中南大学物联网工程专业背景与办学思想
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物联网工程专业解读_物联网工程专业介绍物联网工程专业解读物联网技术是近几年刚刚兴起的新兴信息技术,被认为是振兴经济、确立竞争优势的关键技术领域,并因为其对传统生产及应用领域的巨大促进作用而受到了国家及各级政府的高度重视,被列为国家重点发展的新兴战略性产业,也已经成为许多省(市)重点发展的支柱性产业,并由此催生了大量的物联网专业人才的需求。
物联网工程专业是国家一流本专业建设点、省级特色专业,并获得了省级新专业建设和地方应用型高水平大学重点建设专业等多项省级项目,以及校级专业综合改革试点、物联网工程校级示范实验中心等校级项目的支持。
本专业拥有一支国际化的、专兼职相结合的高水平师资队伍,先后主持了近20项物联网及相关领域的研究与应用开发项目,在消防物联网与公共安全、农业物联网与现代农业、居家养老与健康关照以及卫星应用等领域均取得了较好的进展与成果。
本专业还拥有达到物联网技术领域先进水平的实验教学环境,共有实验仪器设备500多台(件),总值近1000万元。
本专业还与台湾淡江大学、美国Rutgers大学Winlab实验室、日本函馆未来大学、中国家用电器研究院安徽分院等高校或者研究机构建立了良好的合作关系,共同开展了一系列的学术研究及人才培养工作,并定期安排学生赴国(境)外高水平大学研修。
本专业具有相对较好的竞争优势,在校学生有机会到国(境)内外先进的高校或者研究机构交流或者研修,有机会到知名企业开展实践实习活动或者参加各类研究开发项目及创新实践项目。
本专业的毕业生一般均能够在毕业时获得省级以上学科竞赛奖项或者主持省级以上创新项目,就业质量也比较高。
本专业毕业生的主要就业领域包括安徽及长三角地区的IT、智能家电、健康、现代物流、智慧城市及现代农业等,主要就业去向包括政府机关、事业单位、企业及研究机构等。
大学专业推荐信息安全该专业是计算机、通信的交叉学科,在学习计算机科学与技术的同时,还要掌握数据加密技术、管理上的内容,适合数学、算法能力很强且逻辑思维缜密的考生报考。
物联网专业介绍物联网(Internet of Things,简称IoT)是一种新兴的技术和概念,它将各种物理设备和对象通过互联网进行连接和通信,实现智能化、自动化的交互和管理。
物联网已经成为当今社会中一个热门的话题,对于我们的生活和工作有着深远的影响。
在这篇文章中,我们将详细介绍物联网专业以及相关的学习内容和就业前景。
一、物联网专业的背景与意义物联网专业是指培养掌握物联网技术、系统和服务方面知识与技能的专门人才。
随着信息技术的飞速发展和人们对智能化生活的需求增加,物联网作为连接各种终端设备和应用的技术手段逐渐受到重视。
物联网专业的培养旨在满足这一需求,为社会提供更加便捷、智能的服务。
二、物联网专业的学习内容1.硬件基础:物联网专业的学生需要学习电子电路、传感器技术等硬件基础知识,了解各种传感器的工作原理和使用方法,以及电子设备的组装和调试。
2.通信技术:学生需要掌握无线通信技术,包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等各种无线通信协议的应用、配置和故障排查。
3.数据处理与存储:学习者需要了解数据采集、处理和存储的基本原理和方法,学习数据库的设计与管理,以及云计算和大数据的相关知识。
4.软件开发:学生需要具备一定的编程技能,了解常用的编程语言和开发工具,能够进行物联网应用的开发和调试。
5.系统集成与管理:学生还需要学习物联网系统的架构设计、系统集成和管理方法,了解物联网的安全性、隐私保护等问题。
三、物联网专业的就业前景物联网专业的毕业生可以在多个领域找到就业机会。
他们可以进入通信设备制造企业,从事传感器、芯片等硬件设备的制造和研发工作。
同时,物联网的应用覆盖范围非常广泛,毕业生也可以进入能源、交通、医疗、农业等行业,参与物联网系统的设计和实施。
另外,随着智能家居、智能城市等概念的兴起,物联网专业毕业生还可以在相关的服务提供商或创业企业中找到就业机会。
总结起来,物联网专业在当今社会中具有重要的意义和前景。
学号:专业教育题目浅谈对物联网专业的认识与思考学院计算机科学与技术学院专业物联网工程班级姓名指导教师2013 年01 月11 日专业教育任务书学生姓名专业班级指导老师工作单位计算机学院题目:浅谈对物联网专业的认识与思考一、内容:通过五个专题的讲座,以及一周的专业教育学习,了解本学科内相关知识及前沿技术,扩展知识面,增强学习本学科知识和技术的兴趣,并查阅相关文献资料,撰写一份心得体会或学习报告。
二、要求:1、认真聆听五个专题的专业知识讲座。
2、广泛查阅相关文献资料。
3、撰写一份心得体会或学习报告。
