物联网导论论文篇（1）

作者简介：吴韶波（1970-），女，江苏常熟人，北京信息科技大学信息与通信工程学院，副教授；文江川（1977-），男，江西永新人，北京信息科技大学信息与通信工程学院，讲师。（北京 100101）

基金项目：本文系北京信息科技大学重点教改项目（项目编号：2012JGZD04）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0111-01

导论课程是为了帮助刚刚进入大学的新生，在进行专业知识学习之前，使其了解所学专业、解读所就读的专业是什么，包括哪些专业课程、如何学习和运用专业知识、就业及考研去向等方面的问题，帮助其顺利完成学业的一门专业基础课程。目的在于通过导论课程的学习，使学生对所学习的专业有整体认识，对专业技术领域有一个初步的了解，明确各门专业课之间的联系，为学生后续四年的知识学习、能力提高、素质培养以及毕业后从事科学研究、技术开发或经营管理等工作打下坚实基础，是培养学生专业兴趣、激发学习的动力、引导学习的方法、规划学习计划和未来就业十分有效的方式和重要的手段。

一、导论课程教学中存在的问题

物联网工程专业是自2010年才陆续开设的新专业，涉及多领域技术，学科交叉，具有深厚的理论与广泛的实践相结合的特征。“物联网工程导论”是物联网工程专业的入门课程，从物联网的应用、技术、服务、知识体系等角度阐述本专业包括的内容。在该课程的教学过程中发现存在着以下问题：

1.课程内容多，技术广，综合性强

物联网被誉为信息产业的第三次浪潮，涉及计算机科学与技术、电子科学与技术、通信工程、自动化、智能科学与技术等多领域、综合叉学科，被广泛应用于智能交通、智慧城市、智慧医疗、工业监测、物流等方面。由于物联网工程专业的教学内容涉及内容多，技术广，对教学内容的有效综合和整体优化势在必行。

2.学生有兴趣，热情高，基础缺乏

“物联网工程导论”课程在大学一年级新生入学后开设，学生对新知识、新技术具有强烈的好奇心。通过对北京信息科技大学2013级物联网工程专业新生进行统计，96.8%的学生对物联网技术有前期调研，但对物联网工程专业的具体教学内容了解较少，实践动手能力普遍欠缺。教师综合运用教学手段，突出物联网工程专业课程体系知识脉络，引导学生采用正确的学习方法开展专业课程的学习，培养其职业素养和职业道德，将为学生今后的学习与工作打下良好基础。

3.专业领域新，对师资队伍要求高

物联网技术作为新兴的研究领域，高校在新办物联网工程专业的过程中存在着涉及的专业知识广，交叉性强；课程体系尚处在摸索阶段，有待不断完善；学科建设不成熟；全面掌握物联网技术实践教学的师资队伍严重缺乏等问题。这对任课教师提出了更高要求，教师需不断更新专业认知，扩充知识结构，并加强工程实践能力培养。

4.教学方法单一，考评方式片面

“物联网工程导论”课程涉及知识内容丰富，对各部分知识点的要求掌握的程度各不相同。导论课程面向一年级新生开设，学生的基础和知识掌握程度参差不齐，若采用单一授课的方式，可能达不到预期教学效果。再者，若考评只采用传统的“期末考试成绩+平时成绩”进行考量的方式，很难全面体现学生对新知识的掌握程度和相关能力的提高，或将束缚学生的思维，使学生对后续课程产生为难情绪或消极的负面影响，甚至厌学。

二、导论课程教学的几点思考

针对以上在“物联网工程导论”课程的教学中存在的问题，对物联网技术本身特点以及物联网专业新生特点进行分析总结和实际授课情况，建议从以下几方面进行改进：

1.解析专业知识框架，优化教学内容

“物联网工程导论”课程应从宏观上介绍了物联网工程领域的相关知识内容，综合性较强。通过对物联网基本概念、知识体系进行整体介绍，使学生既对涉及到的广泛技术有了解、有兴趣，又不会被庞大的众多学科内容吓倒，形成对“物联网工程”基本模型和基本问题的初步且宏观的科学认识。目前，绝大多数的物联网导论书籍对于物联网专有的RFID技术、无线传感器网络以及M2M等技术介绍比较详细，其他必须的计算机、通信和控制方面的内容则很少提及。因此，应贯穿“全局指导局部”的方针构建基本知识框架，对教学内容进行整体的优化，保证后续教学能围绕物联网的需求进行；剖析物联网技术与相关学科之间相互交叉、互相作用、互相促进的关系，引导学生采用正确的学习方法开展专业课程的学习，强调基础知识，注重技术应用，让学生了解物联网技术发展的前沿技术和巨大的创新机遇以及极其广阔的发展空间。

2.教学方式多样化，鼓励创新思维

物联网技术发展迅速，正不断应用于很多领域中，因此，导论课程的教学可以采用多样化的教学方式融于整个授课过程中。

作为实践性很强的工科学科，感性认识可以加深对物联网工程理论知识的理解。采用案例式教学，如：在介绍物联网与传感器采集数据的关系时，教室可以带领学生参观智能家居的样板间，让学生亲身感受如何采集温度、湿度、光照等信息，如何传输这些数据并对家电进一步控制。也可以综合考虑课程侧重内容以及学生的兴趣点，归纳提炼出研究的方向，采用研究式教学，启发学生思考，鼓励学生通过查阅资料、对比分析等方式来解决问题和提出自己的想法，以达到培养学生分析和解决实际问题的能力和创新思维的目的。最后，课程也可以不局限于课内教学，教师可充分利用网络教学资源进行教学辅助，突破传统导论课教学在时间与空间上的局限性。

3.强化实践教学，紧跟领域前沿研究新技术

“物联网工程导论”课程内容多，除了介绍计算机、电子、通信、控制等有关专业基础外，还涉及到大量全新而复杂的新技术。对于刚进入该专业的新生来说，从书本中很难明确自己今后的学习和研究方向，也很难将抽象的书面知识与实际应用相结合。因此，教师应适当辅以实践教学环节，并通过参观与专业相关的实验室、物联网应用样板间、开展物联网技术现场教学与实践活动，拉近学生与物联网技术应用之间的距离。注重实际应用，帮助学生理解抽象的概念，让学生既能提升对课程的兴趣，又可及时掌握技术发展的最新动态。这样有利于学生从技术层面整体把握物联网，对其后续专业课程的学习和理解起到较好的引导作用。通过进入实验室体验学术研究的过程，也能激发学生对高水平研究与应用的热情。

4.建立综合考评体系，考评方式全面灵活

导论课程的考评可分为期末考试、实践报告、研究报告等多个组成部分。期末考试可采用开卷形式，基于课程内容涉及的基本理论、基础知识进行测试，同时也避免了学生死记硬背。研究报告可以小组形式进行提交，根据选定的研究方向从查阅文献、自主思考、组织讨论到形成结果、汇报总结，明确小组中每名学生的工作与贡献。实践报告指学生通过参观与实践，对物联网新技术应用的进一步理解，包括基本的原理、实践操作、方案改进等，培养学生系统获得新知识、新技术的能力，扩展知识面，鼓励创新思维。

三、结束语

“物联网工程导论”课程肩负着引导物联网工程专业新生了解专业技术发展，激发专业课程学习兴趣，掌握自主获取知识方法，引导正确学习方法的重任。本文首先根据物联网技术及专业新生的特点，讨论了“物联网工程导论”教学中存在的若干问题，从教学模式、实践教学、考评机制等三个方面给出了对于本课程教学的有关新思考，力争提高学生的学习兴趣，指导后续课程的学习，培养出具有自主学习、创新思维和较强实践能力的物联网工程专业人才。

参考文献：

[1]邱秧琼，宋扬，顾征，等.工程导论：工科大学生的必修课[J].高等工程教育研究，2009，（1）.

