2物联网技术应用于建设工程管理的平台
物联网技术以感知层、传输层、应用层为平台实现建设工程管理智能化。建设工程管理涉及的信息量大、面广、琐碎，对建筑材料的全流程检测涉及大量时间与空间信息，对建筑物全寿命检测需要在建筑物每个主要承重构件上布置几个到十几个RFID。因此，在建设工程信息管理中需要大量的传感器和庞大的数据存储与处理系统。云计算的出现使得存储和处理数据的价格大大下降，传感器价格迅速下降，这使得在建设工程中大量使用传感器、实现建设工程管理智能化成为可能。
2.1感知层
感知层是指通过RFID采集信息，使物体携带自身信息并实现流动数据更新累加［4］。在建筑材料全流程监控管理中，感知层采集的信息主要包括：建筑材料的产品信息，运输中形成的物流信息链，经手人员信息等。在建筑物全生命周期检测中感知层主要采集的信息涉及主要承重构件的设计信息、验收情况、使用中检测信息等。
2.2传输层
传输层即网络传输技术，用于解决网络层的网络接入、传输、转化及定位等问题。由于无线局域网具有高移动性、抗干扰、安全性能强、扩展能力强、建网容易、管理方便等诸多优点，而建设工程信息量大、施工环境复杂，考虑到要实现对建筑物全生命周期检测，应尽量采用较为先进的技术手段作为传输层，方便日后系统更新换代。以目前的科技水平看来，可以采用无线局域网作为建设工程管理的传输层平台。
2.3应用层
应用层是展现物联网应用巨大价值的核心架构，它旨在实现信息的分析处理和控制决策以及完成特定的智能化应用和服务的业务，从而实现物与物、人与物之间的感知，发挥智能作用。建设工程中，要求应用层具有海量存储、数据管理与智能分析等功能。因此，应以云计算技术作为应用层集合分散在各地的高性能计算机上［5］，为物联网在建设工程管理中的应用提供服务平台。物联网应用于建设工程管理的构成要素如图1所示。
3物联网在建设工程管理中的应用模式
3.1建筑材料全流程监控管理
建筑材料全流程监控管理指的是在建筑材料出厂时便在每个单元材料中埋入RFID，记录材料的产品信息。在运输中，以时间和空间信息形成物流信息链，直到建筑材料进场、投入使用。管理人员通过扫描RFID清楚地了解这批建材的全部信息。在进场时接收材料的管理人员要对产品质量进行初步评定，将检查结果录入RFID，进一步保证了进场材料的质量。当某单元建材出现问题时，通过扫描RFID可以明确责任人，减少责任推诿，提高管理人员的管理积极性。具体建筑材料全流程监控管理信息录入如图2所示。其中，使用部位指的是建筑材料具体用于建筑物的哪些部位，旨在方便日后管理。产品信息包括产品属性、质量等级、生产日期、生产厂家等内容。
3.2建筑物全生命周期检测
建设工程全生命周期检测的具体做法是将具有应力感应功能的RFID在不影响构件结构功能的前提下放入主要承重构件中，如框架梁、框架柱等。根据构件的受力要求，RFID应布置在拉、压应力较大处，并且录入其对应的构件基本信息，如设计信息、建设单位信息、施工单位信息等。随着工程的进行，不断录入新信息：验收时录入每个构件的验收情况与验收人员信息，投入使用后实时检测每个构件，记录每个构件的受力情况，消除安全隐患，使建筑寿命合理化。
3.2.1录入基本信息
录入基本信息是为之后验收工作、安全测评工作及建筑物合理寿命鉴定服务的。基本信息主要包括项目建设单位信息、设计信息、施工单位信息。这个环节是实现建筑物全生命周期检测的前提，录入的信息越翔实、越条理，之后的工作就越省力。项目建设单位信息包括项目名称、建设场地地址、建设单位名称等，根据日后需要按需录入。设计信息包括每个主要承重构件的图纸编号、构件编号、混凝土级别、配筋信息、截面尺寸、设计单位、构件受力的设计限值等。施工单位信息主要包括施工单位名称、项目负责人、具体某片区域管理人员等。录入这些信息可以加快施工现场管理人员之间信息流通速度，明确责任人，提高工作效率与工程质量。
3.2.2提高验收效率
工程验收时，监理人员首先在RFID中录入验收日期、验收单位及监理人员个人资料。验收时扫描RFID，将构件设计信息与现场检查结果核对，记录自己对该构件的质量验收结果。这样可节省大量查阅图纸的时间，减少由于管理人员素质等原因造成的质量问题，现场验收结果有据可查，验收质量得到保证。
3.2.3减少使用中的安全隐患
当工程竣工投入使用后，具有应力感应功能的RFID可实现建筑物全生命周期的监测。当构件应力超过允许值时发出警报，这样可以及时发现有问题的构件，尽早做好维护措施，实现基于预防性的、有针对性的维护，在建筑物出现安全问题之前进行加固等措施。而不是浪费大量时间进行常规检修，这就意味着零计划外故障时间，即如果没有突发性事件，建筑物不会出现安全问题。在日常运行中都可以通过监测预先处理掉可能的安全隐患，大大提高建筑安全性能，并且节省目前检测部门的检测时间。由于有些检测需要局部破坏建筑物，采用RFID避免了原本没有必要的破坏。由于可以及时解决安全隐患，所以采用RFID间接提高了建筑物使用寿命。
3.2.4建筑寿命合理化鉴定
当建筑物达到其设计使用寿命时，进行一次全方位的数据收集，即对建筑物体检，根据RFID收集的检测数据、汇总之前存入RFID的信息，分析该建筑物能否继续使用或者需要何种维修措施，从而合理延长建筑使用寿命。我国近年来出现越来越多的短命建筑，许多建筑在达到设计使用年限后仍可正常使用，有些稍加修缮即可继续使用。在资源日益紧张的今天，人为规定建筑物使用寿命的做法无疑是一种资源浪费，重复建设造成大量人力物力的浪费。采用RFID可以使建筑寿命合理化，实现建筑物经济效益最大化。
摘要：随着物联网产业的兴起，对物联网工程的人才培养逐渐提上高校人才培养的日程。本文结合产业需求的实际，论述了物联网专业人才培养的课程设置、工程实践、就业引导等，全方位阐述了当前物联网工程专业人才培养亟待解决的问题，可以为物联网工程专业人才培养提供借鉴。
关键词 ：物联网；IT产业；需求导向；人才培养；专业课程设置
中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1671-1580(2014)10-0058-02
物联网工程专业是随着物联网技术的兴起而开设与逐步发展的新专业，从其专业覆盖的范围来看，物联网工程专业是目前机、电、控制、通信等专业的融合，其专业特点即是对现有的专业技术和领域的整合，涵盖了电子信息技术、通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术、数据库技术等专业领域的最新成果，并与行业应用密切联系，与社会需求紧密结合。物联网专业的人才培养应立足社会需求的实际，重点培养学生实践与理论相结合的综合运用能力。
