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學習物聯網的技術范文1
關鍵詞：物聯網；軟件中控；數據采集；遠程維護；移動管理
中圖分類號：G434 文獻標識碼：B 文章編號：1673-8454(2012)11-0046-04
一、引言
21世紀，隨著信息技術的快速發展，掀起了教育信息技術在教學中應用的。學校的多媒體教學課室逐漸普及，教師應用教育技術手段進行教學的行為從個別轉為普遍，可以說今天每個老師每一節課都離不開信息化和多媒體。但是，隨著學校的多媒體教學系統的大量配置，如何超前發現故障，進行快速處理，保障系統正常運作，確保正常教學開展，成為學校信息化教學管理部門嚴重困惑的問題。
二、多媒體教學系統的現狀及存在問題
從事教育信息化教學保障的技術工程師和管理部門都知道，目前在學校里使用的多媒體設備種類多，標準各自為政，中控互換性能差，除了計算機設備外，多媒體教學系統設備的生產廠家大多數規模小，工廠的生命周期短，可持續性發展能力弱。所有這些給當前學校多媒體教學系統的大規模建設、應用以及維護帶來許多問題。主要表現在：
（1）多媒體教學系統的中控設備類型多，標準與通信協議各自獨立，相互不能替代，不能互聯互通，系統的維護及升級必須依托原生產廠商。
（2）產品廠家規模小，競爭激烈，為了保證利潤，各廠家不斷壓縮原材料成本，造成產品性能和穩定性差。
（3）多媒體教學系統產品涉及的技術種類多，但是學校維護人員技術覆蓋面窄，且人員不足。同時，由于這些管理部門都是教輔單位，難以穩定高層次、高技術人才，造成維護服務困難。
（4）信息化管理程度低。雖然，很多學校采購的系統都兼有信息化的管理系統，但是，由于多媒體教學系統發展的歷史原因，大多數生產廠家目前主要的投入都是放在硬件上，有些供應商的產品還不是自己開發的，而是OEM產品。因此，系統的網絡化管理性能不強，雖然有些廠商所開發的產品支持網絡接入，但是在整體上軟件開發能力較弱，開發的管理平臺跨平臺、跨網段功能較弱，結構不合理，與學校其他教學系統互通、融入功能差。
（5）學校注重系統的建設，系統維護經費投入少。
針對上述諸多問題，一些有一定能力的廠商試圖開發所謂智能化的系統，完善多媒體教學系統管理功能。但是，往往還是依照傳統思維進行開發，沒有從根本和發展性方面進行思考，即設備生產沒有從國標化、設備的互換性、管理信息化和可視化、維護服務的遠程化等方面進行思考；沒有注重軟件管理平臺的研發和投入，沒能注重應用的個性化和多用性。
圍繞這些問題，本文提出了利用物聯網技術原理，用軟件技術構建中央控制器的理念，設計和構建硬件系統，形成個性化操作界面，實現操作、控制、維護可視化、透明化和遠程化。
三、基于物聯網技術的多媒體教學系統設計思想
物聯網是指通過各種信息傳感設備，如傳感器、射頻識別（RFID）技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。[2]
從定義可以得出物聯網應用的最大特點是：①所聯的物可視化、透明化。對于用戶來說，通過各種傳感器和采集器件，可以一覽無遺地看到設備的功能、性能、參數以及輸入輸出結果，非常方便應用和管理；②物聯網應用的重要支撐條件是應用領域的標準和智能化管理平臺以及專業知識資源庫。
根據上述特點，本設計以中國教育技術協會制定的《多媒體教學環境工程建設規范》[1]為指導準則，統一多媒體教學設備互換技術標準；在硬件設計上將所有多媒體系統所需設備內嵌TCP/IP協議硬軟件模塊和設備自檢、數據采集和信號檢測模塊；在應用平臺上，開發出透明化、可視化的管理系統，實現物聯的遠程管理、跨網段管理；所有的控制操作在統一標準條件下，開發軟件平臺實現對多媒體設備聯動控制的集成、控制與操作。
四、基于物聯網技術的多媒體教學系統的設計
1.系統架構
基于物聯網技術的多媒體教學系統由兩大部分組成：硬件部分和軟件部分。大家都知道，目前的應用系統大多數是以單片機技術為核心的硬件系統。然而，僅僅由硬件組成的系統只能是一個裸系統或是其功能得不到最大化、最優化應用的系統。因此，基于物聯網技術的多媒體教學系統是計算機技術、網絡技術、數字信號處理技術、數據傳感與采集技術、自動控制技術以及智能技術的集成。具體結構如圖1所示。
2.硬件系統構成
（1）系統管理中心
主要硬件有計算機、顯示設備和數據處理服務器。結構如圖2所示。
（2）支撐系統網絡：由原有教學課室網絡完成，組建無線（WIFI）網絡。
（3）課室物聯網多媒體教學系統
1）多媒體教學系統設備
課室多媒體教學系統設備由計算機、有線及無線拾音設備、音頻擴音設備、視音頻信號切換設備、顯示設備、信號源播放設備等構成。
各媒體設備內嵌TCP/IP通信接口與協議和設備功能數據檢測與采集模塊。如圖3所示。
學習物聯網的技術范文2
引用格式：張兆楠，萬錄品. 基于移動互聯網及大數據的學校心理健康自服務系統的研究[J]. 移動通信， 2016，40（5）： 35-40.
