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1.教學情況分析:
(1)教學手段:本課程著重強調對分析問題、解決問題能力的培養，要求掌握物聯網的組建、維護與應用等技能。為了能更好的學以致用，需要將教材的內容，和現實生活的問題有效的結合起來，通過實訓使學生牢固掌握課本的內容。
(2)教學方法:在教學實踐中，要求課堂講授與實踐操作相結合，充分利用實際、實用的電路進行實訓，強化相關技能的訓練。開展項目教學，邊講邊練，即激發學生的興趣，又能加深對理論的理解，同時還能提高學生的動手能力。
(3)教學效果:課程考核以學生中心，通過考核正確、科學的評判學生知識的掌握和能力的提高程度，因此考核的內容不能僅限于理論知識的掌握情況，而要從多方面進行考核。課程成績=平時成績50%+期末考核成績50%兩個班的平均綜合成績都已達到80分以上，及格率達到100%以上，總體教學效果良好。
2.存在問題與改進措施:
(1)由于設施、人員、經費等諸多原因，實訓條件欠缺，主要依靠案例分析，情境演練的方式進行實訓，這種情況有待改進。
(2)本課程的應用編程需要學生有較好的Java編程基礎，但實際達不到要求，所以建議修改專業培養方案，調整相應的前導后續課程。
二、《計算機應用基礎》教學總結
計算機技術日新月異，帶來計算機教學也日新月異，絢麗多彩，給計算機一線教學的老師帶來無限的壓力。計算機應用基礎是我校的公共基礎課,也是我每年的必上課程。
幾年來年來，經我教過《計算機應用基礎》的班級有幾十個，雖然這門課是基礎課且進行多次授課,但我從來不敢馬虎怠慢，教學過程中的各個環節，從編寫教學計劃、備課，到課堂教學、答疑、批改作業、成績考核、操作實驗，我都能踏踏實實地做好。在教學過程中注重教學方法的改革和創新，能根據教學的需要和學生的實際情況靈活使用不同的教學方法，調動學生的學習積極性，提高同學們的自主學習能力，如集體講授法、小組協作學習法、任務驅動法、案例教學法等。學生成績的取得，首先取決于學校機房的建設,計算機基礎是一門實踐性非常強的課程，足夠的上機訓|練時間是教學考證的根本保證。其次,在教學過程中,我始終把握一個大方向，就是以操作為中心。經過這幾年年的積累,我基本上能做到，只要學生想考證,就有把握讓他考得到相關的證書。
1.保證了良好的教學環境
計算機應用基礎這門]課程是一門實踐性很強的課程,要求上機時間達80%以上，我們學校有很多機房,保證了同學們有充分的上機時間。學校建立了網絡平臺，使我們經常能上網尋找教學資料。
2.因材施教，提高教學效果
由于計算機應用基礎是高考科目,在教學過程中，在教學要根據高考的需要和學生的實際情況靈活使用不同的教學方法，調動學生的學習積極性,提高同學們的自主學習能力。
（1）采用多媒體上課，制作課件，提高他們對計算機學習的興趣。多媒體教學動靜結合，增加課堂氣氛，理論與實踐相結合，可以使老師及時發現問題，及時解決問題。適當地介紹一些課外電腦知識，增加學生的學習興趣，擴大同學們的知識面。
（2）以練習主，邊講邊練、講練結合、精講多練，從學生實際出發,課堂以大部分學生為主進行講解，課外重點輔導優等生和差生。在課堂中有意識地發現一些尖子生 ,鼓勵他們多看些課外書，提高專業技能水平，培養他們自學能力。
（3）采用案例教學，發揮學生的主體精神和創新能力。所謂案例教學,是對于某一知識點,或多個知識點，以一個案例形式來描述，讓每一個學生主動地參加到課堂活動中，也讓學生找到不同的多個解決問題的方法。既活躍課堂氣氛,也全面提高學生的學習能力。通過案例教學，將計算機應用基礎的知識點恰當地融入案例的分析和制作過程中，實踐、理論一體化，使學生在學習過程中不但能掌握獨立的知識點,而且具備了綜合的分析問題和解決問題的能力。
（4）采用一幫一或一幫多的教學方式，全面提高班的整體素質。差生往往學習成績差，自信也差。提.高差生成績，重點在于提高差生的學習興趣，所以，抓差生要雙管齊下，首先,要有給差生表現的機會，凡是差生有了一點小進步，就一定要宣揚,提高他們的學習興趣。第二，對差生，要有耐心。差生之所以差，或者不愛學習，時間用來干別的事，或者是腦子不好用，反應慢，總之，是學習時間不夠，我就充分利用課余時間，陪著他一起練習。 另外，還充分發揮學生中“小老師的作用，組成學習小組,讓同學們互相學習，共同進步。
（5）理論考試題加復習。
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一、引言
2011年，南京信息職業技術學院正式成立物聯網應用技術專業，2012年該專業成為國家骨干高職院校重點建設專業。按照《教育部、財政部關于確定“國家示范性高等職業院校建設計劃”骨干高職院校立項建設單位的通知》（教高函[2010]27號）文件要求，國家骨干高職院校應著力推進辦學體制機制創新，增強辦學活力，以專業建設為核心，強化內涵建設，提高人才培養質量，帶動本地區高等職業教育整體水平提升。高職專業建設的理念最終要通過課程來實現，專業核心課程的建設水平，是衡量專業建設水平的一個重要指標。同時教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》（教高[2006]16號文件）指出：高等職業院校要積極與行業企業合作開發課程，根據技術領域和職業崗位（群）的任職要求，參照相關的職業資格標準，改革課程體系和教學內容。建立突出職業能力培養的課程標準，規范課程教學的基本要求，提高課程教學質量。由此可見，高職的課程標準建設是課程建設的關鍵，是高職院校提高人才培養質量，帶動本地區高等職業教育整體水平提升的一項重要任務。“物聯網項目綜合實務”課程作為物聯網應用技術專業的專業核心課程之一，在大三學年第一期開設，是重要的崗位能力課程，是對前序課程的綜合運用，也是對畢業生職業能力的提升。該課程首次在全國開設，具有較強的探索性。
二、物聯網項目綜合實務課程標準制定原則
1.以職業能力培養為導向，融入職業標準。課程面向學校所在區域培養物聯網技術專業群應用型人才，在課程標準建設中堅持以就業為導向，緊緊圍繞學生未來的職業崗位，著眼于從事具體職業崗位工作所需的核心職業能力，根據能力要求來設計具體課程內容，保證教學內容與崗位核心能力的要求相吻。同時課程以項目為依托導向、采取一體化的教學模式，保證職業資格證書考試標準與課程標準全面接軌。
2.基于工作過程，突出工學結合。課程開發要基于工作過程，充分體現工學結合的特點，以真實的工作任務為載體來實施課程整體設計。
3.校企合作、共同開發。企業合作進行課程及課程標準的開發，根據企業實際需求，制定課程教學內容，從而保證培養一線實用型技術人才的質量。
4.立足現實，保證可實施性。課程標準開發立足專業基礎、實訓條件和教學團隊力量，確保課程的可實施性。
三、課程標準開發流程
為保證課程標準科學和有效，需要對開發過程進行控制，課程標準開發的控制流程如下：市場需求調研崗位分析工作任務分析職業能力要求分析課程標準編寫課程標準審核課程標準修訂。在課程標準開發過程中，積極與行業、企業、合作辦學單位開展調研合作，始終遵循課程標準制定原則和課程標準開發流程。
四、物聯網項目綜合實務課程標準
物聯網項目綜合實務的課程標準基本框架構成如下：課程定位、課程目標、課程設計思路、課程內容與教學要求、考核評價、課程實施等。
1.課程定位。本課程是物聯網應用技術專業的崗位能力課程。通過本課程的學習，學生可以了解物聯網項目建設相關崗位所需的基本概念和工程管理基礎知識，能夠根據客戶需求編寫物聯網項目設計方案，能夠進行物聯網設備的選型和采購，能夠完成物聯網工程施工和調試，能夠完成對物聯網項目的功能測試，能夠進行系統故障判斷與維修，為將來從事物聯網工程項目相關工作打下堅實的基礎。課程學習后應達到“物聯網應用工程師”資格證書的基本要求。物聯網是一個綜合的領域，所涉及的行業種類繁多，確定課程建設的方向尤為重要，基于物聯網應用領域和學院基礎的分析，我們選取了智能家居這個行業作為本課程的建設內容落腳點。課程以一個真實的智能家居系統項目入手，按照物聯網項目的建設進度流程，依次引入物聯網項目的立項，物聯網設備或產品的采購，物聯網設備的安裝，物聯網設備的調試，物聯網系統的維護和管理等幾個工作任務。
2.課程目標。總體目標面向物聯網應用系統集成和調試工程師、物聯網設備銷售經理工程師、物聯網設備安裝工程師、物聯網項目運營師、物聯網高級監理師等工作崗位，針對“智能家居”物聯網工程項目的項目設計、設備選型與采購、設備安裝與調試、系統維護等典型工作任務，著力培養學生物聯網工程項目相關崗位的職業能力，培養正確的工作態度，養成良好的職業習慣。課程目標分為知識目標、技能目標和素質培養目標。（1）知識目標。了解物聯網工程項目的建設過程、熟悉物聯網工程項目各個階段的特點及任務，了解物聯網工程項目產品選型與采購的相關知識，熟悉物聯網工程項目的安裝調試和運行維護方法，了解施工圖的識讀方法。（2）技能目標。①能夠根據客戶需求和現場勘測設計項目方案；②能夠進行物聯網設備的選型；③能夠根據需求進行設備的采購；④能夠根據相關的技術標準在工程現場對設備進行安裝；⑤能夠對設備進行調試，對一般故障進行現場排查與處理；⑥能夠根據設計方案和驗收標準對工程進行測試和驗收；⑦能夠根據工程圖紙指導施工；⑧能夠使用相關軟硬件設備和工具對系統運行狀態進行檢測與維護；⑨對物聯網系統的日常數據進行統計與匯總，并能根據數據判斷物聯網項目的運行狀態。（3）素質養成目標。國家教育部在教高[2006]16號文件中指出，高職的培養目標規定為“為社會主義現代化建設培養千百萬高素質技能型專門人才”，因此在注重培養職業技能的同時，還應該注重職業素質的培養。因此課程的素質目標確定為：良好的精神狀態和樂觀進取的工作生活態度，良好的職業道德素質、敬業精神、良好的團隊協作精神和意識，永不滿足的創新精神以及良好的自我身心調控能力等。
3.課程內容。課程在內容設計方面突出體現職業能力培養，緊緊圍繞完成工作任務的需要來選擇課程內容，從“任務與職業能力”分析出發，打破傳統的知識傳授方式，以“項目”為主線，構建工作情景。課程內容以南京信息職業技術學院新技術體驗中心（別墅）智能家居項目案例構建了七個項目，分別是：項目一智能家居項目建設方案、項目二照明項目、項目三智慧家電項目、項目四智慧安防項目、項目五智慧監控項目、項目六智慧門禁系統和智能家居管理項目。課程內容的每一個項目又有具體要求，表1是項目二智慧照明項目的具體實施要求。表1教學活動的設計既有利于教師教學的實施，具有切實的指導作用，同時有利于學生培養各種職業能力。
4.課程的教學評價。由于是任務引領下的學習方式，在完成任務的過程中，學習相關知識和職業技能，所以考核必須結合課程的授課特點，變一次性考核為過程考核，即在學生的整個學習過程中考察學生。總評成績由課堂表現、項目實操、項目報告和理論考試綜合構成。具體考核內容和權重分配見下頁表2。
