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【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 課程 教學(xué)實(shí)踐 應(yīng)用能力
【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1006－9682（2012）06－0063－02
一、引 言
物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IOT）又稱傳感網(wǎng)，指的是將無(wú)處不在的末端設(shè)備和設(shè)施，包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動(dòng)終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和“外在使能”的各種資產(chǎn)、攜帶智能終端的個(gè)人與車輛等，通過(guò)各種無(wú)線或有線的通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，從而提供安全可控乃至個(gè)性化的實(shí)時(shí)監(jiān)控、定位溯源、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、遠(yuǎn)程控制、安全防范等管理和服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)任何智能物體間的“管、控、營(yíng)”一體化。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展。目前物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、涉及多個(gè)產(chǎn)業(yè)群的特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)。并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將催生新的產(chǎn)業(yè)，形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，其發(fā)展前景十分可觀。鑒于此，2010年8月，教育部審批通過(guò)了35所高校獲批開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)，新設(shè)專業(yè)將自2011年開(kāi)始招生。在2011年，又有27所高校設(shè)置的“物聯(lián)網(wǎng)”專業(yè)通過(guò)了教育部的審批。
二、教學(xué)實(shí)踐與教學(xué)方法的初步探索
筆者所在的大學(xué)還未申報(bào)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，但與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的支撐專業(yè)門類比較齊全，如信息與通信工程、電子科學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、控制工程及測(cè)控技術(shù)及儀器等專業(yè)。基于此，筆者在2011年連續(xù)兩個(gè)學(xué)期開(kāi)設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論的公選課，學(xué)生選課非常踴躍，170人的選課規(guī)模每次都爆滿，從這可以看出當(dāng)前本科生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)等新生技術(shù)具有非常強(qiáng)的學(xué)習(xí)欲望。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)，在現(xiàn)有教學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)方案進(jìn)行了初步探索。
1．合理選擇教材
筆者結(jié)合選課學(xué)生的特點(diǎn)：不僅有理工科學(xué)生，還有社會(huì)科學(xué)類學(xué)生，選擇了周洪波博士所編寫的《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式》一書。此書以通俗易懂的方式，指導(dǎo)學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)世界，且不需要較強(qiáng)的專業(yè)背景，適應(yīng)不同專業(yè)的學(xué)生。
2．嚴(yán)格修訂教學(xué)大綱，合理安排教學(xué)內(nèi)容。
教學(xué)大綱不僅是進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容及進(jìn)度的依據(jù)，也是考試考查的依據(jù)，更是教學(xué)質(zhì)量評(píng)估的依據(jù)。一個(gè)好的教學(xué)大綱，非常有利于教學(xué)質(zhì)量的提高。在教學(xué)內(nèi)容上，首先講述物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與機(jī)遇，讓同學(xué)們明白物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)無(wú)論是在經(jīng)濟(jì)、生活以及國(guó)家戰(zhàn)略上都有非常重要的前景。讓同學(xué)們掌握互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及它們的區(qū)別與聯(lián)系，并了解基于四大技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)支柱產(chǎn)業(yè)群，分別為RFID從業(yè)人員、傳感網(wǎng)從業(yè)人員、M2M人群以及工業(yè)信息化人群；其次，著重講述物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，即Device、Connect以及Manage（DCM）三層系統(tǒng)，或者也可稱之為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。讓學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)的通訊與連接，包括短距離無(wú)線通訊技術(shù)、長(zhǎng)距離無(wú)線通訊技術(shù)、短距離有線通訊技術(shù)和長(zhǎng)距離有線通訊技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)在城市市政管理、農(nóng)業(yè)園林、醫(yī)療保健、智能樓宇和交通運(yùn)輸?shù)确矫婧屯瑢W(xué)們進(jìn)行交流和探討。并通過(guò)介紹各種傳感器的原理與技術(shù)，讓同學(xué)們對(duì)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有更進(jìn)一步的了解。
3．教學(xué)方法和教學(xué)互動(dòng)
物聯(lián)網(wǎng)是個(gè)實(shí)用性很強(qiáng)、發(fā)展前景很廣的技術(shù)。將來(lái)物聯(lián)網(wǎng)會(huì)發(fā)展到什么程度，對(duì)人類的科技和生活會(huì)產(chǎn)生什么影響，都是一個(gè)未知數(shù)。因而在教學(xué)過(guò)程中，筆者非常注意和學(xué)生互動(dòng)，讓同學(xué)們發(fā)揮自己的想象力，盡量去描繪50年，甚至100年后因物聯(lián)網(wǎng)的存在，人們的生活所發(fā)生的翻天覆地的變化。在上課過(guò)程中，筆者既有講述的環(huán)節(jié)，有和學(xué)生互動(dòng)的環(huán)節(jié)，更有讓學(xué)生分組討論的環(huán)節(jié)。筆者希望此課程是個(gè)開(kāi)放的課程，學(xué)生不僅能學(xué)到知識(shí)，更能發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性。同時(shí)，通過(guò)運(yùn)用多媒體等途徑來(lái)呈現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)所存在的問(wèn)題和發(fā)展前景，請(qǐng)同學(xué)們利用已有知識(shí)，并發(fā)揮自己的想象嘗試提出解決方案，設(shè)置懸念，然后抓住重點(diǎn)、熱點(diǎn)作深入分析，最后上升為理論知識(shí)。從而使課程生動(dòng)形象，對(duì)錯(cuò)分明，環(huán)環(huán)相扣，印象深刻，氣氛活躍。當(dāng)然，這種講課方式有一個(gè)前提，那就是建立在師生間平等、相互理解的基礎(chǔ)上。這種授課方式，就是師生間的相互溝通，實(shí)現(xiàn)這種溝通，理解是基礎(chǔ)，也即心靈交融，才能實(shí)現(xiàn)交往、溝通。
4．考核方式
為了適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，筆者在考核方式上突出強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本概念掌握和發(fā)展前景設(shè)想，同時(shí)考查學(xué)生的論文寫作能力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的督促與考核，客觀完整地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在考核的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上學(xué)生的成績(jī)由學(xué)生上課過(guò)程中的討論報(bào)告、出勤率和最終課程論文三個(gè)部分組成。其中討論報(bào)告占20%，出勤率占20%，最終課程論文占60%。這種考核方式既能讓學(xué)生進(jìn)一步了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，又能發(fā)揮學(xué)生的想象力和主動(dòng)性，并能讓學(xué)生初步掌握科技論文的寫作格式和寫作方法。
三、結(jié)束語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)，筆者依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的特點(diǎn)，結(jié)合我校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，從物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)設(shè)置的現(xiàn)狀、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面進(jìn)行了初步的探討。經(jīng)過(guò)幾個(gè)學(xué)期的教學(xué)探索，摸清了教學(xué)規(guī)律，優(yōu)化了教學(xué)過(guò)程，改進(jìn)了教學(xué)方法，使學(xué)生具有合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，從而具有解決實(shí)際問(wèn)題的能力、開(kāi)放的思維和協(xié)作能力，能夠暢想未來(lái)，把握經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和科學(xué)發(fā)展的大趨勢(shì)，以適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和本科生教育信息化發(fā)展的需要，成為能夠適應(yīng)21世紀(jì)新挑戰(zhàn)的復(fù)合型高端人才。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】RFID 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 教學(xué)檔案 管理
【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）06-0237-01
學(xué)院教學(xué)檔案是一個(gè)學(xué)院在教學(xué)管理、教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)研究等活動(dòng)中形成的、對(duì)學(xué)院當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有指導(dǎo)意義的文件材料。教學(xué)檔案的存儲(chǔ)、整理、保存和利用是教學(xué)管理工作的重要組成部分，是影響學(xué)院評(píng)估效果的一個(gè)重要因素。但是，由于教學(xué)檔案的種類繁多，而且需要維護(hù)的檔案數(shù)量也非常龐大，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的積累，必然給檔案的管理、維護(hù)、查閱等帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)，通過(guò)基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為每種檔案設(shè)置不同標(biāo)簽，將極大的減輕管理人員的工作強(qiáng)度并提高工作效率。
1.教學(xué)檔案管理主要內(nèi)容及目前現(xiàn)狀及面臨的問(wèn)題
1.1 教學(xué)檔案管理主要內(nèi)容
作為教學(xué)過(guò)程的主要記錄載體，學(xué)院教學(xué)檔案需要很多的書面材料，主要包括：（一）教學(xué)類檔案：課程教學(xué)大綱、授課計(jì)劃表、課程試題庫(kù)、試卷審批表A、B卷及標(biāo)準(zhǔn)答案、學(xué)生成績(jī)一覽表、考場(chǎng)記錄表、試卷分析表、記分冊(cè)、網(wǎng)絡(luò)課程、多媒體課件、雙語(yǔ)教學(xué)課程建設(shè)相關(guān)材料、典型教案、重要備課記錄；（二）畢業(yè)設(shè)計(jì)類檔案：畢業(yè)設(shè)計(jì)課題及成績(jī)匯總表、畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)管理規(guī)定、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告、畢業(yè)設(shè)計(jì)工作安排及檢查材料、教師指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)等典型材料；（三）實(shí)驗(yàn)實(shí)踐類檔案：學(xué)生社會(huì)實(shí)踐工作計(jì)劃、總結(jié)、表彰材料、實(shí)習(xí)教學(xué)相關(guān)的規(guī)章制度、校內(nèi)外教學(xué)實(shí)踐、實(shí)習(xí)基地建設(shè)和運(yùn)轉(zhuǎn)情況材料、實(shí)習(xí)報(bào)告、考核表、實(shí)結(jié)、實(shí)習(xí)教學(xué)的典型材料、實(shí)習(xí)學(xué)生、指導(dǎo)教師名單及分組表、實(shí)習(xí)計(jì)劃或方案；（四）其他類型的檔案：本科專業(yè)學(xué)士學(xué)位申請(qǐng)材料、課程建設(shè)規(guī)劃、課程組建設(shè)和活動(dòng)情況、教學(xué)內(nèi)容、方法和手段改革以及考試內(nèi)容、方法和手段改革相關(guān)材料、其他教學(xué)建設(shè)的典型材料。
隨著學(xué)院的發(fā)展，教學(xué)檔案的數(shù)量日漸增多，種類也日趨多樣化，同時(shí)檔案管理人員少，任務(wù)繁重，傳統(tǒng)的教學(xué)檔案管理方法已很難適應(yīng)現(xiàn)代的教學(xué)檔案管理要求。所面臨的主要問(wèn)題有：
一、教學(xué)檔案材料種類繁多，材料的收集易出錯(cuò)，容易丟失材料；
二、教學(xué)檔案存放雜亂無(wú)序；
三、教學(xué)檔案查閱非常繁瑣費(fèi)時(shí)，當(dāng)學(xué)校檢查或者評(píng)估時(shí)，檔案材料的查閱非常困難，需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間和精力；
四、教學(xué)檔案的安全管理，例如，未經(jīng)允許，不準(zhǔn)隨意查詢教學(xué)資料或者記錄誰(shuí)在何時(shí)查閱什么資料。
