【摘要】隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用人才的需求也在不斷增長。因此，越來越多的高校開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)或相關(guān)課程。但作為一門融合了嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、電子電氣技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等技術(shù)的理論與實踐的交叉學(xué)科，如何根據(jù)這些學(xué)科特點科學(xué)合理地構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)平臺的實驗教學(xué)，滿足當(dāng)前和未來人才的需求，是物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)領(lǐng)域需要研究和解決的問題。本文探討了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實踐教學(xué)課程體系的構(gòu)建。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)專業(yè);實驗教學(xué)模式;課程體系

【基金項目】武漢市教育局重點項目：《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)課程體系構(gòu)建研究——以武漢商學(xué)院為例》項目編號：（2015019）

物聯(lián)網(wǎng)是人、過程、連接設(shè)備和傳感器技術(shù)的集成，使這些設(shè)備能夠被遠(yuǎn)程監(jiān)控、操作和趨勢評估。在網(wǎng)絡(luò)時代，人們可以利用信息技術(shù)實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)。人們不僅可以通過互聯(lián)網(wǎng)互相交流，還可以通過互聯(lián)網(wǎng)獲得有關(guān)物體的信息。對象可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中相互通信。物聯(lián)網(wǎng)時代代表了未來信息技術(shù)在計算和通信領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)是指將任何物體連接到互聯(lián)網(wǎng)上，通過紅外傳感器、射頻識別等信息傳感器設(shè)備，按照約定的協(xié)議進(jìn)行信息交換和通信，實現(xiàn)智能識別、跟蹤、定位、監(jiān)控等的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。該技術(shù)是集傳感技術(shù)、通信技術(shù)、軟件技術(shù)、計算機技術(shù)、控制技術(shù)等多種技術(shù)于一體的綜合應(yīng)用學(xué)科。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是國家的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，溫家寶曾在無錫提出 “感知中國”后，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，成為繼互聯(lián)網(wǎng)之后下一個萬億級產(chǎn)業(yè)，急需相關(guān)技術(shù)人才。

1. 課程培養(yǎng)目標(biāo)概述

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)知識、基本方法和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、讓學(xué)生精通物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、具備通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)實踐技能，能夠勝任物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究、系統(tǒng)設(shè)計與工程實施、人才培養(yǎng)等工作的高級工程技術(shù)與管理人才。本專業(yè)的主干課程主要有：電路、信號與線性系統(tǒng)、程序設(shè)計語言C++、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、操作系統(tǒng)、計算機組成原理、計算機網(wǎng)絡(luò)、電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字信號處理、RFID原理及應(yīng)用、傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)原理、物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)、數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程規(guī)劃與設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)綜合實踐等。培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)、信息收集和處理能力;培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作、溝通和人際協(xié)調(diào)能力;培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)和創(chuàng)新知識、新技能的能力。本專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后主要就業(yè)領(lǐng)域為物聯(lián)網(wǎng)、計算機、通信及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

2. 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)模式設(shè)計

2.1 課程教學(xué)設(shè)計概述

教學(xué)設(shè)計是以學(xué)生、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)評價為基礎(chǔ)形成一種教學(xué)設(shè)計模式，即在分析教學(xué)的需求和教學(xué)中存在的問題的基礎(chǔ)上，用科學(xué)、系統(tǒng)的方法來解決教學(xué)中出現(xiàn)的問題，從而優(yōu)化教學(xué)效果，制定科學(xué)合理的解決教學(xué)中出現(xiàn)的問題的步驟和方案，有效解決了教學(xué)中的問題。并利用評價反饋方案的實施效果進(jìn)行檢驗，并對方案進(jìn)行修改和完善，從而優(yōu)化教學(xué)方案的運行過程。教師是教學(xué)設(shè)計者。教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和教學(xué)對象的特點，對課程的性質(zhì)、培養(yǎng)目標(biāo)、課程教學(xué)內(nèi)容、方法、過程和學(xué)習(xí)效果評價等要各要素進(jìn)行科學(xué)有序的安排，制定科學(xué)合理的教學(xué)計劃和方案。在學(xué)習(xí)過程中，以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)設(shè)計理念旨在激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，以形式多樣的教學(xué)資源為載體，教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和幫助者，來幫助學(xué)生建立自己獨特的知識結(jié)構(gòu)體系。

2.2 設(shè)計性實踐教學(xué)模式

由于傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式不能適應(yīng)21世紀(jì)人才培養(yǎng)的創(chuàng)新與實踐的要求。實驗教學(xué)應(yīng)積極適應(yīng)時代發(fā)展和市場需求的背景，改革實驗教學(xué)模式，設(shè)計性實驗教學(xué)模式是讓學(xué)生根據(jù)給定的實驗任務(wù)，結(jié)合所學(xué)的理論知識，自主設(shè)計實驗方案（包括所需的儀器、設(shè)備和試劑），查閱文獻(xiàn)資料，獨立進(jìn)行實驗操作。最后，通過編寫實驗報告，分析實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)不足之處，得出實驗結(jié)果。這與傳統(tǒng)的以教師為中心的實驗教學(xué)模式完全不同，所有的教學(xué)設(shè)計都以教學(xué)為中心，學(xué)生的學(xué)習(xí)局限于教師的教學(xué)。在設(shè)計性實驗教學(xué)模式中，主體是學(xué)生，教師的作用是幫助和引導(dǎo)學(xué)生自主探索。整個實驗過程需要學(xué)生自主、主動地探索和發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而建構(gòu)知識。設(shè)計性實驗教學(xué)模式是一種有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的教學(xué)形式，學(xué)生可以真正體驗到發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程，學(xué)生與教師和同伴進(jìn)行討論和合作，積極開展協(xié)作學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，因此，構(gòu)建設(shè)計性實驗教學(xué)模式，能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)的需要：創(chuàng)新能力、實踐能力和自主能力。

