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物聯網工程課程體系范文1
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）04-0-03
0 引 言
物聯網的概念由美國麻省理工學院的Kevin Ash-ton教授于1991年首次提出，2005年在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS）上進一步確定了物聯網的定義和范圍，自此在美國、歐盟、日本、韓國和中國掀起一次新的信息發展浪潮[1]。物聯網被認為是繼計算機、互聯網之后的第三次信息時代大革命，物聯網作為一項戰略性新興信息產業，越來越多的企業把目光投向先進的物聯網技術。
國家把物聯網作為重點發展的戰略性新興產業之一，物聯網的發展離不開人才的需要。從2010年起，在高校設立了物聯網工程本科專業，到2015年全國共有340多所高校設立，已成為一個規模較大的本科專業[2]。物聯網工程專業肩負了高層次人才的培養使命，但其高度綜合交叉的專業特征決定了專業人才培養具有挑戰性的特點，專業建設需要綜合考慮IT技術發展、現實需求及已有基礎等多個因素，以建立清晰的預期目標。但是各個學校設立專業的學科來源和基礎各不相同，有電子科學與技術的，有通信工程的，有計算機科學與技術等，同時也說明物聯網自身的學科體系還沒建立起來。
一般地，任何新出現的專業學科都離不開相關成熟學科的支撐，通過學科交叉及其知識集成構成新專業新學科[3]。作為學科交叉極強的物聯網工程新興專業，如何構建其科學合理的課程體系成為該專業建設面臨的首要課題[4]。因此，本文從物聯網產業與技術體系的構成進行剖析，結合本校實際情況，分析其學科交叉內涵，從中抽取相應的支撐課程構建物聯網工程專業的課程體系，為制定符合規范的培養計劃奠定基礎。
1 物聯網產業與技術體系剖析
物聯網是近幾年出現的信息產業發展戰略的新興行業，目前還沒形成體系完備的行業規模，處于發展初期。但受各國戰略引領和市場推動，全球物聯網應用呈現加速發展態勢，物聯網所帶動的新型信息化與傳統領域走向深度融合，物聯網對行業和市場所帶來的沖擊與影響已經廣受關注。物聯網行業表現出以下兩個基本特征：
（1）納入物聯網行業的產業龐雜，面廣量大。涉及到芯片 （傳感器、RFID、無線通信模塊等）、終端設備（PC機、TV、手機等）、網絡設備、系統集成、軟件與應用、網絡服務商（移動、聯通等）、運營及服務提供商等。
（2）帶動物聯網應用的領域多、規模大。有智能電網、智能交通、智能物流、智能家居、環境與安全檢測、工業智能制造、醫療健康、精細農牧業、金融與服務業、國防軍事十大重點領域。
目前，國內總共有超過2 000家相關物聯網公司或者研究機構成立。其中，研究機構以研究設計、示范引導應用為主業，許多省市、行業都成立了一些研究機構，一些知名企業如華為、格力電器、聯想、海爾、移動、聯通等也將物聯網作為新的增長點。國外主要集中在美、歐、日、韓等少數國家，IBM、英特爾、西門子、霍尼韋爾等大牌公司也在進軍物聯網產業。企業對從事物聯網人才的要求主要有重點發展物聯網技術，從事物聯網相關產品的研發、設計和制造；大力培育物聯網產業，在傳統產業中通過物聯網技術促進產品智能化水平，提高產品的市場競爭力；在新興信息產業中，創新開發適應物聯網市場需求的智能化產品，開拓新產品；全力推廣物聯網應用，在一些應用領域推動物聯網技術的融合，帶動物聯網技術的應用，提高智慧化水平；努力搭建物聯網平臺，在網絡平臺嵌入物聯網服務功能，拓展新業務。
由于物聯網工程專業是新建立的，所以其知識結構和課程的學科體系還沒有獨立建立起來。但從技術和產業角度來看，其技術體系結構已經基本確定下來，物聯網系統的構成很長，其體系構架大致可分為感知層、網絡層、應用層三個層面，每個層面又涉及諸多細分領域[5]，圖1所示為物聯網技術的體系構架示意圖。
感知層的功能主要是識別與獲取信息，負責采集物理世界中發生的物理事件和數據，實現外部世界信息的感知和識別。包括傳統的無線傳感器網絡、全球定位系統、射頻識別、條碼識讀器等。這一層主要涉及兩大類關鍵技術：傳感技術和標識技術。傳感器網絡的感知主要通過各種類型的傳感器對物體的物質屬性（如溫度、濕度、壓力等）、環境狀態、行為態勢等信息進行大規模、分布式的信息獲取與狀態識別，它可用于環境監測、遠程醫療、智能家居等領域。標識技術通過給每個物體分配一個唯一的識別編碼，實現物聯網中任何物體的互聯。感知層的主要技術方向為新型傳感器及其感知節點的研發技術。實現感知節點中的感知單元、處理單元、傳輸單元和電源單元的高度集成、高度智能，結合節點節能技術，數據融合技術，開發新結構、新原理、新工藝的傳感器技術。
網絡層主要是完成感知信息高可靠性、高安全性的傳送和處理。從具體實現的角度，本層由下而上又分為接入網、核心網和業務網三層。
（1）接入網：主要完成各類設備的網絡接入，強調各類接入方式，比如現有的蜂窩移動通信網、無線局域/城域網、衛星通信網、各類有線網絡等。
（2）核心網：主要完成信息的遠距離傳輸，目前依靠現有的互聯網、電信網或電視網。隨著三網融合的推進，核心網將朝全IP網絡發展。
（3）業務網：是實現物聯網業務能力和運營支撐能力的核心組成部分。
網絡層的主要技術方向是感知節點組網與協同處理技術，多應用監測區域下的感知節點通信與組網技術，異構網融合技術，網絡管理與安全技術。
應用層主要利用經過分析處理的感知數據，將物聯網技術與個人、家庭和行業信息化需求相結合，可向用戶提供豐富的服務內容，大大提高生產和生活的智能化程度，應用前景十分廣闊。其應用可分為監控型（物流監控、污染監控、災害監控）、查詢型（智能檢索、遠程抄表）、控制型（智能交通、智能家居、路燈控制、遠程醫療、綠色農業）、掃描型（手機錢包、ETC）等。應用層的主要技術方向是服務用戶的應用軟件及系統集成技術。滿足用戶的操作系統技術，存儲和處理大數據的數據庫技術、數據挖掘技術，適應物聯網數據處理與使用的中間件軟件技術，物聯網系統設計與實現技術等。
由此可知，廣義傳感器在監測區域獲取和采集各種信息后轉化為數據形式，通過數據傳輸協議構成了從感知層、網絡層到應用層的“數據流”。與物聯網三層技術結構對應的知識結構支撐學科分別是電子信息類（電子科學與技術、儀器科學與技術等）、通信類（通信工程等）和計算機類（計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程等）。因此，在制定物聯網工程專業的人才培養計劃時，需要考慮以下兩個問題：
（1）物聯網工程專業尚未建立起自身的學科體系，需要在多學科支撐下，逐步從各學科體系中收取相關內容，在工程實踐中不斷融合，才可形成自身的學科體系。因此制定計劃時，需要從電子信息類、通信類和計算機類三大學科中提取與物聯網直接相關的內容，確定主干和核心課程；
（2）物聯網技術涉及的知識鏈較長、內容繁多，在大學4年中，很難做到“面面俱到、樣樣學到”。同時，如果所有物聯網知識點都涉及的話，也會出現“樣樣了解樣樣松”的問題，無法做到“扎實掌握”的目的。而且在現代企業實際工作中，都是團隊合作的模式，也不需要樣樣松的“全才式”畢業生。所以制定計劃時，各校可以依據各自的基礎，選擇一部分課程，達到掌握程度；另一部分課程，達到了解程度即可。