1 引言
激烈的競爭、繁重的學業和超強度的應試學習可引起學生的精神緊張和心情壓抑；舒適的生活和保姆式的伺服可能會導致孩子獨自面對困難時的迷茫和無助；父母的工作繁忙及電子產品的普及導致家庭溝通減少，加大孩子形成孤僻心理的概率；以及青少年成長過程中固有的逆反生理期等因素，這些都普遍影響著學生的心理健康，潛在威脅著他們的生活和學習。當代學生的心理健康問題越來越受到家長、學校和社會的重視，如何處理好學生的心理健康問題成為學校學生心理健康問題研究的一個重點和難點。
由于學生人數較多，心理健康輔導工作者難以逐一對每一個學生進行詳細咨詢與跟蹤，不能滿足現有的心理咨詢需求。與此同時，許多學生對心理問題采取回避的態度，使問題不能及時得到解決，出現了很多原本應該完全可以避免的悲劇。本文采用移動互聯網及大數據相關技術，根據心理專家的現有經驗，結合專家決策系統，建立學生心理健康環伺服務平臺，通過自愈式漂流瓶系統，給學生提供智能診斷和自愈式解答等綜合解決方案，利用技術手段探討學生心理健康問題的解決途徑。
2 信息化心理健康輔導平臺建設必要性
學生正處在青春期，如果出現心理問題，不會輕易聽從外界的勸輔，對于學生接觸的人群，按照緊密程度以及學生心理咨詢意愿程度，呈環狀特點，如圖1所示：
從圖1可以看出，越往外圈學生心理咨詢意愿越低。因此，學生如果心理上出現較大的變化，最好的辦法是主動式尋求幫助，用自愈的方式實現心理咨詢和輔導工作，而不同的心理輔導資源不可能常時間等候在周圍，因此需要用新的科技手段和模式解決學生實時心理咨詢問題：（1）學生有想法，可以通過移動終端將疑慮交給有類似經歷的師兄師姐；（2）學生如果需要專家輔導，也可通過文字、音頻、視頻遠端與專家在隱私狀態下交流；（3）學生可以與老師、班主任在匿名情況下交流；（4）學生可以將想法、反駁意見在隱私狀態下交給家長群，在群內進行討論。
雖然學生心理健康輔導已經成為大部分學校關注的一個課題，但由于受到地區發展差異、教師輔導能力偏差、配套資源到位不一、開展模式不同等多種因素的制約，傳統的心理健康輔導模式在實施過程中面臨著許多窘境，實施效果很難得到有效保障，實現模式沒法高效推廣。面對區域、資源、模式等多方面的瓶頸制約，借助信息技術，搭建基于大數據及專家決策系統的學生心理健康輔導漂流瓶平臺是使心理健康輔導工作廣泛而且快速優質地開展的一種有效方式。
3 信息化心理健康輔導平臺設計
3.1 關鍵技術
（1）大數據
大數據指一種規模大到在獲取、存儲、管理和分析方面大大超出了傳統數據庫軟件工具能力范圍的數據集合，具有海量的數據規模、快速的數據流轉、多樣的數據類型和價值密度低等四大特征。
本平臺利用學生在校的大數據，對學生日常學習生活中的成績波動情況、考勤情況、消費情況、違規違紀情況以及老師評語等信息進行建模分析，對學生的性格、情緒、心理、偏好等進行個人特征輪廓提取及更新，按照預先設置并可不斷學習迭代優化的推理規則，對學生心理問題進行判斷并為其配對最優的輔導形式以及輔導材料。
（2）HTML5
HTML5是萬維網的核心語言、標準通用標記語言下的一個應用超文本標記語言（HTML）的第五次重大修改。HTML5的設計目的是為了在移動設備上支持多媒體，同時引進了新的功能，可以真正改變用戶與文檔的交互方式，包括新的解析規則，增強了靈活性、新屬性、淘汰過時的或冗余的屬性等，其特性賦予了網頁更好的意義和結構。
本平臺的客戶端是基于HTML5開發的網頁APP，擁有更短的啟動時間、更快的聯網速度、更有效的連接工作效率，使得基于頁面的實時聊天、更優化的在線交流得到了實現。
3.2 設計原則
（1）要具備強大的數據收集、處理、分析以及信息生成能力。各片區優質資源不均、稀少甚至匱乏，是制約傳統心理健康輔導模式規模化快速成效的主因之一。信息化平臺，其固有的技術優點之一就是突破物理區域的限制，能夠實現跨區域甚至跨國界優質資源的高效整合，達到以更開闊的眼界、更先進的理念，實現無時空限制的心理輔導服務。有別于傳統的傾聽交流式甚至理論說教式的輔導，大數據平臺更加尊重學生的偏好及習慣，提供漫畫、故事小說、歌曲甚至影視等形式多樣的輔導資源，使學生在其最為偏好的學習及娛樂過程中心理健康得到潛移默化的修復。此外，平臺還應該具備自我學習、總結學生心理的具有時代特征的能力，并依據歷史使用情況不斷自我生成心理輔導的故事案例，從而提升系統的時間自適應性。學生心理健康漂流瓶系統流程圖如圖2所示。