一、以需求为导向的专业课程规划
物联网工程专业课程设置应以市场为依托，以需求为导向，以培养产业急需的物联网应用技术人才、推动产业发展为目标，在这一培养目标引导下，学生应能够了解物联网的发展历史，掌握物联网专业基本理论知识，具备基本的专业技能和科学素养。物联网工程是一个系统工程，因此，在人才培养上，要注重多专业知识的融合渗透，更要注重提高学生对国外最新文献、新技术应用的获取技能，培养学生对外文文献的阅读能力，从多领域、宽口径提高培养质量。
在物联网专业的课程体系设置上，可以按照分块设置思路，依据学生四年学习时间内的自身特点，按照通识课程、公共课程、专业课程、实践课程的脉络进行课程规划。通识类课程以宽、广、新、全为设置依据，在课时内使学生对物联网的整体产业获得较为全面的了解。公共课程以培养学生的科学思维方法和掌握基本的理论知识为目标，引入日后工作必需的数学、物理、英语、工程类的基本理论知识。专业类课程应着眼于专、精、深，以点带面，在课程规划上，应密切联系物联网的专业应用，以实际案例为依托，深入掌握物联网在行业中的应用。实践类课程在物联网专业人才培养中占有重要的地位，实践类课程设置应面对具体应用，培养学生的动手能力、综合分析问题能力、团队沟通能力、写作能力和总体规划实施能力。
在课程规划上，应注意突出物联网工程专业的新、全、专的特点，在课程设置中，既要反映出物联网工程专业的多学科综合特点，又要突出物联网专业的深入、综合的特点，将传统的相关专业课程进行整合。在课程设置过程中，鼓励自编教材，以弥补已有课程的宽泛、繁杂、陈旧等不足，突出针对性、实用性、操作性、易理解等要求，从实际需求的角度，加强学生的应用技能培养。
二、需求导向的理论课堂教学
物联网工程是一门新兴学科，在物联网工程的专业课程教学中应坚持以需求为导向，在教学实施过程中根据市场应用和行业背景的实际需求进行适当取舍、与时俱进，才能使教学与实际密切联系，做到所学即所需、所需即所学，提高教学内容的实用性。
需求导向的理论课堂教学要求教师必须做到密切联系产业需求的实际，在教学中结合实际工程项目，并通过具体深入的分析，使学生就某一知识点深入掌握其在市场中的实际应用，以做到与市场同步，与需求对接，更好地掌握相关的知识点和技能。因此，在教师队伍配备上，要突出对业务知识的深入把握，适当增加在一线工作的业务精、目光新的具有前瞻性的技术人员担任教学工作，将需求与教学直接对接，提高教学的针对性和实践性。
理论课程的教学难点之一是知识点众多，并且相互之间的衔接性不强，学生难以把握重点和难点，因此，教学的效果难以凸显。以需求为导向的教学模式旨在打破固有的教学模式，将知识点进行归纳分类，将与社会需求联系紧密、可以直接对接的章节知识列为着重讲解的部分，结合案例进行深入分析，在较短的课时内使学生获得实用性强的理论和技能，同时对其他知识点进行梳理，以需求为主线，将课堂教学进行组织和串接，使学生始终能够把握教学的重点，始终能够将所学知识与社会需求实际密切联系和结合，并能够通过消化吸收所学的知识，达到举一反三、提升理论课程教学效果的目的。
三、需求导向的实践技能培训
物联网技术是一门实践性和应用性极强的学科，因此，在人才培养方案上，要密切结合需求的实际，着力加强实践类课程的教学。具体来讲，就是在实践技能课程的设置上将实习、课程设计、毕业论文等实践环节与需求结合，以实际需求为导向，以实际的项目案例为依托，强化实践技能培养，提高学生的实践能力。
物联网技术也是一门专业性极强的学科，其专业涵盖宽广，对学生的知识面要求较高，可以在相关的专业课程中增加课程设计学时，在课程设计中引入需求目标，引导学生将所学的知识理论转化为实践技能。在编程能力培养上，通过程序设计，引入工程需求实际项目，对学生进行规范化的编程训练，掌握面向对象进行开发的思想。在掌握网络指令和协议设置上，通过路由交换课程设计，熟悉路由器的基本配置命令，熟悉路由协议。在传感器应用设计中，结合具体的行业需求目标，引入各种物理传感器的应用设计，掌握常用传感器应用设计、信息处理、显示和传送等。
结合嵌入式系统设计实践，对目前嵌入式设计的市场需求有一个直观全面的了解。深入学习单片机技术、嵌入式系统，结合实际应用案例，掌握嵌入式系统的规划设计、实施方案要求、软件硬件设计、综合测试等多环节应用。结合网络技术，深入学习以物联网实际需求为主的网络架构知识，重点掌握Zigl)ee协议的基本原理和组网规范，通过实际操作搭建有效的无线物联网络。在毕业实习和设计环节，以小组为单位，结合实际需求，在教师指导下独立完成分析、设计、编程任务。
四、结束语
物联网工程专业人才培养是一项系统工程，需要综合产业需求的实际，开展立体化教学。既注重理论课程的教学，又强化应用实践，使学生具备良好的专业知识素养、扎实的理论基础和丰富的实践经验。物联网工程的人才培养需要学校、社会、企业多方面共同参与，这样才能培养出物联网产业的可用之才。
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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：
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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）13-0078-02
物联网（Internet of Things）是一个交叉性学科。物联网产业在中国得到了蓬勃发展，但就物联网技术本身来讲，物联网并非是全新的技术应用，它是信息技术发展到一定阶段的必然产物。一方面，人民对美好生活的不断追求提出了人物互联和物物互联的需求；另一方面，现代信息技术的快速发展也使得各类物体连入互联网成为可能。物联网是一种聚合性技术应用创新，其关键技术，如射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）、传感器技术、无线网络技术等大多都是前些年都已经出现并得到深入研究的技术。这些技术也在物联网大发展的环境下得到了更深入的研究和更广泛的应用。物联网人才的培养是物联网发展的根本要素。我国非常重视对物联网专业人才的培养，教育部早在2011年起增设了“物联网工程”新专业，不少高校都已经开始招收“物联网工程”专业的学生。在物联网产业繁荣发展的背后，物联网的安全问题也逐渐显现并引起了人们的重视。物联网是建立在互联网基础上的，互联网本身存在的诸多安全隐患在物联网时代依然存在。并且由于物体也直接连入互联网，物联网的安全问题会直接影响到实体安全，所以物联网所面临的安全问题比互联网更加复杂和严重，成为了物联网进一步推广应用的主要障碍。考虑到物联网对未来我国经济和社会发展的重要性，以及物联网安全对未来我国信息安全和国家安全的重要意义，高校有义务和责任重视培养物联网安全方面的人才，物联网安全相关课程也应该成为“物联网工程”专业学生的必修课。物联网安全课程的教学没有成熟的经验可以借鉴。通过对物联网安全问题的研究，以及对信息与网络安全课程多年教学经验的积累，经过多方调研，我们对物联网安全课程的教学有自己的一点浅见，下面分别就物联网安全课程教学内容和教学方法进行探讨。