從物聯網產業群可知，其產業不僅長，而且龐大，將是下一個萬億級規模的產業。與之對應的人才能力要求也會因企業不同而各有不同，而且4年的大學教育也難以覆蓋其全部內涵。因此，在物聯網產業中，不同的崗位對畢業生的要求不同。
各學校應結合各自的條件和基礎，制定出具有自身特色和自我優勢的培養計劃，以培養工程師工程設計和技術開發的能力為出發點，構筑工程師必備的知識體系、能力結構，重點加強工程技術等工程科學基礎課程、信息大類專業基礎課程、物聯網專業技術課程群等工程應用類課程。實現相同專業的錯位培養，滿足物聯網產業對各類人才的需求。
2 相關學科對物聯網知識構建的支撐作用
雖然物聯網工程專業是新出現的電子信息領域專業，可以認為是一個數據流過程，但本專業也是在其相關學科的技術積累集成而形成的。在物聯網產生和發展的過程中，與之密切相關的支撐學科主要有儀器科學與技術、信息與通信工程和計算機科學與技術，從中抽取與物聯網有關的知識點分別支撐著物聯網技術體系的感知層、網絡層和應用層。
從儀器科學與技術學科抽取“電子技術”、“微機原理”、“信號與系統”、“測控電路”、“傳感技術”、“計算機控制技術與系統”、“數字信號分析與處理”、“誤差理論與數據處理”等課程的部分內容，提供智能感知和控制儀器的知識和能力，解決物聯網數據“測的準”的問題。從信息與通信工程學科抽取 “通信電子線路”、“通信原理”、“計算機通信網絡”等課程的部分內容，提供數據接入、傳輸和下載的主干網（如互聯網）的知識和能力，解決物聯網數據“傳的遠”的問題。從計算機科學與技術學科抽取“計算機C語言”、“數據結構”、“計算機組成原理”、“軟件工程”、“操作系統”、“算法設計與分析”、“Java語言”、“Linux系統應用”、“數據庫技術與應用”等課程的部分內容，提供數據應用軟硬件平臺與數據算法的知識和能力，解決物聯網數據“用的好”的問題。
由上述分析可知，3個支撐學科在構成物聯網的三層技術結構的知識內容時，各層之間的關聯性知識點還沒有考慮進去，難以集成在一起。因此，必須結合與物聯網有關的當今新出現的先進技術，在感知層與網絡層之間構建無線通信、區域組網、融合、網關協議等知識，在網絡層與應用層之間構建異構網絡互聯、數據挖掘、移動操作系統、物聯網系統設計、應用管理等知識。
3 對課程體系構建的思考
綜上所述，物聯網工程專業的課程體系與產業對物聯網技術的需求、三層物聯網技術架構及支撐學科的作用是一致的。那么，如何解決在四年的大學本科教育活動中，既要讓學生掌握專業知識，又讓其知識體系符合認證標準呢？本文認為需要從以下兩點考慮：
（1）物聯網的最終目標是應用數據來提高社會的智慧信息化水平。因此可以認為，在物聯網三層技術體系中，感知層技術是數據提供者，是專業建設的基礎；應用層技術是數據的應用者，是專業建設的引領和推動者；這兩層是專業建設的重點。
（2）網絡層技術是數據通信的傳輸通道，可以認為網絡層在專業建設中起橋梁作用，特別是核心網絡中通信設備專用的、協議軟件固化好的，因此網絡層的知識了解即可。
綜上所述，該學科應重點掌握物聯網數據流中的數據采集與控制、數據的區域（短距離）傳輸與通信、數據的接入與異構互聯、數據的存儲與建倉、數據的計算、挖掘與應用等知識，基本掌握數據的公用網絡傳輸、通信與管理知識等。所以，專業合理的定位為啞鈴式線性課程結構，即重點掌握物聯網兩端的感知層和應用層知識，基本了解中段的網絡層知識。圖2所示為本文構建的課程體系。
從圖2可見，該課程體系涵蓋了物聯網知識點，做到了與儀器科學與技術、信息與通信工程兩大支撐學科的緊密融合，與計算機科學與技術支撐學科的深度交叉，突出了物聯網“數據測量的準確”、“數據傳送的遙遠”、“數據應用”的專業能力和工程素養。
4 結 語
本文剖析了物聯網產業對技術的要求，探討了其體系構架的感知層、網絡層、應用層三個層面的技術內容。分析了與物聯網工程密切相關的儀器科學與技術、信息與通信工程和計算機科學與技術的支撐學科作用，從中與物聯網有關的知識點分別支撐著物聯網技術體系的感知層、網絡層和應用層，為構建規范培養計劃的課程體系奠定基礎。
參考文獻
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物聯網工程課程體系范文2
物聯網所代表的新一代信息技術極大地擴充信息管理與信息系統專業（以下簡稱“信息管理專業”）在信息采集、傳輸、存儲、處理與利用等層面的知識內容，信息管理專業的知識體系、課程體系和實踐教學體系必須做出相應的系統化調整。文獻[1]討論物聯網知識內容融入信息管理專業的可能性，論證信息管理專業融入物聯網知識體系以培養物聯網高級應用型人才的可行性，提出在信息管理專業以智慧物流等應用為突破口開設物聯網學科方向的辦學思路，但對信息管理專業開設物聯網學科方向所需覆蓋的知識內容及由此而導出的課程群語焉不詳，并沒有進行詳盡的描述與探討。為此，有必要在此基礎上進一步梳理物聯網知識體系和信息管理專業現有知識體系的脈絡，確定物聯網學科方向的知識體系，規劃物聯網學科方向的課程群。
1 “物”信息納入管理對信息管理專業教學體系的影響
信息管理專業是管理信息化、系統化環境下催生的管理學、信息學和計算機科學的交叉學科，主要研究和傳授“如何應用信息技術，開發信息系統，以進行信息管理”。在信息管理專業的知識體系中，信息技術是基礎，信息的采集、傳輸、存儲、處理與利用是信息管理專業研究和傳授的知識核心；在課程體系中，信息技術類課程是“把信息科學應用于管理科學”的橋梁，是“管理信息化、系統化”的關鍵。當前，信息管理專業的信息技術類課程以計算機軟硬件課程為主，主要涵蓋計算機學科基礎課程群和信息系統開發課程群。
隨著物聯網所代表的新一代信息技術的快速發展，信息的感知擴展到“物”端，“物”的信息開始納入管理，而且所感知的“物”不再局限于該類“物品”某個批次的整體信息，還可以具體化到某一實際的“個體物品”上，也就是說，所感知到的信息粒度變細。相應的，要識別的管理信息粒度變細，信息的數量大幅度增加，大數據時代應運而來，另外，信息傳輸也不再完全依托有線傳輸，無線傳輸使信息感知的物理空間范圍擴大，即時通信使得信息感知的時間間隔縮小到時刻點，而信息存儲和處理也不再是單一模式，有分布式信息存儲和分布式信息處理。這樣一來，可管理的信息變多，物與物、人與物以及人與人互聯成網，信息感知、傳輸和處理的實時性加強，信息利用的數據范圍擴充到“大數據”空間，信息管理的模式發生新的變化，管理的模式也隨之變化，管理將變得更加敏捷化、智能化、柔性化、一體化和社會化，管理過程和管理環節勢必做出適應性調整和改造。把細粒度的“物”信息納入管理觸發一系列新的信息技術的出現和發展，而且，這些新技術所涵蓋的知識內容并不是以點狀離散分布于信息管理專業已有知識體系中，而是全方位涌現在信息管理專業已有知識體系的各個層面，呈現系統化的特點。無論在信息的采集、傳輸、存儲、處理與利用等信息處理層面，還是在管理層面，信息管理專業的知識內容都發生較大范圍的擴容。這樣一來，信息管理專業的知識體系就需要在信息處理的各個層面進行系統化調整，并需要根據知識內容之間的緊密程度和銜接關系，進行課程體系和實踐教學體系的調整，也就是基于此，才提出在信息管理專業建設物聯網學科方向的辦學思路[1]。