（2）要具備多維度智能獲取學生心理動態能力及提供主動心理輔導和被動心理輔導的服務，如圖3所示。與學校教學信息化平動，獲得學生在無覺察情況下的日常學習生活中的成績波動情況、考勤情況、違規違紀情況以及老師評語等信息，借助專家決策系統推斷實名學生的性格特征及心理波動情況，實時跟蹤預測學生的心理輔導需求，并依據實際情況主動推送心理輔導材料，并提醒相對應的老師及家長做好線下觀察、輔導及關愛工作，通過O2O模式強化提前心理輔導效果。在學生匿名登陸平臺主動進行心情交流及心理咨詢時，平臺通過卡通形象的智能機器人與其進行文字交流，在詞意理解后，將關鍵詞送與專家決策系統進行決策判斷，實時形成干預方案，實施心理健康輔導；同時為在線咨詢學生配對以前有類似困惑而且已得到成功輔導的學長學姐來進行一對一的匿名交流輔導。
（3）要提供令人舒心的無擔憂的溝通方式及環境，如圖4所示。心理健康問題往往伴著一些涉及個人隱私并且不想被別人獲知的事情。對他人進行傾訴，尤其對熟悉的人，可能會感覺難為情或擔憂事情外流擴散，甚至二者均有。因此，平臺設計通過一個扔進茫茫大海漂流瓶的方式給學生進行情緒發泄或心事傾訴；學生通過收到或撿到一個無主的漂流瓶來獲得心理輔導及心理健康輔導幫助。這種方式可為遙遠的求助學生提供心理輔導幫助。
3.3 平臺特點
所建設的平臺需具備以下模塊及特點：
（1）有與目前校園學生相關的系統相連的應用接口；
（2）學生成績、日常表現等大數據分析告警提示；
（3）類似遭遇檢索和推送等決策；
（4）與互聯網實時通訊工具（如微信、QQ）的互聯；
（5）有基于移動互聯網的客戶端（如APP），多類型終端適用；
（6）與青少年性情相適應的應用界面設計。
3.4 體系架構
根據平臺信息化的核心需求，基于大數據及專家決策系統的學生心理健康輔導漂流瓶平臺的體系架構由基礎層、數據層、分析層、決策層、接口層、應用層六層架構組成，如圖5所示。
基礎層，主要包括平臺建設所需要的硬件設備、網絡環境、動力環境、操作系統、數據庫軟件等。
數據層，主要包括3種類型數據。心理輔導所需要的漫畫、故事小說、歌曲甚至影視等形式多樣的資源；專家團隊特長等相關信息以及以前服務過的匿名學生的情況；與學校教學信息化平動獲取的實名學生日常的學習生活中的成績波動情況、考勤情況、違規違紀情況以及老師評語等信息。
分析層，主要負責兩個方面的工作。一方面負責對已入庫的心理輔導材料進行內容識別分類和依據自身服務案例生成新的輔導材料；另一方面，對學生的性格、情緒、心理、偏好等海量學生信息進行個人特征輪廓提取。
決策層，按照預先設置并可不斷學習迭代優化的推理規則，對學生心理問題進行判斷并為其配對最優的輔導形式以及輔導材料，并依據相關反饋結果，優化推理規則。
接口層，具備包括與外圍系統進行數據交互的接口以及短信接口。
應用層，通過手機及計算機客戶端等渠道向學生提供友好的被動服務界面，并與學校教學平動，主動向學生推送早期心理輔導材料。
3.5 網絡拓撲
平臺網絡拓撲如圖6所示。
3.6 功能模塊
平臺包括學生信息庫、專家團隊資料庫、心理輔導資料庫、決策分析系統和漂流瓶系統等五大模塊，如圖7所示：
學生信息庫：包括成績波動情況、考勤情況、違規違紀情況以及老師評語等信息。
專家團隊資料庫：包括專家基礎資料和特長等信息。
心理輔導資料庫：包括漫畫、故事、小說等內容，提供文字、圖片、音頻、視頻等呈現形式。
決策分析系統：包括內容識別分類、特征提取、規則庫、決策器、學習器等模塊。
漂流瓶系統：包括用于基礎信息維護和學生心理健康度分析的后端管理平臺和學生交互使用的前端APP。
3.7 關鍵業務流程設計
（1）主動提前心理輔導服務業務流程（如圖8所示）
1）數據層：平臺與學校教學信息化平動，獲得學生在無覺察情況下的日常學習生活中的成績波動情況、考勤情況、違規違紀情況以及老師評語等信息。
2）分析層：對已獲取的實名學生的信息進行性格、情緒、心理、偏好等個人特征輪廓提取及更新。
3）決策層：居于分析層提供學習輪廓特征及其變化情況，按照推理規則，對學生心理隱患進行判斷并為其配對最優的輔導形式以及輔導材料。
4）應用層：按照決策層的結果，與教學信息化平動，以漂流瓶形式向學生主動推送符合其偏好的心理輔導材料；同時短信提醒老師及家長做好線下觀察、輔導及關愛工作，并接受老師及家長的反饋。
5）針對老師及家長的反饋數據和學生接受心理輔導操作記錄進行分析，并豐富數據層、分析層、決策層對應的數據及規則。
