时间：2023-02-04 14:29:38
关键词： “物联网工程导论”课程 实验教学 教学方法
“物联网工程导论”作为物联网专业的入门引导课程，旨在帮助大学新生了解专业性质，把握专业全貌，掌握专业学习方法，增强学生的学习热情。物联网是一个涉及多领域技术的交叉学科，兼具理论性与实践性，对于大学新生，凭借以往知识结构很难全面透彻理解本课程知识内容。笔者结合教学经验和实践，分析教学中存在的问题，并提出相应的办法与建议，以期提高教学质量。
一、课程目标
物联网作为国家新兴战略产业，涉及电子科学与技术、智能科学与技术、通信工程、计算机科学与技术等众多领域。本课程将介绍物联网的起源及发展现状，阐释物联网的关键技术及特点，介绍物联网技术的具体应用及相关产业发展方向。通过本课程的学习，学生要掌握物联网的含义，理解物联网的相关技术及应用现状，了解物联网发展面临的技术难题，把握物联网的技术调整方向。
在实际教学中，要根据大一新生认知水平和思维方式对教学内容进行适当增删，让学生宏观把握住本课程基本内容，掌握本专业学习重点和学习方法，讲授内容宜广不宜深，尽可能地激发学生的学习兴趣，为日后学习其他专业课程奠定良好基础。
二、教学中存在的问题
1.学生基础薄弱，认知理解能力有限。
“物联网工程导论”课程面授对象是大学一年级学生，在此之前他们没有进行过任何专业学习，没有一点理论基础，虽然充满好奇心与求知欲，但学习起来有难度，尤其是学习一些抽象理论的时候，学生学习起来会很吃力。此外，在讲课过程中提到一些名词，如路由器，学生几乎都听过，但大多都没见过实物，不利于学生学习。因此，要针对本课程开设相应的实验课程，以便提高学生理解力。
2.实践教学环节薄弱，实验室建设有待加强。
本课程是一门实践性很强的课程，学生实践动手能力的培养很重要。一方面一些高校单纯理论讲解，没有开设相关实验课程，另一方面一些高校虽开设有相关实验，但实验条件简陋，实验场地、实验设备数量不能满足教学需求，无法强化对学生科研能力、综合素质、创新意识的培养。
3.学生学习方法存在误区，考核方式陈旧单一。
学生习惯了以往中学学习方式，一方面过于依赖老师，课后自主学习意识不强，查阅文献资料少，另一方面死记理论，没有理解其内涵。这与传统陈旧单一的考核方式不无关系，长期以来采用“期末成绩+平时成绩”的考评机制，学生为应付考试，背诵记忆，不利于发散思维，也不能有效检测学生对知识的掌握程度。
4.学科建设不成熟，教师知识结构不完善。
物联网专业作为一个开设不久的新专业，存在学科建设不成熟、主干课程设置不合理的问题。物联网是一门综合叉学科，教师专业研究方向很难覆盖物联网的方方面面，这就需要教师通过自学、听讲座、学术交流等方式完善知识结构。另外，物联网涉及众多专业，可以将一门课由几名专业教师共同承担，发挥各个教师专业优势，力争提高教学质量。
三、教学方法探究
1.优化教学内容。
“物联网工程导论”课程内容丰富，针对物联网专业新生特点，教学中要注意以下几点：（1）选择教材时要考虑学生的接受能力，参考老教师的教学经验和建议，教材要难度适中，内容结构合理，语言浅显易懂，可以选择一些实例较多的教材，有助于学生理解课程内容和培养学习兴趣，教材每章节后面要附有练习题与思考题，便于巩固所学知识；（2）在开始每节课内容之前，将本节课的知识体系讲一下，让学生对本节课的脉络结构有一个宏观认识，讲课过程中注意知识点间的衔接贯通，帮助学生理清思路。内容讲完后，对本节课知识点进行串讲回顾，强化记忆与理解；（3）讲课过程中，少用专业词汇，尽量用浅显的语言进行描述，对于一些缩写词，如RFID（Radio Frequency Identification）、WSN（Wireless Sensor Network）等，要对缩写词原文进行说明，注重基本概念，开展基础技术的学习。
2.丰富教学方式。
在新时代下，要采用多元化的教学方式，注重激发学生的学习热情。（1）讲课过程中多采用案例，如比尔・盖茨最早提出了“物―物互联”的设想，可以以比尔盖茨智能家居为例，它实现了真正意义上的“物―物互联”，不但可以激发学生的学习兴趣，让学生了解一些前沿技术，而且对物联网概念有一个更深刻的认识。此外可以给学生多讲一些前沿科技产品，如谷歌智能眼镜，苹果iwatch智能手表等，揭秘其中的技术奥秘，开阔学生眼界，发散学生思维。（2）讲课过程中多与现实结合，如讲传感器时，可以结合智能手机，其中内置了多种传感器，包括方向传感器、距离传感器、光线传感器和压力传感器等。讲课中扩展一些课外知识，如教学生如何用手机控制电脑，这是通过现有一些简单设备很容易实现的，学生对科技带来的便捷会觉得神奇，也会有学习动力。（3）注重师生间的交流，建立平等师生关系，让学生不畏惧老师，敢于在课堂发问，关于这门课的疑惑或现实中遇到一些难题都可以提问，老师要给予及时回答。
3.开展实验教学。
物联网涉及大量全新复杂的概念与技术，开展实验教学有助于学生更好地理解一些抽象理论。（1）设计一些基础实验，如讲解RFID时，可以利用RFID教学实验箱进行RFID功能演示与学生；讲解数据采集时，可以利用数据采集板卡，实现数据的采集或利用开发软件模拟数据采集与处理；讲解无线区域网时，可以让学生利用手机蓝牙进行数据传输。（2）设计一些综合性实验，可以借助本校现有资源，如我校农学专业比较强，学校里有小麦中心研究基地，可以在小麦种植区部署一些传感器节点，每隔一定时间检测一次土壤湿度、温度或有害物数量，这就是物联网的一个典型实例，实现农业智能耕种。
4.完善考核机制。
传统考核方式多为试卷考试，新形势下新型专业考核机制要更合理全面。（1）课堂报告，不限题目，只要与该门课相关，学生可以根据自己的兴趣点搜集资料，进行课堂汇报与展示，并对讲解内容组织课堂讨论，对于积极参与的学生进行期末加分。（2）提交期中课程小论文，鼓励学生课下自主学习，根据论文立意、内容进行打分。（3）课程实践设计，提交实验报告，实验报告要包含实验目的、要求、设计内容、实验中问题、问题分析与解决。学生最终成绩应该是这些成绩的综合考量。
四、结语
笔者根据个人教学经验，分析了“物联网工程导论”教学中存在的若干问题，并从教学内容、教学方式、实验教学、考核机制四个方面给出详细的解决方案与建议，希望改进和完善现有的课程教学，指导后续课程的学习，培养出高精尖物联网专业人才。
参考文献：
[1]刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2010.
【关键词】物联网工程导论 计算机专业 专业扩展
近些年来计算机专业毕业生存在“就业难”的现象，很大一部分毕业生就业不是在自己的专业方向，另一方面相关的企业招不足需要的人才，存在着供需结构性失衡。国内外各类涉计算机专业的高校和学术团体都在积极探索计算机专业人才培养模式的改革，但由于受传统教育思想以及教学计划和本专业理论体系的影响，制订的专业教学计划仍然没有脱离原课程体系的框架，既要培养学生较强的实践能力，又要有完整的知识体系，使得一些理论深、难度大的课程在教学计划中仍占有较大的比重，一些应用性较强新兴发展的课程难以全面进入教学计划。这样一来造成了既没有达到让学生理论扎实又没有培养好熟练的实践能力，从而出现了一方面社会对计算机专业人才的大量需求，而另一方面大量的计算机专业的毕业生无法找到在本专业工作的机会。同时大学的各个专业都把计算机课程列为基础课程，计算机专业毕业生不再具有多大的专业优势。这些都对计算机专业的发展构成了挑战。
一、计算机专业面临的挑战
随着我国高等院校的数量逐年增加，在校生总数达到前所未有的数量，设有计算机专业的学校已经从20世纪60年代的50余所发展到今天的近千所，建立软件专业的学校600多所。除了计算机系（学院）外，很多学校还建立了软件职业学院、网络学院、信息工程学院等院系。随着信息技术在各行业的应用，极大地推动了人们学习计算机技术的热情，同时也给计算机专业带来巨大的挑战，信息技术的全球化，使得各国纷纷在信息产业的各个方面抢占技术制高点，谋划布局新的技术创新点。挑战催生动力，创新获得优势。在此形势下，迫使我们努力思考：计算机专业如何改变以适应发展带来的挑战？
二、物联网技术给计算机专业发展带来的新机遇
物联网的概念是在1999年提出的。IOT（The Internet Things）也就是“物物相连的网络”。“物联网”是在“互联网”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品和物品之间，进行信息交换和通信的一种网络。通过射频识别、红外感应、全球定位系统、激光扫描、各种传感器等信息感知设备，按照设定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息传输、计算、处理、知识挖掘，以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理，达到对物理世界实时感知控制、实时管理和科学决策的目的，实现人与人、人与物、物与物之间的信息交互和无缝连接。
物联网技术作为我国国家新型战略产业的一项支撑技术，相关的研究活动和产业应用已经成为企业研究应用的一个热点。各高校也积极设置、建设相关的专业，“物联网工程”、“物联网技术”、“物联网应用”、“传感网技术”、“智能电网”等涉物联网的相关专业应运而生，同时还有很多的院校正在积极筹备和申请进入这个行列。
物联网技术涉及的原有专业非常多，有计算机，电子、传感器，自动化，自动控制、通信等等，还有相关的行业应用特点，使得物联网技术成为一个涵盖面广，应用广泛的一个大领域。而计算机专业20多年的发展使得其变成了一个常规专业，基本上90%以上的院校都有计算机相关专业，99%以上的院校都有计算机课程。计算机专业的毕业生风光不再了，生源萎缩了，计算机专业如何在物联网大发展的形势下，进行创新获得新的生机与活力。需要将计算机专业特点和物联网的知识体系联系起来，找准自身定位，立足学生的长远发展，进行课程创新，教学计划更新。物联网工程导论是一门物联网技术的导入课，以宏观的应用视角对物联网技术的特点、发展、应用、展望进行论述，可以作为计算机专业的一个扩展，为进入物联网研究作导入。
三、物联网工程导论的课程特色
物联网工程导论课程的综合性强。作为典型的交叉学科，物联网工程导论涉及的概念、原理、技术众多，涉及计算机、通讯、电子、自动化的多个学科，具有很强的综合性。其理论体系中很多应用原理都牵涉到复杂的学科联系，很多概念也较宏观 ，这在教学上对教师的知识面要求很高。
但在强调物联网工程导论的融合背景的同时，应该看到它又是一门理论和应用关系十分密切的综合性很强的课程 ， 与计算机技术有着密不可分的联系，具有较强的实践性。要求学生不仅应该知道课程所涉及内容的来源和背景 ， 掌握该课程的基础知识和基本技能 ， 同时还要求学生能够应用所学理论通过设计编程实现，比如在课程中学习的多种编码方法，都需要编程实现。
于此同时，物联网工程导论课程内容与很多计算机专业课有着紧密的联系，如互联网络、传感器、自动控制、数据挖掘等内容，它的发展具有深厚的信息技术基础，广泛应用于工业、农业、安保、智能家居、军事等领域。物联网不是互联网的简单接入和应用，它将催生很多具有“计算、通信、控制、协同和自治”特征的智能设备和应用，必将引发计算机、网络与信息技术在更大范围更多领域更深层次的应用，带动广泛的学科交叉与融合，为计算机与信息技术的研究与发展提供更大的空间。
