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物联网课程总结

时间:2022-08-18 23:31:35

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇物联网课程总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

物联网课程总结

第1篇

关键词:物联网工程;实践;项目实施

中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)07-0149-02

物联网是利用感知技术、通信技术和计算机技术实现物物相连的网络。我国早在2006年的《国家中长期科学与技术发展规划(2006―2020年)》[1]中就明确将物联网列为重点研究发展领域。为满足国家物联网新兴产业对高素质人才的迫切需求,国内多所高校相继开设了物联网工程专业,探索创新的物联网人才培养模式。物联网工程实践教育是物联网工程专业整个培养体系中最为重要的一环,其教学质量直接关系到学生就业,开展创新有效的实践教育是物联网工程专业培养的重中之重。2012年以来,福州大学同福建新大陆集团成立了福州大学新大陆物联网学院,并创建了国内首个互动式校企合作物联网工程实验室。依托该实验室,福州大学同新大陆开展了校企深度合作,在实践教育上积累了一定的工作经验,促进了物联网工程专业人才培养水平的提高。

一、物联网工程实践教育存在的主要问题

1.实践课程方向不够突出。物联网工程作为新兴的交叉型学科,涉及感知、通信、RFID、嵌入式等多项知识[2]。在实践教学环节上,如何针对物联网工程专业特色设立实践课程一直是物联网工程实践教学的难题。目前国内高校在物联网工程实践教育上也都在探索阶段,并无较多成功案例可以参考。由于实践教学课程通常会结合各专业理论课程设立,各专业课程又涉及多个学科,实践课程内容就变得分散,且容易与其他专业实践课程雷同,造成课程方向不突出与物联网专业培养方向脱节等问题。物联网工程实践教育方向应体现其综合性、交叉性和应用性等特点[3]。

2.实践课程脱离企业需求。物联网工程专业培养必须密切结合物联网产业发展需求,通过校企合作开展物联网工程实践教育。然而,目前很多高校虽然都与企业建立了合作关系,但大部分缺乏沟通交流,未做深入合作教学。校企合作的实践教学也基本都是以参观为主[4],学生未能深入企业进行实地实践。另一方面,学生的校内实践教学也未能从企业的实际需求出发,甚至严重脱离企业需求。

3.实践课程教学模式单一。与传统专业不同,物联网工程专业的实践教育应结合实际。物联网技术重在与传统工业、农业、制造业等方面M行结合提升传统行业竞争力。因此,物联网工程专业的实践课程也应以此出发,充分结合传统行业。然而,目前大部分高校的物联网工程实践教育课程教学模式单一,仅完成课内的一些基础性小实验,实验内容与行业应用相差甚远。实践导师基本也都是校内导师,导师自身水平有限。学生实践后无法形成清晰的物联网专业认知。

二、福州大学新大陆校企合作物联网工程实践教育实施方法

1.校企共建物联网学院。2011年,在福建省省委、教育厅的关心支持下,福建新大陆集团公司同福州大学共同成立了福州大学物联网学院,共同培养物联网工程专业人才,推动物联网产业发展,解决物联网应用人才极度匮乏的现状。作为全国物联网龙头企业,福建新大陆集团多年来一直致力于物联网前沿领域核心技术,旗下新大陆教育公司专注于物联网人才培养、就业指导、专业建设等方面的工作。福州大学同新大陆共建物联网学院,通过在教学师资、实践实验、就业等方面的深度合作可以准确把握物联网专业培养方向,满足物联网行业需求。

2.校企共建物联网工程实验室。2015年年底,福州大学与新大陆集团共建福建省内首个“互动式”物联网工程实验室,涵盖农业、交通、物流、家居和医疗等多个物联网应用实例。该实验室突破了目前国内院校实验室依靠传统实验箱进行基础性实验的不足,将物联网技术与各行业应用直接结合,面向工程实际,突出物联网工程实践教育的综合性。通过该实验室,不仅可以使学生生动了解到物联网技术在各个行业的最新应用成果,学生还可以通过各实例平台可以进一步拓展实践,充分发挥学生的创新实践能力完成相关创新应用,真正将自己的实践成果融入到该实验室中。

3.实践教育活动开展策略。物联网工程实验室的创建为学生提供了实践平台。但,如何在该实践平台上开展实践活动充分发挥实验室的作用是当前解决物联网工程实践教育最为重要的问题。福州大学新大陆物联网工程实验室采用以下方式确保实践教育活动的开展:(1)共建实践指导教师团队。如前所述,仅仅依靠校内教师进行实践教学容易导致学生实践能力与企业需求脱节。福州大学与新大陆充分发挥了各自的优势,共同组建了物联网工程实践指导教师团队。团队内成员包括福州大学物信学院物联网工程专业指导教师和新大陆集团企业研发工程师。企业研发工程师深度参与学生项目指导,通过远程沟通和现场指导为学生传授企业实际项目开发能力。(2)采用项目管理进行实践教学。在实践过程中,仅仅依靠几次课内实验是无法满足物联网工程实践需求的。为进一步使学生的实践能力与企业同步,实验室采用了项目管理的方式对实践教学过程进行管理。实践项目的教学过程包括:实践项目立项、学生调研、项目实施、实践项目总结等几个阶段,贯穿课内实践和课外实践整个过程。在实践项目立项阶段,校内、外指导教师共同选定实践课题,确定课题需求和任务以及学生的项目分组、分工和计划;在学生调研阶段,学生通过调研理解课题需求,学习相关知识,学生通过会议汇报调研情况,校内外指导教师进行现场点评;在项目实施阶段,学生按照项目分工和计划完成实践,实践过程中项目代码、文档严格按照企业标准完成,项目代码通过SVN上传管理,校内外导师通过SVN可随时查看学生项目完成情况,对学生项目实施过程中的问题进行点评修订;在实践项目总结阶段,由学生按照项目组对完成的实践项目进行答辩,答辩专家由校内外指导教师组成。最后,根据项目实施过程表现和答辩结果,评选实践优秀的同学。(3)企业顶岗实习强化实践能力。通过校企深度合作,在校内采用项目管理的方式开展实践教学可以在很大程度上提升学生的物联网工程实践能力。但与企业的实地工作依然存在差距。在校内实践完成的基础上,新大陆与福州大学进一步深度合作,为学生提供实习岗位,直接进入企业从事物联网工程技术相关实习岗位,并在企业为学生配备指导教师进行一对一指导。经过校外企业实习后,学生的实践能力可以和企业实现无缝对接,直接满足企业需求。

三、结束语

本文介绍了福州大学和新大陆校企深度合作物联网工程实践教育的开展情况。虽然经过几年的实践活动开展,已形成了相关经验和成果,但依然还有一些方面存在不足,比如实践成果在线分享与标准制定等。在物联网工程实践教育的过程中,可以根据实践成果对成果优秀的实践项目进行线上分享,建立校企共享资源库[5]。线上分享的内容包括项目要求、项目实施过程、实施结果等。另一方面,在实践教育过程中,最为重要的是不断总结,形成标准化的实践流程,包括实施过程中的文档、代码标准、代码管理、结果评定标准等等。

参考文献:

[1]国务院.国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年).

[2]闫俊英.物联网实践教学体系的研究[J].福建电脑,2014,(11):52-53.

[3]王志良,闫纪铮.普通高等学校物联网工程专业知识体系和课程规划[M].西安:西安电子科技大学出版社,2011.

[4]朱军,熊聪聪,张贤坤.物联网工程专业实践教学体系探究[J].天津市教科院学报,2014,(3):36-38.

[5]O海英,赵江招,夏要争.校企共建资源库建设初探[J].黑龙江科技信息,2012,(10):175-175.

第2篇

【关键词】专业建设 人才培养 课程体系 实践教学

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)09-0212-01

物联网是我国战略性新兴产业,人才需求与缺口巨大。国内高校物联网工程专业的开设时间较短,专业建设经验积累较少,急需对物联网工程专业人才培养与教学体系进行研究。我校物联网工程专业于2011年经教育部批准设立,由计算机科学与软件学院负责具体专业建设与人才培养工作。现就专业建设的相关内容进行以下阐述。

一、人才培养目标

物联网工程专业前承计算机、通信与网络、电子等传统信息学科,衔接移动互联网、云计算、智能嵌入式设备等新兴技术学科,体现出“学科复杂交叉,技术高度集成,应用综合广泛”的特征。在充分研究了物联网专业特色和计算机类学院开办该专业的优势与特色的前提下,将该专业的人才培养目标定位为:培养掌握数学等相关自然科学基础知识以及物联网相关的计算机、网络、传感和软件工程方面的基本理论、基本知识、基本技能和基本方法,具有较强的物联网系统集成与应用开发能力和良好外语运用能力,能够在工业生产、商贸流通、民生服务等领域中从事物联网相关技术的研发及物联网系统分析、设计、开发、管理与维护等工作的高级工程技术人才。

通过研究与制定物联网专业人才培养目标,逐步发现并总结出4个专业人才培养的基本要求,即知识要求、能力要求、素质要求和职业素养要求。在制定和实施人才培养方案过程中重点围绕这4个方面进行。

1.知识要求

掌握英语、数学和计算机科学与技术等方面的基本理论和基本知识,具有扎实的自然科学基础、较好的外语综合能力,掌握计算机网络、传感器技术、无线通信网络、物联网数据处理等的基本知识和基本技能,具有较宽广的专业知识面,较强的工作适应能力。掌握本专业所需的计算机、软件、通信与网络相关学科的基本理论和基本知识,系统地掌握物联网技术领域的基本理论、基本知识,掌握物联网感知与标识的基本理论与技术、物联网数据处理技术;掌握数据传输与安全技术;掌握物联网系统的硬件、软件设计和开发知识。

2.能力要求

具备进行物联网设备的使用、设计和制造能力,具有典型物联网系统的维护和管理能力,具备较好的软件编程能力以及网络系统分析、设计能力,有从事物联网相关软硬件产品的开发能力,具备在物联网系统及其应用方面进行设计、集成与研发的能力;有获取最新科学技术知识和信息的能力;能够熟练阅读英文专业科技文献、并运用英语进行沟通和交流的能力;了解相关的技术标准,具有一定的国际视野和跨文化的交流、竞争与合作的能力。

3.素质要求

了解物联网的理论前沿、应用前景和最新发展动态,具有获取新知识的基本能力,了解国家科学技术政策、创新创业政策、知识产权、网络安全等方面的法律、法规,具有高度的社会责任感,具有全球视野及可持续发展理念;具有锲而不舍、追求真理的精神。

4.职业素养要求

职业素养包括:职业认知、职业道德和职业规划能力。了解从事物联网相关行业的技能要求、工作内容,行业规范和章程,及发展远景等内容。职业素养的培养和养成,对于学生本身,行业和全社会健康和可持续发展都有重大的意义。