（2）在線心理輔導服務業務流程（如圖9所示）
1）應用層：通過漂流瓶方式獲得學生的情緒發泄信號或心理輔導需求，把相關信息輸送到數據層。
2）數據層：存儲收到的信息，并觸發數據分析請求。
3）分析層：接受請求，對數據進行信息識別分類。
4）決策層：根據分析層提供的信息識別結果，按照推理規則，對學生心理隱患進行判斷并為其配對最優的輔導形式以及輔導材料；同時為在線咨詢學生配對以前有類似困惑而且已得到成功輔導的學長學姐進行一對一的匿名配對交流輔導。
5）客戶端：學生通過收到一個回應漂流瓶來獲得心理輔導、心理健康輔導幫助，并通過漂流瓶繼續進行交互。
6）依據在線交互數據進行分析，并豐富數據層、分析層、決策層對應的數據及規則。
3.8 安全機制
心理咨詢涉及學生的隱私，相關數據屬于敏感數據。為保護學生隱私，必須采取相應的安全機制加強對平臺和數據的安全管理。平臺采取的安全機制包括網絡安全管理、賬號安全管理和數據安全管理。
（1）網絡安全管理
內外網互聯安全管理，將平臺網絡劃分為獨立網絡，通過設置防火墻策略與其他網絡進行隔離。
（2）賬號安全管理
嚴格控制平臺相關賬號，定期更換口令，嚴格控制賬號訪問權限，保存各賬號的操作記錄，定期審計。
（3）數據安全管理
加強敏感數據的保密工作，主要通過記錄數據進出、分開存放、傳輸加密和記錄人員對數據的操作、定期審計等措施，對數據進行安全管理。
學習物聯網的技術范文3
關鍵詞：物聯網；物聯網工程導論；教學方法
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，副教授；文江川（1977-），男，江西永新人，北京信息科技大學信息與通信工程學院，講師。（北京 100101）
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?！拔锫摼W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：
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學習物聯網的技術范文4
目前，國內很多高校開設了物聯網工程專業，其培養目標基本上都定位為培養具有多領域基礎理論知識和創新實踐能力的復合型人才，然而在人才培養方面卻缺乏創新模式，依舊采用傳統學科的培養方式，主要體現為：
1.物聯網專業體系結構比較模糊由于物聯網專業與傳統工科專業的特點不同，導致大部分高校在物聯網專業人才培養機制方面還比較模糊、缺乏經驗，專業體系設計不盡相同，有的甚至差異很大。由于物聯網工程專業屬于計算機科學、通信工程、電子信息科學等多領域的交叉學科，絕大部分院校的物聯網工程專業課程體系只是對這三個學科領域現有課程進行簡單的裁剪和疊加，再增加物聯網導論、物聯網安全等少部分專業課程，這類課程體系導致專業缺乏特色，培養出來的學生在每個學科方面基礎比較薄弱、理論深度不夠，很難滿足物聯網創新性人才培養的需求。
2.人才培養方式與企業需求相脫節大部分高校依然延續已有專業的培養模式，以課堂教學、實驗、課程設計和畢業設計為主，注重理論知識體系架構方面的培養，但這種傳統的培養模式過渡強調了理論知識的培養，很難滿足物聯網產業以應用為先導的人才需求，應加強學生工程實踐能力的培養，使學生具有較強的物聯網技術綜合應用和工程實踐能力。
二、建立就業驅動的物聯網專業人才培養模式
物聯網應用發展的根本要素是人才的培養，只有建立適應物聯網特點的人才培養模式，培養出大量的適合物聯網應用發展的人才，才能有效推進物聯網技術和應用模式的創新，才能提升我國在物聯網標準制定和技術領先的世界地位，為此本文針對物聯網專業的特點和人才需求，以就業為導向給出下面幾點物聯網工程專業人才培養模式的探索性意見。
1.建立以就業為基礎的柔性課程體系機制物聯網工程專業作為一個交叉學科，如果將多個學科的課程進行裁剪或疊加，再添加幾門與物聯網相關的課程組成課程體系，將導致其核心知識比較分散，以此培養出來的學生就業方向就比較迷茫。作為一個多學科交叉的專業到底培養什么樣的人才，只有一個標準那就是企業和社會的需求，因此在設計課程體系的時候需要將企業的需求因素考慮進來，定期邀請一些知名物聯網企業的技術人員進行討論共同制定課程體系，采用一種“強內核，柔外殼”的策略建立柔性課程體系機制，這樣能夠較好地滿足物聯網技術與應用的發展需求，不斷動態地更新和優化其教學內容和課程體系，以適應社會需求。這種課程體系既要將多學科間的知識交叉與滲透反映到教學內容中來，使學生能夠全面了解物聯網專業涉及的技術和應用的前提，還要不斷充實反映科學技術和社會發展的最新成果。