物联网导论论文篇（2）

“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：

物联网导论论文篇（3）

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.

[3]　百度百科.物联网工程[OL].

[5]　孙其博,刘杰.物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报,2010,33(3):1-9.

[6]　董荣胜.《九校联盟(c9)计算机基础教学发展战略联合声明》呼唤教育的转型[J].中国大学教学,2010(10):14-15.

[9]　教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.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[M].北京:机械工业出版社,2010.

[10]　林艺真.CDIO高等工程教育模式探析[J].哈尔滨学院学报,2008,4(4):137-140.

[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.

物联网导论论文篇（4）

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）20-0106-02

湖北工业大学作为我省第一批物联网本科教育单位，一直走在物联网专业课程建设的前端。通过四年的课程建设，我们建立了物联网创新班，其中集合了计算机大类专业素质优秀的学生，针对他们实施物联网专业较为完善的课程体系和专业能力培养方案，旨在培养能够满足国家“十三五”产业转型发展需要的人才，适应和引领未来的信息技术及物联网技术方向的工程师。

一、物联网创新班

物联网作为我国“十三五”高新技术的信息产业发展的重点，培养优秀的创新物联网人才是我们高校的重要职责。经过近五年的物联网人才培养工作，我们逐步总结了物联网专业人才培养的路子，在利用现有信息及计算机学科力量的同时，应尽快形成更加专业、更高水平、更国际化的物联网师资队伍和课程体系建设。同时，要与国际接轨，开拓创新，扩大知识来源，将学科建设与相关产业的科学发展统一起来。具体而言，物联网专业应该培养具有扎实软件开发技术、现代传感器技术、无线网络技术、有线和无线网络通信理论、大数据信息处理技术、系统工程等基础理论与专业技能的专业人才。因此，我们于2014年建立了物联网创新班，其中集合了计算机大类专业素质优秀的学生，学院要求对物联网创新班的课堂教学内容进行整合优化，突出物联网的专业特色，让学生全方位理解专业知识并掌握课程的核心知识点。[1-3]

二、物联网创新班课程体系建设

目前我校的物联网创新班本科相关课程规划如表1所示，其涵盖不仅有计算机科学与技术的专业课也有计算机网络的专业课，同时针对物联网的相关新技术也开展了《物联网导论》、《传感器技术》和《物联网软件工程》等专业课。

首先授课教师可以通过课前资料共享、课中话题讨论、课后实验辅导这三个基本步骤循序渐进，使学生能够掌握物联网专业的最新、最优知识，更好地进行物联网专业知识的学习。例如，物联网工程专业的特点是最新、最前沿的技术发表在当年的国际学术会议上，因此讲授《物联网软件工程》课程的教师应该注意从最新的物联网软件引导学生对本门课程的兴趣，然后通过相关软件的应用过程并将最新的物联网软件技术开发论文中选取部分相关内容介绍给学生。[4-6]这样的“专业课+实践应用”模式可以循序渐进地将学生带入对每门专业课程的学习过程中，同时教师也可以向学生介绍一些与专业知识有关的最新技术发展及应用等，开拓学生的视野，增加学生学习物联网相关专业课程的兴趣和积极性。

三、结语

随着信息技术就业需求和高校教学理念的不断更新，物联网专业的教学改革成为各大高校改革的重点课程体系之一，在湖北工业大学计算机学院的物联网创新班教学改革中，我们深切体会到采用因材施教分类培养的教学理念是教学改革的核心；采取“弱化教师课堂、加强实验实践动手环节，鼓励自主创新学习，推行课外创新结合课内教学的教学模式；实施“淡化考试约束，强化实践过程的二元考核方式并行”的教学模式。通过近四年的课程建设，我们的物联网创新班，其中集合了计算机大类专业素质优秀的学生。他们无论是在专业课程学习还是各类创新创业大赛上都取得了优异的成绩，同时表明我校计算机学院的物联网创新班的专业课程建设和专业能力培养等相关改革是成功的，我们也将继续努力完善并为国家高新技术产业输送更多的人才。

参考文献：

[1]吴B，王春枝，叶志伟.面向信息时展的物联网技术课程创新规划研究[J].教育教学论坛，2016，（17）：233-234.

[2]茹艳，潘俊方，樊阿娇，等.物联网技术的发展及其应用研究[J].无线互联科技，2016，（5）：139-140.

[3]刘顺财.浅谈物联网技术发展现状及其应用[J].网络安全技术与应用，2016，（4）：93-94.

物联网导论论文篇（5）

近些年来计算机专业毕业生存在“就业难”的现象，很大一部分毕业生就业不是在自己的专业方向，另一方面相关的企业招不足需要的人才，存在着供需结构性失衡。国内外各类涉计算机专业的高校和学术团体都在积极探索计算机专业人才培养模式的改革，但由于受传统教育思想以及教学计划和本专业理论体系的影响，制订的专业教学计划仍然没有脱离原课程体系的框架，既要培养学生较强的实践能力，又要有完整的知识体系，使得一些理论深、难度大的课程在教学计划中仍占有较大的比重，一些应用性较强新兴发展的课程难以全面进入教学计划。这样一来造成了既没有达到让学生理论扎实又没有培养好熟练的实践能力，从而出现了一方面社会对计算机专业人才的大量需求，而另一方面大量的计算机专业的毕业生无法找到在本专业工作的机会。同时大学的各个专业都把计算机课程列为基础课程，计算机专业毕业生不再具有多大的专业优势。这些都对计算机专业的发展构成了挑战。

一、计算机专业面临的挑战

随着我国高等院校的数量逐年增加，在校生总数达到前所未有的数量，设有计算机专业的学校已经从20世纪60年代的50余所发展到今天的近千所，建立软件专业的学校600多所。除了计算机系（学院）外，很多学校还建立了软件职业学院、网络学院、信息工程学院等院系。随着信息技术在各行业的应用，极大地推动了人们学习计算机技术的热情，同时也给计算机专业带来巨大的挑战，信息技术的全球化，使得各国纷纷在信息产业的各个方面抢占技术制高点，谋划布局新的技术创新点。挑战催生动力，创新获得优势。在此形势下，迫使我们努力思考：计算机专业如何改变以适应发展带来的挑战？

