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第1篇：物聯網工程的特點范文

摘要：針對物聯網工程專業計算機組成原理課程在教學中面臨的新問題，分析物聯網工程專業的人才培養目標及物聯網行業的特點，闡述面向物聯網工程專業的計算機組成原理課程教學改革方法，提出基于分流培養模式的層次化教學內容設置方案。

關鍵詞：物聯網；計算機組成原理；分流培養；教學改革

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。

參考文獻：

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[4]蔣永國，洪鋒，董軍宇.面向系統能力培養的計算機組成原理核心課程建設[J].計算機教育，2015，（21）：3-6.

第2篇：物聯網工程的特點范文

[關鍵詞] 物聯網；移動互聯網；人才培養

[中圖分類號] G642.0 [文獻標志碼] A [文章編號] 1005-4634（2014）04-0080-04

網絡工程專業是隨互聯網的發展壯大而興起和發展的，自 1998年被教育部列入本科專業目錄以來，全國已有近 300 所高校設置了該專業，為社會培養了大批網絡專業技術人才[1]。我國大多數高校的網絡工程專業以計算機科學與技術專業為基礎開設，在專業建設過程中，各高校本著“培養高層次的網絡規劃建設、網絡管理維護、網絡應用人才”這一專業培養目標，通過增設通信原理、互聯網工程建設與規劃、網絡管理、網絡程序設計、網絡安全等課程開展專業人才培養，與原有的計算機科學與技術專業培養模式相近[2，3]。由于教學體系、教學實踐經驗的不足以及硬件設備更新換代的滯后，使得學生分析問題、解決問題的能力和實踐工程能力相對較弱，畢業生的專業特色和優勢不夠明顯。近些年，由于低端網絡人才市場趨于飽和，本科生就業市場上出現了“網絡工程專業學生就業難、用人單位招聘不到合適人才”的普遍現象，導致部分應用型高校網絡工程專業出現萎縮或停招。這足以說明，“傳統”網絡工程專業亟需在專業內涵、人才培養目標和培養模式等方面進行重大的改革創新。

1 “新互聯網”時代大潮對網絡工程專業 的影響

互聯網技術經過40多年的長足發展，其產業變革席卷全球，顛覆傳統行業的節奏也進一步加快。2014年1月8日，在釣魚臺國賓館召開的“2014互聯網產業年會”上，互聯網產業各界人士一致認為：移動互聯網、物聯網必然將在工業應用中扮演更加深入和廣泛的角色，促進工業全產業鏈、全信息鏈的信息共享和協同集成。思科首席執行官約翰錢伯斯（John Chambers）在拉斯維加斯舉辦的“CES2014展會”演講中也對物聯網的發展充滿信心，表示：“這一轉變已經開始，它（指物聯網）將改變我們生活、工作和娛樂的方式……2014年將是物聯網發生關鍵轉變的一年，并且到2017年，物聯網產生的影響，將比整個互聯網更為深遠”。

物聯網和移動互聯網等新網絡技術的興起給網絡工程專業帶來了新的契機和挑戰，只有正視這種洶涌的“新互聯網”時代大潮，不斷豐富和發展網絡工程專業的內涵、人才培養目標和培養模式，才能適應新網絡時代的要求，培養面向企業需求的實踐人才，煥發專業活力。本文分析總結大連工業大學網絡工程專業的培養實踐經驗：“突出專業特色，彰顯時代特點”、“優化專業層次結構，大類培養”、“加強實踐，注重校企合作”，旨在探索一條適應新技術發展的面向物聯網、移動互聯網的網絡工程實用型人才培養的新道路。

2 “新互聯網”時代下網絡工程專業的建 設思路

大連工業大學于2004年開設網絡工程專業，經歷了傳統意義上的網絡工程人才培養，迄今已畢業6屆、300余名網絡工程專業本科生。通過對本專業畢業生就業情況的跟蹤統計可知，目前網絡工程專業學生的就業方向主要有四個領域：傳統互聯網系統設計及應用、Web軟件設計與開發、嵌入式系統應用和移動互聯網軟件開發。隨著物聯網、移動互聯網技術的興起和蓬勃發展，近幾年嵌入式系統應用和移動互聯網應用領域的就業比例逐年上升，已漸有超過傳統互聯網應用這一傳統就業主體的趨勢。根據這種現狀，大連工業大學從2010年起著手改革新的網絡工程專業人才培養模式，學生就業優勢明顯加強。

首先，拓展傳統的網絡工程專業內涵，突破傳統的“互聯網建網、管網、用網”領域，以時代需求為導向，引入物聯網、移動互聯網等技術知識，拓寬專業領域；在人才培養目標方面，既要培養傳統互聯網絡系統設計與開發、網絡工程規劃與設計、網絡管理與維護等層次的專業人才，也要培養物聯網系統設計與開發、移動互聯網系統設計與開發的多領域專業人才。

其次，在課程設置上優化專業層次結構，結合計算機科學與技術專業制定“寬口基礎+特色方向”的課程體系，開展大類培養。

最后，網絡工程專業作為一個跨學科、實用性強、服務面廣的專業，要大力加強學生實踐應用能力的培養。這既需要高校本身的努力，加大教師實踐能力培養、加大硬件設備的更新換代，更需要社會、企業和學校的緊密配合，探索一條群策群力培養學生實踐能力的切實可行的新模式。

3 拓展專業內涵，彰顯時代特點

物聯網技術是在互聯網技術的基礎上，結合射頻標簽和傳感器網絡等技術，實現人與物、物與物智能溝通和對話的網絡信息技術[4]。近幾年，國內申請增設物聯網相關專業的高校數量眾多，但在不同程度上都存在著物聯網課程體系規劃不完善、教材建設計劃不完備、師資力量薄弱、實驗室配套設備缺乏和實驗方案標準有待規范等問題。

實際上，在培養目標和專業課程設置等方面，傳統網絡工程專業已涵蓋了大多物聯網知識領域，擁有物聯網網絡層的學科建設優勢，具備應用層的基礎知識，需要補充的主要是物聯網感知層的相關課程[4]。顯然，傳統網絡工程專業與物聯網專業在知識結構上有很多共性，只要適當補充和調整網絡工程專業的課程設置，即可培養具有物聯網技術知識的專業人才。

物聯網、移動互聯網是“新互聯網”時代兩個最熱點的技術領域和應用領域，根據新技術發展和企業崗位需求，大連工業大學網絡工程專業重新定位了專業內涵，調整原有的專業課程體系，補充物聯網和移動互聯網技術相關知識，制定了新的網絡工程專業培養方案，目的是培養面向工程的具有創新精神的應用型、復合型、技能型的“新”網絡工程人才。新培養方案中將網絡工程專業方向設定為4個方向：（1）傳統互聯網方向；（2）系統集成方向；（3）物聯網及移動互聯網方向；（4）Web軟件開發。

4 優化專業層次結構，大類培養

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010～2020年）》明確提出：“優化結構，辦出特色……優化學科專業、類型、層次結構，促進多學科交叉和融合。重點擴大應用型、復合型、技能型人才培養規模。”

大連工業大學網絡工程專業是以校計算機科學與技術專業為基礎、依托校網絡中心工程環境開展學生培養的，具有堅實的教學師資和教學資源基礎。為優化網絡工程專業的層次結構、培養“應用型、復合型、技能型”人才，網絡工程專業采用與計算機科學與技術專業聯合的交叉大類“2+2培養”模式：前兩年教學內容與計算機專業保持一致，使學生具有扎實的計算機技術基礎；后兩年根據專業特色，按照行業技術發展和企業崗位需求，設立了“傳統互聯網應用”、“系統集成”、“Web軟件開發”、“物聯網及移動互聯網應用”四個特色方向，形成合理、有時代特色的課程群體系（見表1），及有效的實踐環節，從而保證學生在校學習內容和企業需求的有機接軌。