为实现上述专业人才培养目标,物联网工程专业的培养模式采取“宽口径、厚基础、重实践”的理念与方式。所谓“宽口径”是指专业领域毕业生既具备服务管理机构、服务产业所需求的知识结构和能力,又能够胜任相关产品研发的工作。“厚基础”是指建立公共基础课、学科基础课、专业基础课、公共选修课、基础教育平台的基础知识结构。“重实践”体现在增加本专业学生的实验、实习的时间和机会,鼓励动手实践,理论应用于实际,解决企业和社会的实际问题。

二、专业课程体系

对物联网工程技术体系与层次化认知是课程体系建设的前提和基础。专业课程建设首先研究物联网技术体系和关键技术,对物联网技术体系进行层次化建模与分析,按照自底向上方式建立对应的层次化认知模型,完成物联网理论与技术的层次化渐进式的认知方案的设计,建立分阶段的认知能力评价标准作为认知里程碑。抓住能够体现物联网专业特色的专业核心课和实践环节作为课程体系建设的突破口,重点建立了分层次的物联网专业课程群和具备顶层设计的实践教学体系。

我们以《普通高校本科专业目录和专业介绍(2012年)》和教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会对物联网工程专业知识体系与课程体系的规范为依据,参照培养目标和培养要求,确定了专业核心课程及主要实践性教学环节,并根据课程与实践内容的内在逻辑划分为4个专业课群组,与物联网技术体系的各个层次形成对应关系:硬件平台类课程(感知层)、通信网络类课程(网络层)、数据处理类课程(公共管理层)、应用开发类课程(应用层)。各课程群组中的具体课程与实践环节如下:

?S硬件平台类:微机原理与接口技术(45学时)、传感器节点与RFID技术(45学时)、嵌入式系统开发与应用(45学时)、物联网感知综合课程设计、嵌入式系统综合课程设计。

?S通信网络类:计算机网络(60学时)、物联网通信技术(30学时)、物联网数据传输技术(30学时)、异构网络互联与融合(30学时)应用网络程序分析与设计实习,物联网传输综合课程设计。

?S数据处理类:物联网数据处理技术(45学时),物联网数据处理课程设计、云计算与云存储技术(45学时)、物联网信息安全技术(30学时)、物联网安全与管理课程设计。

?S应用开发类:面向对象程序设计(45学时)、数据库系统原理(45学时)物联网应用开发技术(45学时),物联网应用系统分析(30学时)、面向对象程序设计课程设计、数据库课程设计、物联网应用开发课程设计、物联网综合应用设计。

第3篇

一、专业人才培养目标的确定

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》(以下简称《刚要》)明确指出,“加强学校之间、校企之间、学校与科研机构之间合作以及中外合作等多种联合培养方式,形成体系开放、机制灵活、渠道互通、选择多样的人才培养体制。”

本研究以《刚要》为指导方针,依托国家实行“大交通”的行业背景和目前高职院校现有办学条件,将物联网技术与应用高职本科专业人才培养目标确定为:适应社会经济发展和物流行业发展需要,面向物流行业物联网管理与技术应用岗位,培养了解物联网相关法规和发展动态,懂得现代物流管理相关知识、物联网基本理念和物联网核心技术原理,能够熟练运用计算机、网络信息技术和物联网应用软件从事物联网系统规划、管理与应用等工作,具备规划、运行和维护物联网的基本能力、物联网项目实施管理能力的专业基础扎实、综合素质优良、职业道德高尚、操作能力和专业发展能力突出、专业特长鲜明的高素质高技能物联网复合应用型人才。

二、“校企融合”专业办学模式

1.建立多方参与的专业指导委员会

聘请行业、企业专家建立具有职业特色的专业指导委员会,广泛吸纳行业、企业全方位、全过程参与专业的人才培养工作。专业指导委员会定期或不定期针对行业发展变化、职业岗位需求、职业能力要求对专业发展方向、专业人才培养定位、专业课程体系进行把脉,确保专业建设和发展方向与职业岗位紧密对接。

专业指导委员会将在专业建设、课程建设、教材开发、师资队伍培养、教学方式方法改革等方面制定和实施科学的质量评价标准,建立行业企业参与的质量评价机制。

2.实行柔性化教学改革

聘请高层次专家团队和客座教授,把企业、行业的新知识、新理念、新技术带入课堂,不断更新和拓展教学内容。以现有校外实习实训基地为基础进行深层次的产学融合,实现校企共赢。

与相关行业协会形成紧密互动,在技能证书和员工培训、科研、实习、招聘等方面为行业发展、企业发展提供服务。

三、“四融合”人才培养模式

1.人才培养目标与行业企业需求相融合

依托物流行业,根据行业企业物联网复合应用型人才需求制定专业人才培养目标,对行业企业发展和人才需求的变化做出及时响应,以需求为导向修订专业人才培养目标,使专业人才培养目标与行业企业需求深度对接。

2.课程体系与职业标准相融合

基于物流领域的物联网技术与应用高职本科专业课程体系的构建应综合考虑国家物流师职业标准和物联网技术与应用职业标准,依据职业标准制定专业职业能力标准。专业职业能力标准包括:专业基础能力、专业核心能力、专业拓展能力,并以专业职业能力标准为依据设计课程体系。

3.教学过程与工作过程相融合

以“工作过程”为导向开发项目课程。课程开发来源于企业典型工作岗位,课程内容来源于实际工作任务和工作情境,将教学过程和真实工作过程进行“融合”。

4.理论教学与实践教学相融合

理论知识来源于实践积累和总结,又反过来指导实践,实践是培养学生职业能力的有力支撑。因此,不但要在课程内、课程间、学期间将理论教学与实践教学内容相融合,设计课内实践、集中实践、课外实践,还要在课程考核中实行课程内、课程间、学期间专业系列化课程的理论教学与实践教学“双合格”考核制度。

四、课程体系构建

基于物流行业的物联网技术与应用高职本科专业,课程体系要充分考虑专业的理论基础和物流行业发展需要,因此课程设置需要整合相关交叉专业的特点,以“宽、专、交”的知识体系为目标,注重课程体系的交叉融合。针对本专业人才培养目标,加强与物流企业的互动合作,以工作任务为中心、以项目课程为主体,通过职业岗位调研、职业能力探析、职业情景搭建,引入行业企业技术标准,构建“物流企业管理与物联网技术应用相结合”的课程体系。

课程体系结构主要划分为通识课程、专业课程及实践课程三大类。其中,专业课程根据专业知识学习的承接性和重要性又分为专业基础课程、专业核心课程、专业拓展课程,突出“复合应用型”人才培养。如图1所示。实践课程为凸显高职类院校应用型本科专业特色,与本科院校物联网相关专业实行“差异化经营”,加大了实践课程比重,将实践课程又分为课内实践课程、集中实践课程、课外实践课程,在课程体系设计中具体体现与本科院校相区别的“理实交互”特色,即课程内部理实交互、课程之间理实交互、课程体系理实交互。

图1 课程体系结构图

1.通识课程

通识课程主要包括:政治与国防教育、体育、高等数学、线性代数、大学英语、计算机应用等。通过通识课程的学习,使学生具备当代大学生应有的思想政治觉悟,对事物有着正确的审美观,有良好的身体素质,健康的心理,积极向上的精神,对英语、计算机应用、网络技术等现代信息技术有较好掌握,并能熟练应用。

2.专业课程

专业课程主要包括专业基础课程、专业核心课程和专业拓展课程三部分。

2.1专业基础课程

专业基础课程主要包括:计算机硬件技术基础、计算机网络基础、数据库原理与应用、管理信息系统、物流经济学、管理学原理、C语言程序设计、现代物流管理、物联网导论,使学生达到本专业培养目标所必须的专业基础知识。

2.2专业核心课程

专业核心课程包括:物联网技术原理与应用、传感器原理与应用、无线通信原理与应用、物联网信息管理与维护、物联网终端设备选配、数据备份与恢复技术、嵌入式应用系统、射频识别技术与应用、物联网安全与管理、物流信息技术、ERP原理与应用、二维条形码技术原理与应用、仓储与配送管理、物流供应链管理、物联网应用案例、多媒体技术与应用等,使学生达到本专业培养目标所必需的核心知识。

2.3专业拓展课程

专业拓展课程包括:物流统计、市场营销、运筹学、电子商务物流、物联网英语、管理与沟通等,使学生在达到专业培养目标所需知识的基础上,具有一定的知识拓展和能力上升空间。

3.实践课程

实践课程包括:课内实践课、课外实践课和集中实践课。集中实践课主要包括:管理基本技能实训、供应链业务实训、ERP业务实训、职能仓储管理实训、智能物流供应链管理实训、车辆调度实训、立体苦点、线、面业务实训、企业物联网构建方案设计等。通过实践课程,使学生具备本专业培养目标的核心能力。

第4篇

一 物联网应用技术专业培养目标

物联网应用技术专业秉承厚基础、重实践、求创新的育人理念,在坚持全面发展的同时兼顾个性发展,培养具有良好的职业道德和敬业精神,掌握物联网应用技术的基本理论知识和基本技能,接受校企合作实践项目训练,具备一定的物联网综合应用能力,能在物联网技术应用的相关行业和领域中从事物联网应用技术建设、管理、维护及方案设计的高素质技能型专门人才。特别是针对物流企业,培养物联网技术与物流企业进行产业对接时,所急需的掌握智能物流等相关专业知识的高级专门技术人才。

二 物联网应用技术专业人才素质和能力要求

物联网应用技术专业毕业生可在各行业、企业从事物联网系统开发、系统集成、测试、销售及物联网产品技术支持等工作。

1.素质要求

第一,思想政治素质。具有正确的世界观、人生观和价值观;践行社会主义荣辱观;具有爱国主义精神;具有责任心和社会责任感;具有法律意识。

第二,文化技术素质。具有合理的知识结构和一定的知识储备;具有不断更新知识和自我完善的能力;具有持续学习和终身学习的能力;具有一定的创新意识、创新精神及创新能力;具有一定的人文和艺术修养;具有良好的人际沟通能力。

第三,专业素质。了解物流企业基本的运营知识,掌握从事物联网产品集成、物联网平台运营、物联网技术支持、物联网产品营销与策划等工作所必需的专业知识;具有一定的工程意识和效益意识;具有一定的市场营销能力。

第四,职业素质。具有良好的职业道德与职业操守;具备较强的组织观念和团队意识。

第五,身心素质。具有健康的体魄和良好的身体素质;拥有积极的人生态度和良好的心理调节能力。

2.能力要求

第一,职业基础能力。良好的沟通表达能力;无线网络基础知识应用和常见故障的处理能力;单片机基本知识的理解能力;数据库操作系统的基本操作能力;基本的程序设计能力;基本的市场营销和策划能力;常用办公软件、工具软件的使用能力,利用Office进行项目开发文档的整理(Word)、报告的演示(PPT)、表格的绘制与数据的处理(Excel)的能力,利用Visio绘制流程图的能力;阅读并正确理解需求分析报告和项目建设方案的能力;阅读本专业相关英语技术文献、资料的能力;熟练查阅各种资料,并加以整理、分析与处理,进行文档管理的能力;通过系统帮助、网络搜索、专业书籍等途径获取本专业帮助的能力。