以上各項獨立評分，按比例記入課程總成績，對考核結果及時進行統計分析。
5.課程建設的保障。①教材及教學方法。通過文獻檢索和調研，目前本課程沒有現成的實例可以借鑒，需要根據市場調研、企業調研和參考相關資料編寫教材。在教材編寫過程中北京凌陽愛普科技有限公司和北京中訊威易科技有限公司的工程師給予了指導建議，并參與了部分內容的編寫。本課程授課時要注意理論和實際有機結合，采取一體化教學方法，在智能家居實訓室和智能家居體驗中心的環境中讓學生融入工作情景。同時還可以帶學生體驗物聯網實訓基地的煤礦人員定位系統及不停車系統，帶領學生分析討論。教師在授課時應注意調動學生的積極性，讓學生自主學習，多采取分組布置任務、小組討論、任務驅動等教學手段，教師的任務主要是歸納、總結，知識的系統講解。②教師。教師需要通過自身的學習和培訓提高專業知識水平，可通過與物聯網企業的合作、實習提高教師的實踐能力。由于課程的工程性較強，課程內由企業工程師現場講解設備的安裝和調試的相關知識。企業工程師授課學時數不少于課程總學時的50%，企業工程師授課時校內教師作為助理，從而保證課程效果。③智能家居綜合實訓基地。作為課程實施的有力保障，智能家居綜合實訓基地分為智能家居實訓室和智能家居體驗中心兩部分。智能家居實訓室擁有9套物聯網工程實訓平臺，采用結構化實訓架作為實訓項目的“柔性工位”，實驗所用產品均接近實際應用系統，能夠組建具有行業特色的物聯網工程實訓項目，確保學生可利用智能家居實訓室設備搭建真實物聯網項目。智能家居展示體驗中心是一套兩居室的樣板房，完全按照實際的家居環境設計，智能家居體驗中心將當前熱門和最有市場潛力的智能家居產品方案引進實訓基地，為高校師生接觸和研究當前先進技術搭建橋梁，讓學生了解所學習的專業知識在實際工程項目中的應用。
五、總結
提出了基于職業能力培養的物聯網項目綜合實務課程標準開發方案。該方案有利于提高學生的職業技能和職業素質。由于物聯網專業開設時間不長，在課程建設方面還有很多問題，如師資問題、教材問題等還需進一步的深入研究。
參考文獻：
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基金項目：本文系北京信息科技大學重點教改項目（項目編號：2012JGZD04）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）02-0111-01
導論課程是為了幫助剛剛進入大學的新生，在進行專業知識學習之前，使其了解所學專業、解讀所就讀的專業是什么，包括哪些專業課程、如何學習和運用專業知識、就業及考研去向等方面的問題，幫助其順利完成學業的一門專業基礎課程。目的在于通過導論課程的學習，使學生對所學習的專業有整體認識，對專業技術領域有一個初步的了解，明確各門專業課之間的聯系，為學生后續四年的知識學習、能力提高、素質培養以及畢業后從事科學研究、技術開發或經營管理等工作打下堅實基礎，是培養學生專業興趣、激發學習的動力、引導學習的方法、規劃學習計劃和未來就業十分有效的方式和重要的手段。
一、導論課程教學中存在的問題
物聯網工程專業是自2010年才陸續開設的新專業，涉及多領域技術，學科交叉，具有深厚的理論與廣泛的實踐相結合的特征。“物聯網工程導論”是物聯網工程專業的入門課程，從物聯網的應用、技術、服務、知識體系等角度闡述本專業包括的內容。在該課程的教學過程中發現存在著以下問題：
1.課程內容多，技術廣，綜合性強
物聯網被譽為信息產業的第三次浪潮，涉及計算機科學與技術、電子科學與技術、通信工程、自動化、智能科學與技術等多領域、綜合叉學科，被廣泛應用于智能交通、智慧城市、智慧醫療、工業監測、物流等方面。由于物聯網工程專業的教學內容涉及內容多，技術廣，對教學內容的有效綜合和整體優化勢在必行。
2.學生有興趣，熱情高，基礎缺乏
“物聯網工程導論”課程在大學一年級新生入學后開設，學生對新知識、新技術具有強烈的好奇心。通過對北京信息科技大學2013級物聯網工程專業新生進行統計，96.8%的學生對物聯網技術有前期調研，但對物聯網工程專業的具體教學內容了解較少，實踐動手能力普遍欠缺。教師綜合運用教學手段，突出物聯網工程專業課程體系知識脈絡，引導學生采用正確的學習方法開展專業課程的學習，培養其職業素養和職業道德，將為學生今后的學習與工作打下良好基礎。
3.專業領域新，對師資隊伍要求高
物聯網技術作為新興的研究領域，高校在新辦物聯網工程專業的過程中存在著涉及的專業知識廣，交叉性強；課程體系尚處在摸索階段，有待不斷完善；學科建設不成熟；全面掌握物聯網技術實踐教學的師資隊伍嚴重缺乏等問題。這對任課教師提出了更高要求，教師需不斷更新專業認知，擴充知識結構，并加強工程實踐能力培養。
4.教學方法單一，考評方式片面
“物聯網工程導論”課程涉及知識內容豐富，對各部分知識點的要求掌握的程度各不相同。導論課程面向一年級新生開設，學生的基礎和知識掌握程度參差不齊，若采用單一授課的方式，可能達不到預期教學效果。再者，若考評只采用傳統的“期末考試成績+平時成績”進行考量的方式，很難全面體現學生對新知識的掌握程度和相關能力的提高，或將束縛學生的思維，使學生對后續課程產生為難情緒或消極的負面影響，甚至厭學。
二、導論課程教學的幾點思考
針對以上在“物聯網工程導論”課程的教學中存在的問題，對物聯網技術本身特點以及物聯網專業新生特點進行分析總結和實際授課情況，建議從以下幾方面進行改進：
1.解析專業知識框架，優化教學內容
“物聯網工程導論”課程應從宏觀上介紹了物聯網工程領域的相關知識內容，綜合性較強。通過對物聯網基本概念、知識體系進行整體介紹，使學生既對涉及到的廣泛技術有了解、有興趣，又不會被龐大的眾多學科內容嚇倒，形成對“物聯網工程”基本模型和基本問題的初步且宏觀的科學認識。目前，絕大多數的物聯網導論書籍對于物聯網專有的RFID技術、無線傳感器網絡以及M2M等技術介紹比較詳細，其他必須的計算機、通信和控制方面的內容則很少提及。因此，應貫穿“全局指導局部”的方針構建基本知識框架，對教學內容進行整體的優化，保證后續教學能圍繞物聯網的需求進行；剖析物聯網技術與相關學科之間相互交叉、互相作用、互相促進的關系，引導學生采用正確的學習方法開展專業課程的學習，強調基礎知識，注重技術應用，讓學生了解物聯網技術發展的前沿技術和巨大的創新機遇以及極其廣闊的發展空間。
2.教學方式多樣化，鼓勵創新思維
物聯網技術發展迅速，正不斷應用于很多領域中，因此，導論課程的教學可以采用多樣化的教學方式融于整個授課過程中。
作為實踐性很強的工科學科，感性認識可以加深對物聯網工程理論知識的理解。采用案例式教學，如：在介紹物聯網與傳感器采集數據的關系時，教室可以帶領學生參觀智能家居的樣板間，讓學生親身感受如何采集溫度、濕度、光照等信息，如何傳輸這些數據并對家電進一步控制。也可以綜合考慮課程側重內容以及學生的興趣點，歸納提煉出研究的方向，采用研究式教學，啟發學生思考，鼓勵學生通過查閱資料、對比分析等方式來解決問題和提出自己的想法，以達到培養學生分析和解決實際問題的能力和創新思維的目的。最后，課程也可以不局限于課內教學，教師可充分利用網絡教學資源進行教學輔助，突破傳統導論課教學在時間與空間上的局限性。
3.強化實踐教學，緊跟領域前沿研究新技術
“物聯網工程導論”課程內容多，除了介紹計算機、電子、通信、控制等有關專業基礎外，還涉及到大量全新而復雜的新技術。對于剛進入該專業的新生來說，從書本中很難明確自己今后的學習和研究方向，也很難將抽象的書面知識與實際應用相結合。因此，教師應適當輔以實踐教學環節，并通過參觀與專業相關的實驗室、物聯網應用樣板間、開展物聯網技術現場教學與實踐活動，拉近學生與物聯網技術應用之間的距離。注重實際應用，幫助學生理解抽象的概念，讓學生既能提升對課程的興趣，又可及時掌握技術發展的最新動態。這樣有利于學生從技術層面整體把握物聯網，對其后續專業課程的學習和理解起到較好的引導作用。通過進入實驗室體驗學術研究的過程，也能激發學生對高水平研究與應用的熱情。
4.建立綜合考評體系，考評方式全面靈活
導論課程的考評可分為期末考試、實踐報告、研究報告等多個組成部分。期末考試可采用開卷形式，基于課程內容涉及的基本理論、基礎知識進行測試，同時也避免了學生死記硬背。研究報告可以小組形式進行提交，根據選定的研究方向從查閱文獻、自主思考、組織討論到形成結果、匯報總結，明確小組中每名學生的工作與貢獻。實踐報告指學生通過參觀與實踐，對物聯網新技術應用的進一步理解，包括基本的原理、實踐操作、方案改進等，培養學生系統獲得新知識、新技術的能力，擴展知識面，鼓勵創新思維。
三、結束語
“物聯網工程導論”課程肩負著引導物聯網工程專業新生了解專業技術發展，激發專業課程學習興趣，掌握自主獲取知識方法，引導正確學習方法的重任。本文首先根據物聯網技術及專業新生的特點，討論了“物聯網工程導論”教學中存在的若干問題，從教學模式、實踐教學、考評機制等三個方面給出了對于本課程教學的有關新思考，力爭提高學生的學習興趣，指導后續課程的學習，培養出具有自主學習、創新思維和較強實踐能力的物聯網工程專業人才。
參考文獻：
[1]邱秧瓊，宋揚，顧征，等.工程導論：工科大學生的必修課[J].高等工程教育研究，2009，（1）.
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Professional Building Talking on Internet of Things in Colleges
Li Gang1,Li Yang1,Hou Xia2
(puter Science and Information Engineering College,Anyang Institute of Technology,Anyang455000,China;2.High School of Anyang Development Zone,Anyang455000,China)
Abstract:In today's technological advances,computer network professional is faced with the maturity of networking technology and development to bring new and expanded it.This paper analyzes the status of networking technology,and made things in the colleges and universities for professional development and curriculum design of the program.
