物联网应用技术专业教学方法改革研究.pdf

1、物联网应用技术专业教学方法改革研究打开文本图片集摘 要：文中阐述了物联网应用技术人才培养方案的制定依据，从各行各业的物联网应用中抽象出了共通的技术，将共通的技术基础分解形成课程体系中相对应的一门或者几门课程，通过组织它们的先后顺序，提高了学生的学习效率与技能适应性，进而提高了本专业学生的社会竞争力。关键词：物联网；人才培养方案；通用技术；知识分解中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）06-0-020 引 言自上世纪 90 年代初开始提出物联网的概念到现在，经过近 30 年的发展，目前已经形成了一种百花齐放，百家争鸣的格局。从 1990 刚开始的施乐自动可

2、乐售卖机，1991 年美国麻省理工学院（MIT）的 Kevin Ash-ton 教授首次提出物联网的概念，再到 1995 年比尔盖茨的未来之路中物联网技术引起重视；2004年日本提出 u-Japan 计划，2005 在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟发布了ITU 互联网报告 2005：物联网，引用了“物联网”的概念，2006 年韩国确立了 u-Korea 计划，2009 年 IBM 提出智慧地球计划；再到 2009年，温家宝提出了“感知中国”，中国十二五规划期间把物联网的发展作为国家主要的技术发展战略。山西作为资源大省，为了加快发展转型，也加大了在物联网方面的投入力度，同时高校也开

3、始开设物联网应用技术专业，但是由于物联网专业处于发展初期，没有形成规模，因此专业教学还处于摸索阶段，山西轻工职业技术学院（以下简称轻校）是山西开设物联网专业较早的一所院校，经过几届学生的培养和几个版本人才培养方案的修订，形成了一套比较切实可行的人才培养方案。1 物联网专业的专业特点分析由于物联网专业的综合性，本专业既需要机电类专业的知识，也需要计算机方面的专业知识，同时还需要工程设计方面的知识。虽然物联网现在已经形成一个专业，但是物联网并不能独立应用，它的应用渗透到各行各业中，单独的物联网并没有任何价值，必须将物联网与相应的应用背景相结合才有价值。例如物联网技术与农业的结合形成智慧农业物联网应

4、用，与交通指挥系统结合形成物联网智慧交通指挥系统，与物流系统结合形成物联网智能仓储物流系统，与校园管理平台的融合形成物联网智慧校园管理系统等。根据各行业应用的不同，抽象出各行业应用中共同的技术基础形成本校物联网应用技术专业的人才培养方案。2 教学内容分析分析物联网的应用，在每一个具体的应用系统中，都分成了四部分内容，分别为大数据和云计算技术，上位机数据库和服务器技术，下位机无线传感网络的搭建和节点数据采集技术以及移动互联技术。由于大数据和云计算技术有设置专门的专业进行讲解，因此该专业方案不涉及大数据和云计算技术，只涉及上位机、下位机和移动互联技术三方面内容。2.1 公共基础专业的课程设置由于物

5、联网技术属于网络技术的一种，在网络技术中，必须要涉及到编程技术。在编程技术方面，C 语言是一门专业必修课，因此，C 语言技术在本专业的课程学习中占有非常重要的地位，必须作为其它专业课程的先修课程来学习。同时，在物联网应用技术专业中，还要涉及机电控制及嵌入式的应用。因此电工电机技术和电路制图技术也是本专业的专业基础课程。2.2 上位机的教学内容分析在物联网应用技术中，人机控制界面设计的好坏直接关系到该系统设计的成功与否，人机界面是系统与管理员或者操作员直接交互的界面，若该界面设计良好，可以极大地方便管理员对整个系统的管理和对整个系统信息及状态的获取，反之则会使整个系统的性能大打折扣。人机界面的设

6、计一般包括两种方式：（1）C/S 模式，客户端、服务器模式。该模式下需要设计服务器端程序和专门的客户端程序，一般在封闭的局域网内使用，开发软件有微软的 VS 系列软件，该软件集成了微软推出的一系列开发工具，包括 C#技术、C+技术、VB 技术、ASP 技术及.net 技术等内容。还有一种是 delhpi 开发软件，本软件也是一款功能强大的程序开发软件。他们共同的缺点就是付费使用，因此开发成本较高。（2）B/S 模式，浏览器、服务器模式。该模式一般用于开放网络，也可用于封闭网络。该模式下的客户端是基于浏览器的网页浏览模式，在该模式下，数据以网页的方式发送到用户或者管理员电脑上，这是现在比较流行的

7、一种网络应用程序的开发方式。主要使用的技术有.net 技术和 J2EE 两种方式，相对于.net，J2EE 使用免费的 Java 语言作为开发语言，而且开发平台也可使用免费的开发平台，因此整个开发过程投入小，对于教学和以后的工作应用来说都是一种不错的开发工具方案。因此我们主要使用 Java 作为开发工具对上位机进行开发。后台数据库选择 Oracle，当然也可以选择其他相互兼容的数据库。网络层面我们主要讲授通信技术和路由交换技术两门课程以完成网络方面知识的学习。2.3 下位机教学内容分析下位机方面，由于物联网应用技术专业中的突出特点就是万物互联，要实现物与物的相互连通，离不开嵌入式的开发，同时还

8、需要借助无线传感网络技术。因此，我们在下位机课程设置上安排了单片机原理及应用、无线传感网络、传感器技术与应用、RFID 技术、嵌入式开发与应用五门课程。2.4 移动互联技术教学内容分析移动互联方面课程的设置主要考虑到现在智能手机的普及，人们获取信息的方式中最常用的工具就是手机，因此我们加入了移动互联方面的课程。智能手机系统的应用领域主要由 Android，iOS 和 WP 三种系统组成，其中 Android 用户数量最多，而且学生手中 90%以上都使用了 Android 操作系统的手机，同时，上位机开发过程选择了 Java 开发平台，而 Android 的开发平台和 Java 平台是完全通用的

9、，且 Android 的开发语言正好是 Java 语言，这样有助于学生学习的系统性。同时又因为 Android 的内核和嵌入式开发与应用课程需要有Linux 基础知识，同时引入云计算的一些基本工具，因此开设了Linux 操作系统课程。2.5 基本技能课程内容分析在物联网应用中，因为要设计底层的应用，同时涉及到网络层知识，因此具备一些基本的工程施工知识是非常有必要的，因而在整个学习环节中安排了网络共和布线和网络工程制图两门课程，让学生掌握工程设计和施工的基本技能。2.6 综合应用案例教学内容分析以上课程的学习都是物联网应用中的点，为了能提高学生对所学知识的综合应用能力，我们在本专业的最后一学年安

10、排了三门综合应用类的课程网站项目开发，使用 B/S 模式完成上位机客户端和服务器的设计。物联网综合应用与开发注重下位机整个系统的设计与开发。Android 系统应用与开发可帮助教师完成移动互联的教学目标。整个培养方案如图 1 所示。3 结 语在整个培养方案中，从各种物联网应用中提取出物联网应用系统中的技术核心内容，无论学生毕业之后是否从事与该专业相关的工作，都可以得心应手。即使从事与物联网相关联的其他行业，也可以将所学知识有效搬迁，增加了毕业学生的社会适应性。参考文献1闫晓妍.高校物联网工程专业教学研究J.物联网技术，2015，5（7）：103-104.2张傅.物联网专业人才需求分析J.信息安全与技术，2014（4）：10-12.3刘涛.高校物联网专业人才培养体系的思考J.物联网技术，2014，4（4）：76-78.4物联网概念EB/OL.http：/