对物联网工程的认识十篇

对物联网工程的认识篇1

关键词：物联网；导论；层次结构；教学内容

作者简介：吴治海（1981-），男，安徽亳州人，江南大学物联网工程学院，副教授。（江苏 无锡 214122）

基金项目：本文系江南大学本科教育教学改革研究项目“物联网新专业实验实践性环节设置策略研究”（项目编号：JGB2011057）、“物联网新专业人才培养与产业结合模式研究”（项目编号：JGB2011053）的研究成果。

中图分类号：G642.421 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0070-02

最近几年，物联网（Internet of Things，IOT）概念的提出及其技术的飞速发展引起了世界各国的广泛关注，被称为继计算机与互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。为了能在这一技术领域占据重要位置，许多国家提出了相应的物联网发展战略。如美国的“智慧地球”、日本的“u-Japan”、韩国的“u-Korea”、欧盟的“欧盟物联网行动计划”、中国的“感知中国”等。发展物联网技术的基础与核心是培养物联网方向的专业人才，为此，国内各大高校相继开设了物联网工程专业并开始招收第一届本科生，如哈尔滨工业大学、华中科技大学、西北工业大学、北京科技大学、江南大学、南京邮电大学等。然而，物联网工程的新专业属性，决定其人才培养方案的制订、课程的设置以及教学方法的实施等，目前仍处于“摸着石头过河”的探索性阶段。但是，国内目前已开设物联网工程专业的大部分高校，都将“物联网技术导论”作为本专业的第一门课程，旨在向学生整体介绍物联网的概念、内涵、关键技术、发展现状以及主要应用等，以激发学生的学习兴趣，并使学生树立学习的信心。因此，“物联网技术导论”课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量，进而影响到中国物联网技术发展的进程。

一、物联网的概念及内在层次结构

目前，关于物联网的定义有多种，但是被大多数学者认同的一个定义为：物联网，即通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息的交换与通讯，以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”。使用通俗的语言，可以这样表述物联网的内涵：使用传感器获取物理对象的信息、使用网络传输信息、使用计算机处理信息、使用控制器设计反馈控制策略、利用执行器对物理对象进行控制与管理等各类操作。由此可以绘制出物联网中的信息流（如图1所示）。因此，从控制学科的角度来说，物联网是一个典型的网络化控制系统（Networked Control Systems，NCS）。从物联网的定义以及图1中展示的物联网中的信息流向，可以概括出物联网的层次结构：感知层、网络层、处理层与控制层（如图2所示）。其每层的功能分别为信息的获取、信息的传输、信息的处理与信息的反馈。这四层结构的划分是对传统的物联网三层结构，即感知层、网络层与应用层的进一步细分，本质上是一致的。从这四层结构的划分不难看出，物联网技术涉及信息技术领域的四大一级学科，即电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术以及控制科学与工程。因此物联网是一个多学科交叉的技术，这使得物联网的内容极为丰富。但另一方面，这种交叉性也增加了“物联网技术导论”课程的讲课难度，对教师的专业素质提出了更高的要求。因此，如何选择讲课的重点，既让学生感受到物联网技术的重要性，激发他们的学习兴趣，又使他们面对繁杂的内容而不畏惧，树立学好物联网技术的信心，具有重要的意义。

二、“物联网技术导论” 教学内容选择

目前国内已出版发行的“物联网技术导论”教材有十多本。[1-12]通过浏览这些教材的目录，不难发现物联网内容极其庞杂，主要涉及传感器技术、无线传感器网络、射频识别技术、短距离无线通信技术、远程通信技术、无线单片机、嵌入式系统、云计算技术、机器学习、模式识别、数据挖掘、智能信息处理技术、物联网控制技术、物联网安全技术、物联网技术标准、物联网应用等。依据物联网的四层结构，可以将上述内容进行如下层次归类：感知层包括传感器技术、无线传感器网络与射频识别技术；网络层包括短距离无线通信技术与远程通信技术；处理层包括云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘；控制层包括物联网控制技术；物联网安全技术、物联网技术标准与物联网应用横跨物联网的四层结构。但另一方面，作为一门导论课，一般来说讲课时间会限制在20课时以内。试图在较短的时间内把上述内容完全彻底讲一遍是不现实的，因此需要选择重点内容进行讲解，目标是让学生对物联网的整体架构、关键技术有一个整体上的清晰认识。那么如何选择主要内容呢？以江南大学已经实施两年的“物联网技术导论”课程教学方案为例，结合物联网的四层结构，来分配每讲的主要内容。目前江南大学“物联网技术导论”课为16课时，除去最后一次考核占用的2课时，还有7讲14课时。下面，结合物联网的四层内在结构，详细叙述每讲的主要内容。

第一讲——绪论。介绍物联网的基本定义、内在结构、研究现状、发展动态、主要应用领域。重点讲解物联网的基本定义与内在结构，讲解时应播放一段物联网应用案例的视频，增加学生对物联网内在结构的整体认识。

第二讲——感知层技术一。介绍智能传感器技术，包括传感器技术、微控制器接口、无线单片机、嵌入式系统。重点介绍传感器工作原理、比较CC2430和CC2530功能差异、嵌入式智能传感器的一般结构、标准接口与串行接口。

第三讲——感知层技术二。介绍无线传感器网络。由于无线传感器网络具备了一个简单的物联网系统的架构，对本讲内容的讲解可以大大提高学生对物联网内在结构的认识。主要讲授无线传感器网络的定义、体系结构、特征、协议栈结构、主要支撑技术，如定位技术、时间同步、数据融合、安全技术等。可以结合无线传感器网络在智能农业当中的应用来讲解本部分内容。

第四讲——感知层技术三。介绍射频识别技术。由于射频识别技术也具备了一个简单的物联网系统的架构，所以对本章内容的讲解可以进一步增强学生对物联网内在结构的认识。主要讲解射频识别的组成、分类、工作原理、技术标准、与传统自动识别技术的区别以及安全问题。可以结合射频识别技术在门禁系统当中的应用来讲解本部分内容。

第五讲——网络层技术。介绍短距离无线通信技术和远程通信技术。重点介绍Zigbee技术、WiFi技术、蓝牙技术、超宽带技术和3G无线远程通信技术，简单介绍多路访问技术和多路复用技术。应结合具体的应用来讲解Zigbee技术、WiFi技术和蓝牙技术。

第六讲——处理层技术。主要介绍云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘。重点介绍它们的含义、基本结构和主要方法。在介绍基本结构时应画出结构方图，使其技术原理清晰明了。

第七讲——控制层技术。重点介绍控制的思想，即反馈。可以结合具体的例子来讲解，如倒立摆的控制，让学生主观感受反馈的作用，但要避免复杂的数学公式。也可以适当介绍控制学科的前言问题，如网络化控制系统与多智能体系统，让学生深刻感受到控制技术在物联网技术当中的地位。

以上七讲基本包含了物联网技术的主要内容。通过这七讲的学习，学生基本上对物联网架构和关键技术有了一个整体上的认识。由于不同高校开设物联网工程专业的院系有所不同，教师的专业背景也有所不同。但是，确保学生正确认识物联网技术的一个基本要求是教师向学生完整地介绍物联网的四层结构。任何一层的缺失都将导致学生对物联网概念和内涵认识的不准确，影响其以后的学习效果。

三、结语

本文在阐述物联网内在层次结构的基础上，结合“物联网技术导论”课程课时短、内容多的特点，详细介绍了如何在有限的课时内分配主要的物联网技术的知识点。由于“物联网技术导论”是一门新的课程，目前还没有成熟的课程教学方案，因此，本专业的高校教师要善于结合自己的专业知识和教学经验，编写符合中国国情的“物联网技术导论”教材，探寻一条符合中国学生的“物联网技术导论”课程教学方法，进而培养出基础扎实、技术熟练的物联网专业人才，推动“感知中国”战略的进程。

参考文献：

[1]刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2010.

[2]曾园园.物联网导论[M].北京：中国铁道出版社，2012.

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[4]张翼英，杨巨成，李晓卉.物联网导论[M].北京：中国水利水电出版社，2012.

[5]张飞舟.物联网技术导论[M].北京：电子工业出版社，2010.

[6]王汝传，孙力娟.物联网技术导论[M].北京：清华大学出版社，

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[7]桂小林.物联网技术导论[M].北京：清华大学出版社，2012.

[8]黄东军.物联网技术导论[M].北京：电子工业出版社，2012.

[9]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.

[10]吴功宜，吴英.物联网工程导论[M].北京：机械工业出版社，

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[11]暴建民.物联网技术与应用导论[M].北京：人民邮电出版社，

对物联网工程的认识篇2

关键词：物联网；实践教学；项目实训

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)12-2922-03

1背景

物联网源于传感网和射频识别技术，通过网络技术将传感网信息和RFID信息进行远距离识别和处理。国际电信联盟在2005年了针对物联网的年度报告“Internet of Things”，报告指出RFID和智能计算等技术开启全球物品互连的时代，信息与通信技术的发展已经从任何时间、任何地点连接任何人，发展到连接任何物体的阶段，物联网时代即将来临[1]。一般认为物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息载体，让所有能被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。普通对象设备化，自治终端互联化和普适服务智能化是其三个重要特征[2]。

近年来物联网在学术界和产业界来得到广泛关注，2008年国际上召开了第一届国际物联网学术交流会[3]，欧洲物联网研究项目组2009年11月物联网战略路线图，促进射频识别和物联网产业在欧盟发展，欧盟委员会提出针对物联网行动方案，明确表示在技术层面将给予大量资金支持。2009年8月总理在无锡考察传感网产业发展时要求尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。物联网可广泛应用于产业，环境和社会领域。典型应用案例包括物流业务，制造业的产品跟踪，食品药品安全，环境监控，绿色节能，社会服务等多个方面。当前无线射频识别产业市场规模超过100亿元。我国有1600多家企事业单位从事传感器的研制、生产和应用，年产量达24亿只，市场规模超过900亿元，其中，微机电系统（MEMS）传感器市场规模超过150亿元；通信设备制造业具有较强的国际竞争力。建成全球最大、技术先进的公共通信网和互联网。机器到机器（M2M）终端数量接近1000万，形成全球最大的M2M市场之一。据不完全统计，我国2010年物联网市场规模接近2000亿元[4]。

