物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)教學方法改革研究

馮波 苗麗麗

摘 要：文中闡述了物聯(lián)網(wǎng)應用技術人才培養(yǎng)方案的制定依據(jù)，從各行各業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應用中抽象出了共通的技術，將共通的技術基礎分解形成課程體系中相對應的一門或者幾門課程，通過組織它們的先后順序，提高了學生的學習效率與技能適應性，進而提高了本專業(yè)學生的社會競爭力。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；人才培養(yǎng)方案；通用技術；知識分解

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）06-0-02

0 引 言

自上世紀90年代初開始提出物聯(lián)網(wǎng)的概念到現(xiàn)在，經(jīng)過近30年的發(fā)展，目前已經(jīng)形成了一種百花齊放，百家爭鳴的格局。從1990剛開始的施樂自動可樂售賣機，1991年美國麻省理工學院（MIT）的Kevin Ash-ton教授首次提出物聯(lián)網(wǎng)的概念，再到1995年比爾蓋茨的《未來之路》中物聯(lián)網(wǎng)技術引起重視；2004年日本提出u-Japan計劃，2005在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上，國際電信聯(lián)盟發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，引用了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，2006年韓國確立了u-Korea計劃，2009年IBM提出智慧地球計劃；再到2009年，溫家寶提出了“感知中國”，中國十二五規(guī)劃期間把物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展作為國家主要的技術發(fā)展戰(zhàn)略。山西作為資源大省，為了加快發(fā)展轉(zhuǎn)型，也加大了在物聯(lián)網(wǎng)方面的投入力度，同時高校也開始開設物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)，但是由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)處于發(fā)展初期，沒有形成規(guī)模，因此專業(yè)教學還處于摸索階段，山西輕工職業(yè)技術學院（以下簡稱輕校）是山西開設物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)較早的一所院校，經(jīng)過幾屆學生的培養(yǎng)和幾個版本人才培養(yǎng)方案的修訂，形成了一套比較切實可行的人才培養(yǎng)方案。

1 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的專業(yè)特點分析

由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的綜合性，本專業(yè)既需要機電類專業(yè)的知識，也需要計算機方面的專業(yè)知識，同時還需要工程設計方面的知識。雖然物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在已經(jīng)形成一個專業(yè)，但是物聯(lián)網(wǎng)并不能獨立應用，它的應用滲透到各行各業(yè)中，單獨的物聯(lián)網(wǎng)并沒有任何價值，必須將物聯(lián)網(wǎng)與相應的應用背景相結(jié)合才有價值。例如物聯(lián)網(wǎng)技術與農(nóng)業(yè)的結(jié)合形成智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用，與交通指揮系統(tǒng)結(jié)合形成物聯(lián)網(wǎng)智慧交通指揮系統(tǒng)，與物流系統(tǒng)結(jié)合形成物聯(lián)網(wǎng)智能倉儲物流系統(tǒng)，與校園管理平臺的融合形成物聯(lián)網(wǎng)智慧校園管理系統(tǒng)等。根據(jù)各行業(yè)應用的不同，抽象出各行業(yè)應用中共同的技術基礎形成本校物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)的人才培養(yǎng)方案。

2 教學內(nèi)容分析

分析物聯(lián)網(wǎng)的應用，在每一個具體的應用系統(tǒng)中，都分成了四部分內(nèi)容，分別為大數(shù)據(jù)和云計算技術，上位機數(shù)據(jù)庫和服務器技術，下位機無線傳感網(wǎng)絡的搭建和節(jié)點數(shù)據(jù)采集技術以及移動互聯(lián)技術。由于大數(shù)據(jù)和云計算技術有設置專門的專業(yè)進行講解，因此該專業(yè)方案不涉及大數(shù)據(jù)和云計算技術，只涉及上位機、下位機和移動互聯(lián)技術三方面內(nèi)容。

2.1 公共基礎專業(yè)的課程設置

由于物聯(lián)網(wǎng)技術屬于網(wǎng)絡技術的一種，在網(wǎng)絡技術中，必須要涉及到編程技術。在編程技術方面，C語言是一門專業(yè)必修課，因此，《C語言技術》在本專業(yè)的課程學習中占有非常重要的地位，必須作為其它專業(yè)課程的先修課程來學習。同時，在物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)中，還要涉及機電控制及嵌入式的應用。因此《電工電機技術》和《電路制圖技術》也是本專業(yè)的專業(yè)基礎課程。

2.2 上位機的教學內(nèi)容分析

在物聯(lián)網(wǎng)應用技術中，人機控制界面設計的好壞直接關系到該系統(tǒng)設計的成功與否，人機界面是系統(tǒng)與管理員或者操作員直接交互的界面，若該界面設計良好，可以極大地方便管理員對整個系統(tǒng)的管理和對整個系統(tǒng)信息及狀態(tài)的獲取，反之則會使整個系統(tǒng)的性能大打折扣。人機界面的設計一般包括兩種方式：