2.建立適合物聯網人才需求的自主學習機制自主學習屬于教育理念和制度范疇，指通過為學習者提供開放、分布、靈活和人性化的學習環境、條件和機會，并由學習者自主決定在哪里學、何時學和如何學，來促進學習者的學習。物聯網作為一個應用為先導的交叉學科，應為學生提供自主學習機制，讓學生依據興趣愛好自主確定學習目標和學習進度、按照學習需要選擇各種學習資源和學習環境，有效運用各種學習方法和認知工具，按照自己的個性特長和興趣愛好積極發展，這樣將能夠促進學生在物聯網應用領域的創新。
3.建立導師直接負責培養機制物聯網工程專業主要用來培養工程型和技能型人才，這類人才很難僅僅通過傳統的課程授課和試驗方式培養出來，培養具有創新和應用能力學生的關鍵是加強實踐環節，需要進行大量工程實踐鍛煉來培養學生的應用能力。因此，應建立導師直接負責培養機制，從學生入學開始將為學生分配導師，由導師專門負責學生工程實踐能力的培養環節。這樣可以發揮教師的主動性和指導性，讓學生積極參與到自己的科研項目中，提前讓學生接觸實際應用項目，可以提高學生學習的主動性和興趣。導師還可以積極鼓勵和指導學生參加大學生挑戰杯、大學生電子設計競賽、嵌入式設計大賽等諸多學科競賽，讓學生參與面向解決實際問題的學習和技術創新活動，為物聯網專業學生的實踐能力培養提供保障。
4.建立應用創新能力提升機制所謂應用創新型人才，就是具有創新意識、創新精神和創新能力并能夠取得創新應用成果的人才。物聯網本身體現出典型的多學科交叉的綜合應用，有著豐富的學科內涵，既可以培養學生綜合運用知識的能力，又有利于知識的集成應用創新。對于物聯網專業所要培養的創新復合型人才來說，可以通過不同學科知識和能力的融合而達到對原來的知識、能力的超越，即能用一種全新的思維方法來思考所遇到的問題，提出新的解決辦法。通過積極開展大學生創新計劃、設計競賽和創業大賽等方式，鼓勵學生開動應用創新思維。
學習物聯網的技術范文5
【關鍵詞】物聯網 模塊化課程 課程體系
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）02-0019-02
一 引言
物聯網技術作為第三次信息產業浪潮，近年來已成為全球科技人員和政府決策部門持續關注的熱點，從“智慧地球”到“感知中國”，各國都在積極布局物聯網產業格局，力圖抓住物聯網帶動產業提升的戰略機會。自總理2009年8月考察無錫提出“感知中國”到2010年政府工作報告中提出加快物聯網的研發應用，中國的物聯網發展進入了一個全新的高速發展時期。
物聯網是利用條形碼、射頻識別（RFID）、傳感器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按照約定的協議，實現人與人、人與物、物與物在任何時間、任何地點的連接，從而進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的龐大網絡系統。作為一項戰略性產業，越來越多的企業把目光投向先進的物聯網技術，物聯網的發展離不開人才的培養。高職院校作為培養技能型人才的中堅力量，制訂切實可行的人才培養方案迫在眉睫。
二 物聯網人才職業崗位能力分析
根據物聯網市場人才需求特征和高職人才培養目標，高職物聯網專業應培養具有物聯網基本理念，具有物聯網行業相對應崗位必備的理論知識和專門知識，具有較強的物聯網崗位操作能力、一定的系統開發能力，能從事物聯網技術及物聯網系統管理等工作的業務能力，學生畢業后可以在物聯網系統集成、物聯網設備維護、運營服務等企業，從事無線傳感網、RFID系統、局域網、安防監控網等工程施工、安裝、調試、維護工作?？蓮氖碌牟块T有各類物聯網企業工程技術部、售前技術部、售后服務部；物聯網系統應用行業技術服務中心；物聯網相關行業網絡產品、傳感器、RFID設備、無線通訊設備的采購、營銷、售后服務等工作。
三 物聯網應用技術專業模塊化課程體系的構成
課程體系是指為培養人才所確立的目標以及依據這些目標所選擇并加以組織的課程內容、教育教學活動的系統。在高等教育中，課程體系是核心，它是社會需求、科學知識和個性發展的集中表現，決定著人才培養的規格和質量。為了物聯網應用技術專業人才的培養，我們建立了由公共學習模塊、學科專業基礎模塊、學科專業方向模塊三部分組成的課程體系。
