時間：2022-12-07 20:44:51
序論：速發表網結合其深厚的文秘經驗，特別為您篩選了11篇物聯網工程導論范文。如果您需要更多原創資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯系，希望您能從中汲取靈感和知識！
“物聯網工程導論”作為物聯網專業的入門引導課程，旨在幫助大學新生了解專業性質，把握專業全貌，掌握專業學習方法，增強學生的學習熱情。物聯網是一個涉及多領域技術的交叉學科，兼具理論性與實踐性，對于大學新生，憑借以往知識結構很難全面透徹理解本課程知識內容。筆者結合教學經驗和實踐，分析教學中存在的問題，并提出相應的辦法與建議，以期提高教學質量。
一、課程目標
物聯網作為國家新興戰略產業，涉及電子科學與技術、智能科學與技術、通信工程、計算機科學與技術等眾多領域。本課程將介紹物聯網的起源及發展現狀，闡釋物聯網的關鍵技術及特點，介紹物聯網技術的具體應用及相關產業發展方向。通過本課程的學習，學生要掌握物聯網的含義，理解物聯網的相關技術及應用現狀，了解物聯網發展面臨的技術難題，把握物聯網的技術調整方向。
在實際教學中，要根據大一新生認知水平和思維方式對教學內容進行適當增刪，讓學生宏觀把握住本課程基本內容，掌握本專業學習重點和學習方法，講授內容宜廣不宜深，盡可能地激發學生的學習興趣，為日后學習其他專業課程奠定良好基礎。
二、教學中存在的問題
1.學生基礎薄弱，認知理解能力有限。
“物聯網工程導論”課程面授對象是大學一年級學生，在此之前他們沒有進行過任何專業學習，沒有一點理論基礎，雖然充滿好奇心與求知欲，但學習起來有難度，尤其是學習一些抽象理論的時候，學生學習起來會很吃力。此外，在講課過程中提到一些名詞，如路由器，學生幾乎都聽過，但大多都沒見過實物，不利于學生學習。因此，要針對本課程開設相應的實驗課程，以便提高學生理解力。
2.實踐教學環節薄弱，實驗室建設有待加強。
本課程是一門實踐性很強的課程，學生實踐動手能力的培養很重要。一方面一些高校單純理論講解，沒有開設相關實驗課程，另一方面一些高校雖開設有相關實驗，但實驗條件簡陋，實驗場地、實驗設備數量不能滿足教學需求，無法強化對學生科研能力、綜合素質、創新意識的培養。
3.學生學習方法存在誤區，考核方式陳舊單一。
學生習慣了以往中學學習方式，一方面過于依賴老師，課后自主學習意識不強，查閱文獻資料少，另一方面死記理論，沒有理解其內涵。這與傳統陳舊單一的考核方式不無關系，長期以來采用“期末成績+平時成績”的考評機制，學生為應付考試，背誦記憶，不利于發散思維，也不能有效檢測學生對知識的掌握程度。
4.學科建設不成熟，教師知識結構不完善。
物聯網專業作為一個開設不久的新專業，存在學科建設不成熟、主干課程設置不合理的問題。物聯網是一門綜合叉學科，教師專業研究方向很難覆蓋物聯網的方方面面，這就需要教師通過自學、聽講座、學術交流等方式完善知識結構。另外，物聯網涉及眾多專業，可以將一門課由幾名專業教師共同承擔，發揮各個教師專業優勢，力爭提高教學質量。
三、教學方法探究
1.優化教學內容。
“物聯網工程導論”課程內容豐富，針對物聯網專業新生特點，教學中要注意以下幾點：（1）選擇教材時要考慮學生的接受能力，參考老教師的教學經驗和建議，教材要難度適中，內容結構合理，語言淺顯易懂，可以選擇一些實例較多的教材，有助于學生理解課程內容和培養學習興趣，教材每章節后面要附有練習題與思考題，便于鞏固所學知識；（2）在開始每節課內容之前，將本節課的知識體系講一下，讓學生對本節課的脈絡結構有一個宏觀認識，講課過程中注意知識點間的銜接貫通，幫助學生理清思路。內容講完后，對本節課知識點進行串講回顧，強化記憶與理解；（3）講課過程中，少用專業詞匯，盡量用淺顯的語言進行描述，對于一些縮寫詞，如RFID（Radio Frequency Identification）、WSN（Wireless Sensor Network）等，要對縮寫詞原文進行說明，注重基本概念，開展基礎技術的學習。
2.豐富教學方式。
在新時代下，要采用多元化的教學方式，注重激發學生的學習熱情。（1）講課過程中多采用案例，如比爾?蓋茨最早提出了“物―物互聯”的設想，可以以比爾蓋茨智能家居為例，它實現了真正意義上的“物―物互聯”，不但可以激發學生的學習興趣，讓學生了解一些前沿技術，而且對物聯網概念有一個更深刻的認識。此外可以給學生多講一些前沿科技產品，如谷歌智能眼鏡，蘋果iwatch智能手表等，揭秘其中的技術奧秘，開闊學生眼界，發散學生思維。（2）講課過程中多與現實結合，如講傳感器時，可以結合智能手機，其中內置了多種傳感器，包括方向傳感器、距離傳感器、光線傳感器和壓力傳感器等。講課中擴展一些課外知識，如教學生如何用手機控制電腦，這是通過現有一些簡單設備很容易實現的，學生對科技帶來的便捷會覺得神奇，也會有學習動力。（3）注重師生間的交流，建立平等師生關系，讓學生不畏懼老師，敢于在課堂發問，關于這門課的疑惑或現實中遇到一些難題都可以提問，老師要給予及時回答。
3.開展實驗教學。
物聯網涉及大量全新復雜的概念與技術，開展實驗教學有助于學生更好地理解一些抽象理論。（1）設計一些基礎實驗，如講解RFID時，可以利用RFID教學實驗箱進行RFID功能演示與學生；講解數據采集時，可以利用數據采集板卡，實現數據的采集或利用開發軟件模擬數據采集與處理；講解無線區域網時，可以讓學生利用手機藍牙進行數據傳輸。（2）設計一些綜合性實驗，可以借助本?，F有資源，如我校農學專業比較強，學校里有小麥中心研究基地，可以在小麥種植區部署一些傳感器節點，每隔一定時間檢測一次土壤濕度、溫度或有害物數量，這就是物聯網的一個典型實例，實現農業智能耕種。
4.完善考核機制。
傳統考核方式多為試卷考試，新形勢下新型專業考核機制要更合理全面。（1）課堂報告，不限題目，只要與該門課相關，學生可以根據自己的興趣點搜集資料，進行課堂匯報與展示，并對講解內容組織課堂討論，對于積極參與的學生進行期末加分。（2）提交期中課程小論文，鼓勵學生課下自主學習，根據論文立意、內容進行打分。（3）課程實踐設計，提交實驗報告，實驗報告要包含實驗目的、要求、設計內容、實驗中問題、問題分析與解決。學生最終成績應該是這些成績的綜合考量。
四、結語
筆者根據個人教學經驗，分析了“物聯網工程導論”教學中存在的若干問題，并從教學內容、教學方式、實驗教學、考核機制四個方面給出詳細的解決方案與建議，希望改進和完善現有的課程教學，指導后續課程的學習，培養出高精尖物聯網專業人才。
參考文獻：
[3]2010中國國際物聯網大會：http：//.