三、进度安排:四、报告主题1、物联网专业规划及移动编程主讲人:夏又新老师2、英国计算机专业本科教育介绍主讲人:高曙老师3、计算机网络技术主讲人:耿枫老师4、软件系统结构介绍主讲人:黄靖老师5、物联网与云计算主讲人:李春林老师指导教师签名:2013年01月11日系主任(责任教师)签名:2013年01月11日目录1、选择物联网专业的原因 (6)1.1初次接触物联网 (6)1.2选择物联网专业的原因 (6)2、对物联网专业的认识 (6)2.1物联网的概念 (6)2.2物联网的分类 (7)2.3物联网的本质与内涵 (8)2.4物联网的发展 (9)2.5物联网技术及其应用 (9)2.6目前物联网面临的主要问题 (11)2.7物联网产业的人才需求现状 (11)3、物联网专业的学习方法 (13)3.1主干学科与课程 (13)3.2学习目标与态度 (13)3.3计算机语言类课程学习方法 (14)3.4我对学习本专业的看法 (14)4、本专业的就业形势 (15)4.1物联网的就业前景 (15)4.2我对本专业就业方向的选择 (17)浅谈对物联网专业的认识与思考【摘要】:随着科技的发展和生产力水平的提高,物联网已经成为了必不可少的与人们的生活息息相关的产业。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。
物联网简单的说就是“物物相连的互联网”。
物联网工程专业介绍(精选5篇)第一篇:物联网工程专业介绍培养目标:物联网是国家新兴战略新产业之一,物联网工程专业培养能够系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能,具备物联网系统分析与设计和物联网系统应用与管理能力,具有创新意识、创业精神和实践能力的应用型、复合型高级专门人才。
学生毕业后可以在政府部门、商检部门、海关、大型生产企业和物流企业、物联网相关技术开发公司等单位,从事仓储、运输等物联网应用与管理,食品安全物联网管理,医药物联网跟踪与控制,危险品储运物联网管理,通关物联网系统应用与管理等相关的技术管理工作。
专业特色:通过学习与实践,使学生掌握物联网自动识别技术和自动检测技术,物联网系统分析与设计、物联网系统智能管理、物联网信息资源管理等基础理论知识;掌握仓储管理、运输管理与物联网系统的基础理论知识,具有一定的仓储、运输等物联网系统应用与管理的能力;掌握医药商品学、危险品、食品与物联网系统的基础理论知识,具有一定的医药物联网跟踪与控制,食品安全物联网管理以及危险品储运物联网管理的能力;熟练掌握一门外语,具有较强的计算机应用能力。
本专业具有专门的物联网实验室,该实验室具有国内先进的物联网实验设备,如:射频识别(RFID)教学实验平台、物联网创新实验系统、物联网IPA智能泊车实训系统、Android 3G开发平台等。
这些平台或系统能够做到让学生将所学知识与实践相结合,锻炼学生的动手能力。
师资队伍:本专业教师组成结构如下:正教授2人,副教授5人,讲师6人。
同时具有博士学历的教师有7人,占总人数的70%。
教师的毕业学校有天津大学、东南大学、哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学、哈尔滨理工大学、东北林业大学、东北农业大学等。
所有教师均具有丰富的教学和实践指导经验。
学术成果:本专业教师在完成教学任务的同时,从事科学研究工作。
截止到2012年,本专业老师承担国家级项目2项、省部级项目4项,厅局级项目11余项。
在国内外重要期刊上发表文章50余篇。
物联网工程专业介绍物联网工程专业是目前非常抢手的一个学科,也是一个十分重要的信息技术领域。
物联网工程专业包含多个组成部分,如网络技术、系统架构、物联网应用开发以及这些领域的管理与规划。
本文将对物联网工程专业做出一个系统的介绍。
物联网是一种将设备、系统、人和数据连接起来的一种技术。
它利用了网络技术,使用传感器和模块将设备与系统、人和数据连接起来,使物联网可以更加高效、安全和便捷地运行。
而物联网工程专业主要是研究如何构建和管理物联网技术环境。
具体来说,物联网工程专业的学生将学习用于构建和维护物联网网络的各种技术,比如网络安全技术、武器技术以及无线网络技术等。
他们还将学习建立和管理物联网系统的系统架构,比如选择合适的节点、网络拓扑、路由协议以及事件处理器等。
此外,还学习使用用于开发物联网应用的开发工具,包括数据库系统、应用软件和编程语言等。
物联网工程还涉及如何使用物联网技术来实现业务需求,以及评估物联网技术的可行性,并对未来的发展做出规划。
此外,学习物联网工程专业的学生还可以学习如何与其他多种不同领域的专业人员进行有效的协作,以完成复杂的物联网项目。
物联网工程的发展也需要专业的项目管理技能,如预算和进度管理,以及把握物联网项目的哲学和最佳实践。
对于学习物联网工程专业的学生来说,学习这个专业会给他们提供很多机遇。
物联网工程师将在许多不同的行业中负责设计、实施和管理物联网系统,包括能源、医疗卫生、制造、金融、交通、政府和公共部门等。
学习物联网工程专业的学生还可以在从事物联网开发、研发和技术支持等物联网行业的职业工作中发挥重要作用。
综上所述,物联网工程专业是一个具有挑战性、发展迅速的领域,它将把多种领域的技术和专业知识结合起来,实现资源整合和开发利用,促进物联网服务的应用和发展,赋予物联网技术更多价值。
学习物联网工程专业的学生,可以在物联网行业中找到广泛的职业发展机会,实现自身的价值。
物联网专业学什么物联网专业是指以物联网技术为核心,培养学生具备物联网系统设计、开发、运维和管理等相关能力的专业学科。
