物联网课程总结十篇

时间:2023-04-03 02:30:47

物联网课程总结

物联网课程总结篇1

关键词:物联网;教学模式;教学方法;教学实践

作者简介:施炯(1982-),男,浙江余姚人,浙江万里学院电子信息学院,讲师;杨亚萍(1967-),女,浙江宁波人,浙江万里学院电子信息学院,副教授。(浙江 宁波 315100)

基金项目:本文系宁波市服务型教育重点专业子项目物联网工程专业实践教学体系建设(文件号:甬教计[2009]359号文件)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)28-0106-02

“十二五”期间,从全国到浙江省宁波市,以物联网为特征的产业导向是产业结构优化调整的一项重要内容和重要举措,对于提高总体的经济实力和技术水平具有举足轻重的作用。在此背景下,浙江万里学院(以下简称“我校”)于2011年7月申报了物联网工程专业,并于2012年2月在《教育部关于公布2011年度高等学校本科专业设置备案或审批结果的通知》(教高[2012]2号)中得到了批复,浙江省首批物联网工程专业高校达到四所,浙江万里学院成为目前浙江除杭州外唯一拥有物联网工程本科专业的高校。物联网工程这个新专业与实际紧密结合,应用范围涉及到了社会的各行各业。[1,2]正是由于其处于初始阶段,且与现有专业相关的技术知识体系存在较大的差异性,使得该专业的教学模式不能照搬现有专业的教学模式,[3]而必须探索新的教学模式和方法,以适应社会对于物联网工程专业人才的需求。[4]

一、“物联网工程导论”课程目标

“物联网工程导论”是物联网工程专业学生学习的第一门专业基础课,其主要目的是使学生了解物联网的基本概念和相关技术,对物联网在各个领域的典型应用有所认识,[5]在此基础上了解物联网系统的整体框架,明确物联网工程各个专业课程的意义和课程之间的关系,为后续的学习打好基础,同时激发学生的学习兴趣。因此,设计“物联网工程导论”课程时,不应该把重点放在核心原理上,而应该注重基本概念的理解和对物联网系统的认识。[6]

二、“物联网工程导论”教学模式和教学内容

物联网工程专业是一个新的本科专业,包含的技术和概念较多,如何精心设计课程内容来帮助学生理解相关的知识,激发其学习后续课程的兴趣,是教学工作的关键。因此,为了培养学生主动学习的能力和学习兴趣,提出了“内外结合、联系实际、项目驱动”的教学模式和方法,即教师授课与专家讲座相结合,课堂教学与实际产品体验相结合,以项目为驱动,推动整个课程的教学。

1.课程总体教学规划

在内容上,“物联网工程导论”课程侧重于物联网的应用、技术、服务、知识体系以及作为物联网工程师的合格人才标准,涉及到的技术包括RFID技术、WSN技术、常见组网技术和应用开发技术等。在授课方式上,采用课堂讲解与企业参观相结合、学校老师和业内知名专家相结合的方式。通过这种课程安排,自下而上对物联网的应用案例、技术支撑、知识体系进行讲解和讨论,一方面让学生对企业实际的物联网项目和人才需求有所认识;另一方面,使得学校在物联网工程专业人才培养方面,形成以本地物联网企业的实际情况为依据,以地方物联网产业的发展为依托,树立应用创新型人才培养的目标,强调应用创新和实践创新的结合,从而创建以培养应用创新能力为核心的实践教学体系。

2.课程内容分析

以课程总体教学规划为基础,设计了“物联网工程导论”课程的内容,详细安排如表1所示。

第一讲主要介绍物联网在国内外发展的近况,了解物联网发展需要经历的几个阶段和我国目前物联网发展所处的阶段,了解物联网在各行业的应用和发展前景。第二讲安排宁波市智慧城市建设领域专家为学生讲课,让学生了解智慧城市的发展历史,了解智慧城市的整体架构,理解物联网与智慧城市的关系,熟悉宁波市智慧城市建设的现状和发展前景。在此基础上,第三讲安排学生参观宁波市智慧城市建设应用成果展示厅,亲身体验物联网技术在智慧城市建设中的各项成果和应用。在研讨课环节,引入物联网产品创意设计比赛,以小组为单位,根据前两次课对智慧城市应用领域的学习和参观,设计一款理想中的物联网产品,比赛分为初赛和决赛环节,在初赛中表现出色的团队进入决赛。在“物联网应用体验——手机控制家电”环节,利用学院已有的实验条件,向学生介绍手机控制家电的原理,熟悉控制信号的流程,了解应用程序和硬件之间的接口和开发流程,同时提供手机客户端的应用程序,使得学生可以现场安装,现场体验,激发学生的兴趣。在物联网设计作品与分析环节,以高年级同学进行电子设计大赛的成果为基础,展示与物联网相关的作品,通过视频和现场演示等多种手段,向同学们展示触手可及的物联网产品,解开物联网技术的面纱,排除技术等因素给学生带来的困惑。

三、“物联网工程导论”教学实践

以“内外结合、联系实际、项目驱动”的教学模式和方法为参考,采用“走出去、请进来”的策略,结合“项目驱动”的物联网产品创意比赛,进行了“物联网工程导论”课的实际教学。

1.走出去——智慧城市建设应用成果展厅参观

宁波市是我国首批进行智慧城市建设的试点之一,物联网为智慧城市建设提供了坚实的技术基础;反过来说,智慧城市是物联网技术的重要应用领域。从已经举办两届的“中国宁波智慧城市技术与应用”展会来看,很多基于物联网的产业和应用都已经服务于智慧城市的方方面面,物联网为智慧城市提供了城市的感知能力,并使得这种感知更加深入和智能,从而实现市政、民生、产业等方面的智慧管理。

利用宁波的地域优势,在“物联网工程导论”课程中引入智慧城市建设应用成果展厅参观的环节,有利于学生更好地理解和体验多种物联网关键技术的应用场景。在参观过程中,学生对智慧城市应用成果展厅中展示的云计算技术、互联网技术、物联网技术和RFID技术表现出极大的兴趣。通过实物展示、应用系统演示、现场体验、动态更新等多种形式,学生形象直观地了解了智慧城市建设十大应用体系的建设成果,其中包括智慧社会管理、智慧公共服务、智慧健康保障、智慧交通、智慧物流、智慧贸易、智慧制造、智慧能源、智慧文化服务、智慧安居服务首批共36个应用成果,为后续的物联网产品创意比赛提供了灵感和素材。

2.请进来——智慧城市建设专家讲座

由于物联网工程是新建专业,因此,在人才培养方向方面,需要充分考虑宁波本地经济对物联网人才培养的需求,及时了解本地物联网产业的发展趋势,适时地调整专业方向,合理设置培养目标、课程体系和教学内容,以更好地服务于区域物联网产业链。在“物联网工程导论”课程中引入专家讲座的环节,既有利于学生熟悉物联网相关的专业背景知识,又能够使学生了解企业实际的项目和用人需求,尽早树立自身的职业规划。

在本课程的教学过程中,邀请了浙江思创理德物联网(宁波)科技有限公司总经理黄生颜女士来我校授课。思创理德物联科技有限公司是中瑞思创科技股份有限公司旗下专注于物联网应用集成和市场开发的子公司,已成功开发并逐步推广服装供应链管理、数字化仓储管理、工厂精益管理、行业服务平台管理、防伪防窜货管理等系列RFID解决方案和关键产品。黄经理在向同学们介绍基于RFID技术的服装供应链管理的同时,引入了企业实际项目的运转和人才需求的现状,描述了物联网产业蓬勃发展的前景,鼓励同学们认真学好相关的专业课程,从而在毕业时能够成为一名满足企业需求的物联网工程专业人才,为宁波智慧城市建设和物联网产业的发展贡献力量。

3.项目驱动——物联网产品创意比赛

通过之前物联网产生的背景和发展前景的学习,结合专家对于智慧城市建设的介绍和对智慧城市建设应用成果的体验,在研讨课环节,引入物联网产品创意设计比赛,让同学们以物联网相关技术为基础,设计一款产品,解决日常生活中碰到的问题。

在实施过程中,让同学们以小组为单位,由组长负责协调,各成员进行项目的创意、调研和设计,最终形成产品文档和展示材料。在产品展示环节,组员以PPT、视频和实物演示等多种手段,对小组设计的产品进行详细的讲解,内容主要包括创意来源、用户场景、产品功能、技术规范和产品前景。在项目的评分规则上,主要包含创意、影响力和执行力这三个部分,占的比重分别为50%、30%和20%。其中,“创意”是指产品或者服务是否具有创新性和突破性,是否具有全新的功能或者在很大程度上提升了已有的功能;“影响力”是指产品或者服务的影响力有多大,是否会被大量的用户和机构所采用;“执行力”是指设计的产品或服务是否具有较好的商业可行性。在评分环节,每个小组对除自己以外的每个项目进行打分,各个小组的最后得分为总分取平均。

研讨课环节一方面增强了学生们对于课程的参与度,另一方面通过小组头脑风暴和讨论,培养了学生的团队合作精神和集体荣誉感,极大地提升了其对于本专业后续课程学习的兴趣。

4.课程评价

在合作式学习模式的基础上,参考学生在课程过程中的参与程度以及课堂表现,课程的评价包含自我评价、小组评价、项目评价和教师评价。其中,小组评价在小组内部产生,主要参考组员在物联网产品创意比赛过程中的投入和参与程度。项目评价主要参考小组项目的评分,即其他各小组对本组项目的综合评价。教师评价主要参考学生的出勤率、课堂参与度。这种评价方式已经在我校其他“项目化”课程及合作式课程中实施,从学生的反馈来看,这种综合、全面的评价方法比传统、单一的评价方法更加合理,它有效地减少了学生的逃课现象,提高了学习的自主性和参与度,增强了学习的兴趣。

四、教学效果

在浙江万里学院物联网工程新专业建设过程中,探索了“物联网工程导论”课程的教学模式和教学方法,并付诸了实践。从目前来看,学生通过该课程的学习,培养了专业的学习兴趣,增强了专业的学习热情,为后续课程的开展打好了基础。从培养学生的角度来看,物联网技术在飞速发展,对于物联网课程教学的探索也没有终点,必须总结现有的经验,不断改进和完善。

参考文献:

[1]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育,2010,(2l):26-29.