一、物联网安全课程教学内容
物联网是一门交叉学科，涉及到RFID技术、无线传感器网络技术、通信技术、计算机技术等。物联网安全也涉及到各种技术自身的安全和整个系统聚合应用的安全。对比互联网，物联网大致可以划分为三个层次。第一个层次是感知层，负责信息的感知和采集。第二个层次是网络层，负责远距离信息的可靠传输。第三个层次是应用层，负责对信息的分析、处理和利用。应分层讨论物联网的安全问题。另外对于信息安全的一些共性技术，如数据加密技术、安全协议理论和技术、认证技术、隐私保护技术等，也是物联网安全的核心技术，也应该作为重点进行讲授。物联网安全课程的主要内容安排如下。
1.信息安全核心技术。物联网安全是信息安全的一个特殊领域，掌握信息安全的一些核心技术，如数据加密技术、认证技术、安全协议理论和技术等，以及信息与网络安全的一些基本概念，是正确认识和理解物联网安全的前提。其中重点在于数据加密技术，这不仅是信息安全研究的重点，也是保障物联网安全的核心技术，其他安全技术或理论大多都建立在数据加密技术的基础上。
2.感知层安全技术。感知层主要通过各类感知设备和技术，如传感器、RFID、二维码、GPS设备等，从终端节点感知和收集各类信息或标识物体，并可通过短距离无线通信方式完成一些复杂的操作。相应的安全问题主要是终端设备的物理安全和短距离无线传输的安全。物联网中感知层的安全是最能体现物联网特性的部分。由于感知层终端设备一般都具有电源有限、存储空间有限和计算能力有限的特点，传统信息安全中的解决方法不能直接用于解决感知层安全问题。如在RFID系统中，传统的安全协议就不能直接用在RFID标签和RFID读写器的通信中，并且传统的安全协议设计理论和模型也不适用于设计RFID系统的安全协议。对这部分内容的教学应充分体现物联网特性，并作为物联网安全课程的重点进行讲授。
3.网络层安全技术。物联网是建立在互联网的基础上，传统的网络安全问题在物联网中仍然存在。这部分内容主要讲授传统网络安全问题，同时应兼顾物联网的特性。由于物联网系统中，大量终端节点都接入网络，导致数据量激增，并且物联网呈现多元异构的特点，在这种复杂的网络环境下保证信息的机密性、可用性、完整性、不可否认性、可控性等安全属性会带来新的挑战。
4.应用层安全技术。应用层的安全主要是多种平台、多种业务类型、大规模物联网络的安全架构设计和建立的问题以及数据安全和用户隐私保护问题。这部分讲授的重点应放在用户隐私保护方面。在物联网时代，各类物体都连入网络，而这些物体都附属于某人或组织，如果没有有效的隐私保护措施，那么通过获取物体信息就可以获得物主的某些信息或实现对物主的追踪。
二、物联网安全课程教学方法
作为新的课程，物联网安全课程的教学方法没有成熟的经验可以借鉴。我们通过深入分析和广泛调研，认为应该坚持以下原则。
1.统筹考虑，突出特色。物联网安全涉及面比较广，内容杂，教学中应该统筹考虑，突出重点和特色。不同院校“物联网工程”专业课程设置应突出优势学科和特色行业，相应的物联网安全课程教学也应突出院校的特殊行业安全需求。
2.理论与实践并重。必须重视实践环节的教学，培养学生的动手能力，坚持理论与实践并重，着力培养具有创新精神的应用型物联网安全技术人才。
3.充分发挥多媒体教学优势。利用多媒体技术演示对物联网的各类攻击以及各种安全技术在物联网中的应用，将加深学生对物联网安全技术的理解，激发学生对课程的学习兴趣，培养学生的实践动手能力。
物联网安全问题的解决对物联网未来能否在各个领域大规模应用具有决定性的作用。物联网安全有区别于传统网络安全的特性，并且物联网安全问题更加复杂紧迫。探讨物联网安全人才的培养问题，对我国物联网的健康持续发展具有重要意义。
参考文献：
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中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）29-0094-03
作者简介：徐慧，女，博士，讲师，研究方向为网络与服务管理；邵雄凯，男，博士，教授，硕士生导师，教学副院长，研究方向为计算机网络、移动数据库技术和Web信息服务；陈卓，女，博士，教授，硕士生导师，研究方向为信息安全；阮鸥，男，博士，讲师，研究方向为网络安全。
作为一所地方工科院校，湖北工业大学（以下简称“我校”）目前面向本科生稳步推进“721”梯级、分类、多元人才培养模式改革：针对70%左右的本科生，以就业为导向，实施以培养实践动手能力为主体、创新创业精神为两翼的高素质应用型人才培养模式；针对20%左右的本科生，培养具有一专多能、湖北工业经济发展急需的复合型中坚人才；针对10%左右的本科生，扎实推进卓越工程师项目计划，培养高素质创新型的、未来湖北工业经济发展的领军人物。在这一背景下，网络工程专业与物联网工程专业在培养方案设置和修订的过程中，考虑利用科研平台、培训、竞赛等方式，切实加强实践环节的设计，进一步推进我校“721”人才培养模式改革，并以此为契机，进行培养和提高学生的创新精神和实践动手能力的教学改革与实践。本文旨在讨论网络工程专业与物联网工程专业的网络管理与安全综合课程设计的改革实践。
一、网络管理与安全综合课程设计的定位
按照“721”梯级、分类、多元人才培养模式改革思路，我校依据学科专业特点探索实施“实验教学――实习实训――毕业设计（论文）――创新教育――课外科技活动――社会实践”六元结合的实践教学体系。在这一实践教学体系的规划下，网络工程专业与物联网工程专业的人才培养方案都明确规定六大内容的基本要求和学分，并分为基础层次（基础课程实验、生产劳动、认知实习等）、提高层次（学科基础实验、课程设计、专业实习或生产实习、学年论文等）、综合层次（设计性实验及科研训练、学科竞赛、毕业实习、毕业设计或论文等）三个层次，从低年级到高年级前后衔接，循序渐进，贯穿整个本科生培养过程，旨在增强本科生的创新意识，提高他们的实践能力。