因此，教學(xué)檔案管理技術(shù)手段急需升級(jí)改造，利用RFID物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)檔案管理的自動(dòng)化與智能化，從而提高工作效率，加強(qiáng)管理流程。
2.RFID技術(shù)及在檔案管理中的應(yīng)用
2.1RFID技術(shù)
RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞并通過(guò)所傳遞的信息達(dá)到自動(dòng)識(shí)別的目的[1]。通常一個(gè)RFID系統(tǒng)由閱讀器、天線和標(biāo)簽三部分組成。應(yīng)用中，通過(guò)讀寫器將物品的相關(guān)信息例如名稱、所有人等屬性信息寫入RFID標(biāo)簽，然后將該標(biāo)簽貼在待識(shí)別物體表面。讀寫器可無(wú)接觸地讀取并識(shí)別電子標(biāo)簽中所保存的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)傳遞到智能終端，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體識(shí)別信息的遠(yuǎn)距離、無(wú)接觸式采集、無(wú)線傳輸和處理等功能，并且同時(shí)能識(shí)別多個(gè)RFID標(biāo)簽[2][3]。 RFID技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)檔案管理可以促進(jìn)檔案管理的自動(dòng)化、智能化，具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如：遠(yuǎn)距離快速掃描、安全性高[4][5][6]。
2.2RFID物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)檔案管理系統(tǒng)
基于RFID物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)檔案管理系統(tǒng)，主要有如下幾大模塊和功能：
（1）RFID 教學(xué)檔案管理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)將RFID閱讀器所讀取的數(shù)據(jù) 進(jìn)行保存和處理。檔案管理人員通過(guò)該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)查看檔案的實(shí)際情況。
（2）教學(xué)檔案的RFID標(biāo)簽。通過(guò)RFID標(biāo)簽制作設(shè)備，將檔案的信息例如，教學(xué)檔案的教師姓名，課程名稱，班級(jí)等信息寫入到該標(biāo)簽，并將其貼在教學(xué)檔案袋之上。
（3）教學(xué)檔案的儲(chǔ)存柜實(shí)時(shí)監(jiān)控。該柜安裝有多個(gè)RFID閱讀器和通信模塊，能實(shí)時(shí)監(jiān)控檔案的存放位置的情況。儲(chǔ)藏柜每個(gè)存放位置都有一個(gè)RFID閱讀器，當(dāng)存入檔案材料時(shí)，由該閱讀器讀取標(biāo)簽信息并將該信息及存放位置信息通過(guò)通信模塊傳輸給管理信息系統(tǒng)保存。當(dāng)取出檔案材料時(shí)，信息管理系統(tǒng)記錄取出材料的信息及借閱人的相關(guān)信息。
3.RFID物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教學(xué)檔案管理中的應(yīng)用
新技術(shù)的應(yīng)用必然導(dǎo)致工作流程的規(guī)范化，以前課程的教學(xué)材料只需要任課考試將所有材料整理好之后，放入到檔案袋中，查閱時(shí)，相關(guān)人員可隨意從中抽取瀏覽；還有些教學(xué)材料的收集時(shí)間跨度非常長(zhǎng)，有些教師長(zhǎng)時(shí)間不交材料，造成管理的不方便。這些問(wèn)題都可通過(guò)在引入RFID物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后進(jìn)行規(guī)范化操作。
3.1 教學(xué)檔案入庫(kù)管理
每一個(gè)學(xué)期，新的教學(xué)檔案入庫(kù)前，要對(duì)該檔案進(jìn)行標(biāo)識(shí)例如檔案制作人，檔案名稱等，將這些信息由相關(guān)責(zé)任人通過(guò)終端管理器寫入RFID標(biāo)簽。
3.2 教學(xué)檔案查閱管理
教學(xué)檔案在入庫(kù)管理時(shí)，由儲(chǔ)存柜上的閱讀器將放置的位置信息與標(biāo)簽信息一起寫入到系統(tǒng)中，用戶在查閱時(shí)，可先在系統(tǒng)根據(jù)關(guān)鍵詞，例如課程名稱，任課教師等信息查閱具置，因而可快速地發(fā)現(xiàn)文件。
3.3教學(xué)檔案的統(tǒng)計(jì)管理
通過(guò)該技術(shù)，管理人員可以很方便的統(tǒng)計(jì)各種材料的情況，不需要手工統(tǒng)計(jì)。系統(tǒng)也可由管理人員對(duì)相關(guān)材料設(shè)置時(shí)間要求，若在規(guī)定時(shí)間未提交材料，則系統(tǒng)通過(guò)郵件向相關(guān)教師進(jìn)行提醒。
4.總結(jié)
通過(guò)RFID物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教學(xué)檔案管理中的應(yīng)用，不僅提高了工作效率，而且對(duì)教學(xué)管理工作的流程進(jìn)一步規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化提供了基礎(chǔ)，為教學(xué)工作提供更好的支持和幫助，使之成為學(xué)院工作的重要支撐。
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)等飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的研究和應(yīng)用也得到快速發(fā)展，并越來(lái)越引起各國(guó)的高度重視。物聯(lián)網(wǎng)甚至被稱為繼計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)革命。美國(guó)于2008年末由IBM提出“智慧地球”概念后，“智慧地球”框架下多個(gè)典型智能解決方案已經(jīng)在全球推廣；歐盟于2009年6月了全球首個(gè)國(guó)家級(jí)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃；韓國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家也都分別提出了“U-Japan”和“U-Korea”信息化戰(zhàn)略，其核心內(nèi)容都是利用無(wú)所不在的泛在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)人與人、物與物、人與物之間連接，讓民眾可以隨時(shí)隨地享有科技智慧服務(wù)。我國(guó)政府于2009年8月提出“感知中國(guó)”的戰(zhàn)略構(gòu)想，并由政府、科研院所和企業(yè)建立相關(guān)研究基地和成立物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟?？梢?jiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為各國(guó)下一個(gè)必爭(zhēng)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。而任何一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)和行業(yè)的發(fā)展，都需要大量的專門技術(shù)人才，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展同樣也不例外。目前，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才還非常緊缺，人才的培養(yǎng)還處于起步階段，而大批專門人才培養(yǎng)主要依靠高等學(xué)校來(lái)承擔(dān)。在這樣一個(gè)大的環(huán)境和背景下，國(guó)家教育部于2010年批準(zhǔn)在35所高校設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)工程和傳感網(wǎng)技術(shù)本科專業(yè)，并于2011年開(kāi)始招生。另外，全國(guó)有將近20所高職高專院校以及獨(dú)立學(xué)院開(kāi)設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一個(gè)多學(xué)科高度交叉的新興專業(yè)，如何培養(yǎng)出合格的、符合市場(chǎng)需求的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才是高校面臨的一個(gè)主要問(wèn)題。南于物聯(lián)網(wǎng)本身技術(shù)復(fù)雜、牽涉面廣，涉及多學(xué)科的交叉，這就必然對(duì)人才的培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)都需要進(jìn)行全新的考慮。筆者結(jié)合安徽理工大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)和實(shí)踐，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)丁程專業(yè)人才培養(yǎng)和教學(xué)資源建設(shè)進(jìn)行了一些初步的探索，為高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)提供指導(dǎo)和參考
2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的研究?jī)?nèi)容
2.1 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)的概念是1999年美國(guó)Auto-ID中心首先提出的，最初的定義是通過(guò)射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備把所有物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理?，F(xiàn)在普遍認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，具有普通對(duì)象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化特征的網(wǎng)絡(luò)。從物聯(lián)網(wǎng)的定義可以看出要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)需要具有感知、通信與計(jì)算能力的智能信息傳感設(shè)備等實(shí)現(xiàn)全面感知，借助現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的可靠傳輸，以及數(shù)據(jù)的智能處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人與人、物與物、人與物之間的互聯(lián)互通和智能信息服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)可以根據(jù)信息生成、傳輸、處理和應(yīng)用劃分為4個(gè)層次：感知識(shí)別層、網(wǎng)絡(luò)層、管理服務(wù)層和綜合應(yīng)用層。其中感知層是物聯(lián)網(wǎng)信息的來(lái)源，包括各種類型的傳感器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、智能手機(jī)、智能家電以及智能測(cè)控設(shè)備等；網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，包括有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接人層、會(huì)聚層和核心交換層；管理服務(wù)層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理的和智能決策服務(wù)等，包括中間件、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理、數(shù)據(jù)挖掘與智能決策等；綜合應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)不同行業(yè)的綜合應(yīng)用，包括智能物流、智能電網(wǎng)、智能交通、智能環(huán)保、智能醫(yī)療等。物聯(lián)網(wǎng)4層體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2.2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和研究?jī)?nèi)容
由物聯(lián)網(wǎng)的4層體系結(jié)構(gòu)圖可以看出：感知層是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)，位于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的最底層，也是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的重要方面之一。感知層主要涉及RFID技術(shù)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和控制技術(shù)、短距離無(wú)線通訊技術(shù)等主要關(guān)鍵技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層與具體的應(yīng)用領(lǐng)域不同存在很大的差異，需要根據(jù)具體的應(yīng)用來(lái)設(shè)計(jì)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)以及管理服務(wù)層涉及的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘等各種支撐技術(shù)都是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和研究過(guò)程中涉及的主要技術(shù)和內(nèi)容。
