物聯網課程設計論文

時間：2021-04-12 15:34:33 論文我要投稿

物聯網課程設計論文

　　物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，也是“信息化”時代的重要發展階段。顧名思義，物聯網就是物物相連的互聯網。下面我們來看看關于物聯網的論文內容吧。

物聯網課程設計論文

　　引言

　　物聯網技術發展迅速，預計將成為繼計算機、互聯網與移動通信網之后的世界信息產業第三次浪潮。社會經濟的發展與產業的轉型是物聯網發展的巨大推動力，經濟全球化使得所有企業面臨著激烈競爭的局面，企業需要及時獲取世界各地對產品的銷售情況和需求信息，為全球的采購、生產制定合理的計劃，為了提高企業的核心競爭力，需要推進信息化與工業化的融合。人民生活水平的提高，也需采用包括物聯網在內的新一代信息技術改造升級社會管理和民生服務行業，以提高社會管理、公共服務和家居生活的質量和效率。當前，世界各國的物聯網基本都處于起步階段：美、日、韓、歐盟等都正投入巨資深入研究探索物聯網，并啟動了以物聯網為基礎的“智慧地球”、“U-Japan”、“U-Korea”、“物聯網行動計劃”等國家性區域戰略規劃。

　　在中國，工信部于2012年2月正式發布了《物聯網“十二五”發展規劃》，規劃的發布為物聯網產業的發展提出了指導思想和發展目標。規劃指出，“十二五”期間，我國將攻克一批物聯網核心關鍵技術，在感知、傳輸、處理、應用等技術領域取得500項以上重要研究成果；研究制定200項以上國家和行業標準；培育和發展10個產業聚集區，100家以上骨干企業，一批“專、精、特、新”的中小企業，建設一批覆蓋面廣、支撐力強的公共服務平臺，初步形成門類齊全、布局合理、結構優化的物聯網產業體系。物聯網技術正逐漸從實驗室階段走向實際應用，目前，物聯網在工業制造、國家電網、機場安保、現代物流、醫療衛生領域、數字農林、環境保護、智能交通、智能家居、水系監測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等各個領域都得到了廣泛的推廣和應用。而從產業規模來看，據工信部預測，2015年我國物聯網市場規模將超過5000億元，2020年將達到萬億元級，預計未來5年復合年均增長率超過30%。

　　物聯網“十二五”規劃的頒布，中國將物聯網產業的發展提高到了國家戰略層面，物聯網作為新一代信息技術的高度集成和綜合運用，具有知識密集度高、成長潛力大、帶動力強、綜合效益好的特點。巨型產業的發展都離不開人才的培養，沒有人才的支撐，這個行業就不能興旺繁榮，人才的培養是產業發展的基石。物聯網領域人才需求的大量增長，給高校專業的發展與改造帶來了機遇和挑戰。2011年，在《教育部關于公布2010年度高等學校專業設置備案或審批結果的通知》（教高[2010]4號）中，新增批準的物聯網工程專業25所，傳感器技術專業2所。兩年來共獲批準的專業64個，涉及高等院校59所。除了本科院校設置物聯網專業外，目前，多所高職高專院校設置了物聯網技術應用專業。從無錫職業學院周志德教授對無錫物聯網創新示范區中的30多所企業的調研報告及其中的人才需求分析表（表1）可以看出，高職學生除了在研發、設計、測試崗位中，從事測試與輔助設計工作外，可以作為物聯網設備維護、解決方案撰寫、項目實施管理、售后服務與維保、項目與產品市場營銷等多種工作崗位的中堅力量。

　　一、增設物聯網課程的可行性分析

　　物聯網技術既代表新一代信息技術的發展趨勢，又立足于傳統的學科之上，物聯網融合了計算機技術、網絡技術、電子技術、測控技術、電氣工程及自動化和通信技術等多個技術領域，其中，物聯網工程專業的主干學科為計算機科學與技術、通信工程、網絡工程。物聯網的技術架構被公認有三個層次：感知層、網絡層和應用層。感知層利用RFID，傳感器，二維碼等及時地獲取物體的信息；網絡層則通過各種電信網絡與互聯網的融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去；應用層是利用云計算，數據存儲與數據挖掘等各種智能計算技術，對海量的數據和信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制。由于新增物聯網專業需要較長時間的論證和審批，而基于物聯網的體系架構和目前就業市場對物聯網方向人才的崗位需求，優化并調整現有計算機網絡技術專業課程，適當地增加物聯網方向的專業課程，既可以補充學生在信息技術前沿領域的技能，又可拓寬畢業生在物聯網方向的就業市場。