1.公共學習模塊
公共學習模塊全部為必修課，該模塊由思想政治理論課、職業生涯規劃、心理健康指導、職業生涯規劃、就業創業指導、大學英語、體育、計算機基礎等主干課程組成。其目的是提高和培養學生的政治思想素質和職業道德，培養學生的辯證思維能力和外語應用能力，培養學生調查抽象的邏輯思考與判斷分析的能力。
2.學科專業基礎模塊
學科專業模塊全部為必修課，該模塊是物聯網應用技術專業的平臺，為專業課的學習提供堅實的理論基礎，為學生掌握分析問題、解決問題的基本理論與基本方法奠定基礎。主要課程有：應用數學、線性代數、物流信息技術與應用電子技術基礎、現代物流概論、C語言程序設計、數據結構、物聯網網絡基礎、數據庫基礎與應用、電路分析、微機原理與接口技術、通信線路等。
3.學科專業方向模塊
學科專業方向模塊分為選修模塊，學生可根據其學習興趣選擇其中的一個模塊進行學習。學科專業方向模塊的開設，是為了讓學生根據個人的興趣和自身特點，為自己今后的發展和研究選擇一個適合自己的模塊學習。我們擬定了三個學科專業方向模塊：（1）物聯網系統集成和測試模塊；（2）物聯網應用軟件開發模塊；（3）物聯網管理和維護模塊。
第一，物聯網系統集成和測試模塊。該模塊要求學生具備的能力有：掌握物聯網系統體系結構設計、系統調試的基本流程與技巧、無線網絡基本知識、網絡組建基本知識、硬件組裝和維護能力、物聯網應用軟件測試方法、基本的測試工具。
該模塊的工作內容是：系統軟件、硬件、傳感裝置集成在一起測試，發現并改正單元設計中的錯誤，無線網絡與移動設備的構建、組網等工作。
該模塊開設的核心課程有：測試技術、組網技術、物聯網系統開發、無線網絡技術、傳感器技術、RFID射頻識別技術與應用。
第二，物聯網應用軟件開發模塊。該模塊要求學生具備的能力有：物聯網相關知識、物聯網相關產品的應用系統開發、RFID系統集成項目應用系統的設計、開發、實施嵌入式系統集成項目的開發和實施、面向對象的程序設計。
該模塊的工作內容是：RFID解決方案研究、項目設計方案、系統開發和集成、工程設計和施工指導嵌入式系統解決方案、項目設計方案。
該模塊開設的核心課程有：計算機網絡、單片機應用、JAVA程序設計、RFID射頻識別技術與應用、物聯網系統開發、無線網絡技術、條碼技術與應用、嵌入式系統。
第三，物聯網管理和維護模塊。該模塊要求學生具備的能力有：通訊系統運行維護與管理的能力、通信設備的安裝調試和故障排除的能力。
該模塊的工作內容：系統維護與設計、物聯網運行管理、物聯網產品生產與檢測、物聯網系統運營與維護。
該模塊開設的核心課程有：無線通信技術、現代傳感技術、物聯網應用開發、計算機網絡技術、JAVA程序設計、網絡操作系統、網絡設備管理、企業網絡方案設計等。
四 結束語
物聯網產業作為未來的新興產業，孕育著巨大的人才需求，高職院校培養具有物聯網應用技術專業知識的應用型人才非常緊迫。高職院校在辦學過程中，應緊密結合社會發展需要，不斷地進行市場調研和人才需求的分析，改革傳統的人才培養方案，積極開展專業模塊化課程教學內容的改革，及時更新教學內容，讓學生能夠掌握物聯網的最新技術，實現教學與就業的直接對接，為畢業后能夠順利地就業奠定堅實的基礎。
參考文獻
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[3]劉桂江等.物聯網技術專業人才培養方案的研究[J].安慶師范學院學報（自然科學版），2011（2）：108～111
學習物聯網的技術范文6
關鍵詞：物聯網；教學模式；教學方法；教學實踐
作者簡介：施炯（1982-），男，浙江余姚人，浙江萬里學院電子信息學院，講師；楊亞萍（1967-），女，浙江寧波人，浙江萬里學院電子信息學院，副教授。（浙江 寧波 315100）
基金項目：本文系寧波市服務型教育重點專業子項目物聯網工程專業實踐教學體系建設（文件號：甬教計[2009]359號文件）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）28-0106-02