[4]中華人民共和國國務院.國務院關于加快培育和發展戰略性新型產業的決定[EB/OL]. [2010-11-12]
http：///zwgk/2010-10/18/content_1724848.htm.
[5]International Telecommunication Union.The Internet of Things [R].Geneva：ITU，2005.
[6]ITU Y.2002.Overview of Ubiquitous Networking and of Its Support in NGN [S].ITU-T Recommendation，2009-10.
[7]EPC：http：///epcglobal.
[3]中華人民共和國科學技術部.“新一代寬帶無線移動通信網”國家科技重大專項2011年度課題申報指南[DB/OL].[2010-05-01].http：///tztg/201005/W020100512591012346402.doc.
[4]錢紅燕，陳兵，燕雪峰.物聯網教學實踐體系研究[J].計算機教育，2011，（23）：25-29.
[5]教育部辦公廳關于戰略性新興產業相關專業申報和審批工作的通知[S/OL].[2010-04-21].http：///edoas/website18/33/info1268120766807633.htm.
[6]屈偉平.物聯網掀起新的信息技術革命浪潮[J].物流技術與應用，2009，（11）：44-47.
[7]劉云浩.物聯網導論[M].北京：科學出版社，2012.
[8]ITU Internet Reports 2005：The Internet of Things [R].http：//itu.int/osg/spu/publications/internetofthings/，2005.
[9]Internet of Things in 2020：Roadmap for the Future[R].EpoSS.2008.http：//iot-visitthefuture.eu/
fileadmin/documents/researchforeurope/270808_IoT_in_2020_Workshop_Report_V1-1.pdf.
[10]孫棣華.物聯網在交通領域的典型應用[R].全國“智能駕駛與車聯網技術”高級研修班，2012-10-16.
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）11-0126-02
黑龍江科技大學自2012年招收物聯網工程專業本科生，“物聯網技術導論”是該專業的一門必修課程，也是學生學習物聯網專業課程的基礎課程和核心課程，該課程為學生后期學習物聯網專業課程奠定了堅實的基礎。但該課程由于涉及多門學科的技術知識，理論基礎知識和概念性知識相對較多，缺少實踐性的操作，學生在學習的同時會缺乏主動性和積極性。傳統的教學模式是以教師為主體，教師講授知識，學生接受知識，但是，這種方式無法調動學生的積極性和主動性，也無法讓學生真正提高解決和處理問題的能力。因此，針對本門課教學過程中出現的問題，對物聯網技術導論教學模式做出改革，將Blended-Learning引入教學，即發揮了教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用，又充分讓學生作為學習過程主體，增強學生學習的主動性、積極性和創造性。
一、E-Learning優勢和弊端
E-learning是指通過因特網或者數字化媒體等進行教學的一種方式，其充分利用現代信息技術所提供的、具有全新溝通機制與豐富資源的學習環境，實現一種全新的學習方式。主要針對學生在網上學習時操作的方便性，以學生自主學習為主導，從而改變了傳統教學中教師的作用和師生之間的關系，使得學生的個性化學習得到更充分的體現，使得學生的參與意識得到增強，提高了學生學習的主動性和積極性。[1]
盡管E-learning在教學過程中有上述的許多優勢，但是針對物聯網技術導論課程的教學，它也存在某些不足，表現在以下幾個方面：第一，單純的E-learning并不能為學生成功地學習提供足夠的學習內容，不能為學生提供足夠的參與和接觸社會的機會。第二，只注重教學內容的講解，而缺乏學習環境與課堂學習活動的設計。第三，只注重單個學生的個體學習，而缺乏學生的協作性學習的設計、組織與實施的指導。第四，缺乏研究性學習和學習效果評估。
二、B-Learning的涵義和優勢
B-Learning（Blended-learning），即是所說的混合學習，其主要思想是把面對面（Face to Face）教學和在線（Online）學習兩種學習模式有機地整合，以達到降低成本、提高效益的一種教學方式。[2]
2004年，何克抗教授正式發表“混合式學習”的涵義，他認為，“混合式學習”就是要把傳統學習方式的優勢和E-learning（即數字化或網絡化學習）的優勢結合起來；也就是說，既要發揮教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用，又要充分體現學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創造性。
三、B-Learning課程教學設計
1.課程設計的內涵
“所謂課程設計”就是對于課程的各個方面做出規劃和安排。課程設計是課程論在應用層面上最重要的范疇之一，一種課程設計理論經常會全面地涉及課程目標、課程內容、課程評價、課程結構等各個范疇。[3]
2.確定B-Learning課程設計目標
針對物聯網專業課程選課學生數量、學生的年級、接受課程能力的水平狀況和學習環境的基礎上進行。
（1）學習需求分析。是實施混合學習的主要依據。[4]“物聯網技術導論”是黑龍江科技大學物聯網工程專業開設的一門專業基礎課程，具有較強的理論性、覆蓋性和專業性等特點，是物聯網工程專業學生的入門課程。結合了目前物聯網專業需要多學科交叉特點的人才需求，學生要掌握計算機、無線通信、嵌入式、云計算、智能處理等相關技術的基本知識，使學生學習本門課程后，能夠使用相關知識順利開展后期的物聯網專業課程的學習活動。
（2）學生特征分析。學生掌握知識的快慢程度和學生對課程了解的程度等，是有效做到“因材施教”的重要途徑。[5]本課程中主要采用問卷調查方式了解學生對課程相關內容的了解程度，對于課程的每一章按照學生學習前的具體情況進行設計教學內容。
（3）學習環境分析。把握課程教學所具備的內部和外部環境條件，避免所制訂的課程目標不符合實際教學要求。黑龍江科技大學具備混合學校的網絡教學平臺、網絡教學資源等硬軟件條件。教師可以將課程教學大綱、教案、電子課件、習題、課程指導等教學資源附加在網上，建立基于網絡的遠程學習環境，為學生個性化學習提供網絡服務條件。