（1）C/S模式，客戶端、服務器模式。該模式下需要設計服務器端程序和專門的客戶端程序，一般在封閉的局域網(wǎng)內(nèi)使用，開發(fā)軟件有微軟的VS系列軟件，該軟件集成了微軟推出的一系列開發(fā)工具，包括C#技術、C++技術、VB技術、ASP技術及.net技術等內(nèi)容。還有一種是delhpi開發(fā)軟件，本軟件也是一款功能強大的程序開發(fā)軟件。他們共同的缺點就是付費使用，因此開發(fā)成本較高。

（2）B/S模式，瀏覽器、服務器模式。該模式一般用于開放網(wǎng)絡，也可用于封閉網(wǎng)絡。該模式下的客戶端是基于瀏覽器的網(wǎng)頁瀏覽模式，在該模式下，數(shù)據(jù)以網(wǎng)頁的方式發(fā)送到用戶或者管理員電腦上，這是現(xiàn)在比較流行的一種網(wǎng)絡應用程序的開發(fā)方式。主要使用的技術有.net技術和J2EE兩種方式，相對于.net，J2EE使用免費的Java語言作為開發(fā)語言，而且開發(fā)平臺也可使用免費的開發(fā)平臺，因此整個開發(fā)過程投入小，對于教學和以后的工作應用來說都是一種不錯的開發(fā)工具方案。因此我們主要使用Java作為開發(fā)工具對上位機進行開發(fā)。后臺數(shù)據(jù)庫選擇Oracle，當然也可以選擇其他相互兼容的數(shù)據(jù)庫。網(wǎng)絡層面我們主要講授《通信技術》和《路由交換技術》兩門課程以完成網(wǎng)絡方面知識的學習。

2.3 下位機教學內(nèi)容分析

下位機方面，由于物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)中的突出特點就是萬物互聯(lián)，要實現(xiàn)物與物的相互連通，離不開嵌入式的開發(fā)，同時還需要借助無線傳感網(wǎng)絡技術。因此，我們在下位機課程設置上安排了《單片機原理及應用》、《無線傳感網(wǎng)絡》、《傳感器技術與應用》、《RFID技術》、《嵌入式開發(fā)與應用》五門課程。

2.4 移動互聯(lián)技術教學內(nèi)容分析

移動互聯(lián)方面課程的設置主要考慮到現(xiàn)在智能手機的普及，人們獲取信息的方式中最常用的工具就是手機，因此我們加入了移動互聯(lián)方面的課程。智能手機系統(tǒng)的應用領域主要由Android，iOS和WP三種系統(tǒng)組成，其中Android用戶數(shù)量最多，而且學生手中90%以上都使用了Android操作系統(tǒng)的手機，同時，上位機開發(fā)過程選擇了Java開發(fā)平臺，而Android的開發(fā)平臺和Java平臺是完全通用的，且Android的開發(fā)語言正好是Java語言，這樣有助于學生學習的系統(tǒng)性。同時又因為Android的內(nèi)核和《嵌入式開發(fā)與應用》課程需要有Linux基礎知識，同時引入云計算的一些基本工具，因此開設了《Linux操作系統(tǒng)》課程。

2.5 基本技能課程內(nèi)容分析

在物聯(lián)網(wǎng)應用中，因為要設計底層的應用，同時涉及到網(wǎng)絡層知識，因此具備一些基本的工程施工知識是非常有必要的，因而在整個學習環(huán)節(jié)中安排了《網(wǎng)絡共和布線》和《網(wǎng)絡工程制圖》兩門課程，讓學生掌握工程設計和施工的基本技能。

2.6 綜合應用案例教學內(nèi)容分析

以上課程的學習都是物聯(lián)網(wǎng)應用中的點，為了能提高學生對所學知識的綜合應用能力，我們在本專業(yè)的最后一學年安排了三門綜合應用類的課程《網(wǎng)站項目開發(fā)》，使用B/S模式完成上位機客戶端和服務器的設計?！段锫?lián)網(wǎng)綜合應用與開發(fā)》注重下位機整個系統(tǒng)的設計與開發(fā)。《Android系統(tǒng)應用與開發(fā)》可幫助教師完成移動互聯(lián)的教學目標。整個培養(yǎng)方案如圖1所示。

3 結(jié) 語

在整個培養(yǎng)方案中，從各種物聯(lián)網(wǎng)應用中提取出物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)中的技術核心內(nèi)容，無論學生畢業(yè)之后是否從事與該專業(yè)相關的工作，都可以得心應手。即使從事與物聯(lián)網(wǎng)相關聯(lián)的其他行業(yè)，也可以將所學知識有效搬遷，增加了畢業(yè)學生的社會適應性。

參考文獻

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