5 面向工程應用，優化實踐教學模式

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010～2020年）》同樣明確提出：“提高人才培養質量……加強實驗室、校內外實習基地、課程教材等基本建設……強化實踐教學環節……創立高校與科研院所、行業、企業聯合培養人才的新機制。”

網絡工程專業對學生的實踐能力要求較高，實踐能力的提升是培養網絡工程人才工作的重中之重。根據大連工業大學網絡工程專業本身的特點，筆者采取“校內+校外”、“校企聯合”的創新與實踐教學模式開展對學生實踐工程能力的培養。

5.1 實踐教學體系

實踐教學體系設置堅持“面向工程應用，優化實踐教學模式”原則。具體劃分為“四層次、七類別”實踐教學體系，見圖1。“四層次”是指學生應獲取基礎實驗和認知能力、初步設計能力、綜合實踐能力、創新和工程能力等四個層次的能力；“七類別”是指課程實驗、課程設計、專題訓練、各類實習、畢業設計、參加創新和科研課題、職業培訓等七個環節[5]。

根據大連工業大學網絡工程專業自身特點，針對“課程群”系列課程，開設綜合性較強的專題訓練實踐環節，既有利于提高學生的綜合實踐能力，又有利于與企業實訓項目相結合、置換。例如，筆者將第七學期的“網絡規劃與設計專題訓練”、“網絡安全課程設計”和“生產實習――網絡管理+Linux系統運維”三個實踐環節組合成一個綜合性專題訓練模塊，引進合作企業的生產實踐項目，由學校教師和企業技術人員共同對學生進行綜合實訓，取得了非常好的效果。

5.2 “校內+校外”、“校企聯合”的創新與實踐教 學模式

根據專業培養目標，充分關注行業、企業需求，密切校企合作，建立了“校內+校外”、“校企聯合”的創新與實踐教學模式。

1）有效利用校內資源，將教學實踐與實際生產環境有機融合。網絡工程專業依托大連工業大學網絡中心開展校級實踐活動，將教學實踐落實到生產現場，開展從校網絡中心到教育網地區中心全方位的教學實踐活動。在這個過程中，既可以引入網絡中心具有豐富實踐經驗的教師承擔認識實習、操作實習、畢業設計等實踐教學任務，將網絡中心技術人員的工程實踐經驗更好地融入到教學環節中，還可以引導學生參與勤工儉學，通過承擔一定的網絡維護開發等活動，有意識地引導學生參與專業實驗室、學校網絡的建設維護工作，提高學生的專業認知和動手能力。通過上述方式，將網絡工程專業的教學實踐融入實際的生產環境中，使學生學以致用，既深化了對專業理論的理解，也提高了學生的工程實踐能力，突出了網絡工程專業的工程特點。

2）擴大校企合作。根據行業、企業需求，結合學校實際，筆者重新定位網絡工程專業方向，建立了“企業崗位定制”教學；同時，加強校企教師的雙向培訓機制，與企業在學生和師資培養等方面建立長期穩定的合作關系。在圖1所示的四個層次實踐課程體系中，強調培養過程中的企業參與，將企業的實際項目引入專題訓練環節，實現學校和企業的無縫接軌。

3）支持學生參與創新科學研究，推行產學研聯合培養的“導師制”。從大學一年級入學開始，即進行專業介紹和行業發展規劃，逐步引導和培養學生的專業興趣和方向，鼓勵本科學生參與科技創新實踐活動，建立“導師制”師生研究室。教師帶領本科生積極開展科研創新實踐活動，建立了課內與課外相結合的創新與實踐教學模式。目前，網絡工程專業學生已參加了多項國家級大學生創新與創業項目，科研實踐能力大幅提升。

4）積極開展專業競賽，以賽促學。引導學生積極參加各種專業競賽，以優秀獲獎學生為榜樣，帶動更多的學生積極向上、銳意進取。同時，通過聯合開辦的思科網絡技術學院、紅帽學院，鼓勵學生考取思科認證網絡工程師（CCNA）、思科認證網絡高級工程師（CCNP）等行業國際資格認證，極大地調動了學生的積極性和學習熱情，也增強了學生的就業競爭力。

6 結論

物聯網和移動互聯網技術的蓬勃發展為傳統網絡工程專業建設帶來了新的機遇，本文討論在“新互聯網”時代背景下，以《物聯網“十二五”發展規劃》和《卓越工程師教育培養計劃》為契機，將物聯網技術、移動互聯網技術與高校傳統網絡工程專業建設有機融合，通過整合教學資源、擴展專業內涵、優化教學體系、建立創新實踐教學模式等一系列舉措，大力加強學生實踐能力的訓練，探索了一條以行業需求為目標，培養基礎扎實、實踐能力強、富有創新精神和團隊意識的復合型、應用型網絡工程人才的新思路。

參考文獻

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[3]張新有，曾華，竇軍.就業導向的網絡工程專業教學體系[J].高等工程教育研究，2010，（4）：156-160.

第3篇：物聯網工程的特點范文

關鍵詞:中職；計算機網絡技術；物聯網技術；軟件技術；實訓教學

前言

物聯網技術作為信息產業發展的第三次革命，涉及的領域廣，其理念也日趨成熟。從整體來看，中國物聯網市場主要份額有智能工業、智能物流、智能交通、智能電網、智能醫療、智能農業和智能家居等行業。2009年8月，“感知中國”的講話把我國物聯網領域發展推向了，我國在無錫建立了“感知中國”研究中心，中國科學院、電信運營商和多所大學在無錫建立了物聯網研究機構，越來越多的行業和企業需要物聯網技術人才，加大物聯網工程技術各級人才培養力度，已經成為當前職業教育相關專業改革與發展的一項重要和緊迫任務，中職業學校的計算機網絡技術專業課程的設置應該著眼于社會的發展需要，增加在物聯網技術應用型人才培養，在課程設置、教學內容以及實訓上增加物聯網技術的知識與技能實訓，培養既掌握計算機專業的知識技能，又懂得物聯網技術的復合型技術人才，適應社會信息化產業新趨勢的發展。

1中職物聯網技術專業現狀

目前，全國大多數本科、高職院校都開設物聯網工程技術專業，并把該專業作為重點規劃和發展專業，學科知識體系及課程設置都在研究與探討，物聯網專業教學與實訓處在摸索、實踐階段，沒有成熟的體系、成功的經驗可以借鑒。中職學校也積極創造條件開設物聯網技術應用專業，但是物聯網技術是多個學科技術交叉融合的新興發展技術，主要涉及計算機網絡技術、計算機軟件開發和電子技術等綜合的學科應用，而大多數中職學校學科體系不夠完善、受學制，專業師資和教學實訓設備等因素限制，如何在學校現有師資、課程、實訓設備的基礎上，創建能滿足物聯網產業企業的需求、又具有本校特色的物聯網專業，是各個學校急需解決的問題。在物聯網技術專業的建設與人才培養上采用兩步走的方式來實現：第一步，各中職學校將結合學校學科專業體系的特點與優勢在電子技術應用、計算機網絡技術、計算機軟件技術專業增加物聯網技術方向的基礎課程和實訓課程，進行探索與實踐。第二步，整合相關專業教學實踐、教學資源，制定統一、完善的物聯網專業課程體系和人才培養方案，使之形成一個整體。