由于物聯(lián)網(wǎng)的研究?jī)?nèi)容比較寬泛而且涉及多學(xué)科的交叉，開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的高?，F(xiàn)有學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)設(shè)置以及研究?jī)?nèi)容的側(cè)重點(diǎn)都會(huì)有所不同，因此在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程設(shè)置以及培養(yǎng)方案方面會(huì)存在的一定的差異。由物聯(lián)網(wǎng)的4層體系結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)設(shè)置不同的研究方向，如電子技術(shù)和嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)較好的高校可以側(cè)重于感知層設(shè)計(jì)和應(yīng)用，計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)較好的高?？梢詡?cè)重于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層和信息服務(wù)層，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)基礎(chǔ)較好的高?？梢詡?cè)重于網(wǎng)絡(luò)層和管理服務(wù)層，還有各相關(guān)交叉專業(yè)設(shè)置較為全面、研究基礎(chǔ)較好的高校則可以在物聯(lián)網(wǎng)的各層都平衡發(fā)展。具體設(shè)置什么樣研究方向和培養(yǎng)方案，各高校需要根據(jù)自身的學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)和特點(diǎn)以及高校的行業(yè)背景，設(shè)置具有自己特色和優(yōu)勢(shì)的培養(yǎng)方案和側(cè)重研究方向。安徽理工大學(xué)是一所具有煤炭行業(yè)背景和醫(yī)學(xué)特色的理工類高校，目前設(shè)有相關(guān)的專業(yè)有：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子技術(shù)與儀器、網(wǎng)絡(luò)信息安全、自動(dòng)化、電子信息工專業(yè)提供論文寫作、寫作論文的服務(wù)，歡迎光臨dylw.net程、通信工程、電氣工程及其自動(dòng)化等，具有較好的相關(guān)專業(yè)建設(shè)基礎(chǔ)，尤其是面向煤礦自動(dòng)化和信息化應(yīng)用領(lǐng)域有著較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。因此，基于學(xué)校的行業(yè)背景和專業(yè)基礎(chǔ)現(xiàn)狀，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的側(cè)重點(diǎn)是物聯(lián)網(wǎng)的感知層設(shè)計(jì)和應(yīng)用，兼顧管理服務(wù)層的相關(guān)技術(shù)研究，如中間件等。重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域是礦山物聯(lián)網(wǎng)以及智能移動(dòng)醫(yī)療，結(jié)合現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)信息安全和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)，制定符合學(xué)校實(shí)際和充分利用現(xiàn)有教學(xué)資源的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)方案。
3 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和課程設(shè)置
3.1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
在高等學(xué)校本科人才培養(yǎng)目標(biāo)的前提下，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的研究?jī)?nèi)容和市場(chǎng)需求定位，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是：具有寬厚扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能，具備網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、嵌入式技術(shù)、通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等信息領(lǐng)域?qū)拸V的專業(yè)知識(shí)，具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決物聯(lián)網(wǎng)中信息獲取、傳輸、處理問(wèn)題的能力，能夠從事物聯(lián)網(wǎng)的通信架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)線傳感器、電子標(biāo)簽射頻識(shí)別、信息安全等產(chǎn)品及系統(tǒng)的科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、技術(shù)管理與設(shè)備維護(hù)等工 作。
通過(guò)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，掌握必需的傳感器、電子、通信、單片機(jī)、RFID技術(shù)等知識(shí)和專業(yè)技能；掌握基本物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理，無(wú)線自組織組網(wǎng)、有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约熬W(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)等基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)；熟練并系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)集成、物聯(lián)網(wǎng)硬件與軟件設(shè)計(jì)、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等，具有綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決物聯(lián)網(wǎng)工程中實(shí)際問(wèn)題的能力，包括：工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和技術(shù)管理中的實(shí)際問(wèn)題等能力；掌握基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)、測(cè)試、推廣等知識(shí)，具有較強(qiáng)的綜合應(yīng)用信息網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識(shí)解決問(wèn)題的能力、綜合試驗(yàn)?zāi)芰εc工程實(shí)踐能力；熟悉礦山物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)、應(yīng)用環(huán)境和關(guān)鍵技術(shù)，并能夠進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)；熟悉物聯(lián)網(wǎng)在智能醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)，并在現(xiàn)有醫(yī)院信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行移動(dòng)醫(yī)療的智能終端、醫(yī)療傳感設(shè)備、中間件、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)等。此外，還應(yīng)具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造性思維能力，能綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)、技術(shù)和現(xiàn)代工程工具，將所學(xué)內(nèi)容應(yīng)用到其他行業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域。
3.2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程設(shè)置
由于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是綜合多學(xué)科的新興專業(yè)，在課程的設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容的安排上還不夠成熟和穩(wěn)定，還處于探索階段。需要根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)際教學(xué)情況，不斷地調(diào)整和優(yōu)化課程的設(shè)置。目前，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程設(shè)置基本上在現(xiàn)有較成熟的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和電子信息類專業(yè)的基礎(chǔ)上，增加與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的核心課程，但側(cè)重點(diǎn)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用。結(jié)合學(xué)校相關(guān)專業(yè)課程設(shè)置現(xiàn)狀，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程分為以下幾個(gè)主要模塊：（1）公共基礎(chǔ)模塊；（2）專業(yè)必修課程模塊：（3）專業(yè)核心課程模塊；（4）專業(yè)任選課程模塊；（5）跨學(xué)科課程模塊；（6）實(shí)踐課程模塊；（7）素質(zhì)拓展模塊。各模塊包含的主要課程如表1所示。
在課程的設(shè)置上既考慮了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的核心研究?jī)?nèi)容和專業(yè)特色，同時(shí)考慮到物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是一門新興的專業(yè)，還沒(méi)有專門的碩士和博士學(xué)位點(diǎn)，目前基本上都是作為計(jì)算機(jī)或相關(guān)學(xué)科的一個(gè)研究方向，而計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生入學(xué)考試的專業(yè)課實(shí)現(xiàn)國(guó)家統(tǒng)一命題，因此，在課程的設(shè)置上要能夠和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，使得物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生能夠輕松實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步深造的愿望。基于這樣的一種現(xiàn)狀，學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在必修課程模塊和核心課程模塊中分別開(kāi)設(shè)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)等相關(guān)的課程，同時(shí)開(kāi)設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID原理與應(yīng)用，能夠滿足學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)和考研深造的需要。為了突出物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識(shí)，在專業(yè)任選課程模塊中開(kāi)設(shè)了大量與物專業(yè)提供論文寫作、寫作論文的服務(wù)，歡迎光臨dylw.net聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)相關(guān)和當(dāng)前最為熱門的課程，充分體現(xiàn)了該專業(yè)方向的知識(shí)面寬、技術(shù)先進(jìn)等特點(diǎn)?？鐚W(xué)科課程模塊的設(shè)置為進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識(shí)面，了解煤礦行業(yè)的生產(chǎn)背景和主要技術(shù)裝備，為以后從事煤礦物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字礦山建設(shè)打下基礎(chǔ)。實(shí)踐課程模塊的設(shè)置是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)興趣的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是達(dá)到學(xué)以致用的主要途徑，是整個(gè)教學(xué)過(guò)程不可缺少的內(nèi)容。素質(zhì)拓展模塊通過(guò)組織多種形式和內(nèi)容的第二課堂教學(xué)活動(dòng)，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，促進(jìn)個(gè)性發(fā)展，提高綜合素質(zhì)。
4 人才培養(yǎng)和教學(xué)資源建設(shè)
4.1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)
高等學(xué)校的使命是培養(yǎng)人才，高校需要根據(jù)市場(chǎng)的需求和自身優(yōu)勢(shì)以及綜合其他因素來(lái)確定人才的培養(yǎng)模式。因此，對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位能夠全面反映高校對(duì)合格人才的理解和時(shí)代需求。安徽理工大學(xué)是行業(yè)特色鮮明、理工類為主的綜合型大學(xué)，學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)是：結(jié)合煤炭行業(yè)特色，培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、強(qiáng)能力、善創(chuàng)新”的創(chuàng)新型人才和高級(jí)專門人才。在人才培養(yǎng)過(guò)程中要構(gòu)建多元化、多目標(biāo)的培養(yǎng)模式，同時(shí)充分考慮學(xué)生就業(yè)、創(chuàng)業(yè)和繼續(xù)深造等不同要求，努力形成特色鮮明、層次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培養(yǎng)體系。在學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)的指導(dǎo)下，借助現(xiàn)有相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)模式和經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)采用校企聯(lián)合培養(yǎng)的模式。