二、物联网技术给计算机专业发展带来的新机遇

物联网的概念是在1999年提出的。IOT（The Internet Things）也就是“物物相连的网络”。“物联网”是在“互联网”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品和物品之间，进行信息交换和通信的一种网络。通过射频识别、红外感应、全球定位系统、激光扫描、各种传感器等信息感知设备，按照设定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息传输、计算、处理、知识挖掘，以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理，达到对物理世界实时感知控制、实时管理和科学决策的目的，实现人与人、人与物、物与物之间的信息交互和无缝连接。

物联网技术作为我国国家新型战略产业的一项支撑技术，相关的研究活动和产业应用已经成为企业研究应用的一个热点。各高校也积极设置、建设相关的专业，“物联网工程”、“物联网技术”、“物联网应用”、“传感网技术”、“智能电网”等涉物联网的相关专业应运而生，同时还有很多的院校正在积极筹备和申请进入这个行列。

物联网技术涉及的原有专业非常多，有计算机，电子、传感器，自动化，自动控制、通信等等，还有相关的行业应用特点，使得物联网技术成为一个涵盖面广，应用广泛的一个大领域。而计算机专业20多年的发展使得其变成了一个常规专业，基本上90%以上的院校都有计算机相关专业，99%以上的院校都有计算机课程。计算机专业的毕业生风光不再了，生源萎缩了，计算机专业如何在物联网大发展的形势下，进行创新获得新的生机与活力。需要将计算机专业特点和物联网的知识体系联系起来，找准自身定位，立足学生的长远发展，进行课程创新，教学计划更新。物联网工程导论是一门物联网技术的导入课，以宏观的应用视角对物联网技术的特点、发展、应用、展望进行论述，可以作为计算机专业的一个扩展，为进入物联网研究作导入。

三、物联网工程导论的课程特色

物联网工程导论课程的综合性强。作为典型的交叉学科，物联网工程导论涉及的概念、原理、技术众多，涉及计算机、通讯、电子、自动化的多个学科，具有很强的综合性。其理论体系中很多应用原理都牵涉到复杂的学科联系，很多概念也较宏观 ，这在教学上对教师的知识面要求很高。

但在强调物联网工程导论的融合背景的同时，应该看到它又是一门理论和应用关系十分密切的综合性很强的课程 ， 与计算机技术有着密不可分的联系，具有较强的实践性。要求学生不仅应该知道课程所涉及内容的来源和背景 ， 掌握该课程的基础知识和基本技能 ， 同时还要求学生能够应用所学理论通过设计编程实现，比如在课程中学习的多种编码方法，都需要编程实现。

于此同时，物联网工程导论课程内容与很多计算机专业课有着紧密的联系，如互联网络、传感器、自动控制、数据挖掘等内容，它的发展具有深厚的信息技术基础，广泛应用于工业、农业、安保、智能家居、军事等领域。物联网不是互联网的简单接入和应用，它将催生很多具有“计算、通信、控制、协同和自治”特征的智能设备和应用，必将引发计算机、网络与信息技术在更大范围更多领域更深层次的应用，带动广泛的学科交叉与融合，为计算机与信息技术的研究与发展提供更大的空间。

四、教学方法研究与设计

（一）强调学科背景，激发学习兴趣

物联网工程导论课程中运用了大量的计算机知识以及广泛的应用前景，有众多现实的应用例子，接受起来比较容易。很容易通过现实例子和应用展望激起学生的学习兴趣。此外，由于物联网工程导论所阐述的内容基本都是宏观概念，部分学生在学习的过程中，会下意识地觉得物联网太大，是搞科学研究人员学习的内容，对就业没有什么太大的作用。这势必会影响到学生正常的学习态度，从而影响整个课程的学习效果。

因此，我们设计在第一次课时，结合物联网的学科特点以及与计算机的联系，强调随着通信和网络技术的发展 ， 人类已进入了信息化的社会， 大学生需要具有全面信息观念和较好的信息处理能力，物联网工程导论正是信息技术发展的前言。因此 ， 学好这门课程就显得尤为必要和重要，从而让学好这门课程成为大学生自觉的行动。

（二）因材施教，打通学科联系

物联网工程导论目前主要是针对计算机相关专业大三的学生开设，此时的学生电路、数据结构等课程已于大二上全部学习结束，与物联网工程导论同时开设的是一些专业课程，如网络工程、信息系统等。如果这时过于强调物联网工程导论中的理论知识，一方面，由于学生对理论课程的学习早已结束，部分知识已经淡忘，另一方面，刚开始接触计算机的专业课程，兴趣难免转移。为此，针对学生特点，对授课内容做了如下调整：

首先由于物联网工程导论涉及的内容很多、逻辑性很强，必须合理地筛选授课内容。在侧重基本概念、基本原理和基本方法原则指导下，重点讲授基础的或者带有普遍意义的知识点。在教学的过程中注意将授课内容与计算机学科联系，如算法对程序设计的作用，施工技术对网络性能的影响等。

其次强调概念、理论的物理意义，联系应用以培养学习兴趣。由于本课程的理论是通过多门学科交叉而来的，过度关注理论往往会使得学生感觉抽象、枯燥，渐渐造成学习兴趣的下降。针对这种情况，应在保证基本概念以及简单理论说明的前提下，淡化学科区分和界限，强调融合应用。同时增加课堂演示性实验和课后实验环节来保证学生对课程知识的理解。

（三）创新教学手段，培养学生职业技能

著名《学会生存》一书中指出：教育既有培养创造精神的力量，也有压抑创造精神的力量，这就说明了教学方法，对学生的学习效果的重要性。为此在物联网工程导论的授课过程中，除了采用传统的老师讲，学生听的授课方式，更注重发挥学生的主体作用，采用了自主学习、课堂讨论、小组研究、企业参观等手段。

如：对于RFID模块开发，首先由授课老师开发一个案例进行演示讲解，进行学生分组，布置开发作业在课后进行分析开发，然后再在课堂上分组上台进行展示解说 ， 并让下面的同学提出问题 ， 在互动的过程中加深对该RFID模块开发的理解，最后布置课后实践，要求学生全部会简单开发。通过自学、讨论、实践三个环节，使得学生们的学习热情很高， 纷纷花大力气查阅相关资料，积极讨论，学生的积极性得到空前激发，对所学内容有了较深的理解。

五、结束语

物联网工程导论是物联网专业的一门基础课程，也是最近几年快速发展的一个课程，笔者从计算机专业的特点以及物联网的快速发展的现状，分析了该课程的特点，从教学内容，教学方法、教学手段、学生职业能力培养、学生创业能力等方面阐述了自己的思考体会，期望能对计算机专业的发展做一些专业扩展，使计算机专业的学科建设适应社会对信息化的需求。

参考文献：

物联网导论论文篇（6）

作者简介：闻继伟（1981-），男，江苏无锡人，江南大学物联网工程学院，讲师。（江苏　无锡　214122）

基金项目：本文系江南大学青年科研基金资助项目“基于T-S模型的非线性系统滚动时域控制与滤波研究”（项目编号：JUSRP11233）的研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）34-0080-02