在全国范围的物联网技术发展热潮下，物联网技术人才紧缺问题日益突出。我国物联网技术的发展从根本上取决于相关人才的素质和结构。产业的竞争从根本上就是人才的竞争，未来中国物联网产业的强劲发展，需要大力培养物联网技术专门人才，不断提高相关人才的素质和知识结构，以及不断的完善人才的合理结构与供应体系。物联网技术也必将成为我国信息领域的一个关键学科，在未来我国信息产业的发展与升级中发挥核心的作用。

2物联网专业定位与培养目标

物联网行业作为一项战略性新兴产业，其繁荣发展需要大量精通物联网信息技术的科学技术人才。我国非常重视物联网产业的发展，被列为国家五大新兴战略性产业之一，一些城市也把物联网产业列为新的经济增长点。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，物联网产业的长足发展将直接推动物联网工程专业类毕业生的就业工作。面对国家产业发展的战略重点和激烈的人才竞争，面向市场需求，加大物联网工程技术人才培养力度，已经成为当前高等教育改革与发展的一项重要和紧迫任务。

物联网工程专业面向现代信息处理技术，针对国民经济信息化建设和发展的需要，本专业培养的学生要求德智体全面发展，具备扎实的计算机科学技术、现代传感器和无线网络技术、射频与微波技术、有线和无线网络通信理论、信息处理、系统工程等基础理论和技术，能够系统地掌握物联网专业的相关基础理论、科学方法和实践技能，并且具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力的复合型高级工程技术人才。

物联网工程专业本科生培养的基本思路是强化基础、注重实践。针对物联网产业的人才需求，本科生阶段强调宽口径培养，不具体细分专业培养方向，但考虑专业方向课程模块设置，从而使得毕业生既具备扎实的专业基础和宽广的知识面，又比较深入地认识某类系统和应用领域。物联网工程专业的基础课程应涵盖计算机科学与技术基础、通信技术、无线传感器网络技术、物联网工程基础、电子信息技术基础以及数学、外语等基础课程。物联网工程专业的专业课程应覆盖物联网系统设计与开发、网络工程、数字化技术、信息安全技术、嵌入式系统、软件开发技术等。

本专业以通信技术、计算机网络和无线传感器网络为重点专业方向，学生主要学习传感器技术和计算机通信网方面的基础理论、组成原理和设计方法，受到物联网技术实践的基本训练，经过系统化学习和实践锻炼，学生应该具备从事物联网的设计、开发、调试和工程应用的基本能力。

3物联网专业实践课程建设

我校在2011年申请物联网工程专业并获得批准，成为国内较早开展物联网专业教学的高校。我校物联网工程专业依托计算机系下进行建设，相关基础专业如计算机科学技术，软件工程，电子工程，通信工程等已经发展多年，拥有相关的软硬件条件，具有实践环节教学经验，是物联网工程专业建设的基础。

当前高等教育必须把加强学生能力培养放到首位[5]，物联网专业特点主要体现综合性，实践性和工程性，物联网综合性体现在涵盖范围广，涉及具体产业多，与产业接触紧密。为了达到培养目标，培养学生实践动手能力尤为重要。物联网实践课程需要以专业基础课程为基础，面向真实完整的物联网工程项目设计实践内容。在实践学习中以团队协作作为主要学习方式，从具体的实践活动中训练动手能力和协作开发项目能力。作为从2010年才开始设置的新型专业，关于物联网专业教学研究成果还相当匮乏，本节结合当前物联网专业发展和行业技术发展的实际情况，对物联网专业实践环节的教学内容与教学方法进行探索。

3.1专业实践教学内容设计

目前国内物联网专业主要依托计算机学院来建设，因此计算机专业核心课程尤其是程序设计、数据结构、操作系统、计算机网络以及组成原理也应是必修课程。物联网专业核心课程包括物联网导论，无线传感器网络，射频与无线通信等。实践环节课可设置在基础理论课之后，在二年级可以开始展开基础的实践课程教学，然后逐步进入到结合实际的物联网项目实训环节，在实训环节中，通过引入企业实际物联网项目对学生进行训练。物联网涵盖范围非常广泛，综合了计算机，微电子，通信等多个领域知识，其中部分新型技术难度较大。在实践环节中一般不需要学生深入理解无线传感器网络，射频识别等电路基础，能够在了解基本结构基础上进行开发设计即可。实践环节更多注重于物联网的实际应用，通过应用项目实例来加深对物联网的认识，锻炼动手能力，培养合格的物联网专业人才。根据物联网体系的层次划分，从物联网应用层案例，物联网网络层案例以及感知层案例出发设计对应的实践内容，最后通过对实际项目分析学习项目设计规划能力，如表-1所示。

针对实践教学内容，采用课程实践与项目实训相结合的方式。对核心课程的教学实践安排在每门基础课程理论课程同步进行，通过基础性实践来强化理论课程知识理解和实践能力提高。在基本实践环节之后进行综合实训实践过程，学生以团队方式参与具有企业实际背景的物联网项目实例，训练物联网工程设计规划和实施能力，并参观企业真实物联网项目工程。

具体专业课程与实践环先后关系可见图1，在图1中可知物联网综合实践环节是在专业课程基础上的进一步提高，是训练学生动手能力提高实践能力的关键一环。

选择合适的实践内容之后需要采用一定的教学方法进行实践教学。与专业课程的理论学习不同实践教学更注重培养学生的实际动手能力。

3.2专业实践课程教学方法探讨

物联网专业培养人才应该紧密结合工程实际，目前校企合作物联网建设迅速开展，我们也将努力和物联网企业合作，加强产学研合作，进行联合人才培养。通过多种渠道建立健全物联网实训项目库，如高校中一卡通、校园百事通等物联网建设项目。实践教学在物联网专业建设中具有举足轻重的作用。通过实践教学培养学生的创新能力和实践设计能力，可采用的实践教学方法包括：

1）项目实例驱动教学法

物联网工程专业是培养物联网项目集成方向的工程技术与管理人才，物联网实践教学内容必须紧密结合实际，立足业界需求。在实践教学中，针对基础课程的实践教学可以分解项目原型到各门课程中；在物联网综合实训实践中，以企业物联网项目具体案例在分析。针对学生实际能力，可以通过简化需求来降低难度，但所有实践项目必须结合实际。教师通过对企业物联网项目的分析讲解来帮助学生对项目的认识，学生通过团队合作以小组形式参与实训项目开发。通过项目实例驱动，提高学生学习兴趣，锻炼实际的动手能力。

2）跨年级结合的创新实践教学

由于物联网综合实践环节设计内容多，难度大，对其中部分大型实训项目可以采用跨年级段合作训练的方式，发挥传帮接代的优点。如高年级的同学负责项目的需求分析，项目规划设计等方面工作，而低年级同学从程序设计出发，完成其中的部分功能，通过参与大型创新实训过程可以提高自己的动手实践能力，学习项目设计和管理能力。这种滚动式结合方式不仅提高学生水平，还可以使得实践环节的实训项目可以持续开发。不断提高实践环节的难度，使之更切合工程实际。

4结束语

物联网产业需要大量的专业型人才。如何培养适合产业需求的人才还处在尝试阶段，借鉴相关专业培养经验，对物联网专业建设尤其是物联网专业实践环节建设进行了探讨。我们认为加强物联网实践环节建设，必须加强校企合作，通过引入实践物联网项目来设计合理的实践内容。将基础实践环节和项目实训相结合，采用科学的教学方法引导学生自主学习，提高实践能力，培养合格的物联网专业人才。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，如何合理制定实践环节培养方案还需要进一步的深入研究。

参考文献：

[1] International Telecommunication Union. ITU Internet Reports 2005: The Internet of Things, 2005.

[2]刘云浩等物联网导论[M].北京:科学出版社,2010.

[3] Floerkemeier C. Langheinrich M, Fleisch E, Mattern F. The Internet of Things: Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2008, 49-52.

对物联网工程的认识篇3

关键词:物联网;物联网工程导论;教学方法

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

[3]袁静.物联业务的发展及网络融合趋势[J].电信技术,2010,1:10-12

对物联网工程的认识篇4

当下，物联网技术的应用领域已经非常广泛，从日常生活中老人护理、个人健康、平安家居，到公共生活领域中的智能交通、工业检测、电子政务、智能消防等，各行各业都能看到物联网的应用。在我国物联网技术的发展能够为该产业发展创造巨大的空间，同时为社会提供大量的就业岗位。在智能电力、智能医疗、智能农业等领域人才缺口尤其大。物联网工程专业的人才既可以到传感设备企业的生产一线，也可以深入工程一线，从事设备的安装、调试、维护，满足通信企业需求;还可以涉足销售领域，从事应用技术的营销，就业面十分宽广。因此，培养物联网工程专业人才迫在眉睫。

职业学校的物联网工程专业人才培养过程中的学科综合性特征是非常明显的，涉及电子、计算机和软件等多个专业领域，既需要学生具备一定的基础理论，还需要有专业技能，而且理论的学习最终要服务于实践运用。物联网行业对从业人员的专业和经验要求很高，所以在课程的设置上更应该偏重于培养学生从事物联网相关行业一线岗位需要的实际工作能力。在这种背景下建立工学结合的教学模式无疑具有重要的价值。对于教学单位、学生个人和物联网相关企业，能够实现资源互补，达到双赢的效果。那么在职业学校物联网工程专业的教学中如何践行这种工学结合的共建模式呢?笔者认为可以从以下几个方面努力。