2 物聯網學科方向課程群建設思路和建設原則
新知識集合的系統化切入不能是簡單的“打補丁”，更不能“喧賓奪主”，而且，物聯網學科方向的課程群也不能完全照搬物聯網工程等專業的課程體系。為此，在解讀物聯網學科方向培養目標的基礎上，需要進一步厘清物聯網學科方向課程群的建設思路和建設原則。
2.1 建設思路
課程群的建設涉及知識空間的組織，也涉及知識內容講授的時間安排。
首先，解讀物聯網學科方向的培養目標，明確物聯網學科方向畢業生未來所需掌握的知識內容和所需具備的職業能力，初步確定知識體系的知識范圍和重點。
其次，以智慧物流等應用領域為突破口，以智慧物流等應用領域對新一代信息技術的需求為導向，根據國際電信聯盟ITU給出的物聯網三層架構，識別并收集智慧物流等應用需要信息管理專業現有知識體系之外的物聯網新技術的知識內容，以確定物聯網學科方向知識內容的空間范圍。
為了讓物聯網學科方向的知識內容與信息管理專業現有的知識體系相契合，從信息管理的角度出發，以信息處理的各個階段為框架，對收集到的物聯網知識內容在“物”信息的采集、傳輸、存儲、處理和利用等5個階段上進行再組織：劃分“物”信息在這五個階段所涉及的物聯網新技術，通過知識領域分析其中存在的知識單元以及各知識單元中存在的知識點，最后按照“知識領域—知識單元—知識點”的三層結構構建物聯網學科方向的知識體系。
參照教育部高等學校計算機類專業教學指導委員會所制定的物聯網工程專業試行的知識體系、課程體系和實踐教學體系[2-3]，輔助參考文獻[4]羅列的二十余所高校物聯網工程專業的培養方案，在基礎知識、核心知識和應用知識三個層次上，梳理信息管理專業物聯網學科方向的知識體系，并依托信息管理專業現有的課程體系框架，通過嫁接和自我凝結，構建信息管理專業物聯網方向的課程群。
最后，分析不同知識單元、知識點的重要程度，在兼顧信息管理專業已有課程體系和實踐教學體系時間安排情況的基礎上，確定物聯網方向課程群各個教學環節的學時數和建議修讀學期，以規劃課程群的時間安排。
2.2 建設原則
（1）不同的培養目標決定知識內容的空間范圍和重點，也決定不同知識內容的授課學時。“構建學科方向的知識體系，規劃學科方向的課程群”首先需要解讀該學科方向的培養目標。
（2）識別學科方向上的知識內容需要有一個提綱挈領的突破口，以突破口對知識內容的需求及緊密程度為依據，將識別出的知識內容引入到已有的知識體系中則需要依據現有知識體系的脈絡進行系統融合。
（3）課程是知識單元的聚合，課程體系是對知識體系中知識內容的粗粒度覆蓋。識別知識內容，梳理知識領域、知識單元和知識點，建立知識體系，才能進行課程體系建設；知識體系可以由不同的課程體系覆蓋，不同學校的相同專業可根據自身的特點，構建具有自身特色的課程和課程體系。
（4）知識體系和課程體系改革要注重基礎，要構建相對完整的基礎知識體系以及基礎課程群。
（5）知識體系和課程體系既要推陳出新，也不能“忘本”，不能丟掉專業固有的知識內容和特色。
（6）知識體系和課程體系改革既要變革知識點的結構等空間因素，也要調整知識點傳授和課程講授的時間（學時）安排。
（7）專業尤其是應用型本科專業，在進行知識體系和課程體系變革時，還要同時調整課程內外的實驗、實踐和實習環節。
（8）承認不斷改進知識體系和課程體系的必要性。社會在進步，技術在發展，社會人才需求在變化，應用型專業的知識體系和課程體系更應該與時俱進。
3 物聯網學科方向的知識體系
根據上文論述，信息管理專業現有知識體系和課程體系已經基本覆蓋物聯網工程專業的專業基礎，所以，筆者把物聯網學科方向的知識體系和課程體系限定在物聯網的核心知識領域進行探討。
3.1 培養目標的解讀
培養目標描述畢業生未來所掌握的知識內容和所具備的職業能力，解讀培養目標可以初步確定知識體系的知識范圍和重點。
物聯網產業已經形成從上游“產品制造”、中游“系統集成與軟件開發”到下游的“應用服務”的完整產業鏈[5]。筆者認為，信息管理專業物聯網學科方向所培養畢業生可能的工作環境在物聯網產業鏈的中下游，即物聯網學科方向的培養目標是為物聯網產業鏈中下游培養既懂管理理論又懂新一代信息技術，并且能應用物聯網知識在智慧物流等物聯網應用領域進行信息管理的集成應用型人才。具體而言，信息管理專業物聯網方向的培養目標是：掌握現代管理學基礎知識、信息學基礎知識、計算機學科基礎知識以及物聯網基礎知識，掌握系統思想和信息系統分析與設計方法以及信息管理等方面的知識，具備較強的實踐能力、良好的團隊協作能力，具備物聯網信息系統集成、開發、應用與維護等職業能力，能在智慧物流、智慧交通、智慧旅游等物聯網應用領域運用新一代信息技術從事信息管理及信息系統分析、設計、實施、集成和評價等方面的高級專門人才。
撇除信息管理專業與物聯網知識體系共有、重疊的基礎知識，通過解讀物聯網學科方向的培養目標，可以初步確定，需進一步引入物聯網核心知識在物聯網技術方面的集成與應用。在知識傳授時，尤其是在學時總數受限的情況下，不要在原理上“勞師動眾”，而要在集成、應用上“濃墨重彩”。這意味著，物聯網學科方向的知識體系需要基于物聯網工程等物聯網專業的知識體系，在知識領域、知識單元和知識點三個級別，進行知識內容的“縮放”：縮小那些原理類知識的范圍，縮減它們的授課時間；增大那些集成和應用知識的范圍，加長它們的授課時間。
3.2 按照信息處理脈絡梳理物聯網核心知識領域
依據“物”信息的采集、傳輸、存儲、處理和利用等五個階段所構成的信息處理脈絡，把物聯網體系結構識別、收集到的物聯網技術知識進行再組織，圍繞技術的應用與集成，確定物聯網學科方向的核心知識領域，見表1。
需要說明的是，表1中并未羅列信息管理專業中已有的、與物聯網工程專業重疊的且沒有變化的知識領域，如計算機網絡技術，另外，“AR物聯網技術體系”描述“物”信息處理各階段的技術框架，把它歸屬到“物”信息利用階段。
3.3 知識體系
參考物聯網工程專業試行的知識體系[2]31-42，82-114以及物聯網知識體系[4]22-56，針對表1中梳理的知識領域，圍繞集成和應用，確定知識領域內知識內容的最小閉包，并按照“知識領域—知識單元—知識點”的三層結構，細分知識領域中涉及的知識內容：把一個知識領域細分為多個知識單元，再把一個知識單元細分為若干個知識點。細分后物聯網方向的知識內容見表2。
在表2中，不同于物聯網工程專業試行的知識體系以及物聯網知識體系，筆者縮減信息采集、傳輸和存儲部分的知識內容，把標識與感知、物聯網通信以及物聯網控制等知識領域的知識內容濃縮在“AR物聯網技術體系”知識領域中；放大信息加工和利用上的知識細節，把物聯網處理層的“MW中間件技術”“CC云計算與服務計算”“DM物聯網數據挖掘”“ID智能決策”以及應用層的“IL智慧物流”等知識領域單獨列出進行知識強化。
4 物聯網學科方向的課程群
根據信息管理專業現有課程體系和實踐教學體系的脈絡，參考物聯網工程專業試行的專業核心課程體系、實踐教學體系以及王志良羅列的二十余所高校物聯網工程專業的培養方案，依據知識單元、知識點之間相互聯系的緊密程度，通過嫁接和自我凝結，筆者確定覆蓋知識內容的物聯網課程及其授課時間和修讀學期，得到物聯網知識體系的一個課程覆蓋——物聯網學科方向的課程群，見表3。