2物聯網技術的專業課程設置

目前，計算機網絡技術專業所開設的專業課程與教學實踐都是基于普通計算機之間互聯的網絡工程技術，而物聯網是物與物相連的互聯網，是互聯網的延伸，物聯網技術是多個學科技術交叉融合的新興發展綜合技術。主要涉及電子技術、網絡技術和軟件技術等綜合的學科應用技術，知識系統非常龐大，必須進行研究與梳理，依據人才培養的目標定位，考慮中職學制與學生學習能力，根據網絡專業的課程架構與知識體系，合理組織增加物聯網技術的知識，進行適時課程的設置調整，根據物聯網技術系統層次結構特點和關鍵技術，課程設置如圖1所示，使學生掌握新的知識與技術，從而擴大就業面，提升在就業中的優勢而計算機網絡技術專業標準課程設置中已經涵蓋了物聯網技術網絡層知識領域，只需要增加的主要是物聯網感知層和應用層的相關核心課程。具體是在專業基礎課增加《物聯網技術導論》，專業課上增加感知層《傳感技術與檢測》、《RFID技術與應用》、《傳感網組網技術》課程和《網站建設與管理》、《數據庫的應用技術》應用層課程。

3物聯網技術實訓體系設置

對于中職學生而言，物聯網技術應用的定位應體現在工程實踐性，學生需要有知識理論的學習，更要注重工程能力的實踐，根據物聯網工程的工作過程構建實踐體系，設計教學實訓內容，注重培養學生實際工程的應用技能，根據物聯網技術專業課程的設置，結合計算機網絡技術專業的實訓教學與設施情況，確定物聯網技術專業課程的實訓體系，確定實訓教學的內容。（見表1）

4物聯網技術教學實訓的實踐

中職計算機網絡技術專業受學制（三年）和學生學習能力、實訓條件、師資等因素限制，課程調整的空間較小，在明確專業人才培養定位，根據網絡專業的課程架構與知識體系，合理組織增加物聯網技術的知識教學與實訓，系統的增加物聯網技術的知識，適當調整專業課程，一方面將物聯網傳輸層新技術與知識“嵌入”到原有的課程教學中，比如：將傳感器技術和RFID技術知識作為電子技術基礎的內容，無線傳感網組網技術加入到網絡課程中，將數據庫技術知識融入網站建設與管理課程中。另一方面，進行適時課程的設置調整，在有限的學時上增加《物聯網技術應用》課程教學與實訓，進行典型的應用系統綜合實訓，如智能家居與智能安防監控綜合實訓。

5物聯網技術實訓室設計

計算機網絡技術專業建設有完善的網絡布線實訓室、網絡設備配置實訓室、系統搭建實訓室、網絡安全實訓室，能完成網絡工程的實踐教學實訓。物聯網技術實訓室可以對原有的網絡工程實訓室進行改造，規劃和購置物聯網實訓模塊設備，模擬物聯網應用工程環境和實際應用環境，構建“理實一體化”物聯網技術應用實訓室，拓展原有實訓室的功能，提供課程教學實訓從理論知識學習、講解到演示、基本技能訓練、工程項目實踐等多層次教學實踐。借鑒網絡技術的項目教學實踐體系，根據物聯網工程的工作過程構建實踐體系，設計教學實訓內容，注重培養學生實際工程的應用技能。因此，通過物聯網技術專業課程、實訓體系設置、實訓實踐及實訓室建設的研究和探索，我們可以在中職計算機網絡技術專業增加物聯網技術的知識與技能實訓，培養既掌握計算機網絡專業的知識技能，又懂得物聯網技術的復合型技術人才，擴寬計算機網絡專業的學生就業渠道，提高學生就業競爭力。

參考文獻:

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[2]黃永前，劉凌.中職計算機網絡技術專業物聯網技術課程設置探索[J].物聯網技術，2016.

[3]李翔宇，曾燕清，陳志德.基于崗位需求的物聯網工程專業實訓教學體系建設思考[J].福建電腦，2016.

第4篇：物聯網工程的特點范文

傳統網絡工程專業與物聯網專業在知識結構上有很多共性，只要適當補充和調整網絡工程專業的課程體系，就能夠達到物聯網專業人才培養的目標。因此，在計算機網絡工程專業中設置物聯網方向是切實可行的。近兩年，國內申請增設物聯網相關專業的高校數量眾多，但他們在不同程度上存在著物聯網課程體系規劃不完善、教材建設計劃不完備、師資力量薄弱、實驗室配套設備缺乏和實驗方案標準有待規范等問題。區別于部分高校現開設的物聯網工程專業，學校在計算機網絡工程專業開設物聯網方向時可以在該專業多年積累的教學資源的基礎上，結合本校獨特的優勢學科制定具有行業物聯網應用特色的戰略性新興產業人才培養方案。計算機網絡工程專業開設物聯網方向的專業目標是要讓學生在具備一定的數學和計算機科學理論知識的基礎上，系統地掌握計算機網絡以及物聯網的相關原理和應用技能。筆者認為計算機網絡工程專業物聯網方向的學生對有關物聯網感知層的基本知識和基本技能達到掌握程度即可，重點是要結合各高校的優勢學科及地方人才市場需求，讓學生在充分掌握計算機網絡技術的基礎上，強化對物聯網應用層關鍵技術的理論學習和應用實踐。

結合高校優勢學科培養網絡工程專業人才

不同的發展歷史、相異的學科建設等因素使得每一所大學都有自己的品牌專業、強勢學科以及與其培養目標相配套的軟硬件資源的建設與積累。物聯網有著非常廣泛的應用范圍，高校在計算機網絡工程專業物聯網方向的專業定位上可以結合自身現有的優勢學科，參考人才市場的用人需求，改革網絡工程專業的課程體系，因地制宜地制定具有本校重點學科特色的培養方案和教學內容。網絡工程（物聯網）培養模式可以從專業定位、知識結構、創新能力培養和人才培養模式評價體系四個方面進行討論。其中，專業定位和知識結構將在下一節論述。在復合型工程應用人才的創新能力培養上，需要轉變以往的以傳授知識為主導的教育模式，注重學生的創新思維和自主學習能力的培養，強化教學實踐環節。例如：開設具有行業背景的工程訓練課程，開展個性化的創新能力培養研究，提高實驗和培訓課程的比重，擴展大學生創新實踐基地建設[5]等，形成以行業應用為背景的立體化培養模式。完善的評價體系可以實現人才培養模式與質量的跟蹤與評價，依據評價結果可以適時地調整教學內容，有利于提高人才的適應性。從行業應用出發，可以分別從學生的綜合素質能力培養、學生知識結構優化、工程實踐與創新能力培養等方面對研究成果進行評價。計算機網絡工程專業物聯網方向人才培養模式如圖1所示。將傳統網絡工程專業的課程設置與學校的優勢學科的專業知識有機結合，使得畢業生不僅能夠從事計算機網絡方面的工作，也能直接從事行業背景下的物聯網工程領域的工作，增強畢業生的工程實踐能力，拓寬其就業范圍。以天津科技大學為例，學校建有“食品營養與安全”、“工業發酵微生物”2個教育部重點實驗室和1個教育部“食品生物技術工程研究中心”，在食品科學和生物工程等領域的研究與教學處于全國前列。依托天津科技大學的食品、生物等優勢學科和應用背景，筆者認為，目前計算機學院的網絡工程專業可以以食品安全和生物發酵與菌種保藏控制物聯網為應用領域，融合食品學院和生物學院相關專業的教學資源，拓展網絡工程專業的培養方向。通過多學科的交叉融合，建設以輕工行業物聯網應用為特色的計算機網絡工程專業培養體系。

優化網絡工程專業培養目標和課程體系

由于物聯網技術下的網絡工程專業需要融入不同專業學科，所以，在確立了以輕工行業物聯網應用為特色的網絡工程專業培養目標的基礎上，調整教學大綱，對原有專業的課程配置進行科學地增補和取舍。結合學校的優勢學科的應用背景，依照網絡工程專業物聯網方向的培養目標設置相應的課程內容和實踐環境，形成特色教育，增強畢業生的就業競爭力。