物联网自诞生以来，就引起了人们的极大关注，它将新一代的信息技术充分运用于各行各业之中，通过网络化、信息化的手段将人类生存的物理世界和网络信息空间有效互联，形成“物联”。物联网不是某一门学科发展到一定阶段自然衍生出的一门新的分支学科，有相对完整、独立的体系，而是新兴的、聚合性的应用技术，涵盖了诸多学科的知识，具有形式多样、技术复杂、牵涉面广的特点，且本身还在不断发展和完善中。

“物联网技术概论”作为一门新的基础课程，虽开设不久，在教学过程中已存在不少问题，导致很多学生一方面心有诸多疑惑，另一方面又对这门课程不够重视。如何合理开展教学改革，提高“物联网技术概论”课程教学的质量，使其符合大一新生的培养要求，切实能使学生有所收获，已成为该课程教改亟待解决的问题。为此，本文首先分析了“物联网技术概论”课程的特点，然后分别从内容、方法、实践和考核等几个方面分析了课程教学中存在的问题，并提出了相应的解决方案。

一、“物联网技术概论”课程的特点

物联网是一次技术革命，代表未来计算机和通信技术的走向，其发展依赖于诸多工程领域的技术创新，[1]遍及日常家居、智能交通、节能环保、科学研究、公共卫生、工业监控、健康护理等多个领域，因此更强调工程应用。该课程内容丰富、涉及面广，涵盖了自动控制、信息技术、微电子和计算机等学科，因此有必要在学生进入具体学科知识的学习之前，让其对物联网有宏观上的了解，建立对物联网的基本认识，为后续课程的学习打好基础。

目前，我国政府也高度重视物联网的研究与发展，2009年，总理在视察无锡时强调选择新兴战略性产业的重要性，提出了“感知中国”的战略构想，表示要大力发展物联网技术。[2]因此，物联网专业的学生掌握物联网基本原理及其应用对其今后就业或进一步从事相关领域的科学研究具有十分重要的意义。

二、“物联网技术概论”课程教学中存在的问题

1.教材内容涉及面较广，授课学时相对较少

本课程以江南大学彭力教授编写的《物联网技术概论》作为教材，全书共10章，涉及物联网概述、RFID技术、无线通信系统、无线单片机技术、传感器技术、无线传感器网络技术、短距离无线通信技术、远程通信技术、智能信息处理技术、物联网技术的应用等方方面面。[3]

鉴于这门课程本身的特点，如果没有相当的工程经验，授课时势必以描述性的内容居多，容易使学生产生厌倦情绪。且由于课程仅有16个课时，很多内容只能如蜻蜓点水般一带而过，这样就会导致部分内容讲解不透彻，教师飞快的讲，学生却反映听不太懂，一知半解，始终只有一些朦胧模糊的概念，收不到良好的教学效果。

2.教学与实践脱离，学生缺乏感性认识

尽管在编排教材时编者安排了关于物联网应用的章节，教师在制作PPT时也加入了众多图文并茂的内容，然而在讲解基本原理时又回归到了传统的教学模式，把重点放在讲授原理上，且限于课时，往往有所疏漏，至于实践环节则几乎忽略不计。虽然学生通过死记硬背可以掌握一些知识，但也只是为了应付考试，这并不是我们设置这门入门课程的初衷。

3.考核形式单一

在目前的教学模式下，学生的学习效果通常是由考试来衡量，考核的角度主要是知识，而忽略了能力和品质。尽管教师主观上并不希望出现这样的局面，但闭卷形式本身的局限性成了决定性的因素；同时，以往考核只注重标准化，而忽略了学生对问题有不同的理解、看法。这种传统平面式的教学考核制度，使被衡量对象的真实成绩得不到确认，从而使学生产生了对考核的失望与迷惘。

目前，本课程的考核形式仍为笔试，考核成绩满分为100分，60分为及格。其中平时作业成绩占考核成绩的40%，期末考试成绩占考核成绩的60%。这种考核方式简单、易于操作，也能在一定程度上检验学生掌握书本知识的情况，但同时也比较片面、死板，导致学生轻视实践、不能理论联系实际和解决实际问题。

三、关于“物联网技术概论”课程教革的几点设想

上文分析了“物联网技术概论”课程的教学现状和存在的问题，笔者结合自身在教学实践中的实际情况，总结教育教学方法，就本课程的教学内容、教学手段、课余实践和考核方式提出了一些改进的设想。

1.合理编排教学内容，源于课本但要高于课本

物联网内涵丰富，但经过深入分析，仍可将其划分为四大部分：[4]一是传感网络，即以二维码、射频标签、传感器、智能终端等为载体标签事物；二是传输网络，即通过互联网、无线传感网、移动通信网络等传输数据；三是处理网络，即通过网格云计算等计算网络工具实现数据处理；四是应用网络，即通过手机、PC机等终端设备实现各种应用。这四大部分相对独立又相互联系，每一部分本身又蕴含着丰富的内容，在相对较短的学时内不可能实现融会贯通，这里涉及到广博与精深对立统一的问题。考虑到这门课程属于入门课程，不妨以理解基本概念、基本原理为主，对于一些专业性较强的知识不用太过苛求，可留予后续课程。这就犹如挖井一般，只有口子开得大，才能挖得深。本课程教学的目的在于让学生全面了解物联网专业所涉及的概念、原理、技术、应用等整体知识概貌，以便于日后选择一个专业方向展开更为深入、细致的学习。

为了使授课不致于因宽泛而流于肤浅，在讲解各部分内容时都应尽量结合实际问题。首先给出其产生背景，使学生知其然更知其所以然，以此激发学生的听课热情与积极性。以介绍RFID技术为例，RFID远距离射频识别技术在岗亭士兵枪支防抢盗系统中已经得到了成功的应用。士兵的枪支上安装有一个有源电子标签，该标签不断地主动向外界发出信号，当信号被安装在岗亭上方的读卡器读到之后，就进行信息处理，通过转换器传到后台监控中心，后台监控中心有一系列的软件控制体系，再配合报警系统，可实现实时的报警。

此外，还可以在课堂上安排一些与物联网有关的趣味小故事，以增强学生的学习兴趣。如美国麻省理工学院的科学家开发了一款新纤维材料，可制成有听觉的衣物。利用这种材料做成的衣服能够监测外界的声音，还能自行发出声音，而且这种衣服还可以实时记录演讲，或是用于监测使用者的身体状况。

2.改进教学手段，活跃课堂气氛

改进教学方法，提高教学效率，要根据教材内容、教学要求、教学手段和教育对象等因素而定。在教学手段上，可借助于多媒体教室和教学课件。值得注意的是，切忌照搬教科书内容，教师的讲课应来源于课本但是要高于课本，教师每年讲课的内容都应紧跟学科前沿的发展变化，因此，教师首先应当是个学者，能够享受挑战和创新的乐趣，而且能与学生进行有说服力的交流。其次如果条件许可，可以结合多媒体、传感器实物来教学，淡化理论推导，注重应用实例。[5]