面向网络工程专业本科生的网络管理与安全课程群，主要包括“信息安全概论”、“应用密码学”、“计算机网络管理”、“网络防御技术”、“网络性能分析”和“网络安全编程与实践”这六门专业课程。在课程安排上，“信息安全概论”课程首先引入信息安全的基本概念和基本原理，包括消息鉴别与数字签名、身份认证、操作系统安全、数据库安全技术以及数据的备份与恢复等知识点；而“应用密码学”课程则介绍密码学基本概念、基本理论以及主要密码体制的算法与应用；更进一步，“计算机网络管理”课程以协议分析为导向讲授网络管理的相关理论，包括功能域、体系结构、协议规范、信息表示等知识点；“网络防御技术”课程以统一网络安全管理能力作为培养目标，阐述网络攻击的手段和方法以及网络防御的基本原理；在此基础上，“网络性能分析”课程着重讨论网络性能管理的理论与应用；“网络安全编程与实践”课程讨论网络安全编程实现的基本技术。值得注意的是，网络工程专业的网络管理与安全课程群建设成果，目前正在为面向物联网工程专业的相关课程体系设置与教学方法改革所借鉴。
网络管理与安全综合课程设计介于实践教学体系中提高层次到综合层次的过渡阶段，作为网络工程专业与物联网工程专业本科生第四学年实践能力培养的一个重要环节，有利于深入培养相关专业本科生的网络管理与安全综合实践能力。
二、基于项目角色划分的实施方案
为了培养网络工程专业与物联网工程专业本科生的工程实践能力，网络管理与安全综合课程设计实施过程的改革思路是：采用自主团队方式，选择并完成一个网络管理与安全项目。对于相关专业本科生而言，因为是自由组成团队，项目角色划分显得尤为重要。在这一背景下，提出基于项目角色划分的网络管理与安全综合课程设计实施方案。
网络管理与安全综合课程设计并不是要求本科生在短时间内便可以完成一个很大的网络管理与安全项目，主要是希望他们能够利用已有网络管理与安全课程群的知识基础，按照软件工程的思路合作完成一个规模适中的网络管理与安全项目，提高网络管理与安全综合实践能力。基于不太大的项目规模，网络管理与安全综合课程设计的项目角色划分与相应职责见表1。
三、网络工程专业与物联网工程专业的协同设计
作为一所地方工科院校，我校自2008年开始面向本科生开设网络工程专业，并于2012年面向本科生开设物联网工程专业，同时已获批“湖北省高等学校战略性新兴（支柱）产业人才培养计划本科项目”。网络工程专业与物联网工程专业虽然是两个不同的专业，却具有一定的关联性，如何保证网络管理与安全综合课程设计的实施方案对于这两个专业的协同设计，是专业改革实践过程中需要考虑的问题。图1给出网络管理与安全综合课程设计在实施过程中网络工程专业与物联网工程专业的协同设计方案：
如图1所示，网络工程专业的网络管理与安全综合课程设计的选题主要包括四个方向，即“信息安全与密码学”、“网络防御技术”、“计算机网络管理”与“统一网络安全管理”。其基本的选题思路在于帮助本科生熟悉常用的网络管理与安全编程开发包，并掌握网络管理与安全项目实践的基本技术，为将来从事网络管理与安全方面的研发工作打下一定的基础，各方向的参考选题见表2。
更进一步，较之网络工程专业，物联网工程专业具有更强的整合性与自身的特色，见图1，物联网工程专业的网络管理与安全综合课程设计的选题主要包括两个方向，即“物联网安全”与“物联网管理”，各方向的参考选题如表3所示。[1，2]
按照我校“721”梯级、分类、多元人才培养模式改革思路，作为实践教学体系中提高层次到综合层次过渡阶段的一个重要环节，网络管理与安全综合课程设计在改革实践过程中，考虑采用基于项目角色划分的实施方案，并尝试实现该方案在网络工程专业与物联网工程专业的协同设计，同时给出这两个专业不同方向的参考选题。
关键词：物联网；工业工程；综合实验；Zigbee
中图分类号：G642.423 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）18-0267-02
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，是继计算机互联网之后又一次信息浪潮，将物和传感网、网关、互联网智能连成一体，形成网络形态，在物联网领域，运用范围非常广泛，像智能电网、智能家居、智能医药、智能物流等，成为未来发展的重点方向。全国高校工业工程实验室能满足工业工程基础、人因工程、设施规划与物流、生产计划与控制等专业课程基本实验要求。但目前普遍存在技术先进性不够、实验内容内在关联性及系统性不够、综合创新性实验不多等问题。因此，如何紧随现代信息技术的发展要求，突出工业工程专业特色，系统有效整合工业工程实验室资源，设计面向工业工程的智能物联综合实验显得尤为必要。
一、智能物联综合实验框架
物网环境下的工业工程实验系统的具体实施过程如下：基于物联网环境的工业工程实验系统总体规划、基于物联网环境的工业工程实验内容设计、面向工业工程专业的物联网实验平台构建、基于物联网实验平台的实验项目组织，其框架和培养目标如图1所示：
二、实验内容设计
结合工业工程已有的课程、培养目标及其实验项目，可以进一步设计开发出智能家居、智能能源、智能环境、智能农业、智能交通等基于智能物联的综合工业工程实验内容，对学生规划能力、设计能力、分析能力、优化能力、组织能力、控制能力、决策能力、信息技术能力的具体提升如图2所示。
三、基于智能物联综合实验平台的项目组织
实验过程中，针对自行车、收音机等各种产线产品，学生开展分组实验，学生间既有分工也有合作，进行装配线设计、程序设计、岗位设计、生产组织与控制、结果分析与优化等各环节，整个过程强调小组成员的“自设计、自组织、自优化”综合能力与创新能力的训练。如图3所示。实验教学的数字化、网络化，训练了学生现代IE（IT+IE）技能，提高了学生规划、设计、分析、优化、组织、控制、决策和信息技术应用能力，提高学生综合应用现代信息技术及工业工程理论方法解决工程实际问题的能力，调动了学生的积极性，实验效果较好。
四、基于物联网环境的工业工程实验系统实施效果与特色
智能综合实验最大的特点就是将RFID、传感器技术、Zigbee、WIFI、TCP/IP与编程技术进行了整合，同时结合工业工程理论与物联网技术，将物联网的RFID标签与传感器的“采集层”、Zigbee与GPRS网络“网络层”及PC与互联网中的“用户层”进行分析，适合高校“工业工程专业”对物联网技术进行全面深入了解。
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[3]邵景峰，等.大数据下纺织制造执行系统关键问题研究[J].计算机研究与发展，2014，（S2）.
