過智能控制,可實時掌握環(huán)境溫度和土壤各項參數(shù)等對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響,并進行參數(shù)的調(diào)節(jié),最大限度地提高農(nóng)作物產(chǎn)量。2)產(chǎn)品制造和質(zhì)量監(jiān)控。制造業(yè)集成了多種先進科技的流水作業(yè)。生產(chǎn)制造過程中伴隨有大量數(shù)據(jù),如產(chǎn)品加工條件或控制參數(shù)(時間、溫度等)。通過收集這些數(shù)據(jù)可反映每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的狀態(tài),對生產(chǎn)的順利進行起著至關(guān)重要的作用。通過智能控制可得到產(chǎn)品質(zhì)量與參數(shù)間的關(guān)系,從而獲得針對性很強的建議,以改進產(chǎn)品質(zhì)量,而且可能發(fā)現(xiàn)更高效的控制模式,帶來豐厚的回報。3)天氣預警。一方面,利用智能設(shè)備隨時關(guān)注氣象信息,并針對雨天發(fā)出報警提醒;另一方面,智能終端隨時跟蹤用戶行蹤,并通過智能控制由用戶歷史行動特征數(shù)據(jù)預測去向。一旦預測到用戶要出門,就在合適的時候由相應智能終端提醒其帶雨傘。如用戶在門口,就將由安裝在門上的智能設(shè)備發(fā)出提醒;如在車內(nèi),則由車載計算機發(fā)出提醒。

4基于CDIO的項目考核

CDIO(conceive、design、implement、operate,構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作)是當今國際高等工程教育的一種新模式,由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等4所大學共同倡導[6]。這種模式更加注重扎實的工程基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識的培養(yǎng),通過每一門課程、每一個模塊、每一個教學環(huán)節(jié)來落實產(chǎn)業(yè)對能力的要求,滿足產(chǎn)業(yè)對工程人才質(zhì)量的要求。結(jié)合CDIO工程教育人才培養(yǎng)考核標準和傳統(tǒng)實踐教學環(huán)節(jié)的考核方法,建立了以個人能力、交流溝通能力、團隊合作能力、創(chuàng)新能力等能力培養(yǎng)為目標,以工程構(gòu)思、工程推理、工程設(shè)計、工程應用為主線的考核體系,采用自評、項目組互評、答辯等多元考核方式,考核體系見表2。基于CDIO的項目考核體系能有效地激勵學生的學習主動性,合理地評價學生的學習效果,督促教師不斷地完善實踐教學內(nèi)容,優(yōu)化和提高教師的實踐教學能力[7]。

5結(jié)語

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