安徽理工大學(xué)是第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”高校，目前在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以及其他電子信息類專業(yè)的卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃和方案制定過(guò)程中積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，其核心培養(yǎng)方式是采取的3+X培養(yǎng)模式，主要措施是其中3年時(shí)間在學(xué)校進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)課和理論課的學(xué)習(xí)，至少1年時(shí)間采取校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，通過(guò)將企業(yè)納入到人才培養(yǎng)主體地位，可以進(jìn)行訂單式培養(yǎng)，大大增強(qiáng)學(xué)生對(duì)企業(yè)需求的了解和實(shí)踐動(dòng)手能力。真正體現(xiàn)“卓越計(jì)劃”的3個(gè)特點(diǎn)，即行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過(guò)程；學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才；強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)主要是培養(yǎng)工程類的專門型應(yīng)用人才，可以按照“卓越工程師”的培養(yǎng)模式進(jìn)行培養(yǎng)。一方面是在現(xiàn)有教學(xué)資源的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)核心課程內(nèi)容的教學(xué)，另一方面加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，尤其是引入相關(guān)企業(yè)的參與。目前，我校已與安徽徽斯頓電子科技有限公司以及安徽科艾網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，聯(lián)合培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才，由參與的公司提供相關(guān)課程的教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的平臺(tái)，并且公司有優(yōu)先挑選優(yōu)秀畢業(yè)生的權(quán)利。另外，安徽理工大學(xué)與附屬醫(yī)院安徽淮南東方醫(yī)院集團(tuán)也簽訂了合作協(xié)議，共同研究和制訂數(shù)字移動(dòng)醫(yī)療系統(tǒng)方案。移動(dòng)數(shù)字醫(yī)療系統(tǒng)的實(shí)施可為學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教師和學(xué)生提供了參與設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的機(jī)會(huì)，同時(shí)也會(huì)為學(xué)生的培養(yǎng)提供很好的實(shí)習(xí)場(chǎng)所和平臺(tái)。另外，安徽理工大學(xué)與兩淮煤礦企業(yè)都建立了很好的合作關(guān)系，有著很好的合作基礎(chǔ)，雙方都在積極準(zhǔn)備聯(lián)合培養(yǎng)礦山物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)人才，進(jìn)行校企深度合作，為拓展學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)提供了很好的實(shí)踐和就業(yè)機(jī)會(huì)。此外，學(xué)校還與一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的相關(guān)企業(yè)建立實(shí)習(xí)基地，如上海、深圳、無(wú)錫、蕪湖等，為學(xué)生進(jìn)入工作崗位前提供深入企業(yè)實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，為進(jìn)一步就業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。校企合作模式的效果已經(jīng)在學(xué)校的一些專業(yè)取得了很好的效果，校企合作是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)較為理想的模式。
4.2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學(xué)資源建設(shè)
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)，除了有定位準(zhǔn)確的培養(yǎng)目標(biāo)和合適的培養(yǎng)模式之外，還需要有配套的軟硬件教學(xué)資源的支撐，教學(xué)資源是培養(yǎng)合格人才的重要保證。一個(gè)專業(yè)辦學(xué)水平的高低往往與該專業(yè)的師資、實(shí)驗(yàn)室、教材、實(shí)習(xí)場(chǎng)所等建設(shè)水平有關(guān)。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)這樣一門新興專業(yè)，面臨的專業(yè)教學(xué)問(wèn)題更為嚴(yán)重和急迫。學(xué)校在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)過(guò)程中，相應(yīng)地采取了一些有效措施來(lái)保證高水平的教學(xué)資源。
（1）物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)師資隊(duì)伍的建設(shè)。這是所有教學(xué)資源中最為重要的部分，沒(méi)有好的師資很難想象能夠培養(yǎng)出優(yōu)秀的人才。因此，學(xué)校和學(xué)院都非常重視教師的培養(yǎng)，培養(yǎng)的方式主要是從學(xué)院中挑選出一部分對(duì)物聯(lián)網(wǎng)感興趣而且嵌入式技術(shù)以及軟件開(kāi)發(fā)能力過(guò)硬的教師組建成物聯(lián)網(wǎng)科研團(tuán)隊(duì)和教學(xué)團(tuán)隊(duì)，通過(guò)申專業(yè)提供論文寫作、寫作論文的服務(wù)，歡迎光臨dylw.net請(qǐng)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課題展開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)理論和應(yīng)用研究，目前已有2項(xiàng)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，5項(xiàng)省部級(jí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用課題，多項(xiàng)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用橫向課題，通過(guò)科研課題工作的深入展開(kāi)和研究，大大提高了教師對(duì)物聯(lián)網(wǎng)理論的理解和實(shí)踐應(yīng)用水平，對(duì)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的教學(xué)水平起到明顯的促進(jìn)作用。除此之外，學(xué)院利用寒暑假時(shí)間組織部分教師到北京、無(wú)錫、長(zhǎng)沙等地參加“全國(guó)高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)和研討”“高級(jí)物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)工程師物”等教學(xué)和專業(yè)技術(shù)的培訓(xùn)，通過(guò)培訓(xùn)進(jìn)一步提高教師的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)水平和專業(yè)技能，然后再通過(guò)校內(nèi)的研討和講座帶動(dòng)更多教師物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)水平的提高。
（2）教材建設(shè)也是辦好專業(yè)必不可少的環(huán)節(jié)。由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是新建專業(yè)，雖然已經(jīng)出版了一些不錯(cuò)的物聯(lián)網(wǎng)方面的圖書，但適合作為本科教學(xué)的好教材還是鳳毛麟角，而且大多是技術(shù)類或普及類。因此，在教材的建設(shè)方面還有很多的工作需要做。我們根據(jù)開(kāi)設(shè)的課程和目前已有教材的現(xiàn)狀，挑選出相對(duì)較好的基本教材和參考書，通過(guò)大家閱讀討論，然后根據(jù)制定的教學(xué)計(jì)劃，來(lái)確定講授的內(nèi)容和學(xué)生需要自學(xué)的內(nèi)容，并整理教學(xué)講義和課件，為后續(xù)教材建設(shè)做好準(zhǔn)備。通過(guò)這一環(huán)節(jié)，充分提高了對(duì)教學(xué)內(nèi)容細(xì)節(jié)的掌握和理解，也對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)掌握得更為全面。
（3）實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的有力保障。為了能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求，學(xué)院對(duì)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入了大量的建設(shè)經(jīng)費(fèi)，實(shí)驗(yàn)室采購(gòu)了北京西普陽(yáng)光教育科技有限公司的SimpleRFID射頻識(shí)別實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，并向安徽福訊信息技術(shù)有限公司訂制了無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)建設(shè)過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)全程參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過(guò)程，對(duì)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運(yùn)行都進(jìn)行全面掌握；專業(yè)提供論文寫作、寫作論文的服務(wù)，歡迎光臨dylw.net并邀請(qǐng)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的T程技術(shù)人員給教師做專門的技術(shù)培訓(xùn)和講座，進(jìn)一步提高了教師的理論水平和實(shí)踐水平。通過(guò)師資、教材和實(shí)驗(yàn)竄3個(gè)環(huán)節(jié)的建設(shè)，目前學(xué)校已經(jīng)具有較高水平的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)和完善的教學(xué)配套資源，完全能夠按照既定的教學(xué)目標(biāo)和計(jì)劃來(lái)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)。當(dāng)然，任何一個(gè)新的專業(yè)的開(kāi)設(shè)，都需要一定時(shí)間的建設(shè)和完善，在建設(shè)的過(guò)程中要不斷探索和完善，并借鑒其他高校的成功經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)修正不合理的方面。
5 結(jié)語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)和教學(xué)資源建設(shè)，是所有高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在辦學(xué)過(guò)程中需要考慮和解決的問(wèn)題，而特色人才培養(yǎng)模式和高水平教學(xué)資源建設(shè)是辦好物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的前提，因此，各個(gè)高校應(yīng)根據(jù)各自不同的辦學(xué)基礎(chǔ)和行業(yè)特點(diǎn)，著眼于市場(chǎng)需求和自身的辦學(xué)優(yōu)勢(shì)，在體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)共同特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，要突出物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的行業(yè)特色，這樣培養(yǎng)出的人才更能滿足市場(chǎng)需求和具有更寬的就業(yè)面。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課課程體系；感知層；網(wǎng)絡(luò)層；應(yīng)用層；體系結(jié)構(gòu)
中圖分類號(hào)：TP391.44-4
1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)設(shè)置的必要性和可行性
“物聯(lián)網(wǎng)”[1]的概念于1999年提出，本意是“物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)紅外感應(yīng)器、射頻識(shí)別（RFID）、全球定位系統(tǒng)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、激光掃描器等傳感技術(shù)，依據(jù)通信協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和處理，以實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)教育部辦公廳關(guān)于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)申報(bào)和審批工作的通知[2]的精神，為了加大新興產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)力度，加快課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、管理體制與運(yùn)行機(jī)制的創(chuàng)新，大力培養(yǎng)新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)的人才，滿足國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)對(duì)高素質(zhì)人才的迫切需求，北京交通大學(xué)海濱學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以良好的辦學(xué)條件和過(guò)硬的教學(xué)質(zhì)量贏得了社會(huì)信譽(yù)，培養(yǎng)了大批合格的信息技術(shù)人才。這些專業(yè)均具有強(qiáng)大的師資力量和完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，為開(kāi)辦“物聯(lián)網(wǎng)工程”新專業(yè)打下了良好基礎(chǔ)。
2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識(shí)體系架構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的主要區(qū)別在于，物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)大了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的通信范圍，即物聯(lián)網(wǎng)不僅僅局限于人與人之間的通信，還擴(kuò)展到人與物、物與物之間的通信。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組成。
2.1 感知層
感知層，也常稱為感知控制層，解決了從物理世界到人類世界的數(shù)據(jù)獲取問(wèn)題[3]，包括各種物理量、標(biāo)識(shí)、音頻、視頻等數(shù)據(jù)。感知層位于三層架構(gòu)體系中的底層，是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)，是物聯(lián)網(wǎng)全面感知的核心。作為物聯(lián)網(wǎng)的最基礎(chǔ)一層，感知層具有十分重要的作用。
感知控制層包括數(shù)據(jù)采集、短距離通信技術(shù)和協(xié)同信息處理。數(shù)據(jù)采集是通過(guò)相關(guān)傳感器對(duì)物理對(duì)象的感知和數(shù)據(jù)收集，其中涉及射頻識(shí)別（RFID）、傳感器、多媒體信息采集、實(shí)時(shí)定位和二維碼等技術(shù)。短距離通信技術(shù)和協(xié)同信息處理將采集到的數(shù)據(jù)在局部范圍內(nèi)進(jìn)行處理，并通過(guò)具有自組織能力的短距離傳感網(wǎng)接入廣域網(wǎng)。
2.2 網(wǎng)絡(luò)層
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層將來(lái)自感知層的各類信息通過(guò)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)傳輸給上層，并提供透明的數(shù)據(jù)傳輸能力。其中，基礎(chǔ)網(wǎng)主要包括移動(dòng)通信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)、行業(yè)專網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)及形成的融合網(wǎng)等。
2.3 應(yīng)用層