四、教学方法研究与设计
（一）强调学科背景，激发学习兴趣
物联网工程导论课程中运用了大量的计算机知识以及广泛的应用前景，有众多现实的应用例子，接受起来比较容易。很容易通过现实例子和应用展望激起学生的学习兴趣。此外，由于物联网工程导论所阐述的内容基本都是宏观概念，部分学生在学习的过程中，会下意识地觉得物联网太大，是搞科学研究人员学习的内容，对就业没有什么太大的作用。这势必会影响到学生正常的学习态度，从而影响整个课程的学习效果。
因此，我们设计在第一次课时，结合物联网的学科特点以及与计算机的联系，强调随着通信和网络技术的发展 ， 人类已进入了信息化的社会， 大学生需要具有全面信息观念和较好的信息处理能力，物联网工程导论正是信息技术发展的前言。因此 ， 学好这门课程就显得尤为必要和重要，从而让学好这门课程成为大学生自觉的行动。
（二）因材施教，打通学科联系
物联网工程导论目前主要是针对计算机相关专业大三的学生开设，此时的学生电路、数据结构等课程已于大二上全部学习结束，与物联网工程导论同时开设的是一些专业课程，如网络工程、信息系统等。如果这时过于强调物联网工程导论中的理论知识，一方面，由于学生对理论课程的学习早已结束，部分知识已经淡忘，另一方面，刚开始接触计算机的专业课程，兴趣难免转移。为此，针对学生特点，对授课内容做了如下调整：
首先由于物联网工程导论涉及的内容很多、逻辑性很强，必须合理地筛选授课内容。在侧重基本概念、基本原理和基本方法原则指导下，重点讲授基础的或者带有普遍意义的知识点。在教学的过程中注意将授课内容与计算机学科联系，如算法对程序设计的作用，施工技术对网络性能的影响等。
其次强调概念、理论的物理意义，联系应用以培养学习兴趣。由于本课程的理论是通过多门学科交叉而来的，过度关注理论往往会使得学生感觉抽象、枯燥，渐渐造成学习兴趣的下降。针对这种情况，应在保证基本概念以及简单理论说明的前提下，淡化学科区分和界限，强调融合应用。同时增加课堂演示性实验和课后实验环节来保证学生对课程知识的理解。
（三）创新教学手段，培养学生职业技能
著名《学会生存》一书中指出：教育既有培养创造精神的力量，也有压抑创造精神的力量，这就说明了教学方法，对学生的学习效果的重要性。为此在物联网工程导论的授课过程中，除了采用传统的老师讲，学生听的授课方式，更注重发挥学生的主体作用，采用了自主学习、课堂讨论、小组研究、企业参观等手段。
如：对于RFID模块开发，首先由授课老师开发一个案例进行演示讲解，进行学生分组，布置开发作业在课后进行分析开发，然后再在课堂上分组上台进行展示解说 ， 并让下面的同学提出问题 ， 在互动的过程中加深对该RFID模块开发的理解，最后布置课后实践，要求学生全部会简单开发。通过自学、讨论、实践三个环节，使得学生们的学习热情很高， 纷纷花大力气查阅相关资料，积极讨论，学生的积极性得到空前激发，对所学内容有了较深的理解。
五、结束语
物联网工程导论是物联网专业的一门基础课程，也是最近几年快速发展的一个课程，笔者从计算机专业的特点以及物联网的快速发展的现状，分析了该课程的特点，从教学内容，教学方法、教学手段、学生职业能力培养、学生创业能力等方面阐述了自己的思考体会，期望能对计算机专业的发展做一些专业扩展，使计算机专业的学科建设适应社会对信息化的需求。
参考文献：
[1]吴功宜，等.物联网工程导论[M].北京：机械工业出版社，2012.
关键词：物联网导论 高校教育 教学方法
物联网导论作为新兴复合型学科“物联网工程”的入门引导课程，旨在引导学生对物联网专业知识内涵建立起整体认识，为后续课程的学习打下基础。由于物联网导论兼备理论性与实践性，知识覆盖面广，加之学生认识偏差和学习方法等主观问题，能够让学生很好地掌握课程知识点并非易事。笔者结合实际教学工作，对教学过程中若干问题进行分析，探讨提高课程教学质量的办法与学习建议。
1 课程特点与存在问题
1.1 物联网复合型学科涉及技术广
从智慧地球到感知中国，物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业浪潮。物联网通过射频识别、激光扫描、红外感应器等信息传感设备，按协议规范，把物品与物品之间以互联网为基础连接起来，进行信息交换资源共享，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理[1]。在技术体系上物联网融合了计算机科学、通信工程、微电子检测、自动化等多门专业技术。如何将多门学科综合起来，较好地运用于物联网工程是掌握好这门专业的关键。物联网作为典型交叉学科，涉及技术广，因此在物联网导论教学过程中必须贯穿以全局指导局部的思想，对教学内容进行整体优化，力求为后续的技术学习构建一个基本知识框架。
1.2 教学对象一年级新生的特点
大学一年级学生初步涉及物联网专业学习，了解专业知识总体较少，普遍欠缺动手能力，但是他们对新知识、新技术具有较强的好奇心和求知欲，因此物联网导论在教学过程应该根据每名学生的特点合理组织教学内容，引导他们掌握了解相关基础知识，理清物联网专业课程体系的基本脉络，通过综合运用各种教学手段，调动学生的学习积极性。与此同时，培养他们的职业素养、职业道德，为今后的学习与工作打下良好基础。
1.3 教学过程中教师的自我完善
物联网工程作为新兴的研究领域，面临着涉及专业多、学科建设不成熟、课程体系有待完善和高校缺乏能够全面掌握实践教学的师资队伍等问题，因此对这门学科的任课教师提出了更多要求。教师在授课之前必须充分备课，通过自学、参加培训、教研探讨、学术交流等多种方式扩充自身知识结构，不断更新自我认知内容，并且要根据学生提问、师生交流、平时作业、考试等环节的反馈信息，及时调整教学内容，改进教学方法，保证教学质量。
2 教学方法思考与探讨
2.1 注重系统性教学
物联网导论课程内容丰富，各部分知识点要求程度并不相同，在教学过程中应注重系统性授课。（1）突出重点，把握好内容难易程度适中，运用多样化教学方式。例如：物联网历史、研究现状、应用案例等内容可以作为一般性介绍，而在物联网的技术基础、信息处理与软件服务等方面则要重点介绍。（2）在讲授新知识点时，应尽量避免过多使用专业词汇。由于物联网导论课程内容比较抽象，新生还不能掌握大多数专业词汇，如果过多使用会增加学生理解的难度。如果遇到必须掌握的专业词汇，比如射频识别（Radio Frequency IDentification，RFID），则在教学过程中必须对缩写词原文、词汇含义、主要特点、运用领域等内容做出合理的解释说明。（3）在教材选择上应避免使用过于简单或过于复杂的教材。由于物联网专业刚刚设立，在教材和参考资料上相对比较欠缺，所以教材选择一定要根据学生的实际情况和教学效果综合考虑，力求通俗易懂，比如一些专著，虽然内容、组织论证非常好，但作为一年级新生专业入门教材并不太适合，可以选择一些具有引导作用的入门性优秀教材。
2.2 教学方式多样化
由于一年级学生知识掌握程度参差不齐，而且物联网导论课程内容比较抽象，如果采用单一的授课方法，很难达到预期的教学效果，可能对学生的后续课程学习产生消极的负面影响，甚至会让他们产生厌学情绪。因此，多样化教学方式应该贯穿于整个授课过程。
2.2.1 案例式教学
通过直观方法分析抽象的内容，把实际生活案例编织到教学内容中，以案例带动知识点。例如：在介绍ZigBee技术[2]时，可以引入世博园中运用ZigBee无线技术实现无线路灯控制案例；在介绍物联网与传感关系时，可以引入上海浦东机场防入侵系统传感节点如何感应物品、传输数据等成功案例。
2.2.2 启发式教学
启发式教学是把学生被动性学习转变为主动性学习的一种方式，将课程内容归纳提炼，提出问题启发学生思考，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。例如在分析中间件技术时，让学生通过学习教材、研讨、资料查阅等多种形式了解目前在物联网里主要有几种中间件技术[3]，例如：RFID，WSN，设备中间件，软硬件关系等，从而达到对问题的充分认识，得到解决实际问题的方法，最后在教师的指导下圆满解决问题。
2.2.3 交互式教学
运用多媒体教学环境辅助教学。例如在分析物联网中的移动技术时，对比802.20广域网技术与3G技术[3]，则可以使用多媒体以表格形式同时列出2项技术的主要特性，直观对比2项技术特点。在讲授物联网底层技术—无线移动自组织Adhoc网络[4]的移动节点兼具主机、路由、天线功能的这个知识点时，可以运用PPT等工具制作动画，形象描述节点移动性、路由探测、天线覆盖等过程。另外，在授课时随时解决学生提出的问题，以免影响学习效果，保证教学质量的提高。
2.2.4 多元化课外辅导
构建课堂之外的教学环境，例如：精品课程网站、远程辅导、网络教室、网上讨论辅导平台BBS、电子图书等网上教学资源，打破传统课堂教学时间和空间受限的弊端，可以通过计算机、掌上电脑、手机等终端通信设备随时随地进行教学，为学生课余提供一个自主学习、思索、讨论的开放空间。
2.3 通过实验突出专业特点
物联网工程作为实践性很强的工科学科，实验是教学中的必备环节。学生通过实验操作的感性认识可以加深对理论知识的理解。在实验教学过程中应该注意以下几方面。
（1）实验内容应该丰富多样。例如大部分物联网专业学生都有自己的笔记本电脑，在讲解物联网中对等式网络时，为加深学生对技术的认识，可让学生开启无线网卡，配置对等式模型，实现小型对等式无线局域网搭建实验；在讲解无线个人区域网时，可以让学生运用手机中的蓝牙通信功能进行数据传输，进一步了解无线个人区域网的特点，如10米内传输、传输速度、主从节点关系等；在讲解物联网安全知识时，可以演示一些趣味防御实例，调动学生的学习积极性。（2）在实验环节设计时必须精心选题，突出专业特点。实验题目应具有代表性，知识点覆盖全面。例如在讲解传感器感知知识时，可以选择图像采集、键盘与显示屏模拟感知等典型实验[5]。（3）可以组织小组互助。实验前对学生进行分组，合理搭配小组成员，并选出组长。实验过程中遇到问题时可以让学生先在小组内讨论，养成主动积极的学习态度。（4）组织丰富多彩的集趣味性、专业性于一体活动，让学生在一起交流学习心得和方法，并可以去实习基地实践，提高实际运用能力。
3 结束语
物联网作为一项战略性新兴产业，在国内刚刚起步，并飞速发展。据CCID预测，未来3年内我国将有50万物联网人才缺口，因此高校教育任重道远。“物联网工程”已经逐步成为一门重要学科，物联网导论肩负着如何把“物联网工程”专业新生引入物联网科学殿堂的重任。在教学过程中必须不断地改革和完善教学模式，积极探索、研究并推广教学方法，调动学生主动学习的积极性，着力理论与实践的双向培养，达到本课程的教学目的，指导后续课程的学习，培养出社会急需的高级物联网专业人才。
参考文献
[1]胡永利，孙艳丰，尹宝才.物联网信息感知与交互技术述[J].计算机学报，2012（6）：1147-1163.