Keywords:Computer network;Internet of Things;Professional development;Curriculum design
一、引言
物聯網（Internet of Things）[1]是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。它具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化3個重要特征。
物聯網的定義是：通過射頻識別、紅外感應器、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相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡概念。在2005年國際電信聯盟的報告中，物聯網的定義和范圍已經發生了變化，覆蓋范圍有了較大的拓展，不再只是指基于RFID技術的物聯網。
二、物聯網專業的分析
（一）專業建設的背景分析
物聯網改變了人類之前物理基礎設施和IT基礎設施截然分開的傳統思維，將具有自我標識、感知和智能的物理實體基于通信技術有效連接在一起，使得政府管理、生產制造、社會管理，以及個人生活實現互聯互通，被成為繼計算機、互聯網之后，世界信息產業的第三次浪潮。
自2009年8月總理提出“感知中國”[2]以來，物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一，寫入“政府工作報告”，目前物聯網被正式列為國家重點發展的戰略性新興產業之一。物聯網產業具有產業鏈長、涉及多個產業群的特點，其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業。物聯網在中國受到了全社會極大的關注，其受關注程度遠超美國、歐盟、等其他各國，因此，我國迫切需要培養大批物聯網專業的人才。
（二）申報專業的院系分析
2010年初教育部下達了高校設置物聯網專業申報通知，眾多高校爭相申報。由于物聯網涉及的領域非常廣泛，從技術角度，主要涉及的現有高校院系與專業有：計算機科學與工程，電子與電氣工程，電子信息與通訊，自動控制，遙感與遙測，精密儀器，電子商務等等。物聯網專業可能會在上述這些院系中開設。
（三）專業課程的選擇
物聯網技術的快速發展和廣闊使用促使高校進行該專業的建設，在進行學生培養的時候，不同的高校應該明確自身的培養目標，一是結合物聯網技術的應用；另一是結合物聯網技術的理論研究。
在進行物聯網建設時，選擇的專業基礎課程包括：物聯網產業與技術導論；Java程序設計；無線傳感網絡概論；TCP/IP網絡與協議；嵌入式系統技術；傳感器技術概論；RFID技術概論等。
（四）專業課程的實驗設計
物聯網專業的實驗設計要從物聯網的網絡層次結構，物聯網關鍵技術，以及物聯網所注重的關鍵性問題出發，結合目前的產業現狀和高校教學環境，力求讓學生掌握物聯網系統的感知層、接入層、網絡層、支持層與應用層，設計出具體的實驗內容使學生獲得自主學習、自我發展的創新實踐能力，以適應不斷變化的未來。
開設的實驗課程可以按照方向來進行劃分：嵌入式方向有有藍牙嵌入式編程、3G嵌入式編程等；傳感器方向有光敏傳感器實驗、壓力傳感器實驗、溫度傳感器實驗等；RFID技術方向有：RFID介紹及讀卡器設計實驗、串口讀卡實驗、以太網讀卡實驗等；ZigBee技術方向有：ZigBee介紹、IAR使用介紹、無線傳感網實驗等。
三、總結
本文介紹了在目前物聯網技術快速發展的環境下，高校通過對該專業的申報、院系安排、課程選擇及課程實驗內容設計等方面的工作，積極開展物聯網專業學生的教育培養，適應了目前我國對該專業學生急切需要的需求。通過認真系統的專業建設能夠培養學生具有物聯網技術實際應用能力，并且具備在本專業領域跟蹤新理論、新知識、新技術的能力。
篇5
1傳統單片機課程中存在的問題
（1）傳統的單片機課程主要是理論知識課程為主，并不重視培養學生的綜合實踐能力。目前大多數的單片機教材跟不上時代的發展，其學習知識存在嚴重的滯后性。而且單片機理論知識的理解難度較大，學生很難準確把握單片機知識原理，學習積極不高的。（2）由于多數高校的條件有限，無法真正讓學生實踐單片機知識，比如有的學生主要是以仿真實驗平臺為主，無法滿足學生的學習需求，同時實踐課程與社會發展嚴重脫軌，無法保證學生的學習效率。雖然隨著我國物聯網技術的發展，單片機技術也在不斷更新變化，但是多數工作人員對于物聯網等新技術的發展和應用不是很關注。顯然，這種課程形式不僅不能滿足學生的學習需求，也無法適應社會對高素質、高技能的專業人才的需求。在此大環境下，相關工作人員必須要積極轉變理念，徹底擯棄傳統的方法才能推動單片機課程的改革，才能進一步提高學生的實踐能力。
2物聯網技術在單片機課程中的應用
2.1優化單片機課程應用
單片機技術是物聯網底層最重要的技術。隨著我國物聯網技術的興起，我們在單片機技術課程推廣中就應當以物聯網系統應用為目標，重點突出互聯網絡、信息數據采集傳送等相關知識。同時，還要在原有模式的基礎上對單片機課程進行優化設計，比如選擇目前比較流行的無線SOC單片機來縮短課程與實踐的距離。在物聯網技術背景下，不僅僅要優化課程內容，還要改革課程方法，同時結合創設情境、任務驅動、小組合作等方法，增強單片機課程課堂的學習氛圍。在物聯網技術發展的背景下改革單片機課程，應當重視以物聯網應用為基礎，強調出單片機技術對物聯網技術發展的作用。比如在SPI接口的課程中，可以從應用原理、接口函數到模塊使用都添加應用實例，以提升課堂的生動性和趣味性。在此過程中，還應當適當減少一些理論知識的傳授，并加大實踐知識的講解，適當的增加無線通信協議棧實踐內容，突出C語言中所描寫的ZigGee協議棧程序，并重點突出應用曾開發網絡拓撲結構形態等知識。總的來說，將物聯網新技術與單片機課程相結合，加強單片機課程應用的改革。
2.2搭建實驗平臺
作為物聯網底層最重要的技術，只有在實踐中不斷的研究才能進一步促進物聯網技術的發展，才能提高學生的實踐能力。為了達到學以致用的目的，應當重視搭建實驗平臺，讓學生能夠親身實踐課堂上所學到的理論知識，并從中感悟到更多的單片機知識。搭建實驗平臺主要內容是完善和更新單片機課程實驗系統，以便真正提高學生的綜合實踐能力。比如選擇新型的無線SOPC單片機實驗箱，同時選擇Keil/IAR編譯開發平臺。另外，還可以多選擇SOC單片機基礎硬件實驗、網路協議實驗等。例如在單片機的定時器/計數器的課程中，可以先創設教學情境：在電線測量的實驗中，其采用的測量方法將電線繞一個周長是1米的輪子上面，拉動電線帶動輪子旋轉，這樣只要計算下輪子轉過了多少圈，就可以知道繞過的電線有多長了。單片機中的計數器的計數功能與此相似，不同的是電線測量例子中計的是輪子轉的圈數，而單片機的計數器計的是從單片機P3.4、P3.5引腳進入的脈沖的個數。在課程中，可以引導學生把MCS-51單片機中的兩個計數作用看成水滴落，讓他們思考如何測量裝水的水盆容量。在實踐過程中，可以讓學生選擇不同的定時器和計數器隊各種物理量的測量以驗證計數器的計數功能。總的來說，應當重視是實驗課程實踐，并盡量選擇較為先進的實驗手段和工具，以便于學生學習。
2.3課程理念的改革
隨著我國物聯網技術的發展，單片機技術的發展也會更加成熟。在新一輪的教育事業改革背景下，應當徹底摒棄傳統的課程理念。只有與時俱進，選擇最為先進的課程理念才能真正實現單片機課程應用的改革，最終發揮出物聯網技術的優勢。首先，應當重視突出學生的主體地位，把課堂的主動權交還給學生。這也就意味著應當采用靈活的課程方法，使學生的主觀能動性得以發揮。其次，在應用物聯網技術時應當結合單片機實際課程應用內容，并選擇合理的案例和實踐方案，以便于真正促進學生的學習。比如采用項目式的方式，將單片機課程分成若干個小項目，以項目目標為主線，結合相應的知識點進行講解，激發學生的主動性，課程應用還應從實際問題入手，采取提出任務、分析任務、設計任務、解決任務、歸納規律的方法，讓學生在解決項目任務的過程中掌握知識。最后，還應當注意從學生的認知水平和課程實際出發，完善課堂設計。并合理選擇實驗實踐和理論知識的進度，保證能夠在充實學生理論知識的基礎上，進一步提高學生的綜合實踐能力。總的來說，在新的教育形勢下，應當積極轉變課程理念，以此推動單片機課程的改革。
3總結
在單片機課程中，應當充分利用物聯網技術，在充實學生理論知識的基礎上要進一步提高學生的綜合實踐能力。只有這樣才能真正提高學生的綜合學習能力和創新能力，最終培養出專業的物聯網專業技術人才。
參考文獻
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敏捷開發是21世紀初產生的新型軟件開發模式，主要是針對傳統軟件開發方式的不足之處提出的。敏捷開發技術中包含了先進的開發理念――Scrum模式。在軟件開發過程中應用Scrum模式能夠顯著提高系統的執行效率和響應能力。Scrum開發方法將軟件開發過程中的參與人員視為一個非常重要的因素，強調個人能力的重要性，強調交流合作，強調軟件的實用性與可操作性。
1 物聯網教學現狀分析
在目前的物聯網教學中，存在著以下問題。
（1）現有的物聯網專業教學大多采用“任務驅動、項目引領”的教學模式。教師引入項目教學的模塊，布置任務，學生按照老師的操作步驟，按部就班地學習。在項目教學實施的過程中，普遍存在學生缺乏壓力和動力的現象，學生感受不到真正的、企業化的物聯網氛圍，因此不愿意自主地動手操作。
（2）自2010年國內各高職院校開始開設物聯網專業至今，經歷了六年的實踐，但是學校在教學方面積累的經驗還不是很豐富，其課程大多是演示型和驗證型的[1]，缺少在真實的物聯網環境下面操作的經驗，其教學過程也不能激發學生的主動性和創造性。
（3）教師缺乏物聯網工程的實踐經驗，在目前我國教育體制的大背景下，教師職業的一項重要內容就是職稱評定，因此，高職院校的教師大多是科研型的，“雙師型”的教師嚴重缺乏。任課教師缺少物聯網工程的實踐經驗，將過多的學時用于理論教學，使得培養出來的人才與物聯網的實際需求脫節。
2 基于敏捷開發中Scrum模式的教學改革
針對目前物聯網教學中存在的問題，將敏捷開發中的scrum方式引入物聯網實訓課程中，根據敏捷開發的思想，在物聯網教學改革中應用Scrum模式旨在體現以學生為核心的教學理念，提高學生的學習興趣，培養學生的團隊協作能力[2]，讓學生感受真實企業中物聯網的氛圍。
2.1 根據Scrum開發模式劃分物聯網實踐教學階段
Scrum開發模式將軟件開發分為5個階段：確定項目內容與實施方案，制定項目實施計劃并召開計劃會議，每日站會（日常例會），召開項目評審會議，召開項目反思會議。
根據Scrum開發模式，將物聯網教學階段劃分為5個部分：明確教學內容并制訂方案，編寫教學大綱及授課計劃，根據計劃進行日常授課、階段性教學效果評議、教學效果總結。
2.2 具體實施過程
根據物聯網教學階段的5個部分，具體實施過程如下。
（1）第一部分：明確教學內容并制訂方案。由教師制訂物聯網專業的實施性教學方案、學生分組方案。教學實施周期為一個學期，每周為一個教學小周期，由任課教師將物聯網教學項目分解為多個子項目，并且標注項目的優先級。