1.專業培養目標物聯網技術下的計算機網絡工程專業面向現代信息處理技術，主要培養學生良好的科學素養，使學生畢業后可在輕工行業、信息產業、科研單位從事物聯網應用相關技術開發和研究，成為具備行業知識和專業技能的高級應用型人才。培養的學生具備通信技術、網絡技術、傳感技術的基本理論和應用能力，能進行系統集成及相關技術的開發和應用推廣，具有物聯網工程實踐能力。專業能力培養要求：掌握計算機科學與技術和網絡工程等方面的理論和方法，具有扎實的理論基礎知識；掌握傳感器技術、無線通信網等物聯網感知層關鍵技術的基本知識和基本技能；具備各類網絡系統的運維能力和一定的分析、設計和開發能力，擁有較強的軟件編程功底；具備從事輕工行業物聯網領域的科學研究能力；了解計算機網絡及物聯網的行業發展動態和技術標準，掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法，熟悉利用Internet獲取信息的手段，具有獲取信息的能力。

2.主干課程網絡工程專業物聯網方向的課程設置以專業培養目標為向導，注重學生動手能力和創新思維的提高。學生可以通過對計算機網絡及物聯網的基本理論和基本知識的學習，掌握網絡分析和設計的基本方法，掌握物聯網應用的基本技能。物聯網中的感知層主要用來感知和采集現實世界中的信息，網絡工程專業物聯網方向的課程設置可以在現有計算機物理層的相關課程基礎上，融合通信原理、傳感器技術基礎和射頻技術與無線通信等課程，提高學生在物聯網感知層理論知識的理解。對于物聯網網絡層方面，傳統的網絡工程專業已包含該領域涉及的大部分知識，需要增加無線傳感網絡和無線自組網理論課程，強化學生對物聯網網絡層的理解。物聯網應用層的主要作用是依據各行業的實際需求開發信息管理平臺，并根據行業應用的特點集成相應的內容服務[6]。結合應用層的特點，各院校可結合自身優勢學科增設具有行業特色的物聯網信息處理技術、無線自組網應用和物聯網應用程序設計等課程。有關物聯網安全技術的課程，不僅涉及物聯網的三個層次，也關系到嵌入式知識的相關課程。網絡工程專業物聯網方向的課程體系結構如圖2所示。綜合考慮現有網絡工程專業的課程設置，計算機網絡工程專業物聯網方向的專業課程主要有：離散數學、數據結構、計算機組成原理、操作系統、計算機網絡、數據庫原理、物聯網技術概論、物聯網應用程序設計、無線傳感網絡、嵌入式系統概論、嵌入式操作系統、網絡系統集成、網絡程序設計、網絡管理、射頻技術與無線通信、物聯網安全技術、無線自組網理論及應用、物聯網信息處理技術等。

3.主要專業實驗專業實驗的設置將使得學生具有一個計算機網絡技術和物聯網技術學習、開發與實驗的綜合平臺，有利于提高學生的創新能力和實際動手能力，便于學生熟悉和掌握網絡工程與物聯網的原理和實際應用。網絡工程（物聯網）專業的實踐環節可以從畢業實習、計算機基礎練習、課程設計、生產實習和畢業設計（論文）五個方面進行。專業實驗主要包括：C語言課程設計、面向對象課程設計、數據結構課程設計、無線傳感器網絡課程設計、網絡系統集成課程設計和物聯網綜合應用課程設計等。

第5篇：物聯網工程的特點范文

1、軟件工程。軟件工程專業近些年來的就業情況一直比較不錯，算是計算機相關專業中的佼佼者。軟件工程有三個特點，其一是注重基礎知識的同時也注重學生實踐能力的培養；其二是軟件工程專業與IT行業的結合比較緊密；其三是緊跟技術發展趨勢，從近些年來的畢業設計就能夠體現出來。

2、物聯網工程。隨著5G標準的落地，未來物聯網領域將迎來廣闊的發展空間，而且物聯網作為產業互聯網的重要基礎，所以物聯網領域將陸續釋放出大量的就業崗位。未來智慧城市、車聯網、工業物聯網、農業物聯網、移動互聯網、可穿戴設備等領域將有廣闊的發展空間，而這些領域都需要大量的物聯網專業人才。

3、大數據。當前正處在大數據時代，大數據技術目前也正處在落地應用的初期，隨著大數據逐漸落地到廣大的傳統行業，未來大數據領域將有大量的就業崗位。從大數據未來的發展趨勢來看，大數據人才的就業面還是比較廣泛的，不僅可以就業到科技行業，也可以就業到金融、交通、教育等傳統行業。

4、人工智能。當前人工智能是市場的熱點之一，所以不少大型互聯網公司都陸續開始布局人工智能領域，目前人工智能領域的人才缺口還是比較大的。雖然目前本科階段開設人工智能專業的學校比較少，但是相信未來會有更多的高校會陸續開設人工智能專業。

（來源：文章屋網 ）

第6篇：物聯網工程的特點范文

關鍵詞：物聯網工程；TCP/IP協議；教學模式；應用驅動

近年來，物聯網（Intemet of Things）受到國內外工業界和教育界的重點關注。物聯網的概念由美國麻省理工學院于1999年提出，主要通過射頻識別（RFID）技術、無線傳感器、激光掃描儀、全球定位系統等信息傳輸設備，按照無線傳輸協議，將物品連接到互聯網進行信息傳輸，從而實現“物物相連”的應用目標。與傳統互聯網不同，物聯網更強調全面感知，即通過RFID、無線傳感器等感知體采集信息，同時通過無線網絡進行可靠傳輸，智能處理捕獲的信息，真正實現物與物的溝通。物聯網被認為是繼計算機、互聯網、移動通信之后的新一代信息產業化浪潮，深刻影響著人們的生活、工作方式，目前已在智能家居、環境監測、工業監控等領域成功應用。

在教育部首批戰略性新興產業相關本科新專業中，物聯網工程相關專業建設是信息技術與社會需求發展的必然要求，同時為計算機教育和計算機應用型人才培養提供了新的方向。該專業旨在培養能系統掌握物聯網相關理論和技能，具備通信、網絡、傳感技術等專業知識的高級工程技術人才。截止到2012年秋，全國經教育部批準開設物聯網工程專業的本科院校有135所。目前，物聯網工程相關專業的課程設置、培養模式、實驗配置、教材建設等內容尚處于探索和完善階段，同時，物聯網技術領域需要的從業人員數量急劇上升。

由于在技術特點方面，物聯網是互聯網、無線網絡、嵌入式軟件、傳感器技術的集成和整合，重點涉及高頻技術和通信協議棧等核心技術，對從業人員的知識儲備和實踐能力要求較高。但目前，國內相關專業多專注于單項技術的培育，對上述多種技術的聚合存在較大欠缺，需要根據物聯網技術的特點，對其課程內容進行升級和擴容。

TCP/IP協議分析是計算機網絡、通信相關專業的專業課，也是物聯網工程專業的核心課程之一。作為計算機網絡原理的后續課程，該課程側重于講述TCP/IP協議族的基本原理和核心技術，使學生對網絡互連的原理有更深刻的認識。對于物聯網，核心技術已由傳統的互聯網轉向無線網絡和無線通信，如zigBee無線網絡協議和IPv6協議。因此，對于物聯網工程專業，TCP/IP協議分析不僅要講述經典TCP/IP協議，更要側重物聯網環境下的無線網絡協議。顯然，要對TCP/IP協議分析的教學模式進行改革，使其滿足物聯網工程專業的培養需要。