首先，在职业学校的学科建设中，重视理论基础的建设。因为物联网应用领域知识广博、技术精深，实现跨学科的内容整合显得十分必要。学校要积极整合自身的资源为物联网工程专业人才提供各种理论的支持。在打好理论基础的同时，还要确定教学实施安排，留出更多的时间给学生参与专业实践。同时进行广泛的物联网工程专业人才需求调研，面向社会分析企业的需求，或者联系企业，校企共同分析岗位职业能力和自身的需求特色，共建人才培养模式，让学生实现工学结合。

其次，工学结合模式下，学生可以通过轮换岗位分工的方式更早地接触实际工作，也可以让企业作为评价主体，选拔优秀的学生充实到企业中，让学生们在企业里体验一线工作岗位所需应用到的物联网专业知识。工学结合也不一定是只在企业之中，还可以在学校组建的物联网专业实训室。校内专业实训室的组建是学生实践能力提升的重要策略，在实训室中学生能够初步将理论知识应用于实践操作。如果条件允许也可以引企入校。或者将部分科研成果转让给企业，在企业承揽相关项目时，也可以让学校发挥智囊作用，提供人才和技术支撑。特别是现今物联网企业发展迅速，企业寻找优秀的物联网工程专业人才非常重要。而职业学校有丰富的人力资源。在职业学校的物联网工程专业课的学习中让学生半读半工，既可以让学生得到宝贵的一线实践机会，也让企业降低用人成本。

对物联网工程的认识篇5

关键词：物联网；无线传感网络；射频识别；安卓平台

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）22-0011-02

物联网专业是一个新兴的、综合性很强的专业，涉及到微电子技术、控制工程、通信技术、计算机技术等多领域。2010年，教育部批准第一批40所高校开办物联网工程专业；2011年初，批准第二批27所高校开办物联网工程专业；2012年2月，再次批准80所高校开办物联网工程专业；教育部先后进行了3批物联网相关专业审批，约200所高职高专办“物联网应用技术”专业，我校也于2012年成功申报物联网应用技术专业。

教育部和天津市教委联合举办2012年、2013年、2015年3届全国高职物联网技能大赛，都由我校来承担此项赛事项目，对职业院校物联网专业教学改革起到巨大的引领和带动作用，促进专业体系建设、优化教学内容、改进教学手段、提高专业教学师资队伍素质、加强学院实训基地建设，构建以职业技能竞赛为平台、培养学生技能为核心的实践教学体系。

1 历届全国高职物联网技能大赛分析

1.1 2012年全国高职物联网技术应用赛项

2012年大赛，主要考察高职学生在RFID技术、二维码技术、网络技术与信息系统等领域的应用实践能力，检验高职学生在物联网组建、物联网应用系统开发等方面的关键技能和职业素养，以及对质量、效率、成本和规范的意识。大赛促进专业教学内容更新与教学方法改革，深化校企合作，引导专业教学方向调整，以适应物联网产业快速发展及高度关注物联网应用技术的趋势。

2012年全国高职物联网技术大赛，主要还是对物联网专业基础知识结构进行考察，围绕着专业的基本理论、简单应用设计大赛试题，考查选手使用传感器、二维码、一维码、Zigbee、RFID等基本应用的开发能力，对物联网三层架构：感知层、传输层、应用层的专业基础技能进行考察。可以说本届大赛促进社会对物联网应用技术相关职业岗位的了解，提高社会对高职专业人才的认可度，提高学生的就业能力水平。

1.2 2013年全国高职物联网技术应用赛项

2013年大赛内容模拟学生“e动校园生活”的一天，集物联网时代的移动支付、智慧生活等主题应用。从本届大赛内容上看，不仅包括对物联网基础技术考察，更多融合物联网工程专业的很多生活中应用，更加有深度和广度，具有很强的实用性和时代特征，本届大赛促进专业的教学改革与专业建设，展示物联网技术应用领域快速增长的人才需求；促进物联网技术（包括自动识别、网络传输、应用开发等）的普及。

1.3 2015年“物联网技术应用赛”赛项

2015年大赛内容对物联网工程应用实训系统的操作，涵括了智慧社区、智能环境监控、智能商业、智能农业等物联网主题应用。可以看出，本届大赛主要对物联网技术应用的范围进行很大扩展，从2013年的生活领域应用扩展到专业领域应用，包括商业、农业、环保领域等等。通过竞赛，提高学生在物联网组建、物联网产品配置与应用、物联网应用系统开发等方面的关键技能和职业素养，进一步促进专业教学内容更新与教学方法改革，深化校企合作，引导专业教学方向调整，高度关注物联网应用技术的趋势。

2 全国高职物联网技能大赛引领和带动物联网专业建设

传统物联网专业建设本着专业的知识体系来进行课程设置，物联网知识体系可分为感知层、传输层、应用层三层，针对三层设置了相关的教学课程。

这3届全国物联网技能大赛，极大地拓展高职院校对物联网专业的认知，不再单纯的认为物联网就是多个专业课程的简单堆砌，而是专业课程之间有着很强的内在联系，有着自身专业的核心思想、理念、技术，明确地提出高职院校物联网专业的建设方向，与现有相关专业进行整合而不是孤立的发展物联网专业。

通过对技能大赛使用设备进行认真分析、研究，了解物联网专业在当前社会各个领域的应用情况，物联网应用的前沿技术信息，感知未来的发展方向。对物联网专业建设指出明确的培养方向，经过3年的教学应具备哪些素质和技能。以本校为例，通过参加这3届全国物联网技能大赛促进物联网专业进行深入建设：

1）结合本校在电子专业优势和计算机专业特点进行深入分析，与物联网专业进行深度结合，利用电子系嵌入式实训室、传感器实训室等现有设备重点培养学生感知终端的操作和应用，包括各种传感器的使用，如温度传感器、压力传感器、光传感器等，嵌入式芯片开发和应用技术，要求学生掌握一定的电子设备知识、数字和模拟电子知识、嵌入式开发知识等内容。

2）结合计算机专业软件开发、网络技术的优势，重点培养学生在实训室物联网应用层的软件开发和设计能力，充分利用Android移动操作系统实训室、移动终端平台实验室，锻炼学生在Android移动终端的程序设计、开发能力，具备一定的开发水平。

3）基于物联网技能大赛背景，侧重物联网基本架构及应用架构，专业建设可容纳6个班的实验场地，随着专业规模的扩大，实验场地也将及时增加。实验室的建设将包含4个平台：基础实验平台，云信息处理平台，综合实训开发平台，创新实训平台。

3 全国高职物联网技能大赛改革专业课程和课程内容

全国物联网技能大赛对高职院校物联网专业课程建设，课程内容的设定有着深远而积极的影响。2012年物联网大赛内容主要是对物联网专业基本技术的考核，即物理网专业核心技术的应用，包括传感器、二维码、一维码、Zigbee技术、RFID技术等基本技术，可以说这些技术早已经广泛应用在超市、商业街区、局域网等方面，但是并没有得到重视、认同，原因在于物联网的基础应用领域早已存在多年，并没有更多新技术的产生，更没有在社会多领域的应用和普及，所以大多数人都不知道物联网。

2013年物联网大赛内容有突破性进展，在硬件设备种类上有很多更贴近生活，例如：无线射频IC卡、RFID电子标签、智能电表、智能窗帘、感应式门禁、火焰探测器、烟感探测器等，这些设备都会在生活中的某个领域得到广泛使用，有了这些实际应用设备作为开发对象，再有2012年物联网中的部分设备让很多高职院校对物联网应用前景、应用领域都有深刻认知，在广大职业院校引起强烈反响。很多高职院校在大赛结束后，组建专门团队学习研究物联网专业的课程，对课程内容进行调整，转变教学方式。

2015年物联网大赛在2013年基础上有新的变化，把这2年来物联网应用领域进行大规模扩展，涵盖智能社区、智能环境监控、智能商业、智能农业、智能楼宇等物联网主题，对于物联网专业的人才需求有很大促进作用；同时，大赛上物联网设备种类进行一步扩展，出现Zigbee无线传感网络，智能网关、LED电子屏等，前2届物联网大赛设备也都出现，与计算机无线网络进行互连互通，桌面软件开发、移动终端软件开发的综合性、难度有很大提升，可以说是真正的实现多种设备的“物联网”，整合到统一的开发平台，成为一套综合性的物理网管理平台。

物联网技能大赛出现各类设备、仪器，考核的内容引领着专业课程建设，改变教学内容，在课程设置和课程内容上进行全面优化，围绕着物联网核心技术、重要知识点重新安排专业课程，尤其是安排大量的实验、实训环节，重点培养学生的实践动手能力，不再以“感知层”、“传输层”、“应用层”进行课程设置，而是以“核心技术课程实验实训”、“开发技术课程实验实训”、“物联网平台综合实训”为主。

1）核心技术课程实验实训，主要是传感器技术实验、RFID射频识别实验、Zigbee网络技术实验等物联网核心技术课程实验。

2）开发技术课程实验实训，Android移动终端技术实训、嵌入式技术实验、移动终端平台实训等。

3）物联网平台综合实训，智能社区实训、智能家居实训、智能温室控制实训、物联网RFID智能车辆管理实训等，既包括对核心技术的应用也包括对开发技术的使用。

例如，本校在举办物联网大赛后进行课程改革，设立物联网综合实训课程，主要采用技能大赛中的各种物联网设备，对竞赛试题进行改造进行实训。其中智能家居实训内容：智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，通过手机、PDA、互联网用户可以控制家用设备、执行场景操作，使多个设备形成联动。主要功能为楼宇对讲、安防视频监控室内灯光、窗帘控制、家电控制、远程操控访客环境、灾害远程监控与报警、老人健康监测、家庭能源管理、社区信息查询与服务。智能家居是物联网技术的综合应用，涵盖有电子技术、传感器技术、单片机、无线传感、RFID技术、嵌入式网关、中间件、电机控制、计算机、网络通信、音视频多媒体技术。

参考文献：

[1] 温显斌，肖迎元.物联网专业实验室建设初探以及注意的几个问题[J].物联网技术，2015（3）.

