物聯(lián)網(wǎng)背景下的高校教育改革研究

王洪艷

（1.東北財經(jīng)大學 管理科學與工程學院， 遼寧 大連116025；2大連財經(jīng)學院， 遼寧 大連116622）

物聯(lián)網(wǎng)背景下的高校教育改革研究

王洪艷

（1.東北財經(jīng)大學 管理科學與工程學院， 遼寧 大連116025；2大連財經(jīng)學院， 遼寧 大連116622）

繼互聯(lián)網(wǎng)及移動通信之后，物聯(lián)網(wǎng)掀起了新一輪信息產(chǎn)業(yè)改革浪潮，由此，中國也誕生了一個真正的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，這也為當前轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展模式找到了一個新的突破口.本文通過探討物聯(lián)網(wǎng)的含義及發(fā)展狀況，分析了高校教育現(xiàn)狀，并提出在物聯(lián)網(wǎng)背景下，高校教改的措施及教改的方向，旨在推動高校的教學改革以及智能學校的實現(xiàn).

物聯(lián)網(wǎng)；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；教學改革

1 引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)的到來，我們的社會和生活即將發(fā)生翻天覆地的變化.工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城市管理、軍事、民生及家庭等物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域正在逐步擴大和深入.隨著新技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng)用，社會對高校教育提出了更多的挑戰(zhàn)，現(xiàn)有的高校教育模式和專業(yè)已經(jīng)不能滿足物聯(lián)網(wǎng)時代的要求，這就需要教育者必須轉(zhuǎn)變教育理念，增加教學內(nèi)容，用新的教學手段來應(yīng)對新時代的要求.

2 物聯(lián)網(wǎng)的含義及發(fā)展概況

2.1 物聯(lián)網(wǎng)的含義

物聯(lián)網(wǎng)(The Internet Of Things，IoT)是指通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò).

2.2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況

當前，全球的物聯(lián)網(wǎng)仍然處于概念論證和試驗階段，處在攻克關(guān)鍵技術(shù)、制定標準規(guī)范以及研發(fā)應(yīng)用的初期.我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展步伐基本與國際同步，但在某些關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如核心技術(shù)、生產(chǎn)規(guī)模等方面，與國際水平仍存在差距.2009年8月，溫家寶總理提出了“感知中國”，自此物聯(lián)網(wǎng)被正式列為“國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)”之一，已被寫入“政府工作報告”，因此在中國，物聯(lián)網(wǎng)備受關(guān)注.

在當前的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進展中，在技術(shù)方面，逐步表現(xiàn)出融合化、智能化等方面特性；在管理應(yīng)用方面，逐步表現(xiàn)出標準化、開放化、服務(wù)化及工程化等方面特性.事實證明，要想加快物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，普及和應(yīng)用是其關(guān)鍵推手，只有以物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和需求為導向，才能帶動整個物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的繁榮和昌盛.2008年末，IBM公司的CEO彭明盛第一次提出了“智慧地球（smart earth）”這個新理念.所謂“智慧地球”是指將IT最新技術(shù)應(yīng)用到各個行業(yè)中，把傳感器嵌入到全球的電網(wǎng)、鐵路、建筑以及供水系統(tǒng)中去，并通過相互連接形成“物聯(lián)網(wǎng)”；然后通過超級計算機、云技術(shù)，對大量的數(shù)據(jù)及信息進行相應(yīng)的分析、處理，對整合的物聯(lián)網(wǎng)進行智能化的控制和管理，并最終達到全球化的“智慧”狀態(tài)，最后將實現(xiàn)“因特網(wǎng)加上物聯(lián)網(wǎng)等于智慧地球”.

3 物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應(yīng)用前景

智慧校園是指通過利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)來改變學生、教師和校園資源相互交互的方式，將學校的教學、科研、管理與學校資源和應(yīng)用系統(tǒng)進行整合，以提高應(yīng)用交互的明確性、靈活性和響應(yīng)速度，從而實現(xiàn)智慧化服務(wù)和現(xiàn)代化管理的校園模式.實施智慧校園，最重要的是轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)觀念，變革教育理念，它是高校信息化發(fā)展的必然趨勢.

3.1 課堂教學方面

利用物聯(lián)網(wǎng)的RFID和傳感器技術(shù)，可以實現(xiàn)實驗教學指導，豐富教學資源，改善和優(yōu)化學習環(huán)境.