在表3中，物聯網學科方向的課程群由專業基礎課程、專業核心和專業實踐三個層次共12門課程組成，其中，物聯網數據挖掘并不單獨成一門課程，其知識內容將嫁接到信息管理專業已有的數據挖掘課程中。
實踐環節，除了在相關課程安排有課程內的實驗箱實驗和上機實驗外，還安排物聯網應用綜合實訓和物聯網系統開發課程設計兩個綜合實踐環節：前者，主要在認知層面上進行物聯網新技術實踐（如RFID認知訓練、傳感器認知訓練、無線傳感網認知訓練等）和物聯網應用系統（如基于物聯網的供應鏈監控系統、基于云計算的應用處理中心等）認知訓練；后者，則是物聯網系統設計與實施課程的課程設計，讓學生進行物聯網系統（尤其是軟件部分）開發的綜合設計。
在時間維度上，表3羅列每一門課程的總學時、授課學時和實驗/上機學時，而且還對每一門課程所含的知識單元需要的授課學時和實驗/上機學時進行細化。根據課程之間的銜接關系，以信息管理專業現有課程的修讀學期為主線，確定物聯網學科方向12門課程的修讀學期。
在課程群實施初期，筆者把物聯網工程概論作為唯一的一門必修課程加入到信息管理專業的課程體系中，其他課程打包成選修課程群供學生整體選修，既保證信息管理專業的所有學生都能學習到物聯網所代表的新一代信息技術，也能淡化物聯網學科方向對現有課程體系的沖擊。經過一段時間的嘗試和驗證后，筆者將逐步進行知識內容和課程體系的調整與配置優化，進行更細粒度的知識內容黏合，縮減一些原有課程體系中陳舊或重復的課程及課程內容，加大物聯網課程的必修范圍，爭取早日把物聯網學科方向固化在信息管理專業的教學體系中。
5 結 語
受物聯網技術所代表的新一代信息技術的全方位沖擊，信息管理專業的知識體系面臨新一輪的調整。筆者以智慧物流對物聯網技術的需求為“領”，以信息處理過程為脈絡，梳理物聯網知識內容；并以信息管理專業現有知識體系和課程體系為骨架，調配知識內容的組織結構，規劃物聯網課程群，從而為信息管理專業開辟物聯網學科方向充實血肉，重塑身型。筆者提出的建設思路和建設成果進一步加強在信息管理專業開辟物聯網學科方向的可操作性，有助于其他高校的信息管理專業根據所處的區域環境和學科基礎開辟具有自身特點的物聯網學科方向，有助于其他專業根據自身特色構建新的課程群，還為其他專業開辟新的學科方向提供一套切實可行的辦學思路。
下一步，筆者將進入物聯網學科方向的實操和驗證階段，在信息管理專業真正“開出” 新的物聯網課程群，檢驗物聯網課程群的可行性和完整性，調整、完善知識內容及其組織形式，以期早日在信息管理專業固化物聯網學科方向。
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物聯網工程課程體系范文3
關鍵詞：通信工程 物聯網 特色專業 創新型人才培養
隨著信息技術日新月異的發展，人們對通信需求已由傳統單一的人與人、人與網，逐步擴展至人與物、物與物、物與網等。傳統通信專業面向公共通信以及專用通信的培養目標已無法適應和滿足國家對社會生產生活和高層次人才的需求。為解決上述問題，急需提出跨行業、面向不同應用與需求的統一解決方案[1]。面向物聯網的通信工程特色專業建設的提出，正是把握時展脈搏，積極應對面向物聯廣義通信應用的挑戰和發展契機，旨在培養系統掌握專業知識的跨學科交叉領域復合型高層次人才。
1 特色專業建設的思路和實施步驟
通過不同層面多維多尺度的技術融合，以垂直的專業體系知識結構為基礎，以面向物聯的綜合工程應用為特色，充分發揮集成測控技術研究所的資源優勢，實現通信工程特色專業建設及人才培養的創新實踐[2，3]。
物聯網應用是通過信息傳感設備，按照約定的協議，把物品與通信網、互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。在物聯網技術中，無線傳感部分，主要負責信息采集和短距離傳輸，并通過通信網實現信息傳輸；而與通信網連接的數據處理中心進行信息的處理。物聯網實質是對通信網、互聯網的延伸和擴展。因此，通過深化通信專業課程體系改革，實現對專業內涵以及應用進行充分的豐富和拓展，從而使該專業向上可以支撐2G（第二代移動通信），3G，4G及三網融合等傳統行業應用，向下能夠延伸至物聯網應用。
1.1 面向物聯網的通信工程特色專業課程體系
面向物聯網的通信工程特色專業建設緊密聯系社會需求、人才培養、專業發展等因素，統籌兼顧其對應產業鏈長、相關技術門類差異大等特點，根據通信工程專業對課程體系總體要求和物聯網應用目標定位設置科學的課程體系，注重多學科的交叉融合，將相關主干學科的核心課程和專業課程進行通盤考慮，使課程體系更具連貫性、相關性。在保留通信原理、信號與系統、電磁場與電磁波、高頻電子線路等核心經典課程的同時，新增無線認知感知與RFID，自組織網絡，面向物聯的通信網組織與信令協議等主干課及空間信息系統與多尺度定位技術等選修課，突出面向物聯網的培養特色[4]。課程體系架構見表1：
1.2 研究性教育的創新型人才培養
人才培養是與專業建設密切相關的?！秶抑虚L期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》中提到創新人才培養模式，即適應國家和社會發展需要，遵循教育規律和人才成長規律，深化教育教學改革，創新教育教學方法，探索多種培養方式，形成各類人才輩出、拔尖創新人才不斷涌現的局面。
基于研究性教育的創新型人才培養，為實現上述特色專業建設的實現提供可靠保障。面向物聯網的通信專業建設確立的人才培養過程主要包含3個基本方面：課堂理論教學、實驗教學和課外研究性教學。三者既彼此獨立，又有機統一，相輔相成、相互促進[5]。其中，通過課堂教學使學生獲得學科理論體系結構的認識和建立；實驗教學實現專業知識的系統化、生活化；課外研究組織成立學生小組，培養學生獨立的人格、創新能力及自由學風的養成，進而達到專業的交叉與融合[6]。
充分發揮集成測控技術研究所的資源優勢，積極調動學生學習、實踐及研究的興趣，讓興趣濃厚的學生深入研究室學習及研究，參與從課題的發現、系統框架搭建、應用基礎理論研究、虛擬仿真試驗、技術實裝，以及最先進的產品開發等過程，實現教學科研一體化。使學生成長為具備通信技術、通信系統和通信網、物聯網等方面的基礎知識，能夠系統地掌握通信網、物聯網的相關理論、方法和技能，能從事各類通信、物聯設備和系統的研究、設計、制造、運營、應用和開發，具備通信技術、網絡技術、傳感技術等信息領域寬廣的高級工程技術人才[7-9]。
面向物聯網的通信工程科研實踐，包括感知、傳輸、應用各個環節的測試、開發和應用。涉及不同尺度的無線接入、異構網絡間的融合、軟交換技術與統一通信技術。隨著專業研究的不斷深入，研究成果將不斷地轉化為學生實驗項目[10-12]。本專業的集成測控技術實驗室科學技術體系機構分4個層次，如圖1所示：
核心實驗室的建設已經完成，以核心實驗室與核心團隊為基礎，創建了“集成測控技術研究所”；為適應國際化趨勢，創建了由大連工業大學—哈爾濱工業大學—日本國立東北大學聯合組建的“國際聯合實驗室”；為服務于地方經濟建設，發起了由大連工業大學—廣域集團—大連華信計算機有限公司組成的“電信增值業務開發聯盟”，創建了“大連工業大學—廣域集團產學研聯盟”等。