[2]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.

[3]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.

[4]秦磊华,张海珍,石柯,等.物联网导论课程实验教学探究[J].实验室研究与探索,2012,31(6):150-151,167.

物联网课程总结篇2

【关键词】3S原理与应用高等教育课程物联网

1引言:物联网专业开设《3S原理与应用》课程的意义

物联网(Internet of things, IOT)的概念是在1999年提出的。2005年国际电信联盟将物联网定义为: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,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、空间定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。物联网就是“物物相连的互联网”,其核心是RFID技术、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、无线通信技术和宽带网络。

空间定位技术作为物联网的核心技术之一,可以实现目标的识别、定位、跟踪、监控和管理。现有的高精度GPS定位技术可以为物联网提供厘米级精度的动态实时定位服务,这将极大地提高物联网位置服务质量,并由此可带来巨大的经济效益和社会效益。

地理信息系统(GIS)是以计算机为基础,对地理空间位置等信息进行采集、存储、管理、分析、可视化与应用的软件工具[2]。物物相连的网络必须要有相关空间信息处理平台的支撑,尤其是对于大规模的、复杂的、现实的物联网而言,地理信息系统技术将是一种不可或缺的支撑技术,它能让物联网更加好用、更加有序、更加智慧。

遥感(RS)技术本身属于传感技术,虽然不是物联网中的主要传感方式和手段,但对于一些特定的物联网应用,如精细农业、环保监测、重要设施状态监测等,遥感所具有的的速度快、覆盖面广、成本低等优势,将发挥十分重要的作用。而随着高分辨率遥感技术的发展以及解译水平的提高,航空航天遥感技术在物联网时代也将发挥越来越重要的作用[3]。

综上所述,3S(GPS、GIS和RS)技术与物联网密不可分。但纵观国内物联网专业的课程体系,少有高校设置了以上相关课程。此外,随着高校教育制度的改革和学分制的实行,很多课程的学时都较以前少了很多。因此,单独开设《GPS原理与应用》、《地理信息系统》和《遥感原理与应用》几门课程存在较大的实际困难。鉴于此,可在物联网专业开设《3S原理与应用》课程,该课程将以上几门课程综合成一门课程来教学,适应了当前高校课程学时减少的背景。此举顺应物联网专业发展的需要,能够完善学生的知识体系,提升毕业生的个人实力,具有非常重大的现实意义。

2 开设《3S原理与应用》课程的基本条件

《3S原理与应用》是一门应用性和实践性都很强的课程。要学习好3S(地理信息系统、全球定位系统和遥感)的基础理论并不困难,学生有较好的物理、数学基础知识就可以理解,而我国高校的理工科专业也基本都开设了这些课程。应用方面,要求学生具有较好的计算机操作能力和较强的实践动手能力,再具备3S相关软件和计算机硬件,就可以学习3S技术的实际操作和应用技术,这一教学条件物联网专业也能满足。换言之,国内高校的物联网专业具备了开设《3S原理与应用》课程的基本条件。

3 开设《3S原理与应用》课程的方式

开设《3S原理与应用》课程,效果最好的无疑是独立开课。课程教学以课堂讲授和上机操作相结合的方式进行。具体实施过程中,教材可以选用刘祖文编写的《3S原理与应用》。这部著作属于高等学校规划教材,内容主要涉及地理信息系统、遥感、全球定位系统中的基本数学模型、原理以及应用。

讲授过程中,第一章可以安排两个课时,首先概要讲解本课程的内容,然后介绍3S技术的基本概念、发展、基本组成和应用。而第二章《空间信息技术基础》的内容在教材中属于理论基础知识,介绍了时间与空间参考系统、地图投影和大气构造,这部分内容课时安排较为灵活,一般四个课时就可以让学生基本理解参考系统和地图投影,若要深入理解则可适当增加课时。第三~六章为GPS部分,介绍了GPS的构成、定位原理、定位方法和GPS定位测量,其中GPS定位测量需要结合实际操作来教学,有条件的学校可安排两课时的实验教学。这部分内容总计安排十二个课时,具体的课时分布教师可结合实际情况设置。第七~十章为RS部分,围绕遥感基础、遥感数据获取、数字图像处理和图像解译与应用来教学,教学过程中可从具体的应用案例(如:精细农业)出发,对遥感和物联网的结合点进行深入讲解,提高学生对课程的兴趣。该部分也需要安排上机实习,通过对常用遥感软件和遥感数据的使用,提高学生的实际操作能力,总计可投入十个课时。第十一~十四章为GIS部分,主要介绍GIS的体系、空间数据表达与获取、空间数据结构和空间查询与空间分析,该部分也应结合物联网专业特点进行教学,并安排上机实习,建议投入十二个课时。以上三个部分的上机实习都是分别进行的,实际工作中,很多项目和工作都涉及到3S技术的综合应用。因此,在教学时,还应将GPS的操作应用部分、GIS的应用与设计、遥感影像的分析与处理部分有机地结合在一起来设计实验项目,这对于提高教学质量、培养学生的学习兴趣具有重要作用。这部分可作为课程综合实习,投入八个左右课时。

综上,独立开设《3S原理与应用》课程,需要48个课时,如果条件允许,还应该设置更多的实验课时,或者根据专业方向的需要增加特定环节的课时。

4 结束语

在高等院校物联网专业开设《3S原理与应用》课程顺应社会发展的需要,能完善学生的知识体系结构,提升毕业生的实践能力和竞争实力,促进物联网专业和3S技术的共同发展。对高等院校本身而言,开设《3S原理与应用》课程,还可以造就一批熟悉3S技术的教师,促进已有研究方向与3S技术的结合,产生新的科研成果。

参考文献

[1]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, 9.

物联网课程总结篇3

关键词:物联网;一体化教学方法

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)13-0139-02

Abstract:The paper gives a detailed analysis of the characteristics of the teaching method in the course of internet of things. The study is suitable for the teaching mode of the course of internet of things, which is supposed to improve the students' comprehensive skills, hence to realize the teaching goal of application-oriented colleges and universities.

Key words: Internet of Things; the integrated teaching method

物联网是目前国家重点发展的战略性新兴产业,是在嵌入式系统、无线传感器网络、通信网络、分布式计算、移动计算等技术的基础上,把任何物体与互联网联接起来,通过无线网络采集实时动态的信息进行汇总分析和处理,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网产业涉及面广,产业链长,应用范围覆盖面广,人才需求旺盛。应用型高校物联网专业的培养目标是以培养高素质的物联网方面的应用技术型人才为核心,强化系统设计和软硬件编程能力,使学生具备专业核心竞争力。

1 物联网专业课程特点

物联网专业包括了物联网传感技术、物联网接入技术、物联网网络技术、物联网安全技术和物联网应用技术,专业基础课程包括:C语言程序设计、数据结构、操作系统、数据库原理与应用、计算机网络、计算机组成原理、模拟与数字电子技术、信号与系统、数字信号处理、面向对象程序设计、单片机与接口技术等[1]。专业核心课程包括:嵌入式系统原理与应用、RFID原理及应用、传感器技术、高级嵌入式技术(A8+linux应用开发)、ZIGBEE技术应用及无线网络、物联网信息安全、Linux系统开发、云计算、嵌入式Linux系统应用开发、物联网应用系统设计与开发等[1]。

物联网专业核心课程涵盖了嵌入式技术、通信技术、计算机技术等多方面的软硬件课程。这些课程涉及面广、实操性强,培养应用型人才的教学目标决定通过教学必须使学生具有扎实的理论知识和熟练的实际操作能力。传统的教学方法重理论轻实践 ,不利于培养学生的创新思维和实践能力,抑制了学生的发展。“教学做一体化”教学模式符合应用型本科培养技术型人才的要求,是培养应用技术型人才的有效手段。

2 物联网专业课教学现状分析

物联网是新兴产业,物联网专业的创建时间短,涉及多个学科,物联网专业教学也处于摸索阶段,对本院物联网专业教学现状进行分析,还存在以下几方面的问题:

1) 教学目标模糊,教学内容偏重理论

应用型高校的人才培养目标是为地方经济建设和社会发展输送具有一定理论基础的高级应用型人才。但是,很多老师并没有充分理解这一培养目标,没有围绕这一目标开展教学活动,同时由于惯性思维和自身能力的限制,仍然按照过去传统的教学方法安排教学计划和教学内容。传统的教学方法中教师以讲授理论知识为主,而不重视学生实际动手操作,学生也习惯于死记硬背而不善于应用,在这种教学方式下培养的学生,只注重对知识被动机械地记忆存储,不注重实践能力和创新能力的培养,实际操作能力差,走出校门也只是“半成品”。

2) 教学过程单向

由于传统教学方法的影响,很多教师授课时只注重理论的讲解,比如程序设计类课程,大多数教师都是按照程序设计语言的语法体系来开展教学,重点讲解语法、概念、规则,这些内容多抽象,难以理解,多数学生不能及时消化,而教师为了赶进度,只能按部就班的继续讲解新的知识,学生累积的问题越来越多,却得不到解决,久而久之,学生对学习自然失去了兴趣。

3) 理论与实践错位

目前很多院校理论课和实践课是分开的,在授课过程中基本都是先讲理论,后安排实践,且由于实验设备不足,实践课时远低于理论课时,理论讲解与实践操作间隔时间也比较长,学生上实践课的时候,很多知识都已经模糊甚至遗忘了,教学效果当然差。

4) 实践环节相对薄弱

理论课堂上教师主要对基本理论知识进行讲解,很少注重理论与实践的结合,学生理论课没有动手操作的时间和机会,比如嵌入式类课程中,多数要用到单片机、开发板之类的硬件设备,很多教师讲解的时候都是纯讲理论,而不会现场实物演示,学生听得一知半解,更别提动手操作了。