（4）課程目標描述。在明確學習需求，對學生特征與現存學習環境進行初步分析之后，對課程教學目標進行有條理的描述。確定了“物聯網技術導論”作為物聯網工程專業的專業基礎課程，涉及了物聯網八門專業課程的相關知識，通過掌握相關知識，可以引導學生對于專業課程的學習，提高學生處理本專業領域中問題的能力。
3.選擇B-Learning課程內容
（1）課程內容結構分析。“物聯網技術導論”課程可將內容分為理論課、實踐課和網絡課三部分。其中理論課是對專業基礎概念的講解；實踐課是通過理論學習和網上學習能夠理解相應的知識體系，從而讓同學們分成小組協同合作共同完成項目。項目可以是教師給定也可以是學生自選形式。網絡課是教師給學生留下特定的學習任務，學生可以通過網絡檢索找到正確的答案，也可以通過網絡交流來完成學習任務。課程的具體內容如框圖1所示。
（2）知識重點、難點確定。確定基本課程內容后，對于每一章內容的知識重點、難點進行劃分，以便于針對不同的知識要點設計恰當的學習活動和策略。
4.設計Blended-Learning課程內容
（1）學習活動設計。本課程充分利用黑龍江科技大學的網絡教學平臺，突破傳統教育方式在時間和空間上的限制，積極探索混合課程設計，調動學生的學習熱情和主動性，使學生在教師的引導下，根據自己的學習習慣，依托網絡學習平臺進行主動學習、合作性學習、討論式學習、網絡搜索式學習和研究性學習。具體的學習活動方式可以采用基于網絡教學資源的自主學習體系、基于大規模網絡資源的搜索式學習體系、基于教材理論的自主式學習體系、基于實踐平臺的學習體系、基于教師引導的學習體系和基于小組討論式的學習體系。通過以上幾種學習體系，學生可以根據個人能力水平和喜好隨意安排學習時間和學習方式，更好地體現了混合學習的自由度。
（2）策略選擇。本課程設計了一系列網上在線學習內容。對學生進行引導性學習，而不至于使學生產生盲目性和無目的性。比如學生學習某一知識點時，可以引導學生閱讀教材的哪個章節，以及使用課件中的哪些內容，瀏覽哪些案例和需要學生完成哪些實驗等。本課程在實踐環節提供視頻演示和學生自主創作環節，學生可以將自己創作的作品傳到網上，通過網絡平臺相互進行評價，通過交流獲得建設性意見。
（3）學習資源收集。收集“物聯網技術導論”課程的各種教學資源是設計B-Learning課程內容中的關鍵一步。本課程采用了“文字教材”―“輔助教學光盤”―“網絡教學平臺”―“項目實踐系統”―“知識自測”五位一體的混合式教材。文字教材可以提供本課程相關概念和技術的理論性文字；輔助教學光盤存儲了教師電子課件等內容；網絡教學平臺可以提供教師的講課視頻和實踐性操作視頻及教師和學生發表的關于課程的相關技能的文章和見解；項目實踐系統可提供一些項目案例和學生所作的實驗項目等。知識自測系統中可以分單元、分章節設置測試題庫，學生可以隨機進行題庫選擇，對于學到的知識進行階段性測試，反應混合式測試的學習效果。對于沒有掌握的內容進行選擇性學習和重復性學習。
5.設計B-Learning課程評價
為了更好地促進學生使用混合學習系統進行有效的學習，及時獲取反饋信息，修改教學方案，提高教學質量，系統加入了混合學習評價，即傳統性評價與網絡評價相結合，利用網絡學習平臺對學生的學習行為、歷程和學習結果進行詳細分析。在混合學習評價設計中，使用以下評價指標：第一，講師授課啟發學生思維和創造性；第二，課堂討論和網上交流促進學生學習興趣；第三，課程內容的豐富性；第四，混合式學習提高了學生學習的自主性；第五，實踐性教學促進學生技能學習和理論知識的理解；第六，混合式學習結果的滿意度。
評價等級分為四級：A代表非常滿意；B代表一般滿意；C代表不太滿意；D代表不滿意。對于這幾項評價指標采用網上問卷調查的方式，參與課程學習有72位同學，設置72份問卷。計算出每項評價指標學生投票數占學生總投票數的百分比值。調查結果如表1所示。
通過以上評價指標，可以更好地了解學生通過混合學習對本門課程相關知識掌握的程度，從而對混合課程的教學方式和教學內容等進行不斷改進，使學生的學習成績得到明顯的提高，增加學生學習本門課程的興趣。
四、結論
文中采用B-Learning思想，以黑龍江科技大學物聯網工程專業2012級學生為例，對于“物聯網技術導論”課程設計采用個案研究法，主要從課程設計目標、課程設計內容、課程評價、課程內容結構等幾個方面進行深入的研究和探索，并提出了五位一體的教材混合模式，結果表明，取得了較好的效果。本課程設計模式可以為其他課程設計的改革提供借鑒，具有一定的推廣價值。
參考文獻：
[1]金一，王移芝，劉君亮.基于混合式學習的分層教學模式研究[J].現代教育技術，2013，23（1）：37-40.
[2]羅運虎，邢麗冬，王勤.基于項目教學法的課程設計改革[J].電氣電子教學學報，2009，（31）：14-15.
從以上數據可以看出，物聯網經歷了普及、發展，即將迎來狂飆猛進的增長。面對億萬紅利的物聯網市場，高校教育要與時俱進，跟得上時代的步伐，重視物聯網專業人才的培養。物聯網永遠充斥著新的技術與模式，物聯網專業的學生必須面對錯綜復雜的跨平臺交互式集成化開發環境、編譯器的優化乃至可持續集成方案的制定。毫無疑問，物聯網是知識密集型的技術。作為物聯網專業啟蒙課程，“物聯網工程導論”是啟動物聯網工程專業課程學習的基石和新鮮血液。
1 物聯網工程導論課程教學中存在的問題
1.1 物聯網工程導論課程特點
物聯網是一個朝陽產業，其目標是實現“一網聯天下，萬物為一家”，這樣華麗的夢想中承載著不少亟待解決的關鍵技術，比如無線自主網的定位技術、無線通信技術、路由技術、無線傳感器網絡操作系統技術、認知無線電技術、移動計算中的群智感知技術和物聯網的安全技術等[7]。大一的新生對該領域的認知是未曾涂染的白紙，把這些技術直接呈現在學生面前，學生真的是一頭霧水。導論課程就是在開啟專業課之前了解物聯網的概念、架構、專業技術和商業模式，幫助其順利完成學業的一門啟蒙課程；目的在于明確所開設專業課程及其之間的聯系，為后續專業課程的學習、綜合應用能力的提高以及畢業后從事科研技術開發等工作打下夯實基礎。
1.2 物聯網工程導論課程教學中存在的問題
物聯網產業火花四濺，相關新聞每天都在網絡刷屏，比如李世石慘敗阿法狗、微軟小冰和蘋果siri聊天機器人、Facebook的911報警機器人、微軟研發“預知”技術、3D打印技術、iOS10增加獨立智能家居管理應用、亞馬遜推廣無人機送貨服務、膠囊傳感器、Paper RFID、無人駕駛等，嫣然一幅“亂花漸欲迷人眼，春意春濃滿人間”的景象。這些產品驗證了物聯網發展非?？欤湫赂拍?、新理論和新技術層出不窮，教材內容明顯滯后于專業當前發展，導致教育和應用相脫節。專業知識基本融合了計算機、無線通信、微電子、互聯網、傳感器等學科方向[8]。教材內容基本呈現出現有學科知識的簡單堆砌，該領域公開可查的網絡資源也很多，但因其錯中復雜性、硬件平臺相關性和軟件平臺交叉編譯性，即便找到相關資料，也未必能找到切入點和突破點，反而會增加了學生的厭學情緒。物聯網的前期基礎較差，師資力量的匱乏也嚴重影響著學科建設的發展。