3.2 課外教學方面

3.2.1 移動化學習.指的是利用移動計算設(shè)備，學生可以在任何時間和地點進行學習.移動學習的特點是，所用的移動計算設(shè)備必須高效地呈現(xiàn)學習的全部內(nèi)容，移動學習設(shè)備具有移動通信功能，通過它的數(shù)據(jù)處理模塊來讀取各個傳感器中的數(shù)據(jù).因而，利用物聯(lián)網(wǎng)的連接點、基站及RFID等技術(shù)，可以構(gòu)建理想的移動學習環(huán)境.將學習相關(guān)資料連接到移動學習設(shè)備中，可以實時與其他同學切磋交流，不僅體現(xiàn)了學習的個性化，還體現(xiàn)了學習的協(xié)作性，非常適合現(xiàn)在的學生性格.

3.2.2 泛在學習.泛在學習是指任何人、在任何時間、任何地點獲取所需的任何信息的一種靈活的學習方式.泛在學習與移動學習不同，它的學習終端設(shè)備非常多，可以由各種智能設(shè)備來充當，從而為學生們的學習提供更加智能化和全面化的服務(wù).在這種泛在學習環(huán)境中，學習支持服務(wù)體現(xiàn)了更多的人性化.它會綜合分析學習終端中學生的相關(guān)數(shù)據(jù)記錄，針對不同個體，提供個性化服務(wù)，完美地體現(xiàn)了“以人為本”的理念.而在物聯(lián)網(wǎng)時代，任何一種設(shè)備只要能連入因特網(wǎng)中，就能實現(xiàn)智能化的操作.針對以上特點，可知，泛在學習的核心思想與物聯(lián)網(wǎng)的核心理念是不謀而合的，因而物聯(lián)網(wǎng)可以更好地支持泛在學習的工作方式.

3.3 教育教學管理方面

3.3.1 儀器設(shè)備的管理.目前大部分學校的教學儀器設(shè)備、運動設(shè)施等都存在著地理分布離散、沒有專人管理及保養(yǎng)、管理難度大等問題.現(xiàn)在，通過對所有的儀器設(shè)備貼上RFID標簽（或傳感器），并分配專人管理，就很容易實現(xiàn)統(tǒng)一管理及調(diào)度，從而有效地防止了儀器設(shè)備的丟失.

3.3.2 學校安全管理.比如學校的安全門禁，它包含兩種類型：一種是短距離射頻識別門禁系統(tǒng)，它普遍適用于各所高校.例如宿舍門禁系統(tǒng)，它可與學生的一卡通綁定在一起，并配備視頻監(jiān)控有效識別功能來防范外來人員的進入；另一種是遠距離射頻識別門禁系統(tǒng)，它主要應(yīng)用于中小學，原因是中小學生的自我保護意識差，刷卡有效性也差.此類系統(tǒng)可以結(jié)合手機的短信業(yè)務(wù)平臺和綜合管理信息系統(tǒng)來提供服務(wù).中小學生通過佩戴這種遠距離無源感應(yīng)卡，在到達校門或離開校門時，鄰近的讀卡器就將感應(yīng)卡的卡號傳輸給學生平安服務(wù)系統(tǒng)，同時給學生的父母發(fā)送短信，讓家長隨時掌握學生的狀態(tài).

3.3.3 數(shù)字化的校園建設(shè).比如校園的一卡通服務(wù)、智能圖書館等.把校園身份識別卡的芯片與校園一卡通以及個人手機集成起來，從而綁定師生的身份，提供校內(nèi)教師和學生的學習、生活以及工作的各種服務(wù).例如，它可以統(tǒng)計校內(nèi)學生的出勤情況、教師授課情況、行政教輔人員的上崗情況等，極大地提高了學校的管理水平和管理效率.

4 物聯(lián)網(wǎng)背景下的高校教育現(xiàn)狀

4.1 宏觀政策

2010年5月，教育部已批準42余所本科院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，2010年10月，國務(wù)院發(fā)布了《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，它強調(diào)我國高等教育要發(fā)揮自身的支撐及引領(lǐng)作用，著重加大相關(guān)專業(yè)的學科建設(shè)力度，及時增加亟需的專業(yè)類別，適時改變?nèi)瞬排囵B(yǎng)模式，從而促進創(chuàng)新型人才、應(yīng)用型人才、復合型和技術(shù)型人才的培養(yǎng).