3 “教学做一体化”教学模式构思

1) “教学做一体化”教学模式实质

“教学做一体化”教学模式是由我国教育家陶行知提出的,他指出“教、学、做”在教学过程中是一体的,“做”是核心,教学都要围绕“做”来开展[2]。简单地说就是理论与实践相结合,将理论教学与实践教学融合在一起,提高课程教学质量。其实质就是改变传统的教学模式,以培养应用型人才为目标,以增强学生实践动手能力和综合能力为重点,整合教学资源,使用多种教学方法和教学手段,使教师的“教”与学生的“学”能够有机地结合起来,实现真正的理论教学与实践训练紧密结合,从而提高教学质量。

“教学做一体化”教学模式可以激发学生的学习兴趣,提高课堂教学质量,充分调动学生的积极性,有效地解决理论教学与实践教学脱节的问题,有利于应用技术型人才的培养。

2) “教学做一体化”教学模式构建

要很好的实施“教学做一体化”,需要以下几个条件:配套的教学场所、高技能的教师队伍和比较详实的教学实施计划[3]。“教学做一体化”教学模式的构建要打破原有教学模式的束缚,保证新的教学模式能够使学生获得职业所需必要技能[2]。

① 建立适合于应用型人才培养目标的课程体系

应用型大学以服务地方为宗旨,为社会培养高素质应用型技术人才,它的教学指导思想是通过产教融合、校企合作、工学结合各种教学手段,培养生产服务于一线的高素质技术人才,这就要求应用型大学的课程体系必须以社会需求为导向,重视实践教学,重点培养学生的实际操作能力。

结合物联网的知识体系和学院人才培养方案,物联网专业核心能力培养目标应该是培养具有设计、开发、维护物联网应用系统的能力,包括物联网节点能力、网关能力、传输网络能力和数据中心能力,在课程设置方面集中体现在培养这些核心能力,可以分为三个模块:专业基础课程、专业核心课程和实践实训课程。专业基础课程为:C语言程序设计、单片机应用、电路基础、数据库管理,专业核心课程包括:物联网概论、传感器技术、物联网网络技术(无线通讯)、物联网上位机开发、RFID技术应用、物联网中间件技术、智能设备应用开发(基于Android平台)、物联网产品管理与维护,实践实训课程包括:物联网认知实习、感知层组建综合实训、物联网上位机开发实训、智能设备应用开发实训、无线传感网组建实训、物联网项目综合布线、物联网技术综合实训、毕业设计、顶岗实习等。

其中,专业核心课程的学习需要专业基础课程知识作为支撑,因此,依据专业核心课程来设置专业基础课程,专业核心课程包括了物联网应用层、通信层和感知层三个层次,关键技术涵盖传感技术、接入技术、网络技术、应用技术和安全技术的主干课程,结合实践实训课程可以有效地使学生掌握物联网工程项目的核心技能,比如专业核心课程中传感器技术、物联网网络技术(无线通讯)、RFID技术应用等课程的学习,以及实践实训课程感知层组建综合实训,能使学生初步掌握物联网工程项目中数据采集层(感知层)设备的使用和调试;通过物联网网络技术(无线通讯)与物联网项目综合布线课程的学习,能使学生初步掌握物联网工程项目中数据传输层设备的使用和调试。实践实训课程模块是根据物联网技术发展方向和特点,以“岗位驱动”的模式建立相关的核心课程、实训项目,以项目实训入手,让学生们快速地进入角色,在校企合作的实践中可以直接进入实践岗位。

② 提高教师队伍专业实践能力

教师的理论与实践能力直接决定了课堂教学的质量。在“教学做一体化”教学模式中,理论课和实践课的分界线逐渐淡化,课堂教学既包含理论,又融合了实践操作,对教师的实际操作能力要求较高,培养或引进理论与实践双结合的教师是“教学做一体化”教学模式中一个重要的环节。

物联网专业建立时间晚,对口的专业教师少,尤其需要重视教师队伍的建设。因此,应用型高校应该完善教师培训制度,增加教师培训渠道,如:(1)校内培训,对缺乏物联网专业知识的对口教师进行集中培训;(2)国培省培,委派教师参加全国全省各地物联网专业教师集体培训,了解物联网技术发展趋势,交流物联网专业建设中存在的主要问题;(3)校企合作培训,专业教师定期到企业进行交流学习,了解企业的实时需求、运作模式和新兴技术,参与企业研发,提高自身业务能力。这一系列的措施,可以提高专任教师专业素质,使他们既具有扎实的理论基础知识和教学功底,又有过硬的专业实践操作能力。

③ 安排理论实践结合的教学活动

“教学做一体化”模式强调理论教育以实用和够用为原则,重点在于培养学生动手实操的能力,在教学形式和内容上都需要有所转变,首先教学内容应该有的放矢,将理论与实践有机结合起来,理论不能脱离实践,理论知识的安排必须围绕实践技能展开,突出专业技能培养的重点,强化实践操作能力的训练。其次教学形式应该从理论课偏多转变为理论实践结合,打破理论课、实验课的界限,将理论教学和实践教学融合在一起,教师可以边讲边演示,学生也可以边听边操作,用实际操作强化所学到的理论知识[4]。

“教学做一体化”模式改变了过去理论与实践分离的状态,使理论教学和实践教学能够连贯、自然地衔接起来,教学、演示和训练同步进行,教学方式灵活,课堂生动,突出了学生的教学主体地位,使学生能够在实践中领会消化理论知识,教学效果事半功倍。同时,开放性的教学环境,更有利于提高学生的学习兴趣,并帮助教师了解学生的学习情况,以便及时调整教学计划,因材施教。

④ 设计多层次的实训教学体系

“教学做一体化”模式中的做还体现在安排与课程配套的实训环节。分析物联网专业的课程特点,优化整合其实验实践教学环节,确立多层次的实践教学体系,包括:基础实验实践、综合实训实践和创新设计实践,每个实践层次都有各自的实践环节,如:课内实验、课程设计、实习实训、大学生创新项目、物联网设计大赛和毕业设计等操作。

⑤ 创建灵活适宜的考核方式

考核方式是检测教学成果的重要手段,一体化教学模式的考核强调对教学实施的全过程的考核。对每个学生在教学做过程中的学习态度、学习状态和学习效果进行实时跟踪,突出技能训练的过程控制。同时,不拘泥于传统笔试的考试形式,增加考试内容和方法的灵活性,考核以实际动手操作方式为主,更客观、更全面地衡量每个同学的综合技能及学习效果。

4 总结

通过对物联网专业教学特点进行分析,以培养学生实际动手操作能力为准则,研究适合于物联网专业的打破传统教学观念的“教学做”一体化教学模式,理论结合实践,可以提高学生综合技能,从而实现应用型高校培养应用型人才的培养目标。

参考文献:

[1] 廖丽嵘.应用型高校物联网专业实践教学模式研究[J].现代计算机,2015(9):67-71.

[2] 朱大虎,王晓平.高职高专计算机应用技术专业“教、学、做”一体化教学模式的探索[J].理论观察,2011(3):11-132.

物联网课程总结篇4

关键词:物联网;计算机网络;课程群;教学改革

1 计算机网络技术课程群在物联网工程专业中的重要地位

物联网是继计算机、互联网之后信息产业的第三次革命性浪潮。它融合了智能感知、识别技术、传感器网络以及普适计算等技术,按照约定的协议,实现无处不在的物与物、物与人、人与人之间的互联,其应用领域包括医疗监测、智能交通、政府工作、智能消防、环境监测、情报搜集等。物联网公认有3个层次,其中底层是感知数据的感知层,中间是传输数据的网络层,上层是内容信息处理的应用层。

由物联网技术层次结构可以看出,物联网是三网融合的延伸和扩展,技术的核心和基础仍然是互联网。它以IP协议为基础,采用类似互联网TCP/IP协议的分层网络通信协议为上层的各种应用提供服务[1]。

从物联网技术核心需求的角度来看,计算机网络基础知识在整个物联网的课程知识体系中尤为重要。在专业建设过程中,应以互联网为核心和基础,以计算机网络课程为中心,充分考虑物联网工程专业对计算机网络知识的需求,围绕课程选取与阶梯式课程群设置、教学内容安排与衔接、教学方法与改革、实践课程体系设置等方面展开改革和探索,培养学生扎实的网络知识,为后续物联网相关课程打好基础[2]。

2 课程选取与阶梯式课程群的课程设置

课程群的课程设置不是简单的课程组合,需要对课程体系统筹规划。计算机网络技术作为一个重要的知识模块,涵盖了从计算机网络的理论基础到实践操作,再到综合应用的全部内容,是一个内涵丰富的课程体系。

湖北工业大学的物联网工程专业依托原有的网络工程专业,课程体系设置在网络工程专业的基础上进行了大幅度的修改,网络工程专业计算机网络技术课程群的主要课程见图1。

可以看出,原有计算机网络技术课程群的课程主要基于IPV4,偏重于互联网理论基础、层次模型、有线网络结构及组建、网络管理与分析等方面,并不能体现现代物联网的架构和特点。

因此,在进行物联网工程专业的计算机网络技术课程群设置过程中,笔者充分考虑物联网工程专业的需求和特点,经过大量调研和反复思考,整体改造原课程群,加入了无线网络、嵌入式、传感等知识模块,形成一条层次分明且知识体系完整而独立的课程链,主要专业核心课程有计算机网络、TCP/IP协议原理、网络互联技术、物联网技术概论、无线传感器网络、RFID原理及应用、物联网安全技术、网络编程与系统开发。物联网工程专业阶梯式计算机网络技术课程群具体课程设置见图2。

由图2可以看出,经过精心设置的物联网工程专业计算机网络技术课程群的各门课程并非简单的、平面式的结构,而是5个阶段的课程群[3],分别为网络基础理论模块、网络基础应用模块、物联网基础模块、物联网应用与安全模块、物联网综合应用与实践模块,具有良好的课程递进层次关系。

3 课程群具体的教学内容设置

计算机网络课程群主要培养物联网工程系本科生的互联网与物联网理论基础和实践能力,要求学生掌握互联网和物联网的基本理论知识与关键技术,能够理解网络体系结构与物联网总体构架,并具备网络管理与配置、网络应用与创新的能力。计算机网络课程群的建设不仅是选取内容纵向有传承关系、横向有内在联系的几门课程,还要梳理和整合课程教学内容,打破课程间的壁垒,减少重复内容并保证内容的连贯性与完整性[4]。因此,在进行课程群建设时,笔者充分考虑了课程群内诸课程在结构、内容、侧重点、时间分配等方面的相互关系。经过几年的教学实践与探索,笔者在教学内容的安排和设置方面做了如下安排和改革,见表1。