2 物聯網導論教學改革與思考
2.1 積極推進“雙師雙能型”教師隊伍建設
作為一個應用型地方本科院校，物聯網學科建設不完善，課程體系處在前期“摸石頭過河”的探索階段，嚴重缺乏系統掌握軟件硬件的實踐教學師資團隊。物聯網是工業和信息化領域急需緊缺人才，這對物聯網專業教師提出了更高復合型要求。教師應與時俱進不斷更新專業認知，積極主動參與“雙師雙能型”教師隊伍建設，擴充知識結構，并加強工程實踐能力培養。有計劃地到行業領域一線掛職鍛煉，也可以參與到陵陽科技、華清遠見、成都國嵌等公司提供的物聯網專業師資培訓班。投身到STM32單片機、CC2530或CC1310無線模塊、EDA、ARM和SOPC等嵌入式系統的開發中。通過掛職和培訓，把握基礎教育的規律，了解物聯網的研究熱點和科技動態，以豐富專業教學內容，搜集實踐教學案例、使項目開發工作更加得心應手。
2.2 解析專業知識框架，優化教學內容
物聯網導論課程內容基本上是以物聯網的分層架構來展開的，在層中講述相關軟硬件知識和技術。對新生而言，有很多專業術語聞所未聞，比如RFID、OFDM、TDMA、CDMA、擴頻通信、CSMA/CA、云計算等。為對學生進行相關專業術語掃盲，可以介紹一些通俗易懂的基礎讀物給學生，比如《大話通信》、《大話無線通信》、《實戰無線通信應知應會》、《大話移動通信網絡規劃》、《3G技術問答》、《大話移動通信》、《大話TD-SCDMA》、《大話物聯網》、《大話云計算》等。這些科普讀物內容涉及物聯網的方方面面，這些書中采取比喻、夸張等多種表現手法，以獨特的角度由淺入深地為學者剖析專業術語、原理、應用和商業模式，通過大量實例和漫畫插圖來幫助學者理解晦澀難懂、枯燥乏味的術語，為初學者打開了一扇深入學習物聯網技術的大門[9]。這樣一來，使學生的學習從課堂內延伸到課堂外，發揮學生的主觀性，充分利用課余時間，豐富學生的課外學習，從而保證教學任務的順利完成以及激發學生的學習興趣。
因課時受限，對導論課程只安排了理論課時，沒有相應的實驗課。針對這種情況，完全可以在期末之前安排學生進入實驗室參觀。學生觀察試驗箱結構，教師采用多媒體講解試驗箱用戶硬件手冊，實際的硬件和PCB電路原理圖進行分析，學生很容易記住一些常用的接口，比如RS232串口、485電路、USB接口（HOST、OTG和DEVICE）、MIPI接口、TV接口、HDMI接口、SPI接口、I2C接口、攝像頭CAMERA接口和SD卡等。這些接口生活中也常用，只是關注度不高。物聯網接口外觀形象有了，那么他們是如何運行的？由此激發學生進軍物聯網領域開發的沖動、興趣盎然的投入到后續的專業課程的學習中。
2.3 利用網絡資源激發學生學習的興趣
2009年，在無錫，溫總理提出了“感知中國”示范中心的建立，標志著我國物聯網產業的啟動。物聯網是我們國家重點發展的戰略技術，如果在物聯網方面落后了，我們在下個世紀，在未來的100年，就會全面落后。物聯網的發展，受制于通信技術。目前三大運營商，都已經進入4G階段，技術不斷成熟，通信功能日益強大，業務不斷的擴展，4G通信技術在物聯網中的應用，廣受關注。4G通信技術，已經為物聯網的發展，提供了強大的技術支撐。
一、物聯網基本概念
物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，也是“信息化”時代的重要發展階段。其英文名稱是：“Internetofthings（IoT）”。顧名思義，物聯網就是物物相連的互聯網。這有兩層意思：其一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；其二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信，也就是物物相息。物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術，廣泛應用于網絡的融合中，也因此被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。物聯網是互聯網的應用拓展，與其說物聯網是網絡，不如說物聯網是業務和應用。因此，應用創新是物聯網發展的核心，以用戶體驗為核心的創新2.0是物聯網發展的靈魂。物聯網作為一個新經濟增長點的戰略新興產業，具有良好的市場效益，《2014-2018年中國物聯網行業應用領域市場需求與投資預測分析報告》數據表明，2010年物聯網在安防、交通、電力和物流領域的市場規模分別為600億元、300億元、280億元和150億元。2011年中國物聯網產業市場規模達到2600多億元。2014、2015年的Gartner技術成熟曲線中，物聯網技術都實現了登頂，而2016年曲線中又出現了物聯網平臺技術。伴隨著NB-IOT以及LTE-V在3GPP協議凍結，5G網絡面向的3個場景中有2個均為物聯網應用，物聯網行業終于迎來通信運營商的加入，首次大規模商用在即。NB-IoT是第一個面向物聯網的運營商級別通信協議。三大運營商都在2017年大規模商用NB-IoT，LoRa、SigFox、Ingenu、NWave等一系列技術均不同程度的活躍起來。NB-IoT將在低耗能、低信息量、巨量化傳感器網絡中應用，領域包括：①以水電氣的智能抄表業務為代表的智能家居業務;②以郵筒、垃圾箱、路燈、下水道、停車位管理為代表的智慧城市業務;③以快遞、寵物、畜牧業、兒童老人跟蹤為代表的智能追蹤業務;④以可穿戴健康設備為代表的智能醫療業務;⑤其他工業領域小規模、長時間數據收集案例或周期性控制應用。
二、4G通信技術在物聯網中的應用
第四代移動電話行動通信標準，指的是第四代移動通信技術，外語縮寫：4G。該技術包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式（嚴格意義上來講，LTE只是3.9G，盡管被宣傳為4G無線標準，但它其實并未被3GPP認可為國際電信聯盟所描述的下一代無線通訊標準IMT-Advanced，因此在嚴格意義上其還未達到4G的標準。只有升級版的LTEAdvanced才滿足國際電信聯盟對4G的要求）。4G是集3G與WLAN于一體，并能夠快速傳輸數據、高質量、音頻、視頻和圖像等。4G能夠以100Mbps以上的速度下載，比目前的家用寬帶ADSL（4兆）快25倍，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。此外，4G可以在DSL和有線電視調制解調器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴展到整個地區。很明顯，4G有著不可比擬的優越性。2017年全球運營商迎拐點，相對樂觀但有不確定因素。我們認為總體上通信行業2017年應該會好于2016年，主要有政策推動：運營商混改列入第一批試點名單，引入互聯網巨頭或直接流量經營、數據經營轉型，全面形成“云管端”閉環，行業形態有望重塑；以及技術周期推動：5G標準制定關鍵階段，下半年海外運營商同步實現商用。全球市場運營商資本開支迎來拐點之年，增速觸底。我們預期2017年全年全球通信設備市場仍將有3%的小幅下降，但在下半年資本開支有望觸底反彈，4.5G網絡擴容，5G及物聯網的投資開始加大；國內廠商份額提升，全球市場占據半壁江山(無線通信市場，華為市場份額第一，達到35%;中興穩健上升，從2010年市場份額6%提高至12%，表現搶眼。