作为一门新兴的学科,物联网专业的学习内容涉及物联网相关的技术和知识,包括网络通信技术、传感器技术、嵌入式系统开发、数据分析和云计算等方面。
下面将详细介绍物联网专业需要学习的内容。
第一部分:网络通信技术物联网的基本概念是将各种物理设备通过互联网连接起来,实现信息的传递和交互。
因此,物联网专业的学生需要学习网络通信技术,包括网络协议、网络拓扑、数据传输等相关知识。
学生需要了解以太网、Wi-Fi、蓝牙等无线通信技术,并掌握它们在物联网中的应用。
第二部分:传感器技术传感器是物联网的关键组成部分,它能够将物理量转换为电信号,并通过无线或有线方式传输给物联网系统。
传感器技术涉及信号采集、传感器选择和应用、传感器网络等内容。
学生需要学习传感器的工作原理、常用传感器的特点和应用领域,并能够进行传感器的选型和应用设计。
第三部分:嵌入式系统开发嵌入式系统是物联网设备的核心,它包括硬件、软件和操作系统等组成部分。
物联网专业的学生需要学习嵌入式系统的开发技术,包括硬件设计、嵌入式软件开发和操作系统的配置和优化等。
学生需要具备嵌入式系统开发的基本编程能力,掌握常用的嵌入式开发工具和技术,如C语言、汇编语言和开发环境等。
第四部分:数据分析与云计算物联网产生了大量的数据,如何高效地存储、处理和分析这些数据成为了物联网系统中的重要问题。
物联网专业的学生需要学习数据分析和云计算相关的知识和技术,包括数据库管理、数据挖掘、大数据处理和云平台的应用等方面。
学生需要熟悉常用的数据分析工具和技术,如SQL、Hadoop和Spark 等。
第五部分:安全与隐私保护物联网涉及大量的隐私数据和敏感信息,因此安全与隐私保护是物联网系统设计中不可忽视的方面。
物联网专业的学生需要学习网络安全、密码学和隐私保护相关的理论和技术,并能够进行物联网系统的安全设计和防护。
物联网专业分析报告1. 引言物联网(Internet of Things,简称IoT)是指通过无线网络将各种物体连接起来,实现物体之间的信息交互和互联互通的技术。
物联网作为信息技术领域的一个重要分支,正在不断地发展和深化应用。
本文将对物联网专业进行深入分析,探讨其背景、发展趋势、应用场景以及面临的挑战等方面。
2. 背景随着信息技术的快速发展,物联网作为连接人与物的桥梁,已经深入到人们的生活、工作和学习中。
物联网技术的核心是通过各种传感器、通信设备和云计算平台等技术手段,将各种智能设备、物体和环境等连接起来,实现信息的收集、传输和处理。
物联网的发展使得人们可以更加便捷地获取信息、提高生产效率、改善生活质量。
3. 发展趋势3.1 技术创新随着科技的不断进步和创新,物联网技术也在不断演进。
目前,物联网技术已经从传统的传感器网络发展为更加智能化和集成化的系统。
例如,通过结合人工智能、大数据分析和机器学习等技术,物联网可以实现更加智能的数据处理和决策能力,为人们提供更加个性化的服务和解决方案。
3.2 应用拓展物联网的应用场景非常广泛,涵盖了各个领域。
目前,物联网已经应用于智能家居、智能交通、智能制造、智慧农业等方面。
未来,随着技术的进一步发展和成熟,物联网的应用将更加广泛,涉及到更多的领域,如智能医疗、智能城市和智能能源等。
4. 应用场景4.1 智能家居物联网技术使得家庭设备和家居环境能够相互连接,实现智能化管理。
通过智能家居系统,人们可以通过手机或其他终端设备实现对灯光、空调、安防系统等的远程控制和监测。
4.2 智能交通物联网技术在交通领域的应用可以提高交通管理的效率和安全性。
例如,通过车联网技术,交通信号灯可以根据实时交通情况进行智能调控,减少交通拥堵和事故发生的可能性。
4.3 智能制造物联网技术在制造业中的应用被称为工业物联网。
通过将各种设备和生产线连接起来,实现设备之间的协同和信息的实时收集与分析,可以提高生产效率、降低生产成本,并为企业提供更加灵活和个性化的生产解决方案。
物联网工程专业介绍物联网工程是一门综合性的学科,旨在培养具备物联网系统设计、开发、运维能力的高级技术人才。
本专业涵盖了计算机科学与技术、通信工程、控制科学与工程等多个学科的内容,对学生的综合素质和专业技能要求较高。
下面将从专业背景、课程设置、学术研究和就业前景等方面对物联网工程专业进行详细介绍。
一、专业背景随着信息技术的快速发展,物联网技术逐渐应用于各个领域,推动了社会的智能化与信息化进程。
物联网工程专业应运而生,以满足不断增长的物联网应用与服务的需求。
该专业主要针对物联网系统的设计、开发和管理等方面进行深入学习与研究,培养具备物联网技术应用与创新能力的工程技术人才。
二、课程设置物联网工程专业的课程设置主要包括计算机科学与技术、通信工程、控制科学与工程等方面的基础理论和实践技能。
在计算机科学与技术方面,学生将学习计算机网络、数据库设计与管理、嵌入式系统开发等课程,掌握计算机软硬件的原理与应用。
在通信工程方面,学生将学习通信原理、传感器技术、网络安全等相关课程,了解物联网通信技术的基本原理与应用。
在控制科学与工程方面,学生将学习自动控制原理、机器人技术、智能算法等课程,掌握物联网系统的控制与管理方法。
三、学术研究物联网工程专业的学术研究主要集中在物联网系统的设计、性能优化和安全保障等方面。
在物联网系统设计方面,学生将研究各种物联网网络拓扑结构和协议,以提高通信效率和降低能耗。