从第三学期开始,每学期逐渐增加网络方向的课程,这学期开设的计算机网络主要以培养学习兴趣和奠定网络基础为主。从最熟悉的互联网应用入手,首先阐述计算机网络的起源与发展、网络的基本概念以及网络协议与体系结构分层模型,使学生对网络整体架构有清晰的了解;然后以自底至上的顺序详细讲解网络各层次的协议内容与工作原理,并在实验环节使用抓包软件进行协议分析和观察,以验证性和演示性实验为主,使学生通过实验过程了解网络相关知识;在计算机网络课程的后期,加入对未来网络展望的内容,包括下一代因特网、物联网等知识,一方面扩展传统计算机网络授课的范畴,增加课程的广度和深度,另一方面旨在提高学生的学习兴趣,为后续课程打好基础。

第四学期的教学内容主要在第三学期课程的基础上进行扩充和深入,开设网络互联技术与TCP/IP协议原理课程。通过学习网络互联技术课程,学生将掌握交换与路由的基本知识与基本原理,培B学生对中小型园区网的组网与管理能力,能对具体的网络应用给出合理的规划和可行的解决方案,并具备解决网络中常见问题的基本技能,将理论知识付诸于应用。TCP/IP协议原理课程是计算机网络课程的延续和深化,通过课程学习,学生将深入掌握TCP/IP原理,在理论学习的基础上用程序设计语言实现,从而提高网络应用程序开发能力,夯实网络管理基础,提高网络安全意识,增强网络分析能力。

在前面两个学期学习互联网技术的基础上,第五学期的教学内容开始体现物联网特色,开设的物联网技术概论、无线传感器网络以及RFID原理及应用3门课程都是物联网专业的核心课程。物联网技术概论是学生认识物联网的起点,通过课程学习,学生能了解物联网的起源和典型应用,理解物联网的概念与内涵,并对物联网的体系架构和核心技术有充分的认识,这是一门重要的物联网技术启蒙课程。无线传感器网络和RFID原理及应用这两门课,是深入学习和研究物联网技术的核心专业课程。通过学习,学生应掌握无线传感器平台和网络架构、射频识别技术的基本概念与原理方法,为后续的综合实践环节打好理论基础。

第六学期开设的网络管理与安全和物联网安全两门课程是进阶课程,通过这两门课程的学习,学生应在掌握互联网与物联网基本原理的基础上,了解网络管理和网络安全知识模块,包括密码理论、无线传感器网络安全概述、密钥管理、安全路由、物联网中的抗干扰、射频识别的隐私与安全、物联网嵌入式系统的安全设计等基础知识,达到从理论到应用、从架构到安全的全方位提升。

第七学期设置的物联网应用综合设计及创业实践环节,旨在提高学生的综合应用和动手能力。通过为期一个月的实践学习,学生能够设计一个物联网综合应用系统,能够从系统的角度看待物联网的应用问题,并能综合利用几年来所学的互联网及物联网知识解决网络通信及应用的相关问题。

综上所述,本课程群的课程内容在设置上是完整的、连续的、突出重点的,涵盖了从基础的互联网到物联网的基本原理、体系架构、网络应用、关键技术与安全的内容,并遵循从易到难、从浅到深、从原理到应用、从互联网到物联网、从系统到安全的原则来设置教学内容。课程分布于第三学期到第六学期之间,内容在时间的安排上符合学习的一般规律,并注重理论与实践相结合的原则,具有科学性和可实施性。

4 计算机网络课程群教学方法改革

物联网技术属于集成创新型技术,培养的人才不仅要具备扎实的理论基础,还应具备很强的工程实践与应用能力。因此,在计算机网络课程群的教学中,笔者坚持“课程精、实践强”的原则,强调理论与实践相结合的教学方法,不断改革理论教学,引入MOOCs、混合教学、开放课堂、对分课堂等形式,强化实践教学,深入开展校企合作模式,形成了工程训练、专业认证、创新培养并举的特色教育理念。鉴于在实践教学和创新能力培养方面的有力措施和突出成绩,笔者在2012年获得了湖北工业大学优秀教学成果一等奖。

4.1 根据不同课程探寻多种教学模式,提高教学效果

近年来,以MOOCs为代表的新型教学模式不断涌现,大多依托网络教学资源,秉承自由学习的理念,旨在调动学生的学习积极性和创造性,为传统课堂注入了新的活力。笔者在计算机网络课程群的建设中,结合各门课程的优势和特点,进行了多种课程教学模式的改革和尝试,力求获得更好的教学效果。

以计算机网络课程教学模式改革为例,该课程作为课程群的第一门专业基础课,其教学效果对整个专业的后续学习至关重要。考虑到这门课程的网络资源比较丰富,且大部分内容难度不大,笔者采取了传统教学与网络教学相结合的混合教学模式。这种模式由课前预习、面对面授课(face-to-face)、在线学习(On-line)、实践训练4个过程组成。此学习模式整合了各种教学资源和多样化的学习形式,如课堂学习、自主学习、分组讨论、任务驱动、协作项目实践活动、实践训练等[5]。混合教学模式既保持了传统课程教W的优势,又在课前和课后引导学生自主学习,学生能通过各种学习方式保持学习兴趣并取得良好的学习效果。

在物联网技术概论课程教学模式改革中,针对该课程内容繁而细、知识更新快、实践性强的特点,笔者提出了物联网导论的开放式教学法,主要途径有开放教学过程、开放教学内容、开放教学考核与开放教学环境等。在教学过程中,以学生为主体开展教学活动,课堂上有分组讨论、头脑风暴、及时答疑、小组展示等各种环节。在注重师生关系平等的基础上,尽量与学生进行课堂互动,引导学生积极思考并大胆表达自己的观点。在教学内容上以新技术和实例教学为主,每学期的课件和内容都要及时更新和补充,并将教学内容融入实际案例。比如在介绍常用传感器及其典型应用的时候,会联系生活中的小米手环、智能医疗、智能家居应用等,既提高了学生的学习兴趣,也扩充了学生的视野。在教学环境上,以开放的网络教学平台作为课堂的补充,并以开放的形式进行考核,注重对学生分析能力和创新能力的考核。

实践证明,依据不同课程的特点和性质,在课程群中开展适合不同课程的多种教学模式探索,能大大增加课程的吸引力并降低学习的难度,学生不仅能学到知识,更能提高学习的兴趣,并锻炼自学能力和创新能力。

4.2 重视实践教学环节,提高学生工程实践能力

为了保证实践教学环节的教学质量和教学效果,笔者多次对物联网工程专业实践教学计划进行深入的研究和有针对性的修订,包括增加实践教学环节的学时、提高综合性与设计性实验比例、增加物联网应用综合设计及创业实践环节、强化实习环节和毕业设计环节,并加强对实践教学体系各环节的规范化管理。

1)调整实验学时,改革实验教学方式,提高综合性与设计性实验比例。

计算机网络课程群中的每门课程都配备了实验教学环节。对于一些实践性较强的课程,如网络互联技术课程,根据其课程特点,改革性地将理论课堂搬到实验室。为保证课堂效果和实验过程完整性,采用4节连上的方式,并将对分课堂和任务驱动的教学理念引入课堂,用一节课讲解核心的理论和实验内容,余下3节课全部进行实验、调试和答疑。每节课以一个实践小项目为驱动,学生通过分组合作的方式进行,以实践项目完成效果为考核的标准。学生普遍反映这种实践教学效果良好,可以及时消化和理解理论知识,避免理论与实践的脱节,并锻炼了协作与学习能力。

为了弥补大多数课程中以验证性实验为主的局限性,课程在每门课程的实验教学大纲中都加入了一个综合性的实验内容,并在高年级增加了物联网应用综合设计及创业实践环节,主要提供一些平台和一段时间给学生进行知识的梳理和总结,鼓励学生进行创业计划实现自己的想法,把学生的兴趣、爱好、学习、创新融为一体,这也是实践环节的主要目标。

物联网课程总结篇5

高职校物联网专业目前存在一个公认的、典型的特点是“三无”,即“无教材、无方向、无设备”,这些特点决定了物联网专业建设难,很多学校都是仓促上马,等将学生招到学校后才发现学生具备怎样的能力不清楚,如何开发课程,开发哪些课程、建设什么样的实训室、实训哪些内容等不清楚更不用说搞特色建设了。

二、我省高职院校物联网专业现状

目前我省已有为数不多的几所高职院校开设物联网专业,但由于该专业是新兴专业,没有可借鉴的资料,其专业建设思路基本沿用两种方式:以硬件为主的专业建设和以软件为主的专业建设。其中以硬件为主的专业建设基本沿用自动化或应用电子专业建设模式;以软件为主的专业建设基本沿用软件技术、网络通信技术、嵌入式开发技术专业建设模式。不论哪种模式,其专业建设基本都在探索中不断改进和完善,没有公认的完整、统一的专业课程体系和配套完善的实训体系。

三、我省高职院校物联网专业建设的思路

物联网专业建设的核心是培养适合社会需求的合格的专业的人才,而人才培养的离不开该专业课程体系建设和与之配套的实训体系的建设。

1.以CDIO先进理念为指导,进行专业课程体系建设

CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体 ,让学生以主动的、 实践的、 课程之间有机联系的方式学习工程。

(1)以CDIO先进理念为指导,开发课程。课程建设依据CDIO工程教育理念和十二条标准对物联网专业课程体系进行详细的分析,以真实项目开发为导向,以培养学生个人技术能力、团队合作能力及系统构建能力为宗旨,与企业工程师共同开发的“一体化项目学习”课程体系。

(2)以真实项目为载体,组织课程。课程及相关课程体系都以真实项目来驱动知识的学习。通过小型真实项目(二级项目),完成一门课程的学习,通过一体化的大型项目(一级项目),完成整个专业课程体系课程的学习,一级项目和二级项目之间有机衔接,二级项目是一级项目的一部分。