參考文獻
[1]瞿中,熊安萍,蔣溢.計算機科學導論(第3版).北京:清華大學出版社,2010年3月
[2]PeterNorton著;楊繼萍,錢偉等譯.計算機導論(第6版).北京:清華大學出版社,2009年1月
[3]郭衛斌,楊建國.計算機導論.上海:華東理工大學出版社,2012年8月
[4]吳功宜,吳英.物聯網工程導論.北京:高等教育出版社,2012年7月
物聯網，顧名知義，就是物物相連的互聯網。它是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、無線傳感器網絡、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。是繼計算機和互聯網之后的第三次信息產業的浪潮。面對物聯網技術的全面普及及上萬億規模的高科技市場，職業院校承接著技能型人才培養的社會職責，對物聯網應用技術人才的培養如何定位，如何培養，是個值得探討的問題。
一、社會背景和技術背景
物聯網是繼互聯網之后的新一輪信息技術革命，隨著在各行各業的落地，已經成為支撐眾多行業發展的主要力量。物聯網初期投入是在政府主導下進行的，集中在公共安全系統，智能交通、智能物流、市政管理等工程，每一個點無不可以搜索到物聯網技術的影子。尤其信息技術應用水平和管理水平，已經成為企業提高競爭力的手段。
技術上，物聯網是通過智能感應裝置，經過通信技術，進行信息的傳輸，到達指定的信息處理平臺或中心，從而實現物物、物人的信息傳遞，從而提升效率，保障安全，可以跨時間跨空間進行溯源、追蹤、定位、管理。
二、高職院校開設物聯網應用技術專業的必要性分析
從2009年8月7日，國務院總理在無錫視察時發表重要講話，提出了感知中國的戰略構想，表示要大力發展物聯網技術，繼而物聯網也成為我國十二五規劃的戰略性新興產業之一。2013年2月，《國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》（以下簡稱《指導意見》）正式出臺，標志著政策層面已經框定物聯網產業的發展藍圖。預計2015年將超過5000億元的規模，并會在短期內可能超過萬億規模，是一個航母級產業。
物聯網技術與應用的競爭，說到底是人才的競爭，是戰略的競爭。物聯網目前在我國還處于發展階段，從事該行業的人才還比較匱乏，僅在交通物流等領域，人才需求量就超過20萬，而且每年都在增長。做為基礎型的產業對人才的海量需求，這也為職業院校提出了緊迫的要求，有一定基礎、能力、條件的職業院校，應高度重視與加強物聯網應用技術專業人才的培訓與培養工作。
1.職業類院校學生的特點。職業類院校培養的學生主要從事安裝、調試、維護、生產、營銷和推廣等工作。而物聯網技術的發展與競爭，主要是人才的競爭。眾多本科類院校也在開設物聯網技術相關專業，但主要面對系統設計、系統分析和研究方面的研發工作，要求有深厚的理論基礎知識，并且具備專業覆蓋面廣的優勢，職業類院校學生勝任起來有些困難。縱觀物聯網的從業崗位，對于技術人員，尤其是建設調試、維修保養、技術服務、營銷推廣等工作，不需要非常深的理論知識，只需要掌握相關的操作規范與標準，具備最基礎的專業知識，具備相應崗位必備的技能技巧即可以，正符合職業院校學生基礎比較薄弱、學習主動性差、動手能力強、適合奔波式工作的職業特色，所以對于當前人才需求量大的物聯網技術相關行業，職業類院校開設上此專業正具備最基礎的條件。
2.各行業對物聯網專業人才的需求量大。“十二五”期間物聯網產業重點領域包括智能交通、智能電網、智能物流、智能工業、智能醫療、智能農業、公共安全、環境監控與災害預警、社會公共事業、金融與服務業、智能家居、智慧城市、國防與軍事等。
我國當前處理物聯網技術人才處理缺乏狀態，筆者隨意瀏覽了一個招聘網站，中華英才網上與物聯網相關的招聘信息有500余條，前程無憂網站上與物聯網技術相關的招聘信息達到1000余條，智能招聘網站上與物聯網技術相關的招聘崗位達到400余條，另經常有公司通過微信、QQ、網站平臺、私人聯系等方式在招聘技高能優的物聯網技術相關的專業人才。
據不完全統計，近幾年的幾大應用領域對人才的需求量，可能均會超過20萬以上，如智能交通、智能物流、智能電網、智能醫療、智能工業、智能農業、智慧生活等。
3.對物聯網應用技術關鍵領域展開教學與研究。RFID技術等短距離通信技術、傳感技術等關鍵技術，眾多理工類職業院校有著豐厚的基礎，承著物聯網技術的推廣與應用，職業類院?？梢詫@些核心的技術展開教學與研究，使得培養的人才在智能交通、智能物流、智能農業、智能工業等領域得到發揮。
4. 職業院校具備校企合作的基礎。職業教育的人才培養模式步伐一直沒有停息過，從項目教學法、學習德國職業教育模式、校企合作、微課教學、Mooc教學、混合式教學、頂崗實習等，究竟花落哪種模式，沒終極結論。實踐場地不斷翻新，合作企業不斷探索，新技術新技能不斷涌入，已經讓當前的眾多高職院校具備了充分的校內實訓基地，具備了校企合作的基礎。
在當前的基礎上，開發物聯網技術專業具備了良好的基礎。從教學方法上看，多年的探索與實踐已經積累了成熟適用的經驗，從硬件基礎上看，已經具備了搭建物聯網相關實訓室的基礎條件，從師資力量上看，已經擁有了開設此專業的技能與技術。院校與物聯網企業合作，搭建校企合作平臺，通過高校與企業聯合辦學，培養熟練掌握物聯網知識與技術的信息服務與技能應用型人才，合作育人，合作發展，達到人才培養的靈活性、開放性、深入性、針對性。
總之，在當前本科類院校開設物聯網應用技術專業的同時，各職業類院校也必須要迎頭趕上，以呼應本科類院校培養的研究型人才，牢牢把握住這一機遇。中高等職業類院校作為國家技能型人才培養的基礎，開辦此專業顯得尤其重要與必要，有處于當前物聯網應用技術發展的大好形勢 ，扭轉物聯網人才資源匱乏的局面，從而培養大批的具備物聯網技術能力、創新能力、良好的團隊合作精神的復合型人才，全國的職業類院校都以當前物聯網發展的大好背景為依托，積極開辦物聯網應用技術專業，探索理論和實踐相結合的優質培養人才戰略。
由于我國物聯網專業教育于2010年才起步，對于很多院校開設此專業還處理猶豫與探索階段，如如何定位專業、課程設置？師資力量從何而來？實驗室不完善如何辦？學生的就業前景如何？等等諸多問題，這也一定程度上會制約著物聯網技術專業的設置與發展，所以研究物聯網應用技術專業教育的有效性及輸送人才的通道更顯得重要。
參考文獻：
[1]董榮勝. 計算機科學導論―思想與方法. 北京：機械工業出版社， 2007年8月.