[2]詹青龙，刘建卿.物联网工程导论[M].北京：清华大学出版社，2012.
[3]汪涛.无线网络技术导论[M].北京：清华大学出版社，2012.
教师应该转换自己的角色从学生的角度去设计课堂教学过程，转变观念，实现从一个指挥者到引导者的转变，而不是一个人在课堂上自导自演，引导学生积极的参与到课堂中来，让学生甚至可以充当老师的角色参与到课堂中来，具体方法如下：
1.1引导学生自我探究
国内各高校都是从2011年开始陆续开始开设物联网相关专业，从现有的资料来看，大多数学校针对物联网应用技术专业开设了RFID技术、无线传感器网络、短距离无线通信技术（IEEE802.15.4/Zigbee）等课程，并保留了计算机网络和无线通信等课程作为物联网应用技术专业通信技术的主干课程。因此，物联网技术所涉及的通信技术散布在多门课程中，这就不利于学生完整地掌握物联网通信技术的相关知识和技能，因此我校针对物联网应用技术专业专门开设了物联网通信技术这门课，而这们课程中所涉及到一些通信技术如蓝牙、无线局域网技术、移动通信技术等都与学生所处信息社会的生活密切相关，那么教师可以去引导学生课外对跟自己生活密切相关的知识进行研究与探讨，激发学生的学习兴趣。
1．2采取有效的激励措施
传统的理论课程都采取三七评分方法，也就是学生期末考试成绩占总成绩的70%，而平时出勤完成作业等综合情况占30%，这种情况下，学生的终极目标是期末考试而忽略平时对课堂的参与。我们可以采取平时成绩和期末成绩各占一半的评分方法，那么学生就会用对待期末考试的热情来参与到平时的课堂。
2改变“满堂灌”模式
在高职院校，学生的自控能力相对薄弱一些，因而在理论上普遍存在一个现象是：即使人在课堂上，思维可能已经天马行空不愿意跟着老师的思路进行过多的思考。在这种情况下，不管老师讲得如何有激情并且口干舌燥的时候学生却已经昏昏欲睡了。理论对人的影响是潜移默化的并且是技能课的基础，如果学生不接受理论课，那么潜移默化的作用就在学生身上体现不出来了，再好的理论也无用武之地。针对这种情况，就必须改变传统理论课教师只负责讲学生听的“满堂灌”模式，可以采取学生不仅要听而且还要讲的方法，充分调动学生学习的积极性，使学生由被动学习改变到主动学习模式，只有这样，才能达到培养人才的目的，同时也能达到我们教学的目标。以物联网通信技术课程中的蓝牙技术为例，蓝牙在我们的日常电子产品中随处可见，我们现在用的智能手机都有蓝牙功能，学生上课都会随身携带手机，在对蓝牙技术讲解时如果只采用传统的模式讲解的话学生可能都会认为这个内容很简单无须再听老师讲解，这时候在讲到蓝牙网络拓扑结构、蓝牙组网、蓝牙状态、蓝牙地址、蓝牙协议及蓝牙工作原理时，教师可以让学生拿起手机并开启蓝牙模式，学生使用蓝牙功能相互之间发送语音和图片等文件，在学生具体体验了蓝牙功能后启发他们思考课堂所讲知识点并发表自己的观点与大家分享。
3教与学相结合
在传统的理论课堂中，大部分时间都是老师在讲台上讲授知识点，在此过程中，学生几乎没有时间对老师所讲的内容进行消化吸收，老师传授的知识也只有量的积累而没有质的变化，这也就意味着学生无法将老师讲授的内容转化为自己所有，更不可能把老师课堂讲的知识点灵活运用到技能课和实践中去，面对这种情况，就要求教师变原来的泛讲为精讲，重点讲方法讲重要知识点，达到由量变达到质变的效果。针对这种情况，就要求教师缩短讲授时间，留更多的时间给学生，使学生由原来被动听到主动讲角色的转变，让学生充当一个讲授者，让学生把提前探索好的与我们生活密切相关的知识点在课堂上与同学和老师分享，让他们做课堂的主人，按照自己的理解去阐述自己的观点，学生阐述完自己的观点鼓励其他学生也参与讨论，这样不仅活跃了课堂也促进了学生学习的积极性。如此，每次理论课可以安排学生主动走上讲台，不仅锻炼了他们的心里素质也能让能够主动去学习，还能使课堂充满活力而不至于让学生们进入昏昏入睡的状态。这虽然缩短了讲授的时间但并不意味着老师无事可干，在学生充当讲授者角色的过程中，老师可以充当引导者的角色，把自己当做普通的一员加入到学生中去，与学生建立伙伴关系，与学生进行共同探讨相关知识点，共同协商解决问题的办法。
4总结
关键词：物联网工程；教学体系；课程设置
作者简介：吴韶波（1970-），女，江苏常熟人，北京信息科技大学信息与通信工程学院物联网工程系，副教授；李振华（1977-），男，吉林长春人，北京信息科技大学信息与通信工程学院物联网工程系，讲师。（北京 100101）
基金项目：本文系北京信息科技大学校级重点教改项目（项目编号：2012JGZD04）的研究成果。
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0051-03
物联网（Internet of Things，IoT）技术具有典型的交叉学科性质，通过传感器、射频识别、嵌入式、分布式信息处理、网络与无线通信、全球定位系统等技术，对任何需要监控、连接或互动的物体和过程进行实时的采集，得到有关声音、光照、温度、电压、力学、位置等信息，通过选择各类网络接入，从而实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。目前，物联网技术已经列入我国战略性新兴产业的核心突破领域，国家“十二五”规划明确提出，物联网将会在智能电网、智能交通、智能物流、金融与服务业、国防军事等十大领域重点进行部署。
随着物联网产业迅速膨胀，高层次物联网技术专业人才缺口较大，供不应求。预计5-10年后物联网的产业规模将比互联网产业大20倍以上，大力发展物联网技术的教育势在必行。2010年教育部首次审批通过了物联网工程新专业，几年来，全国已有近千个学校开设了相关专业，各个学校原有学科优势不同，物联网工程专业的侧重点也各不相同，其培养模式的研究尚处于萌芽阶段。在此，重点介绍北京信息科技大学（以下简称“我校”）新办物联网工程专业在教学体系建设中的有关思考。
一、专业培养目标与特色
物联网工程专业是涉及多领域的交叉学科，具有时代特色鲜明、学科交叉基础雄厚、产学研用结合紧密、系统工程能力突出的工程化特色，既强调基本理论和基础知识，更注重锻炼实践和创新能力，同时注意新技术和新应用的学习，具有深厚的理论与广泛的实践相结合的特征。其目标是培养掌握数学、自然科学、人文科学基础知识和物联网相关的计算机、通信、电子、控制基本理论、基本知识、基本技能和基本方法，以物联网工程的基本理论和基本技能为基础，以现代电子技术、通信技术、计算机、控制、信息安全、系统工程等理论为指导，以计算机硬件和软件系统为应用平台，以物联网工程领域为应用目标，重点突出我校在通信传输与信息处理方面的技术优势，具有较高综合素质和就业创业能力，能胜任物联网相关技术的研发及物联网系统规划、分析、设计、实施、运维等工作的创新能力较强的高素质应用型人才。
二、物联网工程专业教学体系
物联网工程专业知识跨度较大，是发展中的集成创新型技术。目前学科人才培养模式中存在的层次单一、教学内容滞后、理论与实践脱节等问题，都难以满足物联网工程专业的需求。因此，物联网工程专业的教学必须处理好物联网技术体系与知识体系的关系、培养目标与课程体系建设的关系、课程设置与已有成熟专业课程体系的关系、学生能力培养与学校办学特色的关系，以及理论教学与能力培养的关系，采用新的教学模式和教学手段，构建创新型人才培养体系，培养学生扎实的基本功、精通的专业知识，勇于创新和实践。
1.物联网工程专业知识体系
物联网产业的涵盖面极宽。整个物联网的技术体系包括感知层、传输层、处理层和应用层四个层次，各层次间既相对独立又紧密联系。物联网工程专业知识体系应体现出物联网技术的主要关键技术，如射频识别、无线传感器、无线传感网、无线通信与网络、软硬件、智能信息处理和安全隐私等技术，其核心技术是嵌入式。结合物联网技术体系的四个层次，可以从信息感知获取、信息传输、信息处理、应用四个环节进行课程的有关设置。信息获取包括传感器以及信号检测相关知识；信息传输包括网络、无线通信、通信协议等；信息处理则包括数据融合、云计算、安全等。
2.物联网工程专业课程体系
物联网技术和产业正在不断发展过程中，物联网工程专业才开办几年，物联网工程专业课程体系的设计在国内外都没有成熟的先例可以借鉴。经过广泛的调研与论证，听取早期已经介入到物联网及其相关领域研究工作的教师的意见和建议，以通识教育规范、专业基础扎实、专业应用精选、实践环节突出为指导思想，本着充分发挥本校已有学科基础与优势，从学生毕业后可能从事的就业岗位和就业所需的能力要求出发，对课程体系和内容进行取舍。我校物联网工程专业课程体系结构图如图1所示。本专业课程体系围绕涉及到的学科知识领域和知识点，尽可能多地对专业知识体系进行覆盖，以专业知识为主线索，课程之间相互支持与衔接，课程体系突出专业基础，外语四年教学不断线，包括三大必修模块：公共基础模块、专业基础模块、专业核心模块，在此之上有选择地以选修课形式开设物联网的领域应用模块课程（见图2），配合实践教学体系可充分体现突出我校通信传输与信息处理特色，体现出当前物联网工程专业人才培养方向和内容；强调基本理论和基础知识；加强实践环节教学的主要特色，满足应用型人才培养要求。