4.2 物聯(lián)網(wǎng)背景下高校教育存在的問題

4.2.1 現(xiàn)有專業(yè)不能滿足物聯(lián)網(wǎng)時代的需求.面對用人單位招聘不到適當人才與高校畢業(yè)生找不到工作這一矛盾，我們的教育方式和教學內(nèi)容一直受到公眾的質(zhì)疑，甚至產(chǎn)生了讀書無用論這種可怕的思想.面對這種現(xiàn)象，我們必須重新審視現(xiàn)有的專業(yè)設(shè)置和教學內(nèi)容，以滿足物聯(lián)網(wǎng)時代對人才的需求.

4.2.2 專業(yè)建設(shè)中的師資隊伍和教材問題.要向社會輸送物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才，就必須進行專業(yè)建設(shè).首先就是師資隊伍問題，它是進行人才培養(yǎng)的首要前提.而目前支撐專業(yè)發(fā)展的師資隊伍基礎(chǔ)薄弱，顯然已經(jīng)成為專業(yè)建設(shè)和發(fā)展的一個瓶頸.由于物聯(lián)網(wǎng)涉及的技術(shù)廣泛，其中包括RFID技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、中間件技術(shù)、自動控制技術(shù)以及M2M應(yīng)用技術(shù)等，所以它是一個新興的交叉學科，涉及范圍廣，全面而又專業(yè)的教師少之又少，所以當前急需培養(yǎng)一批專業(yè)化教師隊伍.其次，在專業(yè)建設(shè)中另外一個不可或缺的環(huán)節(jié)是教材建設(shè)，與時俱進的教材會大大地促進專業(yè)的發(fā)展.專業(yè)課程的設(shè)置和教材的選用，必須適應(yīng)行業(yè)應(yīng)用需求，應(yīng)具有發(fā)展變化的動態(tài)特性.目前物聯(lián)網(wǎng)方面的專業(yè)書籍有一些，但為數(shù)不多，畢竟整個行業(yè)不夠成熟，很多方面仍處于摸索階段，所以需要市場供給一些更多更有質(zhì)量教材來支持物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的建設(shè).

4.2.3 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)問題.包括網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的各種基礎(chǔ)設(shè)施，即是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的突破口，也是未來應(yīng)用的重中之重.現(xiàn)在我們國內(nèi)只有少數(shù)高校具備物聯(lián)網(wǎng)研究中的核心部件ID和傳感器，而大多數(shù)要靠外面引進.另外，目前傳感器的成本也是制約其發(fā)展的主要因素，由于80%以上的傳感器依靠進口芯片，所以成本高，并且擴展性差，眾多因素成為目前制約高校物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)的主要障礙.

4.2.4 外部環(huán)境.任何一個新產(chǎn)業(yè)項目的實施都必須遵循科學的發(fā)展規(guī)劃以及必要的政策支持，而高校物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)同樣遵循這個規(guī)律.在國家的“十二五發(fā)展規(guī)劃”中，明確指出要大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，但這只是一個宏觀政策，在高等教育領(lǐng)域仍然缺少一份詳細的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃.所以，制定教育物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃以及出臺其相關(guān)政策是目前各教育主管部門和高校亟需解決的首要問題，其目的是為了防止重復建設(shè)而造成的人力、物力和財力的浪費.

5 物聯(lián)網(wǎng)時代高等教育的改革措施

5.1 開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)