2 結束語
面向物聯網的通信工程特色專業建設在調整專業課程體系的同時，開展研究性創新型人才培養，以通信為核心，帶動相關專業及整個學院的更新和發展，強化學校辦學特色，為學生提供通信工程應用的實踐和創新環境，促進教學、科研和學科體系結構、人才培養的全面升級，為組織與參與地方經濟建設和國際前沿課題的競爭提供有力的保障。
參考文獻
[1]王智森.信息社會與廣義信息[C].第四屆國家信息化發展論壇論文集，2007（9）：88-93.
[2]趙昕，劉劍，蘭振平，，鄒念育，王智森.現代教育技術在通信工程專業實習教學過程中的應用研究[J].科技信息，2010（29）：28.
[3]潘登，劉劍，樊磊，袁愛霞，趙炳智，王智森.信息類專業集成實驗系統的研究與實現[J].實驗技術與管理，2012（4）：338-341.
[4]蘭振平，趙昕，樊磊，劉劍，鄒念育，王智森.移動通信課程建設與學生培養的改革實踐[J].中國現代教育裝備，2010（13）：115-117.
[5]蘭振平，金鳳蓮，牛悅苓.模擬電路課程及實踐教學改革的探索與實踐[J].中國現代教育裝備，2007（7）：70-71.
[6]李萍，鄒念育，楊軼.光纖通信實驗教學改革與實踐[J].實驗室科學，2010（6）：35-36.
[7]陶學恒，崔遠慧，姚春龍，王智森.構建以素質教育為主導的計算機專業實踐與創新體系研究[J].價值工程，2011（1）：7-8.
[8]董立人.培養物聯網技術應用人才的有效途徑[J].人才資源開發，2011（5）：17-18.
[9]張光會.試論物聯網工程專業的人才素質和培養目標[J].科技信息，2011（11）：216-217.
[10]謝秋麗.基于物聯網人才培養與教學實踐的研究[J]. 軟件導刊，2011（3）：44-45.
[11]王紅旭.論物聯網在高校的發展前景[J].現代計算機，2011（1）：29-30.
[12]蔣占軍，鄭玉甫，伍忠東.通信工程專業課程體系和教學內容的改革與實踐[J].中國市場，2010（14）：135-136.
隨著信息技術日新月異的發展，人們對通信需求已由傳統單一的人與人、人與網，逐步擴展至人與物、物與物、物與網等。傳統通信專業面向公共通信以及專用通信的培養目標已無法適應和滿足國家對社會生產生活和高層次人才的需求。為解決上述問題，急需提出跨行業、面向不同應用與需求的統一解決方案[1]。面向物聯網的通信工程特色專業建設的提出，正是把握時展脈搏，積極應對面向物聯廣義通信應用的挑戰和發展契機，旨在培養系統掌握專業知識的跨學科交叉領域復合型高層次人才。
1 特色專業建設的思路和實施步驟
通過不同層面多維多尺度的技術融合，以垂直的專業體系知識結構為基礎，以面向物聯的綜合工程應用為特色，充分發揮集成測控技術研究所的資源優勢，實現通信工程特色專業建設及人才培養的創新實踐[2，3]。
物聯網應用是通過信息傳感設備，按照約定的協議，把物品與通信網、互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。在物聯網技術中，無線傳感部分，主要負責信息采集和短距離傳輸，并通過通信網實現信息傳輸；而與通信網連接的數據處理中心進行信息的處理。物聯網實質是對通信網、互聯網的延伸和擴展。因此，通過深化通信專業課程體系改革，實現對專業內涵以及應用進行充分的豐富和拓展，從而使該專業向上可以支撐2G（第二代移動通信），3G，4G及三網融合等傳統行業應用，向下能夠延伸至物聯網應用。
1.1 面向物聯網的通信工程特色專業課程體系
面向物聯網的通信工程特色專業建設緊密聯系社會需求、人才培養、專業發展等因素，統籌兼顧其對應產業鏈長、相關技術門類差異大等特點，根據通信工程專業對課程體系總體要求和物聯網應用目標定位設置科學的課程體系，注重多學科的交叉融合，將相關主干學科的核心課程和專業課程進行通盤考慮，使課程體系更具連貫性、相關性。在保留通信原理、信號與系統、電磁場與電磁波、高頻電子線路等核心經典課程的同時，新增無線認知感知與RFID，自組織網絡，面向物聯的通信網組織與信令協議等主干課及空間信息系統與多尺度定位技術等選修課，突出面向物聯網的培養特色[4]。課程體系架構見表1：
1.2 研究性教育的創新型人才培養
人才培養是與專業建設密切相關的?！秶抑虚L期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》中提到創新人才培養模式，即適應國家和社會發展需要，遵循教育規律和人才成長規律，深化教育教學改革，創新教育教學方法，探索多種培養方式，形成各類人才輩出、拔尖創新人才不斷涌現的局面。
基于研究性教育的創新型人才培養，為實現上述特色專業建設的實現提供可靠保障。面向物聯網的通信專業建設確立的人才培養過程主要包含3個基本方面：課堂理論教學、實驗教學和課外研究性教學。三者既彼此獨立，又有機統一，相輔相成、相互促進[5]。其中，通過課堂教學使學生獲得學科理論體系結構的認識和建立；實驗教學實現專業知識的系統化、生活化；課外研究組織成立學生小組，培養學生獨立的人格、創新能力及自由學風的養成，進而達到專業的交叉與融合[6]。
充分發揮集成測控技術研究所的資源優勢，積極調動學生學習、實踐及研究的興趣，讓興趣濃厚的學生深入研究室學習及研究，參與從課題的發現、系統框架搭建、應用基礎理論研究、虛擬仿真試驗、技術實裝，以及最先進的產品開發等過程，實現教學科研一體化。使學生成長為具備通信技術、通信系統和通信網、物聯網等方面的基礎知識，能夠系統地掌握通信網、物聯網的相關理論、方法和技能，能從事各類通信、物聯設備和系統的研究、設計、制造、運營、應用和開發，具備通信技術、網絡技術、傳感技術等信息領域寬廣的高級工程技術人才[7-9]。
面向物聯網的通信工程科研實踐，包括感知、傳輸、應用各個環節的測試、開發和應用。涉及不同尺度的無線接入、異構網絡間的融合、軟交換技術與統一通信技術。隨著專業研究的不斷深入，研究成果將不斷地轉化為學生實驗項目[10-12]。本專業的集成測控技術實驗室科學技術體系機構分4個層次，如圖1所示：
核心實驗室的建設已經完成，以核心實驗室與核心團隊為基礎，創建了“集成測控技術研究所”；為適應國際化趨勢，創建了由大連工業大學—哈爾濱工業大學—日本國立東北大學聯合組建的“國際聯合實驗室”；為服務于地方經濟建設，發起了由大連工業大學—廣域集團—大連華信計算機有限公司組成的“電信增值業務開發聯盟”，創建了“大連工業大
學—廣域集團產學研聯盟”等。
2 結束語
面向物聯網的通信工程特色專業建設在調整專業課程體系的同時，開展研究性創新型人才培養，以通信為核心，帶動相關專業及整個學院的更新和發展，強化學校辦學特色，為學生提供通信工程應用的實踐和創新環境，促進教學、科研和學科體系結構、人才培養的全面升級，為組織與參與地方經濟建設和國際前沿課題的競爭提供有力的保障。
參考文獻
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[4]蘭振平，趙昕，樊磊，劉劍，鄒念育，王智森.移動通信課程建設與學生培養的改革實踐[J].中國現代教育裝備，2010（13）：115-117.