1、教學現狀分析

TCPflP協議分析的主體是對TCP/IP協議族中各層協議的詳細介紹，增強學生對TCP/IP協議復雜機理的直觀理解。根據作者實踐教學總結，目前該課程存在如下問題。

1.1 授課內容偏重理論，與先期課程重疊過多

TCP/IP協議分析的核心是TCP/IP 4層模型及相關通信方式、時序等規則，一定程度上與計算機網絡原理課程重復，單純的理論闡述會導致學生失去興趣。此外，抽象講解各種協議的實現細節容易重復，如每個協議的組成部分幾乎一致，簡單重復很容易使學生感覺枯燥。

1.2 教學內容單一，缺少源代碼分析

通過分析TCP/IP的源代碼，有助于觀察協議實現細節，深化對協議的理解，提高網絡編程與內核開發技能，使學生具備根據需求修改協議棧的基本能力。然而，在實踐教學中我們發現，絕大多數TCP/IP協議分析教材集中于對協議的抽象分解，如采用示意圖的方式描述幀的封裝過程，在實驗教學中多采用數據包捕獲軟件分析協議的運行機理。這樣無法使學生真正理解網絡協議，將實際網絡協議的修改和應用與源碼的實現細節進行有效結合，造成理論與實踐應用脫節。以幀的封裝為例，Linux下數據包的統一數據結構為“struct sk_buff”，所謂的封裝和解封是該結構體中頭尾2個指針的移動，這個機制簡單，但充滿了技巧，如果不閱讀源代碼，理論和應用之間始終存在隔閡。對于已經引入Linux TCP/IP協議棧源代碼的教師來說，如何有效組織上萬行的協議棧源代碼是重要問題。在教學中抽取出具有代表性的代碼段，需要根據不同學生的基礎條件反復凝練，還要兼顧學生的學習熱情，激發自主學習意識。

1.3 幾乎不涉及無線網絡理論的講授

現行教材幾乎全部以經典IPv4為授課內容，部分教材擴展到IPv6，對網絡層以下涉及甚少，基本默認以IEEE 802，3標準（以太網）為例闡述。而在近些年的實際應用中，無線網越來越成為業界的技術亮點，各種成熟的網絡產品紛紛延伸至無線網平臺。無線網標準主要以IEEE 802.11和802.15為代表，在實現細節以及協議規則方面與以太網有較大差別，為提高傳輸效率，在網絡層和傳輸層需要有相應的改變。通用的IP和TCP協議顯得過于冗余且針對性不強，無法應對無線網高容量、短延時、低速率的應用需求。這就決定了現有教學內容無法直接應用于物聯網工程專業。同時，現有的絕大多數實驗組網設備不適宜無線網絡架構，因此，無法提供這方面的實驗平臺。此外，無論是經典的LinuxTCP/IP代碼分析，還是無線網絡協議的理論學習，均缺乏相應的操作性強的實驗指導教材，這也不利于學生的學習和理解。

2、教學模式改革

依照物聯網工程專業的培養目標，TCP/IP協議分析課程改革遵循“應用為先導、工程為特色、實踐能力為培養重點”的教學理念，按照如下思路進行實踐。

2，1 應用驅動型的啟發式教學模式

根據物聯網的應用特點，明確“TCP/IP協議分析”課程以應用為驅動，促進學生從應用的角度學習。教師有意識地根據物聯網不同的技術需求，引導學生對經典的TCP/IP協議知識進行重構，從而培養富有探索精神的思維模式和創新精神。

在具體教學中，以Linux協議棧代碼分析為主，TCP/IP協議的大多數原理在先導課程“計算機網絡原理”中已經教過，所以課堂教學一半時間講述理論細節，其余時間輔以代碼分析。例如，Linux平臺下“struct sk buff”作為數據包的統一結構體，涵蓋了經典協議棧里的諸多選項，此時，我們除了引導學生對代碼進行分析外，還應啟發學生思考如何刪減和添加哪些選項，才能保證實現無線網絡高容量、短延時等應用要求。然后以ZigBee協議為代表，抽選出該協議下的幀結構以及相應的實現代碼，并以此展開ZigBee協議的若干細節，比如NPDU中載荷選項的構成、序列信息的作用以及半徑域選項的意義。通過對比學習，學生們可以輕松地過渡到物聯網技術氛圍。又如，Linux平臺下傳輸層的主要實現函數為“tcp v4 do rcv（ ）”，主要工作是遍歷后備隊列鏈表，將合適的數據包添加至完成隊列，并作校驗。教師除了帶領學生對此函數進行詳細分析外，還要指出zigBee協議中傳輸層功能很小，甚至已經合并到網絡層，引導學生思考原因，以及哪些功能可以保留，哪些是冗余，并對比經典TCP協議的滑動窗口機制，分析物聯網應用環境下應如何實現擁塞控制。再如，在經典TCP/IP協議中，路由是IP層的核心功能，常用的路由協議如OSPF、RIP等多考慮廣域網的情況，但在物聯網應用中，這些協議顯然都不適合。此時我們引導學生思考，如何通過在路由選擇格式、地址轉換計算、算法的實時性、安全性等方面的調整，以指定適宜短距離無線通信的路由選擇協議。盡管一兩節課的時間不足以將改進的細節討論完善，但通過這樣的學習，使學生既達到了掌握經典TCP/IP協議理論的目的，也明白了物聯網與常用網絡協議的異同，為課下自學以及后續課程的學習打下良好的基礎。

2.2 理論與工程產品相結合的教學方法

TCP/IP協議內容龐雜，涵蓋面廣，協議細節繁瑣，根據教學實踐，如果直接照本宣科，學生容易厭倦，教學效果不好。對于物聯網工程專業的學生，我們在授課時加入了大量的無線網絡理論，加大IPv6講授部分，這些內容在“計算機網絡原理”課程中一筆帶過，實踐中學生的反響非常強烈，聽課興趣明顯增加。例如在網絡層的授課內容中，我們加入了配置無線網網關的內容，首先從實際無線路由的網關配置演示，擴展到zigBee無線網關協議轉換的實現，并給出了無線網關射頻部分（物理層）接收到數據報文后進行有效載荷等選項的格式轉換細節，直到最終交由802.3以太網網卡處理。數據最終還是返回到熟悉的以太網，但學生對無線網關的數據傳輸原理有了更深入的理解。

此外，我們在教學中增加了物聯網相關工具箱的應用。目前主要使用ZigBee工具箱做教學對象。由于現在主流ZigBee工具箱體積小、便于攜帶，且都具備在線調試功能，因此很容易在課堂進行變量觀察，對上述新添加的無線網的理論進行實時驗證。同時，工具箱大多配備圖形、漢字LCD顯示器和各類語音接口，便于學生直觀感受。此外，zigBee工具箱大多開放源代碼，理論授課完全可以伴隨代碼分析。理論講授、工具箱驗證、代碼分析構成了我們教學方法的“三重奏”。

2.3 仿真軟件與編程實踐相結合的教學手段

由于物聯網系統需要配備多個傳感器、無線網關和終端，設備成本較高，因此可采用以仿真軟件為主的教學手段。目前我們主要采用NS2軟件，可以方便地設定各類通信環境和不同的區域網絡類型，構建虛擬的無線與有線耦合的通信網絡模型，可以觀察不同協議的運作流程。例如，我們采用NS2仿真zigBee協議體系中樹形路由的分布式地址分配方式，構造了不同類型的無線網絡節點接入方式，并可以得到直觀的性能分析定量數據。基礎實驗以數據包捕獲軟件為主，這類軟件有助于學生直觀地了解協議實現細節，不用在開始就糾纏具體的代碼。目前我們實驗主要采用的是銳捷公司的協議分析器，界面簡單直觀，所支持的協議類型全面。此外，我們推薦學生在課余學習中使用Sniffer軟件，這也是一款輕量級的捕獲軟件，便于安裝在學生電腦中。