在性能优化方面,学生将探索物联网系统中传感器的能耗优化、数据传输速率的提升等技术,以提高整体系统的性能指标。
在安全保障方面,学生将研究物联网系统的安全机制和隐私保护方法,解决物联网安全隐患和攻击问题。
四、就业前景物联网工程专业毕业生具备丰富的实践经验和专业知识,具备物联网系统的设计、开发和运维能力,具备良好的职业竞争力。
毕业生可在电子信息、通信、互联网、制造业等各个行业就业。
毕业生可从事物联网系统的设计、开发和运维工作,包括物联网设备的研发、物联网平台的搭建和物联网系统的集成与维护,以及相关企业的技术支持与工程管理等工作。
中南大学物联网工程专业就业前景
物联网是一个新兴产业,也是一个热门产业。
他的应用广泛,包括:智能电力 | 智能安防 | 智能工业 | 智能农业 | 智慧城市 | 智能家居 | 智能医疗 | 智能物流 | 智能交通 | 智能汽车 | 智能建筑 | 智能水务 | 商业智能。
主要就业于与物联网相关的企业、行业,从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、信息平安等的设计、开发、管理与维护,也可在高校或科研机构从事科研和教学工作。
通信与信息系统、信号与信息处理、电路与系统、计算机应用。
具有较好的数学和物理根底,掌握物联网的相关理论和应用设计方法,具有较强的计算机技术和电子信息技术的能力,掌握文献检索、资料查询的根本方法,能顺利地阅读本专业的外文资料,具有听、说、读、写的能力。
信息与通信工程、电子科学技术、计算机科学与技术。
物联网概论、电路分析根底、信号与系统、模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、微机原理与接口技术、工程电磁场、通信原理、计算机网络、现代通信网、传感器原理、嵌入式系统设计、无线通信原理、无线传感器网络、近距无线传输技术、二维条码技术、数据采集与处理、物联网平安技术、物联网组网技术等。
2021年5月第40卷第5期洛阳师范学院学报Journal of Luoyang Normal UniversityMay,2021Vol.40No.5新工科背景下物联网工程专业课程改革与建设孙泽宇,李蒙,龚蕾(洛阳理工学院计算机与信息工程学院,河南洛阳471023)摘要:针对物联网工程专业出现的专业知识繁重以及跨学科技术要求较高等问题,提出了物联网工程专业课程改革目标和具体措施.借助于多学科融通手段将专业基础知识融合在专业主干课程之中,将理论知识融合在创新实践之中,典型示例融合在复杂案例之中,实践教学融合在工程项目之中,传统以教师为主的单一型教学模式融合在以学生为主的多方法、多手段教学之中,以全新教学模式推进物联网工程专业应用课程改革.关键词:物联网工程;课程改革;应用型本科;教学模式;多学科融通中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-4970(2021)05-0082-050引言“物联网”一词可以追溯到1995年比尔•盖茨在《未来之路》一书中提到的“物互联”迄今为止已经成为全球信息领域研究的重点,也是我国新型战略产业之一.2010年,经教育部批准,物联网工程专业在我国高校完成了首届招生任务•“新工科”物联网专业的课程设置包括感知、识别、传输、应用四个主要层次.在物联网专业的课程规划和归类上,传感器技术、嵌入式技术、射频技术、传感网、通信技术、计算机网络、系统开发、工程应用等构成了物联网学科的课程体系,学校按照不同的学科侧重点对相关教学课程进行体系构建⑵.经过十年的发展,物联网技术已经覆盖了更多的应用领域,如智能家居、智能交通、智能医疗、智能物流、农业物联、工业4.0等(如图1所示),技术发展以及应用前景广阔.在此背景下,高校作为应用型人才培养的重要阵地,应当按照社会需求进行人才培养,尤其是对实践性、创新性要求较高的物联网专业更应积极地探索改革之路,面对问题大胆改革,通过专业课程合理改进和设置,强化专业实践性特征,将课程、实验、实践结合起来,帮助物联网教学获得更好的效果.1物联网工程专业课程面临的问题因为物联网被广泛应用在各种工程领域,所以在课程设置上往往从基础理论、硬件、软件的角度进行归类和组织.其中硬件包括的内容,如电子测量工具、电路调试、电路设计等;硬件的设计包括单片机、传感器、传输设备等;软件包括开发环境、编程语言、软件调试和协议配置等;所面对的应系统包括Linux、Android等,各种不同的开发环境、应用环境相对多样;编程语言上包括C语言、Java语言等.可见,物联网所涉及的领域广阔,给课程改革以及建设带来了较大的难度.因此,在课程改革和建设中必须充分考虑“应用”,才能保证教学更加有效、有针对性⑶.物联网课程在应用型本科教学中需要突出其“应用”价值,而物联网技术在不断更新,新技术涌现使得基础性教材的调整困难,经典教材为了保障知识传授连贯且完整,容易造成部分内容重叠的情况.比如:传感器原理在多个课程中反复出现,同样数字电路、计算机基础等课程重叠,等等.为此,在课程体系中无法理顺,构建一个完整清晰的课程框架,缺乏融合整理⑷.