應(yīng)用層主要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)系統(tǒng)結(jié)合，將信息轉(zhuǎn)化為內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)物物互聯(lián)的應(yīng)用解決方案。概括起來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)就是傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和智能服務(wù)的綜合體[4]。與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)加進(jìn)了感知層，降低互聯(lián)門檻，實(shí)現(xiàn)非智能、弱智能設(shè)備能夠接入互聯(lián)[5]。
在高性能計(jì)算和海量存儲(chǔ)技術(shù)支持下，應(yīng)用層還對(duì)網(wǎng)絡(luò)獲取的大量不確定信息進(jìn)行清洗、融合、重組等處理，整合為相對(duì)準(zhǔn)確的結(jié)論，并為行業(yè)應(yīng)用提供智能的支撐平臺(tái)。
3 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課課程體系設(shè)置
3.1 專業(yè)定位
本專業(yè)依托北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院的優(yōu)勢(shì)學(xué)科，面向京、津、冀和環(huán)渤海區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)的發(fā)展需要，突出計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與現(xiàn)代信息處理技術(shù)交叉與融合的特點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生具備良好的自然科學(xué)、人文社會(huì)科學(xué)和工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)。使學(xué)生具有物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)技術(shù)的扎實(shí)理論基礎(chǔ)，面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)技術(shù)，各種信息處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的工程實(shí)踐能力，以及培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)意識(shí)和工程意識(shí)，能夠從事物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)及其應(yīng)用方面相關(guān)應(yīng)用設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用工作。
3.2 培養(yǎng)目標(biāo)
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)需要培養(yǎng)適應(yīng)國(guó)家科技化和現(xiàn)代化建設(shè)需求，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的需要，具有雄厚的基礎(chǔ)，強(qiáng)大的綜合實(shí)力和專業(yè)適應(yīng)能力，具有社會(huì)責(zé)任感，具有信息采集和檢索、分析和處理能力的，具備良好的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，能勝任通信，傳感器網(wǎng)絡(luò)及電子信息處理技術(shù)領(lǐng)域的研究，設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成及管理與教學(xué)，并具有創(chuàng)新能力，能夠在計(jì)算機(jī)和通信等領(lǐng)域起領(lǐng)軍作用，具有國(guó)際化視野的高素質(zhì)的高層次專門人才。
3.3 課程體系結(jié)構(gòu)設(shè)置
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是新興專業(yè)，由于整個(gè)行業(yè)在我國(guó)都處于發(fā)展階段，因此對(duì)人才培養(yǎng)提出了更高的要求。由于物聯(lián)網(wǎng)方面的信息相對(duì)較少，學(xué)生有可能對(duì)于專業(yè)的認(rèn)知度不高，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)專業(yè)認(rèn)知方面的教育，同時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示等方式，讓學(xué)生來(lái)親身體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)的技術(shù)革新，是學(xué)生們對(duì)于專業(yè)有一個(gè)全方面的認(rèn)知，從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和鉆研精神。物聯(lián)網(wǎng)工程課程體系的原則是覆蓋必要的學(xué)科背景和專業(yè)知識(shí)。
我院物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)依托計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)進(jìn)行發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)需要計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方面知識(shí)的學(xué)習(xí)，同時(shí)，重點(diǎn)加強(qiáng)與“物”相關(guān)的傳感器、RDIF等技術(shù)的學(xué)習(xí)。在教學(xué)過(guò)程中注重學(xué)科背景知識(shí)體系，力求學(xué)生考研和后期發(fā)展有明確的學(xué)科目標(biāo)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的設(shè)置需要綜合考慮相關(guān)交叉學(xué)科的特點(diǎn)，注重課程體系的交叉融合，將相關(guān)主干學(xué)科的核心課程和專業(yè)課程進(jìn)行統(tǒng)籌考慮。在總學(xué)分180學(xué)分的情況下，將課程分為基礎(chǔ)教育、專業(yè)教育和素質(zhì)拓展和自主實(shí)踐。
3.3.1 基礎(chǔ)教育
在基礎(chǔ)課程的教學(xué)中，尤其是對(duì)于整個(gè)專業(yè)學(xué)習(xí)和發(fā)展至關(guān)重要的數(shù)學(xué)和物理等課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生充分意識(shí)到學(xué)習(xí)這些知識(shí)的重要性，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)在國(guó)內(nèi)屬于新興專業(yè)，國(guó)內(nèi)起步較晚，需要查閱大量的外文資料，因此，需要良好的英語(yǔ)水平，尤其是專業(yè)英語(yǔ)水平，在教學(xué)中，適當(dāng)引入專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)。同時(shí)，在基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)中，應(yīng)該加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于政策法規(guī)的學(xué)習(xí)，避免學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)知識(shí)之后通過(guò)技術(shù)手段進(jìn)行違法犯罪活動(dòng)。
3.3.2 專業(yè)教育
專業(yè)教育包含專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程以及各自的實(shí)踐環(huán)節(jié)，共114學(xué)分。專業(yè)基礎(chǔ)教育是整個(gè)課程體系中較為重要的環(huán)節(jié)，高素質(zhì)的人才需要有過(guò)硬的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，通過(guò)全方位學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)以及計(jì)算機(jī)、通訊、自動(dòng)化等相關(guān)學(xué)科的知識(shí)，能夠使學(xué)生培養(yǎng)對(duì)于知識(shí)的跨學(xué)科應(yīng)用能力。
（1）專業(yè)基礎(chǔ)課課程結(jié)構(gòu)設(shè)置及分析
專業(yè)基礎(chǔ)教育主要包括計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與專業(yè)導(dǎo)論、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)與C++、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、模擬與數(shù)字電路、Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、Web應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論、圖論與算法設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)組成原理、信號(hào)與系統(tǒng)、專業(yè)英語(yǔ)等課程，突出專業(yè)定位和特色，擁有一定的廣度和深度，多起點(diǎn)同時(shí)推進(jìn)，學(xué)生在全方位的學(xué)習(xí)中，找到適合自己的發(fā)展方向。
在專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中，起步難度要適當(dāng)，既不能難度過(guò)大而嚇退學(xué)生，打消學(xué)習(xí)積極性，也不能過(guò)于容易而什么都學(xué)不到。將盡可能多的課程安排在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，理論知識(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論更容易理解和掌握，學(xué)生能通過(guò)現(xiàn)象看到本質(zhì)，有利于學(xué)生興趣的養(yǎng)成和動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)?？紤]到學(xué)生的實(shí)際情況，專業(yè)基礎(chǔ)課程計(jì)劃安排一定的課外上機(jī)學(xué)時(shí)，使學(xué)生鞏固課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
（2）專業(yè)課課程結(jié)構(gòu)設(shè)置及分析
專業(yè)課程包括Web程序設(shè)計(jì)、Linux程序設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)原理、數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理、操作系統(tǒng)、編譯原理、匯編語(yǔ)言、微機(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與技術(shù)、RFID原理與應(yīng)用、VHDL設(shè)計(jì)實(shí)踐、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、空間信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、無(wú)線傳感網(wǎng)與通訊技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感器件與編程技術(shù)等科目，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣與自身發(fā)展進(jìn)行選擇學(xué)習(xí)。
專業(yè)課程的考核不能以考試成績(jī)作為唯一標(biāo)準(zhǔn)提高實(shí)踐和實(shí)訓(xùn)在考核中所占比重，嚴(yán)格實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的考試。在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中，增加項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，適當(dāng)引入企業(yè)項(xiàng)目，在學(xué)習(xí)中就能體驗(yàn)到未來(lái)工作中的實(shí)際感受，通過(guò)親身體驗(yàn)，尋找差距，彌補(bǔ)不足。學(xué)生在畢業(yè)之后，能夠迅速適應(yīng)工作崗位，擁有較高的起點(diǎn)。
（3）專業(yè)主干課課程
具體包括：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論、電路、模擬電子技術(shù)、電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)、傳感與檢測(cè)技術(shù)、軟件工程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、通信原理、嵌入式系統(tǒng)與接口技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘。
（4）專業(yè)選修課課程
無(wú)線傳感網(wǎng)與自組織網(wǎng)絡(luò)、天線原理、物聯(lián)網(wǎng)信息安全、物流管理概論、RFID技術(shù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、智能交通概論、GPS技術(shù)、環(huán)境工程概論、電子商務(wù)等。
3.4.3 實(shí)踐教育
實(shí)踐教育主要包括程序設(shè)計(jì)專題訓(xùn)練Ⅰ、程序設(shè)計(jì)專題訓(xùn)練Ⅱ、硬件系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、就業(yè)指導(dǎo)、物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)踐、多媒體技術(shù)、Linux應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、信息系統(tǒng)集成與開(kāi)發(fā)、軟件工程與實(shí)踐、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。其中部分科目為選修，學(xué)生可以根據(jù)自身發(fā)展進(jìn)行選擇。
3.4.4 素質(zhì)拓展與自主實(shí)踐
素質(zhì)拓展與自主實(shí)踐方面，鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)科競(jìng)賽、科研項(xiàng)目、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、非本專業(yè)的公共選修課、各類職業(yè)、執(zhí)業(yè)資格證書，總學(xué)分不得低于10學(xué)分。