[2] 孔锐，张冰.物联网工程专业实验课程设置探索[J].实验技术与管理，2014（2）.

[3] 刘韬.物联网专业理论教学及实践教学研究[J].软件导刊，2014（1）.

[4] 周亮，张克功.高职院校物联网技术专业建设研究[J].职教通讯，2015（6）.

对物联网工程的认识篇6

[关键词] 物联网；移动互联网；人才培养

[中图分类号] G642.0 [文献标志码] A [文章编号] 1005-4634（2014）04-0080-04

网络工程专业是随互联网的发展壮大而兴起和发展的，自 1998年被教育部列入本科专业目录以来，全国已有近 300 所高校设置了该专业，为社会培养了大批网络专业技术人才[1]。我国大多数高校的网络工程专业以计算机科学与技术专业为基础开设，在专业建设过程中，各高校本着“培养高层次的网络规划建设、网络管理维护、网络应用人才”这一专业培养目标，通过增设通信原理、互联网工程建设与规划、网络管理、网络程序设计、网络安全等课程开展专业人才培养，与原有的计算机科学与技术专业培养模式相近[2，3]。由于教学体系、教学实践经验的不足以及硬件设备更新换代的滞后，使得学生分析问题、解决问题的能力和实践工程能力相对较弱，毕业生的专业特色和优势不够明显。近些年，由于低端网络人才市场趋于饱和，本科生就业市场上出现了“网络工程专业学生就业难、用人单位招聘不到合适人才”的普遍现象，导致部分应用型高校网络工程专业出现萎缩或停招。这足以说明，“传统”网络工程专业亟需在专业内涵、人才培养目标和培养模式等方面进行重大的改革创新。

1 “新互联网”时代大潮对网络工程专业 的影响

互联网技术经过40多年的长足发展，其产业变革席卷全球，颠覆传统行业的节奏也进一步加快。2014年1月8日，在钓鱼台国宾馆召开的“2014互联网产业年会”上，互联网产业各界人士一致认为：移动互联网、物联网必然将在工业应用中扮演更加深入和广泛的角色，促进工业全产业链、全信息链的信息共享和协同集成。思科首席执行官约翰钱伯斯（John Chambers）在拉斯维加斯举办的“CES2014展会”演讲中也对物联网的发展充满信心，表示：“这一转变已经开始，它（指物联网）将改变我们生活、工作和娱乐的方式……2014年将是物联网发生关键转变的一年，并且到2017年，物联网产生的影响，将比整个互联网更为深远”。

物联网和移动互联网等新网络技术的兴起给网络工程专业带来了新的契机和挑战，只有正视这种汹涌的“新互联网”时代大潮，不断丰富和发展网络工程专业的内涵、人才培养目标和培养模式，才能适应新网络时代的要求，培养面向企业需求的实践人才，焕发专业活力。本文分析总结大连工业大学网络工程专业的培养实践经验：“突出专业特色，彰显时代特点”、“优化专业层次结构，大类培养”、“加强实践，注重校企合作”，旨在探索一条适应新技术发展的面向物联网、移动互联网的网络工程实用型人才培养的新道路。

2 “新互联网”时代下网络工程专业的建 设思路

大连工业大学于2004年开设网络工程专业，经历了传统意义上的网络工程人才培养，迄今已毕业6届、300余名网络工程专业本科生。通过对本专业毕业生就业情况的跟踪统计可知，目前网络工程专业学生的就业方向主要有四个领域：传统互联网系统设计及应用、Web软件设计与开发、嵌入式系统应用和移动互联网软件开发。随着物联网、移动互联网技术的兴起和蓬勃发展，近几年嵌入式系统应用和移动互联网应用领域的就业比例逐年上升，已渐有超过传统互联网应用这一传统就业主体的趋势。根据这种现状，大连工业大学从2010年起着手改革新的网络工程专业人才培养模式，学生就业优势明显加强。

首先，拓展传统的网络工程专业内涵，突破传统的“互联网建网、管网、用网”领域，以时代需求为导向，引入物联网、移动互联网等技术知识，拓宽专业领域；在人才培养目标方面，既要培养传统互联网络系统设计与开发、网络工程规划与设计、网络管理与维护等层次的专业人才，也要培养物联网系统设计与开发、移动互联网系统设计与开发的多领域专业人才。

其次，在课程设置上优化专业层次结构，结合计算机科学与技术专业制定“宽口基础+特色方向”的课程体系，开展大类培养。

最后，网络工程专业作为一个跨学科、实用性强、服务面广的专业，要大力加强学生实践应用能力的培养。这既需要高校本身的努力，加大教师实践能力培养、加大硬件设备的更新换代，更需要社会、企业和学校的紧密配合，探索一条群策群力培养学生实践能力的切实可行的新模式。

3 拓展专业内涵，彰显时代特点

物联网技术是在互联网技术的基础上，结合射频标签和传感器网络等技术，实现人与物、物与物智能沟通和对话的网络信息技术[4]。近几年，国内申请增设物联网相关专业的高校数量众多，但在不同程度上都存在着物联网课程体系规划不完善、教材建设计划不完备、师资力量薄弱、实验室配套设备缺乏和实验方案标准有待规范等问题。

实际上，在培养目标和专业课程设置等方面，传统网络工程专业已涵盖了大多物联网知识领域，拥有物联网网络层的学科建设优势，具备应用层的基础知识，需要补充的主要是物联网感知层的相关课程[4]。显然，传统网络工程专业与物联网专业在知识结构上有很多共性，只要适当补充和调整网络工程专业的课程设置，即可培养具有物联网技术知识的专业人才。

物联网、移动互联网是“新互联网”时代两个最热点的技术领域和应用领域，根据新技术发展和企业岗位需求，大连工业大学网络工程专业重新定位了专业内涵，调整原有的专业课程体系，补充物联网和移动互联网技术相关知识，制定了新的网络工程专业培养方案，目的是培养面向工程的具有创新精神的应用型、复合型、技能型的“新”网络工程人才。新培养方案中将网络工程专业方向设定为4个方向：（1）传统互联网方向；（2）系统集成方向；（3）物联网及移动互联网方向；（4）Web软件开发。

4 优化专业层次结构，大类培养

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010～2020年）》明确提出：“优化结构，办出特色……优化学科专业、类型、层次结构，促进多学科交叉和融合。重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模。”

大连工业大学网络工程专业是以校计算机科学与技术专业为基础、依托校网络中心工程环境开展学生培养的，具有坚实的教学师资和教学资源基础。为优化网络工程专业的层次结构、培养“应用型、复合型、技能型”人才，网络工程专业采用与计算机科学与技术专业联合的交叉大类“2+2培养”模式：前两年教学内容与计算机专业保持一致，使学生具有扎实的计算机技术基础；后两年根据专业特色，按照行业技术发展和企业岗位需求，设立了“传统互联网应用”、“系统集成”、“Web软件开发”、“物联网及移动互联网应用”四个特色方向，形成合理、有时代特色的课程群体系（见表1），及有效的实践环节，从而保证学生在校学习内容和企业需求的有机接轨。

5 面向工程应用，优化实践教学模式

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010～2020年）》同样明确提出：“提高人才培养质量……加强实验室、校内外实习基地、课程教材等基本建设……强化实践教学环节……创立高校与科研院所、行业、企业联合培养人才的新机制。”

网络工程专业对学生的实践能力要求较高，实践能力的提升是培养网络工程人才工作的重中之重。根据大连工业大学网络工程专业本身的特点，笔者采取“校内+校外”、“校企联合”的创新与实践教学模式开展对学生实践工程能力的培养。

5.1 实践教学体系

实践教学体系设置坚持“面向工程应用，优化实践教学模式”原则。具体划分为“四层次、七类别”实践教学体系，见图1。“四层次”是指学生应获取基础实验和认知能力、初步设计能力、综合实践能力、创新和工程能力等四个层次的能力；“七类别”是指课程实验、课程设计、专题训练、各类实习、毕业设计、参加创新和科研课题、职业培训等七个环节[5]。

根据大连工业大学网络工程专业自身特点，针对“课程群”系列课程，开设综合性较强的专题训练实践环节，既有利于提高学生的综合实践能力，又有利于与企业实训项目相结合、置换。例如，笔者将第七学期的“网络规划与设计专题训练”、“网络安全课程设计”和“生产实习――网络管理+Linux系统运维”三个实践环节组合成一个综合性专题训练模块，引进合作企业的生产实践项目，由学校教师和企业技术人员共同对学生进行综合实训，取得了非常好的效果。

5.2 “校内+校外”、“校企联合”的创新与实践教 学模式

根据专业培养目标，充分关注行业、企业需求，密切校企合作，建立了“校内+校外”、“校企联合”的创新与实践教学模式。

1）有效利用校内资源，将教学实践与实际生产环境有机融合。网络工程专业依托大连工业大学网络中心开展校级实践活动，将教学实践落实到生产现场，开展从校网络中心到教育网地区中心全方位的教学实践活动。在这个过程中，既可以引入网络中心具有丰富实践经验的教师承担认识实习、操作实习、毕业设计等实践教学任务，将网络中心技术人员的工程实践经验更好地融入到教学环节中，还可以引导学生参与勤工俭学，通过承担一定的网络维护开发等活动，有意识地引导学生参与专业实验室、学校网络的建设维护工作，提高学生的专业认知和动手能力。通过上述方式，将网络工程专业的教学实践融入实际的生产环境中，使学生学以致用，既深化了对专业理论的理解，也提高了学生的工程实践能力，突出了网络工程专业的工程特点。

2）扩大校企合作。根据行业、企业需求，结合学校实际，笔者重新定位网络工程专业方向，建立了“企业岗位定制”教学；同时，加强校企教师的双向培训机制，与企业在学生和师资培养等方面建立长期稳定的合作关系。在图1所示的四个层次实践课程体系中，强调培养过程中的企业参与，将企业的实际项目引入专题训练环节，实现学校和企业的无缝接轨。