专业核心课程包括：物联网感知技术——RFID原理及应用、传感器原理及应用、物联网控制技术；物联网传输技术——物联网通信技术、传感网原理及应用；物联网处理技术——海量数据存储与处理、数据处理与智能决策、物联网信息安全技术；物联网应用技术——物联网工程设计与实施。该课程计划引入企业专家进行授课，培养学生对专业产业的兴趣，激发创业意识，加强创新创业精神的培养。
3.物联网工程专业实践教学体系
实践教学体系体现了实践教学各环节之间的衔接关系，如图3所示。实践教学从专业基础类、专业类到综合创新、工程实践逐渐提高，四年不断线，除了专业实习和毕业设计，核心课程实验包括RFID原理及应用、传感器原理及应用、传感网原理及应用、物联网通信技术、数据处理与智能决策、物联网控制技术、物联网信息安全技术等课程的课内实验；综合课程设计包括感知、传输、处理和应用的多个课程设计与独立实践环节；充分突出了实践教学在加强学生实践、创新能力，培养应用型人才方面的作用。实践课程包括选修（2学分），学生可根据自己的兴趣爱好选择实践课程，参加各种竞赛活动，挑战自我，勇于创新，提高学习目的性和主动性。
4.教学体系具体实施的一些措施
目前，在实施培养专业创新人才教学体系的过程中，还存在着一系列新的问题，还需要从4个方面加强。
（1）加强学科交叉，培养教学与科研能力较强的师资队伍。由于物联网工程专业集成了计算机、电子、通信、自动化等多个专业的知识，科研与应用性极强，对教师的素质提出了较高的要求。解决的方法：一方面加强现有师资的培训，鼓励教师取得行业培训、认证证书，加强企业实习，尽快全方位了解物联网专业的基本技术；另一方面可优先引进本、硕、博有跨专业学习经历的人员担任新教师，进一步加强科研能力，对相关专业知识在物联网中的应用会有较深理解。
（2）统一课程内容，避免重复教学和遗漏重要知识。物联网工程专业的课程涉及多个交叉专业，教师在课程设置上难以抓住重点，教学内容可能会出现多门课程有重复知识的现象，需要多门任课老师仔细讨论，区分在哪门课重点讲授，避免多次讲多次讲不透，或者大家都不讲的情况。还有一种情况是某门课程是原来多门课程的浓缩，如计算机硬件基础课程，内容集中了计算机组成原理、微机原理与接口技术、单片机等相关内容的知识，需要根据物联网特点，明确基本概念，简化内容，为后续嵌入式课程的开设打好基础。
（3）汲取多学科精华，加强物联网专业教材建设。专业建设中，教材的建设是一个必不可少的环节。早期，由于专业刚刚建立，可以找到的物联网专业教材较少，各个学校纷纷出版自己的教材，但这些教材良莠不齐。解决方法：一是需要进行一定的分析比较，找到适合本校学生使用、口碑较好的现有教材，并针对本校专业特色和需要适当修改教学模式；二是吸取现有教材优点，在综合必要教学内容以及物联网技术研究发展最新成果的基础上，自主编写具有本校特色的教材。
（4）贯穿整个教学体系，提高学生实践与创新能力。物联网工程专业注重理论与实践结合，强调工程实践应用与创新能力的培养。除了以引导式、启发式、讨论式和研究式进行理论教学，还增加了实践教学的学时数，保证实践教学四年不断线，还鼓励学生积极参加各种科技竞赛及科研项目，学以致用，培养兴趣，以促进创新型人才培养。综合实训以项目案例驱动，促进学生在知识掌握、动手实践、团队合作等多方面得到锻炼。
三、结语
物联网工程专业是为满足社会对人才的新需求设立的新专业，培养方案制定得科学、合理、可行是人才培养的重要保证。本专业制定的教学体系在理论课程中既考虑学生出口，包括传统相关专业的核心内容课程，又有贴近前沿的现代技术的大量课程；实践环节比例占到22.75%，通过大量的实验与课程设计使学生动手实践的能力培养得到加强；全方位的素质培养在科学文化、思想道德、身体等方面都得到了较为充分的体现，使学生在知识、能力、素质各方面协调发展。
参考文献：
[1]胡忠望.“物联网工程”新专业课程体系的设计[J].中国电力教育，2010，（22）：109-110.
[2]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育，2010，（11）：26-29.
《物联网信息安全》教学大纲
课程代码：
0302040508
课程名称：物联网信息安全
学
分：
4
总
学
时：
64
讲课学时：
64
实验学时：
上机学时：
适用对象：物联网工程专业
先修课程：《物联网工程概论》、《通信原
理》、《计算机网络技术》
一、课程的性质与任务
1.
课程性质：
本课程是物联网工程专业一门重要的专业课。
课程内容包括物联网安全特
征、物联网安全体系、物联网数据安全、物联网隐私安全、物联网接入安全、物联网系统安
全和物联网无线网络安全等内容。
2.
课程任务：
通过对本课程的学习，
使学生能够对物联网信息安全的内涵、
知识领域和
知识单元进行了科学合理的安排，
目标是提升对物联网信息安全的
“认知”
和“实践”
能力。
二、课程教学的基本要求
1.
知识目标
学习扎实物联网工程基础知识与理论。
2.
技能目标
掌握一定的计算机网络技术应用能力。
3.
能力目标
学会自主学习、独立思考、解决问题、创新实践的能力，为后续专业课程的学习培养兴
趣和奠定坚实的基础。
三、课程教学内容
1.
物联网与信息安全
（
1）教学内容：物联网的概念与特征；物联网的起源与发展；物联网的体系结构；物联网安全问题分析；物联网的安全特征；物联网的安全需求；物联网信息安全。
（
2）教学要求：了解物联网的概念与特征，了解物联网的体系结构，了解物联网的安全特征，了解物联网的安全威胁，熟悉保障物联网安全的主要手段。
（
3）重点与难点：物联网的体系结构，物联网的安全特征；物联网的体系结构，物联网的安全特征；物联网安全的主要手段。
2.
物联网的安全体系
（
1）教学内容：物联网的安全体系结构；物联网感知层安全；物联网网络层安全；物联网应用层安全。
（
2）教学要求：
了解物联网的层次结构及各层安全问题，
掌握物联网的安全体系结构，掌握物联网的感知层安全技术，
了解物联网的网络层安全技术，
了解物联网的应用层安全技术，了解位置服务安全与隐私技术，
了解云安全与隐私保护技术，
了解信息隐藏和版权保护
1
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技术，实践物联网信息安全案例。。
（
3）重点与难点：信息隐藏和版权保护技术，物联网的感知层安全技术，物联网的网络层安全技术，物联网的应用层安全技术。
3.
数据安全
（
1）教学内容：密码学的基本概念，密码模型，经典密码体制，现代密码学。
（
2）教学要求：掌握数据安全的基本概念，了解密码学的发展历史，掌握基于变换或
置换的加密方法，
掌握流密码与分组密码的概念，
掌握
DES算法和
RSA算法，
了解散列函数
与消息摘要原理，
掌握数字签名技术，
掌握文本水印和图像水印的基本概念，
实践
MD5算法
案例，实践数字签名案例。
（
3）重点与难点：数据安全的基本概念，密码学的发展历史；基于变换或置换的加密
方法，流密码与分组密码的概念，
DES算法和
RSA算法；数字签名技术，文本水印和图像水印的基本概念。
4.
隐私安全
（
1）教学内容：隐私定义；隐私度量；隐私威胁；数据库隐私；位置隐私；外包数据
隐私。
（
2）教学要求：掌握隐私安全的概念，了解隐私安全与信息安全的联系与区别，掌握
隐私度量方法，
掌握数据库隐私保护技术，
掌握位置隐私保护技术，
掌握数据共享隐私保护方法，实践外包数据加密计算案例。
（
3）重点与难点：隐私安全的概念，隐私安全与信息安全的联系与区别；隐私度量方法，数据库隐私保护技术，位置隐私保护技术；数据共享隐私保护方法。
5.
系统安全
（
1）教学内容：系统安全的概念；恶意攻击；入侵检测；攻击防护；网络安全通信协
议。
（
2）教学要求：掌握网络与系统安全的概念，了解恶意攻击的概念、原理和方法，掌握入侵检测的概念、原理和方法，掌握攻击防护技术的概念与原理，掌握防火墙原理，掌握病毒查杀原理，了解网络安全通信协议。
（
3）重点与难点：双音多频信号的概念以及双音多频编译码器工作原理；信号编解码器芯片引脚组成与工作原理，信号编解码器芯片的典型应用电路图及软件编程。
6.
无线网络安全
（
1）教学内容：无线网络概述；
无线网络安全威胁；
WiFi
安全技术；
3G安全技术；
ZigBee
安全技术；蓝牙安全技术。
（
2）教学要求：掌握无线网络概念、分类，理解无线网络安全威胁，掌握
WiFi
安全技
术，掌握
3G安全技术，掌握
ZigBee
安全技术，掌握蓝牙安全技术，实践
WiFi
安全配置案
例。
（
3）重点与难点：
无线网络概念、
分类，理解无线网络安全威胁；
WiFi
安全技术，
WiFi
安全配置案例；
3G安全技术，
ZigBee
安全技术，蓝牙安全技术。
2
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四、课程教学时数分配
学时分配
序号
教学内容
学时
讲课
实验
其他
1
物联网与信息安全
8
8
2
物联网的安全体系
12
12
3
数据安全
12
12
4
隐私安全
8
8
5
系统安全
10
10
6
无线网络安全
10
10
7
复
习
4
4
小
计
64
64
五、教学组织与方法
1.
课程具体实施主要采用课堂理论讲授方式，以传统黑板板书的手段进行授课。
2.