第二,专业核心能力。传感器、RFID、二维码等感知设备的识别和集成能力;ZigBee、WiFi、蓝牙等无线网络的配置与维护能力;物联网应用层开发、物联网平台的运营能力;智能物流平台设计与维护能力;智能设备平台的认知与维护能力;物联网-ERP集成技术应用能力。

第三,其他能力。分析问题与解决问题的能力;应用知识能力;创新能力;工程实践能力;人员管理、时间管理、技术管理、流程管理等能力;组织管理能力。

三 物联网课程体系构建

为了强化物联网基础教育,突出物联网应用技术专业实践能力的培养,对应用技术型专业培养模式进行改革和调整,将课程体系分为公共基础课、专业基础课、专业核心课和实践教学课等4个阶段,如下图所示。通过改革和优化培养方案,强化物联网理论教学、网络物联网工程实验教学以及特色网络课教学,建立了适应物联网时代技术发展的整套课程体系。课程设置以能力为本位,依据课程间的关联循序渐进地培养职业能力。

1.主要课程设置

第一,公共基础课程。公共基础类课程是高等学校各专业学生必修的课程,课程体系将公共基础课程划分为三类,其中通识教育类课程包括体育、英语、思想政治概论、大学生素养等课程;公共基础类课程包括计算数学、概率论与数理统计、信息技术基础等课程;职业教育类课程包括入学教育、职业生涯规划、职业道德等。

第二,专业基础课程。本阶段主课程有C语言程序设计、电子技术基础、通讯基础、数据库技术、计算机网络基础等课程。

第三,专业核心课程。根据物联网的三个层次(感知层、传输层、应用层),本阶段主要课程有传感器设计基础、RFID技术及应用、嵌入式系统开发、物联网组网技术、网络设备配置与管理、智能家居应用技术、制造业ERP技术应用、物联网系统集成等课程。

第四,实践教学课程。主要实践教学和主要专业实验为:行业认知实践、职业规划实践、C语言程序设计实验、条码应用实践、数据库设计实验、无线传感器网络设计实验、RFID系统设计实验、嵌入式系统开发实验、C# Windows编程实验、单片机与传感器结点实验、物流与ERP实验、物联网综合应用设计与实现、毕业实践和毕业设计等。

2.主要实践性教学环节

第一,行业认知实践。第1学期安排一周时间开展行业认知实践。学生通过听取物联网技术发展报告,了解行业背景和发展状况;通过走访考察物联网企业,了解岗位职业需求以及岗位技能与素质要求;通过专业教师对本专业课程体系的介绍,明确学习目标及就业取向,增强学生对专业的认同感和使命感。学生参加行业认知实践必须做好相应的记录,写出相应的实践报告,报告应包括行业认知、自我评估和职业定位等。

第三,职业规划实践 。第3学期安排一周时间开展职业规划实践。人才测评专家将学生的职业发展预测、学生的社会活动、学生自我评价、教师对学生评价、职业素质综合评分、专业课成绩、基础课成绩等原始数据与胜任特征模型的动机、特质、自我认识、社会角色、技能、知识等层次进行匹配,给出职业素质评分报告和职业生涯规划建议,学生根据评分报告和建议完成职业规划报告。

四 物联网应用技术专业实践教学设计

1.专项实践设计

第一,程序设计实践。在第1学期的教学周内,单独利用一周时间开设程序设计实践。本设计实践是程序设计基础课程的重要组成部分。通过本设计实践,学生能更进一步理解C语言程序设计方法,在编程实现时要保持良好的程序设计风格,对程序设计风格在软件设计中的重要作用有进一步的认识。根据程序设计实践完成情况进行考核,并结合设计报告对学生进行等级评定。

第二,数据结构实践。在第2学期的教学周内,单独利用一周时间开设数据结构实践。要求学生利用掌握的数据结构知识,对各种典型的算法问题进行编程、调试,并分析其时间复杂度与空间复杂度,理解设计选型对软件性能的重要性,撰写设计报告。

第三,电子技术设计实践。在第3学期的教学周内,单独利用一周时间开设电子技术设计实践。要求学生运用所学的电子技术知识,针对具体的实际问题或任务,全面地分析和设计出解决该问题的实施方案,最后完成电路的制作和测试。根据学生提交的设计报告和图纸进行考核。

第四,设计实践。基于Web的数据库设计实践,在第4学期的教学周内,单独利用一周时间开设基于Web的数据库设计实践。要求学生能够利用服务器端和客户端脚本进行网络数据库编程,掌握利用.Net平台进行网络数据库系统的设计能力。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

第五,无线传感器网络设计实践。利用一周时间开设无线传感器网络设计实践。要求学生运用所学知识,结合C51RF-WSN平台,选择合适的器件与模块来设计常用的无线传感器网络解决方案。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

2.综合系统设计实践

第一,RFID系统设计实践。在第5学期的教学周内,单独利用一周时间开设RFID系统设计实践。要求学生利用所学的RFID技术实现短距离通信,设计具有写卡与读卡功能的单片机、无源应答器和阅读器,完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

第二,小型物联网综合设计与实现。在第6学期的教学周内,单独利用一周时间开设小型物联网综合设计实践。要求学生利用IEEE802.15.4标准和ZigBee协议,将无线传感器网络和RFID技术结合起来组建简单的物联网并实现相关应用,完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

3.毕业实践与毕业设计

第一,毕业实践。第5~6学期安排18周的毕业实践。实践的形式包括企业考察与调研、参与短期项目开发、到企业进行顶岗锻炼等。学生实践结束后,写出实践报告或总结,指导教师根据学生实习情况对实践进行评定。

第二,毕业设计。毕业设计是工程项目和教学紧密结合的实践环节。学生毕业设计题目可以源于教师科研项目、物联网公司、电信运营商的工程项目以及其他来源。学生必须通过论文选题、资料收集、开题答辩、系统设计、论文撰写、论文答辩等环节。

物联网应用技术专业是面向国家战略性新兴产业发展需要而设置的新专业,物联网应用技术专业学生是物联网产业人才的重要来源,核心能力对他们整个职业生涯来说起着至关重要的作用。物联网专业学生核心能力的培养必须以多渠道、多角度渗透式进入所有课程,贯穿于教育教学的全过程,最终培养和训练学生的职业核心能力。物联网课程从根本上强化了网络教学的先进性和实践性,为培养具有网络应用能力、工程实践能力和创新能力的计算机特色人才提供了条件。

参考文献

[1]马忠梅、孙娟、李奇.物联网工程专业课程体系与实践探讨[J].单片机与嵌入式系统应用,2011(10)

[2]孙兴华、梁俊花.基于Android的物联网课程体系探索[J].河北北方学院学报(社会科学版),2013(6)

[3]李佳、胡汉辉、李健.高职物联网专业课程体系建设研究初探[J].湖南工业职业技术学院学报,2013(1)

第5篇

物联网技术是在计算机技术和互联网技术之后的信息产业第三次革命浪潮。它通过感知识别技术,按照事先约定好的协议,能够实现人与物、人与人、物与物之间的相互联系,现在被广泛的应用于医疗产业、智能交通、智能消防、智能环境检测和政府工作等方面。在公认的情况下物联网被分为三个层次:底层是感知数据的感知成;在中间的一部分是传输数据的网络城;在最上层的部分是对内容信息进行处理的应用程序。物联网是三网融合的延伸和扩展,互联网是本技术的核心和基础。

通信工程软件工程电子工程科学技术和工科专业等是物联网专业网络实验的主要内容。相比于学校的工科学院,一些高等的职业师范学校就缺少或是没有完全掌握这种通过物联网培养专业人才的技术。在国际上对互联网专业人才的鉴定是从四个方面进行的,一是计算思维能力;二是程序设计的实现能力;三是对计算机算法设计与分析能力;四是对物联网系统的认知、分析、设计和开发能力。下图1为在物联网专业课程中计算机网络课程在其中所占地位。

图 1 计算机网络课程在物联网专业中的核心地位

在我们列出图1中可以发现物联网专业课程大致可分为两类,分别是基本理论与专业基础和工程与技术实践。而基本理论与专业基础类是为了使学生具备计算机思维和使学生更好的认知互联网,对日后的开发打下坚实的基础。而工程与技术实践的主要内容是培养学生通过社会需求的导向来更好的应用和掌握物联网开发的方向和能力。物联网技术的本质问题是如何才能更方便更有效的利用系统来实现对不同行业的互联网服务,而它的根本目标是怎样才能构建出高效率,低成本的自动化系统。中国专家吴功宜的观点是互联网专业技术是由计算机科学技术衍生出来的,他的主要目的是为社会培养工程与技术人才,所以专业实践课程是物联网专业课程的关键。随着社会的发展,社会对计算机科学所需的人才也提出了客观的需求,物联网专业人才能够充分的理解物理空间与信息空间的一体化趋势,并且他们具有这种科学思维和科技创新的能力,能够更好的应用服务于社会。

2网络教学原则

网络教学原则是网络教学的目的和过程客观的制定的教学经验总结。对普通的网络教学具有普遍适用的指导意义。一般从以下几个方面来制定:第一是真实性原则。在网络教学中通过网络多媒体等虚拟现实技术,创造出与实际学习环境相似的学习环境,即实现情景学习。第二点是开放型学习原则,导师把各种学习资源开放的展现,给学员构造出自主学习环境,并且只需为学生提供出学习建议和学习方向,利用物联网的高包容性,高便捷性,高覆盖性的特点,使学生能够及时得到教学资源,开展学习。第三点是随机学习原则。在建立的虚拟网络系统中构建一种随机学习机制。就是围绕一点,可以通过不同的方式进行学习,并且提供多次的学习机会,是学员能够根据自己的兴趣爱好,选择合适他们的学习方法,从而使他们获得更多的知识。第四点是探索学习原则。在网络教学的过程中应该以引导为主,应该注意时刻调动学员的积极性,是他们自己学习,强调学习的主动性。通过这种方式培养的学生自主学习能力和科技创新能力以及推测,预测能力会远超常人。