[5]蘭振平，金鳳蓮，牛悅苓.模擬電路課程及實踐教學改革的探索與實踐[J].中國現代教育裝備，2007（7）：70-71.
[6]李萍，鄒念育，楊軼.光纖通信實驗教學改革與實踐[J].實驗室科學，2010（6）：35-36.
[7]陶學恒，崔遠慧，姚春龍，王智森.構建以素質教育為主導的計算機專業實踐與創新體系研究[J].價值工程，2011（1）：7-8.
[8]董立人.培養物聯網技術應用人才的有效途徑[J].人才資源開發，2011（5）：17-18.
[9]張光會.試論物聯網工程專業的人才素質和培養目標[J].科技信息，2011（11）：216-217.
[10]謝秋麗.基于物聯網人才培養與教學實踐的研究[J]. 軟件導刊，2011（3）：44-45.
物聯網工程課程體系范文4
Abstract: Firstly, the author expounds the concept of the Internet of things, puts forward problems that higher vocational colleges come across when setting up the Internet of things major, and then, the training target of this major in higher vocational colleges is set up, and the curriculum system of the major is put forward to provide reference for higher vocational colleges who set up the Internet of things major.
關鍵詞：物聯網；培養目標；課程體系
Key words: the Internet of things；training target；curriculum system
中圖分類號：G622.3文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2011）24-0232-01
0引言
物聯網[1]是通過信息傳感設備，按約定的協議實現人與人、人與物、物與物全面互聯的網絡，其主要特征是通過射頻識別、傳感器等方式獲取物理世界的各種信息，結合互聯網、移動通信網等網絡進行信息的傳送與交互，采用智能計算技術對信息進行分析處理，從而提高對物質世界的感知能力，實現智能化的決策和控制。目前物聯網技術還屬于一個新興技術，正在快速發展。物聯網專業是以計算機科學與技術、電子科學與技術、通信工程、控制以及軟件工程、管理工程等多個學科相融合的綜合性專業學科，因此在一個專業內要學習整個物聯網相關知識和關鍵技術是不現實的。尤其是對于高職院校，由于培養目標與本科院校的不同，因此在高職院校物聯網專業中應該開設哪些課程尚不明確。
1培養目標
針對物聯網專業畢業的學生就業的工作崗位，省內的幾所開設該專業的本科院校根據自己的特長、開設的課程、實驗分別給出不同的定位，而高職院校培養的目標是高技能應用型人才，與本科院校的培養目標有著很大的區別。高職院校必須緊密結合社會發展的最新產業和最新技術，這樣才能培養出滿足產業分工和就業崗位群的人才需求，只有掌握產業新型技術和核心技術的專業人才才會受到用人單位的歡迎，才有更廣闊的發展前景。為了提高物聯網人才的技術含量，加強物聯網人才的技能培養，最終培養出一批適合崗位的高技能型人才，必須滿足企業對人才素質和知識結構的要求，強調“職業”又突出“能力”。高職院校培養學生是以就業為導向，以根據社會的需求為原則的，有很強的針對性。盡管很多高校都嘗試著開設物聯網技術專業，但是一切的工作都在摸索中。目前很多研究成果都是針對四年制的本科物聯網技術專業[2][3]的研究，對于如何在高職院校內開設和發展物聯網專業的研究不多，因此高職院校開設物聯網專業存在著很多的難題[4]，有待進一步的研究和探索。
結合企業的調研和交流，根據物聯網的三個網絡層次――傳感層、網絡層、應用層，設定不同的培養目標。傳感層是以二維碼、射頻標簽、傳感器為主，實現物的識別，是與物理世界聯系的紛繁復雜的數據采集方式，此層次的培養目標是使學生能夠根據實際應用環境設計、開發、使用、維護不同的物聯網節點、數控設備等；網絡層，即通過現有的互聯網、通信網絡等，實現數據的傳輸與計算，將數據以各種接入方式進入互聯網等各種通訊網絡，使數據自由迅速的流動，此層次的培養目標是使學生能夠根據實際應用環境設計、開發、使用、維護在各類通信系統中組織傳感和控制信號的應用設備；應用層，即利用現有的手機、PC等終端實現應用，此層次的培養目標是使學生能夠根據實際應用領域和應用實例設計、開發、使用、維護全面的物聯網行業應用系統等。
2課程體系的設計
根據物聯網專業的培養目標，確定知識與技能的要求，將物聯網專業的課程體系，分為基礎類課程和“傳感采集控制”、“通信網絡”、“系統應用”專業課程，其中專業課程與物聯網的三個層次一一對應。基礎類課程，主要讓學生掌握自然科學、專業相關的基本理論知識及與人溝通基本技能。通常在高職院校中，最后一學期，即大三下學期為畢業設計和參加實習的階段，因此專業的所有課程必須在大三上學期全部結束。課程體系的設計可以依據根據物聯網的三個網絡層次設定的培養目標來設計。
物聯網本身是應用性很強的學科，僅僅傳授基本概念和基礎知識是不夠的，因此在課程體系設計中一定要從實驗和應用入手，切實培養出符合企業和社會需求的物聯網實用人才。因此除了大一兩個學期以外，建議每一學期都開設相應的綜合實訓課程。綜合實訓的目的就是將學生學習的專業知識融合到實際的項目中，通過實訓項目的實施，使學生進一步鞏固專業知識，從而掌握專業的工作技能，尤其是在第五學期，可以設計兩個典型、實際的物聯網系統的應用項目。如多物理量數據采集系統設計綜合實訓，包含物聯網無線傳感數據采集基礎、數據采集原理和應用、數傳控制設計環境和應用開發流程。在該實訓中可以基于現有產品實施監測體系的搭建和實際運行，通過該實訓掌握傳感數據采集方法，熟悉專用設計語言編程方法，熟悉傳感數據采集變化，掌握搭建無線探測監測體系的思路、方法和步驟。智能家居系統設計綜合實訓，將物聯網技術上層最重要的應用之一的智能家居作為一個實訓載體，突出了無線傳感網絡技術與RFID技術的實際應用。在該系統中包括了智能門禁系統、煤氣泄漏監測系統、火災預警系統、智能家電控制系統、室內人體紅外感知系統等。這些綜合實訓的順利實施離不開課程的支持，如單片機與嵌入式技術、zigBee技術、無線通信技術等，所有的專業課程在綜合實訓中都有所體現。
3結束語
高職院校開設物聯網專業才剛剛興起，因此沒有現成的模式可借鑒。而且物聯網本身是一個戰略性新興的學科，這就決定了其課程體系具有發展變化的動態特性。學校在辦學過程中，緊密結合國家經濟社會發展需要，不斷地進行市場調研和人才需求的分析，改革人才培養方案，積極開展專業課程教學內容改革，及時更新教學內容，讓學生能夠掌握物聯網的最新技術，為畢業后能夠順利地在物聯網相關產業找到合適的就業崗位奠定堅實的基礎，為國家戰略性新興產業發展培養高素質物聯網專業人才。
參考文獻：
[1]龍妍.物聯網技術及其發展趨勢滬忠望[J].科技信息,2010,(35):86-87.