顯然，單純的捕獲并分析數據包只能從宏觀角度理解網絡協議的原理，如想與物聯網的應用性接軌，則應在實驗教學中適當引入網絡編程。這里的網絡編程并不是指內核（協議棧）開發，而是指從應用層編程人手模擬部分協議。由于Linux內核編程的基礎知識要求較多，而LinuxSocket編程易學易用，因此我們在教學中引入后者作為實驗技術。例如，講完ICMP協議后，我們會在課堂上講授基于Linux c的ping程序的主干代碼，然后在實驗中根據無線網關和無線地址分配的機理，要求學生進行相應的修改。又如，講完TCP的ACK、RST、SYN等報文格式后，我們利用Linux c編寫端口掃描程序，并指導學生進行調試。引入Linux c網絡編程的直接好處是，學生不再認為TCP8P協議分析是純理論，產生了濃厚的學習興趣，同時Linux c編程能力也得到了很好的鍛煉。

3、結語

目前，物聯網工程專業的課程建設尚處于起步和摸索階段。對于該專業的每門課程都要以物聯網本身的技術特點和應用需求作為導向，進行教學模式調整，這樣才有助于實現該專業的培養目標。作為該專業的核心課程，TCPhP協議分析在今后的教學中不僅要完成經典網絡協議原理的講授，更要考慮無線網絡的特殊需求以及對學生實踐能力的培養。

參考文獻：

[1]馮翔，姜鑫，昊永和，物聯網教育應用的標準建設研究[J]，華東師范大學學報；自然科學版，2012（2）：42-51。

第7篇：物聯網工程的特點范文

關鍵詞：物聯網工程；教學體系；課程設置

作者簡介：吳韶波（1970-），女，江蘇常熟人，北京信息科技大學信息與通信工程學院物聯網工程系，副教授；李振華（1977-），男，吉林長春人，北京信息科技大學信息與通信工程學院物聯網工程系，講師。（北京 100101）

基金項目：本文系北京信息科技大學校級重點教改項目（項目編號：2012JGZD04）的研究成果。

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）31-0051-03

物聯網（Internet of Things，IoT）技術具有典型的交叉學科性質，通過傳感器、射頻識別、嵌入式、分布式信息處理、網絡與無線通信、全球定位系統等技術，對任何需要監控、連接或互動的物體和過程進行實時的采集，得到有關聲音、光照、溫度、電壓、力學、位置等信息，通過選擇各類網絡接入，從而實現對物品和過程的智能化感知、識別和管理。目前，物聯網技術已經列入我國戰略性新興產業的核心突破領域，國家“十二五”規劃明確提出，物聯網將會在智能電網、智能交通、智能物流、金融與服務業、國防軍事等十大領域重點進行部署。

隨著物聯網產業迅速膨脹，高層次物聯網技術專業人才缺口較大，供不應求。預計5-10年后物聯網的產業規模將比互聯網產業大20倍以上，大力發展物聯網技術的教育勢在必行。2010年教育部首次審批通過了物聯網工程新專業，幾年來，全國已有近千個學校開設了相關專業，各個學校原有學科優勢不同，物聯網工程專業的側重點也各不相同，其培養模式的研究尚處于萌芽階段。在此，重點介紹北京信息科技大學（以下簡稱“我校”）新辦物聯網工程專業在教學體系建設中的有關思考。

一、專業培養目標與特色

物聯網工程專業是涉及多領域的交叉學科，具有時代特色鮮明、學科交叉基礎雄厚、產學研用結合緊密、系統工程能力突出的工程化特色，既強調基本理論和基礎知識，更注重鍛煉實踐和創新能力，同時注意新技術和新應用的學習，具有深厚的理論與廣泛的實踐相結合的特征。其目標是培養掌握數學、自然科學、人文科學基礎知識和物聯網相關的計算機、通信、電子、控制基本理論、基本知識、基本技能和基本方法，以物聯網工程的基本理論和基本技能為基礎，以現代電子技術、通信技術、計算機、控制、信息安全、系統工程等理論為指導，以計算機硬件和軟件系統為應用平臺，以物聯網工程領域為應用目標，重點突出我校在通信傳輸與信息處理方面的技術優勢，具有較高綜合素質和就業創業能力，能勝任物聯網相關技術的研發及物聯網系統規劃、分析、設計、實施、運維等工作的創新能力較強的高素質應用型人才。

二、物聯網工程專業教學體系

物聯網工程專業知識跨度較大，是發展中的集成創新型技術。目前學科人才培養模式中存在的層次單一、教學內容滯后、理論與實踐脫節等問題，都難以滿足物聯網工程專業的需求。因此，物聯網工程專業的教學必須處理好物聯網技術體系與知識體系的關系、培養目標與課程體系建設的關系、課程設置與已有成熟專業課程體系的關系、學生能力培養與學校辦學特色的關系，以及理論教學與能力培養的關系，采用新的教學模式和教學手段，構建創新型人才培養體系，培養學生扎實的基本功、精通的專業知識，勇于創新和實踐。

1.物聯網工程專業知識體系

物聯網產業的涵蓋面極寬。整個物聯網的技術體系包括感知層、傳輸層、處理層和應用層四個層次，各層次間既相對獨立又緊密聯系。物聯網工程專業知識體系應體現出物聯網技術的主要關鍵技術，如射頻識別、無線傳感器、無線傳感網、無線通信與網絡、軟硬件、智能信息處理和安全隱私等技術，其核心技術是嵌入式。結合物聯網技術體系的四個層次，可以從信息感知獲取、信息傳輸、信息處理、應用四個環節進行課程的有關設置。信息獲取包括傳感器以及信號檢測相關知識；信息傳輸包括網絡、無線通信、通信協議等；信息處理則包括數據融合、云計算、安全等。

2.物聯網工程專業課程體系

物聯網技術和產業正在不斷發展過程中，物聯網工程專業才開辦幾年，物聯網工程專業課程體系的設計在國內外都沒有成熟的先例可以借鑒。經過廣泛的調研與論證，聽取早期已經介入到物聯網及其相關領域研究工作的教師的意見和建議，以通識教育規范、專業基礎扎實、專業應用精選、實踐環節突出為指導思想，本著充分發揮本校已有學科基礎與優勢，從學生畢業后可能從事的就業崗位和就業所需的能力要求出發，對課程體系和內容進行取舍。我校物聯網工程專業課程體系結構圖如圖1所示。本專業課程體系圍繞涉及到的學科知識領域和知識點，盡可能多地對專業知識體系進行覆蓋，以專業知識為主線索，課程之間相互支持與銜接，課程體系突出專業基礎，外語四年教學不斷線，包括三大必修模塊：公共基礎模塊、專業基礎模塊、專業核心模塊，在此之上有選擇地以選修課形式開設物聯網的領域應用模塊課程（見圖2），配合實踐教學體系可充分體現突出我校通信傳輸與信息處理特色，體現出當前物聯網工程專業人才培養方向和內容；強調基本理論和基礎知識；加強實踐環節教學的主要特色，滿足應用型人才培養要求。

專業核心課程包括：物聯網感知技術——RFID原理及應用、傳感器原理及應用、物聯網控制技術；物聯網傳輸技術——物聯網通信技術、傳感網原理及應用；物聯網處理技術——海量數據存儲與處理、數據處理與智能決策、物聯網信息安全技術；物聯網應用技術——物聯網工程設計與實施。該課程計劃引入企業專家進行授課，培養學生對專業產業的興趣，激發創業意識，加強創新創業精神的培養。