3网络课程教学实践

3.1激发同学的专业学习积极性

在物联网教学实验中有一门物联网技术导论课程,是学习物联网专业的基础课,在专业课程的学习中具有非常非常重要的作用,是学生迈向物联网的敲门砖。在笔者的实际教学课程中,第一节课是用来调动学员的积极性和提高学生们的学习兴趣。通常在这节课中一般用以下几点来提高学生的学习兴趣。一是向学员们展现物联网对我们生活的影响和在物联网的影响下,我们的生活有了什么改变?让学生充分的体会到物联网是如何改变我们的生活,使我们的生活变得更加便利,从而提高学生的积极性。二是为同学们分析现状,让他们充分的认识到自己的不足和强势之处,使他们更清楚四年大学生活对他们的影响,让他们充分认识到这四年大学生活是人生中的第二次充电站,这关乎他们未来的生活水平和幸福指数,鼓励他们克服现有的迷茫,从而获得一个充实而美好的大学生活。三是与同学们讨论如何在以后的学习过程中如何使他们一直保证一个较高的学习兴趣,可以组织学生参加一些活动,或者向有经验的老教师进行他们的教学方法,再或者多与志同道合的同学交流,时刻对物联网技术进行高度关注,通过组织或协助学生参加物联网技术竞技大赛的方式提高他们的积极性。

3.2为学生创造充分的学习空间

在实地教学课程中,有意者去布置一些相对简单的互联网选题,且提前布置下去,使他们有充分的时间来查阅相关的资料,做成课件,鼓励他们在课堂上自行讲解分享,为他们营造出充分自由的学习空间,培养同学的自主学习能力和表达能力。比如可以通过一些新兴的技术如:云计算,遥感技术,位置服务或者可穿戴技术等专题,让他们展开自由的学习讨论,让他们自行分组学习,结果会非常理想。让同学从对云计算一无所知到有模糊的认识,再到最后演讲时头头是道,能够对云计算整体进行定义和分析,这就是质的变化。

3.3为学生推荐有较高阅读价值的资料

学生在实际学习过程中可能会花费很多时间去学习一些不是很重要的东西,这时就需要教师对他们进行协助,所以学生的导师就需要为他们指明学习的方向。一开始导师可以向他们推荐一些经典的资料,做到授之以鱼。由于导师对互联网有较深的了解,他们对一些知识也有更深刻的认识,所以在导师有意的指导之下,学生通过阅读或实际关键资料可以达到快速提升自己能力的作用。在教学的过程中要注意到时代的发展,对于物联网的影响,比如物?网发展的趋势,新技术和一些新应用新的发展方向。当遇到一些新奇或者是有意义的资料及时整理出来,并且发在网络课程上,让学员们进行学习。在实际教学过程中,要有意的把自己整理的资料视频或者电子书文件向同学推荐。如讲物联网安全问题时向学生推荐美国著名的密码学专家 BruceSchneier 的经典著作《Applied Cryptography》和《Secrets and Lies: Digital Security in a NetworkedWorld》,在对云计算进行讲解时,可以向学生推荐美国著名作家尼古拉斯?卡尔的著作《IT 不再重要――互联网大转换的制高点:云计算》,在对物联网发展社会背景进行讲解时,我们可以向学生推荐尔?盖茨的《未来之路》。

当学生对一些基础已经完全了解后,如果他们想继续深造,可以教给他们一些获取信息的方法,途径,做到授之以渔。使用最多的方法是交给他们在搜索引擎中选择关键词或关键字搜索法。在百度,搜狗等搜索引擎中输入关键字,在搜索结果中选择他们自己感兴趣的内容。还有一种方法就是利用微信公众号如“物联网头条”“物联网智库” ,这些公众号会时常更新,大概每天都会有4-5条关于互联网的最新资讯或者是关于互联网的原创观点,可以使同学们在茶余饭后的零碎时间进行兴趣学习。通过浏览这些文件或资料,提高他们的学习能力,开阔他们的眼界,增强他们的专业学习兴趣。

3.4 各学科老师进行交叉学科合作

这个方案主要是针对导师来进行,因为对于物联网专业,不仅学生要提升,导师也要提升。导师的自我提升也有非常重要的作用,在实践过程中,导师可以通过阅读来实现提高自己知识面或者眼界的作用。可以通过在网上搜索相关的教材资料文献或者在网上查找视频等方法进行自我提升。有一点在教师的提升中有至关重要的作用,那就是交叉学科教师合作。基于物联网专业的交叉学科教师合作,能够使教师与时代与时俱进,使他们不局限在自己的小天地内,融入到大的时代背景当中,使他们能够各方面全面发展。教师合作可以开展长期的科学研究,也可以形成小组合作或持久的稳定合作关系,这不仅能使教师之间的知识更加融洽,也可以使教师之间的关系更加的和谐,使教师在教学过程中游刃有余,触类旁通。

3.5参加物联网科技创业大赛

由于物联网专业具有应用的特性,所以我们不能让学生仅仅的停留在理论学习当中,应该鼓励激励他们在生活实践中得以运用。我们可以与校领导进行协商,举办一些科技创新大赛,或者鼓励学生参加国家级别的科技创新竞赛,使他们在竞争的过程中获得更多的知识,使他们所学的理论知识更好的应用于实践。这种竞争模式可以充分的激发学生的思维,培养他们的动手能力,使其在日后的学习中有明确的方向和目标。并且在参加竞赛的过程中,学生应该与指导教师进行积极的协商,向导师介绍自己的创新思想并寻问可行性,这样可以避免走很多弯路。

4网络课程实验教学体系

4.1 CDIO教学理念

CDIO 代表构思(conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它生命周期的载体是从产品研发到产品运行。他的主要作用是用来培养学生在实际生活中主动实践的工程能力。网络课程内容横穿大学四年本科学习,所以在不同阶段融入不同的网络实验课程,具有必要性。在实际的教学过程当中,在多数情况下使用让学生们进行小组讨论学习的方式进行科研或者是掌握学习内容。

4.2过程的实验考核

关于高校的计算机课程教学过程的评定,实验课程成绩占据了非常大的比重。但是随着时代的发展,高校越来越注意对人才的多元化培养,所以如果再采用传统的总结性评语,就很难对学员进行全面的分析评价,所以为了使学生的评价更加的客观和公正,就引入了基于云计算在线的测试形式和通过计算机网络课程进行综合评价的方式。前者是考验学生对静态网络的认识,而后者是全面考核学员的创新和系统集成的。在二者的有效结合之下,会在很大程度上综合反应出学生的学习情况和能力水平。

4.3 基于行业案例的实验模式

由于物联网具有可靠传输智能处理全面感知特性,在电网交通物流等方面被广泛的应用,所以智慧城市是物联网发展的趋势。为了保证智慧城市的正常运行,就需要很多使用物联网的人才进行维护,所以在教学过程中可以对这一方面进行针对性的教学。比如芜湖市的智慧城市创建目标就是建设创新和谐幸福优美的智慧型城市。他的主要任务是实施“1336”工程,即“一个中心、三项工程、三大体系、六大基地”。 而为了完成这个目标就需要专业对口的人才,所以这些目标也为人才提供了良好的就业平台。在日常的教学过程中有针对性的为学生讲解或者推行这些方面。在工程训练,毕业设计,专业实习等环节,有意识的加强相关内容,带领学生参观相关的企业或者是学术论坛,这样不仅能提高学生的专业水平,还能促进学生就业水平。

第6篇

【关键词】物联网 独立学院 教学

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)20-0080-01

培养具有物联网专业知识和技能的人才是我国相关高校及相关职业技能学校的教学任务之一,各学校为了达到培养目标,如何进行教学,成为学校的重要教学课题之一。云南因地理位置及条件的限制,物联网起步较晚,虽然在人才培养中可以借鉴较发达地区院校的教学经验,但仍然应根据省情来设置物联网的教学,特别是云南的独立学院更需要探讨物联网的教学,以适应物联网教学的需求。

一 物联网的概念

物联网的一般定义是,物联网是新一代信息技术领域的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:(1)物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的网络;(2)其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。

二 云南独立学院基本校情分析

首先,云南独立院校基本上是综合性的独立学院,除特殊行业的院校外,所设置的专业与物联网有很大的关系。其次,独立学院的学生基础较差,学习能动性、主动性差,但学生的优势在于容易接受新事物,对新技术有着较强的兴趣,大多数学生性格活泼,这恰恰为物联网这门新兴的学科学习提供了较好的教学对象。再次,学院并没有专业的物联网教师队伍,调查分析后了解到,教授物联网课程的教师主要是计算机网络专业、物流专业、管理信息系统专业等的教师,但都未接受过物联网专业知识的系统训练,并且学院没有系统的教材和教学资源来支撑物联网的教学。

三 独立学院开设物联网课程的对策

1.专业设置

物联网可作为一个系列课程出现在相关的专业课程中,如信息管理专业、计算机专业、物流专业等,可由计算机网络应用基础、信息管理系统、物联网技术及应用三门课组成,且课程的理论部分最好占30%的比例,其他为实务和应用。也可开设为一门选修课,提供给对现代信息技术感兴趣的学生学习。

2.教师队伍建设

教师队伍建设可选择计算机网络、信息管理、物流管理专业的教师组成,但从教师的专业出发,教学时带有较强的专业知识传播特点,教师队伍培养应以“夯实专业基础、扩大专业知识面、积极改变教学教法、抓住实践应用为中心”的方针来培养师资。具体可通过外派教师进行学习培训、作为学生实习带队教师参与到实践中、积极参加教学教改、编写教材和实验教案等行之有效的方法,以逐步提高教师的教学水平。

3.教材资源建设

通过对多种物联网教材的分析得知,大多数教材基本由物联网概念、物联网技术、物联网应用三大部分组成。这样的教材比较适合于教学条件好、起点高的学校使用,不符合云南独立院校的教学特点。开发适合的教材对于提高教学质量成了一个很关键的因素,应组织物联网教师队伍加强教材的编写工作,教材编写应以“轻理论、重实践”为编写原则,并编制相应实验教案,实验教案拟定实验框架后,先设计在学校中可以完成的教学实验,如计算机、网络、信息系统等部分可以完成的实验。实践实验应成为实验的核心部分,这部分实验应与专业实践操作联系起来设计。

4.设备资源利用

建立物联网实验室,需要大量资金的投入,而且物联网应用技术更新较快,实验室的后期维护费用也较高,从教学效益和经济效益看都不合算。所以应先充分使用好学校的实验设备资源,如计算机信息处理、计算机网络、使用物联网仿真软件,实验的内容应编写在实验教案中。实践实验处理的方法有两种:(1)租用如云南大学、昆明理工大学等具有较好教学资源的学校的实训设备,但这种方法缺点较多、交通成本高、实验时间不确定、实验内容受限等。(2)学校积极建立校企合作,将教学实验和教学实践相结合,充分利用好企业的优良资源,培养学生的学习动手能力和处理社会事务的能力,同时可以为实习及就业开拓新的市场,这种方式方法是值得推行的。

综上所述,要做好物联网的教学,首先应做好制度建设,师资队伍要改变教学方式方法,转变观念,不能按技术教技术,而是技术与应用、技术与管理相结合。其次做好教学过程管理工作,要能在教学过程中不断总结经验改进教学。最后要关注物联网的发展动态,不断将新的教学内容注入课堂中。