2.3 實踐教學(xué)課程體系建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)是一門應(yīng)用型綜合學(xué)科專業(yè)。實踐教學(xué)是該專業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。課時不少于總課時的50%。全面培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的軟硬件運行和維護的基本能力。整個實踐教學(xué)設(shè)計充分體現(xiàn)了以就業(yè)為導(dǎo)向，以職業(yè)能力的培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)理念。采用“教與做”相結(jié)合的教學(xué)方法。通過專業(yè)基礎(chǔ)課、核心課的培訓(xùn)、校內(nèi)外綜合培訓(xùn)等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，構(gòu)建了完整的專業(yè)實踐教學(xué)體系。

專業(yè)基本技能實驗實訓(xùn)課程包含數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)、C語言程序設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)工程制圖、單片機原理與應(yīng)用、Linux操作系統(tǒng)、可視化程序設(shè)計課程。專業(yè)核心技能綜合實踐課程包含無線傳感技術(shù)及應(yīng)用、RFID技術(shù)及應(yīng)用、局域網(wǎng)組建與管理、ZigBee通信技術(shù)及應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)綜合布線、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全、工程文檔寫作、物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)、Web應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)。開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用綜合實訓(xùn)--智能物流系統(tǒng)綜合課程設(shè)計，讓學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的綜合實際應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生能夠搭建簡單的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，具有使用RFID設(shè)備，能夠搭建RFID網(wǎng)絡(luò)的技能，掌握局域網(wǎng)的組建＼網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的配置與管理，掌握ZigBee協(xié)議的性能、應(yīng)用及前景，學(xué)會有線和無線兩方式的綜合布線系統(tǒng)，學(xué)會有效地保障網(wǎng)絡(luò)安全防止入侵，掌握工程文件的規(guī)范化編寫，掌握中間件的組成、功能及其應(yīng)用，掌握基于.net環(huán)境的WEB應(yīng)用開發(fā)技術(shù)。

2.4 靈活多樣的教學(xué)方法

在實際教學(xué)工作中，教學(xué)方法要求教師根據(jù)課程和教學(xué)內(nèi)容的特點采取理論與實踐、案例教學(xué)和項目教學(xué)相結(jié)合的方法，靈活運用多種教學(xué)模式。如：運用混合式教學(xué)法，既調(diào)動了學(xué)生的創(chuàng)新思維，又挖掘了學(xué)生的潛能，學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性得到發(fā)揮。將所學(xué)知識立即付諸實踐，使學(xué)生易于理解、掌握和印象深刻;培養(yǎng)學(xué)生形成良好的知識學(xué)習(xí)和控制能力、溝通能力，專業(yè)能力和合作精神，提高自身綜合素質(zhì)和能力;多元互動教學(xué)方法，企業(yè)、學(xué)校、校友和在校學(xué)生頻繁互動，理論講授、實訓(xùn)、技術(shù)講座互相貫穿;以賽促學(xué)教學(xué)方法，通過形式多樣，豐富多彩的藝術(shù)設(shè)計競賽活動，促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)課程有關(guān)知識，加深學(xué)生對知識的理解和掌握，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)過程中以學(xué)生為主體，靈活多樣的教學(xué)方法，提高了教學(xué)效果。

2.5 實踐教學(xué)體系的質(zhì)量評價

建立以提高學(xué)生專業(yè)能力為目標(biāo)、加強學(xué)生專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，構(gòu)建以學(xué)生為主體的多維學(xué)習(xí)效果和以能力素質(zhì)考核為核心的多元化動態(tài)學(xué)習(xí)效果的評價體系。根據(jù)學(xué)生在任務(wù)或項目生產(chǎn)過程中的工作態(tài)度和工作行為進(jìn)行考核評價。理論與實踐相結(jié)合，要引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生增強自身的核心能力和關(guān)鍵能力，在重視學(xué)生知識技能評價的同時，要加強對學(xué)生職業(yè)道德和職業(yè)行為的評價。

3. 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實踐課程建設(shè)需要結(jié)合與其相關(guān)的專業(yè)和自身的特點，來滿足人才培養(yǎng)的需要。在課程具體的實施過程中，需要在實踐中進(jìn)行有效的解決和評價、調(diào)整和優(yōu)化。有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。

作者簡介：張翠善（1967-），女，湖北宜城人，碩士，實驗師，主要研究方向：數(shù)字化校園建設(shè)與管理。