(3)以学生为主体,设计教学。课程建设的教学系统设计要以学生为主体,以学生的学习为中心;要面向高职学生的特点和整体水平进行教学目标设计,以促进课程总体目标的实现;要以建构主义等学习理论指导教学系统的元素设计。

(4)以行动为导向,优化教学。专业课程体系教学活动设计以行动为导向,突出实战化训练的特色教学模式,采用企业管理式的课堂组织结构设计和学习管理模式,学生分组完成课内实训与实战训练。课程教学步骤分为:课前准备、下达任务、完成任务、展示学生作品等四部分。

2.根据物联网系统特点,完善专业实训体系建设

物联网系统由“感知---传输---应用”三层构成。感知层是物联网的核心,是信息采集的关键部分。传输层是整个物联网的中枢,负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用

(1)以物联网系统构成为主线,搞好物联网实训室建设。依据物联网的构成特点。从专业教学方面考虑,一般的物联网实训体系应具备以下几个核心实训室:基础实训室、感知识别实训室、网络通信实训室、物联应用实训室、物联网综合实训室。

基础实训室,完成物联网专业基础知识的培训。感知识别实训室,主要完成物联网感知层的实训。网络通信实训室,主要完成物联网网络通信的实训。物联应用实训室,主要完成物联网应用层实训。物联网综合实训室,主要完成以上所有技术的综合实训。

(2)以低投入高产出为前提,从优选择物联网实验设备。由于物联网实训设备的投入一般会很大,所以,一个核心的思想就是自己动手尽可能制作一些简单、低价、实用的设备。如果这方面的能力不足就只能购买了,以下是购买的一些比较。

箱式实训设备:这是一种传统实训设备,常用于开发性实训,可支持多个单项实验、实训项目,项目之间关联度不高。优点是投入较小。

沙盘式实训设备:一般用于综合性应用实训,常培养物联网三层结构中相关技术的软件层面综合应用能力。特点是:以特定行业应用为案例,系统展示度较好,学生参与度较低。

产品抽取式设备:一般适用于综合性应用实训,培养学生在物联网三层结构中相关技术的软件综合应用能力以及硬件连接能力。特点是:真实感强,但投入较大。

综合式设备,一般适用于综合前述各种实训形式的综合形式,不足是投入巨大。

物联网课程总结篇6

关键词:互联网金融;教学模式;网络实时动态;电子支付

随着电子商务的发展,为了满足人们网上购物需求,四大商业银行相继推出了网上银行业务。腾讯、阿里巴巴、京东等互联网公司推出了微信支付、支付宝、京东白条等第三方支付平台以及P2P等投资理财网站,互联网金融成为时下发展最迅速的产业。随着互联网金融的发展,高职院校传统的金融专业教学模式已经无法适应当下社会的发展需求。因此,金融专业教师要转变教学理念,创新教学模式,将互联网金融的理论知识和实践结合在一起,充分调动学生学习的兴趣,从而不断提高学生的理论知识和实践能力,为互联网金融培养更多高素质的人才。

一、互联网金融课程改革的必要性

互联网金融就是互联网技术和金融功能的结合体,通过大数据和云计算,在互联网平台上构建支付、投融资、信息中介服务的新型金融模式。它包括基于互联网平台的金融服务体系、金融市场服务体系、金融产品体系、互联网金融监督管理体系以及金融组织体系等。互联网金融与传统的金融相比,具有以下几个方面的优势:效率高、成本低、覆盖面积广、发展快、风险大等特点。因此,高职院校要根据现有的金融市场的发展需求,及时调整金融专业教学目标和计划,从教学内容、教学手段和教学模式等方面对金融教学进行改革。将计算机、信息技术应用在教学中,丰富教学手段,调整教学模式,转变教学理念,让教学内容和教学方法能够满足时展需求,从而提高学生的理论知识和实际操作能力,让学生毕业以后,能够更快速的适应工作岗位。

二、网络实时动态教学模式的优势

随着互联网的发展,基于网络平台的金融服务也在快速发展,越来越多的用户选择了互联网金融。为了满足用户的需求、提高服务水平,国内外很多大型的银行都推出了网上银行的动态演示图,提供了丰富的金融服务项目。国内的四大商业银行相继推出了个人网上银行、水电费缴费、投资和理财、汇款服务、账户管理等项目的服务动态演示图,给用户网上操作提供参考。在教学的过程中,老师要充分利用这些资源,将这些服务动态图展示在学生面临,让学生深入其境。演示结束以后,老师让学生在计算机上进行仿真训练,老师通过计算机软件系统,随时了解学生的操作情况,从而提高教学效率和教学质量。

三、网络实时动态教学模式在互联网金融课程中具体应用

《电子支付与网络金融》这门课程是随着计算机、信息技术以及网络金融发展起来建立的一门新的课程,是互联网发展的产物,也是未来金融发展方向。这门课程涉及了计算机科学技术、通讯技术、会计学、经济学、金融学以及管理学。将网络实时动态教学模式引入到该课程中,能够让学生更好地了解当下互联网金融环境以及发展趋势,让学生毕业以后更好的融入社会。因此,本文以《电子支付与网络金融》为例,将网络实时动态教学模式应用在网络金融教学中。

(一)教学目的

让学生掌握电子支付和网络金融的基本知识、相关技术,以及网络支付工具和特点,支付流程,以及电子支付结算未来的发展发现,熟悉现有的网络银行发展现状、主要技术以及未来发展趋势,并掌握网络金融的基本原理。

(二)教学难点

网上支付工具、网络银行、网络金融。

(三)教学步骤

老师根据教学内容设置教学计划,然后按照教学计划,老师通过PPT或者文档给学生讲解相关的内容和知识。以《电子支付与网络金融》第二章内容为例,该章节主要介绍了电子支付的发展历史和电子支付系统以及电子支付工具。其中电子支付工具是教学的重点也是难点,主要掌握支付宝、微信、网上银行等几个常用的支付工具。所以在教学的时候,老师要让学生了解相关的知识点和概念,然后在这个基础上,进行实时动态演练。最后由学生到计算机进行仿真演练。老师根据学生实际动手能力进行总结评价。(四)教学实施老师随便登录到淘宝网站,随便在淘宝中选择一件商品,为学生讲解购物的过程,确定购买的物品以后,放到购物车以后,进行结算,这个时候页面会跳到支付界面中,在支付界面中,在结算环节就会出现好几个支付形式:好支付宝支付,还有网银支付、银行卡快捷支付、蚂蚁花呗等几个方式,老师对这四种不同的支付方式简单地介绍。让学生了解整个操作流程,从而让学生在计算机上更好实操。

(五)学生进行实操

老师讲解电子支付的几个常用工具和特点,学生到电脑上进行操作,老师通过计算机软件对学生的操作情况进行监督,了解学生在实操过程中,出现的主要问题,便于课后总结。

(六)教学总结

实践结束以后,学生总结实践过程中的主要难题:比如网页打不开,登录不了购物网站,以及学生不了解第三方在支付的原理,造成支付不成功的情况,尤其是网上银行支付的方式比较复杂,需要登记注册,过程比较烦琐。针对这些问题,老师进行总结,找出实际原因,进一步给学生进行演示,然后让学生课后进一步的了解。

四、结束语

通过网络实时动态教学模式,大大提高了教学效率和教学质量,让学生将理论知识和实践更好地融入在一起,激发了学生学习的兴趣,提高了教学的实效性,培养学生独立思考、自主探索的能力,全面提高学生的综合素质,将金融专业的学生更好地契合企业的用人需求。

作者:高华 单位:湖南信息学院

参考文献:

[1]毛金芬.网络实时动态教学模式在互联网金融课程中的应用——以《电子支付与网络金融》课程为例[J].中国教育信息化•基础教育,2016,(4):45-47.

物联网课程总结篇7

关键词:物联网;物流工程;实验系统建设

作者简介:赵刚(1965-),男,辽宁沈阳人,北京信息科技大学信息管理学院,副教授。(北京 100192)

基金项目:本文系北京信息科技大学教育提高项目、课程建设项目的研究成果。

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)08-0168-02

课程建设是一项综合性的建设,在我国高等教育课程结构总体框架内具有十分重要的意义。课程建设是连接教育宏观和微观两方面的重要纽带,是教学工作的基本细胞。实践环节注重于所掌握知识的实际应用,通过应用实例加深对理论知识的认识,锻炼动手能力,培养合格的专业人才。为了达到培养目标,培养学生实践动手能力尤为重要。[1-3]

北京信息科技大学信息管理学院承担物流工程专业工程硕士的培养,所开设的研究生课程“物联网概论”属于学位专业基础必修课,课程具有较强的实践性。为促进实现物流工程硕士培养目标,急需建立“物联网概论”课程教学相关实验系统,以更好地培养学生熟练运用信息技术、独立从事物流工程信息系统设计与优化的能力。物流产业的快速发展急需大批物流工程技术人才,完善物流工程专业工程硕士的培养目标,更侧重对实践能力培养。物联网技术为物流工程带来巨大变革,数据感知与采集是物流工程智能决策的数据基础,数据管理与集成是异构数据转化为商务智能的信息条件。[4-5]本文主要介绍面向物流工程专业的“物联网概论”课程中实验教学系统的思考与探讨。

一、物流工程专业工程硕士培养目标与“物联网概论”课程

物流工程是以物流系统为研究对象,研究物流系统的资源优化配置、物流运作过程控制、经营和管理的工程技术领域。北京信息科技大学物流工程全日制工程硕士专业培养目标是从我国物流产业的实际出发,结合本校优势,培养具有物流领域坚实的理论基础和宽广的专业知识,富有创新意识,能独立从事物流工程信息系统设计,能熟练运用信息技术进行物流工程管理,具有良好的职业素养的高层次应用型专门人才。

在专业建设中,“物联网概论”是全日制工程硕士物流工程专业一门专业基础必修课,本课程的任务是使学生掌握物联网的基本知识,掌握物联网体系架构,深入了解物联网核心技术,使学生具有在物流系统中应用物联网技术的基本能力。其主要讲授物联网的基本原理及应用知识,包括物联网的分类、物联网体系架构、物联网技术与物联网工程设计等内容,学生通过课程的学习应具备以下方面的知识体系并普遍理解基础内容,重点掌握应用技术:物联网的三层体系结构、传感与数据采集、通信与网络技术、数据处理与挖掘、物联网工程设计。