在以课堂理论讲授为主的同时，
适当布置课后作业以检验和加强学生对讲授知识的理解和掌握；
适时安排分组讨论课，
鼓励学生自行查找资料设计电路，
并在课堂上发表自己的设计成果。
六、课程考核与成绩评定
1、平时考核：主要对学生的课程作业、课堂笔记、课堂表现进行综合考核。平时考核
的成绩占学期课程考核成绩的
30%。
2、期末考核：是对学生一个学期所学课程内容的综合考核，采用闭卷考试的形式，考
试内容以本学期授课内容为主。考试成绩占学期课程考核成绩的
70%。
七、推荐教材和教学参考书目与文献
推荐教材：《物联网信息安全》
，桂小林主编；机械工业出版社，
2012
年。
参考书目与文献：
《物联网导论》
，刘云浩主编；科学出版社，
2013
年。
《物联网技术与应用导论》
，
暴建民主编；
人民邮电出版社，
2013
年。
《物联网技术及应用》
，
薛燕红主编；清华大学出版社，
2012
年。
大纲制订人：
大纲审定人：
3
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策划案计划书，
学习资料等等
打造全网一站式需求
物联网技术是在计算机技术和互联网技术之后的信息产业第三次革命浪潮。它通过感知识别技术，按照事先约定好的协议，能够实现人与物、人与人、物与物之间的相互联系，现在被广泛的应用于医疗产业、智能交通、智能消防、智能环境检测和政府工作等方面。在公认的情况下物联网被分为三个层次：底层是感知数据的感知成；在中间的一部分是传输数据的网络城；在最上层的部分是对内容信息进行处理的应用程序。物联网是三网融合的延伸和扩展，互联网是本技术的核心和基础。
通信工程软件工程电子工程科学技术和工科专业等是物联网专业网络实验的主要内容。相比于学校的工科学院，一些高等的职业师范学校就缺少或是没有完全掌握这种通过物联网培养专业人才的技术。在国际上对互联网专业人才的鉴定是从四个方面进行的，一是计算思维能力；二是程序设计的实现能力；三是对计算机算法设计与分析能力；四是对物联网系统的认知、分析、设计和开发能力。下图1为在物联网专业课程中计算机网络课程在其中所占地位。
图 1 计算机网络课程在物联网专业中的核心地位
在我们列出图1中可以发现物联网专业课程大致可分为两类，分别是基本理论与专业基础和工程与技术实践。而基本理论与专业基础类是为了使学生具备计算机思维和使学生更好的认知互联网，对日后的开发打下坚实的基础。而工程与技术实践的主要内容是培养学生通过社会需求的导向来更好的应用和掌握物联网开发的方向和能力。物联网技术的本质问题是如何才能更方便更有效的利用系统来实现对不同行业的互联网服务，而它的根本目标是怎样才能构建出高效率，低成本的自动化系统。中国专家吴功宜的观点是互联网专业技术是由计算机科学技术衍生出来的，他的主要目的是为社会培养工程与技术人才，所以专业实践课程是物联网专业课程的关键。随着社会的发展，社会对计算机科学所需的人才也提出了客观的需求，物联网专业人才能够充分的理解物理空间与信息空间的一体化趋势，并且他们具有这种科学思维和科技创新的能力，能够更好的应用服务于社会。
2网络教学原则
网络教学原则是网络教学的目的和过程客观的制定的教学经验总结。对普通的网络教学具有普遍适用的指导意义。一般从以下几个方面来制定：第一是真实性原则。在网络教学中通过网络多媒体等虚拟现实技术，创造出与实际学习环境相似的学习环境，即实现情景学习。第二点是开放型学习原则，导师把各种学习资源开放的展现，给学员构造出自主学习环境，并且只需为学生提供出学习建议和学习方向，利用物联网的高包容性，高便捷性，高覆盖性的特点，使学生能够及时得到教学资源，开展学习。第三点是随机学习原则。在建立的虚拟网络系统中构建一种随机学习机制。就是围绕一点，可以通过不同的方式进行学习，并且提供多次的学习机会，是学员能够根据自己的兴趣爱好，选择合适他们的学习方法，从而使他们获得更多的知识。第四点是探索学习原则。在网络教学的过程中应该以引导为主，应该注意时刻调动学员的积极性，是他们自己学习，强调学习的主动性。通过这种方式培养的学生自主学习能力和科技创新能力以及推测，预测能力会远超常人。
3网络课程教学实践
3.1激发同学的专业学习积极性
在物联网教学实验中有一门物联网技术导论课程，是学习物联网专业的基础课，在专业课程的学习中具有非常非常重要的作用，是学生迈向物联网的敲门砖。在笔者的实际教学课程中，第一节课是用来调动学员的积极性和提高学生们的学习兴趣。通常在这节课中一般用以下几点来提高学生的学习兴趣。一是向学员们展现物联网对我们生活的影响和在物联网的影响下，我们的生活有了什么改变？让学生充分的体会到物联网是如何改变我们的生活，使我们的生活变得更加便利，从而提高学生的积极性。二是为同学们分析现状，让他们充分的认识到自己的不足和强势之处，使他们更清楚四年大学生活对他们的影响，让他们充分认识到这四年大学生活是人生中的第二次充电站，这关乎他们未来的生活水平和幸福指数，鼓励他们克服现有的迷茫，从而获得一个充实而美好的大学生活。三是与同学们讨论如何在以后的学习过程中如何使他们一直保证一个较高的学习兴趣，可以组织学生参加一些活动，或者向有经验的老教师进行他们的教学方法，再或者多与志同道合的同学交流，时刻对物联网技术进行高度关注，通过组织或协助学生参加物联网技术竞技大赛的方式提高他们的积极性。
3.2为学生创造充分的学习空间
在实地教学课程中，有意者去布置一些相对简单的互联网选题，且提前布置下去，使他们有充分的时间来查阅相关的资料，做成课件，鼓励他们在课堂上自行讲解分享，为他们营造出充分自由的学习空间，培养同学的自主学习能力和表达能力。比如可以通过一些新兴的技术如：云计算，遥感技术，位置服务或者可穿戴技术等专题，让他们展开自由的学习讨论，让他们自行分组学习，结果会非常理想。让同学从对云计算一无所知到有模糊的认识，再到最后演讲时头头是道，能够对云计算整体进行定义和分析，这就是质的变化。
3.3为学生推荐有较高阅读价值的资料
学生在实际学习过程中可能会花费很多时间去学习一些不是很重要的东西，这时就需要教师对他们进行协助，所以学生的导师就需要为他们指明学习的方向。一开始导师可以向他们推荐一些经典的资料，做到授之以鱼。由于导师对互联网有较深的了解，他们对一些知识也有更深刻的认识，所以在导师有意的指导之下，学生通过阅读或实际关键资料可以达到快速提升自己能力的作用。在教学的过程中要注意到时代的发展，对于物联网的影响，比如物?网发展的趋势，新技术和一些新应用新的发展方向。当遇到一些新奇或者是有意义的资料及时整理出来，并且发在网络课程上，让学员们进行学习。在实际教学过程中，要有意的把自己整理的资料视频或者电子书文件向同学推荐。如讲物联网安全问题时向学生推荐美国著名的密码学专家 BruceSchneier 的经典著作《Applied Cryptography》和《Secrets and Lies： Digital Security in a NetworkedWorld》，在对云计算进行讲解时，可以向学生推荐美国著名作家尼古拉斯?卡尔的著作《IT 不再重要――互联网大转换的制高点：云计算》，在对物联网发展社会背景进行讲解时，我们可以向学生推荐尔?盖茨的《未来之路》。
当学生对一些基础已经完全了解后，如果他们想继续深造，可以教给他们一些获取信息的方法，途径，做到授之以渔。使用最多的方法是交给他们在搜索引擎中选择关键词或关键字搜索法。在百度，搜狗等搜索引擎中输入关键字，在搜索结果中选择他们自己感兴趣的内容。还有一种方法就是利用微信公众号如“物联网头条”“物联网智库” ，这些公众号会时常更新，大概每天都会有4-5条关于互联网的最新资讯或者是关于互联网的原创观点，可以使同学们在茶余饭后的零碎时间进行兴趣学习。通过浏览这些文件或资料，提高他们的学习能力，开阔他们的眼界，增强他们的专业学习兴趣。
3.4 各学科老师进行交叉学科合作
这个方案主要是针对导师来进行，因为对于物联网专业，不仅学生要提升，导师也要提升。导师的自我提升也有非常重要的作用，在实践过程中，导师可以通过阅读来实现提高自己知识面或者眼界的作用。可以通过在网上搜索相关的教材资料文献或者在网上查找视频等方法进行自我提升。有一点在教师的提升中有至关重要的作用，那就是交叉学科教师合作。基于物联网专业的交叉学科教师合作，能够使教师与时代与时俱进，使他们不局限在自己的小天地内，融入到大的时代背景当中，使他们能够各方面全面发展。教师合作可以开展长期的科学研究，也可以形成小组合作或持久的稳定合作关系，这不仅能使教师之间的知识更加融洽，也可以使教师之间的关系更加的和谐，使教师在教学过程中游刃有余，触类旁通。
3.5参加物联网科技创业大赛
由于物联网专业具有应用的特性，所以我们不能让学生仅仅的停留在理论学习当中，应该鼓励激励他们在生活实践中得以运用。我们可以与校领导进行协商，举办一些科技创新大赛，或者鼓励学生参加国家级别的科技创新竞赛，使他们在竞争的过程中获得更多的知识，使他们所学的理论知识更好的应用于实践。这种竞争模式可以充分的激发学生的思维，培养他们的动手能力，使其在日后的学习中有明确的方向和目标。并且在参加竞赛的过程中，学生应该与指导教师进行积极的协商，向导师介绍自己的创新思想并寻问可行性，这样可以避免走很多弯路。
4网络课程实验教学体系
4.1 CDIO教学理念
CDIO 代表构思（conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它生命周期的载体是从产品研发到产品运行。他的主要作用是用来培养学生在实际生活中主动实践的工程能力。网络课程内容横穿大学四年本科学习，所以在不同阶段融入不同的网络实验课程，具有必要性。在实际的教学过程当中，在多数情况下使用让学生们进行小组讨论学习的方式进行科研或者是掌握学习内容。
4.2过程的实验考核
关于高校的计算机课程教学过程的评定，实验课程成绩占据了非常大的比重。但是随着时代的发展，高校越来越注意对人才的多元化培养，所以如果再采用传统的总结性评语，就很难对学员进行全面的分析评价，所以为了使学生的评价更加的客观和公正，就引入了基于云计算在线的测试形式和通过计算机网络课程进行综合评价的方式。前者是考验学生对静态网络的认识，而后者是全面考核学员的创新和系统集成的。在二者的有效结合之下，会在很大程度上综合反应出学生的学习情况和能力水平。
4.3 基于行业案例的实验模式
由于物联网具有可靠传输智能处理全面感知特性，在电网交通物流等方面被广泛的应用，所以智慧城市是物联网发展的趋势。为了保证智慧城市的正常运行，就需要很多使用物联网的人才进行维护，所以在教学过程中可以对这一方面进行针对性的教学。比如芜湖市的智慧城市创建目标就是建设创新和谐幸福优美的智慧型城市。他的主要任务是实施“1336”工程，即“一个中心、三项工程、三大体系、六大基地”。 而为了完成这个目标就需要专业对口的人才，所以这些目标也为人才提供了良好的就业平台。在日常的教学过程中有针对性的为学生讲解或者推行这些方面。在工程训练，毕业设计，专业实习等环节，有意识的加强相关内容，带领学生参观相关的企业或者是学术论坛，这样不仅能提高学生的专业水平，还能促进学生就业水平。