物联网课程属于新型工程专业,各学校的前期基础性资源准备不够完善,且涉及的学科较多,专业课程、实验课程、实践课程所需要的教师数量和基本素养较高,虽然学校对于物联网技术的重视程度较高,但是毕竟教学资源有限,师资方面的匮乏也随着教学内容多样以及人才需求多样而变得凸显⑸.加上课程收稿日期:2020-02-10基金项目:教育部产学合作协同育人项目(201802111025);河南省教育科学“十三五”规划一般项目(2020YB0266)作者简介:孙泽宇(1977-),男,吉林长春人,博士,副教授,研究方向为物联网、传感网.•82•洛阳师范学院学报2021年第5期图1物联网应用领域资源有限,专业学时与专业课程分配容易出现矛盾,也从另一个方面影响了师资分配,造成了师资不足的问题.2目标设定与改革措施2.1目标设定应用型本科教育的主要目标是培养专业技术人才,按照工业现代化的要求培养学生具备设计能力、研究能力、实践能力、创新能力.因此,在物联网专业课程改革中,应当把理论知识与具体应用相融合,将基础课程、专业课程、实验课程、工程实践融为一体,构建新的教学模式;针对物联网技术的特征,改进现有课程的不足,将课程改革与教学、科研、实验、实践结合起来,培养学生的研究能力、创新能力、实践能力,从而改变原有专业课程的束缚,引入以核心专业为主导的课程改革措施⑹.按照教育部2018年1月30日发布的《普通高等学校本科专业教学质量国家标准》的相关规定,从专业范围、目标、规格、教学条件、师资队伍等环节进行综合衡量,将物联网工程专业的目标明确锁定在“原理+技术+技能”的思路上,进一步理顺相关教学的课程规划,改进现有的课程结构,按照物联网工程专业的需求,从课程的体系结构和专业方向进行了重新组建(如图2所示).2.2具体措施针对物联网技术的多样性及涉及面广等特征,教学改革中必须突出教学目标和应用价值两个重要改革宗旨⑺,按照改革目标设定整合课程内容及相关教学内容⑻•借助目标驱动教学模式来有效整合相关课程.如在嵌入式技术教学中,将核心技术教学与实践结合,进行课程组合与衔接;将嵌入技术与智能农业、智能电力结合,把ZigBee与蓝牙、Wi-Fi技术引入到后续教学中,使网络硬件、网络设计、网络通信等教学结合起来,形成一个完整的逻辑结构;将硬件编程、硬件互联、系统整合等结合起来,达到教学目的⑼.我校物联网专业在教学中不断进行人才培养方案的调整,按照教育部的相关要求,几次对培养方案进行改进,课程设置也在相关要求下进行调整,主要目标是突出应用型本科教学特征,适应专业性、应用型人才培养的基本要求.在物联网课程改革中,突出体现知识体系融合的学科特征,借助课程改革明确专业教学体系化,针对专业方向的教学进行完善和整合,将“基础课程+专业课程+专业选修课程”的模式进行优化,在总体框架不变的前提下推动物联网知识体系的融合,从而使学生达到学有所用、学以致用,成为应用型人才.应用型本科教育的目标在于应用,物联网教学中必须突出课程的实践性,课程改革中应将教学核心放在实验、实践中[⑹.借助校内实验室与外部教学基地、实训基地等资源,开展更加有效的实践教学[川・引入先进的教学设备,包括智能交通模拟装置、智能农业模拟装置等,探索将实验室作为第一课堂,用模拟实验替代枯燥乏味的讲解,借助案例、实训教授基础理论和专业知识,使学生认识到“应用”的价值,更加主动地学习.3以实践为核心的物联网课程建设物联网工程专业主要培养的是学生的计算机思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力、应用创新能力.从课程设置的角度,可以按照物联网・83・洛阳师范学院学报2021年第5期物联网主干课程十原支支原.14$亠理开 _ 术、络别式郴、、与肚 -技感术冯—、入片用术理联用_ 对琵支网0获皐亠>1支頂勿刃 物兄RFI 算理权权理计感从发一物联网基础课程图2物联网工程专业课程选择层次结构进行区分,如感知层、传输层、处理层、应用 层,每层都会涉及相关理论和技术、应用实践卫].为 此,在课程改革和建设中,应当突出以实验、实践为核心的基本思路,借助系统分析、设计、实践来建立适应应用型本科教学的需求.3.1多层次进阶型课程体系设计多层次主要是针对学生的知识和技术,从简单到 复杂设置课程及实验教学内容,建立一个完整的逐级 深入的教学规划.进阶型课程设计主要体现在从实验 论证、设计实现、综合构建、创新研究四个阶段,进行相关课程与实验、实践设计,将学生的学年学习计划 与课程设置结合起来,建立对应的目标来驱动课程建 设及学习进程.由此将应用型本科的教学目标与教学相结合(如图3所示).按照多层次递进的思路,针对不同的应用层次设计对应的理论课程、实验与实践课程,将复杂多样的 课程内容进行拆分、组合,形成适应专业需求的课程 结构,在完成课程改革的同时,完成相关课程的组合和建设.改革目标是针对物联网专业课程中的专业需求和应用需求,选择课程内容及实验、实践方向,规 避学科多元化的负面影响,提高师资的利用效率.3.2按照应用型需求融合课程内容从应用型本科物联网专业的教学内容上看,可以 根据物联网的技术应用进行归类,如感知技术、通信 技术、识别技术、数据处理技术等,上述各种技术进 行组合即实现物联网技术的应用,涉及的课程也可以进行分类和交叉.为此,在课程改革和建设中,可以针对这样的应用需求融合课程内容,组合形成新的课 程结构,由此来满足应用需求.