中图分类号：G642.0 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.17.098
2005年11月17日，国际电信联盟正式提出了“物联网”（Internet of Things，IoT）概念[1]。“物联网”颠覆了人类之前将物理基础设施和IT基础设施截然分开的传统思维，将具有自我标识、感知和智能的各种物理实体基于通信技术连接在一起，并使政府管理、生产制造、社会管理以及个人生活等实现互联互通，被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。考虑到物联网技术对社会发展的重要影响，世界各科技强国都将物联网放在未来发展战略中的重要位置。我国“十二五”规划中也将物联网作为战略性新兴产业予以重点关注和推进。
为满足国家战略性新兴产业对高素质人才的迫切需求，自2010年我国教育部首次批准30余所高校设立“物联网工程”本科专业以来，发展至今全国共有100多所高校获批开设“物联网工程”本科专业，并开始陆续招生。目前，“物联网工程”专业在我国各高校的开设处于刚刚起步的阶段，有关“物联网工程”专业的知识体系、课程体系、工程实践、师资建设和人才培养等方面都还是一片空白。一些高校在“物联网工程”专业的建设上也存在着专业定位不明确、学科知识体系认识模糊、专业特色不突出、实践教学体系缺乏层次性和系统性等问题。如何依据物联网技术的发展规律和特征，建立科学的专业人才培养体系，并使之能够快速适应战略性新兴产业的发展对人才培养的需要，是近期教学研究任务中一个重要的课题。本文通过分析物联网工程专业的知识体系及核心知识领域，力求归纳物联网工程专业建设的专业共性基础，提出构建物联网工程专业课程体系的主体思路，以期为兄弟高校物联网相关专业课程规划抛砖引玉。
1 物联网体系结构
物联网涉及的关键技术很多，包括自动控制、通信、计算机、电子、测控等不同领域，是跨学科综合应用的典型代表。理解物联网的体系结构是搞清楚物联网知识体系的基础，也是建设物联网工程专业的基础。
物联网作为一种形式多样的聚合性复杂系统，涉及了信息技术的每一个层面。目前世界上还没有形成统一的物联网规范和标准。从物联网工程教学角度分析，本文更倾向于采取物联网四层结构模型[2]。如图1所示，物联网的体系结构自下而上依次包括感知控制层、信息传输层、服务支撑层和应用服务层四部分，此外还有物联网的安全隐私保护以及网络管理两大方面。
1.1 感知控制层
感知控制层包括数据采集子层、短距离通信技术和协同信息处理子层。数据采集子层通过各种传感器实现对物理对象的感知和数据获取，其中涉及传感器、射频识别（RFID）、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。短距离通信技术和协同信息处理子层将采集到的数据在局部范围内进行协同处理，并通过具有自组织能力的短距离传感网接入广域承载网络。在有些应用中还需要通过执行器或其他智能终端对感知结果做出响应，实现智能控制。
1.2 信息传输层
信息传输层将来自感知控制层的各类信息通过基础承载网络传输给上层，并提供透明的数据传输能力。其中，基础承载网主要包括移动通信网、互联网、卫星网、广电网、行业专网及形成的融合网等。
1.3 服务支撑层
在高性能计算和海量存储技术的支持下，服务支撑层对网络获取的大量不确定信息进行重组、清洗、融合等处理，整合为相对准确的结论，并为上层行业应用提供智能的支撑平台。本层的主要特点是智慧处理，运用概率论、机器学习、数据挖掘、模式识别等理论，对多点网元感知信息高效综合，从而使物联网能够提供更加多样化、人性化的服务。
1.4 应用服务层
应用服务层主要将物联网技术与行业专业系统相结合，将信息转化为内容，实现广泛的物物互联的应用解决方案。
简单概括，物联网就是传感网、互联网、智能服务的综合体。与传统的互联网相比，物联网加进了感知控制层以降低互联门槛，实现非智能、弱智能设备的互联，同时这也给数据传输、信息处理、信息服务带来了新的挑战，使网络体系结构变得更加复杂。
2 物联网工程专业知识体系
物联网工程专业是学科交叉度高、理论体系尚未完全成型、市场应用又发展迅速的新兴专业，因此通过知识体系来梳理和指导课程体系的建设是非常必要的。按照一般工程专业划分，物联网工程专业可分为三大知识领域：通识基础类知识领域、综合管理类知识领域和专业技术类知识领域，本文主要讨论物联网工程的专业技术类知识领域所涉及的知识模块、知识单元和知识点。依据物联网技术及产业发展对人才培养的需求，物联网工程知识结构中的专业技术知识部分应能够覆盖物联网整体的结构框架并体现其关键技术，因此对应于物联网的体系结构，物联网工程专业的专业技术类知识领域主要涵盖感知识别、网络构建、智能信息处理和创新应用等四个知识模块[3]。其中，感知识别、网络构建知识模块属于物理基础层次，偏重于硬件技术；智能信息处理、创新应用模块则偏重软件技术。
物联网工程专业知识模块涵盖的知识单元较多，其中感知识别模块主要包括传感与控制技术、短距离无线通讯技术、射频识别技术、阅读器技术和智能终端设备等知识单元，涉及的关键知识点有EPC编码技术、标签技术、RFID技术、传感器技术、无线传感器网络、嵌入式系统应用等；网络构建知识模块主要包括网络结构框架、通信协议、技术标准、信息安全等知识单元，涉及的关键知识点有数据通信网与路由交换技术、无线通信技术、组网技术、网络融合技术、网络管理与安全技术等；智能信息处理模块主要包括云计算系统、人工智能系统、分布智能系统等知识单元，涉及的关键知识点有数据融合技术、数据库技术、云计算技术、智能中间件技术等；创新应用模块主要包括工业物联网、智能电网、智能交通、智能家居、环境监测等知识单元，涉及的关键知识点有物联网应用系统设计、物联网工程规划与设计等。
3 物联网工程专业课程体系
物联网工程专业课程体系的设置需要综合考虑相关学科的交叉融合，尽可能多地覆盖本专业的知识体系，并将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑。围绕物联网工程专业涉及的学科知识领域和知识点，物联网工程专业课程体系可由通识教育模块、自然科学公共基础模块、专业基础模块、专业必修模块、专业选修模块等五部分构成。
3.1 通识教育模块
通识教育是高等教育的组成部分，它是“非专业、非职业性”的教育， 是关注人的生活、道德、情感和理智和谐发展的教育。通过学习这部分知识可增强学生接触知识的广度与深度，拓展学生视野，培养学生的政治思想素质和职业道德，以使学生兼备人文素养与科学精神，从而把学生培养成为全面发展的人。各高校的通识教育课程通常会贯穿第一至第四学期，主要涉及思想、政治、心理健康、英语、体育、经济与管理等方面。