关键词：物联网 改革 教学改进 建议
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）11-0150-01
物联网是最近才发展起来的一个新型专业方向，由于它相对于传统的互联网而言增加了感知层，因此显得更加神奇。物联网信息安全相对于已经存在的互联网信息安全而言，又多了些新鲜元素的加入，主要是感知层设备和通讯的安全。由于物联网是一门新兴的学科，因此教学体制需要改进。
一、物联网信息安全的教学现状
1.学生对课程的困惑
对于物联网专业的学生而言，物联网和互联网的区别到底在哪里；物联网信息安全和互联网信息安全到底有什么区别。他们往往是非常困惑的，分不清它们的区别，甚至不知道为什么要把它们两者分开来讲。因此，在给学生传授这门课程的开始，就要明确告诉学生两者的区别。从讲课的经验来看，传统的文字表述或者PPT表述都不足以引起学生的兴趣，而以Flas或短片的形式传达效果更佳。
此外，学生对于学习这门课程到底有什么用处也不是很了解，因为从上课情况来看，有相当一部分学生的系统居然没有装安全软件。这部分学生中有人表示从未中过病毒，也未被人攻击过，所以，安全没有必要。
2.教师对知识的全面把握
物联网信息安全是一门涉及到密码学、计算机科学、数学、电子通讯等多门学科专业领域的课程，它需要教师自身的专业知识非常广泛，因此，对主讲教师的专业素养要求也非常高。主讲教师必须自己全方面的掌握了这些专业知识，更全更新去了解物联网信息安全动态，才能更好的传达给学生。这就需要教师本身的不断充电、更新已有知识。
3.实验环境的局限性
除了学生的不理解，教师专业功底的自我加强，还有非常重要的一个硬性条件就是：实验室操作环境的局限性。目前，这门课程的实验课基本是在实验室虚拟机上模拟操作，最开始学生还有点兴趣，基本一次课两个小时左右，学生的兴趣就快消失了。
大部分的高校实验现状是关断了实验室外网的，对于一般的编程或课程设计类课程影响不大，但是对于物联网信息安全类课程，没有实际的感知层设备，没有能引起学生兴趣的可供攻击的网站，确实有点纸上谈兵的感觉。
4.学生的主观原因
此外，有一部分学生的前期专业功底没打好，导致非对称密码学这一部分内容听不懂，后面就不愿意听；有些学生沉迷于手机创建的互联网，上理论课不听，上实验课更不主动去动手操作。这些都造成了上好这门课程的难度。
二、物联网信息安全的教纲现状
物联网信息安全这门课程一般是在大三下学期开设，放到这个学期来学习本身是没有问题的，也是合理的。但是，要学好物联网信息安全，首先必须具备一定的数学功底，因为密码学是整个信息安全的核心内容。高等数学、概率论与统计、线性代数这些课程在低年级的时候必须要掌握好。可是，有些高校物联网专业却没有系统学习概率论这些课程，这就给物联网信息安全课程的学习带来了隐患。另外，计算机网络、通讯原理、高级编程语言也必须要掌握，缺一不可；数据库理论和网站的开发也需要了解，因为在攻击网站或数据库时，如果没有专业功底，无法理解其中的原理。
三、教学改进建议
1.传达安全隐患无时不在
在给学生讲授这门课程的开始，一定要让学生明确，网络上安全隐患无时不在，不论是物联网最低层的感知层，还是中间的传输层，或是最高的应用层。小，则信息丢失；大，则经济利益损失惨重。并且，拿出实际的案例让学生清楚的了解到不注意安全带来的严重后果。
2.教师跟上科技的进步
教师首先要全面提高自己的专业素质，从基本的加解密原理，再到网络攻防技术。同时，经常逛逛黑客论坛和贴吧，关注黑客微信群和最新技术。在上课的时候鼓励学生积极主动的去接触与物联网信息安全相关的内容。感兴趣的学生可以加入到中国黑客联盟，进行更深层次的专业知识学习。
时时发生的黑客攻击事件可以传达给学生，让学生了解安全的重要性，激起学生求识的欲望。
此外，与安全相关的法律法规也有必要让学生了解，避免学生走入歧途。
3.教学大纲的改革
学校在编写教学体制大纲时，一定要明确学好这门课程的基础。在低年级学习期间，类似概率论、数据库原理、高级程序设计（任何一种编程语言都可以）、计算机网络、通讯原理等这些基础课程，必须全面系统的学习掌握。
4.实验环境的改善
开放外网是一个必需引起重视的问题。在这个智能手机横行的时代，断开实验室外网的意义真的没有那么大了。相反，如果教师创建几个可供学生实验去攻击的网站，通过外网学生能访问到，并且能对网站的相关漏洞发起攻击，这样能大大激起学生的兴趣。同时，在上实验课时由于学生较多，并且解决单个学生的问题往往耗时较长的情况下，教师未必能及时回答每个学生的问题。开放了外网，学生可以很方便的自己去搜索他们感兴趣的内容。
四、邀请安全有关公司人员介绍实例
在学校允许的情况下，可以充分利用学校教师的人脉资源，邀请与物联网信息安全相关的公司一些了解安全事件实例的专业人员，来给学生讲解系统如何被攻陷，他们又是如何应对的，以及相关公司正在进行的相关产品的研究，充分调动学生的积极性。如果条件允许，可以让学生去参观或者参与有关项目产品的开发。相比于单个教师的讲授，这种形式带来的积极影响是巨大的。
五、课程的应用前景传达
教学过程中发现学生往往不知道学习了这门课程有什么用，也不知道可以从事哪些方面的工作，或者说以后就业可以应聘哪些公司的哪些岗位。因此，上课过程中可以引导性的告诉学生，学习了这门课程可以应对哪些工作，从事哪方面的研究，或者可以去哪些高校继续该领域的深造。这些与学生切身利益相关的问题都能引起学生极大的兴趣，从而让学生更加积极主动的去学习。
参考文献
[1]邓淼磊， 刘宏月. 对物联网安全课程教学内容和方法的探讨[J]. 教育教学论坛， 2014（13）：78-79.
[2]王兴华. 物联网信息安全解决方案[J]. 科技资讯， 2014， 12（16）：12-12.
关键词 物联网工程；专业人才；培养模式
中图分类号：G642.0 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）30-0063-02
1 物联网工程专业产生与现状
自2009年8月同志提出“感知中国”以来，物联网已成为国家战略新兴产业的重要组成内容，美国、欧盟、日本、韩国等国家纷纷开展该领域的研究工作。物联网已成为当前全球各国应对经济低迷的重要科技手段。2013年2月，国务院提出了关于推进物联网有序健康发展的指导意见。物联网是继互联网之后的又一次信息技术浪潮，具有广阔的应用前景和难得的发展机遇。
作为面向21世纪的全新技术，越来越多的大学开始关注物联网技术程。目前国内著名大学已经纷纷开设或准备开设物联网相关课程，希望帮助学生了解和掌握这些新兴技术，提高学术科研和工程水平，保持技术发展和人才培养的同步。在教育部首批战略性新兴产业相关本科新专业中，就包括增设物联网专业。从教育部号召高校设立物联网专业学科开始，全国已有近700所高等院校向教育部提交了增设物联网相关专业的申请，目前已经有67所本科院校建立了“物联网工程”或“传感网技术”等相关专业。
然而，由于物联网技术和专业建设都刚刚起步，高校在专业目标、人才培养、课程教材、师资和实验设备等方面都面临众多问题。笔者长期从事物联网技术方面的科研工作和相关领域的教学工作，希望能在本文给出物联网工程专业人才培养模式的有益探索。
2 主要存在的问题
目前，在理论研究领域，从传感器网络和泛在计算发展到空间物理信息系统；在技术研究领域，从RFID和Zigbee发展到M2M；在市场应用领域，从企业关注和行业需求到政策层面推动，物联网的发展正经历着快速而深刻的变化。然而在人才培养方面，却面临一些挑战。
1）专业归属不清。目前在已获得物联网工程专业的院校中，有的将物联网工程专业归属通信学院，有些归属到计算机学院，还有的归属到自动化学院。出现归属不清有着其现实原因：物联网是典型的新兴交叉学科，涉及到通信、电子工程、计算机和测控等多方面的专业知识和多个应用领域，因此在专业归属方面存在多样性。然而，由于归属的不同，每个学院根据各自的学科背景和基础条件来建设物联网工程专业和制定专业人才培养方案，导致在人才培养方案、课程规划、实验体系等方面出现较大的差异。
2）人才培养目标不明确。由于物联网工程专业跨多个学科，其自身技术在不断地发展和完善，物联网应用也在推陈出新。如何制定出适应技术更新和满足企业用人需求的人才培养方案，还需深入探索。从企业角度来看，物联网以行业需求为导向，应用于智能电网、智慧城市、绿色制造和智能医疗等多个工业领域，这就要求专业人才培养需面向其行业应用。同时，作为高等学校本科专业，须符合国家素质教育要求，体现专业人才教育思想。
3）专业人才培养条件匮乏。物联网工程专业刚刚起步，师资、设备和教材都面临匮乏的境地。教学质量的核心问题是师资，既有行业应用背景又跨多学科的教师较为缺乏，培养学术水平高、结构合理的专业教学团队是专业建设首先解决的问题；其次，实践教学薄弱，物联网专业的基础实验、综合实验和设计实验所需的开发平台、仿真平台和应用平台都较为欠缺，难以满足人才培养要求；最后，物联网专业教材更是缺乏，目前尽管已有一些物联网书籍，但太偏应用，难以作为教材使用，且未形成完整教材体系。
4）科研、教学和人才培养相互促进机制尚未形成。物联网/传感网相关教学内容和培养方案等都来源于科研成果，尽管物联网/传感网研究开展得如火如荼，但很多理论和方法都还完全成型。同时，如何将已有的研究成果转化用于课堂教学和人才培养，还需要进一步研究。在教学实践过程中常常发现由于有些理论较为系统，涉及的背景知识较广，学生理解起来很困难，实验系统也较复杂。产生这些问题的根本原因正是由于科研、教学和人才培养相互促进机制尚未形成。
3 物联网工程专业人才培养模式探索
重庆邮电大学物联网工程专业依托于学校自动化学院和工业物联网和网络化控制教育部重点实验室，在近年来承担和完成国家科技重大专项、国家863计划等项目的基础上，通过对科研成果的总结和提炼，出版了《测量与控制用无线通信技术》等系列教材，自行设计和研发WIA-PAS、ISA100和6LowPAN等实验实训研发平台，培养了学术水平高，知识、年龄和专业结构合理的教学团队，在近2年的专业人才培养实践中积累了有益的探索。
3.1 适应物联网技术发展和人才需求的培养目标
符合国家《物联网“十二五”发展规划》的要求，突出“传感器网络”技术优势与“三网融合”特色，充分发挥实验室在物联网核心专利、标准、测试和应用等方面的国际国内技术优势，培养面向智能工业、智能电网、智能城市、智能建筑与智能家居等相关领域从事物联网/传感网系统规划、应用设计、产品研发、运行管理等方面工作的跨专业复合型人才。
