物联网导论课程的构建与实施

引言

无锡及长三角地区经济正向物联网等新兴产业转型，无 锡职业技术学院于2011年开始招收物联网应用技术专科, 2012年招收物联网工程本科。物联网导论是物联网专业及相 关专业一门重要的专业基础课，课程主要介绍物联网的基本 原理，使学生了解什么是物联网、物联网的架构以及物联网的 应用，从而增强对专业的认识，提高对专业的学习兴趣。但由 于物联网产业链较长，应用范围较大，同时，许多专业均在围 绕物联网应用进行改造，该课程又是专业的前导课程，所以 不少院校对该门课程的定位及授课内容存在以下几点疑问：

作为专业前导课程，放在专业基础课前还是放在专 业基础课后，即在第一学期上还是在第二、三学期上？

课程的内容如何选择？针对物联网专业及非物联网专 业、物联网专科及本科课程内容的差异？

所选内容的难易层度如何把握？太深是不是对于初 接触专业的学生无法接收？太浅是不是无法达到所需的要求？ 课时多少合适？

该课程的授课方式如何？纯理论课还是其它形式？

为了解决这些问题，从2012年开始，课程组对无锡地区 物联网产业中相关岗位所需的技能要求、物联网核心技术和其 它院校同类课程的开设情况等内容进行了调研与分析，并且通 过一年八个班级的实施，最终对物联网导论课程的课程内容 和授课方式进行了构建。

1物联网岗位调研与课程内容选择

通过对无锡著名的物联网企业中电科、中科怡海、无锡 泛联、无锡聚联、无锡鹏讯、无锡优特、江苏宝乾、云海创 想等30多家物联网企业的专业调研，笔者得到了物联网工作 岗位的人才需求及知识技能调查结果。

现在普遍认为：物联网分为三层架构：即感知层、信息 汇聚层和应用层，每层的核心技术如下：

感知层：感知层的主要作用是识别物体和采集信 息，核心技术有传感器技术、射频识别技术、二维码技术、 MEMS系统和GPS技术；

信息汇聚层(传输层):信息汇聚层的作用是将来自 传感器或传感网络的数据进行简单处理后放在通信网上传输, 核心技术有无线传感网自组网技术、局域网技术及广域网技术；

应用层(数据处理层):主要完成数据的管理和数据 的处理，并将这些数据与各行业应用相结合，形成各类的物 联网解决方案，构建智能化的行业应用。核心技术有物联网 中间件、云计算技术、软件和算法、标识与解析技术、信息和 隐私安全技术等。

通过分析，把物联网典型工作岗位所需的核心技术及知 识按三层架构进行分类，可以得到如图1所示的物联网导论课 程内容框架。

2本科和专科课程内容构建

根据高职教育的特点，课程内容紧紧围绕工程实际的课 程设计理念，在对工作岗位进行整体调研与分析的基础上, 通过校企合作共同开发课程。在构建课程体系时，课程组着 重根据物联网企业中本科和专科毕业生的工作岗位、工作过程, 以及要从事这些岗位和工作过程所需的知识和技能等方面进行 构建课程内容。对内容进行重构和整理，得到如表1所列的本、 专科学生对物联网基础知识的需求。

从表1可以看出：本科与专科的课程内容重点是不一样 的。可以根据图1与表1，加上一些课程必要的引导内容，同 时，为了更好的提高学生对物联网的感性认识，在物联网三 层架构中每层加入一个物联网应用方面的现场教学项目。在课时方面，本科安排32学时，专科在校时间短，安排24学时。 这样就得到如表2和表3所列的本、专科的课程内容。

3课程内容的实施

目前，常见的物联网应用主要集中在智能家居、智慧农业、 智慧交通、智慧物流等方面，为了更好的进行教学，和企业一 起定制了智能家居、智慧农业、智慧交通、环境监控、食品溯 源和智慧图书馆等物联网应用项目沙盘或实物，为课程的现场 教学做准备。

在教学内容课堂实施时，充分考虑了课程的作用和地位， 在教学过程中为了更好的调动学生的学习兴趣，课程主要以视 频和图片为主。这些多媒体资料主要介绍物联网的组成及应 用情况，其中相当部分视频和图片均是英语的。针对播放的 视频，师生一起对涉及的物联网核心技术及器件进行讨论，不 仅活跃了课堂气氛，主要加深了课堂内容的理解和记忆。通 过这种教学形式，学生反映效果较好，不仅拓展了知识，还 锻炼的英语的听力，更重要的是，如物联网中用到的一些器件， 如MEMS等，通过视频、讲解和讨论，就能非常容易的明白 其构造及应用，提高了学习的效率。

在课程的实施过程中，由于物联网涉及面广，发展速度快， 课程组积极利用网络资源，建立如图2所示的课程学习资源 网，把所有备课、视频等资料均放在网上，并且进行网络考试， 引导自主学习，培养创新能力。

课程的考试主要采用应知方式，以选择题和判断题为主， 配以少量简答题。这些试题均放在课程资源网上，采用一学 期多次测试的形式，让学生逐步了解并掌握物联网的基本知识。

4问题的解答

通过一年的实施，效果较好。课程主要还是让学生了解 物联网，以提高对专业学习的兴趣为主，所以课程内容不能选 择太深，以了解和提高学习兴趣为主，本科课时以32为宜，专科24学时，非物联网专业的物联网导论可以把专科物联网 专业中的现场教学部分去掉，即16学时。在课程的设置方面, 根据课程定位，无锡职业技术学院2013级本、专科物联网专 业均把该课程从第二、三学期放至第一学期实施。授课主要 采用图像、视频、现场教学和网络学习平台等。

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