3）支持学生参与创新科学研究，推行产学研联合培养的“导师制”。从大学一年级入学开始，即进行专业介绍和行业发展规划，逐步引导和培养学生的专业兴趣和方向，鼓励本科学生参与科技创新实践活动，建立“导师制”师生研究室。教师带领本科生积极开展科研创新实践活动，建立了课内与课外相结合的创新与实践教学模式。目前，网络工程专业学生已参加了多项部级大学生创新与创业项目，科研实践能力大幅提升。

4）积极开展专业竞赛，以赛促学。引导学生积极参加各种专业竞赛，以优秀获奖学生为榜样，带动更多的学生积极向上、锐意进取。同时，通过联合开办的思科网络技术学院、红帽学院，鼓励学生考取思科认证网络工程师（CCNA）、思科认证网络高级工程师（CCNP）等行业国际资格认证，极大地调动了学生的积极性和学习热情，也增强了学生的就业竞争力。

6 结论

物联网和移动互联网技术的蓬勃发展为传统网络工程专业建设带来了新的机遇，本文讨论在“新互联网”时代背景下，以《物联网“十二五”发展规划》和《卓越工程师教育培养计划》为契机，将物联网技术、移动互联网技术与高校传统网络工程专业建设有机融合，通过整合教学资源、扩展专业内涵、优化教学体系、建立创新实践教学模式等一系列举措，大力加强学生实践能力的训练，探索了一条以行业需求为目标，培养基础扎实、实践能力强、富有创新精神和团队意识的复合型、应用型网络工程人才的新思路。

参考文献

[1]曹介男，徐明，蒋宗礼，陈明.网络工程专业方向设置与专业能力构成研究[J].中国大学教学，2012，（9）：31-34.

[2]岳峰，王桢.浅谈高校网络工程专业学生实践能力的培养[J].教育与职业，2012，（21）：126-127.

[3]张新有，曾华，窦军.就业导向的网络工程专业教学体系[J].高等工程教育研究，2010，（4）：156-160.

对物联网工程的认识篇7

关键词：物联网；安全架构；信息安全；防护技术

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）04-00-03

0 引 言

如果说计算机技术的出现和发展实现了人类与计算机的直接对话，同时互联网技术的广泛应用满足了人与人之间的交流欲望，那么物联网技术的诞生和发展就在某种程度上完成了人类与物体交流、物体互相交流的场景需求。物联网普遍被人接受的概念由国际电信联盟（International Telecommunication Union）提出，无处不在的物联网通信时代已经到来，通过生活中熟悉的用品嵌入各种信息收发装置，人们将感受与传统通信交流方式不一样的交流渠道。简而言之，物联网就是物体与物体相互连接的互联网，它以互联网为根基并与传感网、移动通信等网络进行有机融合，并加以拓展与深化。物联网具备以下三个特点：

（1）具有感知全面性，即通过感知技术脱离时空限制来获取目标信息；

（2）具有传输准确性，融合互联网与电信网络的优点，将感知信息精确发送给目标，满足实时性要求，同时物体本身还要具备数据接收和解释执行的能力；

（3）智能化应用，随着大数据时代的到来，利用先进的智能计算技术对搜集到的大量数据信息进行妥善分析与处理，实现对目标物体的控制。

物联网与互联网的差异主要体现在对网络各种特性要求上的差别，由于自身特性，物联网在即时通信、可靠性、资源准确性等方面需求更大。物联网的安全构建在互联网的安全上，需要在制定物联网安全策略时将互联网安全作为基础，还应充分考虑物联网安全技术的机密性、完整性和可用性等特点。在物联网飞速发展的今天，构建物联网安全体系结构的需求更加明显，以上这些问题都为物联网安全问题研究提供了理论依据。

1 物联网安全理论基础

1.1 物联网的安全需求与特征

当今物联网安全机制缺乏的重要原因就在于感知层的节点受到能力、能量限制，自我保护能力较差，并且物联网的标准化工作尚未完成，以致其工作过程中的信息传输协议等也未能统一标准。攻击节点身份、对数据的完整性和一致性的有意破坏、恶意手动攻击等都对物联网感知工作的安全造成威胁。目前的通信网络是人类个体作为终端进行设计的，数量远不及物联网中的感知节点，通信网络自身承载能力的局限性在某种程度上也增加了通信的安全风险。大量的终端节点接入会造成网络资源抢占，从而给拒绝服务攻击提供了条件，对密钥需求量的增加也会造成传输资源的不必要消耗。在目前的网络中，通过较为复杂的算法对数据进行加密以保护数据的机密性和完整性，而在物联网通信环境中，大部分场景中单个设备的数据发送量相对较小，使用复杂的算法保护会带来不必要的延时。

1.2 物联网安全的关键技术

物联网的融合性在我们制定安全策略时是尤为值得思考的一个问题，它集几种网络的通信特点于一身，同时也把各网络的安全问题融合起来。而且在对传统通信网络的安全性研究工作发展了一段时间的情况下，资源有限、技术不成熟等因素导致了物联网感知网络的学习建设工作更加困难。物联网安全的关键技术如图1所示。

总而言之，应用物联网安全技术时，必须全方面考虑安全需求，部署系统的安全保护措施，从而能够应对安全威胁，防止安全短板，进行全方位的安全防护。

1.3 基于物联网三层结构的安全体系结构

物联网是一种应用感知技术，基于现有通信技术实现了应用多样化的网络。我们可以基于现有各种成熟的网络技术的有机融合与衔接，实现物联网的融合形成，实现物体与物体、人和物体相互的认识与感受，真正体现物物相连的智能化。目前公认的物联网三层结构如图2所示。

1.3.1 物联网的感知层安全

物联网区别于互联网的主要因素是感知层的存在，它处于底层，直接面向现实环境，基数大，功能各异，渗透进我们日常生活的各个方面，所以其安全问题尤为重要。该层涉及条码识别技术、无线射频识别（RFID）技术、卫星定位技术、图像识别技术等，主要负责感知目标、收集目标信息，包括条码（一、二维）和阅读器、传感器、RFID电子标签和读写器、传感器网关等设备。相对于互联网而言，物联网感知层安全是新事物，是物联网安全的重点，需要重点关注。

感知层安全问题有以下特征：

（1）一些有效、成功的安全策略和算法不能直接应用于感知层，这是由于其自身的资源局限性造成的；

（2）感知节点数量大，不可能做到人工监管，其工作区域的无监督性在一定程度上增加了安全风险；

（3）采用的低速低消耗通信技术在制定安全策略和算法选择时要考虑时空复杂度以降低通信资源的消耗；

（4）物联网应用场合的差异性导致了需要的技术策略也不尽相同。

这里以RFID技术为例，由于RFID应用的广泛性，在RFID技术的应用过程中，其安全问题越来越成为一个社会热点。随着技术的发展，目前乃至将来，RFID标签将存储越来越多的信息，承担越来越多的使命，其安全事故的危害也会越来越大，而不再是无足轻重。RFID系统中电子标签固有的资源局限性、能量有限性和对读写操作的速度和性能上的要求，都增加了在RFID系统中实现安全的难度，同时还需要我们对算法复杂度、认证流程和密钥管理方面的问题加以考虑。与常规的信息系统相同，攻击RFID系统的手段与网络攻击手段相似，一般包括被动、主动、物理、内部人员和软/硬件配装等。现在提出的RFID安全技术研究成果主要包括访问控制、身份认证和数据加密，其中身份认证和数据加密有可能被组合运用，但其需要一定的密码学算法配合。

1.3.2 物联网的网络层安全

物联网利用网络层提供的现有通信技术，能够把目标信息快速、准确地进行传递。它虽然主要以发展成熟的移动通信网络与互联网技术为基础构建，但其广度与深度都进行了很大程度的扩展和超越。网络规模和数据的膨胀，将给网络安全带来新的挑战与研究方向，同时网络也将面对新的安全需求。物联网是为融合生活中随处可见的网络技术而建立的，伴随互联网和移动网络技术的成熟与高速发展，未来物联网的信息传递将主要依靠这两种网络承载。在网络应用环境日益复杂的背景环境下，各种网络实体的可信度、通信链路的安全、安全业务的不可否认性和网络安全体系的可扩展性将成为物联网网络安全的主要研究内容。目前国内物联网处于应用初级阶段，网络安全标准尚未出台，网络体系结构尚未成型，但网络融合的趋势是毋庸置疑的。

相对于传统单一的TCP/IP网络技术而言，所有的网络监控措施、防御技术不仅面临结构更复杂的网络数据，同时又有更高的实时性要求，在网络通信、网络融合、网络安全、网络管理、网络服务和其他相关学科领域都将是一个新的课题、新的挑战。物联网面对的不仅仅是移动通信与互联网技术所带来的传统网络安全问题，还由于缺少人对物联网大量自动设备的有效监控，并且其终端数量庞大，设备种类和应用场景复杂等，这些因素都给物联网安全问题带来了不少挑战。物联网的网络安全体系和技术博大精深，设计涉及网络安全接入、安全防护、嵌入式终端防护、自动控制等多种技术体系。物联网面临着网络可管、可控及服务质量等一系列问题，且有过之而无不及，同时还有许多与传统安全问题不同的特殊点需要深入研究，而这些问题正是由于系统由许多机器组成、设备缺乏管理员的正确看管，设备集群化等特点造成的。

1.3.3 物联网的应用层安全

物联网应用层主要面向物联网系统的具体业务，其安全问题直接面向物联网用户群体，包括中间件层和应用服务层安全问题。此外，物联网应用层的信息安全还涉及知识产权保护、计算机取证等其他技术需求和相关的信息安全技术。

中间件层主要完成对海量数据和信息的收集、分析整合、存储分享、智能处理和管理等功能。智能是该层的主要特征，智能通过自动处理技术实现，主要在于该技术的快速准确性，而非自动处理技术可能达不到预期效果。