按照前面的分析,可以将基础、设计、综合、创新作为教学的目标,由此选 择相关的课程内容.在教学中,可以按照学年进度进行改革和建设,由此形成一个完整的教学规划(如图4 所示).教学中针对不同的学年进行课程设计和组合,其中培养目标设定为基本素养、专业技术、工程实践与 创新、综合设计能力培养等几个方面.按照培养目标选择课程内容、实验内容、实践内容,由此构成一个 完整的教、学、做模式.此时教学目标、学习目标、实践目标都将归结到“应用型”人才培养上,教学与学生 学习、就业目标保持一致,课程改革和建设也将达到事半功倍的效果.具体思路:基本素养培养是基本技 能的理论和技术学习,将电子、工程、软件技术作为 基础教学内容,由理论课开端逐步深入地讲解相关物 联网的基础知识和技术,并结合软件模拟等实现学习深化.专业技术能力培养则是对电子、电路、通信、测 量、传感等相关课程进行有效组合和选择,针对不同专业的学生设计新的课程组合,使之熟悉各类型开发 和应用环境,并借助实验、实践进行技术培养,提高应用能力.工程实践和创新是进行分类系统设计教学,将物联网应用技术进行分系统整合,如通信系统、 传感器系统等,并针对系统进课程设计,形成教学课 程与系统设计的契合,并借助实验、实践来提高学生洛阳师范学院学报2021年第5期设计实现综合构建创新研究实验论证卜f\课程1/卜层次卜\设计1/卜丿1/棊本理论课程技术专业课程综合设计课程系统设计课程、卜理论kh 课程kh设置k卜k物联网理论、电子设备实骏、智能体验、数字逻辑实验RFID 系统设计、传感器网络设计、程序编辑设计物联网设备组网设计、物联网系统综合设计综合设计与综合实训图3多层次课程结构建设框架图4物联网专业学年课程建设思路分系统设计和应用能力.最后就是综合设计能力培 养,借助毕业设计、实训等环节,选择针对性案例项目作为课程内容,选择实际问题作为实践目标,选择独立项目设计作为教学手段,以此来完成教学、学习、 设计系统结合.3.3建立多角度课程建设效果评价模式应用型本科教学中课程建设效果,不能仅仅以学 生成绩作为依据,毕竟应用型教学的目标是培养学生的应用知识并实现创新.为此,在课程建设中需要从 多角度评价教学效果,由此获得信息反馈才能进一步适应应用需求.在教学中应当借助更多的视角对学生 的学习成果进行检验,建立对应的考核评价体系,借助企业管理模式和思路来检验教学质量.如将学生成 绩进行层次化,按照基础知识、实验能力、综合应用、创新应用作为评价基础,并细化二级指标,如基础知 识可以被细化为基础理论、应用理论、学科理论等, 实验能力则可以细化为操作能力、分析能力、应用能 力,综合应用则可以细化为组织能力、设计能力、技术能力、协调能力,创新应用则可以细化为创新能力、 思维能力、开发能力、判断能力等.针对每个环节进 行细化,由此形成一个完整的多元的教学评价体系. 完成评价指标建立后,针对各种指标的权重进行判断,构成一个完整的学生评价体系,将四个方面的学 生成绩进行加权,最终得到学生的专业评分.完成评 价体系构建后针对不同的学年进行考核方式和内容选 择,借助学生的考核来反馈课程改革效果,对不足之处进行协调和改进.同时在每个年度还应借助外部应 用需求调查以及分析对课程进行调整,适应物联网技 术的发展需求,更新理论、技术内容,适应技术发展与应用需求.4结语应用型本科物联网教学的目标是培养具备理论素养和实践创新能力的相关技术人才,但是物联网技术 的多样和复杂性以及相关应用领域的广泛性,使课程 设置以及教学组织存在一定的难度,容易导致失去教・85・洛阳师范学院学报2021年第5期学重点和方向.从教学实践出发,客观研判教学问题,借助理论、实践、创新的基本思路,对相关物联网课程特征进行分析,对课程改革和建设提出阶段性、目标性组合和建设思路,可以在实际教学中提高物联网相关课程设置的针对性,保障应用型本科教学的效果.参考文献[1]桂小林,王东,黄传何,等.基于新工科理念的物联网工程专业建设[J].中国大学教育,2018(7)=25-30. 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物联网工程专业的背景与办学思想一、物联网技术概论1 物联网的定义物联网是新一代信息技术的重要组成部分,英文名称叫“The Internet of things”。
顾名思义,物联网就是“物物相连的互联网”。
这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。
因此,物联网可以定义为:通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大的网络。
其目的是实现物与物、物与人的连接,实现智能化的识别、管理和控制。
物联网中的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围:要有相应信息的接收器;要有数据传输通路;要有一定的存储功能;要有CPU;要有操作系统;要有专门的应用程序;要有数据发送器;遵循物联网的通信协议;在世界网络中有可被识别的唯一编号。
2 物联网体系结构物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。