3.2 自然科学公共基础模块
自然科学公共基础课是高等学校各专业学生共同必修的课程，通过学习这部分知识学生可以掌握作为一名大学生所要学习的源于中学又高于中学的理论性知识，从而为进一步学习专业知识提供方法论的基础支持。作为工科专业，物联网工程专业的自然科学公共基础模块主要包括大学物理、高等数学、复变函数与积分变换、概率论与数理统计、线性代数、计算机文化基础、C/C++语言程序设计基础等课程。
3.3 专业基础模块
专业基础课是高等学校中设置的一种为专业课学习奠定必要基础的课程，是学生掌握专业知识技能必修的重要课程。作为隶属计算机科学与技术一级学科下的工科专业，物联网工程专业的专业基础课主要包括电路分析、工程制图、电子技术、离散数学、C语言程序设计、面向对象程序设计、信号与系统概论、通信原理、数据结构、操作系统、计算机组成原理、微机原理与接口技术、计算机网络、数据库原理、软件工程、物联网工程导论、传感器原理与应用等。
3.4 专业必修模块
物联网工程专业的专业必修课是在专业基础课程之上对物联网的体系框架以及主要原理技术进行深入研究探讨，为进一步学习和发展打下基础。物联网工程专业的专业必修课程主要包括[4]物联网体系结构、无线传感器网络、射频识别技术、Zigbee原理与应用、嵌入式系统原理、数据通信网及交换技术原理、物联网信息安全、大型数据库应用技术、物联网技术与应用等课程。
3.5 专业选修模块
专业选修课程的设置体现了学科发展的专业特点，同时也指明了物联网工程专业学生的职业之路。作为新设专业，物联网工程专业的学生培养走向一直引人注意；作为一门学科，物联网工程专业可以从学科发展角度划分为三个方向：感知与控制方向、传输与网络方向、软件与服务方向；作为一门工程实践，物联网工程又可以从岗位需求角度划分为三种工作：系统综合工程师、产品研发工程师、设计规划工程师。各个学校可以根据本校的学科优势、特色及所处行业背景，构建有自己特色的可选专业课程，并将其融入到核心课程体系中。下面给出按照学科发展的方向设置的专业选修课参考内容。
感知与控制方向主要设置单片机原理及应用、DSP处理器及应用、数字信号处理、计算机控制技术、ARM结构与编程等选修课程；传输与网络方向主要设置下一代互联网技术、短距离无线与移动通信网络、网络融合技术、网络规划与设计、网络管理与安全、网络编程等选修课程；软件与服务方向主要设置云计算与服务计算、模式识别、数据挖掘与融合技术、Web应用开发技术、物联网应用系统设计等选修课程。
在具体设计课程体系时，各高校可根据本校的专业背景和学科优势，充分考虑物联网工程知识体系各领域、各模块、各单元的内容，依照不同的学科方向灵活调整课程开设时间和授课学时，增加或删减具体课程。
4 结束语
物联网工程是一个战略性新兴本科专业，它不是以理论为主导，重点在于工程应用[5]，这就决定了其课程体系具有发展变化的动态特性。因此，在制定专业教学计划时，要以时刻服务于社会发展需要为根本依据，紧密结合当前物联网新技术及行业应用的时代需求，依托学校自身的学科优势和行业背景，设计出与时俱进的、科学合理的、可持续发展的专业课程体系，只有这样才能为国家战略性新兴产业发展所需高素质专门人才的培养做出更多贡献。
参考文献：
[1]ITU Internet report 2005：The Internet of Things[DB/OL]. http：//itu.int/[dms_pub/itu-s/opb/pol/S-POL-IR.IT-2005-]SU
M-PDF-E.pdf.
[2]崔莉，刘强，李栋.物联网系统及核心设备[J].中国计算机学会通讯，2010，6（4）：18-22.
[3]胡忠望.物联网工程新专业课程体系的设计[J].中国电力教育，2010，（22）：109-110.
[4]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育，2010，（16）：1-3.
[5]马忠梅，孙娟，李奇.物联网工程专业课程体系与实践探讨[J].单片机与嵌入式系统应用，2011，（10）：1-4.
【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（Internet of Things，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
作者简介：姚健（1974-），男，安徽合肥人，江南大学物联网工程学院，讲师，江南大学物联网工程学院博士研究生。（江苏 无锡
214122）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）22-0107-02
随着计算机技术、网络通信技术等信息技术的迅猛发展，物联网时代来临了。物联网是指物品通过各种信息传感设备如射频识别、红外感应器、全球定位系统及激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。[1]目前世界先进国家都对物联网技术发展高度重视。美国把物联网确立为新一轮国际竞争优势的关键战略。在我国，从2009年到现在，总理多次明确指出物联网发展的重要性和紧迫性。
然而，物联网技术的快速、健康和可持续发展离不开物联网人才的培养。因此结合我国当前社会、经济和物联网发展现状，制定符合中国国情的物联网人才培养战略是当务之急。2011年3月，教育部正式公布了战略性新兴产业相关本科新增专业名单。此次全国高校新设本科专业140个，有30所高校均增设了物联网工程专业。这些专业自2011年开始招生。鉴于物联网是一门集计算机、电子信息、通信、自动化等多学科的交叉新兴学科，很多工科类大学新建立的物联网工程专业都是从现有专业中抽调教师，除了根据专业特点安排一些新课程以外，很多课程都是交叉学科的课程，比如反映物联网安全的信息安全专业的“网络安全”课程。本文就如何上好物联网工程专业中的“网络安全”课程做一些探讨和研究。
物联网可以说是把“双刃剑”，安全可靠的物联网可以帮助人们改变生产生活方式，大幅度提高人们生产生活的效率，反之，如果因为安全问题造成局部或全局系统的瘫痪，也会极大影响人们的正常生产生活。所以，安全问题是物联网中的一个重要问题。“网络安全”课程就是针对物联网中与各种通信网络有关的安全问题所设的一门课程。