该层的安全问题含盖以下几种：

（1）恶意攻击者使用智能处理期间的漏洞躲避身份验证；

（2）非法的人为干预（内部攻击）；

（3）灾难的控制与恢复等。这种安全需求可概括为：需要完善的密钥管理机制，数据机密性和完整性的可靠保证，高智能处理手段，具有入侵检测、病毒检测能力，严格的访问控制与认证机制，恶意指令分析与预防机制等。

应用服务层由于物联网的广泛应用具有多样复杂性，导致它的许多安全性难点并不能使用其它层的安全协议予以解决，可认为它们属于应用层的独有安全问题，需要深入研究。主要涉及不同访问权限访问数据库时的内容筛选决策，用户隐私信息保护及正确认证，信息泄漏追踪，剩余信息保护，电子产品和软件的知识产权保护等方面。

2 物联网安全技术的未来发展趋势

目前来看，物联网安全技术还处于起步阶段，人们只是直观地觉得物联网安全十分重要，但并不能清楚其规划与发展路线。安全技术的跨学科研究进展、安全技术的智能化发展及安全技术的融合化发展等新兴安全技术思路将在物联网安全领域发展和应用中发挥出一定的作用。目前，由于能够满足物联网安全新挑战及体现物联网安全特点的安全技术还不成熟，因而物联网安全技术还将经过一段时间的发展才能完备，并在发展过程中呈现跨学科研究、智能化发展、融合化发展、拥有广阔应用前景等趋势。

未来的物联网发展和应用取决于众多关键技术的研究与进展，其中物联网信息安全保护技术的不断成熟及各种信息安全应用解决方案的不断完善是关键因素。安全问题若不能引起足够重视与持续关注，物联网的应用将受到重大阻力，必将承担巨大的风险。由于物联网是运行在互联网之上的，它以互联网为根基极大的丰富深化了人与物、人与人相互交流的方式和手段，它是互联网功能的扩展，因此物联网将面临更加复杂的信息安全局面。倘若未来日常生活与物联网联系密切，那么物联网安全将对国家信息安全战略产生深远影响。

3 结 语

物联网概念的提出与发展，将在更深入、更多样化的层面影响到信息网络环境，面对非传统安全日益常态化的情况，我们应该认真思考信息安全本质到底发生了哪些变化，呈现出什么样的特点，力求在信息安全知识论和方法论领域进行总结和突破。

参考文献

[1]吴成东.物联网技术与应用[M].北京：科学出版社，2012.

对物联网工程的认识篇8

关键词：物联网；高职院校；学生管理；应用

随着我国教育水平不断提高，高职院校的办学规模也在日益扩增。虽然学校的学习条件和基础设施越来越完备，但学生与学生之间、学生与学校之间的关系愈显复杂。因此，如何提高高职院校学生管理工作水平，成为当前高职教育工作者共同面临的难题。物联网技术作为互联网技术发展的最新成果，为我们解决学生管理难题提供了新的思路。目前，国内一些高职院校已经开始尝试在学生管理领域应用物联网技术，打造了“校园一卡通”、“智能图书馆”等物联网技术应用雏形，并收获了良好的成果。

1.物联网技术概述

目前物联网的公认定义还未形成，通常我们认为物联网是通过特定的协议，依托RFID射频识别技术、GPS定位技术等信息传感输入设备，将物品与互联网连接所形成的的网络。在物联网中我们可以实现物品和网络间的信息传输，从而通过网络对物品的位置、情况进行识别和跟踪，进而实现对物品、或者持有物品的人员的精确管理。物联网技术的核心是射频识别技术、传感技术和大数据云计算技术。射频识别技术利用一个微型电子标签记录物品的信息，电子天线可以通过接触式或非接触式的方式读取物品上的电子芯片，从而获取物品的相关信息。射频识别技术在我们的生活中得到了广泛应用，例如第二代居民身份证、ETC高速公路收费系统、动物身份识别标签、门禁考勤系统、物流管理等等。传感器技术是物联网除射频识别技术外另一个重要的信息输入来源。传感器是一种用来将光、声、压力等非电信号转换为电信号的装置，它是构成无线传感网络的最基础单元。通过传感器我们能在物联网中顺利实现人与物、物与物之间的信息传递。大数据云计算技术则是物联网运行的基础，通过这一技术我们可以充分发挥互联网动态化、虚拟化的优势，大大提高物联网的数据计算能力。同时，云计算技术还为物联网提供了安全稳定、易于分享的数据存储空间，减轻了用户的设备压力，便于用户分享信息。这些成熟的技术为高职院校搭设学生管理物联网提供了有力的技术保障。

2.学生管理工作物联网技术应用创新

2.1指纹识别门禁系统

目前，大多数高职院校的大门、图书馆、宿舍楼等位置还采取原始的人工管理模式。由于高职院校学生数量庞大，且部分高职院校校园具有一定开放性，人工管理模式具有人力消耗大、身份识别困难等弊端。有些高职院校在部分场所采用刷卡进出的门禁系统，学生持有存储着个人信息的电子标签（卡），通过射频识别的方式验证身份信息。刷卡式门禁可以有效降低人力消耗，识别准确度大大提高。但刷卡式门禁系统也有弊端，一是学生容易丢失电子标签，二是电子标签存在伪造风险。因此我们可以利用大数据云计算技术，设计出更安全、更易用的指纹识别门禁系统。指纹识别采取的是基于图像识别技术的传感技术，学生只要将手指放在传感器上，传感器就可以自动采集指纹图像，传输到云端的数据库进行比对。随后服务器根据比对信息结果查找学生身份信息，再将相关信息反馈给门禁的逻辑控制器，完成身份识别过程。这一过程速度不逊于刷卡识别速度，但安全性和易用性大大提高。学校还可以将指纹信息直接接入公安部门的指纹库，避免了学生指纹信息采集的繁琐过程，若比对结果是在案罪犯还能起到最短时间报案的作用。同时，云端服务器上还可以保留来访人员的记录，如有必要管理者可以在服务器上轻松调阅相关信息。这一技术还具有更广泛的应用空间，例如服务器可在识别过程中根据预设的算法判断学生是否晚归，根据一段时间内通过识别的人员和预设名单比对判断哪些学生缺勤。相关敏感信息还可以自动汇总并报送到管理部门。2.2学生活动物资管理当前我们的高职院校鼓励学生组织自主开展多样的学生活动，从而培养学生团队配合、自我管理的能力，使学生在互动中获得更大的成就感和认同感。因此学校会给予学生组织物资方面的大力支持，例如音箱、灯具、摄像器材、演出服装等等。但在学生活动开展过程中，经常会出现多头管理、多人经手的现象，活动物资在使用过后可能会出现损坏、丢失、数目对不上等问题。因此我们可以为每个重要物资贴上电子标签，为展板、衣物、横幅等数目较多的物资打上条形码或二维码。学生借出和归还时，我们可以通过“扫一扫”的方式记录物品的出入库情况，方便学校清点资产、维护保养物资以及下一次物资借出。在此基础上，我们还可以通过专门的APP开放部分权限给学生使用，当学生之间交接物资时，也可以通过“扫一扫”的方式完成交接，这样一来校方和活动组织者都能及时掌握物资的去向。2.3智慧校园平台建设在学生管理工作中，我们不仅要严格执行各项规定，还要在规定范围内为学生提供各种方便，这样才能打造融洽的师生氛围。我们可以利用物联网技术，在“校园一卡通”构架的基础上，打造更高级的智慧校园平台。在智慧校园平台上，一方面我们不在受限于“校园卡”，我们可以通过密码识别、指纹识别、人脸识别、虹膜识别等多种更方便的技术完成身份识别；另一方面数据更加集中，各个功能共用云数据库中的信息，学生可以只通过一次身份识别就在平台上使用选课、申请活动教室、借阅图书、接用活动物资、缴纳费用等多种物联网相关功能。

3.结论

通过上文的研究我们不难发现，物联网技术在高职院校学生管理工作中有着广阔的应用前景。通过物联网技术，可以将各类物品纳入到学生管理工作系统中来，实现学生管理工作的精细化和智能化，使高职院校学生管理能力显著提升。上文中提出的指纹识别门禁系统，学生活动物资管理系统和智慧校园平台是基于当前我国高职院校学生管理工作需要以及现有的校园一卡通系统基础上发展而来的创新性设想，具有较强的可操作性。

作者:袁玮 单位:宜春职业技术学院信息工程学院

参考文献:

[1]艾浩军，单志广，张定安，等.物联网技术与发展[M].北京:人民邮电出版社，2011:11.