感知层是物联网的皮肤和五官识别物体,采集信息。
感知层包括二维码标签和读写器、RFID标签和读写器、多媒体采集设备、GPS、传感器、终端、传感器网络等,主要是识别物体,采集信息,与人体结构中皮肤和五官的作用相似。
网络层是物联网的神经中枢和大脑信息传递和处理。
网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。
网络层将感知层获取的信息进行传递和处理,类似于人体结构中的神经中枢和大脑。
应用层是物联网的“社会分工”与行业需求结合,实现广泛智能化。
应用层是物联网与行业专业技术的深度融合,与行业需求结合,实现行业智能化,这类似于人的社会分工,最终构成人类社会3 物联网应用物联网具有非常广泛的用途,可大体概括为如下十个主要应用领域。
(1)智能家居将各种家庭设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电等)通过电信宽带、固话和3G无线网络连接起来,实现对家庭设备的远程操控。
与普通家居相比,智能家居不仅提供舒适宜人且高品位的家庭生活空间,实现更智能的家庭安防系统。
还将家居环境由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具,提供全方位的信息交互功能。
(2)智能医疗智能医疗系统借助实用的家庭医疗传感设备,对家中病人或老人的生理指标进行监测,并将生成的生理指标数据通过电信网络或3G无线网络传送到护理人或有关医疗单位。
根据客户需求,系统还提供相关增值业务,如紧急呼叫救助服务、专家咨询服务、终生健康档案管理服务等。
智能医疗系统有望解决了现代社会健康保健瓶颈问题。
(3)智能城市智能城市系统包括对城市的数字化管理和城市安全的统一监控。
前者利用“数字城市”理论,基于3S(地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感系统RS)等关键技术,深入开发和应用空间信息资源,建设服务于城市规划、城市建设和管理,服务于政府、企业、公众,服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。
后者基于宽带互联网的实时远程监控、传输、存储、管理的业务,利用电信网络无处不达的宽带和3G,将分散、独立的图像采集点进行联网,实现对城市安全的统一监控、统一存储和统一管理,为城市管理和建设者提供一种全新、直观、可视的管理工具。
(4)智能环保智能环保系统通过对实环境的自动监测,实现实时、连续地监测和远程监控,及时掌握水体、大气、土壤的状况,预警预报重大污染事件。
(5)智能交通智能交通系统包括公交行业无线视频监控平台、智能公交站台、电子票务、车管专家和公交手机一卡通等业务。
公交行业无线视频监控平台利用车载设备的无线视频监控和GPS定位功能,对公交运行状态进行实时监控。
智能公交站台通过媒体发布中心与电子站牌的数据交互,实现公交调度信息数据的发布和多媒体数据的发布功能,还可以利用电子站牌实现广告发布等功能。
电子门票是二维码应用于手机凭证业务的典型应用,以手机为平台、以移动网络为媒介,通过特定技术实现凭证功能。
车管专家利用全球卫星定位技术、无线通信技术(CDMA)、GIS、3G等技术,将车辆的位置与速度,车内外的图像、视频等各类媒体信息及其他车辆参数等进行实时管理,有效满足对车辆管理的各类需求。
行车监管系统通过将车辆测速系统、高清电子警察系统的车辆信息实时接入车辆管控平台,同时结合交警业务需求,基于GIS地理信息系统通过3G无线通信模块实现报警信息的智能、无线发布,从而快速处置违法、违规车辆。
(6)智能工业工业是物联网应用的重要领域。
具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节,可大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,将传统工业提升到智能工业的新阶段。
首先,物联网用于制造业供应链管理,在企业原材料采购、库存、销售等领域,通过完善和优化供应链管理体系,提高了供应链效率,降低了成本。
空中客车(Airbus)通过在供应链体系中应用传感网络技术,构建了全球制造业中规模最大、效率最高的供应链体系。
其次,物联网用于生产过程工艺优化,可提高生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平。
生产过程的智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护水平不断提高。
例如,钢铁企业应用各种传感器和通信网络,在生产过程中实现对加工产品的宽度、厚度、温度的实时监控,从而提高了产品质量,优化生产流程。
第三,产品设备监控管理,通过各种传感技术与制造技术融合,实现对产品设备操作使用记录、设备故障诊断的远程监控。
例如,GE Oil& Gas集团在全球建立了13个面向不同产品的i-Center,通过传感器和网络对设备进行在线监测和实时监控,并提供设备维护和故障诊断的解决方案(7)智能农业智能农业产品通过实时采集温室内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数,自动开启或者关闭指定设备。