二、“物联网概论”课程实验系统建设

按照国家教育部对工程硕士的要求,在考察和培养工程硕士理论知识能力的前提下更侧重对工程硕士实践能力的培养。物联网技术为物流工程带来巨大变革,数据感知与采集是物流工程智能决策的数据基础,数据管理与集成是异构数据转化为商务智能的信息条件。数据管理与集成及数据感知与采集技术的应用与发展受到了学术与产业界的高度重视,已成为物流工程领域研究的热点和关键性问题。北京信息科技大学信息管理学院承担物流工程专业硕士的培养,所开设的研究生课程“物联网概论”属于学位必修、专业基础课,课程具有较强的实践性,为促进实现物流工程硕士培养目标,急需完善相关教学课程体系并且建立该课程教学相关实验系统。“物联网概论”课程建立以演示为主、调动学生实践动手能力的小型物联网系统十分必要,以更好地培养学生熟练运用信息技术、独立从事物流工程信息系统设计与优化的能力。

物联网信息采集、加工是物联网乃至物流工程中的重要知识内容,建设实验系统所提供的科学研究与实践平台不仅可以让研究生巩固理论知识,加深学生对物联网的信息流的认识,提高实践能力,而且将进一步增强学生社会竞争力。[6-7]物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等感知层设备,按约定的协议,把物体与互联网相连接,进行信息交换与通信,实现对物体的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,是互联网基础上的网络,是“物物相连”的信息通信网络。庞大复杂的前端传感数据汇集后需要分类分析甚至综合协同处理,作为物联网三个重要的特征之一,信息系统强大的计算能力对前端数据进行挖掘、整理、分析、判断并给出结论,本实验系统是建立基于RFID的商品供应链智能管理系统的初步阶段,其整体系统如图1所示。

初步建成具有以下功能的小型物联网实验系统:以物流工程中库存管理为基础,利用RFID技术建立感知层,运用自适应网络建立数据传输层,设计实现数据处理层业务实验系统,重点发挥北京信息科技大学信息管理学院优势,从而进一步建立基于物联网技术的库存管理信息系统。对无线传感器节点工作原理进行分析,安装无线传感器节点操作系统,配置无线组网,建立无线传感器网络采集数据;建立RFID工作场景,在完成对射频标签读写基础上利用数据库进行具体应用案例开发。

(1)模拟给每一库位贴电子库位标签,在进行库房管理作业时读取该标签信息,从而判定当前作业的位置是否正确。

(2)模拟为入库物品贴上具有货物标识的电子标签,在实施库房作业时读取标签编号用以核定作业物品是否正确。

(3)读取出库物品标签,提高作业效率,降低错误率。

(4)为了节省运行成本,货物出库后可取下标签,送到入库处根据需要设计重复使用货物标签。

(5)架设具有模拟覆盖整个仓库作业区域的无线网络,实现作业数据的实时传输。

(6)模拟作业车并安装无线数据终端,作业者配置手持式无线数据终端,利用指令实现作业位置与作业货物的准确性确认等功能。

(7)模拟自动导引车平台并配置RFID识读器、无线通信设备,实现周期性对库房货物的自动盘点并其结果传输给信息系统。

围绕北京市物流产业人才培养的需求,为实现“物流工程”专业的培养目标,初步建成小型物联网实验系统,以物流工程中库存管理为基础,利用RFID技术建立感知层,运用自适应网络建立数据传输层,设计实现数据处理层业务系统,重点发挥北京信息科技大学信息管理学院优势,建立基于物联网技术的库存管理信息系统,用以支撑研究生课程“物联网概论”的教学与实践,为学生提供“数据感知与采集”的科研与创新实践平台。借助所建设的小型实践平台能够帮助学生巩固理论知识,进一步接触接近实际的数据感知与采集、数据管理与集成技术,提高工程实践能力。

三、结束语

本文在介绍物流工程专业工程硕士培养目标的基础上,总结了“物联网概论”课程的主要教学内容,在分析物流工程与物联网关系等方面的基础上深入探讨了“物联网概论”实验系统的建设目标、建设方案和建设内容。“物联网概论”实验系统的建设不仅可以促进学生巩固理论知识、提高实践能力,而且还将进一步增强学生毕业后在社会中的竞争力。学生通过接触到近于实际的数据感知与采集技术,提高其自身的技术素养与工程实践能力。因此,本实验系统的建立可以提供“物流工程”专业硕士相关课程的教学与实践,必将大力加快我校培养具有较强创新能力的高层次应用型人才目标的实现,面对社会人才需求,培养优秀的高层次应用型人才,更好地服务于社会,满足行业的需求。

参考文献:

[1]熊玲,刘芳,李忠.研究生课程建设的思考与探索[J].华南理工大学学报(社会科学版),2011,(6):93-96.

[2]温静,胡显莉.加强研究生课程建设培养研究生创新能力[J].重庆工学院学报,2006,(12):182-184.

[3]高芳.我国研究生课程与教学改革效果的调查研究[J].学位与研究生教育,2012,(10):27-31.

[4]柯强.物联网专业课程建设探讨[J].物联网技术,2012,(1):80-81.

[5]赵传信,王杨,陈付龙.物联网专业实践课程建设探讨[J].电脑知识与技术,2012,(12):2922-2924.

物联网课程总结篇8

关键词:初中生物;点、线、面;复习

初中生物纳入会考多年,已日趋完善,因此复习课显得尤为重要。以往的复习主要以老师的讲为主,没有掌握有效复习方法, 学生往往是记得快,忘得也快。面对现实,怎样复习,从而保证绝大多数学生顺利通过初中生物会考,这是广大师生目前密切关心的话题之一。本人认为现代的初中生物复习课中应该提倡教师主导,学生主体的教学体系,开展“点、线、面”的复习方法来使学生更熟练地整理知识,掌握知识,让复习起到事半功倍的作用。

一、 生物复习课中开展“点、线、面”复习的条件

(1)教师在上复习课时要做好思想动员工作,让学生树立自信心,端正学习态度。自信心是一种积极的心理品质,是人们开拓进取、向上奋进的动力,是一个人取得成功的重要心理素质。因此,在思想上促使学生对复习课的重要作用给予重视,是复习成功的基础。复习课是课堂教学中的重要课型,它对学生掌握知识、整合知识体系、运用知识能力的形成起着巨大作用。

(2)在教学生物复习课时,先要学习研究《生物课程标准》和《考试大纲》,可以明确考试指导思想和命题方向,领会考试的指导思想、考试范围。知识网络的构建可在每课、每单元、半期、期末及总复习中使用。从每课的总结,到每单元知识网络的构建可以逐步培养学生整理知识的能力,久而久之学生知识的点、线、面结合能力就会提高,有利于学生在总复习时更熟练地整理知识,掌握知识。

(3)在生物复习课的教学中不能是老师的简单重复,必须以发挥学生的主体地位为原则。不要直接给学生灌输知识,而应该体现教师的主导作用。依据课程标准和教材的内容向学生提出相应的目标,再组织学生个人或小组自行进行探索总结,构建知识网络,实现知识的飞跃。

二、 生物复习课中开展“点、线、面”复习的实施方法

(1)从大处着手构建骨架是进行点、线、面知识构建的前提。“学习最好的方法是有理有据的学习、有规律成体系地学习。”在初二生物会考复习时,根据《考试大纲》往往把知识分为几个模块。先让学生以大处着手,对整体知识有个清晰的轮廓,对所要考查的内容了然于胸。把构建对象分解成几大部分,所谓的知识体系其实就像大树一样,先找这棵大树的几个主干部位,帮助学生居高临下地记忆重点内容。比如:根据考纲,初中生物会考的内容分为十个主题,让学生在了解整体考查知识的基础上,再在每个主题里先找出主干知识。

(2)以主干知识为枢纽,以线索为网络,形成独特的知识框架。把构建好的知识主干分别再进行分解,特别是围绕一些重要的主干知识进行展开和延伸,使其达到一定的广度和深度,要“广挖井,不要深挖井”。俄国教育家乌申斯基有句名言:智慧不是别的,只是组织得很好的知识体系。复习过程中要加强对每一个章节有多少个重难点、考点知识的总结罗列,这已不再要求面面俱到,重要的是抓主要的线,以线为线索把重点知识带出来,从而达到梳理知识、掌握知识,巩固知识的目的。

(3)特殊知识点的标志和相关知识点的整理是重点。学生对“点”已较为熟悉,但掌握的知识是零散的,不系统的,因此做好相关知识的前后联系是很关键的。在建立好“主干和树枝”的基础上,要联系知识的“前世今生”将所学知识融会到知识网络中去。生物各模块知识之间并不是完全割裂的,不可截然分开,把分散在各章节的有联系的知识点进行整理,以体现知识间的本质因果关系和整体性,形成完整的学科知识体系,并且要注重把知识体系的建立和应考结合起来。如:“病毒、细菌与真菌、动植物细胞”之间的相同点与不同点,“光合作用”与“呼吸作用”之间的不同和联系等。

三、 生物复习课开展“点、线、面”复习的实施过程

(1)布置任务,引导学生自主构建知识网络。此环节要充分发挥学生的主体作用,让学生在回顾梳理、归纳整合的过程中得到提升,切忌教师一讲到底,初二学生年龄段的特点是好动、注意力不长。根据学生特点,不宜采用连续过长时间。因此,在让学生了解整体轮廓知识的基础上,每次只布置一个小模块让学生自主构建知识网络。针对自身的学习情况,将以前所学的散乱的知识点,连成线,线连成面,形成新的知识体系。比如:在复习“主题四生物圈中的绿色植物的小模块――植物的种子”时,让学生列出相关知识点,也就是“主干和树枝”,再由线扩展到点。本设计以植物种子的“结构――功能――萌发条件”为主线,然后对主线上各点进行衍射,把其余的知识点放在主线上各点所引出的支线(树枝)上,最后形成网络,思路清晰,逻辑性强。充分发挥学生学习的主动性和积极性,整个过程在教师的引导下由学生自主完成,这样得到的知识既扎实又实用。学生对知识进行构建和整合的能力提高,解题能力增强,并享受到了学习乐趣,增强了信心,激发了兴趣。