对物联网工程的认识篇9

2011年起，高职院校开始物联网应用技术专业的招生，经过三届学生的培养积累了一定的经验，由于物联网技术是近几年快速发展的技术，无论是技术本身还是高校相关专业建设与教学经验都处在探索与实践之中，特别是高职院校，由于师资与实训资源的短缺，对相关物联网专业的建设有更多的困惑。

绍兴职业技术学院从2012年开始招收物联网应用技术专业学生，已毕业一届另有一届学生进入顶岗实习阶段，从这些学生的反应来看，普遍认为《物联网技术概论》这门课十分重要，是这门课让学生认识和了解到了物联网技术相关知识和应用前景，特别是增强了学生对未来就业的信心，提升了对专业学习的兴趣，同时也提出了创新改革的建议，这些都是做好《物联网技术概论》课程教学的动力。《物联网技术概论》是一门物联网技术从业人员的知识普及课程，知识涉及面广而杂，对学生学习的背景知识要求高，而高职学生素质相对较差，在这现实情况下，如何开展好此课程的教学将直接影响后面专业课程学习，因此《物联网技术概论》课程的教学创新研讨有着十分重要的现实意义。

1学情与课程

11学情分析

高等职业院校目前在中国高校中已占据半边江山，高校大规模的扩招带来最明显的特点是生源质量激剧下降，特别是民办高职院校的生源质量更加突出，绍兴职业技术学院作为民办院校深有感受，具体表现如下：

一是不少学生进学校抱的是来玩的心态，家长只是让孩子在学校度过这三年时光罢了。二是高考成绩明显下降，高中根本就没有学到什么东西。三是为了达到招生数量，招收大量文科生来读工科专业。四是招生中出现大量调剂生，进校后学生读的不是自己喜欢的专业，导致学生对所读专业无兴趣。五是受到社会新读书无用论的影响，学生没有学习的动力。绍职院物联网专业每届招生二个班的规模，学生素质不高，特别是文科性占据近半，另外，由于物联网技术是较新的技术和专业，社会对其认知相对少和肤浅，早期招生调剂生比较多，对专业不了解更谈不上以后的就业对象在何处，学生比较迷茫。

12课程背景

高职物联网应用技术专业培养的是产业链上生产一线的具有一定物联网基础理论知识，掌握物联网技术应用技能的专业人才。以就业为导向职业能力培养为目标是高职人才培养的基本思路，人才培养目标从分析职业就业岗位能力需要出发，依据物联网专业人才多类就业岗位的能力要求来确定课程体系与教学内容。物联网技术是综合性技术，它涉及计算机、通信、控制、电子和软件等技术，涉及的知识面广而深，专业课的开设一般会重点放在某一方向，不可能涉及物联网技术的方方面面，更何况高职院校本来学制就短，有效课程学时更少，因此完全有必要开设一门课，较全面介绍物联网所涉及的主要技术和应用，《物联网技术概论》就是这一思想的结果，由这门课来开启学生对物联网的学习大门，通过此课程来认知和了解物联网的主要技术和行业应用，启发和引导学生对学习物联网的兴趣，展示给学生未来就业的前景与希望。

2课程定位与教学内容

21课程定位

物联网应用技术专业的课程体系随人才培养方案的制订而构建。以“岗位―能力―课程”的思路来搭建课程体系体现职业能力培养的特点。整个课程体系由四大模块组成：一是通识课程；二是专业基础课；三是专业核心课程；四是专业拓展课程，以知识渐进的方式组合而成。课程背景论述中已说明《物联网技术概论》主要是为了解决学生对众多物联网技术知识的普及和了解，提高学生对专业的认识与兴趣，是一专业知识的入门课，所以该课程是专业基础课，处在通识课程之上专业课程之下，起到专业学习承下启上的重要作用。此课程虽定位为专业基础课，但与一般的专业基础课如《电子技术基础》之类的还是有很大的区别，实际上是后面众多专业课的浓缩简介以及未能开设相关课程的介绍，信息量相当大，需要一定的电子技术和计算机等相关的背景知识为前提，由此一般放在第二学期开课比较合适，但也有的学校如无锡职院已从第二学期调整到了第一学期。

22教学内容

物联网技术目前还处在快速发展与变化之中，很多技术也不是十分成熟，无论是其内涵与外延也不是十分清晰。但是从目前大家所熟悉而常见的来说一般从物联网三层体系结构的角度来考虑。每一层都涉及大量相关技术，如以感知层来举例，感知层主要是解决物体识别与信息采集并转发，核心技术有传感技术、射频识别技术、条码识别技术、MEMS系统、目标定位和近距离无线传输等多类型技术。三层体系所涉及的技术都比较复杂，那么如何选择课程教学内容将是很关键的问题，作为专业基础知识普及入门性质的《物联网技术概论》，主要以学生易掌握、提兴趣、开阔眼界为目标出发，宜采用知识范围涉及较广的教材作为学生的课程教材，当前此类教材已相当丰富，但内容千差万别各有侧重，经过多方调研和认真对比，绍职院选用了由清华大学刘云浩教授编著的《物联网工程导论》，此教材是国内同类中较早推出的教材，教材内容较全面地覆盖了物联网所涉及的相关技术并包含有一定数量的应用案例。当然对于高职学生是不能完全参照讲解的，具体讲课务必按学生情况进行一定程度的取舍。

3教学手段与方法

《物联网技术概论》属于理实一体的课程，从教学内容上看偏重于理论知识的传授，传统的课堂教学以老师主讲学生在课堂被动听的方式进行，应当说这种形式对于理论课的教学有着较好的效果。但是在高职民办院校，学生的生源素质相对较差，学生对理论知识的讲授不同程度上有些抵触心理，从经验来看，学生一次二学时的上课，老师讲解不超过一学时为好，因此，在教学上采用了多种手段来调节和缓解学生的课堂状态。一是在讲解理论知识时，多用日常学生生活中案例来说明，如讲到RFID时用学生证和身份证来说明，这样就容易吸引学生的注意力。二是多用视频和图片等多媒体的形式来讲解，如讲到移动通信技术时采用动画和视频来说明基本工作原理，这样贴近学生的爱好又容易理解移动通信的基本原理。三是充分利用互联网的优势，在讲解完理论知识后，布置课堂作业，安排学生上网查找相关资料补充学习。四是针对课程部分内容组织学生分组讨论，教师适度参与。五是适当安排学生现场参观与交流，然后结合参观交流时所见所闻来讲述相关物联网技术。多种课堂教学手段的应用，大大调动了学生的学习兴趣和学习动力，把相对枯燥的理论教学扭转为形式多样生动活泼的形式，受到学生一致好评，教学效果良好。

教学计划中的三分之一课时用于实训教学。实训分两块，一是校内实训室进行，二是校外协作企业展开。本课程以传授知识为主的课程，实训教学是作为知识引领的补充手段。校内实训室主要让学生了解如RFID，无线传感器网络、传感器和网络传输方面的一些实训设备，以感性认识为主。校外实训主要到校企合作的企业参观体验，如到绍兴科创中心参观物联网产业应用，到诸几智慧农业示范区参观智能农业应用等。通过这种开放式课内外结合的实训形式，有效地推动了学生的好奇性和兴趣，大大增加了学生对未来专业课学习的动力和就业前景的向往。

4考核与分析

课程考核是检验课堂教学质量的最终环节，本课程的教学考核采用过程性与终结性两种考核的结合。二类考核如何划分比例可视情处理，但从课程教学的手段和方式来看，应更加重视过程性考核，本课程过程性考核可以包括以下几个方面：校内实训评价、校外实训评价、课内（外）作业评价、学习态度等几个主要方面。终结性考核是期未完成教学要求后的知识检查，可以采用多种形式进行，在最近三届学生的终结性考核中，采用了大作业与卷面考试二种方式进行摸索，从学生反馈的情况来看，比较喜欢大作业作为期终考试，但这种方式容易给学生造成易过好学的懒汉心理。卷面考试可以有开卷和闭卷两种形式，分别在二届学生中进行了尝试，由于理论知识的理解掌握还是有一定难度的，因此试卷的难易程度要控制好。

《物联网技术概论》课程在绍职院历经了三届学生的课堂教学，应当说是在前进中的探索与实践。第一届有近一半的文科生，期终考试采用了大作业的形式，从上交的作业来看总的来说表现良好，但深入后发现大多原封不动地抄袭于网上资源。后二届采用了卷面考试方式，相对难一些，出现部分学生的不及格。从课程教学整体分析，学生通过一学期的物联网相关知识普及性学习，对物联网技术有了一个较全新的认识和了解，大大缩短了学生与物联网专业的心理距离，关键是提高了对专业学习的兴趣，为后面进一步的专业学习课打下了良好基础。

对物联网工程的认识篇10

［关键词］信息技术；“互联网+”；智慧校园；教学模式；教学改革

引言

“互联网+”是目前讨论的热门话题之一。总理在2015年3月5日的政府工作报告中明确提出了要制定关于“互联网+”战略行动的全面计划，该计划将加快推动发展移动互联网技术、云计算技术、大数据技术和物联网技术等技术与现代制造业相结合的有关技术的健康快速发展，将进一步加强互联网、电子商务等方面能够保持健康和快速发展的态势。“互联网+”这一新生事物并不只是一个口号，它是随着信息技术的发展进入新阶段过程中的一个概念。“互联网+”所对应的英语是“InternetPlus”，这里的Plus指的不是加号或加法的意思，而是应该把它翻译成“化”的意思。也就是说可以把“互联网+”说成是“互联网化”，“互联网+”强调对资源和数据的共享化、联接化、要素化。也就是说，“互联网+各个传统产业”并不只是把互联网与各个产业和其内部组织进行联接，而是要在“+”的联接过程中产生相互作用和反馈进而实现在融合中实现行业的增值。目前，每个行业都在“互联网+”这一战略的指导下，思考本行业如何与互联网相融合。教育行业肩负着创新型人才培养的重任，体现国家的未来和希望。因此，“互联网+教育”应当是我们教育行业进行探索、实践、变革的重要任务。文章从智慧校园、教学模式、教学改革三个维度对互联网+的教育应用进行梳理探究。

一、“互联网+”校园将开启智慧校园建设新篇章

智慧校园指的是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境，这个一体化环境以各种应用服务系统为载体，将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合。2010年，在信息化“十二五”规划中，浙江大学提出建设一个“令人激动”的“智慧校园”。这幅蓝图描绘的是：无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。“互联网+”校园是将互联网作为基础，把学习、科研和生活作为中心，深度且广泛的应用各种信息技术来为学习者构建学习环境的过程。“互联网+”校园将会让我们看到解决传统教育面临问题的希望。在不久的将来，“互联网+”校园将开启智慧校园建设的重要新阶段。

（一）以“数据技术”为核心，形成智慧校园的新型数据形态

从InformationTechnology（简称为IT,信息技术）向DataTechnology（简称为DT，数据技术）的快速转变是“互联网+”的重要特征。信息技术向数据技术的转变不是仅仅只体现在技术层面上的，而更为重要的是如何将其体现在人们的思维层面。信息技术时代的信息多数表现为一种“权力”，这种“权力”可以帮助管理者控制和管理外部世界。而在数据技术时代，透明性与流动性等特点是数据的鲜明特点，而注重责任和体验也是在数据的使用过程中的一个极为重要的方面。在教育信息化建设过程中的信息技术向数据技术的转变意味着以被动的管和教为中心转向以主动的学为中心，以学习者主动的学为中心更加强调人与系统的个性化交互过程。在“互联网+”校园中各类校园资讯将以动态的、碎片化等形式传给用户使用，用户可持续的使用高能和高效的数据资源。智慧校园是以大数据为中心，将校园教学，生活和管理集为一体的智能化校园方式。通过智慧校园建设，实现更加便利和高效的校园生活、教学体验。