（2）第二部分：編寫教學大綱及授課計劃。教師召開討論會議，根據教學內容和實施性教學方案編寫物聯網課程的教學大綱和授課計劃，這兩項內容由物聯網教師團隊共同完成。
每學期初召開教師討論會議制定教學大綱和授課計劃，由課程負責人告知團隊該課程中重要且優先級較高的項目模塊，教師團隊共同探討，一起決定如何合理地安排授課進度，并合理地安排課時，形成教學大綱和授課計劃的標準文檔，保存備用。
（3）第三部分：根據計劃進行日常授課。教師團隊成員各自按照授課計劃進行日常授課，并為接下來的一堂課制定計劃。在日常授課部分，每個教師要回答3個問題：上一堂課我做了什么？今天的這堂課我要怎么做？我有哪些需要改進的地方？
（4）第四部分：階段性教學效果評議。在每一個教學項目完成以后，教師團隊成員要向課程負責人匯報教學情況，展示教學效果，并說明下一階段的執行計劃，由課程負責人評價其教學質量[4]。
（5）第五部分：教學效果總結反思。在整個物聯網教學項目完成之后，教師團隊的成員要向課程負責人匯報整個教學情況，學生的學習情況、考核情況，演示經典的教學案例，展示教學成果，總結教學經驗，反思不足之處并提出改進方案。
2.3 項目分工與角色扮演
在Scrum模式中，其項目團隊由產品負責人、項目主管和開發團隊組成。產品負責人的職責是保證產品效益的最優化和開發團隊工作價值的最大化。項目主管的職責是確保團隊中的每個成員都能夠正確地理解并實施項目計劃。開發團隊是自發組織的團隊，通常人數在3至9人。敏捷開發方式認為，團隊人數少于3人則不能進行有效的互動、溝通，團隊人數大于9人則需要協調的事務過多，影響執行效率，因此，3～9人的開發團隊能夠最好地完成項目工作，而不需要依靠團隊以外的人員指導。
在具體的教學過程中，應考慮學校實際的教學環境，產品負責人由任課教師擔任，項目主管和開發團隊由學生擔任。開發團隊由6名同學組成，其中1名同學兼任項目主管。6名同學中2名同學完成物聯網感知層的安裝與調試，2名同學完成物聯網應用層軟件的安裝與配置，還有2名同學完成物聯網移動應用開發（Android）和PC應用開發（.net和WPF）。
2.4 考核評價
根據Scrum模式的特點，將物聯網課程分為若干個項目模塊，考評時采用過程性考核方式對學生的表現進行評價，每次完成一個項目教學時，任課教師要以產品負責人的身份參加考核評價，每個項目的綜合得分取決于每個學生的個人貢獻和項目團隊的整體得分，這樣既鍛煉了學生個人的能力，又培養了團隊合作精神[3]。
3 結語
通過在物聯網教學過程中引入敏捷開發和Scrum模式，對物聯網教學在教學階段的劃分、具體的實施過程、教師和學生的角色分工以及成績考核方式4個方面進行了改革探索。實踐證明，以敏捷開發模式進行物聯網專業教學，明顯地提高了學生的實踐能力，教學效果相比于傳統的教學模式有了顯著的改善，通過這樣的人才培養方式，使學生能夠勝任“物聯網”相關崗位工作。筆者相信，隨著教學改革的深入開展，敏捷開發模式將會在物聯網教學中發揮更大的作用，將會涌現出越來越多的優秀的物聯網專業人才。
參考文獻
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1 物聯網工程專業課程體系結構的現狀
物聯網（IOT，The Internet of Things）是互聯網的延伸，是未來網絡的發展趨勢。面對國家戰略性新興產業發展的需要，為了滿足人才培養的需求，教育部于2010年7月組織相關專業教學指導委員會的專家審批設置了物聯網工程專業。但整體而言，目前無論國內還是國外，物聯網的研究和開發都還處于起步階段，不同領域的專家對物聯網的研究有不同的角度，物聯網的系統模型、體系架構和關鍵技術都還沒有明確的共識，而且物聯網又是一門交叉學科，涉及到計算機、通信、電子、自動化等領域，內容繁多。因此怎么樣針對不同學校的特點建立有特色的物聯網工程的課程體系結構是普通高校進行物聯網教育的主要問題。
本文在分析物聯網體系架構、知識體系結構、關鍵技術的基礎上，對物聯網技術在平頂山區域特色經濟煤炭、電力、化工領域的應用進行深入分析總結，提煉出技術應用點和相應崗位的崗位技能、知識結構，并據此調整物聯網工程專業課程體系結構，使之培養學生能更好服務平頂山地方經濟發展，實現平頂山學院 “立足平頂山，面向河南，為區域經濟社會發展服務”的服務面向定位和“特色名校”的發展戰略。
2 物聯網技術在平頂山的特色經濟中應用
河南省平頂山市作為中原城市群中心城市之一，經過五十年的發展，已形成以能源和原材料工業為主體，以煤炭、電力、鋼鐵、紡織、化工、機電、建材、食品等工業基地為支撐的新興工業體系。隨著“十一五”期間我國向環保型、節約型社會發展戰略的轉變，平頂山面臨著整個能源和原材料產業體系的全面升級。升級的核心是利用現代信息技術手段改造傳統的粗放式生產模式，物聯網技術成為產業升級的主要推動力之一。但物聯網人才的嚴重匱乏成為制約這些產業升級的主要瓶頸。河南和平頂山的發展，需要一大批培養具有較高工程技術能力和創新精神的高級物聯網專業人才。
本文恰以此為契機，面向社會需求，調整課程體系，提煉平頂山學院物聯網工程專業的特色，力求專業建設和信息產業發展保持同步，不斷適應社會對人才需求的變化。
2.1 物聯網技術在煤炭領域的應用
本文在研究大量的國內外文獻和實地調查，發現物聯網技術在煤炭領域的應用體現在以下幾個方面：
1） 利用物聯網技術對煤礦井下人員、生產設備進行精確定位、自動識別、智能管理。在傳統生產中，地面人員難以及時動態掌握井下人員的分布及作業情況。因此，井下人數不詳、被困人員位置不清、通信不暢是災后應急救援急需解決的問題[1]。煤炭開采面臨的是移動的生產環境，大量的設備需要跟隨采掘的進度搬遷，煤炭企業的設備管理與運行維護水平普遍較低，導致效率低下，設備、材料損耗浪費現象嚴重[2]。利用物聯網技術對人員和設備進行準確定位和智能管理能有效提高煤礦企業的安全水平和設備的利用率；
2） 利用物聯網技術加強煤礦防爆電氣設備等安全標志產品管理（傳感器，無線網絡，監控系統開發），實現煤礦防爆電氣設備等礦用安全標志準用產品生產、運輸、倉儲、使用、維護等全程管控，可以有效地防止假冒偽劣產品用于煤礦井下[3]；
3） 采用物聯網技術，實現瓦斯多級監管； 即使煤礦沒能及時實現瓦斯風電閉鎖，沒能將相關區域作業人員全部撤至地面或全風壓進風流處； 上級主管部門也能及時發現事故隱患，指導煤礦采取相應的防范措施[3]；
4） 煤炭產量遠程監測，以物聯網技術嵌入式控制器為重點，可通過煤炭產量遠程監測系統，把物聯網技術運用于安全生產領域，使煤炭生產全過程置于嚴密監控之下[4]。
2.2 物聯網技術在電力領域的應用
智能電網是與物聯網最為密切的一個行業，物聯網應用于智能電網是信息通信技術發展到一定階段的必然結果，未來智能電網的建設必然產生世界上最大、最為智能、信息感知最為全面的物聯網。利用物聯網技術將能有效整合電力系統基礎設施資源，提高電力系統信息化水平，改善現有電力系統基礎設施的利用效率。
在研究大量的國內外文獻和實地調查的基礎上，該文總結物聯網技術在電力領域的應用的幾個重要方面：
實現按需發電，避免電力浪費。感知中心就是一個面向智能電網的傳感器網絡中樞，通過搜集家家戶戶的電表信息，可以計算出一定時間段的生活用電動態需求量，再將這一信息及時反饋到發電企業，按需發電，避免無效發電的成本浪費；在用電環節中，智能管理，節約用電。智能交互終端是實現家庭智能用戶服務的關鍵設備。它通過近距離無線傳輸和GPRS等通信技術，對家庭用電設備進行統一監控與管理，指導用戶合理用電，調節電網峰谷負荷，實現電網與用戶之間智能用電 [5]；
此外，利用物聯網技術對公共設施用電進行智能控制。利用物聯網技術可以解決傳統控制方法中存在的問題，使得路燈監控脫離了人工干預，實現自動化控制[6]；并且基于在線狀態監測的狀態檢修可通過物聯網技術獲得的實時可靠地在線數據，對數據和信息分析與管理并制定檢修計劃[7]；
2.3 物聯網技術在化工領域的應用
傳統的化工在物聯網技術的推動下，也會出現新的局面。在進行大量研究的基礎上，我們發現物聯網技術未來在化工領域的應用主要體現在以下幾個方面：
1） 制造業供應鏈管理。物聯網應用于企業原材料采購、庫存、銷售等領域， 通過完善和優化供應鏈管理體系， 提高供應鏈效率， 降低成本；
2） 生產過程工藝優化。物聯網技術的應用提高了生產線過程檢測、實時參數采集、生產設備監控、材料消耗監測的能力和水平[8]；
3） 利用物聯網技術全程監控危險品供應鏈，在提高危險品供應鏈效率的同時，有效改善了危險品供應鏈的安全性能[9]。
3課程體系結構的借鑒和調整
在上面的論述中可以發現，定位技術、遠程監控技術、無線傳感網技術和遠距離信息傳輸技術在在平頂山特色經濟煤炭、電力和化工中應用尤其廣泛。根據這些應用點，可以準確把握這些領域對未來物聯網相關的崗位的能力要求和知識結構要求，從而調整物聯網課程體系結構，體現專業特色。
針對平頂山學院應用型本科教育的特點，我們制定物聯網工程專業的專業素養培養目標為系統地掌握物聯網的相關理論、方法和技能，具備基于計算機技術，通信技術、網絡技術、傳感技術進行信息標識、獲取、傳輸、處理、識別和控制的能力，能在物聯網的感知、接入、網絡、應用等不同層次進行嵌入式應用軟件的開發的高級應用型人才。
為了實現培養目標，學生的專業知識結構為掌握與物聯網工程技術相關的計算機、電子與通信學的知識，物聯網關鍵技術的基本理論、基本知識；掌握物聯網各個層次的嵌入式應用軟件設計、開發、應用和維護；
為了提煉專業特色，項目人員加大學生對掌握遠程監控技術，定位技術、無線傳感網技術和遠距離信息傳輸技術的工程應用的教學力度，并采用多種校企合作的模式，把企業生產中的實際問題引入課堂，提高學生利用專業知識解決實際問題的能力。
4 結束語
本文討論了物聯網工程專業課程體系結構的現狀和研究意義，提煉出物聯網技術在平頂山特色經濟煤炭、電力和化工中的應用點和相應崗位的崗位技能、知識結構，并據此調整物聯網工程專業體系結構，加大遠程監控技術，定位技術、無線傳感網技術和遠距離信息傳輸技術的工程應用課程，使學生能更好服務平頂山地方經濟建設。
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物聯網工程；無線傳感器網絡；課堂教學方法；創新案例；比較講解
0引言
物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后的又一次信息產業的革命性發展，目前被正式列為國家重點發展的戰略性新興產業之一[1]。近年來，物聯網專業在全國很多高校開設，但是作為一個新興專業，有其獨有的特征，如知識范圍涵蓋廣等。對于其專業課程教學特別是像無線傳感器網絡（WirelessSensorNetworks，WSN）這類核心課程更需要在教學方法、教學思路上進行改革和創新[2]。
1無線傳感器網絡課程的地位
物聯網專業在全國很多高校開設，培養方案和課程體系可能有差別，但無線傳感器網絡一般會被設置成核心課程或必修課程[3]。無線傳感器網絡是一門理論性和實用性都較強的課程，多學科高度交叉，知識點涵蓋范圍廣，在課堂教學上對教師的要求較高，需要學生掌握的內容也較多和復雜[4]。