[2] 彭力.基于案例的物聯網導論.北京：化學工業出版社， 2012年10月.
一、設置面向機械裝備制造業的物聯網專業課程體系的必要性
所謂物聯網，就是基于物物相連的互聯網。物聯網具備以下兩大特色：一是在物聯網中，互聯網既是它的基礎又是它的核心，物聯網是通過互聯網生出的新事物，也可以說是互聯網的細分;二是物聯網的用戶端延伸和擴展的深度與范圍非常大，可以不夸張地說，它覆蓋了所有的物品，任何物品之間都是相互聯系的。
當下，機械裝備制造業發展快速，技術不斷升級，信息化與智能化成為了其顯著的特點。物聯網技術向工程機械領域逐漸滲透，應用也越來越廣泛，使得械裝備制造業變得更加智能與節能，基于物聯網的機械裝備成為機械設備制造業發展的趨勢。然而，當前基于機械裝備制造業的物聯網專業課程教學體系還不成熟，無法滿足社會對于該專業人才的需求。因此，加強基于機械裝備制造業的物聯網專業課程教學體系研究十分重要。
二、物聯網工程專業知識體系
物聯網工程專業是一門學科交叉度較高的專業，目前由于發展時間尚短，它的理論體系還不成熟。但是市場需求大，要求其盡快建立完善的教學體系。按照正常的工程專業標準對物聯網工程專業知識體系開展劃分，基本可以將其分成三大領域：通識基礎類知識模塊、綜合管理類知識模塊與專業技術類知識領域。隨著市場的發展，相關的企業對于物聯網專業人才的需求越來越大，學校面對這樣的形勢，應當根據市場的需求建設物聯網教學體系。就當前的市場與技術發展來看，物聯網工程專業知識體系應當包括感知識別、網絡構建、智能信息處理和創新應用等四個知識模塊。其中，感知識別、網絡構建知識模塊屬于物理基礎層次，偏重于硬件技術;智能信息處理、創新應用模塊則偏重軟件技術。
三、物聯網專業課程體系建設需考慮的因素
從已出版的物聯網工程教學課本來看，當前的課本內容比較高深，其中深奧的算法甚至連碩士和博士研究生都無法讀懂。大學課程教學的目標是教學生學會學習，而不是教學生掌握死的知識。如果只是“授之以魚”，學生雖然學會了卻不明白其中的道理，久而久之就會失去學習的興趣。因此，物聯網專業課程體系建設需要簡化教學內容。
物聯網工程專業要圍繞能力培養實施教育教學，專業的課程教學和實踐教學應該形成一個完整的體系，需要按照專業基本能力培養的要求組織課程教學和實踐教學的內容。探討如何將專業能力的培養落實到課程教學體系和實踐教學體系中，是提高物聯網工程專業教育水平的重要方面。
四、面向機械裝備制造業的物聯網專業課程體系的設置
1.專業基礎教育
專業基礎教育主要包括計算機基礎與專業導論、程序設計基礎、C語言程序設計、面向對象程序設計與C++、離散數學、數據結構、模擬與數字電路、Java語言程序設計、Web應用、物聯網導論、圖論與算法設計、計算機組成原理、信號與系統、專業英語等課程，突出專業定位和特色，擁有一定的廣度和深度，多起點同時推進，利于學生在全方位的學習中，找到適合自己的發展方向。
建設專業基礎課程體系，不能難度過大，過大的難度會降低學生的學習興趣;設計難度也不宜過于簡單，過于簡單可能會使一些核心內容無法傳授給學生。如果條件允許，課程都應當安排在實驗室，這樣有利于理論知識與實驗實踐的有機結合，從而使學生在實驗過程中更容易掌握理論知識，提高動手能力。
2.專業課課程結構設置
專業課程包括Web程序設計、Linux程序設計、嵌入式系統原理、數字信號處理、數據庫系統原理、操作系統、編譯原理、匯編語言、微機系統與接口技術、物聯網架構與技術、RFID原理與應用、VHDL設計實踐、移動互聯網技術、空間信息技術、計算機網絡原理、無線傳感網與通訊技術、人機交互技術、傳感器件與編程技術等科目，學生可根據自己的興趣與發展方向進行選擇學習。
3.實踐課程設置
物聯網機械制造課程內容繁多，不僅包含計算機、電子、通信、控制等知識，還包括機械的生產、制造、設計知識。對于剛剛接觸這一專業的學生而言，如果只從書中汲取知識養分，難以把抽象的書面知識與實際應用聯系在一起。所以，教師要重視實踐課程的開展，利用實驗室、物聯網應用樣板間、與企業合作等方式使學生接觸到真實的物聯網技術，明白自己研究的是什么。總之，開展實踐與實驗室教學可以提升學生的學習興趣，幫助學生掌握技術發展的最新動態，保證學生在技術層面全面了解物聯網，掌握物聯網應用技術。
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）19-0067-02
一、研究背景
物聯網通過感知識別技術與普適計算等通信感知技術，廣泛應用于網絡的融合中，能實現人、設備與系統間的信息交換和通信，被稱為繼計算機、互聯網和移動通信之后世界信息產業發展的新一次浪潮，在未來將被廣泛地應用于物流、交通、電網、環境監測以及軍事等領域，形成一個巨大的產業鏈[1，2]。隨著物聯網技術的發展，2013年德國推出了工業4.0戰略，2015年中國提出了中國制造2025規劃，都要求充分發揮物聯網技術在工業化革命中的優勢。
2011年，南京市重點打造一谷兩園，高標準建設中國軟件名城，向世界軟件名城邁進。金陵科技學院積極落實南京科技九條，配合政府努力向南京軟件科技大學邁進。金陵科技學院目前信息技術學院以良好的辦學條件及優良的教學質量贏得南京地區的贊賞，培養了大批應用型人才。在物聯網產業大力發展的背景下，密切結合物聯網技術特點和南京經濟發展戰略，整合校內外的優質資源，從物聯網人才需求角度出發，明確專業發展方向，推進教學改革，探討科學合理的人才培養模式，提高人才培養質量。2012年，物聯網專業正式進入金陵科技學院人才培養體系中，足以說明地方對物聯網經濟的重視和新興產業人才培養的迫切性。市屬高校的辦學力量相對薄弱，學科設置還不夠完善，這對于綜合性極強的物聯網專業建設和人才培養來說無疑是巨大的挑戰。金陵科技學院物聯網專業目前尚無本科畢業生，其師資隊伍、人才培養方案、課程教材、實驗室、校企合作平臺建設尚處于前期建設階段。因此，金陵科技學院物聯網專業人才培養方案研究勢在必行，必須結合交叉學科特點進行理論研究和實踐構建。
二、地方物聯網人才需求現狀分析