高等教育就是了為社會提供對口人才，為了解決專業(yè)的供需矛盾，我們必須重新審視現(xiàn)有的專業(yè)設(shè)置和教學內(nèi)容，增設(shè)一些物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)，如物聯(lián)網(wǎng)工程、傳感網(wǎng)技術(shù)、智能電網(wǎng)信息工程等相關(guān)專業(yè)，以滿足物聯(lián)網(wǎng)時代對人才的需求. 5.2搞好專業(yè)建設(shè)中的師資隊伍和教材建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的特點是對教師的挑戰(zhàn)性較大，教師需要具備多個領(lǐng)域的知識和技能，如計算機技術(shù)、自動化、網(wǎng)絡(luò)通信、傳感儀器儀表等.而目前很少有滿足精通各個領(lǐng)域的教師.2013年，我國的教育部和工信部將各高等學校的專家和學者組織起來進行商討，最后提出的解決方案是：先從計算機專業(yè)、通信專業(yè)、自動化等專業(yè)抽調(diào)師資，但絕對不是簡單地專業(yè)拼湊，而是緊緊圍繞物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的需要來講授課程.同時，更需要學校、教師、企業(yè)三方共同合作，將校企“師資互嵌”落到實處，不能簡單的搞“企業(yè)工程師請進來，學校教師派出去”的模式，要從制度、科研應(yīng)用、教育教學多方同步推進，最后才能實現(xiàn)學校、教師、學生、企業(yè)多方共贏.關(guān)于高等教育物聯(lián)網(wǎng)教材建設(shè)方面存在的問題，相關(guān)部門可以邀請教育界享有盛譽的物聯(lián)網(wǎng)專家，共同規(guī)劃編寫物聯(lián)網(wǎng)方面的專業(yè)教材；各出版社當然也可以邀請相關(guān)學者進行統(tǒng)一編撰；各所高?？梢越M織聯(lián)合起來，共建物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)聯(lián)盟，同時結(jié)合各所高校的實際需要，編寫一些具有物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特色的教材系列.

5.3 物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

要搞好基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，我們的國家、地方政府、科研教育機構(gòu)、運營商及物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等，都將扮演非常重要的角色，多方的共同參與是完成整個基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)的前提和保障.目前物聯(lián)網(wǎng)的一些核心技術(shù)已經(jīng)進入了快速發(fā)展期，尤其是RFID經(jīng)歷了技術(shù)推動期，正處于政府推動期的中后期，并向市場拉動期轉(zhuǎn)變.國家應(yīng)該以教育物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃為依據(jù)，同時聯(lián)合地方政府，分區(qū)域的在部分高校建立教育物聯(lián)網(wǎng)示范基地，通過輻射效應(yīng)，逐漸調(diào)動各高校的參與熱情；各教育科研機構(gòu)要在目前已有教育因特網(wǎng)的基礎(chǔ)上，聯(lián)合有實力的企業(yè)共同開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)及核心芯片，從而共同提高對物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)硬件建設(shè)的投資力度.

5.4 創(chuàng)立良好的外部環(huán)境，促進相關(guān)政策的產(chǎn)生

既然國家的“十二五發(fā)展規(guī)劃”已明確指出要大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)，那么我們高校要積極響應(yīng)號召，各大高校要聯(lián)合起來制訂物聯(lián)網(wǎng)教育的發(fā)展規(guī)劃；各地方政府和教育主管部門必須按照中央的相關(guān)政策積極進行部署，加快研究制訂教育物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展專項規(guī)劃，重點發(fā)展好高端傳感器、傳感器網(wǎng)關(guān)以及超高頻的RFID和中間件技術(shù)等，穩(wěn)定發(fā)揮好規(guī)劃的指導作用，從而促進物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)終端設(shè)備、軟件和信息服務(wù)的快速發(fā)展.這樣以應(yīng)用為導向，為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在各領(lǐng)域的應(yīng)用提綱挈領(lǐng)，助推國家相關(guān)新政策的產(chǎn)生.

6 結(jié)束語

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展和深入應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)在校園中的應(yīng)用必將引起一場教育改革，促使校園向智能校園轉(zhuǎn)變，目前，物聯(lián)網(wǎng)在高等教育中的應(yīng)用尚處于探索階段.盡管對物聯(lián)網(wǎng)的學科定義、教學內(nèi)容以及界限等問題仍需進一步探討，物聯(lián)網(wǎng)的教學師資、教材、實驗儀器設(shè)備等方面均存在著挑戰(zhàn)，但是這也為我們不同水平的高校提供了一個以物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)為平臺、共同探索中國高等教育改革的好機會.

〔1〕徐春林.高校校園物聯(lián)網(wǎng)的探索與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導報, 2010（31）.

〔2〕朱金秀,韓光潔，等.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系的研究與探索[J].中國電力教育，2012（16）.

〔3〕曾寶國.高職院校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)師資隊伍建設(shè)思路.中國電力教育，2012（14）.

〔4〕張應(yīng)福．物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用[J]．通信與信息技術(shù)，2010（1）．

〔5〕賀志強．物聯(lián)網(wǎng)在教育中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J]．現(xiàn)代遠程教育研究，2011（2）.

〔6〕楊正洪，周發(fā)武.云計算和物聯(lián)網(wǎng)[M].清華大學出版社, 2011.18-19.

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