参考文献

第7篇

关键词:嵌入式;构建主义;抛锚式教学方法;物联网应用;双主动

1 建构主义教学理论

近年来,嵌入式技术和嵌入式产品已经渗透到各个领域,如信息家电、通信设备、工业控制等,社会需要大量掌握嵌入式技术的人才,因此,越来越多的高校开设了嵌入式相关课程。嵌入式系统是一种软硬件结合的技术,与产品和市场有紧密的联系,具有很强的实践性和应用性。在教学中,教师普遍认为该课程难教,学生学习起来也很吃力,难以深入掌握相关知识,教学效果不理想,因此,笔者主张以建构主义理论为基础,探索新的教学模式。

建构主义观点是由瑞士心理学家让·皮亚杰于1966年提出的,他创立的学派被称为“皮亚杰派”,是认知发展领域中最有影响的学派。建构主义学习理论包括以下3个基本观点。

1.1 学习是一种过程

学习者在学习新知识时,不是通过传授获得知识,而是通过他对知识的经验解释,将知识转变成了自己的东西,即知识和技能的获得,是学习者与外部环境交互作用的结果,而不是教师单向灌输的结果。

1.2 学习是协商活动的过程

学习不是单向的接受过程,教师不但肩负着“传”的使命,更肩负着调动学习者积极性的使命。教师要分析学习者的知识结构,找到合适的切入点,才能确保新知识单元被建构到原有知识结构中,形成一个新的结构。然而,不同的学习者知识结构不一样,对知识的理解不一样,从而导致学习者的学习效果不一样。因此只有通过“协商”和磨合,才可能达成共识。

1.3 学习是一种真实情境的体验

学习的目的是让学习者真正使用所学的知识来解决问题。“懂了”只是第一步,“会用”才是更关键的,会用才证明真正学会了。只有在真实情境中,才能使学习变得更有效,因为学习者可以在真实情境中解决实际问题。

分析以上3个基本观点可知,建构主义教学理论应该以学生为中心,在整个教学过程中教师是组织者、指导者、帮助者和促进者,利用情境、协商等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生有效实现对当前所学知识的理解和应用。可见,在建构主义教学理论下,教师和学生的角色、作用与传统教学相比已经发生了很大的变化,而这种变化必将给嵌入式课程的教学注入新鲜力量,为改善教学效果开辟了新的途径。

2 物联网与嵌入式技术

物联网的概念于1999年提出。根据2005年国际电信联盟(ITU)的定义,物联网主要解决物到物(Thing to Thing,T2T)、人到物(Human to Thing,H2T)、人到人(HumantoHuman,H2H)之间的互联。物联网这一高度交叉的新兴前沿领域在国际上备受关注,美国IBM公司基于物联网提出“智慧的地球”概念;中国科学院早在物联网概念诞生之初就启动了传感网研究;2009年,无锡物联网产业研究院成立,考察时提出“感知中国”的概念。

在物联网应用中有3项关键技术,即传感器技术、RFID(射频识别)技术、嵌入式技术。把物联网用人体做一个简单比喻,传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官,网络就是神经系统用来传递信息,嵌入式技术则是人的大脑,在接收到信息后要进行分类处理;物联网的发展为嵌入式技术的发展提供了新的应用领域。因此,嵌入式课程的教学内容安排要面向物联网的应用。

3 双主动教学模式

3.1 理论教学环节设计

在建构主义的教学理论下,目前已开发的比较成熟的教学方法主要有:支架式教学法、抛锚式教学法和随机进入教学法。笔者主张采用抛锚式教学方法进行课程理论环节的教学。抛锚式教学也称“实例式教学”或“基于问题的教学”,它要求在教学过程中,依据教学内容、对象和方式,确定锚点,即选取有感染力的真实问题,通过抛锚引导出讲授的知识,设计出问题来指导教学。所谓的“抛锚”就是教师通过选取有感染力的真实问题创设教学情境,以确定教学内容用,“抛锚”是否成功,取决于教学情境的创设能否激起学生的积极性。由此可以看出,“抛锚式”教学方法的关键环节是教学情境的创设。下面笔者针对物联网应用,分析嵌入式课程的理论教学内容,然后给出创设的教学情境。

3.1.1 教学内容安排

嵌入式理论教学目的是掌握嵌入式系统开发技术,为物联网的应用奠定基础,而嵌入式软件是物联网的重要的核心技术之一,它的发展促进物联网的工程应用,因此,为了更好地应用物联网,嵌入式课程安排6个知识单元的教学,具体内容包括以下几个方面。

第1知识单元:嵌入式系统绪论。掌握嵌入式系统定义、特点,了解嵌入式系统的发展趋势、特点,理解嵌入式系统的设计过程。

第2知识单元:ARM体系结构。掌握ARM9结构,了解ARM9的指令集、工作模式,理解ARM9储器格式、存储器映射I/O结构、ARM异常,掌握ARM9的寻址和加载/存储指令、算术和逻辑指令、比较指令、分支指令、软件中断指令。

第3知识单元:嵌入式系统的接口设计。掌握接口的控制方式、存储器接口设计、引脚连接模块应用、GPIO接口设计,了解中断的分类、中断源,掌握中断设计、定时/计数器接口设计、串行口设计、人机接口设计。

第4知识单元:嵌入式系统的软件平台构建。了解嵌入式系统软件平台的发展、典型嵌入式操作系统,理解嵌入式系统软件开发的特点,掌握UC/OS—II移植规划、移植文件构成、移植代码与系统应用程序设计、任务设计、常用的系统函数、任务问通信程序设计方法、内存管理的程序设计方法。

第5知识单元:嵌入式网络技术。了解分布式嵌入式系统网络结构、通信方式,掌握异步串行通信网络、12C总线网络、CAN总线网络、USB网络,理解嵌入式TCP/IP协议的特点,掌握嵌入式TCP/IP协议的实现方法。

第6知识单元:嵌入式系统设计实例。通过实例掌握嵌入式系统设计的过程和方法。

其中第2、4、5知识单元是嵌入式软件的核心内容,不少于20学时。

3.1.2 教学情境创设

针对每节课的教学内容创设一个学习情境,设计一个总体任务,并向学生展示出整体情境,提出总体任务,然后引导学生对总任务进行分析,尝试将总任务分解成有序的各级子任务,并讨论出各级子任务所需要的知识和技能,最后学习这些知识,锻炼这些技能,以解决问题。下面以UC/OS—II移植为例来说明进行教学情境创设的过程,具体步骤如下:

第1步,运行一个简单的多任务程序,展示移植UC/OS—II后程序的设计方法。通过感性认识,引出要讲授的知识,并强调学习该部分知识的重要性。

第2步,在ADS集成开发环境下设计一个工程,给学生展示移植UC/OS—II后多任务程序设计的运行情况,分析应用UC/OS—II系统函数进行多任务程序设计的方便性,激发学生的学习兴趣,提出总体任务:移植需要完成的工作。

第3步,分析总体任务,完成移植工作需要在OS cpu.h、OS cup C.C和OS cup a.s中设计移植代码。在工程的h文件夹下打开OS_cpu.h,在工程的arm文件夹下分别打开OS_cup_c.c和OS cup a.s分析移植代码的设计思路,依据设计思路,指导学生进行关键程序段的编写。

第4步,总结移植步骤和方法。

内容讲授完毕后,让学生总结UC/OS—II移植的步骤和方法,加深学生对该部分知识的理解。

从上面的设计步骤可以看出,情境创设是从真实情境展示出发,由真实情境引出要讲授的知识,即先给出问题再说明问题的解决方法。相对传统的灌输教学方法,可以让学生对所学知识的重要性有更好的理解,从而激发学生的学习兴趣,提高学生的学习主动性。

3.2 实验教学环节设计

实验课程的教学以建构主义理论为指导,从学生的知识基础和兴趣出发,进行分层次教学,即将实验内容分成验证性、设计性、创新性3个层次,课前教师布置预习内容,提供与实验内容相关的大量资料,给予学生充分的时间进行查阅和理解资料,课上教师仅指导学生探索问题、解决问题,充分发挥学生的主动性,让学生自己学习、自己操作,验证性、设计性实验在课上完成,并由教师对完成情况进行检验,现场给出成绩;此外,对实验感兴趣的学生可以利用课余时间完成创新性实验,这需要定期开放实验室,允许学生动态使用实验室的所有资源,在教师的指导下充分发挥学生的积极性和创造性,运用已有的知识基础,自己思考并动手解决实际问题。通过实验教学环节,使学生对所做实验的性质、规律以及知识之间的内在联系有较深刻的理解,形成对知识的意义建构。表1给出了实验项目及类型。

创新性实验内容综合性强,涉及的知识较多,学生2~3人一组,每一组内的学生相互协作共同完成实验内容。此外,实验项目可以动态变化,学生可以从表1中选取题目,也可以由教师设计题目,这取决于完成创新性实验的学生的兴趣状况和知识基础。

第8篇

当前的计算机基础教学方法仍然停留在理论教学、实验教学是模式上,尽管使用了多媒体教学课件,但教学效果不够明显。没有采取慕课、微课、翻转课堂的教学改革模式,不能满足实现讨论式、案例式的教学方法和手段改革的目标。

2教学改革

2.1课程总体目标

根据学校的办学定位,充分考虑各专业培养目标的差别性,对课程的教学内容、学时、学分依据理工、经管、文法、艺术、师范等类别进行了区分设置。坚持从“工具论”上升到“方法论”,从单纯的“实用技能”转变为“思维训练”与“能力训练”的计算机基础课程教学理念,以“互联网+”为切入点,培养学生掌握计算机基础知识、基本技能和计算机技术应用能力,通过案例教学培养学生计算机思维能力、互联网思维能力和解决专业问题能力。

2.2构建课程体系

由于“互联网+”代表一种新的经济形态行动的推进,计算机基础教育课程将要重新构建课程体系。大学一年级的第一个学期所有的专业共同开设《计算机应用基础》课程,大学一年级的第二个学期依据专业的不同开设不同的课程。理工类开设《C语言程序设计》课程、财经管理类专业和文法类专业开设《数据库应用技术》课程、艺术类和师范类开设《多媒体技术应用》课程。根据专业的目标,后继将要开设1—3门相关的计算机课程。师范类专业开设现代教育技术课程、数学专业开设面向对象程序设计及有关算法的课程、自动化专业开设有关嵌入式系统开发的课程、制造类专业开设有关物联网技术方面的课程、财经管理类开设有关电子商务网站的课程。通过针对不同专业开设不同的计算机基础课程,培养学生具有将互联网的创新成果融合于经济社会各领域之中的应用能力。