2無線傳感器網絡教學中存在的問題
（1）知識點講解難，知識點涵蓋了傳感器、嵌入式計算、網絡與通信、分布式信息處理等技術，在課堂講解中，學生對于不熟悉的知識點往往覺得晦澀難懂，最終放棄聽講。（2）原理演示難，無線傳感器網絡中很多原理在課堂教學中較難演示，學生只能在理論上接受，不能建立形象化理解。（3）案例應用難，無線傳感器網絡可以在很多領域進行應用實驗，但學生往往難以找到突破口，不能很好的將所學知識應用在實際需要中，一方面是不善于尋找需求，另一方面是對所學知識不能夠融會貫通，舉一反三。
3無線傳感器網絡教學方法探討
3.1課前知識探究
物聯網專業學生需要有較廣的知識面和較深的專業技能，課上所學內容是有限的，需要學生對知識進行廣泛涉獵，但往往他們又是迷茫的，不知從何學起以及學些什么。“課前知識探究”是建立教師引導性的知識學習過程，在這個過程中，教師抽取出下次課堂教學中的前提內容，即學生需要提前了解的內容，讓學生進行探究。學生憑借已有的知識、生活經驗和學習方法自主探索，從而激發學習興趣，增強學好課程的信心。最后以多種形式進行總結匯報，如寫成科技綜述、PPT課堂匯報等。這種預習不再是單純為掌握知識和技能的學習活動,而是為了學生綜合素質的培養和提升。主要過程如下：教師布置任務，多以“主題”形式展現；學生根據已有知識進行獨立思考；學生通過知網、百科、文庫、技術論壇等網絡資源庫進行更全面的信息獲取；形成匯報文件，以PPT講稿呈現；課堂10分鐘講解。比如在學習“傳感器網絡數據融合技術”前，讓學生提前總結整理“數據融合”的概念由來、發展歷程、工作原理以及應用等信息，下次課堂講解預留10分鐘讓學生通過PPT進行演示講解。課前知識探求充分調動學生自主學習的能力，同時也鍛煉了分析、總結能力和基本的科學素養。學生通過這種探求方式獲取的知識要比教師直接課堂講授掌握得更牢固、更深刻。
3.2比較講解法
比較講解法不是一個普遍適用的方法，但對于無線傳感器網絡課堂教學有著獨特的良好效果，主要原因是無線傳感器網絡與計算機網絡在層次結構、知識框架以及應用特征上都具有參照性，而計算機網絡又是學生已經學習過的、較為熟悉的課程。教師在講解中通過比較突顯所需掌握知識的特征、難點和重點。主要過程如下：①通過比較法引入新概念，有些概念間有許多相似之處，了解一些概念之后，另一些概念可用比較法引入，使教學難度降低，并能把規律揭示出來；②通過對比圖或者表講解異同，幫助學生理解兩者的差別，深化記憶。如圖1所示是開放式系統互聯網絡參考模型（OSI）和無線傳感器網絡體系結構模型的對比圖。在協議、安全以及應用等各個方面都可以通過比較講解法進行課堂教學。通過比較學習會發現很多知識有相同點和不同點，若不去比較，可能會把相關知識的概念、原理、現象等混為一談，這不利于對知識進行深刻理解和準確應用；善于比較則可以抓住知識的本質特征和知識間的內在聯系，從而達到準確理解、記憶和應用知識的目的。
3.3仿真演示法
WSN是一門實用型課程，在課堂上需要形象、立體地向學生展示所學知識，比如數據是如何在網絡中傳輸的，路由方式是怎樣的。在課堂上只是講解路由協議或者算法，學生對知識的理解不深刻。仿真演示可激發學生求知欲望，提高學習興趣，調動學習積極性，激發求知欲。我校使用了ATOS-SensorSim無線傳感器網絡仿真系統，如圖2所示。法后，學生基本能給出他所要設計的家居系統的物理層解決方案，采用哪種介質傳輸，哪些設備并給出原因和性能說明。每次課會抽取1~2個學生對自己的設計方案進行講解。通過創新案例設計法，建立學生獨立解決問題的能力和知識運用能力。在經歷過初期的掙扎和迷茫后，大部分學生都能認真、順利地完成設計。重要的是通過這個過程，學生能充分理解一個系統的產生流程，從需求分析、框架設計、軟硬件選擇到子部件的設計、集成、測試等讓學生深入了解每個環節的工作以及差異，也為將來走上工作崗位打下堅實的基礎。4結語物聯網專業是新興專業，物聯網課程的教學應該有其獨特性和創新性，無線傳感器網絡課程作為物聯網專業的一門重點課程，更要提高課堂教學效率。我們提出的包含課前知識探究、比較講解、仿真演示和創新案例設計等4部分的WSN課堂教學方法應用在大學無線傳感器網絡課程的課堂教學中，取得良好的教學效果，學生的學習積極性和學習效率大大提高。通過課堂教學+實驗課實踐后的成果參加多項國家級、省部級物聯網競賽并取得優異成績。它是一款功能強大、配置簡便的WSN專業模擬系統，具備算法過程演示、算法分析和調試等功能，通過配置參數，可實現不同參數條件下的算法自動運行、運行過程顯示、實驗結果統計和實驗結果圖自動生成。通過模擬演示，學生直觀了解WSN的組織結構、傳輸過程及算法應用等；學生也可以驗證自己所寫的路由算法，并對結果自動分析，這種仿真演示法極大提高了學生學習的積極性和學習興趣。
3.4創新案例設計
創新案例設計教學法是讓學生主動觀察生活中的細節，提煉業務需求，自主設計基于WSN的解決方案。在課堂中每講解一個知識點，就讓學生將所學知識應用在自己設計的案例中，具體的設計實施在實驗課中完成，整個過程教師給予指導和重要知識講解。基本過程如下：學生在具有一定知識儲備后提出創意設計思路；教師幫助確定設計思路的可行性；學生學習新知識后將知識應用到創意設計中，完成文檔編寫或編碼；學生課堂講解知識在自己設計中的應用；提交最終設計方案。比如設計“基于WSN的智能家居系統”，在學習WSN的物理層概念、主要技術以及設計方法后，學生基本能給出他所要設計的家居系統的物理層解決方案，采用哪種介質傳輸，哪些設備并給出原因和性能說明。每次課會抽取1~2個學生對自己的設計方案進行講解。通過創新案例設計法，建立學生獨立解決問題的能力和知識運用能力。在經歷過初期的掙扎和迷茫后，大部分學生都能認真、順利地完成設計。重要的是通過這個過程，學生能充分理解一個系統的產生流程，從需求分析、框架設計、軟硬件選擇到子部件的設計、集成、測試等讓學生深入了解每個環節的工作以及差異，也為將來走上工作崗位打下堅實的基礎。
4結語
物聯網專業是新興專業，物聯網課程的教學應該有其獨特性和創新性，無線傳感器網絡課程作為物聯網專業的一門重點課程，更要提高課堂教學效率。我們提出的包含課前知識探究、比較講解、仿真演示和創新案例設計等4部分的WSN課堂教學方法應用在大學無線傳感器網絡課程的課堂教學中，取得良好的教學效果，學生的學習積極性和學習效率大大提高。通過課堂教學+實驗課實踐后的成果參加多項國家級、省部級物聯網競賽并取得優異成績。
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1991年美國麻省理工學院的Kevin Ashton教授首次提出物聯網（Internet of Things， IoT）[1]概念。2009年1月，IBM提出“智慧地球”。2009年8月在無錫視察時提出“感知中國”，物聯網開始在國內得到廣泛關注和重視。物聯網是通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術，實現物品和物品之間的信息交換和通信，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，并被列為國家戰略性新興產業大力支持發展。
為了響應國家大力發展物聯網產業的號召，培養物聯網產業人才，教育部于2010年在全國35所高校批準設置物聯網工程專業。物聯網工程專業[2]作為一門新設置專業，在培養方案、課程體系等方面仍不完善，需要對其進行不斷改進和研究。
Android[3]是于2007年1月1日由Google的基于Linux內核的智能移動設備操作系統。近年來，由于Android具有開源、免費的特點，吸引了越來越多的企業、機構的廣泛關注，使得Android在國內外得到了迅猛發展，其人才需求也急劇增長。智能移動終端作為物聯網的重要組成部分，在信息、信息獲取方面具有重要作用，而Android平臺是移動終端廣泛采用的操作系統。為此，各大高校的物聯網工程專業紛紛開設Android相關課程來滿足物聯網專業的人才培養目標。
面向物聯網工程專業的Android開發課程，其課程內容并不完善，其教學方法還處在一個研究和實踐階段，因此如何結合物聯網工程專業的實際和Android課程特點來改進教學模式、提高教學質量，是一件迫在眉睫的事情。
1 Android程序設計課程的特點
1.1 新穎性
Android技術作為一個免費、開源的便攜設備操作系統，近年來得到了迅速發展，并占據了較大市場份額，市場對Android應用開發人員的需求也日益增加。針對這種需求，許多高校陸續開設Android技術方面的課程，為社會提供Android人才。Android系統出現時間較短，且仍在更新發展之中，而物聯網專業也是一個新設置的專業。因此，面向物聯網專業的Android程序設計課程，是面向一個新專業開設一個新課程，具有很強的新穎性。
1.2 前導課程多
Android程序設計課程是在已有技術的基礎上發展起來的，它所涉及到的基礎課程較多。首先，Android是基于Linux內核的智能設備操作系統，Linux 操作系統是該課程的前導平臺基礎；其次，Android用戶界面、配置文件界面使用XML（可擴展的標記語言）語言進行繪制，學生需要前期學習XML語言；再次，Android業務代碼使用Java語言編寫，要求學生能夠熟悉Java語言及其開發環境（Eclipse）；最后，Android平臺數據存儲會用到數據庫網絡，通信會用到網絡編程，學生應具備數據庫和網絡的基礎知識。總體來看，學習Android程序設計對學生的基礎要求較高，需要學生掌握的基礎技術較多。
1.3 開課難度大
高校開設Android程序設計課程的難度較大。
從課程自身出發：首先，從教師要求方面看，Android程序設計是一門新興課程，大多數老師沒有實際開發經驗，在授課時存在經驗不足的問題；其次，從學生要求方面看，Android程序設計涉及到的基礎知識較多，對學生要求高，導致學生學習難度較大。
從課程與物聯網專業結合角度出發：物聯網專業是交叉學科，需要教師掌握多學科的知識，在講授Android程序設計時，需要結合Android在物聯網中的應用背景進行教學，提高教學的針對性，這對教師在Android開放能力和物聯網應用背景兩個方面的綜合素質提出了更高的要求。
1.4 開發環境搭建和配置復雜
任何應用程序在建立之前都需要先搭建開發環境。同樣，Android開發環境的安裝與配置是開發Android應用程序的第一步，也是深入理解Android系統的一個良好途徑。
普通程序設計開發直接在PC上運行，較為簡單。而Android程序設計的開發，不僅需要程序編寫環境，還需要搭建Android運行模擬環境。具體Android開發需要安裝Eclipse、ADT插件、JDK、SDK。安裝完成以后還要進行適當配置（環境變量配置、SDK的配置、模擬器的啟動），其開發環境搭建和配置較為復雜。
1.5 實踐性強