“网络安全”课程讲授的是网络安全最基础的原理、技术及方法，知识更新快，交叉学科多，知识面广，难以掌握。这些特点要求“网络安全”课程课时较长，理论教学与动手实践并重，教师的教学手段多样，学生的动手能力较强。
一、树立正确的教学指导思想
“网络安全”作为信息安全专业的一门综合性课程，其前导专业课程较多，涉及的技术、知识面较广，部分内容晦涩难懂，学生普遍反映学习、掌握的难度较大。而物联网工程专业也是一个多学科交叉的专业，学生如果想要达到本专业的培养目标，需要在有限的时间里学量课程。所以，物联网工程专业的“网络安全”课程安排的学时数不可能达到信息安全专业中的水平。另外，物联网的网络是互联网的延展，这也增加了新的学习内容。如何在有限的教学学时内，不但把基本理论、基本知识讲深讲透并且能让学生同时掌握一定的动手能力是任课教师的一项艰巨任务。[2]
要想让物联网工程专业的学生学好“网络安全”课程，首先要树立正确的教学指导思想。
1.理论教学与实践教学并重
这是由“网络安全”课程的特点决定的。“网络安全”课程的理论教学涵盖了网络安全体系结构、网络安全技术和网络安全工程三大部分。
（1）网络安全体系结构描述网络信息体系结构在满足安全需求方面各基本元素之间的关系，反映信息系统安全需求和网络体系结构的共性，并由此派生了相应的网络安全协议、技术和标准。[3]这一部分内容相对枯燥，却是本门课程的基础。可以通过一些软件演示来改善学习效果，比如可以通过sniffer软件来实时演示如何抓包并分析包的协议字段。这些包都是平时学生上网时常见的，由此可以提高学生的学习兴趣。
（2）单一的网络安全技术和网络安全产品不能解决网络安全的全部问题。应综合运用各种网络安全技术，包括防火墙、VPN、IPSec、黑客技术、漏洞扫描、入侵检测、恶意代码和病毒的防治、系统平台安全及应用安全。[3]这是“网络安全”所教授的主要内容，既有基本理论需要掌握，也需要大量的实践来保证教学效果。由于学时有限，可以采用课堂讲授基本理论，课下根据学生的兴趣另外安排实践的方式。
（3）对网络安全进行的综合处理，要从体系结构的角度，用系统工程的方法，贯穿网络安全设计、开放、部署、运行、管理和评估的全过程。[3]这一部分也是既有理论也有实践，但实践的不是具体的技术。需要学生对（1）、（2）部分的掌握比较扎实。这部分可以结合案例来讲授，以提高吸引力。
这里要纠正一种过于偏重实践能力培养的教学倾向。“网络安全”课程有大量的实践内容，但这些实践必须建立在扎实的理论基础之上，教学过程中要纠正学生热衷做试验而忽视理论学习的不良倾向。
2.教学指导与自主学习并重
由于“网络安全”课程的内容涉及面非常广，仅仅课堂学习是远远不够的。所以在教学实践中，既需要任课教师提供及时的理论支持和技术支持，更需要学生进行高效率自主学习，包括课前预习、课后复习，并积极利用学校各种资源如图书馆、互联网、机房等，帮助理解和掌握理论知识，加强发现问题解决问题的能力。任课教师要充分利用网络的便利性，建立课程网站以及能同步或异步互动的论坛，通过与学生的互动，既可以提高学生的学习兴趣，解决课时有限的问题，同时也激励教师不断跟上新技术，改善教师理论较强而相对实践较弱的问题。
二、采用多样化的教学手段
良好的教学手段是提高教学质量的重要环节。教学过程中可以充分利用现代科技提供的各种工具，根据教学内容的不同采用与之相适应的教学方法，既继承了传统方法的优点，又能克服传统方法的缺陷。
1.现代化的教学手段
现代化的教学手段中，以计算机为基础的多媒体教学无疑是最常用的手段。可以通过播放课前制作的动画、剪辑的与安全有关的科幻电影片段等，使抽象的网络安全理论更加生动、形象，既提高了教学效率，也能对重点、难点问题进行较为透彻的讲解。
建立课程网站（含论坛）是另一个重要的教学辅助手段。课程网站包含任课教师收集的所有与课程有关的资料，格式包括文本、图形、图像、声音和视频，内容涵盖课程规划、任课教师队伍、教学课件、参考资料、习题与解答、实践等。学生可以各取所需。同时论坛提供了一种教师与学生的互动模式。
本文提出了另一种形式的互动，即建立QQ群。QQ是一种即时通信工具，提供了强大的即时通信功能，而且它有着广泛的应用基础。任课教师以课程为单位建立QQ群，所有“网络安全”课程的任课教师和学生都加入群中，大家可以通过文字、语音、视频等方式共同探讨问题，也可以在群里建立临时或长期讨论组，就某些小群体关心的问题进行讨论。学生可以利用QQ群提供的共享区共享各种资料，还可以利用远程协作功能实时、共同地完成某项任务。
2.案例辅助教学
物联网就在身边，而物联网的安全案例也随时随地可以发现；同时，“网络安全”是一门综合性课程，知识点分散、课程内容更新速度快、实践性强。通过案例教学，让学生应用所学的理论知识分析和认识网络安全事件和解决方案，以提高学生综合运用知识的能力。在教学过程中，可以有针对性选取有代表性、实效性和实战性的案例，教师和学生在案例教学中分别找准自己的定位，教师要扮演帮助者和引导者的角色，而学生要站在网络安全技术人员的角度去发现问题解决问题。教师还要对案例讨论进行总结和评价。[4]
3.成立兴趣小组
网络安全知识点分散，需要较强的实践能力。可以结合学院发起的“大学生创新项目”，学生根据自己的兴趣点，利用所学的知识，针对某个安全问题提出解决方案并最终在指导教师的帮助下完成所申请的创新项目。既锻炼了学生的调研、自学、解决问题的能力，又可以让学生提前进入模拟工作环境，给他们今后走上工作岗位添加自信。
三、建立合理的评价体系
各种教学手段的应用极大地丰富了教学过程，同时也带来如何评价学生成绩的难题。传统“填鸭式”教学很容易给学生的表现打分，但这种打分只停留在学生死记硬背的基础上，最后考试的成绩不能真实地反映学生水平。
1.课堂提问与作业反馈的评价相结合
任课教师可以在课堂上就某个问题对学生提问，然后根据学生的回答给出相应的分数。课后作业一定程度上反映了学生学习的认真程度和对课程知识的理解程度，教师批改后也给予分数，这些分数在最终考评中都占有一定的比例。
2.理论基础与动手能力的评价相结合
这可以通过两种方案来实现。一是在课程考试时采用笔试和机试相结合的方式。笔试主要测试基础知识和理论，机试主要测试学生动手能力；二是在平时阶段性地要求学生完成一些作品，提交结果报告，并打分。期末考试仍然笔试。第一种方案强调分析问题解决问题的能力，第二种方案强调创新和综合运用的能力。任课教师在教学过程中对这两种方案既可以挑一使用，也可以混合使用。
参考文献：
[1]胡向东.物联网研究与发展综述[J].数字通信，2010，（2）：19-23.