2.3教学内容改革

在《计算机应用基础》课程的教学内容改革中,理工类专业课程内容侧重信息检索技术,培养学生运用信息技术跟踪学科领域最新技术发展趋势和获取信息的能力。经管类专业课程内容侧重Excel在财务管理中的应用,培养学生解决专业问题的能力;文法类课程内容侧重Internet基础与应用,培养学生有效利用网络进行信息的能力;艺术类课程内容侧重多媒体技术,培养音频、视频信息的采集和处理的能力。在教学内容上不断更新课程内容,增加云计算、大数据、物联网技术等教学内容,培养学生具有应用现代信息技术解决专业实际问题的理念和思维方式。开设的第二门课程应依据专业类设置不同的课程,为了更好地为专业服务,尤其与现代制造业、生产业等有关的专业,探索与互联网+的实际应用问题,通过算法实现和设计满足专业需求的教学案例,培养学生应用计算机求解的思维方式和行为能力。

2.4教学方法的改革

以案例来组织课程讲授知识点,以应用为主线加强能力训练和思维训练,坚持理论够用和注重算法实现的原则;采取案例驱动教学方法,在实验室进行互动教学,边讲边练,以提高教学质量和巩固学习效果。课堂教学通过精彩教学案例带动知识点,讲、学、练相结合,实现师生互动,课堂气氛活跃,调动学生的学习积极性;把物联网等有关最新技术发展融入课堂教学,使学生了解计算机最新应用技术,开阔了视野;充分利用现代教育技术手段“精讲”。针对专业不同开设的实验项目,如In-ternet实验、高级排版实验、PPT多媒体作品实验、电子表格实验、多媒体应用实验、迭代递归算法实验、二分查找实验、计算积分算法实验、数据库应用实验等项目。通过实验项目完成相应的案例,培养了学生的计算思维能力和解决实际问题的能力。积极采取慕课、微课、翻转课堂等教学改革方式,探索“互联网+教育”教学改革的新模式,不断提高教学质量。

3结束语

第9篇

物联网时代的计算机技术,通过二维码识读设备、射频识别装置、红外感应装置等信息传感设备将各种物理对象整合成网络,对我们影响巨大。首先物联网技术的应用不仅提高了我们日常生产和生活的信息化程度,还在提高效率的同时达到能源节约的效果。另外物联网有着全面感知、可靠传递、智能处理的优势可以对物体实施更精密及时的控制,这种及时精密的控制和管理应用于工业生产中可以直接转化为生产效率。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,通过“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。

2物联网时代计算机网络技术教学的发展现状

2.1教学模式单一,教学质量不高

面对物联网技术的快速发展,我国传统的面对面课堂教学方式已经难以跟上计算机网络技术的发展速度。我国的计算机网络技术教学由于紧张的教学任务,教师在教学时往往为了教学任务忽视学生的学习效果,由此直接导致学生学习的积极性下降从而使知识不能成系统的传授给学生。由于物联网科技的进步速度太快,学校难以有足够的资源对教学内容进行更新,新科技的学习主要依靠学生的自学,理论知识不扎实的学生在面对专业性极强的物联网新技术、新理论学习时,根本达不到自学效果。

2.2教材更新缓慢,教学内容滞后

联网的发展使得计算机网络技术迅速发展,新应用、新技术不断涌现,同时也要求技术人员能动态更新网络知识。虽然现有的网络教材不断推陈出新,但是其更新的速度远不及网络技术的发展。许多与物联网相关的网络新技术如Adhoc网络、传感器网络、体域网知识等都未能及时补充到教材里,造成计算机网络教材在内容上的滞后性与局限性,如果教师在授课过程中不及时调整补充教学内容,教学内容的前瞻性、系统性与实践性必定无法得以保证。

2.3实验条件受限,理论与实践脱节

网络设备由于其有着较高的科技附加值,因此普遍价格比较昂贵,作为教学主体的学校由于设备仅仅用来教学不能产生直接的利润,很难有足够的资金对网络设备进行及时的更新换代。这就导致学生在课堂上学一套理论,但进行理论实践时面对的却是已经淘汰设备的尴尬现象。这样理论知识与实践相脱节的教学模式不仅达不到应有的教学效果,刚学习的抽象的知识很快就会被学生忘记。

3物联网时代的计算机网络教学的课程改革

面对物联网时代计算机网络技术教学的严峻任务,如何对现存的计算机网络技术教学模式进行改革就成了一项亟需解决的问题。在进行教学改革时,一定要秉持实事求是的原则,针对我们计算机网络技术教学目前的问题,对相关课程进行彻底的改革。

3.1加大对硬件技术应用于教学的教学力度

在当前软件技术课程的教学中,大量的数据都来自于手工输入或从文件导入的现成数据,这就局限了软件系统的应用领域和软件技术的发展。如果能多元化的接收数据,就可以扩大软件系统的使用范围。进入“后硬件”时代后,我们关心的不再是硬件产品的研发,而是在硬件产品后的软件开发,但绝大部分都对硬件产品缺乏必要的认识,导致硬、软研发脱节的情况。我们可以采用身边对物联网应用的案例进行分析,比如说对超市的射频扫码系统,通过一定的理论技术学习将硬件的教学融汇到日常的生活当中,将数据采集任务下放到超市的日常运营当中,从而增进学生对数据来源和物联网应用的认识。在现今的软件技术教学中就准备对感知层技术应用的教学,一旦物联网技术发展成熟,软件技术便可以顺利的过渡到物联网时代,否则的软件技术教学又将滞后3-4年。

3.2配备软、硬件结合的物联网软件开发实验室

如今我们针对计算机网络技术的教学主要运用PC机和对应软件产品的模拟进行教学实验操作,然而随着物联网技术的发展,这种教学模式所收到的教学效果是不够的。今天的计算机网络技术已经不再是只凭借编写代码就能完成的工作,而是需要代码编写和硬件设备的系统集成才能实现物联网技术的应用,针对这种特点,我们就应该从根本上解决问题,那就是建立软、硬件结合的物联网软件开发实验室,让学生在编写软件的过程中融入硬件使用的相关特性,并且提前掌握物联网的信号收集、传输和处理等知识,为以后进入工作岗位做准备。

3.3加大教职员工的培训力度,抓好教学工作

物联网毕竟是近年才出现的新生事物,大多数人都还不是很了解。对于智能手机、智能家电的概念是接触了不少,但许多学校都缺乏物联网实验室及能指导做物联网实验的技术人员,这也是使学校软件技术跟不上物联网发展的一个重要原因。介于此,可以每学期利用空闲或专门去企业学习锻炼,把先进的技术带入校园。不能闭门造车,落后就要被淘汰。

4总结

第10篇

【关键词】 物联网人才;物联网人才培养

The research of the professionals’ training to the Internet of things

Yu Jinrong,Huang Gang

(College of the Internet of things, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing, Jiangsu 210003, China)

【Abstract】The progress of the Internet of things’technology will become the driving force for economics development of the next round world.And the professionals’ demands to the Internet of things’ technology certainly increase year by year.But currently in our country the special subject for the Internet of things’technology have not establishmented,and the professionals are very deficient.This article elaborated the present situation of the demand for the professionals to the Internet of things, the comprehensiveness of the professionals’ training to the Internet of things,and the some measures for how to train the high quality professionals to the Internet of things.

【Key words】the professionals of the Internet of things;the professionals’ training to the Internet of things

【中图分类号】 C96 【文献标识码】B 【文章编号】 1001-4128(2011) 09-0260-02

1 引言

“物联网”是指通过射频识别(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、定位、跟踪、监控和管理。它是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。国际电信联盟指出,物联网通信时代即将来临。未来几年,伴随国内物联网技术的迅猛发展和逐渐成熟,必将推动经济社会的全面进步,对未来经济社会发展将发挥至关重要的作用,物联网技术的进步将成为下一轮世界经济发展的驱动力。[1]

2 物联网人才的需求现状

为了顺应国际形势以及我国中长期科学和技术的发展需要,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》在“亟待科技提供支撑”的国民经济和社会发展重点领域中选择了68项任务明确、有可能在近期获得技术突破的优先主题,其中明确提出要重点发展传感器网络及智能信息处理。由于“感知中国中心”在江苏无锡的建设,带动了江苏省及“长三角”地区对物联网与传感网技术的人才需求。同时随着国家战略性新兴产业的推进,全国各地对物联网与传感网技术的人才需求将呈指数性增长。

产业的需求无疑带动了人才的需求,国内支柱产业及高技术产业发展对物联网与传感网技术人才需求不断扩大导致此类人才成为企业的注目焦点。物联网与传感网技术专业培养的学生主要从事物联网与传感网技术及相关领域内的科研、教学、应用、开发、生产、管理工作。同时,物联网与传感网技术专业涉及国民经济发展的多个领域,随着国内战略型新兴产业发展对信息网络技术需求的不断扩大,人才市场对此类人才的需求是持续增加的。[2]

根据美国权威咨询机构Forrester预测,到2020年,世界上物-物互联的业务和人-人通信的业务相比,将达到30比1,意味着物联网产业要比互联网大30倍。因此,物联网被称为是“下一个万亿级的通信业务”。根据江苏省人才市场招聘需求信息,2007年计算机/互联网/通信专门人才的需求总数为319168,其中研究生需求数22960,本科生需求数143765;2008年计算机/互联网/通信专门人才的需求总数为401127,其中研究生需求数13122,本科生需求数200493;连续两年列第二位,且不断增加。随着全国物联网技术应用和产业的大规模发展,以及政府对物联网产业的大力支持与推动,相关专门技术人才的需求将会有进一步的提高。由此可见,物联网与传感网专业技术人才的需求量是巨大的。相关的物联网专业技术人才即将走俏。南京邮电大学于2009年9月率先成立了物联网与传感网研究院和物联网学院,开展人才队伍的培养。本文就高素质物联网专业人才的培养提出几点想法。

3 物联网人才培养的综合性

物联网广泛涉及RFID、传感器、嵌入式软件及传输数据计算等应用领域。物联网的应用技术主要包括:物体的标识与识别技术、物体感知的传感网络技术、物体“思考”的智能技术等,涵盖了计算机、现代通讯、新材料、智能控制等前沿尖端技术。因此在人才培养方面,需要培养具有以下三大类综合性专业基础技术的物联网人才:[3]

计算机软硬件、网络及通信类:计算机与通信技术应用涉及物联网的各个领域,主要从事物联网通信系统与网络的理论、技术及应用研究。具体包括:数据挖掘与采集、软件开发、系统设计、嵌入式软硬件设计、模拟硬件研发等。其中,嵌入式软硬件的应用最为广泛。具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统等各种物体中,然后将物联网与互联网整合。因此嵌入式软硬件设计技术是物联网人才培养的关键。

应用物理/应用数学类:应用物理的测控技术、光学精密测量、遥感遥测、纳米技术及光学工程,应用数学的计算数学、组合数学等专业在物联网领域中都有重要应用。这些相关技术成为物联网人才培养的基础。