(2)组内补充、扩展。在学生独立构建好知识网络的基础上,教师可把学生进行分组,如上下桌四人之间相互讨论每个人的知识网络,并进行补充。教师不是旁观者,也可以把自己当做小组的一个成员参加到某个小组中去,教会学生如何的补充知识,监督和组织好学生。通过这种学习方式可以引导学生自主学习,唤起学生的主体意识,激起学习兴趣,找出自身的不足,使学生调动自身的学习潜能,进行自主学习,并且培养了合作能力。

(3)教师引导,找出联系,进行标注。师生共同对构建的主题内容进行反思,让学生展示自己的成果,对学生不对或不完整的地方,教师给予更正、补充。注意保护学生发表意见和看法的积极性。教师注意做到只教学生不会的地方,学生已会的坚决不重复。在反思过程中要引导学生寻找内在的规律,真正让学生知其所以然。从所构建的知识中找出相互联系的知识点,并且对于学生极易混淆的概念,如“先天性行为与学习行为”“非特异性免疫与特异性免疫”“植物的光合作用与呼吸作用”等,可进行多角度、多层次的比较,进行标注,使各个知识点之间融会贯通,培养了学生知识迁移的能力。比如:由种子联系到植物这种生殖方式为有性生殖;通过比较,找出菜豆种子和玉米种子的不同;种子的形成又与后面部分的知识“花的结构,果实和种子的形成”有着密切的联系,由种子联系到植物的器官……最后,还要针对学生的知识结构进行提升,要结合相应的习题让学生学会运用,从而得到深化提高。在构建知识网络时,同样的知识内容,可从不同角度分析。如人与生物圈部分的知识,我们既可以用树形法构建成知识网络,也可以用热点归纳法构建生态农业知识网络。要形成构建知识网络的良好习惯,通过自己的理解和加工构建出各种可以运用的知识网络。

总之,在生物复习课的教学中,教师应充分发挥主导作用,让学生在复习时自主构建知识网络,把已学知识进行归纳,列要点,将知识系统化、网络化,形成完整的知识体系。以线扩展到点,以点带面,能有效地促进学生自主学习,拓展思维空间,获得知识,巩固知识。

参考文献:

[1]王道俊,王汉澜.教育学[M].北京:人民教育出版社,1997.

物联网课程总结篇9

关键词:物联网;专业建设;课程体系;实训室建设

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)14-3336-02

1 概述

自2009年以来,一场关于物联网的风暴席卷了全球。年初,美国总统奥巴马提出了“智慧地球”概念,将“新能源”和“物联网”列为振兴经济的两大武器;6月,欧盟委员会递交了《欧盟物联网行动计划》;7月,日本IT战略本部颁布了日本新一代的信息化战略——“U-Japan”战略;8月,总理视察无锡的中科院物联网技术研发中心时,提出把无锡建设成“感知中国”中心,2011 年国家制定了物联网“十二五”发展规划,“物联网”的研究、开发和应用等进入了高潮[1]。

物联网是从英文“The Internet of things”,可以理解为是“物物相连的互联网”。2010 年总理在第十一届人大三次会议上所作的政府工作报告中对物联网定义为:物联网是指通过信息传感设备,按照约定的协议,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、监控和管理上的一种网络。说简单点,就是把虚拟的网络世界与现实中的物质世界有机结合在一起,做到物质网络化,让每一个物质在网络中都有个身份,便于管理和维护[2]。

物联网技术和产业的发展将引发新一轮信息技术革命和产业革命,涵盖了大量现有的专业门类和技术体系,需要高校培养教育应用型技术型人才。自2010年3月教育部号召高校建立物联网专业学科,各高校纷纷提交了专业申请。目前,全国开设物联网专业的高校很多,但大多处在探索阶段,没有完整的标准和体系,结合我校的实际情况,从专业的教学目标、课程体系规划、实训室建设、师资队伍建设等方面来探讨与研究该专业的建设。

2 物联网专业的教学目标

物联网专业是研究信息感知、传输、处理和应用的基础理论与关键共性技术的综合性、跨学科、跨领域的新型学科[3],涉及计算机科学与技术、电子科学与技术、通信工程、控制以及软件工程、管理工程等多个专业,根据我校的实际情况,在计算机系的软件与网络专业发展的基础上,增设物联网专业,协同其它专业发展。

物联网专业培养具有良好的思想道德素质和科学素养,知识结构合理,具备扎实的电子技术、网络通信原理、现代传感器技术及物联网相关理论知识,具备在物联网领域跟踪新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力,能从事物联网领域的系统设计、系统分析与科技开发及研究方面的高素质物联网工程技术应用型人才[1],突出体现“口径宽、基础实、重实践、强能力”的培养理念。

3 物联网专业的课程体系

根据教学目标与我校的实际情况,该专业课程体系由六个模块组成:公共基础模块、学科基础模块、专业基础模块、专业组选模块、专业选修模块、专项实践模块。

1) 公共基础模块:培养学生的思想政治素质、人文和科学素质及身心素质,具体包括思想和中国特色社会主义理论体系概论、思想道德修养与法律基础、大学英语和体育等课程。

2) 学科基础模块:对学生进行计算机的基本操作技能训练,具体包括计算机导论、高等数学、C语言程序设计、电路基础、计算机网络、数据库原理及应用等课程。

3) 专业基础模块:培养学生掌握物联网的基础理论知识,具体包括传感器技术与RFID、单片机技术基础、嵌入式系统、无线传感器网络,物联网应用层设计等课程。

4) 专业组选模块:根据物联网的感知层、网络层及应用层三层结构体系,分为不同的发展方向,开设了不同的课程,学生可选择自己的发展方向进行学习,具体包括Java程序设计、Android系统开发、数据通信与交换技术、GPS技术、物联网控制基础等课程。

5) 专业选修模块:以学生的学习兴趣来进行选择学习,具体包括云计算、物联网综合应用、数据挖掘等课程。

6) 专项实践模块:侧重培养学生的实践动手能力,具体包括基础实践、专业实践和应用创新实践三个层次。其中基础实践是嵌入到课程中,体现教、学、做一体化教学;专业实践则是每学期末安排两周左右时间,根据课程进行应用创新;应用创新实践是安排学生利用假期时间深入到企业去或参加大型的比赛,独立完成一个实际的物联网相关的项目,将理论应用到实际工作中去。

4 物联网实训室建设

高校开设物联网专业,除了有合理的知识教学,还要建设相关的实训室。由于我校已经有自己的网络实训室和嵌入式实训室,充分利用现有的资源,建立物联网基础教学实训室,用来完成物联网基础课程实验,培养学生所需掌握的电子、计算机、通讯等领域内的专业能力;另外我校与许多的企业建立了稳定的合作关系,如武汉创维特信息科技有限公司,共建物联网综合演示实训室,用于构建完整的通用物联网小系统,集传感层、网络层、应用层的综合应用系统,采用校企合作的模式可以使教学信息与市场要求同步,符合专业人才培养需要。

我校所建立的物联网实训室,包括硬件设备、软件资源两大部分。硬件设备主要包括单片机、ARM9实验平台、各种传感器、RFID等。软件资源主要包括嵌入式操作系统Linux、嵌入式网关软件、无线传感器网络软件等。

根据我校物联网专业培养目标及专业课程体系,实训内容包括单片机开发平台基础实验、嵌入式ARM9平台基础实验、各种传感器实验、ZigBee/WiFi/3G/蓝牙网络通讯实验等。以项目驱动为主,案例教学,理论和实践相结合,使学生在做中学,提高学生的知识应用能力、实践能力,突出培养“技能型、应用型、实践型”的人才。

5 师资队伍建设

物联网专业是个新兴的、多学科交叉的、强调实践应用的学科,目前我校本专业拥有一支老、中、青结合的双师型教师队伍,其中高级职称的12位,占65%,研究生及以上学历(位)教师15位,占85%。但是这些教师都不是物联网专业毕业的,而且都不具有物联网行业相关企业的从业经历,缺乏物联网的实践经验,因此需要加强师资队伍建设。

我校坚持“引聘名师、培养骨干”的原则,积极拓宽师资队伍的来源渠道,优化教师队伍,实行激励与制约相结合,健全管理机制,采取“引、聘、送、下、带”等措施,致力于“双师型”教师队伍的建设。拟采取以下主要措施:1)直接引进物联网行业相关企业的人才或聘请行业专家到学校任教;2)对专业带头人和骨干教师进行重点扶持和培养,送他们去物联网相关培训机构参加培训,学习和提高物联网相关理论;3)以老带新,实施“传帮带”,以老教授、专业带头人和骨干教师作为导师,指导中青年教师,定期对中青年教师进行实习、实训、课程建设等方面的培训,以提高中青年教师的教学和科研水平;4)校企合作,派教师到物联网相关企业开发一线,如武汉创维特信息科技有限公司,企业帮助培养实用技术型师资;5)在有条件的情况下,可以参与或申报物联网相关的科研项目,以教学促进科研,以科研指导教学,进一步将理论与实际需求相结合。

6 小结

作为应用型本科院校,应抓住物联网的发展机遇,以就业为导向,突出体现“口径宽、基础实、重实践、强能力”的培养理念,加强校企合作,培养面向广东、服务东莞的高素质技能型应用人才。目前物联网专业建设还处于起步阶段,这方面经验还非常缺乏,需要进一步的深入研究。

参考文献:

[1] 孙珊珊,赵健飞,王晓菊. 高校开设物联网专业的思考[J].中小企业管理与科技, 2012(8).