可以根据用户需求,随时进行处理,为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。
智能农业产品还包括智能粮库系统,该系统通过将粮库内温湿度变化的感知与计算机或手机的连接进行实时观察,记录现场情况以保证量粮库内的温湿度平衡。
(8)智能物流智能物流构造了集信息展现、电子商务、物流配载、仓储管理、金融质押、园区安保、海关保税等功能为一体的物流综合信息服务平台。
信息服务平台以功能集成、效能综合为主要开发理念,以电子商务、网上交易为主要交易形式,建设高标准、高品位的综合信息服务平台。
(9)智能校园智能校园通过校园一卡通技术,实现身份识别、电子钱包。
身份识别包括门禁、考勤、图书借阅、会议签到等,电子钱包即通过手机刷卡实现主要校内消费。
智能校园还帮助大中小学用户实现学生管理电子化,使学生、家长、学校三方可以时刻保持沟通,方便家长及时了解学生学习和生活情况,真正达到了对学生日常行为的精细管理,实现学生开心、家长放心、学校省心的效果。
(10)智能会展智能文博系统是基于RFID和中国电信的无线网络,运行在移动终端的导览系统。
该系统在服务器端建立相关导览场景的文字、图片、语音以及视频介绍数据库,以网站形式提供专门面向移动设备的访问服务。
移动设备终端通过其附带的RFID读写器,得到相关展品的EPC编码后,可以根据用户需要,访问服务器网站并得到该展品的文字、图片语音或者视频介绍等相关数据。
该产品主要应用于文博行业,实现智能导览及呼叫中心等应用拓展。
4 物联网在中国的发展物联网在中国迅速崛起得益于我国在物联网方面的几大优势。
第一,我国早在1999年就启动了物联网核心传感网技术研究,研发水平处于世界前列;第二,在世界传感网领域,我国是标准主导国之一,专利拥有量高;第三,我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一;第四,我国无线通信网络和宽带覆盖率高,为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持;第五,我国已经成为世界第二大经济体,有较为雄厚的经济实力支持物联网发展。
2009年10月24日,在中国第四届中国民营科技企业博览会上,西安优势微电子公司宣布:中国的第一颗物联网的中国芯——“唐芯一号”芯片研制成功,中国已经攻克了物联网的核心技术。
唐芯一号芯片是一颗 2.4G超低功耗射频可编程片上系统PSoC,可以满足各种条件下无线传感网、无线局域网、有源RFID 等物联网应用的特殊需要,为我国的物联网产业的发展奠定了基础。
中科院上海微系统与信息技术研究所副所长、中科院无锡高新微纳传感网工程中心主任刘海涛认为,“与计算机、互联网产业不同,中国在物联网领域享有国际话语权”。
目前,我国的无线通信网络已经覆盖了城乡,从繁华的城市到偏僻的农村,从海岛到珠穆朗玛峰,到处都有无线网络的覆盖。
无线网络是实现“物联网”必不可少的基础设施,安置在动物、植物、机器和物品上的电子介质产生的数字信号可随时随地通过无处不在的无线网络传送出去。
“云计算”技术的运用,使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能。
中科院早在1999年就启动了传感网研究,与其它国家相比具有同发优势。
该院组成了2000多人的团队,先后投入数亿元,在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机、移动基站等方面取得重大进展,目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。
在世界传感网领域,中国与德国、美国、韩国一起,成为国际标准制定的主导国之一。
业内专家表示,掌握“物联网”的世界话语权,不仅仅体现在技术领先,更在于我国是世界上少数能实现产业化的国家之一。
这使我国在信息技术领域迎头赶上甚至占领产业价值链的高端成为可能。
中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心是国内目前研究物联网的核心单位。
2009年8月7日,温家宝总理在江苏无锡调研时,对微纳传感器研发中心予以高度关注,提出了把传感网络中心设在无锡、辐射全国的想法。
温家宝总理指出“在传感网发展中,要早一点谋划未来,早一点攻破核心技术”,“在国家重大科技专项中,加快推进传感网发展”,“尽快建立中国的传感信息中心,或者叫‘感知中国’中心”。
江苏省委省政府接到指示后认真落实总理的要求,热情拥抱“物联网”,突出抓好平台建设和应用示范工作,并迅速形成了研发安全感与产业突破的先发优势。
无锡市则做出部署:举全市之力,抢占新一轮科技革命制高点,把无锡建成传感网信息技术的创新高地、人才高地和产业高地。
鉴于多种传感手段组成一个协同系统后,可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵,国家民航总局正式发文要求,全国民用机场都要采用国产传感网防入侵系统。