Android是第一個可以完全定制、免費、開放的移動終端操作系統平臺。Android不僅能夠在智能手機中使用，還可以用在平板電腦、移動互聯網終端、上網筆記本、便攜式媒體播放器等電子設備上運行。同時，物聯網工程專業是一門實踐性較強的專業，重點培養學生的物聯網工程實踐能力。由此來看，面向物聯網工程專業的Android程序設計是一門實踐性強，重點培養學生動手實踐能力的課程。
2 “基于項目驅動”的教學模式改革
依據面向物聯網工程專業Android程序設計課程的特點，以及現有一些程序設計課程教學方法[4-5]，提出“基于項目驅動”的教學模式。基于項目驅動的教學模式的基本原理如圖1所示。基于項目驅動的教學模式分為基礎知識學習階段、項目實訓階段。基礎知識學習側重理論學習，而項目實訓側重實踐能力培養。
2.1 基礎知識學習階段
在學習基于Android平臺的智能手機軟件開發技術之前，必須讓學生對Android平臺有宏觀上的認知，主要采用教室課堂講授的方式進行。
1）Android的發展歷史
Android作為一種新興技術，要讓學生們了解Android的發展歷程，以及現在的發展狀況。采用播放視頻或圖片等方式，向學生展示Android的魅力，激發學生的學習興趣。
2）Android的體系結構
Android是基于Linux內核的軟件平臺和操作系統，采用了軟件堆棧（Software Stack）的架構，從下至上包括4個層次，如圖2所示。第一層是Linux內核層，提供由操作系統內核管理的底層功能，是硬件和其他軟件堆棧之間的一個抽象隔離層。第二層是中間件層，由函數庫和Android運行時構成。第三層是應用框架層，提供了Android平臺基本的管理功能和組件重用機制。第四層是應用程序層，提供了一些核心的用用程序，包括郵件客戶端、瀏覽器、通訊錄等。
3）Android的特征
在內存和進程管理方面，Android具有自己的運行時和虛擬機；在界面設計上，提供了豐富的界面控件；Android提供輕量級的進程間通訊機制Intent，使用跨進程組件通信和發送系統級廣播成為可能；Android提供了Service作為無用戶界面、長時間后臺運行的組件；Android支持高效、快速的數據存儲方式；Android支持位置服務和地圖應用；Android支持Widget插件；Android NDK支持使用本地代碼（C或C++）開發應用程序的部分核心模塊。
在學生具備以上基礎知識以后，再通過項目實訓階段，培養學生的智能手機軟件開發能力。
2.2 項目實訓階段
項目實訓階段，主要采用“設定目標――分解目標――解決目標――綜合訓練”路線進行，在實驗室開展，邊講解邊操作。
設定目標：即項目選取，是尤為重要的環節，應該遵循既要包含基本的教學知識點，又要難度適中，能調動學生的積極性和主動性，在教學中還要注重師生共同參與的原則進行選取。下面就以“基于Android的微博客戶端設計”作為例子進行介紹。
分解目標：當選定目標之后，老師把完成的系統向學生展示，對整個系統進行詳細分解，把一個項目分解為多個子任務。把要實現整個界面的所有涉及的知識都一一列出。例如，登陸界面：1）界面布局；2）界面繪制；3）XML文件；4）Activity；5）給組件添加監聽事件。
解決目標：目標分解后，要考慮如何實現每個子任務。首先演示和講解開發工具如何使用，在講解中適當的留出時間讓學生自己搭建環境，并幫助學生解決環境搭建過程中遇到的問題；接著，按順序講解每個子任務開發中涉及到的關鍵知識點，并用代碼段舉例。比如，登陸界面涉及到“用戶名”的顯示，涉及到控件TextView，老師就講解TextView的用法，并給出TextView典型用法的代碼，讓學生掌握其編程方法。子任務所涉及到的知識講解完成后，回到子任務的目標并實現。解決目標階段，是核心階段。在該階段，將讓學生掌握Android開發過程中的核心知識點。在每個學習階段，教師可以留一些小程序作為作業，加強學生對相關知識的掌握。
綜合訓練：這個過程主要是對前三個過程的鞏固。老師再選定一個類似的題目，然后交由學生自主去完成，加強鞏固前面學習的知識。綜合訓練最好集中進行，并以此來考察學生的學習效果。
3 考核方式
Android程序設計是一門實踐性較強的課程，檢驗教學效果的手段不應單純是卷面成績，而應考察學生能否將所學知識能夠靈活應用到實際項目中，能否通過所學的知識解決實際問題。在考核方式上，改變傳統的試卷考核方式，采用多元化的考試方式。學生成績由三部分組成，即平時成績、卷面成績和上機考試成績。平時成績主要是出勤、作業、平時的表現，占20%；卷面成績主要是對Android基礎知識的考察，占30%；上機考試主要是對Android程序設計能力的考察，以及平時在機房訓練的成果的考察，占50%。通過改革考核方式，引導學生重視實踐操作，鍛煉和培養學生編程實踐能力。
4 總結
教學實踐表明，實施該教學方法后，Android程序設計課程收到了很好的教學效果，學生學習的積極性、主動性得到了提高，學生的動手能力、綜合素質得到了加強和鍛煉，達到了“教中做、做中學”的效果。當然在教學過程中也發現了一些問題，如學生輕視理論知識學習等。這些都需要在以后的教學過程中認真總結，把這些經驗教訓更好應用到以后的教學中，同時也為物聯網工程專業其他實踐性強的課程的教學改革提供借鑒。
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中圖分類號：G434文獻標識碼：A文章編號文章編號：16727800（2017）001019203
引言
1999年，以物品編碼、RFID技術和互聯網技術為基礎，美國Auto-ID中心首先提出了物聯網概念。物聯網被稱為計算機和互聯網后的第3次信息化產業革命發展浪潮。產業發展，人才先行，人才是科技發展的關鍵。物聯網專業建設是社會需求發展的必然，是我國當前一項重要的戰略任務。目前我國從事物聯網行業的人才匱乏，為了培養國家戰略性新興產業發展需要的高素質專業人才，近年來，數百所高校設立了物聯網工程專業[1]。由于物聯網是一門新興學科，其理論和應用實踐都在不斷發展變化中，不少高校在物聯網專業相關課程體系建設、課程實踐、教學模式改革等方面作出了很多探索嘗試[24]。當今，隨著以多媒體、網絡化和智能化為特征的現代信息技術的飛速發展，人類邁進了信息化社會，特別是計算機多媒體融圖、文、聲于一體的認知環境的出現，使人們關于教育、教學的傳統觀念受到沖擊。為了適應時展，必須引入新型的教學理念和教學方式，以激發學生學習興趣，提高教學質量。
作為高等工程教育的一種新型框架，CDIO以先進的工程教育理念、較強的實踐可操作性、全面系統的課程體系、普遍適應的人才培養模式，贏得了眾多高等工程院系的青睞[5]。物聯網工程類課程應用實踐性強，適合采用CDIO的教育理念和評價標準開展教學。為激發學生的學習興趣，本文以CDIO工程教育理念為指導，探討CDIO視野下案例驅動的工程類課程教學方式，并介紹了西南民族大學物聯網專業課程教學改革實踐與取得的成效。
1物聯網工程專業內涵與特色定位
物聯網學科是將信息感知、信息傳輸、信息處理、信息領域應用相結合的綜合性理論與技術的新興學科。物聯網工程專業是以計算機、網絡與通信、控制融合為主要特征的綜合性專業，涉及計算機、通信、控制、電子、信息安全、數學、物理以及工程等多個專業知識，學生應按復合型工程類人才進行培養。物聯網工程本科專業具有鮮明的綜合性、交叉性和用性特點，以“厚基礎，重理論，強實踐，求創新，促應用”為特色，以“夯實學科基礎，注重專業交叉，強化工程實踐，培養創新能力”為思路，以理論教學和工程實踐為兩條主線，核心是培養學生綜合利用理論知識分析和解決問題的工程實踐能力、工程創新能力和綜合素質[3，6]。
西南民族大學物聯網工程專業培養掌握與物聯網相關的計算機、自動控制、通信與傳感的基本知識、理論、技術和方法，能夠運用物聯網通信架構、射頻識別、無線傳感、信息采集處理等技術實現廣泛的智能化應用解決方案，具有較高綜合素質、較強實踐創新能力的物聯網領域高級技術人才。培養的學生需要具備綜合運用多學科知識、物聯網技術和現代化工程工具實現智能化應用解決方案的能力，能夠勝任物聯網系統及產品研發、集成、技術支持等方面工作，因而對學生工程化實踐能力的教育培養提出了較高要求。
2CDIO理念
CDIO（Conceive，Design，Implement and Operate）是近年來國際工程教育改革的最新成果，以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習并進行工程實踐，按照工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力4個層面培養學生的工程能力，運用綜合培養的方式使學生達到4個層面的預定目標[4]。
CDIO理念提供給學生更多獲取知識的方法和渠道，把學習過程中的發現、探索、研究等認知活動突顯出來，使認知學習過程能更多地成為學生發現問題、提出問題、解決問題的過程。在該理念下，教師要創造提升學生學習興趣的教學環境，在整個教學活動中扮演一位在適當時機給予學生提示的組織者、引領者，提供知識積累與探索的情境，啟發學生帶著問題積極思考，讓其逐漸掌握抽象知識與具象產品之間的聯系并加以運用，從而提升工程能力。
3具體實踐
以《RFID原理與應用》課程為例，課程的教學對象是物聯網工程專業的大二學生，該門課程是其第一門專業基礎課。考慮到教學對象的特點，本課程的基本目標是使學生能掌握、熟悉射頻識別技術及相關的基本概念原理、射頻識別技術的相關協議，以及RFID應用系統及其設計方法等，逐步培養學生掌握射頻識別技術的系統集成設計及分析能力，通過典型案例了解射頻識別技術在社會生產環節中的應用。教學的核心思想是建立學生對物聯網專業的感性認識，掌握RFID技術基本原理和系統應用知識，提升對專業的興趣，為其未來參加工作、增強就業競爭力打下良好基礎。
在具體教學過程中，將課程中的工程基礎知識以“教師講授+實驗實踐”的方式，依托豐富的信息課程資源拓展教學內容，同時對課程考核方式與評價方法等環節進行改革，引入CDIO理念，加大學生動手、思考、組織及協作能力的考核力度，根據一定的占比進行考核分配。
3.1課程講授
教師講授課程不再單向介紹知識點，而是結合現代化教學手段和信息資源，對書本知識進行拓展，擴大學生知識面，提高學生的創新思維能力。以應用為驅動，通過視頻案例播放，啟發學生思考。教師總結分析步驟，讓學生參與到教學活動中，以增加對學習內容的理解深度。以文字形式呈現的書本內容是單維、扁平、靜態的，而視頻包含文字、聲音、動畫、影像等諸多元素，其呈現的知識信息內容是多維、立體、動態的，可調動學生視覺、聽覺能力協調配合，將教學內容以多維度、多視角方式呈現，提高學習效率。在本學期中，結合授課章節內容，分別采用RFID公交報站系統、RFID門禁系統、牧場電子標簽、未來商店、智慧餐廳等系統案例視頻，播放前提出問題，播放中啟發學生思考，播放后學生發言討論，教師最后總結。在這樣的教學安排下，學生課堂注意力集中，討論活躍，獲得了較好效果。
3.2教學實驗