“十二五”期間，從全國到浙江省寧波市，以物聯網為特征的產業導向是產業結構優化調整的一項重要內容和重要舉措，對于提高總體的經濟實力和技術水平具有舉足輕重的作用。在此背景下，浙江萬里學院（以下簡稱“我?！保┯?011年7月申報了物聯網工程專業，并于2012年2月在《教育部關于公布2011年度高等學校本科專業設置備案或審批結果的通知》（教高[2012]2號）中得到了批復，浙江省首批物聯網工程專業高校達到四所，浙江萬里學院成為目前浙江除杭州外唯一擁有物聯網工程本科專業的高校。物聯網工程這個新專業與實際緊密結合，應用范圍涉及到了社會的各行各業。[1，2]正是由于其處于初始階段，且與現有專業相關的技術知識體系存在較大的差異性，使得該專業的教學模式不能照搬現有專業的教學模式，[3]而必須探索新的教學模式和方法，以適應社會對于物聯網工程專業人才的需求。[4]
一、“物聯網工程導論”課程目標
“物聯網工程導論”是物聯網工程專業學生學習的第一門專業基礎課，其主要目的是使學生了解物聯網的基本概念和相關技術，對物聯網在各個領域的典型應用有所認識，[5]在此基礎上了解物聯網系統的整體框架，明確物聯網工程各個專業課程的意義和課程之間的關系，為后續的學習打好基礎，同時激發學生的學習興趣。因此，設計“物聯網工程導論”課程時，不應該把重點放在核心原理上，而應該注重基本概念的理解和對物聯網系統的認識。[6]
二、“物聯網工程導論”教學模式和教學內容
物聯網工程專業是一個新的本科專業，包含的技術和概念較多，如何精心設計課程內容來幫助學生理解相關的知識，激發其學習后續課程的興趣，是教學工作的關鍵。因此，為了培養學生主動學習的能力和學習興趣，提出了“內外結合、聯系實際、項目驅動”的教學模式和方法，即教師授課與專家講座相結合，課堂教學與實際產品體驗相結合，以項目為驅動，推動整個課程的教學。
1.課程總體教學規劃
在內容上，“物聯網工程導論”課程側重于物聯網的應用、技術、服務、知識體系以及作為物聯網工程師的合格人才標準，涉及到的技術包括RFID技術、WSN技術、常見組網技術和應用開發技術等。在授課方式上，采用課堂講解與企業參觀相結合、學校老師和業內知名專家相結合的方式。通過這種課程安排，自下而上對物聯網的應用案例、技術支撐、知識體系進行講解和討論，一方面讓學生對企業實際的物聯網項目和人才需求有所認識；另一方面，使得學校在物聯網工程專業人才培養方面，形成以本地物聯網企業的實際情況為依據，以地方物聯網產業的發展為依托，樹立應用創新型人才培養的目標，強調應用創新和實踐創新的結合，從而創建以培養應用創新能力為核心的實踐教學體系。
2.課程內容分析
以課程總體教學規劃為基礎，設計了“物聯網工程導論”課程的內容，詳細安排如表1所示。
第一講主要介紹物聯網在國內外發展的近況，了解物聯網發展需要經歷的幾個階段和我國目前物聯網發展所處的階段，了解物聯網在各行業的應用和發展前景。第二講安排寧波市智慧城市建設領域專家為學生講課，讓學生了解智慧城市的發展歷史，了解智慧城市的整體架構，理解物聯網與智慧城市的關系，熟悉寧波市智慧城市建設的現狀和發展前景。在此基礎上，第三講安排學生參觀寧波市智慧城市建設應用成果展示廳，親身體驗物聯網技術在智慧城市建設中的各項成果和應用。在研討課環節，引入物聯網產品創意設計比賽，以小組為單位，根據前兩次課對智慧城市應用領域的學習和參觀，設計一款理想中的物聯網產品，比賽分為初賽和決賽環節，在初賽中表現出色的團隊進入決賽。在“物聯網應用體驗——手機控制家電”環節，利用學院已有的實驗條件，向學生介紹手機控制家電的原理，熟悉控制信號的流程，了解應用程序和硬件之間的接口和開發流程，同時提供手機客戶端的應用程序，使得學生可以現場安裝，現場體驗，激發學生的興趣。在物聯網設計作品與分析環節，以高年級同學進行電子設計大賽的成果為基礎，展示與物聯網相關的作品，通過視頻和現場演示等多種手段，向同學們展示觸手可及的物聯網產品，解開物聯網技術的面紗，排除技術等因素給學生帶來的困惑。
三、“物聯網工程導論”教學實踐
以“內外結合、聯系實際、項目驅動”的教學模式和方法為參考，采用“走出去、請進來”的策略，結合“項目驅動”的物聯網產品創意比賽，進行了“物聯網工程導論”課的實際教學。
1.走出去——智慧城市建設應用成果展廳參觀
寧波市是我國首批進行智慧城市建設的試點之一，物聯網為智慧城市建設提供了堅實的技術基礎；反過來說，智慧城市是物聯網技術的重要應用領域。從已經舉辦兩屆的“中國寧波智慧城市技術與應用”展會來看，很多基于物聯網的產業和應用都已經服務于智慧城市的方方面面，物聯網為智慧城市提供了城市的感知能力，并使得這種感知更加深入和智能，從而實現市政、民生、產業等方面的智慧管理。