此外，为了在课堂上能更好地启发学生思考，在利用现代多媒体手段的同时，要注意调整讲课节奏，不能一味地翻PPT，滔滔不绝，海阔天空，要注意学生听课的表情，通过课堂提问等方式，即时了解学生情况。采用板书也可以适当缓和讲课节奏，实现传统与现代教学方法的优势互补，以收到最好的教学效果。

3.适当安排课外实践活动

物联网专业刚形成不久，课程中实训项目并不多，学院购买的传感器实验平台以传感器实验箱为主。为了弥补课时不足带来的缺憾，可以鼓励学有余力的学生获取自己动手操作的机会，通过接触实物，获得各种直观感受，提高学习的兴趣，有利于更深刻地理解所掌握的知识和技能，同时也培养了学生热爱劳动、吃苦耐劳的精神。

要适当转变教学策略，课堂教学的模式化往往无法避免，很多教师，尤其是刚走上讲坛不久的新教师，往往机械地重复教科书中的知识，将复杂的脑力劳动变成了简单的体力劳动；而课外实践活动完全不同于课堂教学，它与工程实际相结合，教师与学生亲密接触，在活动中会遇到很多意想不到的问题，有时教师也不尽了解，这时，教师切忌不懂装懂，“弟子不必不如师，师不必贤于弟子”，教师也是学习者，应和学生共同学习、研究，做到教学相长。

4.改变考核方式，培养创新意识

本课程是概论课程，考核方式可以不拘泥于传统的笔试，随着教学内容、教学方法的变化而变化，让学生将所掌握的知识与个人技能水平充分发挥出来。不要片面追求卷面分数的高低，而应注重对学生能力的考查。可以采用以卷面考核为重点，学生自评、小组互评、教师评价相结合的多元化评价体系。笔试是为了促进学生更好地巩固所学知识，克服概念混淆，增强逻辑思维能力，同时也可以了解教学中的薄弱环节，以便今后改进和完善；学生自评、小组互评、教师评价则是为了体现民主与公平原则，引导学生重视理论联系实际，对培养学生的应用能力有着重要作用。

四、结语

高等学校教学改革的目的是为社会培养“高层次、高素质、多样化、创造性的人才。“物联网技术概论”是一门新的课程，目前课程的教学还处在摸索、创新阶段。课程教师要善于结合自己的专业进行创新，致力于提高学生的思维能力，去探索获得良好教学成果的途径和方法，为物联网专业学生打好坚实的基础，使他们更有信心应对将来的各种挑战。

参考文献：

[1]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.

[2]刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2011.

物联网导论论文篇（7）

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-02

一、引言

物联网(InternetofThings)是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置与互联网络结合起来而形成的一个巨大网络。物体通过智能感应装置,再经过传输网络到达指定的信息载体,再经过全面感知、可靠传送和智能处理,最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与智能处理[1]。2011年,在工业和信息化部出台的“物联网十二五发展规划”中,明确指出,物联网已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一,发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义。2010年,教育部公布了140个高校新设本科专业,重点培养与国家确定的战略性新兴产业相关的专业。其中,“物联网”专业排名居首,国内许多高校纷纷开设或准备开设物联网专业。

二、物联网工程专业的课程体系

从物联网的技术构成上来看,主要包含感知层、网络层、服务层和应用层。[2][3]因此,物联网专业涉及多个专业方向,其基础教学体系的建立也需要多个专业的汇聚。对于不同的大专院校,由于自身的情况、特点以及优势不同,可以建立不同的具有各自特点的理论课程以及实训课程。物联网工程专业面向现代信息处理技术,以培养从事物联网专业领域的研发、设计、工程及制造等方面的高级工程技术人才。因此,物联网工程专业或方向应建立以提升工程素质为根本、以培养物联网工程能力为核心、以掌握物联网工程学科知识要求为目标的课程体系。[4]

如图1所示。

图1物联网工程专业的课程体系

三、物联网工程导论实践教学

物联网工程导论是物联网工程专业的核心课程之一,同时也是本专业的入门课程。对于刚刚进入大学的本科新生来说,这是他们进入大学后学习的第一门专业课程。新入学的学生对物联网这一新生事物了解的程度较差,头脑中没有相关的概念。因此,物联网工程导论课程授课的主要内容应以介绍物联网基本原理及知识和物联网的一些常见应用为主,在教学中以建立完整的知识框架结构作为中心点。通过教学活动,使学生能够对整个物联网专业的内容有一个较为清晰的认识,对整个学科的课程体系有一个初步了解,包括核心课程的简要内容和在专业中的作用和地位、相互关系等。这样可以尽量减少他们在今后四年学习中的迷茫和困扰,因此,在教学过程中需要注意以下几点:

(一)适当增删教学内容,讲授内容忌深、忌细

在教学内容的选择上应以面向应用为指导思想对教学内容进行适当的补充或删减。教学过程中切忌讲的过深过细,要让学生了解并掌握本学科的基本内容和研究方法。本课程作为物联网工程专业的引导性课程,基本上涵盖了物联网这一学科知识体系的各个主要方面。因此,在授课过程中,在介绍每一方面内容时,应从宏观层面入手,对学生做一个较高层次的高级科普。讲课内容要能反映物联网科学技术和产品的最新发展,在使学生了解相关概念和术语的基本含义的基础上,同时更多的了解最新流行电子产品的功能和基本原理;这些内容比较适合一年级大学生的思维方式和知识背景,有利于提高他们对物联网知识的理解能力;通过本课程的讲授,引导学生思考物联网在发展和应用中存在的问题,从而培养学生对物联网工程专业的兴趣,为更好的学习相关的其他课程奠定一个良好的基础。

(二)引导学生转变学习方法,促进良好习惯的养成

大学新生入学后,学校一般会安排入学后的专业教育,但是由于时间较短,效果有限。很多学生仍然不太适应大学的学习生活方式。因此,物联网工程导论作为新生入学后学习的第一门专业核心课程,教师在授课中不仅要介绍物联网的基本知识,还要着重引导学生的学习方法,促进学生养成良好的学习习惯。使学生能够很快适应大学的学习方式。

中学阶段,学习的主要方式就是大量而紧凑的课堂教学。学生的学习时间由学校安排,老师实施灌输式教学。老师教学生是“手拉手”领着教,老师对于课程的安排非常详细和周到,使得同学们养成了依赖老师的习惯,在学习过程中只会去被动的记忆和背诵。到了大学,老师的课堂讲授相对减少了很多,在课堂上的不会讲授全部的教学内容,而是以自学为主。课外时间都是自己安排,自己找老师讨论问题,自己去图书馆看书,自己找志同道合的人研究问题。学习过程中也不再采用题海战术和死记硬背的方法,需要学生勤于思考,勇于实践,尤其对于物联网专业而言,很多知识需要通过实践才能真正理解和掌握。