课程代码：
0302040508
课程名称：物联网信息安全
学
分：
4
总
学
时：
64
讲课学时：
64
实验学时：
上机学时：
适用对象：物联网工程专业
先修课程：《物联网工程概论》、《通信原
理》、《计算机网络技术》
一、课程的性质与任务
1.
课程性质：
本课程是物联网工程专业一门重要的专业课。
课程内容包括物联网安全特
征、物联网安全体系、物联网数据安全、物联网隐私安全、物联网接入安全、物联网系统安
全和物联网无线网络安全等内容。
2.
课程任务：
通过对本课程的学习，
使学生能够对物联网信息安全的内涵、
知识领域和
知识单元进行了科学合理的安排，
目标是提升对物联网信息安全的
“认知”
和“实践”
能力。
二、课程教学的基本要求
1.
知识目标
学习扎实物联网工程基础知识与理论。
2.
技能目标
掌握一定的计算机网络技术应用能力。
3.
能力目标
学会自主学习、独立思考、解决问题、创新实践的能力，为后续专业课程的学习培养兴
趣和奠定坚实的基础。
三、课程教学内容
1.
物联网与信息安全
（
1）教学内容：物联网的概念与特征；物联网的起源与发展；物联网的体系结构；物联网安全问题分析；物联网的安全特征；物联网的安全需求；物联网信息安全。
（
2）教学要求：了解物联网的概念与特征，了解物联网的体系结构，了解物联网的安全特征，了解物联网的安全威胁，熟悉保障物联网安全的主要手段。
（
3）重点与难点：物联网的体系结构，物联网的安全特征；物联网的体系结构，物联网的安全特征；物联网安全的主要手段。
2.
物联网的安全体系
（
1）教学内容：物联网的安全体系结构；物联网感知层安全；物联网网络层安全；物联网应用层安全。
（
2）教学要求：
了解物联网的层次结构及各层安全问题，
掌握物联网的安全体系结构，掌握物联网的感知层安全技术，
了解物联网的网络层安全技术，
了解物联网的应用层安全技术，了解位置服务安全与隐私技术，
了解云安全与隐私保护技术，
了解信息隐藏和版权保护
1
欢。迎下载
精品文档
技术，实践物联网信息安全案例。。
（
3）重点与难点：信息隐藏和版权保护技术，物联网的感知层安全技术，物联网的网络层安全技术，物联网的应用层安全技术。
3.
数据安全
（
1）教学内容：密码学的基本概念，密码模型，经典密码体制，现代密码学。
（
2）教学要求：掌握数据安全的基本概念，了解密码学的发展历史，掌握基于变换或
置换的加密方法，
掌握流密码与分组密码的概念，
掌握
DES算法和
RSA算法，
了解散列函数
与消息摘要原理，
掌握数字签名技术，
掌握文本水印和图像水印的基本概念，
实践
MD5算法
案例，实践数字签名案例。
（
3）重点与难点：数据安全的基本概念，密码学的发展历史；基于变换或置换的加密
方法，流密码与分组密码的概念，
DES算法和
RSA算法；数字签名技术，文本水印和图像水印的基本概念。
4.
隐私安全
（
1）教学内容：隐私定义；隐私度量；隐私威胁；数据库隐私；位置隐私；外包数据
隐私。
（
2）教学要求：掌握隐私安全的概念，了解隐私安全与信息安全的联系与区别，掌握
隐私度量方法，
掌握数据库隐私保护技术，
掌握位置隐私保护技术，
掌握数据共享隐私保护方法，实践外包数据加密计算案例。
（
3）重点与难点：隐私安全的概念，隐私安全与信息安全的联系与区别；隐私度量方法，数据库隐私保护技术，位置隐私保护技术；数据共享隐私保护方法。
5.
系统安全
（
1）教学内容：系统安全的概念；恶意攻击；入侵检测；攻击防护；网络安全通信协
议。
（
2）教学要求：掌握网络与系统安全的概念，了解恶意攻击的概念、原理和方法，掌握入侵检测的概念、原理和方法，掌握攻击防护技术的概念与原理，掌握防火墙原理，掌握病毒查杀原理，了解网络安全通信协议。
（
3）重点与难点：双音多频信号的概念以及双音多频编译码器工作原理；信号编解码器芯片引脚组成与工作原理，信号编解码器芯片的典型应用电路图及软件编程。
6.
无线网络安全
（
1）教学内容：无线网络概述；
无线网络安全威胁；
WiFi
安全技术；
3G安全技术；
ZigBee
安全技术；蓝牙安全技术。
（
2）教学要求：掌握无线网络概念、分类，理解无线网络安全威胁，掌握
WiFi
安全技
术，掌握
3G安全技术，掌握
ZigBee
安全技术，掌握蓝牙安全技术，实践
WiFi
安全配置案
例。
（
3）重点与难点：
无线网络概念、
分类，理解无线网络安全威胁；
WiFi
安全技术，
WiFi
安全配置案例；
3G安全技术，
ZigBee
安全技术，蓝牙安全技术。
2
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四、课程教学时数分配
学时分配
序号
教学内容
学时
讲课
实验
其他
1
物联网与信息安全
8
8
2
物联网的安全体系
12
12
3
数据安全
12
12
4
隐私安全
8
8
5
系统安全
10
10
6
无线网络安全
10
10
7
复
习
4
4
小
计
64
64
五、教学组织与方法
1.
课程具体实施主要采用课堂理论讲授方式，以传统黑板板书的手段进行授课。
2.
在以课堂理论讲授为主的同时，
适当布置课后作业以检验和加强学生对讲授知识的理解和掌握；
适时安排分组讨论课，
鼓励学生自行查找资料设计电路，
并在课堂上发表自己的设计成果。
六、课程考核与成绩评定
1、平时考核：主要对学生的课程作业、课堂笔记、课堂表现进行综合考核。平时考核
的成绩占学期课程考核成绩的
30%。
2、期末考核：是对学生一个学期所学课程内容的综合考核，采用闭卷考试的形式，考
试内容以本学期授课内容为主。考试成绩占学期课程考核成绩的
70%。
七、推荐教材和教学参考书目与文献
推荐教材：《物联网信息安全》
，桂小林主编；机械工业出版社，
2012
年。
参考书目与文献：
《物联网导论》
，刘云浩主编；科学出版社，
2013
年。
《物联网技术与应用导论》
，
暴建民主编；
人民邮电出版社，
2013
年。
《物联网技术及应用》
，
薛燕红主编；清华大学出版社，
2012
年。
大纲制订人：
大纲审定人：
3
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