3.物聯網工程專業實踐教學體系

實踐教學體系體現了實踐教學各環節之間的銜接關系，如圖3所示。實踐教學從專業基礎類、專業類到綜合創新、工程實踐逐漸提高，四年不斷線，除了專業實習和畢業設計，核心課程實驗包括RFID原理及應用、傳感器原理及應用、傳感網原理及應用、物聯網通信技術、數據處理與智能決策、物聯網控制技術、物聯網信息安全技術等課程的課內實驗；綜合課程設計包括感知、傳輸、處理和應用的多個課程設計與獨立實踐環節；充分突出了實踐教學在加強學生實踐、創新能力，培養應用型人才方面的作用。實踐課程包括選修（2學分），學生可根據自己的興趣愛好選擇實踐課程，參加各種競賽活動，挑戰自我，勇于創新，提高學習目的性和主動性。

4.教學體系具體實施的一些措施

目前，在實施培養專業創新人才教學體系的過程中，還存在著一系列新的問題，還需要從4個方面加強。

（1）加強學科交叉，培養教學與科研能力較強的師資隊伍。由于物聯網工程專業集成了計算機、電子、通信、自動化等多個專業的知識，科研與應用性極強，對教師的素質提出了較高的要求。解決的方法：一方面加強現有師資的培訓，鼓勵教師取得行業培訓、認證證書，加強企業實習，盡快全方位了解物聯網專業的基本技術；另一方面可優先引進本、碩、博有跨專業學習經歷的人員擔任新教師，進一步加強科研能力，對相關專業知識在物聯網中的應用會有較深理解。

（2）統一課程內容，避免重復教學和遺漏重要知識。物聯網工程專業的課程涉及多個交叉專業，教師在課程設置上難以抓住重點，教學內容可能會出現多門課程有重復知識的現象，需要多門任課老師仔細討論，區分在哪門課重點講授，避免多次講多次講不透，或者大家都不講的情況。還有一種情況是某門課程是原來多門課程的濃縮，如計算機硬件基礎課程，內容集中了計算機組成原理、微機原理與接口技術、單片機等相關內容的知識，需要根據物聯網特點，明確基本概念，簡化內容，為后續嵌入式課程的開設打好基礎。

（3）汲取多學科精華，加強物聯網專業教材建設。專業建設中，教材的建設是一個必不可少的環節。早期，由于專業剛剛建立，可以找到的物聯網專業教材較少，各個學校紛紛出版自己的教材，但這些教材良莠不齊。解決方法：一是需要進行一定的分析比較，找到適合本校學生使用、口碑較好的現有教材，并針對本校專業特色和需要適當修改教學模式；二是吸取現有教材優點，在綜合必要教學內容以及物聯網技術研究發展最新成果的基礎上，自主編寫具有本校特色的教材。

（4）貫穿整個教學體系，提高學生實踐與創新能力。物聯網工程專業注重理論與實踐結合，強調工程實踐應用與創新能力的培養。除了以引導式、啟發式、討論式和研究式進行理論教學，還增加了實踐教學的學時數，保證實踐教學四年不斷線，還鼓勵學生積極參加各種科技競賽及科研項目，學以致用，培養興趣，以促進創新型人才培養。綜合實訓以項目案例驅動，促進學生在知識掌握、動手實踐、團隊合作等多方面得到鍛煉。

三、結語

物聯網工程專業是為滿足社會對人才的新需求設立的新專業，培養方案制定得科學、合理、可行是人才培養的重要保證。本專業制定的教學體系在理論課程中既考慮學生出口，包括傳統相關專業的核心內容課程，又有貼近前沿的現代技術的大量課程；實踐環節比例占到22.75%，通過大量的實驗與課程設計使學生動手實踐的能力培養得到加強；全方位的素質培養在科學文化、思想道德、身體等方面都得到了較為充分的體現，使學生在知識、能力、素質各方面協調發展。

參考文獻：

[1]胡忠望.“物聯網工程”新專業課程體系的設計[J].中國電力教育，2010，（22）：109-110.

[2]吳功宜.對物聯網工程專業教學體系建設的思考[J].計算機教育，2010，（11）：26-29.

第8篇：物聯網工程的特點范文

1.網絡工程課程所涉及的網絡知識較其他計算機課程廣泛

計算機網絡工程課程學習的重要前提是掌握并使用計算機網絡及TCP或是IP的理論基礎知識，網絡工程建設課程具有極強的理論性以及實踐性。計算機網絡工程的課程主要涵蓋：局域網基本概念、軟件系統、硬件系統、綜合布線技術、常用技術、局域網安全及管理、局域網規劃及設計、網絡常見故障的排除等。

2.計算機網絡工程課程從業教師需要具備的素質要求較高

因為網絡工程課程中包含網絡的設計及規劃、連接網絡設備的調試及安裝、綜合布線的合理性及實踐，這就要求從業教師具有豐富的實際網絡安裝經驗，熟悉最新軟件的操作，并且有相應的駕馭能力，可以對網絡文檔進行編寫。除此之外，網絡工程教師還應具備科學的思維方式、良好的網絡工程素養，對教學的模式及方法有一定的看法及創新精神，還要有嚴謹的工作態度及以學生發展為本的工作作風。

3.網絡工程課程對于實驗室的要求較高，校方對此項投資較大

網絡工程的實驗室及實訓教學的內容決定校方需要設立專門的操作基地，因涉及的內容較多，使用的設備也較為繁雜，故此，實驗室的投入相對較大。

二、現階段我國電大計算機網絡工程課程中存在的不足

1.相關的教材比較匱乏

目前市面上涉及網絡類的教程相對比較繁雜，內容也是參差不齊，但是適用于電大教學的課程較少。網絡工程方面的教程多為多冊教程，不適用于電大的網絡工程教材。而網絡系統集成方面的書籍通常關注于網絡的規劃設計，在設備配置上的內容相對欠缺；電大的計算機教學中缺少將網絡工程設置為中心內容的網絡設計方法及過程、具體故障的排除方法及局域網的案例設置過于簡化等問題。

2.考核的方式過于單一

因為傳統教學環境的限制，網絡工程課程的考核內容基本上是將筆試作為重點的，考核的方式過于單一。這樣傳統的考核模式僅僅能對書本上的知識點進行考試，對于網絡工程最重要的實踐性及操作性并沒有做到具體的考核，進而導致學生的實際操作能力偏低，傳統的考核模式需要改進。

3.網絡工程教師的綜合素養有待提升

現在電大計算機教師多注重書本上的知識，一部分網絡工程教師的能力偏低，對教學的效果產生了不利的影響。在提升任課教師能力基礎之上對傳統的教學模式加以改進，將傳統的注重理論知識轉化為工程教學的實用性為主。并且還存在著一部分教師把教學的重心傾注于網絡工程的設計及建設上，進而對工程中部分環節關注不夠，導致工程類課程所具有的特性不能全部展現。

三、改進措施

1.對于教學內容的改革

需要在現在的網絡工程教學課程外開設網絡技術及物聯網工程教學的內容。針對課程的內容多為抽象理論及學生素質偏低的問題，增加動手實訓，提升學生自主學習的積極性，以此培養學生的動手能力及對具體事件處理的能力，提升學生在社會就業方面的競爭能力。（1）無線網絡工程傳統的計算機網絡最為有利的補充即為無線網絡技術，其自身特有的特點，是其他網絡形式所不具備的優點。無線網絡不但可以達到移動及特殊應用領域的要求，還包括有線網絡難以覆蓋的區域，使區域內獲得網絡信號。（2）物聯網工程物聯網以互聯網和電信網絡為載體，使全部能夠進行獨立尋址的普通物理對象達到互聯互通的網絡即為物聯網。其具有普通對象的設備化、自治終端互聯及服務智能三個特點。在物聯網的應用中，可以將任何一個物體尋址，所有的物體都能夠進行通信，全部都可以控制。信息產業時代繼計算機、移動通信及互聯網之后的又一個突破性進展就是物聯網，已經被國家作為新時代下的新興發展產業之一，其應用的范圍甚至可以覆蓋全部行業。針對物聯網的應用范圍愈加廣泛，對其學習也愈加重要，可適當增設有關的理論及實驗內容。例如，遠程終端視頻控制實驗，以此可以掌握物聯網工程的設計及實驗內容；TinyOS的串口組件通信實驗，以此掌握通信模塊的操作；NS2仿真軟件安裝及使用，掌握NS2在實驗環境之下的安裝及基本操控。