4 結(jié)束語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)工程是一個(gè)戰(zhàn)略性新興本科專業(yè)，它不是以理論為主導(dǎo)，重點(diǎn)在于工程應(yīng)用，這就決定了該課程體系所特有的發(fā)展變化的動(dòng)態(tài)特性。因此，在制定專業(yè)教學(xué)計(jì)劃時(shí)，要時(shí)刻以服務(wù)于社會(huì)發(fā)展需要為根本依據(jù)，把當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)及行業(yè)應(yīng)用的時(shí)代需求緊密結(jié)合起來(lái)，依托學(xué)校自身的行業(yè)背景和學(xué)科優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的、與時(shí)俱進(jìn)的、可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)課程體系，為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，培養(yǎng)高素質(zhì)專門人才多做貢獻(xiàn)，爭(zhēng)取使我院物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在同類學(xué)校的同類專業(yè)中起到示范和帶頭作用。
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關(guān)鍵詞： “物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)方法
“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”作為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的入門引導(dǎo)課程，旨在幫助大學(xué)新生了解專業(yè)性質(zhì)，把握專業(yè)全貌，掌握專業(yè)學(xué)習(xí)方法，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)涉及多領(lǐng)域技術(shù)的交叉學(xué)科，兼具理論性與實(shí)踐性，對(duì)于大學(xué)新生，憑借以往知識(shí)結(jié)構(gòu)很難全面透徹理解本課程知識(shí)內(nèi)容。筆者結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐，分析教學(xué)中存在的問(wèn)題，并提出相應(yīng)的辦法與建議，以期提高教學(xué)質(zhì)量。
一、課程目標(biāo)
物聯(lián)網(wǎng)作為國(guó)家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，涉及電子科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)、通信工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等眾多領(lǐng)域。本課程將介紹物聯(lián)網(wǎng)的起源及發(fā)展現(xiàn)狀，闡釋物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及特點(diǎn)，介紹物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體應(yīng)用及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生要掌握物聯(lián)網(wǎng)的含義，理解物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀，了解物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的技術(shù)難題，把握物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)調(diào)整方向。
在實(shí)際教學(xué)中，要根據(jù)大一新生認(rèn)知水平和思維方式對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)增刪，讓學(xué)生宏觀把握住本課程基本內(nèi)容，掌握本專業(yè)學(xué)習(xí)重點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法，講授內(nèi)容宜廣不宜深，盡可能地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為日后學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程奠定良好基礎(chǔ)。
二、教學(xué)中存在的問(wèn)題
1.學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，認(rèn)知理解能力有限。
“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程面授對(duì)象是大學(xué)一年級(jí)學(xué)生，在此之前他們沒(méi)有進(jìn)行過(guò)任何專業(yè)學(xué)習(xí)，沒(méi)有一點(diǎn)理論基礎(chǔ)，雖然充滿好奇心與求知欲，但學(xué)習(xí)起來(lái)有難度，尤其是學(xué)習(xí)一些抽象理論的時(shí)候，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)會(huì)很吃力。此外，在講課過(guò)程中提到一些名詞，如路由器，學(xué)生幾乎都聽(tīng)過(guò)，但大多都沒(méi)見(jiàn)過(guò)實(shí)物，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)。因此，要針對(duì)本課程開(kāi)設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程，以便提高學(xué)生理解力。
2.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)有待加強(qiáng)。
本課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)很重要。一方面一些高校單純理論講解，沒(méi)有開(kāi)設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程，另一方面一些高校雖開(kāi)設(shè)有相關(guān)實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)條件簡(jiǎn)陋，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量不能滿足教學(xué)需求，無(wú)法強(qiáng)化對(duì)學(xué)生科研能力、綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。
3.學(xué)生學(xué)習(xí)方法存在誤區(qū)，考核方式陳舊單一。
學(xué)生習(xí)慣了以往中學(xué)學(xué)習(xí)方式，一方面過(guò)于依賴?yán)蠋煟n后自主學(xué)習(xí)意識(shí)不強(qiáng)，查閱文獻(xiàn)資料少，另一方面死記理論，沒(méi)有理解其內(nèi)涵。這與傳統(tǒng)陳舊單一的考核方式不無(wú)關(guān)系，長(zhǎng)期以來(lái)采用“期末成績(jī)+平時(shí)成績(jī)”的考評(píng)機(jī)制，學(xué)生為應(yīng)付考試，背誦記憶，不利于發(fā)散思維，也不能有效檢測(cè)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。
4.學(xué)科建設(shè)不成熟，教師知識(shí)結(jié)構(gòu)不完善。
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)作為一個(gè)開(kāi)設(shè)不久的新專業(yè)，存在學(xué)科建設(shè)不成熟、主干課程設(shè)置不合理的問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)是一門綜合叉學(xué)科，教師專業(yè)研究方向很難覆蓋物聯(lián)網(wǎng)的方方面面，這就需要教師通過(guò)自學(xué)、聽(tīng)講座、學(xué)術(shù)交流等方式完善知識(shí)結(jié)構(gòu)。另外，物聯(lián)網(wǎng)涉及眾多專業(yè)，可以將一門課由幾名專業(yè)教師共同承擔(dān)，發(fā)揮各個(gè)教師專業(yè)優(yōu)勢(shì)，力爭(zhēng)提高教學(xué)質(zhì)量。
三、教學(xué)方法探究
1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。
“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”課程內(nèi)容豐富，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)新生特點(diǎn)，教學(xué)中要注意以下幾點(diǎn)：（1）選擇教材時(shí)要考慮學(xué)生的接受能力，參考老教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和建議，教材要難度適中，內(nèi)容結(jié)構(gòu)合理，語(yǔ)言淺顯易懂，可以選擇一些實(shí)例較多的教材，有助于學(xué)生理解課程內(nèi)容和培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，教材每章節(jié)后面要附有練習(xí)題與思考題，便于鞏固所學(xué)知識(shí)；（2）在開(kāi)始每節(jié)課內(nèi)容之前，將本節(jié)課的知識(shí)體系講一下，讓學(xué)生對(duì)本節(jié)課的脈絡(luò)結(jié)構(gòu)有一個(gè)宏觀認(rèn)識(shí)，講課過(guò)程中注意知識(shí)點(diǎn)間的銜接貫通，幫助學(xué)生理清思路。內(nèi)容講完后，對(duì)本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行串講回顧，強(qiáng)化記憶與理解；（3）講課過(guò)程中，少用專業(yè)詞匯，盡量用淺顯的語(yǔ)言進(jìn)行描述，對(duì)于一些縮寫詞，如RFID（Radio Frequency Identification）、WSN（Wireless Sensor Network）等，要對(duì)縮寫詞原文進(jìn)行說(shuō)明，注重基本概念，開(kāi)展基礎(chǔ)技術(shù)的學(xué)習(xí)。
2.豐富教學(xué)方式。
在新時(shí)代下，要采用多元化的教學(xué)方式，注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。（1）講課過(guò)程中多采用案例，如比爾?蓋茨最早提出了“物―物互聯(lián)”的設(shè)想，可以以比爾蓋茨智能家居為例，它實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“物―物互聯(lián)”，不但可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生了解一些前沿技術(shù)，而且對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念有一個(gè)更深刻的認(rèn)識(shí)。此外可以給學(xué)生多講一些前沿科技產(chǎn)品，如谷歌智能眼鏡，蘋果iwatch智能手表等，揭秘其中的技術(shù)奧秘，開(kāi)闊學(xué)生眼界，發(fā)散學(xué)生思維。（2）講課過(guò)程中多與現(xiàn)實(shí)結(jié)合，如講傳感器時(shí)，可以結(jié)合智能手機(jī)，其中內(nèi)置了多種傳感器，包括方向傳感器、距離傳感器、光線傳感器和壓力傳感器等。講課中擴(kuò)展一些課外知識(shí)，如教學(xué)生如何用手機(jī)控制電腦，這是通過(guò)現(xiàn)有一些簡(jiǎn)單設(shè)備很容易實(shí)現(xiàn)的，學(xué)生對(duì)科技帶來(lái)的便捷會(huì)覺(jué)得神奇，也會(huì)有學(xué)習(xí)動(dòng)力。（3）注重師生間的交流，建立平等師生關(guān)系，讓學(xué)生不畏懼老師，敢于在課堂發(fā)問(wèn)，關(guān)于這門課的疑惑或現(xiàn)實(shí)中遇到一些難題都可以提問(wèn)，老師要給予及時(shí)回答。
3.開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
物聯(lián)網(wǎng)涉及大量全新復(fù)雜的概念與技術(shù)，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于學(xué)生更好地理解一些抽象理論。（1）設(shè)計(jì)一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，如講解RFID時(shí)，可以利用RFID教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行RFID功能演示與學(xué)生；講解數(shù)據(jù)采集時(shí)，可以利用數(shù)據(jù)采集板卡，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集或利用開(kāi)發(fā)軟件模擬數(shù)據(jù)采集與處理；講解無(wú)線區(qū)域網(wǎng)時(shí)，可以讓學(xué)生利用手機(jī)藍(lán)牙進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。（2）設(shè)計(jì)一些綜合性實(shí)驗(yàn)，可以借助本?，F(xiàn)有資源，如我校農(nóng)學(xué)專業(yè)比較強(qiáng)，學(xué)校里有小麥中心研究基地，可以在小麥種植區(qū)部署一些傳感器節(jié)點(diǎn)，每隔一定時(shí)間檢測(cè)一次土壤濕度、溫度或有害物數(shù)量，這就是物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)典型實(shí)例，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)智能耕種。
4.完善考核機(jī)制。
傳統(tǒng)考核方式多為試卷考試，新形勢(shì)下新型專業(yè)考核機(jī)制要更合理全面。（1）課堂報(bào)告，不限題目，只要與該門課相關(guān)，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣點(diǎn)搜集資料，進(jìn)行課堂匯報(bào)與展示，并對(duì)講解內(nèi)容組織課堂討論，對(duì)于積極參與的學(xué)生進(jìn)行期末加分。（2）提交期中課程小論文，鼓勵(lì)學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)，根據(jù)論文立意、內(nèi)容進(jìn)行打分。（3）課程實(shí)踐設(shè)計(jì)，提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告要包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求、設(shè)計(jì)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)中問(wèn)題、問(wèn)題分析與解決。學(xué)生最終成績(jī)應(yīng)該是這些成績(jī)的綜合考量。
四、結(jié)語(yǔ)
筆者根據(jù)個(gè)人教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析了“物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論”教學(xué)中存在的若干問(wèn)題，并從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、考核機(jī)制四個(gè)方面給出詳細(xì)的解決方案與建議，希望改進(jìn)和完善現(xiàn)有的課程教學(xué)，指導(dǎo)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)出高精尖物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才。
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[1]劉云浩.物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論[M].北京：科學(xué)出版社，2010.