實驗實踐是物聯網工程專業相關課程的重要環節。課程開始前，通過交流，了解到學生已掌握C語言編程和邏輯電路的基本知識，而對于嵌入式相關技術尚未深入學習。本課程是軟硬件結合的課程，根據學生的知識基礎和特點，結合現有實驗條件，以PC端軟件控制試驗箱硬件完成RFID基本功能作為實驗主線貫穿實驗教學設計全過程，實驗教學計劃難度設置合理，循序漸進，可增加學生對專業的自信心，避免出現畏難情緒。實驗過程以“思路啟發+嘗試驗證”為主導思想，知識點和操作內容由淺入深，引導學生從觀察現象到剖析本質。先從對RFID綜合應用有感官的認知，觀察試驗箱配套軟硬件，結合讀寫標簽，觀察分析協議數據包的格式，逐步啟發學生分析軟硬件背后的運作原理和過程。實驗過程介紹了PC端軟件開發的基本過程和設計開發工具，以及dll調用方式的優缺點及用法，學生通過VB調用dll中的基本操作函數，實現自己編寫軟件、控制硬件實驗箱完成RFID基本功能。
3.3課程考核
在課程考核部分，以課程綜合設計作業為載體，加入團隊系統設計及展示答辯環節。引入協作和良性競爭機制，培養學生的團隊分工和協作理念，便于取長補短，學會溝通和協調。同時，通過良性競爭促進任務的高效完成，實現共贏。在課程綜合設計作業評價機制上，發揮學生自，調動學生的參與積極性。例如團隊項目展示答辯時，引入學生投票機制，將投票結果按一定比例權重體現到該團隊項目的總成績上，可體現學生的參與性，激發其學習興趣。同時，通過權重系數的調整，使學生評價的影響具有一定可控性，防止惡意刷票行為對結果產生影響。
4教學效果
從學生評教方面看，該學期《RFID原理與應用》課程參評學生人數62人，綜合平均評分4.953分（總分5分）。在激發學生的學習興趣和主動性、注重學生能力培養，教學內容能反映或聯系學科的發展前沿，能給予學生獨立思考、聯想和創新的啟迪，以及采用現代教育技術手段等評價指標上，均有57人以上評分為優秀，從學生主體的角度對該教學方式加以肯定。
從課程效果方面看，作為該課程期末考核的重要部分，組織學生團隊從需求分析、方案構思、設計實現到演講答辯等多個環節進行全面實踐，形成了礦井定位、動物管理、自助導游、iCard等多個系統設計方案，鍛煉了學生的系統分析設計能力、團隊協作能力以及現場表達與應變能力。部分團隊的系統設計方案在^續完善后，有潛力成為較好的專業創新作品。
從創新成果方面看，在2016年學校計科學院大學生創新創業訓練計劃立項項目中，2014級物聯網專業學生取得了較好成績，立項項目包括國家級項目1項、省級項目1項、校級項目3項，在與2014級各專業的對比中表現突出，其中4個項目和RFID技術相關。值得一提的是，非本專業學生中，與RFID有關的項目占3項，本專業學生也作為主要成員參與其中。
綜上所述，從教學過程和效果看，《RFID原理與應用》課程的教學方式符合CDIO工程教育理念，取得了較好的實際效果，學生反映良好。
5結語
《RFID原理與應用》課程的實踐教學過程在物聯網工程相關專業引入CDIO理念方面作出了一些有益嘗試。結果表明，該教學方式鞏固了課堂知識，提升了學生主動學習和獲取課外知識的興趣，培養了學生的創新能力以及分析與解決問題的能力，取得了較好的教學效果。
學校其它物聯網工程相關專業課程也在繼續貫徹、推廣CDIO理念。在后續教學過程中，考慮繼續增強課堂互動機制，引導學生們正確、合理地利用移動互聯技術，并將其常用的微信互動、微博上墻等交互方式引入課堂，以激發學生的學習興趣與思考的熱情，將CDIO理念進一步融入課程教學與學生培養工作中。
物聯網工程專業人才培養質量是一項復雜的系統工程，西南民族大學開設物聯網工程專業時間不長，只能從近幾屆學生的課程學習效果和創新競賽成果分析CDIO理念引入實踐教學的影響。從目前的效果看，在物聯網工程相關專業引入CDIO理念，在提高實踐教學質量、促進物聯網工程專業的實踐教學改革中發揮了重要作用，也希望能為物聯網工程及其它理工科專業的教學實踐提供有益借鑒。
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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）50-0103-02
一、引言
計算機組成原理課程是計算機類專業本科階段最重要的核心基礎課之一，在整個計算機類專業教學中起著重要的承上啟下的作用。該課程對于學生完整地理解計算機系統的層次結構，系統地建立計算機整機的概念，培養學生對計算機系統分析、應用、設計及開發的能力，都具有非常重要的作用。目前，國內重點高校的計算機組成原理課程主要是面向計算機科學與技術、軟件工程和網絡工程等專業的學生，相關教學改革研究也主要是針對上述計算機類專業展開的，很少針對物聯網工程專業展開計算機組成原理課程教學改革研究。然而，教育部自2010年批準設置物聯網工程專業以來，國內很多高校陸續開設了物聯網工程專業，我校于2014年也開設物聯網工程專業。針對新開設的物聯網工程專業的培養方案、人才培養目標及物聯網行業的特點，有必要對計算機組成原理課程的教學改革展開新的研究，以使本課程更好地為物聯網工程專業學生后m課程的學習打下堅實的基礎。本文針對物聯網工程專業的人才培養方案與人才培養目標，基于物聯網行業的整體發展趨勢和人才市場的需求，通過分析當前物聯網工程專業的專業特點，并總結目前物聯網工程專業在教學過程中存在的問題，構建適用于物聯網工程專業的計算機組成原理課程的教學內容。在設置教學內容時把握內容的基礎性和新穎性，既注重基礎的、核心教學內容的完整性，又要考慮物聯網工程專業的特點。同時，又要跟上現代計算技術的發展水平和實際情況，增加新進而實用的相關知識點。既要考慮教學內容的完整性，又要考慮到教學學時的有限性，設計部分培養和訓練學生自主學習的內容，從而構建課堂學習與自主學習相融合的教學內容，最終形成一套基于分流培養模式的層次化教學內容。
二、物聯網工程專業計算機組成原理課程面臨的新問題
物聯網工程專業以培養能夠系統地掌握物聯網的相關理論、方法和技能，具備通信技術、網絡技術、傳感技術等信息領域寬廣的專業知識的高級工程技術人才。物聯網涵蓋了傳感器技術、射頻識別技術、嵌入式系統技術、數據庫技術、通信技術、互聯網技術以及云計算技術等，是一門具有涉及領域廣、學科交叉性強和工程實踐性強等特點的學科，物聯網系統更是新一代信息技術的高度集成和綜合運用。因此，面向物聯網工程專業，本課程的授課內容還需要考慮以下二個方面的問題。
1.物聯網工程專業對嵌入式相關內容有較高要求。英特爾構架事業部副總裁兼嵌入式與通信事業部總經理唐迪曼指出“物聯網的核心基礎：嵌入式”。指出物聯網是嵌入式計算系統一種新的應用，比較傳統的嵌入式系統應用，物聯網應用的層次更加豐富和復雜，既有表現在傳感層上的實時應用，還有在計算和網絡應用層上的海量的數據處理和分析工作。物聯網作為新一代信息技術的重要組成部分，是互聯網與嵌入式計算系統發展到高級階段的融合。嵌入式計算技術已經成為物聯網行業的關鍵技術。然而，傳統面向計算機科學與技術專業和軟件工程專業的計算機組成原理的大部分內容是面向復雜指令系統計算機類而設置的，而面向嵌入式類的，如面向精簡指令系統計算機類的授課內容幾乎沒有涉及。而我校物聯網工程專業在本課程的后續課程中有很多與嵌入式相關的課程。
2.物聯網工程專業的培養方案及前后課程設置與其他計算機類專業不同。隨著半導體工藝技術的飛速進步和體系結構的不斷發展，多核/眾核處理機硬件日趨普及，使得昔日高端的并行計算機呈現出普適化的發展趨勢，并行計算系統已成為各類計算系統的基礎。然而，我校物聯網工程專業的培養方案與計算機科學與技術專業的培養方案不同，在本課程之前并未設置匯編語言與接口技術課程，本課程之后也沒有計算機系統結構、編譯原理等課程。因此，需要結合物聯網工程專業培養方案的實際情況，根據前后課程的設置來構建本課程的授課內容。例如，原先在計算機系統結構課程中介紹的新進技術，如多處理器、多核、流水線技術等有必要有取舍地引入到本課程中來。因此，我們有必要結合物聯網工程專業的培養方案、人才培養目標和物聯網的行業特點，對本課程的教學內容的設置進行進一步深入研究。
三、基于分流培養模式的層次化教學內容設置
在我校原有課程內容的基礎上，我們借鑒了南京大學計算機系統基礎課程的部分授課內容，同時結合物聯網工程專業的人才培養目標和我校物聯網工程專業培養方案，采用了“計算機組成與設計：硬件/軟件接口”一書的部分內容，將本課程由原來的9個部分優化為7個部分，去除了原有課程中外部設備部分內容。并將原先第2部分（計算機中數據信息的表示）和第3部分（運算方法和運算器）的內容進行合并，弱化了運算部件設計部分的內容，此部分內容可在實驗課程或后續計算機組成與設計課程中重點講解。同時，將系統總線和輸入輸出系統進行了合并，并增加了異常控制流部分內容。優化后的授課內容如下：第1部分是計算機系統概述，第2和第3部分分別介紹高級語言程序中的數據和語句所對應的底層機器級表示，展示的是高級語言程序到機器級語言程序的對應轉換關系，即數據的機器級表示與處理和指令系統；第4部分和第5部分著重介紹與程序的運行密切相關的硬件部分―中央處理器和存儲器的組織，即中央處理器和層次結構存儲系統；第6部分介紹打斷程序正常運行的事件機制―異常控制流；第7部分主要介紹程序中I/O操作的實現機制。其中，每個部分又包含了3個層次：基礎與核心、專業特色和新進技術和知識點強化。
1.基礎與核心：本部分內容主要包括計算機系統最基礎與最核心的內容，是本門課程重點講授的內容，與原有課程的教學內容基本上相同，但結合物聯網工程專業的培養需求，做了部分優化。
2.專業特色與新進技術：本部分內容結合物聯網工程的專業特色，考慮了嵌入式計算系統在物聯網應用系統中核心與基礎地位，設置了部分以ARM和MIPS為實例的內容。同時，考慮到并行計算系統的重要性及我校物聯網工程專業后續課程中沒有計算機系統結構課程，引入了部分新進技術，如流水線方式下指令的執行和并行與存儲器層次結構。
3.知識點強化：本部分內容貫穿整個教學內容，是訓練和強化學生建立整機概念的重要環節。擬以高級語言程序的開發和運行過程為主線，將該過程中每個環節所涉及的硬件和軟件的基本概念P聯起來，以使學生建立起一個完整的計算機系統層次結構及其相互轉換關系，并建立起整個專業課程之間的相互關系。同時，對指令在硬件上的執行過程和指令的底層硬件執行機制有一定的認識和理解，從而增強學生在程序的調試、性能優化、移植和健壯性保證等方面的系統能力，并為后續的相關課程打下基礎。最后，考慮到課時的限制，我們設置了部分培養和訓練學生自主學習能力的內容，主要包括數字邏輯電路、匯編語言、基于FPGA的數字系統開發基礎等內容。
四、結束語
計算機組成原理課程的地位決定了合理設置本課程教學內容的重要性。在面向新開設的物聯網工程專業時，需要考慮新專業的培養方案、人才培養目標以及物聯網行業的特點，同時要考慮新技術的發展，并結合物聯網專業學生的實際情況來設置合理有效的教學內容。
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篇12
自物聯網作為我國國家發展戰略以來，物聯網技術及應用迎來了高速發展時期，從而導致大量物聯網人力資源的短缺。各大高校及職業院校紛紛設立物聯網學院、專業或專業方向來培養物聯網相關專業人才。然而，高職院校的物聯網技術應用專業的人才培養目標是什么，課程體系究竟怎么構成，如何進行教學組織是擺在廣大高職院校面前的一道難題。我院在骨干院校建設過程中，進行了一些探索，以便與同行探討。