2.優化教學模式

網絡項目涉及網絡需求的分析、設計、施工測試、管理及維護等方面的內容。故此，從業人員需要對系統集成的規律進行掌握，對其相應的結構、標準及體系充分了解，并且要掌握當下主流的使用設備，其自身所具有的復雜性對于從業人員提出了較高的技術要求。因為學生自身所具有的差異性，對于網絡工程項目中的各具體環節掌握情況也各不相同，故此，集中授課方式及上機實驗對于學生實際操控能力的提升有相應的負面影響，使學生在學習的過程中產生厭倦心理，造成教學質量不理想的結果。（1）小班教學模式的構建從學生個體具有的差異性出發，對學習個體給予高度的關注。實行小班教學，使教師能夠迅速對學生加以了解，建立師生感情，提升教學效率，此種教學模式在西方國家已經被普遍應用。網絡工程課程重點強調的是學生能否切實掌握教學中的知識，教師可以將學生分成多個組，每組3~5人，對項目教學法進行充分的利用，教師輔佐學生完成獨立的項目。（2）對考核的模式進行改進傳統的考核方式過于單一，不能夠達到網絡工程教學內容的考核要求，需要對此加以改進。教師在項目的實際操作中，根據學生的實際操作情況進行考核，提升學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，注重其動手能力的培養；更加關注理論聯系實際的考核，其中包括文檔的編寫能力。

3.建材的建設

第9篇：物聯網工程的特點范文

關鍵詞：物聯網；智能控制；實踐教學；中國制造；智能制造

引言

“中國制造2025”部署了全面推進實施制造強國戰略，提出智能制造作為中國制造的主攻方向。在《中國制造2025》中還指出加快開展物聯網技術研發和應用示范，推動智能交通工具、智能工程機械、服務機器人、智能家電、智能照明電器、可穿戴設備等產品研發和產業化[1]。隨著物聯網技術在智能控制領域中應用的不斷深入，社會對掌握智能控制技術和物聯網技術的應用型人才的需求會越來越大。基于物聯網的智能控制項目實踐教學改革對提高學生的工程應用能力，使學生掌握行業前沿技術的能力，提升學生的就業競爭力有著重要的意義。

1目前教學中存在的問題

（1）課程理論性強，內容多且抽象，缺少相應的實踐，學生對理論知識難以掌握；課程學時少，學生投入的學習時間和精力不足，無法自己尋找實踐項目，缺乏實踐[2]；與課程教材相配套的實驗方案較少，導致實驗難以有效地開展[3]。（2）智能控制課程實踐教學大多以仿真為主，缺少面向技術前沿的實踐環節。大多數高校學生做實驗就是利用MATLAB的Simulink、GUI等工具設計各種控制算法和建立智能控制系統模型[4-5]，從而實現對系統的仿真。學生對實際的工程項目應用不了解，不利于創新能力和職業能力的培養。（3）課程考核方式沒有體現對能力的考核。減少單個知識技能的考核，增加知識能力體系的考核。

2實驗平臺選擇

我們的實踐項目所用的實驗平臺是北京精儀達盛科技有限公司生產的物聯網實訓開發系統，系統由物聯網視頻移動開發平臺實驗箱和物聯網節點實驗箱組成，主要特點如下：（1）多環境支持。提供基于C#、C++、Java的開發包及已封裝的函數接口，提供智能手機開發包及已封裝的函數接口，可進行物聯網項目的二次開發。（2）接口豐富。RJ4510M/100M自適應以太網接口、標準RS-485串行通信接口、模擬視頻輸入接口、視頻輸出接口、支持SD卡接口與存儲、USB接口、支持WIFI和3G網卡。（3）功能強大。支持CMRTP網絡協議，能同網傳感圖像信息、聲音信息、傳感器信息、控制信息，節點信息；支持多用戶智能移動終端同時訪問ZIGBEENVS網關；智能手機、IPAD等；內置WEBSERVER，網絡參數設置簡單；可配置成服務器工作；支持多用戶端同時訪問ZIGBEENVS網關；遠程PC機訪問。

3實驗項目設計

3.1實驗項目構建基于物聯網的智能控制實驗項目從技術架構上來看，分為3層：感知層、網絡層和應用層，如圖1所示。感知層的節點采集到數據經過網絡層傳輸與服務器通信，然后應用層中的客戶端用軟件登錄服務器，登錄后即可控制和查看感知節點的信息。客戶端可以通過軟件看到感知節點采集的信息，發送控制命令去控制對應的實物，包括門禁、窗簾、燈光、攝像頭等。各層所安排的實驗項目及課時見表1。（1）感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成，感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經末梢，它是物聯網識別物體、采集信息的來源，主要功能是識別物體，采集信息。感知層開設的實驗項目包括氣體濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等智能感知終端等實驗。感知層節點包括感知節點和控制節點，感知類節點包括測試火災和煙霧的傳感節點、采集空氣溫濕度和土壤溫濕度的傳感節點、探測紅外的傳感器1）監控土壤環境狀況。將傳感器植入土壤或暴露在空氣中，由傳感器采集到的數據通過物聯網傳輸至遠程控制中心，可及時了解當前農作物生長環境和變化趨勢，確定農作物生產目標。通過智能控制，可實時掌握環境溫度和土壤各項參數等對農作物產量的影響，并進行參數的調節，最大限度地提高農作物產量。2）產品制造和質量監控。制造業集成了多種先進科技的流水作業。生產制造過程中伴隨有大量數據，如產品加工條件或控制參數（時間、溫度等）。通過收集這些數據可反映每個生產環節的狀態，對生產的順利進行起著至關重要的作用。通過智能控制可得到產品質量與參數間的關系，從而獲得針對性很強的建議，以改進產品質量，而且可能發現更高效的控制模式，帶來豐厚的回報。3）天氣預警。一方面，利用智能設備隨時關注氣象信息，并針對雨天發出報警提醒；另一方面，智能終端隨時跟蹤用戶行蹤，并通過智能控制由用戶歷史行動特征數據預測去向。一旦預測到用戶要出門，就在合適的時候由相應智能終端提醒其帶雨傘。如用戶在門口，就將由安裝在門上的智能設備發出提醒；如在車內，則由車載計算機發出提醒。

4基于CDIO的項目考核

CDIO（conceive、design、implement、operate，構思、設計、實現、運作）是當今國際高等工程教育的一種新模式，由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等4所大學共同倡導[6]。這種模式更加注重扎實的工程基礎理論和專業知識的培養，通過每一門課程、每一個模塊、每一個教學環節來落實產業對能力的要求，滿足產業對工程人才質量的要求。結合CDIO工程教育人才培養考核標準和傳統實踐教學環節的考核方法，建立了以個人能力、交流溝通能力、團隊合作能力、創新能力等能力培養為目標，以工程構思、工程推理、工程設計、工程應用為主線的考核體系，采用自評、項目組互評、答辯等多元考核方式，考核體系見表2。基于CDIO的項目考核體系能有效地激勵學生的學習主動性，合理地評價學生的學習效果，督促教師不斷地完善實踐教學內容，優化和提高教師的實踐教學能力[7]。

5結語