論文關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng),融合
近年來(lái)，通信行業(yè)迅速發(fā)展，技術(shù)日新月異，3G這個(gè)名詞已經(jīng)為大家所熟悉，3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｍㄓ崐蕵?lè)的主要手段之一。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到一定階段后人們將目光聚焦到物體網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)而出現(xiàn)的一個(gè)新的概念，逐漸為人們所理解和關(guān)注。3G和物聯(lián)網(wǎng)都是通訊、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中新生事物，各不相同，又相互關(guān)聯(lián)，在生產(chǎn)生活中發(fā)揮著積極的作用。
3G技術(shù)簡(jiǎn)述
第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3rd-generation，3G）是相對(duì)于第一代模擬手機(jī)（1G）和第二代數(shù)字手機(jī)（2G）而言的，是無(wú)線通信和多媒體通信緊密結(jié)合的支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通信技術(shù)。1G只能用于語(yǔ)音通話，目前已經(jīng)被淘汰，2G增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ埽?G較之以前的技術(shù)，主要區(qū)別在于無(wú)線空中速率大幅度提高，隨之而來(lái)的一些2G手機(jī)上不能實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用都可以在3G手機(jī)上實(shí)現(xiàn)，主要表現(xiàn)在視頻通信、高速上傳/下載、流媒體傳輸?shù)确矫妗，F(xiàn)在3G的應(yīng)用非常普遍，手機(jī)無(wú)線上網(wǎng)隨時(shí)隨地，收發(fā)郵件、查詢信息、微博微信、在線視頻等等，都已經(jīng)為人們所熟悉，除此之外，3G利用衛(wèi)星輔助定位技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的定位，定位精度可以達(dá)到5m到50m，有利于開(kāi)展城市導(dǎo)航等精度相對(duì)要求高的定位業(yè)務(wù)。
物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)述
物聯(lián)網(wǎng)從字面上理解就是物體的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，它通過(guò)一定的信息技術(shù)手段將物體與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通信，實(shí)現(xiàn)物體的識(shí)別、定位、跟蹤和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)人與物或者物與物的對(duì)話，使得所連接的物品都能實(shí)現(xiàn)智能化管理。它是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的延伸和擴(kuò)展，通過(guò)無(wú)線傳感、射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)、全球定位系統(tǒng)等對(duì)物體進(jìn)行識(shí)別、定位和跟蹤，再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)。
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用非常廣泛，交通運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)、公共安全、食品衛(wèi)生、軍事情報(bào)、工業(yè)監(jiān)測(cè)等等。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子可以幫我們更清楚的了解物聯(lián)網(wǎng)：一個(gè)物流公司應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行管理，物品搬運(yùn)擺放時(shí)會(huì)自動(dòng)提醒你是否要輕拿輕放，是否需要隔離處理，貨車裝載會(huì)自動(dòng)提示超重和發(fā)車時(shí)間，運(yùn)輸過(guò)程可以跟蹤監(jiān)控等等。
3G與物聯(lián)網(wǎng)融合
3G網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)給人們的生活帶來(lái)了巨大的變化，兩網(wǎng)融合將是錦上添花，不僅可以是3G的內(nèi)容更加的豐富，同時(shí)，也可以促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，二者互相促進(jìn)，使得人類的生活更加的智慧和智能。
1、智能支付
在人們已經(jīng)習(xí)慣了卡類支付、網(wǎng)絡(luò)支付之后，手機(jī)支付受到了新的追捧，通過(guò)移動(dòng)終端對(duì)所有消費(fèi)進(jìn)行支付，既方便又快捷，可以隨時(shí)隨地，輕松消費(fèi)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的加入使得這種消費(fèi)支付方式成為現(xiàn)實(shí)。目前大家所熟悉的手機(jī)刷公交卡就是將RFID芯片與手機(jī)SIM卡合二為一，用戶不僅可以打電話，還可以用其進(jìn)行一些公共事物的消費(fèi)，除了公交刷卡之外，也可以用于醫(yī)院看病、超市購(gòu)物、公園門票等，而且還可以用于身份鑒別、門禁管理等，真正實(shí)現(xiàn)一機(jī)在手，諸事不愁。其實(shí)現(xiàn)成本低，應(yīng)用范圍廣，是一種低成本、高效率的新型移動(dòng)電子商務(wù)服務(wù)。
2、智能應(yīng)急
生活中難免會(huì)遇到各種各樣的突發(fā)事件，火警和急救是社會(huì)應(yīng)急的兩大方式，急救信號(hào)一旦發(fā)出，就是和時(shí)間賽跑。所以，應(yīng)急技術(shù)直接關(guān)系到人們生命和財(cái)產(chǎn)的安全。將應(yīng)急車輛安裝物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，并且和3G定位系統(tǒng)進(jìn)行融合，可以通過(guò)3G通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)的視頻傳輸，和3G衛(wèi)星定位系統(tǒng)相結(jié)合，通過(guò)高速傳輸技術(shù)實(shí)時(shí)獲取應(yīng)急道路擁堵情況的信息，選擇最佳最快的通行道路，贏取更多的應(yīng)急時(shí)間。3G物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)傳感器還可以將病人體征數(shù)據(jù)和火險(xiǎn)等級(jí)等現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)傳輸?shù)娇刂浦行?，方便控制中心進(jìn)行綜合判斷和指導(dǎo)，提高遠(yuǎn)程施救的能力。
3、智慧交通
城市的道路越修越寬，車輛越來(lái)越多，特別是大城市，高峰期開(kāi)車出行已經(jīng)成為一件可怕的事情。由于交通的擁堵，選擇公共交通工具出行的人越來(lái)越多，城市公交又重新受到眾多上班族的青睞，3G和物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合打造的智慧交通能讓人們的出行更加的順暢和愉悅。公交站牌不在只是一個(gè)路標(biāo)，車輛的位置信息將會(huì)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)，某路公共汽車距離某站點(diǎn)最近的在哪，預(yù)計(jì)幾分鐘后到達(dá)將非常清楚，等候的乘客將不再焦慮。車輛管理和調(diào)度人員將能實(shí)時(shí)了解車輛的位置和運(yùn)行情況，車內(nèi)乘客的多少，是否需要增派車輛等等。同時(shí)，這些信息也可以通過(guò)3G手機(jī)網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確獲取，乘客可以踩著點(diǎn)坐車，讓公交車變成帶司機(jī)的私家車。
4、智慧管家
家是每個(gè)人心中的港灣，家的安全永遠(yuǎn)是人們心中所系，尤其是城市上班族，白天經(jīng)常家里沒(méi)人，防火防盜就更加的重要。3G和物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，共同打造安全網(wǎng)絡(luò)，感應(yīng)器可以將感應(yīng)到的危險(xiǎn)信號(hào)通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)直接反映到手機(jī)上，主人可以通過(guò)手機(jī)直接控制家里的天然氣閥門或預(yù)設(shè)安全措施，如有人為破壞，也可以通過(guò)視頻掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，及時(shí)撥打求救電話，就像家里有個(gè)管家長(zhǎng)期看管一樣，可以放心出行。
小結(jié)
3G和物聯(lián)網(wǎng)融合是兩網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，融合的方式也不僅限于本文所例舉出的幾種形式將會(huì)是多種多樣的，目前，這些應(yīng)用都是剛剛起步，隨著網(wǎng)絡(luò)智能化終端的發(fā)展和普及，這些智能化的應(yīng)用也將逐漸走近每一位普通民眾，使得人們的生活真正實(shí)現(xiàn)智能和智慧。
參考文獻(xiàn)
1 趙海闊,趙宇杰,石 蕊。3G技術(shù)綜述,甘肅高師學(xué)報(bào),2010, 5.
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；信息提取；決策支持；RFID
中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）25-6019-03
Based on Internet of Things at Information Extraction and Research on the Decision Support
ZHANG Jing
（Dongchang College of Liaocheng University， Liaocheng 252000，China）
Abstract： In recent years， Internet of things and related technology in promoting economic growth and promote the respect such as technical development shows great potential. The Chinese government on the Internet of things is also very seriously， be classified as our future focus on the development of five new technology in the field of. This paper discusses “the Twelfth Five-Year Plan Project" in Shandong Province Based on Internet of things take the letter and decision support of research program. Aimed at the Internet application layer information intelligent processing technology for transformation and innovation， solve the interconnection of information extraction and decision support problem.