一.課程體系構建過程
1.1 職業能力分析
職業能力分析就是將本專業所對應的職業或職業群所涉及的職業活動分解為若干獨立的任務領域，再對任務領域進行分析，獲得完成每個工作項目的具體工作任務，根據對具體工作任務的分析，可以得到完成這些任務學生應該具備哪些能力，掌握哪些知識和技能，從而分析得出對應的專業核心課程。針對物聯網技術應用專業，我們通過向重慶、成都、北京、廣州、上海等100多家電子通信類企業發放調查表，獲得物聯網技術應用專業所對應的工作崗位及主要工作任務如表1所示：
表1 業職業崗位及典型工作任務
根據對工作崗位主要工作任務的細化分析，我們可以得到針對這些工作任務所需要的職業能力是什么。如表2所示。
表2 崗位―能力對應表
1.2 確定人才培養目標
經過對職業崗位工作任務、工作內容以及能力要求的詳細分析和論證，得到學生培養目標為：通過工學結合辦學模式培養適應社會主義現代化建設需要的，德智體全面發展的，具有基礎扎實，實踐能力強，掌握物聯網信息技術的基本理論知識和基本技能，受到嚴格的科學實驗和科學研究初步訓練；能在項目工程師指導下，從事物聯網工程項目規劃、施工管理；從事物聯網設備安裝、調試和維護；物聯網項目售后服務、維護保養與管理；物聯網智能終端產品的生產制造與輔助設計的高素質技術技能型人才。
1.3 崗位能力對應的課程分析
根據對崗位進行分析，得到對應工作崗位需要學生掌握什么樣的能力，針對這些能力要求，對應著哪些核心課程，如表3所示。
表3 崗位―能力―課程對應表
1.4 課程體系形成
作為新一代高職學生應該具備五個方面的良好素質：思想政治素質、文化科技素質、專業素質、職業素質、身心素質。我們在課程體系設計過程中，除了要培養學生的專業素質之外，還要培養學生正確的世界觀、人生觀，培養學生如何正確分析和解決在人生發展過程中遇到各種問題的能力。因此，最終的課程體系包含三大模塊：通識教育模塊、專業教育模塊和選修模塊（如圖1所示），其中：
通識教育模塊包括三個部分：公共類課程（體育、英語、計算機基礎等），思想政治理論類課程（如思想和中國特色社會主義理論體系概論等），職業類課程（如心理健康，職業生涯規劃等）。
專業教育模塊包括專業基礎類課程（如電子技術基礎、通信技術基礎、物聯網技術概論、計算機網絡、程序設計基礎等），專業核心課程是針對職業崗位方向的課程（如傳感器安裝與調試、自動識別產品安裝與維護、網絡設備安裝管理與維護、物聯網工程布線、物聯網工程規劃與實施、物聯網系統管理與維護等課程）。
圖1 物聯網應用技術課程體系框架
選修類課程包括專業選修課（如Android程序設計等提高學生興趣及拓展知識面的課程），公共選修課程（如音樂欣賞等用于提高學生人文素質的全校選修類課程）。
另外，根據高等職業教育的特點，實踐課程與理論課程教學課時比例約為1：1。
二、教學組織與考核
2.1 在教學方法上，充分運用行動導向教學法，采用了項目教學法、小組協作學習、角色扮演教學法、案例教學法、引導文教學法、頭腦風暴法、卡片展示法、模擬教學法、自主學習等多種教學方法。
2.2 在教學模式上，根據專業課程改革采取以實踐為主線來組織課程內容開展教學的特點，專業教學模式廣泛采取理論與實踐教學的一體化、教室與實訓室的一體化。教學內容采用企業的真實項目，實現以“一體化、開放式”、“項目導向式”等為主要的教學模式。
2.3 在教學組織上，采用三學期制的大模塊課程組織方式，即學生在學習完一門課程后，即可完成對應崗位的相關工作，同時可以考取相應的資格證書。同時，如果合作企業聯盟中相關企業物聯網應用項目比較多的時候，學生可以安排到實際的工作場景進行企業實踐，完成相關項目后，再回到學校學習。反之，如果企業工程比較少，學生則留在學校學習，同時聘請企業工程師到校為學生教授部分課程。這種模式我們稱為“旺入淡出”模式。
三、質量監控
與合作企業共同建立和完善專業教學核心環節的制度及考核評價標準。通過有效的教學管理，強化師生自我監控意識，充分發揮廣大教師的積極性、主動性和創造性，激發學生內在動力，調動學生自主學習的積極性，全面提高教學質量，教學質量監控和評價體系從四個方面進行。
3.1 完善教學過程監控
按照ISO9000質量管理體系，加強教學過程的控制。包括對各環節尤其是實驗、實訓、頂崗實習三大關鍵實踐教學環節的監控。
3.2 完善教學質量反饋
強化教學質量反饋，包括每周的學生意見反饋，每學期進行1次教師測評等，對教學質量進行監控。
3.3 完善實訓評價體系
構建各類現場實習實訓評價體系，與企業共同實施實踐教學的考核與評價。
3.4 完善質量追蹤機制
將就業水平、企業滿意度作為衡量人才培養質量的核心指標。引入“麥可思”專業調研公司，收集人才市場和用人單位的信息，在畢業生人數較多的單位建立教學信息反饋點，每年進行畢業生跟蹤調查，召開招生、就業研討會，將有關信息及時反饋到各教學環節中。不斷總結經驗，結合新情況，探索教學質量監控與評價的新方法，逐步形成較為完善的教學質量監控與評價體系。
四、總結
我院在物聯網應用技術專業建設中，經過大量詳實的調研，通過職業崗位能力分析，從而形成專業課程體系，在教學組織與教學方法上大膽創新，并嚴格規范地對人才培養過程進行質量監控，引入買可思人才滿意度評價機制，并反饋到人才培養方案及教學組織過程等環節進行改進，形成了一個科學有效的人才培養機制。在實踐過程中，取得了一定的效果。
參考文獻
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篇13
2009年8月7日，國務院總理來到中科院無錫高新傳感網工程技術研發中心考察并發表重要講話后，“物聯網”這一概念在中國迅速走紅。各地相繼成立了各種與物聯網有關的組織，目前在中國，物聯網已經被提升到國家戰略。
物聯網是通過RFID、無線傳感器、GPS等信息傳感設備，按照約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行通訊和信息交換，以實現智能化識別、監控、定位、管理的一種網絡。簡單地說，物聯網是指把世界上所有的物體都聯接到互聯網上，形成“物聯網”。
1 物聯網技術
目前，物聯網公認為有三個層次，最底層是感知層，這里的感知主要就是指系統信息的采集，包括把物品通過射頻識別（RFID）、一維、二維條碼、傳感器、紅外感應器、GPS等信息傳感裝置自動采集到與物品相關的信息；第二層是網絡層，它是物聯網的網絡傳輸平臺，建立在現有的移動通訊網、互聯網和其他專網的基礎上，將從底層獲取的數據傳輸出去；最上面則是應用層，將所獲得的數據進行分析、處理，完成物聯網的“收集―傳輸―處理”三個步驟。
2 專業方向與課程體系
從技術上來分析，物聯網所涉及的核心技術有傳感器技術、RFID技術、無線網絡技術、云計算技術等， 這些技術覆蓋面廣，從專業建設的角度來說不可能全部涉及，要有專業的定位。從物聯網的主要應用來看物聯網專業至少可以有以下幾個方向：
2.1物聯網工程方向
1）培養目標：面向物聯網產業，服務區域與地方經濟發展，培養具有扎實的專業理論基礎知識、較強的實踐能力、良好的團隊協作能力，具有可持續發展能力與創新精神，掌握物聯網基本知識和基本原理，具備物聯網組建、管理、維護、應用，物聯網設備營銷與技術支持等能力的高素質技能型人才。
2）專業核心能力：物聯網組網方案擬定及物聯網組建能力；物聯網工程施工組織及實施能力；網絡設備配置與調試能力；物聯網管理與維護及保障網絡系統安全運行的能力；網絡系統運行維護（監控、故障排除、網絡系統優化和升級）能力；物聯網應用能力；物聯網應用系統管理與維護能力；物聯網設備營銷與技術支持能力。
3）主干課程：物聯網技術導論、網頁設計與制作、電子技術、數據庫設計、嵌入式技術、編程與應用、綜合布線、C#程序設計等
4）核心課程：傳感器與無線傳感器網絡技術、RFID技術、短距離無線數據通信、網絡設備配置調試與管理、物聯網規劃與組建等。
2.2 智能建筑方向
1）培養目標：面向智能建筑樓宇智能化產業，服務地方經濟發展，培養具有智能建筑樓宇智能化必備的專業理論知識，良好的團隊協作和創新精神，較強實踐操作技能，掌握樓宇智能化產品營銷運作、樓宇智能化設備的生產與維修、樓宇智能工程的設計與施工等方面技術，具備樓宇智能工程行業生產、服務、技術、管理等職業能力的高素質技能型人才。
2）專業核心能力：智能建筑及小區物業設備管理能力；智能建筑行業電氣方面的安裝、施工、管理和監理能力；建筑智能產品的生產、銷售及售后服務能力；建筑智能系統的調試、維護維修、設備更新能力；建筑智能化系統相關產品研制開發的能力等。
3）主干課程：電子電路技術、樓宇自動化技術、AutoCAD工程制圖、現代空調制冷與測控技術、建筑樓宇節能過程控制技術、PLC編程技術、綜合安防監控技術等。
4）核心課程：物聯網技術導論、RFID技術與高頻技術、傳感器與無線傳感器網絡技術、智能樓宇組態軟件設計與應用、網絡設備配置調試與管理、云語言信息技術、網絡通信技術等
2.3車聯網方向
1）培養目標：面向汽車行業，培養具有扎實的專業理論基礎知識、較強的實踐能力、良好的團隊協作能力，具有可持續發展能力與創新精神，掌握車聯網基本知識和基本原理，具備車聯網組建、管理、維護、應用，車聯網設備營銷與技術支持等能力的高素質技能型人才。
2）專業核心能力：車聯網系統管理能力；衛星定位系統應用能力；信號收集與利用能力，車聯網系統配置能力；車聯網系統監管處理能力；網絡設備配置與調試能力。
3）主干課程：網絡通信技術、車載技術、交通導航與信息服務、藍牙技術、智能軌道交通管理、無線網絡技術、微波技術等。
4）核心課程：M2M技術應用、RFID技術與高頻技術、傳感器與無線傳感器網絡技術、GPS定位技術/北斗定位技術、網絡設備配置調試與管理、云語言信息技術、短距離無線通信技術、3G移動通信技術等。
2.4智能農業方向
1）培養目標：面向農業生產單位培養具有扎實的智能農業管理專業理論基礎知識、較強的實踐能力、良好的團隊協作能力，具有創新能力和奉獻精神，掌握智能農業管理基本知識和基本原理，具備農業生產經營管理、農業信息獲取及處理、農業專家系統、農業系統模擬、農業決策支持系統、農業物聯網網絡技術等能力的高素質技能型人才。
2）專業核心能力：信息存儲和處理能力、通訊系統應用能力、WSN網絡應用能力、地理信息系統GIS應用能力、全球定位系統GPS應用能力，遙感技術應用能力等。
3）主干課程：精準農業管理、地理地質信息應用技術、生態環境監測與治理、設施農業智能化管理、精細化農業管理、種子儲藏加工與種子管理、WSN現代農業應用、灌溉技術等。
4）核心課程：物聯網技術導論、RFID技術與高頻技術、傳感器與無線傳感器網絡技術、無線網絡技術、網絡設備配置調試與管理、短距離無線通信技術、3G移動通信技術等。
3 總結
物聯網專業的方向與課程體系的建設要依靠區域的物聯網產業，這樣才能為專業發展提供行業背景支撐，區域經濟發展建設，同樣也需要大量物聯網人才支持。一個專業的建設與發展，需要很多硬件或軟件的條件，只有因地制宜，與時俱進，制定出合理的專業方向和課程體系才能培養出更多的物聯網高素質技能型人才。