2012年，物聯網技術與應用協同創新中心在南京成立，總部設在南京郵電大學物聯網科技園。中心下設智慧農業、智慧交通物流、智慧節能環保、智慧礦山、智慧醫藥護理、智慧家居安防等六個分中心，包括物聯網共性技術、應用標準、信息安全等三個支撐平臺。該中心的建立，加速了南京地區對物聯網人才的需求，據教育部信息中心相關數據顯示，目前物聯網產業人才需求不僅缺口大，其專業人才在各個行業上分布不均衡。
南京軟件谷下一步將大力發展下一代移動通信、云計算、物聯網、移動互聯網、大數據、智慧城市、信息安全等新一代信息技術產業，加快建設下一代移動通信產業園、互聯網產業園、移動互聯網產業園、物聯網產業園、大數據產業園、信息安全產業園等一批特色園區，努力建成中國第一軟件產業基地，建成名副其實的中國軟件名城，逐步打造成世界軟件名城。
面對國家發展戰略和地方經濟發展需要，物聯網產業面臨著良好的發展機遇，對物聯網專業人才培養提出了巨大的挑戰。金陵科技學院在人才培養上，要重視對地方產業人才需求的調研和分析，積極調整專業方向和培養模式，充分利用現有的信息技術學院多年辦學經驗，使培養出來的學生能夠掌握物聯網領域的基本理論與實踐技能，具有創新意識、自主學習能力和突出的實踐應用能力，能進行物聯網設計、開發、管理與應用服務工作、成為服務于地方經濟和社會發展需要的應用型高級工程人才。
三、物聯網專業人才培養方案
物聯網是近年興起的新一代信息技術，跨越多個一級學科，具有創新型、應用型和復合型等鮮明的特點[3]。金陵科技學院物聯網專業旨在培養了解物聯網技術發展的前沿動態，熟練掌握物聯網基本理論、系統設計與集成、軟硬件設計與開發，具有良好的傳感器技術、通信技術和網絡技術等基本理論，具有工程基礎厚、自主學習能力強、創新性突出的高級工程人才。
（一）依托學科優勢，明確專業方向
物聯網系統技術內容復雜、形式多樣，根據信息生成、傳輸、處理和應用的原則，可將物聯網系統劃分為四個邏輯層：①感知識別層，即以射頻識別技術、傳感器、二維碼等智能終端設備為主，實現物的識別；②網絡構建層，即通過互聯網、無線廣域網、無線局域網等，實現數據的傳輸；③管理服務層，即通過高性能計算和大數據存儲技術，實現數據的高效管理和處理；④技術應用層，即利用現有的智能終端設備實現各種應用。由于每個層次內容都比較豐富，知識面范圍覆蓋廣，讓學生在本科階段深入學習所有內容是比較困難的。因此，合理的人才培養方案應該是在讓學生全面了解物聯網專業所涉及的技術、標準、應用、安全與商業模式等整體知識體系，同時選擇一個專業方向來深入展開學習與實踐。根據上述分析結論，可以從四個專業方向上來對物聯網專業進行劃分。
1.物聯網信息感知方向。這個方向對應物聯網技術架構中的感知識別層，掌握的知識范圍包括：計算機技術、測量技術、信號處理技術、微電子機械技術、視頻識別技術和嵌入式系統技術。
2.物聯網傳輸網絡方向。這個方向對應物聯網技術架構中的網絡構建層，掌握的知識范圍包括：網絡管理、無線通信、無線網絡標準、無線傳感網、網絡管理、多種網絡通信技術等。
3.物聯網信息處理方向。這個方向對應物聯網技術架構中的管理服務層，掌握的知識范圍包括：大規模異構數據處理、多源異構數據庫設計、物聯網網絡監視、并行計算技術、分布式計算技術以及數據挖掘技術等。
4.物聯網技術應用方向。這個方向對應物聯網技術架構中的技術應用層，掌握的知識范圍包括：物聯網應用軟件開發關鍵、應用數據結構與數據流設計關鍵、應用系統設計關鍵技術以及新型服務模式等。
以上四個專業的建設上既相互獨立又相互聯系。其獨立性體現在專業課程設置上根據各自方向來確定，其聯系性體現在共用同樣的基礎課程平臺。
（二）構建專業課程
目前，國內高校物聯網專業建設時間還比較短，專業建設具有探索性和不確定性，其技術與應用也在蓬勃發展。因此，一方面應該保障教學體系具有相對的穩定性，另一方面在教學內容上需要不斷動態地更新，必須跟隨物聯網技術的應用發展與時俱進。將專業課程分四大部分，包括：公共基礎課程、學科基礎課程、專業基礎課程和專業方向課程。
1.公共基礎課程可設置為思想政治、大學英語、高等數學、線性代數、概率統計、大學物理、大學計算機信息技術、體育和通識教育方面的課程等。
2.學科基礎課程可設置為微機原理、程序設計、算法與數據結構、數字電路與模擬電路、計算機網絡與通信和電工與電子學等。
3.專業基礎課程可設置為物聯網導論、與應用、物聯網M2M開發技術、物聯網控制技術、物聯網通信技術等。
4.專業方向課程根據上述四個專業方向來確定。信息感知方向專業課程可設置為：二維碼、視頻識別技術原理與技術、信息安全、無線定位技術、傳感器與檢測技術、嵌入式系統等；傳輸網絡方向專業課程可設置為：無線傳感網絡、衛星導航原理與應用、TCP/IP網絡與協議、網絡安全技術、無線通信技術、Zigbee技術與應用、網絡協議分析等；信息處理方向專業課程可設置為：操作系統、數據倉庫與數據挖掘導論、云計算與大數據、高級程序語言設計、軟件工程等；技術應用方向專業課程可設置為：高級語言程序設計、算法分析與設計、面向對象程序設計、終端開發技術與應用、軟件質量保證與測試、人工智能、操作系統以及多媒體技術等。
上述課程的設置僅僅是目前的物聯網專業課程構建的建議，其教學內容必須跟隨物聯網產業同步發展，這樣培養出來的學生知識體系才能跟上時代的步伐。
（三）開展教學實踐環節
地方本科院校的物聯網實驗室建設不多，投入的資金不足，現代化水平較低，為此需加強物聯網專業的實驗室建設。一方面利用學校信息技術學院實驗室資源，依托現有師資力量自主開發相關實驗項目，投入專項資金提升實驗室現代化水平，以增強教師對實踐教學環節的掌控力，滿足教學和科研的需要；另一方面，積極建立同物聯網校企合作，共建實踐教學基地，企業提供技術和設備等，負責教師相關課程培訓和部分實踐類課程的教學、實訓，而學校提供場地，比如與新大陸、遠望谷、中興等簽訂合作議，促進雙方之間人才、設備、資金、技術的資源共享，達到校企互利雙贏的目的。
四、研究展望