物联网课程总结篇10

数字电子技术是物联网专业的一门核心专业基础课程,对学生的职业生涯规划和发展有着重要影响。为了获得更好的教学效果,将整个教学过程分为理论教学和实验教学两个部分,在实验教学部分引入了Multisim仿真软件,有效地将理论知识、实验内容和方法以及考核方式进行了改革和实践。通过多种方式进行教学,提高了学生对数字电子技术的兴趣,加强了学生的逻辑思维和创新实践能力。通过合理的课程考核方式,提高了学生学习的积极性。

关键词:

数字电子技术;物联网;Multisim仿真

1引言

近几年,物联网技术快速发展,被公认为是世界信息产业发展的新的重点领域。其发展前景将大大促进全球经济的快速增长,为未来的经济发展和科技创新提供重要保障,同时将会彻底改变人们的生活方式[1]。物联网工程专业的人才需求日益增加,从信息产业发展方向和构建复合型人才知识结构的角度出发,贺州学院计算机系开设了物联网工程专业。物联网工程是电子技术、计算机网络、嵌入式系统、传感器技术、数据库系统等技术的综合体[2]。在物联网工程专业的课程体系中,以上课程是物联网工程专业的必修专业课,其中,电子技术中的《数字电子术》在整个课程体系中扮演着重要角色,是物联网专业的一门核心基础课程。为此,贺州学院计算机系的物联网专业开设了《数字电子技术》这门课。《数字电子技术》具有实践性和应用型均较强的特点,其教学改革模式对类似专业的专业基础课或核心专业课具有一定的参考价值[3]。随着数字化信息技术的普及和物联网技术的快速发展,对《数字电子技术》课程进行一定的改革和实践,有一定的意义。

2《数字电子技术》改革和实践的基本内容

根据教育部面向21世纪教学内容和课程体系改革的要求,遵循高等教育发展的基本规律,本着“打好基础,加强实践和创新能力”的原则,我们针对课程的教学理念、教学内容、教学方法和教学手段等方面进行了改革和实践[4]。改革的目标是在充分运用现代教育技术的基础上,构建更优的教学模式和教学平台,全面提升该课程的教学质量,促进学生专业素质和创新实践能力的提高,从而适应社会对物联网专业高技能、应用型人才的需求。

2.1教学内容的改革与实践《数字电子技术》在贺州学院计算机系物联网专业的课程安排上分为理论课和实验课,其中理论部分的课时为48学时,实验部分的课时为32学时。在48个理论学时的教学中,不仅要求学生掌握数字电路的基本概念、基本逻辑电路、常用分析方法和一定的实践技能,还要培养学生对数字电路系统设计的概念和方法。在授课过程中,将理论基础知识和数字电子技术在生产实践中的应用相结合来进行讲解,扩宽学生的知识视野,开拓学生的思路,激发学生的兴趣爱好,从而提升学生学习的主动性和积极性。在理论教学过程中,除了发挥教师的主导作用之外,更要确定学生的主导地位,尽可能的激发学生的潜能[5]。在教给学生专业基础知识和学习方法的基础上,全面塑造学生的创新意识、实践能力和综合素质。在32个实验学时的教学中,分为基本操作实践和自主创新设计两个部分。在基本实践操作环节,主要是运用西安唐都科教仪器公司开发的TD-DS+高级数字电路教学实验系统,目的是让学生在较短的时间内掌握基本逻辑门电路、组合逻辑电路的设计和分析以及时序逻辑电路的设计与分析等内容,使得《数字电子技术》的实验教学模式得到了创新性的改变,可极大地提高实验效率,增强学生学习和实验的效果。此外,学生在动手操作实验仪器的过程中,能让学生了解和掌握生产实践中用到的数字电子产品,这样不仅有助于提高学生对《数字电子技术》的兴趣,还有助于激发学生学习的积极性[6]。在自主创新设计环节,引入电子技术仿真软件Multisim10.0,主要是让学生在较短的时间内掌握现代数字系统的设计原理和方法,在此基础上对数字系统进行设计、分析和调试,使学生认识到数字电子技术在现实生活中的实践应用,最后以一个完整的设计案例来结束整个设计过程,从而完成整个实验教学课程[7,8]。

2.2教学方法与教学手段的改革和实践本课程的教学方法与教学手段的总体改革思路是:在保证教学方法能满足课程内容的需要的基础上,做到因材施教,并且应用一个成型的数字系统的设计贯穿于整个教学过程。在课程的建设和改革实践中,在如何有效运用现代教育技术、如何有效开展大学生创新创业活动以及如何提高教学质量等方面做了大量工作,并且取得了显著成效。主要包括以下3个方面的改革和实践:1)强调现代教育技术和传统教学手段的灵活应用。这就要求任课老师除了必须能熟练操作多媒体教学设备、上课课件和电路仿真软件Multisim10.0之外,还能灵活地将课程内容中重点知识部分以板书的形式在黑板上表达出来。这种教学方式能有效提高教学质量,让学生更好地理解和掌握课程内容,最大限度地满足了教学需要。2)强调先进教学方法的应用。积极应用先进的教学理念和教学模式,正确处理教学活动中的师生关系,改变传统的以教师、课堂和书本为中心的教学模式。在教学活动中,引入已成型的数字系统贯穿整个教学活动,将案例教学法、启发式教学法和研讨式教学法等教学方法充分结合起来。积极引导学生逐渐形成自主式学习、协作式学习和探索式学习等良好的学习习惯,培养学生掌握在万物互联的信息化时代中的学习能力。3)强调实验课程教学环节对本课程教学的重要性。通过实验教学仪器设备的实践操作到Multisim10.0的数字系统的设计,在整个实践性教学环节,创造性地将课件、板书、数字系统的功能和模拟仿真平台相结合,使得整个教学过程不仅特色鲜明,还为课程改革提供了一定的参考价值。

2.3考核方式改革和实践《数字电子技术》的理论基础知识部分的考核采用闭卷形式,这部分的考核成绩占总成绩的70%,平时成绩占30%。闭卷试题的考核内容主要包括基本理论知识(60%)、数字逻辑电路的分析(20%)和数字逻辑电路的设计(20%),这三种题型分别对应着基础知识题、综合题和提高题3部分,这3类型题型可以分别从不同的角度考查学生对《数字电子技术》基本理论知识的掌握情况。平时成绩主要包括上交作业的成绩、上课的考勤情况、在整个教学活动中与教师研讨学习的情况等方面,这有助于调动学生的积极性和主观能动性。实验课程的考核方式分为两个部分:第一部分是验证性实验考核,这部分的考核主要运用西安唐都科教仪器公司开发的TD-DS+高级数字电路教学实验系统来完成部分数字电路的逻辑功能验证。第二部分是数字系统的设计,由学生自主选题,运用Multisim10.0电子技术仿真软件,独立或以小组形式完成设计。在完成数字系统设计的过程中,学生不仅需要查阅大量的文献资料,还需要懂得数字系统设计的思想、过程和方法以及数字系统在生产实践中的应用。在此过程中,在很大程度上会激发学生学习的积极性以及探索求知欲,这有利于学生进一步加强理解和掌握数字电子技术的理论知识和实际应用价值。在考核成绩方面,第一部分占实验课程总成绩的40%,第二部分占实验课程总成绩的60%。

3《数字电子技术》改革和实践后取得的教学成果

通过对《数字电子技术》理论教学和实验教学内容的改革和实践,取得了显著成效。主要包括两个方面:教研方面和培养学生方面。在教研方面,注重师资队伍的建设,注重教师的培养,让教师不断的掌握相关领域的新知识、新技术和更深层次的了解数字电子技术相关领域的未来发展趋势,这使得整个师资队伍更具有奉献精神、更团结、更充满活力、更上进,学术和科研水平都上了一个台阶,这将更有利于教师在传授和培养学生时,能将所掌握的理论基础知识,进行灵活应用和变通。在培养学生方面,在制定新的教学大纲、选择合适的教材和编写实验指导书的基础上,制作了多媒体课件和教案,规定了整个课程的讲授学时数为48+32学时,其中理论课的教学为48学时,实验课的教学为32学时。理论教学部分采用多媒体课件+黑板板书的模式进行讲授,实验教学部分采用数字电路教学实验系统+Multisim10.0电子技术仿真软件。与传统的纯理论教学模式相比,这种教学模式,不仅使学生的知识结构更丰富牢固、更符合信息时展的需要,而且能有效提高学生研究和分析大规模甚至是超大规模复杂数字电路系统的能力。从而使数字电路的理论教学能够真正的“服务”于数字电路的实验教学,而实验教学紧跟现代生产实践中数字电子技术发展的步伐,真正做到理论与实践操作相结合,做到以学生职业发展为中心,以设计性和创新性为主。

4总结

《数字电子技术》是物联网工程专业的一门核心专业基础课程,将该课程分为理论教学和实验教学两部分。理论部分采用多媒体课件+黑板板书的模式进行讲授,可以帮助学生更深刻和全面地理解《数字电子技术》的基本概念和原理。实验部分采用数字电路教学实验系统+Multisim10.0电子技术仿真软件的模式进行教学,在用数字电路教学实验系统进行实验时,可以提高学生的动手实践能力,在用Multisim10.0电子技术仿真软件对数字系统进行设计时,有助于数字系统的调试,使得实验演示更加直观、方便和灵活,同时给学生自主研究数字系统问题提供了有效帮助,提高了学生自主创新的能力,对《数字电子技术》以及类似课程的教学具有很好的辅助作用。

参考文献:

[1]钱志鸿,王义君.物联网技术与应用研究[J].电子学报,2012,40(5):1023-1029.

[2]柏荣刚,张海燕,蔡祥,李巨虎.物联网应用课程教学改革探索[J].计算机教育,2015(10):25-28.

[3]邱寄帆,林训超,魏中,周兴.《数字电子技术》精品课程建设与改革实践[J].成都航空职业技术学院学报,2006,22(4):7-13.

[4]杨莉琼.关于提高高校青年教师教学能力的建议[J].教育探索,2015(1):128-130.

[5]李立礼,梁明华,李生华.基于Proteus仿真的模拟电子技术课程教学改革[J].贺州学院学报,2010,26(2):101-103.

[6]郭映.Multisim10仿真软件在数字电路教学中的应用[J].计算机与现代化,2010(7):162-166.

[7]王尔申,庞涛,,郑丹.Multisim和Protenus仿真在字电路课程教学中的应用[J].现代教育技术,2013,30(3):78-81.