（二）以“云端”为核心，形成“智慧校园”的新的技术形态

加强“云、网、端”三者的建设和融合将有利于实现信息技术向数据技术的转变，进而从整体上实现新型技术形态的建立。其中“云”包括云计算技术和大数据技术，它既可以为“互联网+”提供内容和数据的存储空间，也可以对内容和数据提供计算和服务功能；“网”是指互联网、物联网等网络的关联、延伸和拓展，也可将其理解为它是“云和端”之间人和人、人和物、物和物的连接和交互道路；“端”指的是各种终端（既包括传统的桌面设备，也包括智能手机和平板电脑等移动设备和智能可穿戴设备等设备及其设备中能安装的具体应用，如各类APP等）。在“互联网+”校园中，学习、科研和生活将不再受到校园这一物理界限的制约，信息技术将延伸到校园外，与学习、科研和生活联系的更加紧密，进而呈现出一种新的大学校园的时空格局———智慧校园。

二、“互联网+”教育将颠覆传统的教学模式

由于我国的国情、世情正发生着深刻变化，故我国的教育也发展到新的阶段，当前教育的教学模式已不能很好地适应教育对人才培养的变化需求。因此，传统的教学模式必然要发生变革，这也是教育改革发展的选择。

（一）互联网已成为信息与知识的主要载体

随着信息技术和网络技术的发展，信息和知识的主要承载形式也逐步从纸质媒体转向网络媒体，自然人们获取信息与知识的途径也就随之发生了变化。当下，人们读网的时间远远多于读书的时间，很大一部分信息是源于网络而不是书刊。由于网络媒体和纸质媒体的特点是截然不同的，书刊中的知识转移到网络中也将会发生明显的变化，传统的以线性结构为主要特征的学科知识体系将不再是知识的主流形式，其中包括的期、章、节、页等结构都将微化。尽管网络上也存在着和纸质媒体相似形式的媒体（如电子书和文库等），这也只是知识存储的某种形式以供学习者在学习时查阅使用。网络阅读多数的信息和知识都是碎片化的，信息更新的速度也是比较快的。在网络中可以根据阅读者的需要生成多种形式，每一个网页可视为一个信息与知识的碎片，可按照信息接收者的需求将这些碎片重构出不同的整体。比如：百度百科、百度知道、全图片、全视频、全音频、电子杂志、RSS订阅、其他自动推送等。此外，还可以根据信息（知识）提供者要求，生成博客、微博、微信、公开课、慕课、游戏体验、资源库、专题网站和其他数据库等形式。总之，互联网组织信息与知识的基本方式是碎片与重构，这种方式不仅可以改变知识，更是改变了传统的学习和阅读方式。

（二）互联网将成为教与学的主要场所

未来的教与学活动都将会以互联网为中心进行，教师在网上进行教学，学生都也在网上进行学习和交流，信息在互联网上传播，知识在互联网中获取，线上线下的教学同步进行，未来主流的教育和教学形式将会是翻转学习。这一设想的实现将是围绕着“互联网+”教育进行的。当下，我们可以目睹很多关于“互联网+”教育的应用例子：如在慕课平台上学习者可以根据自己的学习兴趣通过互联网选择多所学校的慕课课程；在微信朋友圈中联系家长，与家长经常沟通、交流思想，倾听并采纳对学习者有益的发展建议；老师汇总学生的每次每一科目的考试成绩，通过大数据技术分析学生在一个阶段内对科目知识的掌握情况，并将此作为对学生辅导和评价的依据。“互联网+教育”在很多学校的应用都已跳出传统的限制，不再是简单地使用多媒体和电子白板等教学辅助设备来辅助教学的阶段，而是将云计算、大数据和物联网等技术的新一代信息技术运用到教育中，带来全新的教育新面貌。

（三）互联网已成为重要的认知工具

认知工具是支持、指引和扩充学习者思想过程的心智模式和设备，能帮助和促进认知过程，在培养学习者批判性思维、创造性思维和综合思维中起着重要作用。互联网作为认知工具，其主要特征包括:(1)认知工具是基于计算机的工具或环境,互联网能够扩展学习者的思维过程的工具；(2)互联网作为认知工具在学习过程中,充当学习者的智能伙伴,可以更好地完成任务；(3)互联网是认知扩充与重组工具,促使学习者超越思维瓶颈,反思对信息内容与概念的理解以创造新的知识,而并非简单地重复教师所呈现的知识；(4)互联网作为认知工具是促进高阶思维发展(创新、问题求解、决策、批判性思维)的工具。将信息技术运用到教学实践当中,认知工具理论开拓了教育信息化的新领域,为教育资源整合提供了崭新的视角。互联网时代的教育资源整合，不仅仅是把计算机和互联网作为辅助工具，而且是其作为促进学生自主学习的认知工具，充分应用到各个学科教学的过程中，将各种教学资源、教学要素和教学环节组合、重构并相互融合，使学生通过开放性的学习，实现自主探索、多重交互、合作学习、资源共享，培养学生适应互联网时展需要的创新思维与实践能力。

三、“互联网+”课堂将引领教学改革新方向

信息技术环境下,教学不仅强调学习知识,同时应更加注重提高学生的综合技能。在这样的背景下,为提高人才培养质量,应该针对课程教学采取改革与创新对策,完善课程体系设置、重视理论和应用科学教学、发挥多媒体技术的作用,并结合创新课堂教学的方式方法。

（一）互联网进课堂

“互联网+”不应该将互联网拒之于教室门外而是应该让互联网走进课堂，多鼓励学生在上课时带着自己的手机和电脑等设备，且学生在上课期间可以自由上网。因为老师们还没有对互联网对课堂教学的冲击与挑战做充分的准备，且缺少对手机和网络在课堂上发挥优势的思考和实践，故很可能部分老师将会强烈抵制这种大胆的提议。在课堂上，老师应该经常鼓励学习者通过网络去查找和补充对于某些具体问题的研究。可以定期留出时间让学习者以小组的形式进行交流和分享在网络上学到的知识与技能，交流在网络中学习的经验。在课上，把手机、笔记本电脑和网络等设备变换为是必需的学习工具与途径，而不是让学生分散注意力的“玩具”。

（二）生活实践进课堂

在教学过程中，我们要经常鼓励学生写博客或文章，对知识碎片进行整合。很少只采用一种教学方法，而是将多种方法混合使用。有时讲授，有时研讨；有时翻转，有时实践；有时让学生主讲，有时让学生以小组形式进行协作与探究。总之随机应变、不拘一格，常常有即兴之举。但有一点是贯穿始终的，就是以问题、兴趣为中心，以思考与探索为中心。对学生的评价，很少采用考试的方法，而是结合作业与日常表现，与学生一起进行综合评价。当今时代互联网和现实生活联系得更加紧密，在世界任何地方发生的事情，都能在第一时间通过互联网得知，移动互联网为我们获取信息与资源提供了极大的方便。校园和课堂不再是与世隔绝的。从今天起，课堂教学应该多从现实生活中素材与内容入手并且要打破学科之间的界限，实现综合性、开放性和混合性的学习和教学方式。

（三）创新教育进课堂

在网络时代中，学习者的学习目的将不只是为了学习和掌握知识，如何应用并加以创新才是关键。教育的重要的一个方面是要培养创新型人才，帮助学习者通过认知形成个性化的知识体系是培养创新型人才的关键。学习者最重要的能力与目标不再是记忆，学会创新思维和思考能力才是重中之重。如今国家所大力倡导的创客教育就是创新教育形式的一种。“Maker”是“创客”的英文单词，是指不以赢利为目的，努力可以把各种创新的观念和想法转变为现实的人。创客教育是以课程为载体，可以满足学生好奇心并且激发学生创造力，融合数学、物理、化学、艺术等各个学科知识，通过创客空间的平台去培养学生的想象力、创造力、行动力和解决问题的能力。目前我国国内的创客教育仍处于开始的阶段。

目前和创客教育还没有和学校的课堂教学进行很好的结合。如何将创客教育引入课堂，让更多的学习者在创客教育中受益，是今后应该深入思考并进一步研究的一个课题。移动互联网同时也给课堂教学带来了巨大的冲击和挑战，碎片化的学习方式已经渗透到校园和课堂乃至社会。今天，老师将不可以再像从前那样固守传统教育和教学模式，继续忽视或反对学生在网上进行学习，也是与互联网时代的发展不相融合的行为。如何把课堂的系统化学习的内容与基于网络的碎片化的知识点进行有机结合，是当今时代下教师们所面临一项新的挑战。未来学校课改的整体思路应该是：打破教纲限制、连接课堂和网络、消除学科边界、实现个性培养、培养创新人才。

四、结语

“互联网+”是把信息技术与行业进行深度整合，把互联网的思维和技术融入到传统行业的脉络中，并不是把互联网附加到传统产业上。互联网在教育教学中的应用更是不要只做简单的加法，而是要深入研究“互联网+”涌现出来的新特征，使互联网与教育的各个方面都进行深入融合。总之，“互联网+”校园的建设和发展是智慧校园建设的又一个新阶段，“互联网+”教育是教育迎接互联网时代所面临的一个新的挑战，“互联网+”课堂是当下教育勇于进行转变所创设的一种新姿态。未来的学校将是与互联网充分融合、可以打破时、空间界限并且能够真正实现无边界的学习智慧校园，“互联网+”在教育改革和校园转型的道路上将扮演着极其重要的角色。

［参考文献］

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［2］教育部.教育部关于印发《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》的通知［DB/OL］.

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