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物聯網工程課程體系范文5
關鍵詞：CDIO；物聯網；工程教育
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）16-3826-03
1 物聯網工程專業
《物聯網工程》專業是2011版高等院校本科學科專業目錄中，計算機科學與技術學科下新增的一個本科專業。本專業培養能夠系統地掌握IoT的相關理論、方法和技能，具備傳感技術、通信技術、網絡技術、軟件技術等信息領域寬廣的專業知識的高級工程技術人才。物聯網作為一個以自動感知和智能決策與控制為目的，實現人與人、人與物、物與物全面互聯的網絡，在智能農業、智慧交通、智能家居等領域有著廣泛的用途，人才的需求潛力巨大。因此加大IoT產業人才的培養力度，改革和創新教學內容、課程體系、教學方法，為IoT產業發展提供充足的技能型、創新型、高素質人才勢在必行。
當前，IoT工程專業教育處于剛剛起步階段，主要面臨如下幾個問題：1） IoT專業師資隊伍薄弱；2） 大綱、課程設計不完善；3） 缺少相關專業教材；4） IoT專業實驗室、專業實驗指導書匱乏；5） 工程化教育內容極少，尚停留在理論教學。
2 CDIO工程教育模式
CDIO代表構思（CONCEIVE）、設計（DESIGN）、實施（IMPLEMENT）和運行（OPERATE），其以產品研發至產品運行的生命周期為載體，使學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學自2000年起，經過四年的深入探索研究后提出的。CDIO提出了系統的能力培養、全面的實施指引方案（包括培養計劃、教學方法、學生考核以及學習構架）以及實施檢驗的12條標準，具有較好的可操作性。其培養大綱將工程畢業的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面，要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定的目標。
本文根據CDIO工程教育理念，分別探討IoT工程專業的課程體系設計及工程實踐設計，完善本專業課程體系，加強工程實踐教學。
3 基于CDIO理念的IoT工程人才培養
3.1 基于CDIO的IoT課程體系設計
CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面，大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標。物聯網工程專業的課程體系，主要分為基礎課程與專業課程，其中基礎課程又包括通識課程和學科基礎課程，具體課程如下表1所示。由于物聯網工程專業是一門交叉學科，涉及計算機、通信技術、電子技術、測控技術等，為了正確引導學生的愛好和興趣，全面強化基礎教育，要提供一定的專業選修課程，具體課程如表2所示。
3.2 基于CDIO的IoT的工程實踐設計
CDIO工程教育理念主要解決兩個問題：一、通過4年的本科學習，畢業生應具備何種能力；二、如何保證學生能夠具備這些能力。如上所述，CDIO闡述了畢業生應該具備工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四種，本小節探討通過物聯網工程項目，培養物聯網工程專業學生的以上能力。
從系統結構的角度出發，物聯網通常被劃分為一個由感知互動層、網絡傳輸層和應用服務層組成的三層體系結構網絡。如當前的智能農業、智慧醫療、智能交通等，都可以按三層結構進行劃分。即，物聯網的應用案例在體系結構中是相通的，那么，如果學生掌握了一種物聯網應用，對其他物聯網應用的掌握及開發，也能夠比較順利地進行。
那么，將一個物聯網項目（如智能農業）從感知互動層到應用服務層，讓學生根據自己的興趣愛好及技術能力，從事相應的項目開發教學，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程開發，培養相應能力。真正貫徹CDIO在“做中學”和“基于項目教育和學習”的理念。物聯網體系結構項目開發與學生能力培養對應關系如表3所示。
通過一個實際IoT工程項目的實施（IMPLEMENT）和運行（OPERATE），有效地培養學生對其他IoT工程項目的構思（CONCEIVE）、設計（DESIGN）。從而，基于CDIO理念培養IoT工程專業人才。
參考文獻：
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[2] 陸小華，熊光晶，陳珠琳.設計導向的工程教育改革理念[J].高等工程教育研究，2007，25（6）：83-87.