3.2 充分发挥学校信息学科特色和优势，整合学校教学资源，探索适合新专业的人才培养模式
物联网属于集成、交叉技术，当前任何一个专业都难以覆盖其全部内涵。成立物联网工程专业建设指导委员会，聘请校内外相关专业、合作企事业单位专家参与课程体系规划、实验实训体系建设、专业指导和人才培养方案制订。比如通过实验室和思科公司的科研合作项目，由思科公司赞助、本教学团队负责组织实施面向重庆市高校的“思科杯”物联网应用创新设计大赛，该项大赛还被纳为2012中国（重庆）国际云计算博览会的主题活动之一，得到相关部门的高度重视。引导学生参加各种科技活动，既培养了学生浓厚的专业兴趣，又提高了学生的实践能力，增强了就业竞争力。
3.3 探索新的教学方法和教学手段
充分发挥学生的主体作用，引导学生去思考，更有成效地完成课程的教学任务，培养学生的自学能力、实践能力和创新能力；对专业核心课程，比如“无线传感器网络”，采用答辩、实做报告、课程论文相结合的评价方式，全面考核学生掌握的基础知识与理论、前沿技术、相应的开发能力；对专业导论课程，采用教学团队的授课模式，教学团队教师在物联网的不同研究方向有着多年的积累和研究成果，通过团队授课，既带来了各方向最前沿的研究成果，而且使得每个方向的讲解更加透彻和深入；灵活多样的教学手段，在重点实验室现场讲授理论课程，将实践融入理论，充分沟通交流讨论，增强了教学效果。
3.4 教学、科研、人才培养相互促进的良性循环机制逐步形成
如何有效地将最新的科研成果转化为人才培养，平衡学科前沿技术、基础理论与实际应用的关系，兼顾用人需求与教育教学，在物联网工程专业建设上得到了完整的体现和验证。这种相互促进的良性循环机制形成将是一个长期的工作，也将在后续的实践活动中不断完善和丰富。
4 结论
由于物联网是一项新兴前沿技术，本身又是处于不断发展和变化之中，而且物联网应用也呈现多样性和复杂性，因此，如何规划物联网工程专业和建设人才培养模式，是一个基础性问题。本文在分析物联网工程专业目前存在问题的基础上，给出了重庆邮电大学物联网工程专业人才培养模式的有益探索，并将在后续的教育教学中不断发展和完善。
参考文献
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0 引 言
射频识别（RFID）是一种自动识别技术，利用空间电磁场实现信号的非接触传递，达到识别目标信息的目的。随着通信技术和半导体制作工艺的发展，微波领域的RFID应用越来越广，而作为物联网工程专业核心课程之一的RFID技术，对物联网感知层感知水平的提高起到关键作用，物联网工程专业实践教学开展的质量对培养复合型工程应用人才质量的影响至关重要。但大多院校物联网实践教学均围绕传感器、无线传感网络构建分析和RFID基础理论验证开展，正确把握物联网各专业课之间的联系特点，同时设计好其实践教学环节已成为各高校需要关注的问题。
1 RFID实践教学体系
物联网是一个涉及计算机软件、电子信息、通信工程和信息安全等专业知识的学科，需要对以上各专业技术集成创新。RFID基础理论包含了上述各专业知识，但又是一个独立的完整体系架构，其实践教学是整个物联网专业实践教学环节的重要组成部分，由于各高校侧重学科不同，RFID实践教学的开展也不相同，大致可分为以下3类：
（1）通信类实践。RFID实践教学主要依托通信知识开展，包括电子标签和读写器通信编解码方式的实验、调制解调的实验、无线传感节点通信实验等，课程设计和毕业设计等实践也均围绕通信技术开展。
（2）计算机软件类实践。RFID实践教学以软件类为主，主要包括通信协议分析实验、防碰撞算法验证实验、编解码算法编程实验等，课程设计和毕业设计为中间件开发、应用系统软件设计等。
（3）电子类实践。RFID实践教学主要以电子信息类为主，包括电子标签读写实验、电子标签和读写器阻抗匹配实验、射频电路仿真实验等，课程设计和毕业设计为RFID阻抗匹配网络设计、读写器电源设计、读写器射频电路设计、射频频率跟踪系统设计等。RFID实践教学体系结构如图1所示。
2 物联网RFID实践教学创新模式
由于物联网涉及多项专业知识，所以RFID实践教学模式不应是某一类专业的教学，应当综合通信专业、计算机专业和电子专业的实践，以通信专业知识理论验证为基础，电子专业硬件设计制作为平台，计算机应用软件设计为目标，贯穿RFID实践教学体系，才能把众多专业知识在RFID课程中融会贯通，达到比较全面的实践目的。和以往依托院校特色专业为基础的物联网专业实践教学开展模式不同，RFID实践教学创新模式体系构建如图2所示。
（1）基础理论验证，主要为RFID通信技术基础理论的验证实验。包括RFID通信模型中的各种编码解码波形观察分析对比，常用调制解调算法的实现和波形观察，125kHz/13.56 MHz/900 MHz RFID标签内容在不同标准体系下的读写实验以及RFID天线频率、方向性、阻抗和稳定性仿真分析。其中编解码、调制解调和电子标签读写实验可由RFID综合实验平台的试验箱实现，天线特性仿真分析可由HFSS或者MWS等仿真软件实现。
（2）硬件设计，主要为RFID读写系统部件的设计。包括电子标签和读写器的设计，其中电子标签的设计主要为天线设计，读写器设计主要为射频电路和天线的设计，可以按照模块分次完成，也可以课程设计的形式进行实践教学。
（3）软件设计，主要为读写器读写程序的设计和防碰撞算法的实现。包括低频和高频的读写器数据存取程序设计或者仿真，ALOHA及其改进算法以及BTS算法的仿真和观察。
（4）应用系统集成，主要为RFID通信系统的综合应用设计。包括利用单片机或DSP实现抑或其他基于无线通信技术的应用系统设计，如单片机控制的RFID标签汽车防盗系统、考勤系统和一卡通信息读取系统的设计。可以以课程设计或毕业设计的形式进行实践教学。
RFID实践教学体系基础理论验证实践平台如图3所示。
3 RFID实践教学创新模式实施应注意的问题
RFID实践教学创新模式的实施应注意以下几个问题：
（1） 理论教学相关知识的完善。为实现RFID实践教学开展的有效性，与其相关专业知识的补充十分必要，主要包括通信基础理论、无线通信技术、电磁场电磁波技术、微波技术和天线理论等基础知识，而这在一定程度上取决于培养计划的保障。
（2） 实践教学设备的配置。实践教学开展的好坏直接受制于其配套设备，RFID实践教学创新模式实施的必要设备包括具有通信编解码和调制解调功能的综合开发平台、RFID标签制作综合试验箱、电磁场电磁波或天线特性分析软件和不同频段的RFID读写器等硬件设备。
（3） 实验室师资队伍建设。物联网RFID课程涉及多专业、多学科，单一学科的实验室人员无法胜任学生实践教学的指导，因此应加强实验室师资队伍的建设，由专业课老师来指导学生的实践教学。
【关键词】高职；物联网；课程建设
0 引言
目前，it业界和学术界一致认为，物联网技术将带来世界信息产业发展的第三次浪潮，国家“十二五”规划也已明确提出将物联网产业作为新兴战略产业。无论是在企业界、工程界还是在学术界，物联网研究和应用都受到了前所未有的重视，面对如此良好的发展契机，作为全国的首批示范性高职，我校对该领域的发展也非常重视，并已开始筹建物联网专业。物联网专业相关的的课程建设，是专业建设的一个重要基础，是培养合格的物联网专业人才的一个必备条件，因此物联网课程的建设就成了一个极其迫切的任务和亟待完成工作。本文以我校物联网专业的核心课程《物联网数据处理技术》为落脚点，探索适用于高职的物联网课程建设方案，对于其他同类的课程的建设也有一定的借鉴意义。
1 课程建设的知识点涵盖与难点
1.1 课程建设涵盖的技术领域
物联网是通过新一代的it技术（如rfid射频识别技术、zigbee技术、云计算技术等）将传感器装备或者嵌入到全球各行各业的物体中，通过相互之间的链接形成“物联网”，然后通过云计算技术和超级计算机对收集到的海量数据进行处理和分析，达到对物体智能化管理和控制的目的。
物联网中的个体通过感应器来感知信息，然后通过中间传输网来传送信息，最后在数据处理中心进行智能处理和控制。随着物联网技术的广泛应用，我们将面对大量异构的、混杂的、不完整的物联网数据。在物联网的万千终端收集到这些数据后，如何对它们进行处理、分析和使用成为物联网应用的关键[1]。
因此，物联网信息数据处理涉及到物联网通信数据结构、zigbee协议算法设计和实现、ipv6技术、中间件技术、后台数据库技术、数据挖掘技术和云计算与海计算技术。而就这些的技术相关的课程有《计算机网络及ipv6技术》、《数据结构》、《数据库》、《算法设计》和《面向对象的编程技术》。其中我系开设的《物联网通信技术》课程就可以解决ipv6技术的问题，在该课教学中不再重复。
1.2 课程建设的难点
考虑到该门课程涉及的技术领域，我们将讲授物联网通信数据结构、zigbee协议算法原理与实现、z-stack原理和实验部分，以及部分物联网中间件技术和云计算技术的相关内容。与四年制普通本科院校相比，要涉及这些内容所开设的课程有《数据结构和算法》、《面向对象的编程技术》、《中间件技术》、《传感器信息融合云与计算技术》，由此可见需要开设的科目多而且内容理论性很高。特别是《中间件技术》、《传感器信息融合与云计算技术》这两门课，均是大量的理论推导计算，通常在本科高年级或者研究生阶段才讲授。由于我们的同学在校学习只有两年，该课程将在大二第二学期开设，很多同学的知识也仅限于模电数电c语言，如果大量的讲授抽象的中间件技术、传感器信息融合与云计算技术，很多同学会很难听懂。同时高职学生的培养特点是加强他们应用和实践的能力，所以大量讲解理论的效果会是事倍功半[2-3]。
2 课程建设的具体实施过程
结合我系对物联网专业学生的培养定位和学时分配，在充分考虑考虑课程技术内容和重难点的基础上，我们课程的重点放在数据结构和算法编程实践上，让学生在实践中学习，在编程中理解一些基本的数据处理方法和物联网数据结构，做到实践中有理论，理论和实践相结合。在pc端的编程，我们采用dev++的编译环境，侧重于常用数据结构的编程与理解，这部分内容是课程学习的基础，占到总课时的35%。在嵌入式和物联网的技术方面，我们的技术落脚点选择在了z-stack上。借助于z-stack物联网实验平台，学生可以学习到物联网技术领域中常用的数据处理技术，同时有了数据结构的基础之后，就可以对z-stack协议栈中的算法实现和数据结构有更深的理解。该部分的内容占到总课时的35%。对于云计算和中间件技术，我们在课程中主要是以概念介绍和学生调研、小组汇报的方式进行学习，该部分的内容占到总课时的10%。最后我们针对课程开发了一个物联网的实训项目，主要以智能家居为切入点，技术内
容涉及到上位机使用、数据存储、物联网节点和协调器的调试和网关的设置，该课程的内容占到总课时的20%。该项目对前面的内容进行总结和具体实现，突出学生在做中学，弱化纯原理性的学习，突出实践性和学生对数据处理内容体验。