利用寧波的地域優勢，在“物聯網工程導論”課程中引入智慧城市建設應用成果展廳參觀的環節，有利于學生更好地理解和體驗多種物聯網關鍵技術的應用場景。在參觀過程中，學生對智慧城市應用成果展廳中展示的云計算技術、互聯網技術、物聯網技術和RFID技術表現出極大的興趣。通過實物展示、應用系統演示、現場體驗、動態更新等多種形式，學生形象直觀地了解了智慧城市建設十大應用體系的建設成果，其中包括智慧社會管理、智慧公共服務、智慧健康保障、智慧交通、智慧物流、智慧貿易、智慧制造、智慧能源、智慧文化服務、智慧安居服務首批共36個應用成果，為后續的物聯網產品創意比賽提供了靈感和素材。
2.請進來——智慧城市建設專家講座
由于物聯網工程是新建專業，因此，在人才培養方向方面，需要充分考慮寧波本地經濟對物聯網人才培養的需求，及時了解本地物聯網產業的發展趨勢，適時地調整專業方向，合理設置培養目標、課程體系和教學內容，以更好地服務于區域物聯網產業鏈。在“物聯網工程導論”課程中引入專家講座的環節，既有利于學生熟悉物聯網相關的專業背景知識，又能夠使學生了解企業實際的項目和用人需求，盡早樹立自身的職業規劃。
在本課程的教學過程中，邀請了浙江思創理德物聯網（寧波）科技有限公司總經理黃生顏女士來我校授課。思創理德物聯科技有限公司是中瑞思創科技股份有限公司旗下專注于物聯網應用集成和市場開發的子公司，已成功開發并逐步推廣服裝供應鏈管理、數字化倉儲管理、工廠精益管理、行業服務平臺管理、防偽防竄貨管理等系列RFID解決方案和關鍵產品。黃經理在向同學們介紹基于RFID技術的服裝供應鏈管理的同時，引入了企業實際項目的運轉和人才需求的現狀，描述了物聯網產業蓬勃發展的前景，鼓勵同學們認真學好相關的專業課程，從而在畢業時能夠成為一名滿足企業需求的物聯網工程專業人才，為寧波智慧城市建設和物聯網產業的發展貢獻力量。
3.項目驅動——物聯網產品創意比賽
通過之前物聯網產生的背景和發展前景的學習，結合專家對于智慧城市建設的介紹和對智慧城市建設應用成果的體驗，在研討課環節，引入物聯網產品創意設計比賽，讓同學們以物聯網相關技術為基礎，設計一款產品，解決日常生活中碰到的問題。
在實施過程中，讓同學們以小組為單位，由組長負責協調，各成員進行項目的創意、調研和設計，最終形成產品文檔和展示材料。在產品展示環節，組員以PPT、視頻和實物演示等多種手段，對小組設計的產品進行詳細的講解，內容主要包括創意來源、用戶場景、產品功能、技術規范和產品前景。在項目的評分規則上，主要包含創意、影響力和執行力這三個部分，占的比重分別為50%、30%和20%。其中，“創意”是指產品或者服務是否具有創新性和突破性，是否具有全新的功能或者在很大程度上提升了已有的功能；“影響力”是指產品或者服務的影響力有多大，是否會被大量的用戶和機構所采用；“執行力”是指設計的產品或服務是否具有較好的商業可行性。在評分環節，每個小組對除自己以外的每個項目進行打分，各個小組的最后得分為總分取平均。
研討課環節一方面增強了學生們對于課程的參與度，另一方面通過小組頭腦風暴和討論，培養了學生的團隊合作精神和集體榮譽感，極大地提升了其對于本專業后續課程學習的興趣。
4.課程評價
在合作式學習模式的基礎上，參考學生在課程過程中的參與程度以及課堂表現，課程的評價包含自我評價、小組評價、項目評價和教師評價。其中，小組評價在小組內部產生，主要參考組員在物聯網產品創意比賽過程中的投入和參與程度。項目評價主要參考小組項目的評分，即其他各小組對本組項目的綜合評價。教師評價主要參考學生的出勤率、課堂參與度。這種評價方式已經在我校其他“項目化”課程及合作式課程中實施，從學生的反饋來看，這種綜合、全面的評價方法比傳統、單一的評價方法更加合理，它有效地減少了學生的逃課現象，提高了學習的自主性和參與度，增強了學習的興趣。
四、教學效果
在浙江萬里學院物聯網工程新專業建設過程中，探索了“物聯網工程導論”課程的教學模式和教學方法，并付諸了實踐。從目前來看，學生通過該課程的學習，培養了專業的學習興趣，增強了專業的學習熱情，為后續課程的開展打好了基礎。從培養學生的角度來看，物聯網技術在飛速發展，對于物聯網課程教學的探索也沒有終點，必須總結現有的經驗，不斷改進和完善。
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