物聯網作為一個新興的專業正式進入金陵科技學院的人才培養方案中，不但是國家發展物聯網產業的巨大體現，也是南京市政府的迫切需求，同時更是國家在人才培養策略上做出及時反映的重大舉措。為培養適應戰略型新興產業發展的應用型人才，本文從物聯網信息感知、傳輸網絡、信息處理以及技術應用四個方向上探討了物聯網人才課程體系與實踐教學體系改革方面的內容。通過金陵科技學院相關專業多年辦學經驗和良好的辦學條件，探索人才培養策略，構建產學研協同教學環境，強化工程實踐，突顯自身的辦學優勢，推進高校物聯網人才培養與專業建設，為其他同類高校的相關專業建設和改革提供經驗借鑒。
1課程性質
“無線傳感器網絡技術”涉及通信技術、計算機技術和傳感器技術等多種技術領域，因此本課程是一門理論綜合性高，應用實踐性強的課程。通過本課程的學習和實踐，旨在使學生了解WSN和ZigBee協議規范的基礎知識，為進行ZigBee項目開發提供了理論基礎。
2課程設計理念
在本課程教學設計過程中，遵循“項目為載體，模塊遞進”的原則，在夯實學生WSN和ZigBee協議理論基礎的同時，培養學生對ZigBee技術的應用能力，并引進ZigBee項目，采用任務驅動的方式，充分體現WSN的教學實踐。將專業教學過程，技能訓練過程有機結合起來，有效地提高課程教學的實踐性、開發性和有效性。
3課程開發思路
本課程的教學過程要實現課堂案例教學和實踐任務導向教學相結合，將項目式案例引入課堂教學，以真實項目為對象進行工作導向組織教學，從教學過程和形式上體現“學”和“做”的緊密結合。課程模擬完成企業“項目任務”貫穿整個教學過程。通過問題、項目導入（實踐）學生思考、分析、回答、教師評議、總結（理論）擴展應用（實踐）的方式進行，使授課內容與工作實際緊密結合[2]。項目實施過程中教師加強對學生的引導，并且進行過程性評價，教會學生怎樣應付大量的信息，引導學生如何在實踐中發現新知識，掌握新內容。教師要成為教學策劃和導演，在教學過程中起指導作用[3]。
4課程目標
本課程的項目強調從學生的學習和認知水平出發，通過理論、實踐相結合的教學方式，邊講邊學、邊學邊做、做中學、學中做，把學生培養成為具有良好職業道德的、具有嵌入式系統開發、程序設計的管理理論和實踐能力的、具有可持續發展能力的高素質高技能型物聯網專門人才，以適應市場對物聯網人才的需求[4]。
5課程內容和要求
本課程的內容主要包括以下4大模塊：無線傳感器網絡、無線片上系統、ZigBee網絡協議、TIZ-Stack協議棧的使用，具體要求如表1所示。
6課程考核
本課程的考核采用過程考核和結果考核相結合的方法。過程考核根據課堂提問、課堂練習、課后作業和學習態度而定，是形成性考核；結果考核根據學生的考試成績而定。本課程對各學習模塊的考核標準如下文所示。6.1無線傳感器網絡能夠闡述WSN的特點、體系結構和關鍵技術。6.2無線片上系統（1）會對芯片GPIO相關寄存器進行配置。（2）根據開關Led的原理，會設置Led驅動。（3）會切換時鐘源來控制時鐘頻率。（4）能夠設置外部中斷相關寄存器。（5）會使用串口通信收發字符串。（6）能夠獲取片內溫度傳感器的溫度值，并能通過串口發送到上位機。（7）會根據定時器中斷配置步驟來會配置T1寄存器，完成T1中斷程序。（8）會設置睡眠定時器的定時間隔，會設置系統功耗模式。本課程的教學不是單一機械地向學生傳授知識和技能，也不是一種向學生灌輸式傳授知識的過程，而是一種啟發引導學生自主探索學習、總結、體會知識和技能的過程。
[參考文獻]
[1]謝金龍，鄧人銘.物聯網無線傳感器網絡技術與應用[M].北京：人民郵電出版社，2016.
[2]桂小林.物聯網技術專業課程體系探索[J].計算機教育，2010（16）：1-3.
[3]李強.淺談我國高校物聯網專業教學模式創新[J].北京師范大學學報，2010（2）：30-35.
張映鋒教授于1995年9月考入西安交通大學機械工程專業，直至2005年博士畢業，在“計算機集成制造”研究領域具有扎實的學科功底。隨著科技的發展，物聯網作為公認的繼計算機和互聯網后的第三次世界浪潮的始作俑者，應用前景非常巨大，我國中長期發展規劃中把物聯網作為國家發展戰略放在非常重要的位置。對此，張映鋒教授結合自己的研究方向，針對我國大多數企業在生產管理中普遍存在的上層管理系統與底層執行資源間信息獲取與實時傳輸難問題，在國內率先開展“物聯制造系統”基礎理論與關鍵技術的研究。
“物聯制造系統就是希望通過應用最新的物聯技術與傳統的制造資源，使得每個制造資源具有‘實時感知與交互’的能力，有‘眼睛、耳朵、嘴巴’。這樣，上層生產系統可以隨時感知各類制造資源上正發生的制造活動，以更好地組織制造資源”張映鋒教授說，他們的研究正是結合物聯技術使得生產過程中各類制造資源可以將自身的狀態主動地傳輸至生產制造系統，以及時地發現異常和確保制造任務的高效、高質生產。
讓制造執行系統更“智能”
依托于國家自然基金、863等項目，張映鋒教授近幾年在“制造執行過程的主動感知與動態優化”方向進行了較深入地探索，提出了融合物聯網技術的底層加工設備動態制造建模方法和復雜生產任務優化策略與方法，構建了基于自動識別技術的車間級制造執行過程監控與優化系統的體系構架，建立了一種底層制造設備的服務化建模方法與使能技術，形成了一套基于實時信息的生產任務調度與JIT式物料優化配送方法和在制品信息動態跟蹤與監控技術，為制造企業上層管理系統、車間層、底層執行層面信息的“實時”、“無縫”集成和“互用協作”提供了重要的學術和應用價值。
張映鋒教授的科研成果具有十分重要的科學意義，在“數字化制造設備建模”和“實時制造信息驅動的制造執行過程優化管理”的研究成果屬先進制造領域――制造系統智能化研究的前沿；在理論、方法方面所獲得的研究成果對于“物聯制造系統”的應用和實施提供重要的理論依據和技術上的借鑒價值；為當前“先進制造系統建模與優化”方面提供共性方法、技術、實施上的指南，也為我國由制造大國邁向制造強國提供重要的理論和技術儲備；此外，通過將與本課題相關的研究成果直接用于具體的生產實踐活動中，必將為制造企業更有效地生產、經營、管理提供一條新的途徑，為制造系統從現有數字化、網絡化向智能化發展奠定重要基礎。
“站在別人肩膀往上跳”