3 效果与结语
考虑到高职学生在校学习该课程在国内目前缺少相关的教材，我们在整合和相关技术内容后，完成该课程素材、ppt以及程序实现部分。与此同时，我们引导学生积极查阅图文资料，并借助于互联网络来积累项目素材和问题的解决方案。在教材编写的过程中，我们积极利用现有的实验平台和多媒体技术，同时在课程建设过程中让学生也参与进来，多听取他们的学习感受，在第一轮教学实践中取得了良好的效果。同时我们在课余时间积极鼓励学生多学习、多思考，并带领他们到物联网企业了解实践，把所学的技术直接应用到实际的开发中去，不断加强专业本领，为将来就业打下坚实基础。
【参考文献】
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关键词关键词：CDIO；RFID；应用驱动；物联网工程；教学改革
DOIDOI：10.11907/rjdk.162425
中图分类号：G434文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2017）001019203
引言
1999年，以物品编码、RFID技术和互联网技术为基础，美国Auto-ID中心首先提出了物联网概念。物联网被称为计算机和互联网后的第3次信息化产业革命发展浪潮。产业发展，人才先行，人才是科技发展的关键。物联网专业建设是社会需求发展的必然，是我国当前一项重要的战略任务。目前我国从事物联网行业的人才匮乏，为了培养国家战略性新兴产业发展需要的高素质专业人才，近年来，数百所高校设立了物联网工程专业[1]。由于物联网是一门新兴学科，其理论和应用实践都在不断发展变化中，不少高校在物联网专业相关课程体系建设、课程实践、教学模式改革等方面作出了很多探索尝试[24]。当今，随着以多媒体、网络化和智能化为特征的现代信息技术的飞速发展，人类迈进了信息化社会，特别是计算机多媒体融图、文、声于一体的认知环境的出现，使人们关于教育、教学的传统观念受到冲击。为了适应时展，必须引入新型的教学理念和教学方式，以激发学生学习兴趣，提高教学质量。
作为高等工程教育的一种新型框架，CDIO以先进的工程教育理念、较强的实践可操作性、全面系统的课程体系、普遍适应的人才培养模式，赢得了众多高等工程院系的青睐[5]。物联网工程类课程应用实践性强，适合采用CDIO的教育理念和评价标准开展教学。为激发学生的学习兴趣，本文以CDIO工程教育理念为指导，探讨CDIO视野下案例驱动的工程类课程教学方式，并介绍了西南民族大学物联网专业课程教学改革实践与取得的成效。
1物联网工程专业内涵与特色定位
物联网学科是将信息感知、信息传输、信息处理、信息领域应用相结合的综合性理论与技术的新兴学科。物联网工程专业是以计算机、网络与通信、控制融合为主要特征的综合性专业，涉及计算机、通信、控制、电子、信息安全、数学、物理以及工程等多个专业知识，学生应按复合型工程类人才进行培养。物联网工程本科专业具有鲜明的综合性、交叉性和用性特点，以“厚基础，重理论，强实践，求创新，促应用”为特色，以“夯实学科基础，注重专业交叉，强化工程实践，培养创新能力”为思路，以理论教学和工程实践为两条主线，核心是培养学生综合利用理论知识分析和解决问题的工程实践能力、工程创新能力和综合素质[3，6]。
西南民族大学物联网工程专业培养掌握与物联网相关的计算机、自动控制、通信与传感的基本知识、理论、技术和方法，能够运用物联网通信架构、射频识别、无线传感、信息采集处理等技术实现广泛的智能化应用解决方案，具有较高综合素质、较强实践创新能力的物联网领域高级技术人才。培养的学生需要具备综合运用多学科知识、物联网技术和现代化工程工具实现智能化应用解决方案的能力，能够胜任物联网系统及产品研发、集成、技术支持等方面工作，因而对学生工程化实践能力的教育培养提出了较高要求。
2CDIO理念
CDIO（Conceive，Design，Implement and Operate）是近年来国际工程教育改革的最新成果，以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习并进行工程实践，按照工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力4个层面培养学生的工程能力，运用综合培养的方式使学生达到4个层面的预定目标[4]。
CDIO理念提供给学生更多获取知识的方法和渠道，把学习过程中的发现、探索、研究等认知活动突显出来，使认知学习过程能更多地成为学生发现问题、提出问题、解决问题的过程。在该理念下，教师要创造提升学生学习兴趣的教学环境，在整个教学活动中扮演一位在适当时机给予学生提示的组织者、引领者，提供知识积累与探索的情境，启发学生带着问题积极思考，让其逐渐掌握抽象知识与具象产品之间的联系并加以运用，从而提升工程能力。
3具体实践
以《RFID原理与应用》课程为例，课程的教学对象是物联网工程专业的大二学生，该门课程是其第一门专业基础课。考虑到教学对象的特点，本课程的基本目标是使学生能掌握、熟悉射频识别技术及相关的基本概念原理、射频识别技术的相关协议，以及RFID应用系统及其设计方法等，逐步培养学生掌握射频识别技术的系统集成设计及分析能力，通过典型案例了解射频识别技术在社会生产环节中的应用。教学的核心思想是建立学生对物联网专业的感性认识，掌握RFID技术基本原理和系统应用知识，提升对专业的兴趣，为其未来参加工作、增强就业竞争力打下良好基础。
在具体教学过程中，将课程中的工程基础知识以“教师讲授+实验实践”的方式，依托丰富的信息课程资源拓展教学内容，同时对课程考核方式与评价方法等环节进行改革，引入CDIO理念，加大学生动手、思考、组织及协作能力的考核力度，根据一定的占比进行考核分配。
3.1课程讲授
教师讲授课程不再单向介绍知识点，而是结合现代化教学手段和信息资源，对书本知识进行拓展，扩大学生知识面，提高学生的创新思维能力。以应用为驱动，通过视频案例播放，启发学生思考。教师总结分析步骤，让学生参与到教学活动中，以增加对学习内容的理解深度。以文字形式呈现的书本内容是单维、扁平、静态的，而视频包含文字、声音、动画、影像等诸多元素，其呈现的知识信息内容是多维、立体、动态的，可调动学生视觉、听觉能力协调配合，将教学内容以多维度、多视角方式呈现，提高学习效率。在本学期中，结合授课章节内容，分别采用RFID公交报站系统、RFID门禁系统、牧场电子标签、未来商店、智慧餐厅等系统案例视频，播放前提出问题，播放中启发学生思考，播放后学生发言讨论，教师最后总结。在这样的教学安排下，学生课堂注意力集中，讨论活跃，获得了较好效果。
3.2教学实验
实验实践是物联网工程专业相关课程的重要环节。课程开始前，通过交流，了解到学生已掌握C语言编程和逻辑电路的基本知识，而对于嵌入式相关技术尚未深入学习。本课程是软硬件结合的课程，根据学生的知识基础和特点，结合现有实验条件，以PC端软件控制试验箱硬件完成RFID基本功能作为实验主线贯穿实验教学设计全过程，实验教学计划难度设置合理，循序渐进，可增加学生对专业的自信心，避免出现畏难情绪。实验过程以“思路启发+尝试验证”为主导思想，知识点和操作内容由浅入深，引导学生从观察现象到剖析本质。先从对RFID综合应用有感官的认知，观察试验箱配套软硬件，结合读写标签，观察分析协议数据包的格式，逐步启发学生分析软硬件背后的运作原理和过程。实验过程介绍了PC端软件开发的基本过程和设计开发工具，以及dll调用方式的优缺点及用法，学生通过VB调用dll中的基本操作函数，实现自己编写软件、控制硬件实验箱完成RFID基本功能。
3.3课程考核
在课程考核部分，以课程综合设计作业为载体，加入团队系统设计及展示答辩环节。引入协作和良性竞争机制，培养学生的团队分工和协作理念，便于取长补短，学会沟通和协调。同时，通过良性竞争促进任务的高效完成，实现共赢。在课程综合设计作业评价机制上，发挥学生自，调动学生的参与积极性。例如团队项目展示答辩时，引入学生投票机制，将投票结果按一定比例权重体现到该团队项目的总成绩上，可体现学生的参与性，激发其学习兴趣。同时，通过权重系数的调整，使学生评价的影响具有一定可控性，防止恶意刷票行为对结果产生影响。
4教学效果
从学生评教方面看，该学期《RFID原理与应用》课程参评学生人数62人，综合平均评分4.953分（总分5分）。在激发学生的学习兴趣和主动性、注重学生能力培养，教学内容能反映或联系学科的发展前沿，能给予学生独立思考、联想和创新的启迪，以及采用现代教育技术手段等评价指标上，均有57人以上评分为优秀，从学生主体的角度对该教学方式加以肯定。
从课程效果方面看，作为该课程期末考核的重要部分，组织学生团队从需求分析、方案构思、设计实现到演讲答辩等多个环节进行全面实践，形成了矿井定位、动物管理、自助导游、iCard等多个系统设计方案，锻炼了学生的系统分析设计能力、团队协作能力以及现场表达与应变能力。部分团队的系统设计方案在^续完善后，有潜力成为较好的专业创新作品。
从创新成果方面看，在2016年学校计科学院大学生创新创业训练计划立项项目中，2014级物联网专业学生取得了较好成绩，立项项目包括国家级项目1项、省级项目1项、校级项目3项，在与2014级各专业的对比中表现突出，其中4个项目和RFID技术相关。值得一提的是，非本专业学生中，与RFID有关的项目占3项，本专业学生也作为主要成员参与其中。
综上所述，从教学过程和效果看，《RFID原理与应用》课程的教学方式符合CDIO工程教育理念，取得了较好的实际效果，学生反映良好。
5结语
《RFID原理与应用》课程的实践教学过程在物联网工程相关专业引入CDIO理念方面作出了一些有益尝试。结果表明，该教学方式巩固了课堂知识，提升了学生主动学习和获取课外知识的兴趣，培养了学生的创新能力以及分析与解决问题的能力，取得了较好的教学效果。
学校其它物联网工程相关专业课程也在继续贯彻、推广CDIO理念。在后续教学过程中，考虑继续增强课堂互动机制，引导学生们正确、合理地利用移动互联技术，并将其常用的微信互动、微博上墙等交互方式引入课堂，以激发学生的学习兴趣与思考的热情，将CDIO理念进一步融入课程教学与学生培养工作中。
物联网工程专业人才培养质量是一项复杂的系统工程，西南民族大学开设物联网工程专业时间不长，只能从近几届学生的课程学习效果和创新竞赛成果分析CDIO理念引入实践教学的影响。从目前的效果看，在物联网工程相关专业引入CDIO理念，在提高实践教学质量、促进物联网工程专业的实践教学改革中发挥了重要作用，也希望能为物联网工程及其它理工科专业的教学实践提供有益借鉴。
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