根据中学和大学学习特点的不同,在本课程的教学中,教师在授课过程中,要结合本专业的基础知识去引导学生转变学习方法。一方面,要和学生一起分析中学和大学的学习特点,使学生明白二者的不同,从而主动的去适应大学的学习方式;另一方面,通过读书报告、专题讨论、课程实践等方式,训练学生适应新的学习方式。要使同学们明白,除了要认真听老师的讲课,认真阅读教材和参考书,加强实践环节的学习,除此之外,更重要的是还要有个人的独立思考和积极探索的精神。

(三)教学的重点在于学生能力的培养

教育部在教高[2007]2号文件中明确提出要求:努力提高大学生的学习能力、创新能力、实践能力、交流能力和社会适应能力[5]。众所周知,我国的高考竞争非常激烈,因此在中学阶段,对于绝大多数学生而言,把时间全部用在了知识学习和完成各种各样的作业题、模拟题和考试题上是唯一的选择,而对于自身综合素质与能力的培养无暇顾及。从中学进入大学,学生的学习方式有了根本的变化,因此学生要利用好业余时间,有意识地培养和提高自身的综合能力与素质,主要包括以下几个方面:

学习能力:即自学的能力。对中学生来说,学习就是按照学校的安排,在课堂上接受教师的知识传授,课下完成老师布置的作业。而在大学中,需要学生自主地安排学习计划、主动地获取知识,不仅仅在课堂上进行知识的学习,在课下的时间还要去读书、去思考、去实践,逐步的提高自己的自学能力。

创新能力:所谓创新,就是用新思想、新方法和新技术解决工作中遇到的各种问题。作为大学生,只有具有良好的创新意识和能力,才能面对在未来学习和工作中面临的各种挑战,有效的解决遇到的各种问题。

实践能力:实践能力是指在工作当中运用自身的知识去分析问题和解决问题的能力。对于工科专业的本科学生,实践能力的强弱尤为重要,因此,在大学阶段,应该着重加强诸如课程设计、实验、实习、大学生科技竞赛等环节的学习和训练,以提高自身的实践能力。

交流能力:交流能力指一个人与他人有效地进行信息交流的能力。在现代社会,交流能力是个人素质的重要体现,它代表了一个人的知识、能力和品德。本科学生无论毕业后无论进入那一个行业,都是在一个团队进行自己的工作,因此,如何与团队内外人员的进行良好的交流对于自己的研究和工作是至关重要的。

四、结语

综上所述,物联网导论课程在本科教学的整个过程中有着重要的作用。通过本课程的教学,使学生对物联网专业的基本知识有了一个初步的认识,并在学习的过程中逐步去适应大学的学习方法,为后续专业课程的学习也打下了一个良好的基础。同时,在学生的思想当中逐步树立起培养自身综合素质的意识,最终成长为一个高素质的大学本科毕业生。

参考文献:

[1]张小平.物联网知识讲座(一)[J].物联网技术,2011,1(5):91-92

[2]沈苏彬,范曲立.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报:自然科学版,2009,29(6):1-11

物联网导论论文篇（8）

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）14-0031-03

1 物联网技术概述

1.1 物联网定义

物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定通信协议，把物品与互联网相连接，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概念。“IOT，The Internet of Things”，就是“物物相连的互联网”。

1.2 物联网体系结构

IOT的体系结构由3层组成，其模型如图1所示。分别为感知层、网络层和应用层。下面简要各层次的功能和作用。

1）感知层

物联网的核心，是信息采集的关键部分。感知层位于物联网三层结构中的最底层，其功能为“感知”，即通过传感网络获取环境信息。感知层是物联网的核心，是信息采集的关键部分。

感知层技术包括传感器技术、二维码技术、射频识别（RFID）技术、ZigBee、蓝牙等相关技术。

2）网络层

网络层为第二层，其功能为实现信息的“传送”，即通过通信网络进行信息传输。网络层是感知层和应用层联系的媒介和桥梁，它由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网等组成，相当于人的神经中枢系统，负责将感知层获取的信息，安全可靠地传输到应用层，然后根据不同的应用需求进行信息处理。

网络层技术包括移动通信网络、互联网、信息中心、网管中心、云计算平台等。

3）应用层

应用层根据不同用户的需求向用户提供各类管理平台和运行平台，并根据各种应用的特点集成相关的内容服务。应用层通过各类用户界面显示设备以及其他管理设备来为用户提供服务。

应用层的应用包括物流监控、污染监控、智能检索、远程医疗、智能家居、智能交通等。

2 核心技术分析

2.1 无线传感器网络

无线传感器网络（Wireless Sensor Network， WSN）是由大量的传感器组成，以分布式的方式构成的无线网络，其传感器节点以静止或移动的方式分布与协作。以无线传输方式，将整个网络覆盖范围内被感知对象的信息通过感知、采集、处理，并最终把这些信息发送给网络的所有者。无线传感器网络结构如图2所示。

2.2 新型的无线传感器网络

无线传感器网络主要应用在采集位置、光强、温度、湿度、压力、生化等可量化数据。同时，对视频、音频、图像等多媒体信息的获取也成为我们在医疗监护、交通监控、智能家居等领域中的实际需求。因此，无线多媒体传感器网络成为一种解决方案。无线多媒体传感器网络（WMSN，Wireless Multimedia Sensor Networks）是以传统WSN为基础，导入视频、音频、图像等多媒体信息感知功能而产生的新型传感器网络。无线多媒体传感器网络体系结构如图3所示。

3 “智能环境检测系统”解决方案

“智慧幼儿园”是以物联网为基础通过物联网感知层的各类感知设备借助互联网覆盖全校园，利用智能网关给予认证，结合摄像头，将学校资源整合到互联网上的一项智能应用。智慧幼儿园以物联网技术为基础，将各种应用服务系统集成，使幼儿园保教工作、园务管理和家园共育充分有效融合。

环境是人们赖以生存的必要条件，特别是幼儿在园的环境更是家长关心和关注的焦点。智能环境监测系统，实现对幼儿园室内环境的实时监测，实时为用户提供可靠并且全面的环境信息。通过系统，家长可以获得实时的居住环境信息，如温度和湿度、各种有害气体的浓度、光照强度、火灾信息等。同时，此系统中传感器所得到的环境参数可以为其他幼儿园设备做决策参考，最终由智能园所系统实现对园所环境的智能调节。因此，智能园所系统为用户提供了安全、舒适、便捷生活的环境，从而使环境监测子系统成为了智能园所系统的一个非常重要关键部分与基本环节，，能否拥有一个好的智能家居系统的关键在于能否设计出好环境监测子系统，这对改善人们生活环境的舒适度有非常重要的意义。

3.1 ZigBee 技术

ZigBee 技术主要用于低数据传输速率并且传输距离要求不是很远的各种通信设备之间[3]。ZigBee的名字主要来源于蜜蜂通过跳 ZigZag形状的舞蹈来传递所发现的食物的位置、距离和方向等信息，一只一只的传递下去，此种技术与蜜蜂的这种通信方式相类似。ZigBee联盟则于2001年成立，而在2002年下半年，以及四大半导体公司共同宣布加盟ZigBee技术联盟，以研发名为ZigBee的新一代无线通信标准。而在2006年作为中国通信行业龙头的华为公司亦加入了此联盟。ZigBee网络拓扑结构图如图4所示。