Key words： internet of things； information extraction； decision support
物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）的概念是MIT Auto-ID Center在1999年提出來(lái)的，即把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別等傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被看作是未來(lái)信息技術(shù)的杰出代表，將對(duì)我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生持續(xù)而深遠(yuǎn)的影響。
當(dāng)今社會(huì)，全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系正處于建立和完善過(guò)程中，雖然具備了初級(jí)產(chǎn)業(yè)形態(tài)，但還沒(méi)有形成大規(guī)模的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有強(qiáng)關(guān)聯(lián)性、高度混雜性和非確定性等特征，要實(shí)現(xiàn)真正的物物互聯(lián)，就必須解決海量信息的融合、提取與決策支持等問(wèn)題。目前，我國(guó)海量信息智能處理技術(shù)研究和發(fā)展相對(duì)滯后，只有少數(shù)研究單位和企業(yè)進(jìn)行研究，主要以跟隨為主，技術(shù)水平和影響力相對(duì)比較薄弱。
1 本課題所解決的主要問(wèn)題及關(guān)鍵技術(shù)
1.1 本課題解決的主要問(wèn)題
本課題旨在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的信息智能處理技術(shù)進(jìn)行改造和創(chuàng)新，解決物聯(lián)網(wǎng)的信息提取與決策支持問(wèn)題，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中通過(guò)應(yīng)用創(chuàng)新形成新興業(yè)態(tài)、開(kāi)拓新增市場(chǎng)。
本課題在深入研究物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)理論和基本方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)所存在的強(qiáng)關(guān)聯(lián)性、高度混雜性和非確定性等特征，重點(diǎn)解決以下關(guān)鍵的研究問(wèn)題：
1） 研究物聯(lián)網(wǎng)在信息采集、信息融合和決策控制等方面問(wèn)題以及在數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、數(shù)據(jù)處理、隱私保護(hù)、信息安全等問(wèn)題；
2） 解決混雜條件下信息提取與決策支持問(wèn)題；
3） 解決對(duì)多源異構(gòu)信息進(jìn)行多層次匯聚、處理、融合和決策等問(wèn)題；
4） 揭示物聯(lián)網(wǎng)的信息處理、關(guān)系融合、關(guān)系鏈挖掘、主動(dòng)決策與互動(dòng)控制的一般規(guī)律；
5） 提出具有可信驗(yàn)證和隱私保護(hù)能力的物聯(lián)網(wǎng)信息提取、主動(dòng)決策和互動(dòng)控制方法。
1.2關(guān)鍵技術(shù)
1） RFID技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一是RFID技術(shù)。RFID常稱為感應(yīng)式電子晶片或電子標(biāo)簽、電子條碼等。RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，主要包括三部分，分別是閱讀器（Reader）、標(biāo)簽（Tag）和中間件（應(yīng)用軟件）組成。RFID的工作原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別[3]。如圖1所示。
2） 決策支持算法
1986年由Quinlan提出了一種串行決策樹(shù)算法ID3（ Iterative Dichotomiser 3） ，它運(yùn)用信息熵理論，在樣本集中選擇具有最大信息增益的屬性作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的測(cè)試屬性。
設(shè)屬性B作為測(cè)試屬性， 設(shè)Wij 是子集Wj 中類Ci 的樣本數(shù)， 根據(jù)B 劃分成子集的熵為：
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的感知互動(dòng)、虛實(shí)交融、異構(gòu)復(fù)雜等特性，研究物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)資源、服務(wù)和決策的耦合機(jī)理，通過(guò)感知、傳輸、決策控制等各個(gè)層次上的優(yōu)化及跨層優(yōu)化調(diào)度，設(shè)計(jì)一整套符合物聯(lián)網(wǎng)特性的系統(tǒng)優(yōu)化機(jī)制將成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是通過(guò)RFID技術(shù)、無(wú)線傳感器技術(shù)以及定位技術(shù)等自動(dòng)識(shí)別、采集和感知獲取物品的標(biāo)識(shí)信息、屬性信息和周邊環(huán)境信息，借助各種信息傳輸技術(shù)將物品相關(guān)信息聚合到統(tǒng)一的信息網(wǎng)絡(luò)中，并利用云計(jì)算、模糊識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘以及語(yǔ)義分析等各種智能計(jì)算技術(shù)對(duì)物品相關(guān)信息進(jìn)行分析融合處理，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的高度認(rèn)知和智能化的決策控制。
在本課題中我們將利用物聯(lián)網(wǎng)信息聚合技術(shù)對(duì)海量的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的同時(shí)采用合理的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行信息處理和計(jì)算，從而推導(dǎo)出對(duì)于管理平臺(tái)具有特定意義和參考價(jià)值的數(shù)據(jù)，同時(shí)力求降低網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸總量、減少網(wǎng)絡(luò)擁塞發(fā)生、提高網(wǎng)絡(luò)性能和傳輸效率。
3 課題研究意義與價(jià)值
物聯(lián)網(wǎng)被看作是全球范圍內(nèi)未來(lái)的、萬(wàn)億級(jí)規(guī)模的新興產(chǎn)業(yè)之一。隨著人們新技術(shù)知識(shí)的普及和認(rèn)知能力的提升，物連網(wǎng)（Internet of things）已不再是令人陌生、好奇的新名詞。2010年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展已被列入我國(guó)國(guó)家級(jí)重大科技專項(xiàng)，與新能源、綠色制造等并列成為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略型產(chǎn)業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)的核心是信息感知和信息的獲取，是將多種傳感器信息融合后經(jīng)過(guò)加工處理成“智能”的知識(shí)和判斷，并對(duì)社會(huì)的生產(chǎn)和人們的生活帶來(lái)極大的便利并產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
本課題主要是針對(duì)信息在采集和傳輸過(guò)程中需要同時(shí)進(jìn)行智能處理和決策，借鑒主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)思想，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)模和信息流規(guī)模，對(duì)信息進(jìn)行分類提取，并針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的特征對(duì)于信息進(jìn)行匯總后，再進(jìn)行進(jìn)一步的分析，旨在對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析提取后能給出有利于物聯(lián)網(wǎng)特點(diǎn)的決策支持信息。
4 課題完成的可行性分析
本課題的研究?jī)?nèi)容、學(xué)術(shù)思路和技術(shù)途徑具有良好的可推進(jìn)性。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)多次進(jìn)行集體學(xué)習(xí)并深入探討本課題的科學(xué)問(wèn)題和研究?jī)?nèi)容，并提出了切實(shí)可行的研究思路和技術(shù)途徑。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)具有良好的合作基礎(chǔ)，團(tuán)隊(duì)成員包括5名碩士研究生，其中3名講師、2名助教，都是青年學(xué)術(shù)及教學(xué)骨干，5人中3人是計(jì)算機(jī)專業(yè)，2人是電子信息專業(yè)，研究隊(duì)伍組織有序，專業(yè)搭配合理，人才隊(duì)伍優(yōu)勢(shì)為項(xiàng)目的實(shí)施奠定良好的基礎(chǔ)。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域具有一定的前期研究積累。本課題主持人張晶老師曾在中文核心期刊上《基于決策樹(shù)的知識(shí)獲取方法研究》、《WindSock技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)通信中的應(yīng)用》《基于Adaboost的改進(jìn)的人臉檢測(cè)算法》，項(xiàng)目參與人郭良老師曾在省級(jí)刊物上《醫(yī)藥連鎖店供貨方案的決策支持系統(tǒng)》，項(xiàng)目參與人杜寧老師在國(guó)家級(jí)刊物上《基于信息融合的新的人臉檢測(cè)算法》；項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)具有優(yōu)良的研究條件，具備高配置的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，為課題的研究和驗(yàn)證提供了良好的環(huán)境支持。
綜上所述，本項(xiàng)目研究在技術(shù)途徑、申請(qǐng)團(tuán)隊(duì)、前期積累和科研條件方面均具有良好的可行性，為項(xiàng)目的順利推進(jìn)和取得重大突破提供了良好的基礎(chǔ)。
5 課題研究設(shè)計(jì)
5.1課題界定與研究依據(jù)
本課題研究物聯(lián)網(wǎng)連接到互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線傳感器這一異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)的信息融合特性，將終端所采集的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取出能適合于各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的信息元，并將各種信息分類匯總進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，研究物聯(lián)網(wǎng)在信息采集、融合和決策控制過(guò)程中信息的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，對(duì)于多源異構(gòu)信息進(jìn)行多層次匯聚、處理、融合和決策，為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用提供決策支持信息。
本課題主要研究依據(jù)有：
1） 信息融合技術(shù)。信息融合技術(shù)的研究已經(jīng)相當(dāng)成熟，在軍事、民用上也得到了較大的發(fā)展，該技術(shù)主要表現(xiàn)在降低網(wǎng)絡(luò)能耗、增強(qiáng)所采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及提高采集數(shù)據(jù)的效率等方面。
2） 決策支持系統(tǒng)。該系統(tǒng)是輔助決策者通過(guò)數(shù)據(jù)、模型和知識(shí)，以人機(jī)交互方式以及結(jié)構(gòu)化的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，為決策者提供分析問(wèn)題、建立模型，調(diào)用各種信息資源和分析工具，幫助決策者提高決策水平和質(zhì)量。如圖3所示。
5.2 研究?jī)?nèi)容
具體的研究?jī)?nèi)容如下：
1） 物聯(lián)網(wǎng)混雜信息融合：研究混雜條件下多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的分析與提煉；研究面向融合與決策服務(wù)的數(shù)據(jù)挖掘方法；研究面向特定物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的場(chǎng)景分析方法，以及知識(shí)庫(kù)構(gòu)建。
2） 物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜關(guān)系鏈挖掘：研究物聯(lián)網(wǎng)關(guān)系鏈的建模和表示方法；研究實(shí)時(shí)交互場(chǎng)景下關(guān)系鏈的挖掘和發(fā)現(xiàn)方法。
3） 物聯(lián)網(wǎng)主動(dòng)決策與互動(dòng)控制：研究多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)隱藏方法；研究物聯(lián)網(wǎng)關(guān)系鏈挖掘過(guò)程中的隱私保護(hù)方法；研究具有不同隱私保護(hù)安全級(jí)別的數(shù)據(jù)處理機(jī)制和協(xié)作計(jì)算算法。
5.3研究方法設(shè)計(jì)
針對(duì)信息在采集和傳輸過(guò)程中需要同時(shí)進(jìn)行智能分析和決策，借鑒主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)思想，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)模和信息流規(guī)模，提出基于聯(lián)邦、多級(jí)、主動(dòng)機(jī)制的物聯(lián)網(wǎng)信息處理系統(tǒng)架構(gòu)，建立信息融合、處理與決策控制的分層統(tǒng)一語(yǔ)義模型，以及應(yīng)用多層知識(shí)結(jié)構(gòu)與基于語(yǔ)義的方法，建立面向領(lǐng)域的分析模型與基于語(yǔ)義的服務(wù)模型。
5.4完成本課題研究任務(wù)的保證措施
課題組成員的知識(shí)結(jié)構(gòu)合理，有豐富的教育理論知識(shí)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，具有較強(qiáng)的科研能力。大部分成員參與或主持過(guò)多項(xiàng)校級(jí)或省級(jí)科研課題。課題組成員具備吃苦耐勞、勇于創(chuàng)新、精誠(chéng)合作的團(tuán)隊(duì)精神。
課題組成員在物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域具有一定的前期研究積累。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)具有優(yōu)良的研究條件，具備標(biāo)準(zhǔn)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室及網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室。為項(xiàng)目的研究和驗(yàn)證提供了良好的支持。
6 結(jié)論
本課題主要研究物聯(lián)網(wǎng)信息融合、復(fù)雜關(guān)系鏈挖掘、主動(dòng)決策與互動(dòng)控制的一般規(guī)律，提出物聯(lián)網(wǎng)主動(dòng)決策和互動(dòng)控制方法，建立滿足物聯(lián)網(wǎng)語(yǔ)義信息融合與決策需求的解析方法。成果形式為在省級(jí)或核心期刊上發(fā)表研究論文，形成論文集；并寫出課題論證報(bào)告。
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