物聯網工程課程體系范文6
關鍵詞：物聯網；高職院校；課程體系；專業方向
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）32-7368-03
物聯網（The Internet of things）的概念是1999年提出的，是將所有物品通過射頻識別（RFID）、全球定位系統、紅外感應器和激光掃描器等信息傳感設備與互聯網連接起來[1]，進行通訊和信息交換，實現智能識別、定位、跟蹤和管控的一種新興信息技術。它有兩層意思：第一，互聯網仍是物聯網的核心和基礎，是互聯網的延伸和擴展；第二，引入了人與物之間的交流，實現相互之間的信息交換和通信。作為新一代信息技術，物聯網是繼計算機、移動互聯網之后又一次信息產業發展的浪潮。2009年11月，總理發表了《讓科技引領中國可持續發展》的講話，指示要突破物聯網、傳感網關鍵技術，物聯網產業隨機被列入國家五大新興產業之一。2012年2月，我國工信部了《物聯網“十二五”發展規劃》。
截止2010年3月，已有近700所高校向教育部提交了設立物聯網相關專業的申請。其中37所院校獲準開設物聯網相關專業，并從2011年起開始招生。從目前的發展趨勢來看，物聯網涉及到國民經濟的各行各業和社會生活的各個領域，它不僅是技術問題，還包括社會和企業管理等多方面，因此，該領域需要大量既懂技術又會管理的人才。作為培養高級技術應用型人才的高職院校，應適應時代和科技發展，探索物聯網相關課程的教學設置，重點培養物聯網應用的相關人才。
1 高職物聯網專業人才培養目標
通過調查、專家座談和查閱資料等多種途徑，對物聯網技術應用領域的市場需求、崗位設置、工作任務性質及職能要求等進行調研，確定了高職物聯網技術應用專業人才的就業崗位，明確了人才培養目標。物聯網技術應用專業主要面向物聯網感知設備應用、物聯網通訊設備應用、物聯網開發和集成、物聯網管理和服務等就業崗位[2]，培養物聯網建設技術人員、物聯網產品應用技術人員、物聯網應用軟件開發技術人員、物聯網應用系統集成、管理和維護人員等。因此，面向技術應用的高職物聯網專業人才培養的目標是：具有扎實的專業基礎知識、良好的團隊合作精神、較強的分析和解決實際問題能力，并且掌握物聯網相關知識，具備物聯網建設、應用、管理和維護等能力的高級技能型人才。
2 高職物聯網專業人才的知識和能力要求
物聯網的產業鏈主要涉及對物的感知、對數據的傳輸和處理三個環節。每個環節需要不同的技能和知識，對學生的能力要求也都不同。其中，對物的感知主要是通過傳感器等設備來獲取對物的感知信息，涉及到物聯網中的硬件系統[3]，需要硬件電路設計和制造人員以及電子設備技術人員。獲取物的感知信息后，通過網絡進行數據傳輸，這個環節主要涉及通訊和計算機網絡技術，需要計算機網絡通信人員。最后的數據處理環節對數據進行整合、分析，進而實現應用，主要涉及系統分析，需要系統設計、應用和管理人員。因此，高職物聯網專業人才的培養工作，應根據物聯網產業鏈的不同環節對人才的不同需求而有針對性的進行。
3 高職物聯網專業課程體系建設
課程體系的建設關系到人才培養目標的實現，是專業建設和發展的關鍵環節。高職院校在構建課程體系時要對物聯網技術應用人才的崗位進行調研與分析，以市場需求為導向，從物聯網技術架構出發，考慮應用方向與應用領域，與典型企業合作，根據企業實際的物聯網工程項目的實施來構建相應的課程體系。
高職物聯網課程體系建設由三大課程模塊組成，即公共基礎課程、專業基礎課程和專業核心課程，三大課程模塊是相互依存的有機整體。下面以物聯網的三層技術架構，即感知層、網絡層和應用層為主線，以各種公共課程為基礎，結合當前高職院校實際，分析高職物聯網課程設置，如圖1所示。
1） 感知層：是物聯網識別物體、獲取信息的來源。由各種感知設備構成，包括二維碼標簽、溫濕度傳感器、RFID標簽和讀寫器、GPS、攝像頭等傳感器設備。在該層課程設置方面，應與硬件技術相關的學科作為專業基礎課，如：電子線路基礎、計算機操作系統等，與傳感器技術、信息獲取等軟件技術相關的學科作為專業核心課，如：傳感器技術、RFID技術及應用、嵌入式應用系統開發等。
2） 網絡層：是整個物聯網的中樞部分，負責傳遞和處理感知層獲取的信息[4]。由各種網絡組成，包括互聯網、云計算平臺、網絡管理系統、廣電網等。高職物聯網專業在該層的課程設置要以計算機網絡和通信等基礎知識作為專業基礎課程，如：通信原理、計算機網絡基礎等，以網絡應用與管理等技術作為專業核心課程，如：無線網絡技術、物聯網組網技術、網絡設備配置與管理等。
3） 應用層：是用戶和物聯網進行交互的接口，與行業需求緊密結合，實現物聯網技術的智能應用。與之對應的課程設置應以各種面向對象的編程語言和工具為專業基礎課程，如：C語言程序基礎、數據庫原理與應用等，以面向智能應用的相關技術作為專業核心課程，如：智能家居應用技術、制造業ERP技術應用、物聯網系統集成與管理等。
4 高職物聯網專業方向設置
物聯網涉及領域廣泛，包括大量學科和技術，如：計算機科學與工程、電子信息與通訊、自動控制、遙感與遙測、精密儀器、電子與電氣工程、電子商務等。根據高職院校專業招生情況，現將高職物聯網專業方向設置如下：
4.1 物聯網自動控制
培養目標：面向機械電子行業，培養具有扎實的機械及電子理論知識、較強的實踐能力、良好的團隊協作能力，熟練掌握傳感器技術、單片機技術、電子電工技術、嵌入式系統開發技術等，具備在物聯網相關機械和電子類企業工作的高素質技能人才。
專業基礎課程：電子線路基礎、計算機操作系統、單片機原理等。
專業核心課程：射頻識別技術及應用、傳感器技術、單片機技術及應用、嵌入式系統開發技術、無線傳感網絡、微波與天線技術等。
4.2 物聯網網絡信息系統
培養目標：面向計算機網絡和信息系統行業，培養具有扎實的計算機網絡和信息管理系統理論知識，較強的實際動手能力、可持續發展的創新精神，熟練掌握物聯網信息系統的設計、開發、使用、維護和系統集成等知識，并且能完成物聯網信息系統集成及相關技術與產品的應用推廣[5]，能在各種物聯網開發、應用領域工作的應用技能型人才和管理人才。
專業基礎課程：計算機網絡基礎、軟件工程、通信原理、數據結構、管理信息系統、數據庫原理及應用、物聯網網絡安全技術等。
專業核心課程：C語言程序基礎及設計、Java程序設計、數據庫開發及應用、管理信息系統應用等。
4.3 智能車聯網
培養目標：面向未來智能汽車行業，培養具有扎實的專業理論知識、良好團隊協作能力、較強的實踐能力，掌握智能車聯網基礎知識和原理，具備車聯網組建、管理、應用和維護，車聯網設備營銷與技術支持等能力的高素質技能型人才[6]。
專業基礎課程：車載技術、網絡通信技術、藍牙技術、無線網絡技術、交通導航與信息服務、智能交通管理等。
專業核心課程：RFID技術與高頻技術、傳感器網絡與檢測技術、GPS定位技術、網絡設備配置與調試、短距離無線通信技術、移動互聯網通信技術等。
4.4 智能農業管理
培養目標：面向未來智能農業生產和管理行業，培養具有扎實的智能農業管理理論知識、良好的團隊合作能力、較強的分析和解決問題能力，掌握智能農業管理相關知識和原理，具備農業管理信息采集及處理、農業生產經營管理、智能糧庫管理、農業生態智能監測等能力的高素質應用型人才。
專業基礎課程：農業設施智能化管理、生態環境監測與治理、灌溉技術應用、地理地質信息應用技術、智能糧庫管理技術等。
專業核心課程： RFID技術與高頻技術、傳感器網絡與檢測技術、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、數據庫原理及應用、大數據處理和存儲技術等。
4.5 智能醫療服務
培養目標：面向未來智能醫療系統行業，培養具有扎實的智能醫療服務基礎知識、優良的醫德醫風、良好的協作能力和心理素質，掌握智能醫療設備和信息系統的使用和維護、智能醫療檔案管理等能力的新型高素質技能人才。
專業基礎課程：基礎醫學、預防醫學、管理學、衛生統計學、流行病學等。
專業核心課程：RFID技術與高頻技術、無線網絡技術、傳感器網絡與檢測技術、智能醫療檔案管理系統等。
5 結束語
本文在分析物聯網發展形勢的基礎上，首先明確了高職物聯網專業人才培養的目標，從物聯網產業鏈的三個環節出發，分析了高職物聯網專業人才的知識和能力要求。結合當前高職院校實際，以物聯網的三層技術架構為主線，研究了高職物聯網專業課程體系建設，最后設置了五個專業方向和相關課程。
參考文獻：
[1] 李春杰，李丹，陸璐.信息技術專題研究[M].吉林：吉林大學出版社，2012.
[2] 周觀民，王東霞.高職物聯網應用技術專業建設探索[J].濟源職業技術學院學報，2012（6）.
[3] 楊從亞.高職物聯網專業建設探索[J].職業技術教育，2010（10）.
[4] 朱平，顧衛杰.基于技術框架的高職物聯網專業課程體系的構建[J].教育與職業，2012（5）.