　　目前的計算機網絡技術專業開設的核心課程主要有：計算機網絡技術，網絡服務器的配置與管理，網絡設備安裝與調試，局域網組建與管理，網絡安全與維護，網絡綜合布線與工程實施，C語言軟件開發，網絡存儲規劃與實施，網絡數據庫管理與應用等，這些課程已經涵蓋了物聯網的傳輸層和應用層的大部分技術要點，但是對于感知層的技術的學習相對較少。由于目前學生的學時較緊張，建議在高職的第四學期或第五學期開設一門物聯網基礎課程，一方面用來拓寬學生的專業知識，另一方面作為網絡技術專業的后續物聯網課程設置研究的試點。

　　二、物聯網課程建設的構想

　　2．1課程定位

　　根據調研，目前物聯網方向的就業崗位主要集中在物聯網系統集成，產品設計、研發和測試，物聯網工程項目的實施、管理以及物理網的應用等。各相關企業也列舉了從事物聯網相關職位的職責信息（表2）。在計算機網絡專業增設《物聯網技術》課程，該課程是計算機網絡技術專業根據專業培養目標和所面向的企業職業崗位要求而擬開設的一門專業課程，是基于物聯網相關工作任務的項目化課程。本課程設置的主要目的是結合企業和勞動市場的需求，培養學生從事物聯網設計、管理與維護的核心職業能力，使學生能夠分析、設計、部署中小型企業物聯網的網絡結構和應用服務，維護網絡安全，監控網絡性能，具備管理物聯網所需要的技術基礎和能力基礎。

　　2．2課程內容開

　　發《物聯網技術》課程既是一門物聯網方向的基礎課程，又是一門涵蓋內容廣，技術綜合性強的課程，它涉及了物聯網的概念、架構、設計、組建、維護、應用等各個領域，采用工學結合模式的項目教學法進行設計，課程的開設將促進高職學生對新技術的理解與學習，又將在拓寬學生的就業領域等方面起到較好的作用。《物聯網技術》課程按照學習領域認知、項目教學和綜合實訓的思路共設計了6個項目，18個任務，56個子任務，涵蓋了物聯網中的關鍵技術，主要包括：物聯網的概念與應用，物聯網的架構與技術體驗，基于無線射頻識別RFID的應用，無線傳感網的組建與維護，現場總線網絡的組建與維護，遠程網絡傳輸與多網絡融合，小型物聯網項目的設計與實施等內容。在每個項目中又提煉出各項關鍵技術的重要內容來設計成多個學習任務，例如在無線傳感網的組建與維護項目中，包含了：感受短距離通信網和無線傳感網，基于WiFi技術的`傳感網絡，基于ZigBee的自組織網絡，基于藍牙技術的傳輸網絡，無線傳感網應用等任務，基本涵蓋了無線傳感網的重要知識點。圖1為本課程的項目及任務，其中項目6中的四個任務為任選其一即可。

　　2．3教材開發

　　在對多家物聯網企業進行調研和對人才需求的充分分析的基礎上，準確把握物聯網人才的培養目標、就業崗位、典型工作任務及專業知識與技能，由學校和公司共同開發工學結合模式的校企合作教材。

　　2．4師資培養

　　由于《物聯網技術》課程涵蓋的內容較廣，涉及到無線傳感網絡（WSN）、傳感器的應用與檢測、無線射頻技術（RFID）、現場總線技術、移動通信技術、物聯網的設計與應用等多種技術，教師可能難以在較短的時間內深入的把握各項技術的內涵，可以請企業的專家與學校的教師共同講述該課程，來培養教師的在教學內容和教學方法上的技能。學校創造條件支持教師參與企業培訓、項目合作開發，做到教學信息和市場同步。

　　2．5實訓室建設

　　物聯網技術實訓室的建設采用校企合作的模式，根據教學項目模塊，采用先進的物聯網產品進行設計、開發。它既可以為學生提供綜合實訓，也可以開展對外技術培訓、職業技能鑒定工作。

　　三、結論及展望

　　本課程方案主要針對高職院校計算機網絡專業的大專生，通過該課程建設可以拓寬學生對物聯網的認識及相關技術的掌握，為學生從事相關領域的工作奠定基礎。隨著物聯網技術課程的開設，學生將進一步掌握信息技術的前沿知識，拓寬學生的就業市場，也為其它的物聯網課程的開設及物聯網專業的申報進行了探索和實踐。

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