3.2 智能环境监测系统方案

基于ZigBee技术的无线传感器网络环境监测系统，故根据ZigBee技术的标准和特点设计了由多传感器节点，协调器节点和PC组成的该系统。其中，传感器节点通过无线技 术与协调器进行信息的交换；协调器则通过串口 进行相连通信。本文设计的系统结构如图4所示。

系统功能定义：

1）温度湿度：温度传感器可以在用户设定的频率下采集区域的温度信息，并将其发送到协调器节点进行处理，再由协调器将处理结果数据通过串口发送到PC，此时，PC可按之前用户设置好的参数和程序对空调系统进行控制，从而实现对室内温度的控制，当然这些是后续控制，不在本文讨论范围内。

2）湿度：通过湿度传感器对湿度信息的采集，再经由PC的处理后，对加湿器进行控制，即可达到科学明了地控制室内的湿度。

3）烟雾：当系统检测到烟雾浓度大于用户设定是初值时，PC会立即发送报警信号到报警装置或者是家庭成员的手机或直接报警，PC在启动报警装置的同时，或可以自动控制开窗，以达到室内空气流通的效果，保证家庭成员的安全。

4）灯光：光敏传感器可以将感知的光线强度信息发送到协调器节点，协调器则将信息传输到PC，经过处理和判断光线强度控制窗帘的开关或灯的开关。当光线过强时，可以控制窗帘自动合起，反之则可以控制其打开或电灯打开。

4 结论

“物联网技术在幼儿教育中的应用研究”项目由物联网技术教学应用子模块、物联网技术教育管理应用子模块、物联网技术教育信息应用子模块构成。本文论述的是物联网技术教育信息应用子模块内容。通过无线传感器网络，利用ZigBee技术设计智能环境监测系统，为智慧幼儿园提供了一种可行的整体解决方案。

参考文献：

[1] ITU， ITU Internet Report 2005： The Internet of Things， ITU， 2005.

[2] Commission of the European Communities， Internet of Things-An action plan for Europe， Commission of the European Communities， 2009.

[3] Ovidiu Vermesan， European Research Cluster on the Internet of Things COutlook of IoT Activities in Europe，Workshop： ”RFID and the Internet of Things - Are you ready？” 10-11 May 2010， Radisson Blu Scandinavia Hotel， Oslo， Norway， 2010.

[4] 中国物联网产业发展年度蓝皮书，中国物联网研究发展中心，2010.

[5] 刘云浩，物联网导论[M].科学出版社，2012.

物联网导论论文篇（9）

0 引言

物联网[1]是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把物品与互联网连接进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网实现人们对物理世界更加透彻和深入的感知，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮，被我国列为国家战略性新兴产业大力支持发展。

由于物联网作为一种新技术，物联网专业人才紧缺，无法满足物联网行业的发展。为了响应国家大力发展物联网产业的号召，培养物联网产业人才，教育部于2010年在全国35所高校批准设置物联网工程专业。

物联网工程专业[2]作为一门新设置专业，在课程体系、教学方法、人才培养模式等方面仍处于探索阶段。同时，物联网行业亟需的是动手实践能力强的物联网专业人才。而物联网工程是一门工科专业，必须结合物联网行业的需求和专业特点，着力培养物联网专业人才的动手实践能力。因此，物联网工程专业在进行课程体系、教学方法、人才培养模式方面探索时[3]，要紧密结合物联网行业人才需求，以学生实践能力培养为核心，培养出符合行业需求的应用型人才。

1 实践驱动的人才培养模式

从物联网行业人才需求出发，结合物联网工程专业的特点，本文提出实践驱动的物联网工程专业人才培养模式。实践驱动的人才培养模式，就是将实践能力培养定位为物联网人才培养的中心位置。物联网专业的课程体系设置、教学方法改革都以学生的实践能力培养为基本出发点。

本文从课程体系设置、教学方法、考核方式三个方面来阐述实践驱动的人才培养模式的基本原理。

2 基于实践驱动的课程体系设置

物联网工程专业的人才培养目标，是培养动手实践能力强的应用型人才。在明确了物联网工程专业人才培养目标后，物联网工程专业的人才培养首先要解决的问题是其课程体系的设置。课程体系的设置，是物联网工程专业人才培养的根本，规定了学生学习内容、知识体系。由于物联网工程专业需要重视学生实践能力的培养，在其课程体系的设置中，要加强实践内容的比重。

物联网工程专业的课程分为两大部分：理论课程和实践课程。

理论课程，主要包括通识基础课、专业基础课、专业课、专业选修课。理论课程，主要教授的是相关课程的理论基础知识，为学生开展实践奠定理论基础。

实践课程，主要包括对应理论课的实验课、课程设计、课程实训、综合实训等。为了加强学生动手能力的培养，在实践课程设置方面，增加课程实训、综合实训的教学学时。

3 基于实践驱动的教学方法改革

多年的教学经历发现，如果理论课程单纯采用传统的讲授法进行，不便于学生对相关原理的理解和掌握，学生的印象也不深刻，教学效果较差。而实验课程，如果采用验证性实验进行，会导致学生不愿深入实验原理内部去探究和学习，实验课程流于形式，无法培养学生的动手实践能力。如果实验课程让学生从零开始自己做实验，通常学生会觉得难度较大、难以完成，同样无法培养学生的动手实践能力。为此，提出基于实践驱动的教学方法改革。

在理论课的教学方法改革方面，为了避免枯燥、乏味的理论讲授，提出将实践贯穿到理论课的讲授过程中。在每个理论知识点介绍完成后，立刻通过具体的实践例程让学生了解知识点的具体使用方法，加深学生的印象。通过理论讲授―实践例程的不断循环往复，一方面加深学生对理论知识的理解和掌握，同时强化了学生的动手实践能力，调动了学生的学习兴趣，激发了学生的学习热情。

在实践课的教学方法改革方面，精心选取实践课的内容。为了避免验证性实验和从零开始实验这两个极端，实践课分为2个阶段进行。第一个阶段，是对实验内容进行分解，对其中的关键知识点进行介绍和讲解，解决学生实践中的障碍。第一个阶段是关键，其介绍的内容是实践目标直接相关的技术，在进行开发直接使用。学生在做好第一阶段的学习后，才能开展第二阶段的学习。第二阶段，是在第一阶段学习的基础上，让学生独立地将所学的技术应用到项目开发的实践中，培养学生独立开发的能力。这样，通过两个阶段的实践，既可以避免验证性实验学不到知识的问题，也可以避免从零开始实验难度大的问题，提高学生实践的兴趣和自信心，培养学生的实践能力。