电子/电气/自动化类:电子(尤其是微电子)、电气、自动化类的微纳机电系统、微传感器与微执行器、微机器人与微装配系统等技术成为物联网科学研究、设计制造、产品研发需求的重点。

有机地整合上述相关专业知识,以形成一个有效的知识体系,用以支撑物联网与传感网的技术与应用需求是物联网与传感网技术专业的核心问题。

4 物联网人才培养的措施

物联网在国内尚属于新兴专业,人才培养结合社会需求也是近年来提出、尚未真正解决的难题。作为为社会输送人才的主要来源地的高校,应将物联网人才培养的教学体系、教学实践、社会需求结合起来研究,充分利用各项资源,将课程与实践相结合,把高校自身教学优势和企业用户整合起来,开创出实用的物联网专业建设和人才培养措施。

*设置合理的教学体系:

根据物联网所需高素质人才的综合性,在设立高等教育课程体系时应分别侧重于上述三个方向。以信息网络为主干学科,涉及计算机科学与技术、信息与通信工程、电子科学与技术、控制科学与技术、应用数学与物理技术等交叉学科;设立电子识别技术与应用、传感器与测控技术、通信系统原理、通信与计算机网络、无线传感器网络技术、物联网技术与应用、传感器件与编程技术、ZigBee协议与应用、物联网中间件技术、网络协议及网络互连、嵌入式系统原理与应用、智能信息处理、CPS原理与应用、数据库原理与技术、无线通信与网络技术和软件工程等主干课程。根据物联网技术的发展,以及市场需求不断变化的特点,保证教学内容紧紧跟随国际主流物联网技术的发展。[4]

*理论与实践相结合的教学模式:

教学的方式方法是多种多样的,在众多的教学方法中,寻找能让学生尽快掌握教学内容和形成技能的有效的教学方式方法成为了人们追求的目标。将学科基础理论和专业方向理论贯穿于课程实验、课程设计实践中,构成日趋完善的实践教学模式。根据物联网技术的应用特殊性,可考虑通过校企合作,研究和建设开放的物联网平台,建立物联网技术及应用实验室,进行物联网相关平台的构建及关键技术的研究,南邮物联网学院将主要着重以下5个方面的研究重点:

1、物联网组网技术与协议的研究:开展物联网组网相关理论与协议的研究,为中国通信业的物联网建设提供技术支撑。

2、接入C网的无线传感器网络多功能网关设备研制:研制无线传感器网络接入移动通信网络、无线局域网和Internet等网络的多功能网关设备。

3、服务构件化的嵌入式空间智能感知系统的研制:构建面向目标人的嵌入式智能服务节点(包括摄像头、激光及声源节点),使这些空间分布的服务节点形成网络化智能环境系统,实现该系统下有效的目标活动、行为及声音等方面的检测及识别,为人提供多方位的智能服务。

4、物联网隐私保护与信息安全技术研究:开展物联网安全技术的研究,为物联网的大规模应用提供安全、可信的环境。

5、物联网示范应用系统的开发:开展物联网应用系统的研发并力争实现产业化,为中国通信业的物联网建设提供应用示范,并推动江苏物联网产业发展;

通过实验与实践保证学生在动手能力得到锻炼的基础之上,又有所拔高,经过这一遍遍的专业培养或专门训练,可以成为具备物联网专业知识的应用型人才。同时校企之间通过整合人才和设备资源,突破关键技术和核心技术,加强创新能力、先进制造能力、市场服务能力建设,形成具有自主知识产权的成果和可持续竞争力,最终完成从互联网时代到物联网时代的产业升级。

5 总结

目前,中国物联网的研究和应用与国际同步,具有同发优势,处于同等水平,并做到了部分领先。有关专家表示,物联网将很大程度上改变人们的生活方式,而中国也将率先感受到物联的世界和智慧的地球。随着物联网的发展,对物联网与传感网技术专业人才的需求必将逐年增加,预计这种需求将保持持续增长的趋势。然而,当前我国还没有专门的物联网与传感网技术专业设置,专业人才匮乏。因此,设置物联网与传感网技术专业,培养具有创新意识和实践能力,系统掌握物联网与传感网基础理论和专业知识,能在信息网络等领域从事科学研究、教学、技术开发、生产及经营管理等方面工作的高级专业技术人才是非常必要也是非常迫切的。

参考文献

[1] 李江.物联网的瓶颈以及未来分析[J].射频世界,2010,(02):48-50.

[2] 刘伟.推进物联网产业发展[N].杭州日报,2009.

第11篇

物联网技术是继计算机技术和网联网技术后信息产业的第三次浪潮,随着物联网概念的提出和技术的发展,我国已经进入物联网以及与之相关的产业高速发展时期,很多高校、科研单位及企事业单位都非常重视,单片机技术和嵌入式技术等为物联网的迅猛发展提高了基础,同时物联网技术也为单片机教学的改革也提供了机遇与挑战。单片机课程是一门理论与实践性都很强的学科,是电子、通信、电气等专业的一门重要的必修课程,更是新兴的物联网专业人才所必修的课程,进入20世纪以来,企业对于电子、通信、电气等类专业学生学习的要求更进一步,而传统的教育内容、教学模式和教学方法已不适应物联网技术对人才培养发展的需要。为了提高学生的能力,提升毕业生就业的竞争性,本文结合单片机课程教学的体会和经验,就物联网技术下教学改革中的有关问题进行探讨和研究。

1教学内容的改革

物联网时代的单片机教学设计嵌入式、无线通信、网络基础、传感器数据采集、操作系统等基础课程,其相关课程又分为基础课程、核心课程和实践教学中的应用开发,很多课程都是已经开设的课程,这是单片机教学改革的基础,这样,不需要对现有的课程体系做较大的调整,但是在核心课程中,继续讲授传统8051单片机的内容势必不行,结合目前大部分高等院校的实际情况,可以选择以MCS-51为内核的无线射频单片机,也可以选择更加高级的STM32等先进的入门级32位SOC无线单片机,这样可以将传统的单片机教学顺延、加强。

无线单片机内核目前已经有从多种内核,从8位到32位,学校的物联网单片机可以选择比较成熟的ZIGBEE无线单片机,在具体实施的教学内容和方法上把单片机和无线通信合二为一,以物联网中的具体应用为背景,突出了无线单片机与整个系统的融合、网络协议的组成及实现、无线传感器的数据采集和处理方法,加强在传统单片机教学中忽视的各种接口的驱动程序,如串行通信接口、SPI和I2C总线的开发与设计,对于软件系统的设计和网络协议选择主流的ZIGBEE协议栈,利用实例讲授协议栈中各层实现的方法。但是以本校培养应用型人才的目标出发,只需对应用层进行剖析,以keil/IAR等开发系统中ZIGBEE协议栈程序为具体对象,强调应用层开发的流程,辅以网络层和MAC层中针对网络不同拓扑形态的具体设置,从简单的点对点通信的实现开始,逐步过渡到星形网络和网状的构建。同时,随着物联网技术的发展与单片机教学改革的不断深入,单片机与传感器部分整合也是大势所趋,因为数字式传感器驱动程序的编写是无线传感网络能否工作的首要条件,这也是接下来物联网专业单片机课程的一个方向。

2教学模式的改革

传统的教学模式就是以课堂上老师单向的传授书本上的理论知识为导向和中心,学生被灌输被填鸭;然后在实验课堂上老师布置实验作业,并由老师辅导学生完成实验及编程任务,前一次理论是后一次实验的基础。在这样的教学模式下,理论讲解的时间远大于实践操作的时间,就导致了老师讲的多,学生做的少,学生缺乏学习的主动性和创造性,表面上老师的教学工作很顺利、规范地完成了,实际上学生能否理解、接收、消化并应用,他们对单片机课程知识掌握的程度并不能体现出来。尽管实验课通过对一个个小程序编写、调试,但学生离开试验箱并没有太多的实践机会,也不知道从何下手。

明确了单片机课程的整体教学内容后,如何将这些内容拆分开,从而融入到 学生日常可以接触的项目中去,教学效果将会有进一步的提升。因此,我们可以采用“项目驱动法”教学模式。项目确定后,教师应首先实施完成该项 目。这样不仅可以对项目有个全面的了解,便于更好地指导学生,而且当项目给出时,就能提供具体的成果展示,让学生有清楚自己做什么,知道怎么做,关键的问题在哪里。比如在做项目“电子钟”前,教师先用两节课的时间进行相关知识点的讲解,让学生初步熟悉数码管的结构和工作原理、显示方式、字型编码,键盘的工作原理、键盘扫描程序原理、进制的转换 、输入接口P0和输出接口P2的使用方法,延时子程序的编制及延时时间的计算方法,以及如何调用子程序等,让学生清楚电子钟这个项目的目的和作用。给出项目完成的参考硬件仿真protel电路和keil C软件程序。在培养学生快速学习能力的基础上,学生用两节课的时间完成该验证性实验,在学生做的过程中,老师可以适当再讲解,使得学生加深对知识点的理解和掌握,根据要求拆分项目为一位0~9 循环显示、两位十进制00―99显示,两位键盘按键,输入的数字依次递进显示,直至完成整个电子时钟的显示。这样一步步地锻炼学生的软件编程和硬件控制能力。如此以项目为主导地位的教学模式,能够以学生为中心,改变了传统教学中学生被动听的角色,能调动学生解决问题的积极性和主动性,教师负责整个教学的设计和组织,在项目教学过程中,得以充分发挥教师的指导作用。

3教学方法的改革

教学方法是教育思想、教育观念在教学过程中的体现,是一种经验的积累,针对不同层次的学生和不同的能力需要实施不同的教学方法。在单片机课程的教学中可(下转第117页)(上接第98页)以尝试下列的几种不同的教学方法:

(1)问题式教学: 在教学过程中我们经常会提出与讲解相关的问题,把学习引入到复杂的、有意义的问题情境中,学生通过互相合作来解决这些问题,发现隐含在问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力。在设计中我们会给出一些故障问题,让学生找出其中的错误,从而开启学生的思维。

(2)项目式教学:根据前边提高的将单片机课程分成若干个小项目,以项目目标为主线,结合相应的知识点进行讲解,激发学生的主动性,教学从实际问题入手,采取提出任务、分析任务、设计任务、解决任务、归纳规律的方法,让学生在解决项目任务的过程中掌握知识。

(3)讨论式教学:传统的教学一般是满堂灌,学生完全处于被动的听状态,有时听得直打瞌睡,为了避免这种状况,可以根据前边提到的项目教学模式,给3~5个人分为一个小组完成某项目,因此他们会不断的讨论,从而让学生发言或提问,大家都可以提出自己的想法。通过讨论式教学,学生可互相激励、探讨问题,增加了学生的参与度,使其全身心地投入到学习中去,充分调动了学生的学习热情,开发了其自身的潜能,提高了教学效率。