4 基于实践驱动的考核方式改革

在实施基于实践驱动的物联网工程教学后，实践内容在整个专业的学习比重明显增加，相应的考核方式也需要进行对应的改革，以准确地反映学生的学习效果和教学效果。单纯的试卷形式的考核方式显然难以满足实践驱动下的物联网人才培养模式。

为此考虑对物联网工程专业的考核方式进行改革。针对有实验内容的理论课的考核，将学生的最终成绩组成定为3部分，即平时成绩、试卷成绩和实验成绩。平时成绩主要是学生平时的出勤、作业、平时的表现，占20%。试卷成绩，即考试试卷的卷面成绩，占40%。实验成绩，是学生的实验方面的成绩，占40%。实验成绩的评定方式较为重要，要精确反映学生的动手能力，通过学生上机考试或实际动手操作，老师现场评分来考察学生的动手实践能力。

针对单纯实践课程，如课程设计、课程实训、综合实训等实践课程，考核方式的改革更为重要。具体是由指导教师实践任务书，定义实践的内容、需要达到的技术指标、功能指标、性能指标等。实践课程同样分为2个阶段。在第一阶段，指导教师讲解介绍实践目标相关的关键技术进行编程，让学生掌握关键编程技术。在第一阶段中，指导教师每介绍一个关键技术后，向学生布置使用该技术的小任务，让学生亲自体验和掌握对应关键技术的原理。这样，通过一个个小任务的开展，可以让学生迅速掌握相关技术。学生在自己做小任务的过程中，指导教师负责指导学生，帮助学生解决遇到的问题，同时记录学生的表现，作为实验的平时成绩。完成第一阶段任务后，进入第二阶段，即让学生使用第一阶段学到的技术，独立开展实践任务的开发，指导教师在实验室负责指导学生，并指导学生解决遇到的各种问题。最后完成开发后，组织学生制作答辩PPT和撰写实践报告。邀请专业的其他老师组成答辩小组，对学生的成果进行独立答辩验收。学生的实践成绩中，指导教师定的平时成绩占50%，答辩组给出的答辩成绩占50%。通过改革考核方式，可以引导物联网工程专业学生重视实践学习，加强锻炼和培养学生编程实践能力。

5 结束语

经过在物联网工程专业本科生中开展实践驱动的人才培养模式的教学实践，取得了较好的教学效果。我们发现学生更加重视实践方面的学习，调动了学生开展实践学习的积极性，让学生不再惧怕实践内容学习，同时也可以在实践教学中学习到知识，实实在在地提高自己的动手实践能力，综合素质得到了提高。

同时，我们在教学过程中也发现了一些问题，如学生在重视实践学习的同时，部分学生忽视理论知识的学习，导致实践过程中遇到一些基础问题无法自己解决。同时，物联网技术和物联网行业需求一直在不断发展过程中。这要求我们在今后的教学中认真总结经验，同时结合最新的行业发展趋势和需求，动态调整我们的实践内容和教学方法，让我们的教学紧跟时代的步伐，培养满足时代需求的物联网专业人才。项目驱动的物联网工程专业人才培养模式，为物联网工程专业的人才培养模式提供了一种可行的方式，同时也可以为物联网工程专业的实践课程的教学改革提供借鉴。

【参考文献】

物联网导论论文篇（10）

随着物联网技术的发展以及社会对物联网技术的认可，开设物联网应用技术专业的高职院校也逐渐增多，物联网应用技术专业发展态势较好。《物联网工程项目应用》课程是连接物联网理论知识与工程实践的纽带，我们通过调研各院校同专业课程体系发现物联网工程项目应用课程已成为各院校物联网应用技术专业的必备课程。虽然各院校对应此课程的名称有所区别，但内容大同小异，这也就说明大家对于该课程的重要性具有统一的认知，但是该课程相对于传统课程在课程内容、教学方法、实训实验课程等方面还存在明显不足。我们所在学校已连续四年开设了《物联网工程项目应用》课程，在课程内容设置、教学方法以及实训实验课程设置方面已进行了一些探索，积累了部分经验。

一、课程特点及课程定位

《物联网工程项目应用》是集无线传感器网络技术、综合布线技术、嵌入式开发技术于一体的综合应用课程，是将理论知识转化为实用技能的纽带课程。该课程最大的特点就是学科交叉，从单片机编程到上位机开发、从设备安装到设备布线、从方案设计到整体项目调试，每一步都对学生的基础知识和知识面有较高的要求。并且由于物联网工程均要落实到具体的应用，所以要求学生对于行业规范标准要有一定的认知。总的来说，此课程具有面向应用、注重实践、强调实用技能的特点。

高职院校《物联网工程项目应用》课程一般?_设在第四学期，此课程的前导课程有《电子技术基础》、《无线传感器网络技术》、《嵌入式开发》、《传感器技术》和《网络综合布线》，通过这些课程的学习，学生能够掌握物联网工程项目所需的理论知识和基本技能，为后面工程应用做好铺垫。《物联网工程项目应用》这门课程不仅仅是物联网技术技能的出口，同时也是连接理论知识和实际工程项目的桥梁，在整个课程体系中具有非常重要的作用。

二、课程理论教学设计

《物联网工程项目应用》课程的特点使得此课程理论内容覆盖范围较广，所以在进行理论教学时要考虑到学生知识基础和学校实训条件。通过上文介绍，我们通过对学生前导课程的学习，基本能够掌握物联网工程应用的理论知识。我们物联网工程实训平台为凌阳公司生产的物联网智能家居实训平台，智能家居工程作为物联网工程的典型代表，具备物联网工程的大部分特点，同时涵盖市场需求较大，所以《物联网工程项目应用》课程以智能家居工程项目应用为主，理论内容包括智能家居理论基础、智能家居相关技术、控制设备理论、安防报警及监控理论和工程案例分析。课程涉及到的传感器知识、编程知识等内容将在授课过程中进行穿插讲解，这样方便学生活学活用，效率较高。

针对理论课程存在理解困难、复杂枯燥等问题，我们利用分组教学、角色扮演等方法来提高课堂的互动和趣味性。将完整的物联网工程分解为一个个小工程，由同学扮演甲方和乙方，在提出需求和解决问题的过程中融入理论知识，不仅增强了学生的互动，同时也让学生掌握了理论知识，效果较好。

三、课程实训教学设计

课程的实训教学与理论教学相互联系又存在很大不同，本课程的实训教学特别重视对学生实用技能的培养，通过物联网项目的设计、安装、调试来锻炼学生对完整工程项目的把控能力。为完成课程目标，我们将此课程的实训分为两部分内容：上位机软件实训和智能家居平台实训。

1.上位机软件实训。上位机软件是物联网工程项目不可缺少的部分，目前主流的上位机大部分采用C#开发，但是随着工业智能化改造的加快，工业物联网也有了越来越多的需求，工业组态屏这一新型应用也逐渐普及。为适应产业需求，我们在进行上位机软件实训的时候，在不影响学生学习的基础上，适当的调整了C#开发时间，增加了组态屏上位机软件开发的课程，让学生能够尽快的接触新应用，为以后的岗位需求做好铺垫。