(4)实践式教学:纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行,实践是创新的源泉,创新离不开实践。创新思维只有通过实践才能发现问题。重视培养工程应用型人才培养的同时,强调突出培养学生的创新精神、创新能力和工程实践能力。学生在学完了相关知识后,通过自己动手操作和深入实践,能巩固所学的知识。

4结语

单片机作为一门重要的电类专业课程,尤其是在物联网技术下其教学内容、教学模式和教学方法,对于学习者掌握该课程知识起到了关键性的作用。本文中的这些教学研究内容都是在实践的教学过程中总结出来的,并期望在以后继续学习和研究。在教学过程中,对于授课者来说,有责任去不断探索、改革和调整教学内容、模式,方法,使得学生尽快掌握课程内容并且灵活应用,目的是为学生创造更合适的学习环境,不断肯定学生取得的成绩,激励学生进行创新性探索,从而提高教学质量,提高学生学习兴趣,提高学生工程实践能力,只有这样才能适应新环境,培养出符合社会 、企业要求的高技能应用型人才 。

第12篇

关键词 高职院校;模糊评价法;课程体系;评价指标;物联网应用技术专业

中图分类号 G714 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2013)05-0017-04

收稿日期:2012-12-11

作者简介:朱平(1965- ),男,江苏南通人,常州机电职业技术学院副院长,副教授。

基金项目:江苏省教育科学“十二五”规划重点课题《基于模糊理论的高职课程多元化评价方法研究与实践》(编号:B-b/

2011/03/004),主持人:顾卫杰;2012年度常州科教城院校科研基金重点项目《服务地方产业经济发展的专业群

建设研究与实践》(编号:K2012211),主持人:刘贤锋。

高等职业教育承担着服务社会经济发展与现代产业体系建设的时代责任,其根本任务是培养高端技能型专门人才。一个专业的课程体系是否合理将直接影响人才培养的质量。目前,国内的课程体系评价主要是建立在单纯性的课程评价的基础上,如精品课程评价、网络课程评价等,而对于课程体系评价指标的研究较少,评价方法主要通过专家论证等定性评价,标准不统一,受主观因素影响大[1]。同时,课程体系的评价标准带有一定的模糊性,传统的评价方法较难准确反映出实际指标的内涵。

本文将模糊数学的概念引入课程体系评价中,通过构造模糊一致判断矩阵[2]来确定课程体系评价指标的权重,将评价主体的价值判断与数学模型相结合,将定性评价转化为定量评价,减少主观判断的失误与定性评价的不足。

一、课程体系评价指标的建立

(一)课程体系评价指标的选择

课程体系是学校为了达到专业培养目标而设计并指导学生的所有学习内容及其构成要素的总和。在建立课程体系评价模型前必须弄清楚课程体系评价主要受哪些因素的影响与制约,这些因素之间有着怎样的联系,它们如何影响课程体系最终目标的实现等问题。本文按照课程体系的作用过程,根据课程体系的制订、实施和反馈三个阶段,把对课程体系的影响因素分为培养目标、规划设计、运行及反馈、效能结果等。通过对课程体系评价因素的分析与归类,得到三个一级指标:课程体系的实施目标(课程体系制订阶段)、课程体系的实施过程(课程体系实施阶段)、课程体系的实施效果(课程体系反馈阶段),再把三个一级指标细化成若干个关键评价点,形成二级指标,并给出具体的评价要求,从而形成课程体系评价指标体系,详见表1。

(二)指标的评价标准

从理论上说,等级数量越多,评价的精确度就越高,但心理学研究表明,超过五元划分,一般人就很难掌握。所以,一般评价标准等级为3~5个为宜。本文选用“优”、“良”、“中”、“合格”、“不合格”五档作为评价结论。

在评价过程中,评价的基本准则是事物满足需要的程度,评价者需从评价主体的需求出发,来确定评价内容的价值。在课程体系的实施目标评价过程中,需从社会经济发展、学生自身发展、学校办学目标与实力、培养学生职业能力的完整性四个方面来衡量课程体系所能达到的等级。如二级指标A1优、良、中、合格、不合格五个等级的评价标准分别对应为:与其他学校竞争处于绝对优势,能引领社会经济发展;与其他学校竞争具有优势,能较好地满足社会经济发展,培养大批优秀人才;人才培养目标有特色,符合区域经济发展对该专业毕业生的需求;人才培养目标较明确,符合区域经济发展对该专业毕业生的需求;人才培养目标不明确,不能符合区域经济发展对该专业毕业生的需求。其余的评价标准可根据以上原则,结合每个专业的实际情况进行设计。

二、模糊评价法概述

(一)模糊集合概述

模糊集合是一种特别定义的集合,可用来描述模糊现象,它与普通的集合既有联系也有分别。对于普通集合来说,任何一个元素要么属于该集合,要么不属于,非此即彼,界限分明。而对于模糊集合来说,一个元素可以既属于又不属于,亦此亦彼,界限模糊[3]。

(二)模糊评价法的原理及步骤

模糊评价是基于评价过程的非线性特点而提出的,它是利用模糊数学中的模糊运算法则,对非线性的评价论域进行量化综合,从而得到可以量化的评价结果的过程[4]。

模糊评价法是建立在模糊集合和模糊矩阵的基础上,其基本思想如下:设被评对象为O,U={u1,u2,…,un}为评价指标集,U上的模糊子集B={b1,b2,…,bn}为指标的权重集,V={v1,v2,…,vn}为评语等级,为各评价等级赋值,构成等级分数集合P={p1,p2,…,pn}。R是U×V上的模糊关系,μR(U1,V1)=rij表示指标Ui在评价等级Vj上的隶属函数,R=(rij)是n×m阶模糊矩阵,称为评价矩阵。对矩阵B和R作矩阵乘法,得到T=B×R=(t1,t2,…,tm),称为综合评价矩阵。对T作归一化处理,得到T*=(t1*,t2*,…,tm*),其中tj*=tj|(t1+t2+…+tm)(j=1,2,…,m)。引入评价等级分数矩阵P,令Q=T*×P′(P′是P的转置矩阵),Q为最终的评价结果。模糊评价法的步骤为:选定评价对象建立评价指标体系确定评价因素权重确定评价等级隶属度选定模糊算子建立模糊综合评价数学模型采集样本数据进行数据处理得到综合评价结果。

三、模糊评价法在物联网应用技术专业课程体系评价中的应用

(一)课程体系简介

常州机电职业技术学院物联网应用技术专业人才培养主要面向三个岗位:物联网终端设备的安装、使用与维护,物联网系统的规划、组建与管理,制造业信息化软件的开发、测试与运用。这三个岗位分别对应物联网技术的传感层、网络层和应用层,通过分析岗位能力,基于三条能力主线,融入“工业计算机与物联网终端设备相结合,

装备制造企业与物联网应用相结合,物联网平台与制造业信息化软件相结合”,体现装备制造业物联网技术应用特色,从而构建“三结合、三主线”专业课程体系。

(二)各项指标权重的确定

在评价指标体系中给出了对课程体系进行评价的一级和二级指标,并给出了评价标准,但各个评价指标各有侧重点,在评价体系中的重要性也不一样,因此,必须给各个评价指标赋予权重,常用的求权重的方法有专家打分法、德尔菲法和层次分析法等。但因这些方法存在较大的主观性,不能真实准确地反映各指标间的重要程度。研究表明,当因素个数大于4时,人们给出的比较结果往往不太准确,只有在两两比较时才能给出比较确切的判断,因此可以采用构造模糊一致判断矩阵的方法来消除人为因素的影响。

模糊一致判断矩阵R表示在本层次中与之相关的因素之间的重要性的相对比较结果,矩阵可以表示为:

R=

其中rij表示因素ai与因素aj之间相比较得到的重要性的隶属度,可以用以下的模糊度来描述。当隶属度为0.5时,表示两因素同等重要;当隶属度为0.6时,表示ai比aj略微重要;当隶属度为0.7时,表示ai比aj明显重要;当隶属度为0.8时,表示ai比aj重要很多;当隶属度为0.9时,表示ai比aj极端重要;当隶属度为0.1~0.4时,表示反向比较的重要性。

对矩阵中的每一行进行求和,得到h1、h2…hn,则因素ai的权重可以表示为:

根据以上权重确定的方法,以及专家比较,得到各指标的权重,见表1。

(三)构造模糊评价矩阵

根据评价指标体系和评价标准,邀请包括多类评价主体在内的专家形成多元化评价专家组对课程体系进行评价,本课题中邀请了20位专家对课程体系进行评价,评价结果见表2。

各项指标因素集合表示为X={x1,x2,…,xn},评价集表示为Y={y1,y2,…,ym},根据上文所述,采用五级评价制,y1为“优”,y2为“良”,y3为“中”,y4为“合格”,y5为“不合格”。因此,对于一级指标的模糊综合评价矩阵可以用T表示:

T=

其中:

tij=

根据上述公式,可以得出:

TA=

同样方式可得出TB、TC。

(四)进行模糊综合评价

1.二级指标模糊综合评价

对因素集进行综合评价,因素集的权重为A[a1 a2 … an],则评价矩阵的值为H=A・T。

由此可得:

HA=AA・TA=[0.18 0.33 0.23 0.26]・

=[0.182 0.488 0.312 0.018 0]

根据最大隶属度原则判断,该专业课程体系的实施目标模糊综合评价为“良”。

用同样的方法,可得HB=AB・TB=[0.145 0.3875 0.3155 0.152 0],即该专业课程体系的实施过程模糊评价为“良”。

HC=AC・TC=[0.511 0.3035 0.1455 0.04 0],即该专业课程体系的实施效果模糊评价为“优”。

2.一级指标模糊综合评价

H=A・T=[0.27 0.4 0.33]・

=[0.27577 0.386915 0.258455 0.07886 0]

根据最大隶属度原则判断,对该专业的课程体系的总体模糊综合评价为“良”。

(五)评价结果的处理分析

课题组在对该专业课程体系进行模糊综合评价后,认真分析了评价结果,并总结了评价主体提出的各种意见,得出该专业的薄弱环节主要存在于课程间的顺序、师资队伍建设、资源库建设等方面。针对这些问题,专业建设者可以更准确地把握专业发展情况,改进这些薄弱环节。

四、结论

基于模糊理论的评价法可以消除传统的专家论证等方式的人为因素影响,保证评价的客观性、公正性、合理性。采用模糊评价法的关键点是指标体系的构建与各项指标权重的确定,在评价前应该反复论证。在下一步的研究工作中,课题组将结合实际情况,完善指标体系及指标权重,同时着手设计开发模糊评价软件,从而为统计者省去大量的矩阵运算带来的麻烦。

参考文献:

[1]余向平.高职教育课程考核方式改革的基本思路[J].职业技术教育,2006(13):52-54.

[2]吕跃进.基于模糊一致矩阵的模糊层次分析法的排序[J].模糊系统与数学,2002(2):79-85.