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篇（1）

關(guān)鍵詞：

計算思維；物聯(lián)網(wǎng)工程；教育；實(shí)現(xiàn)能力

2005年，國際電信聯(lián)盟(ITU)了一份題為《TheInternetofthings》的年度報告，將物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展定位為任何時刻、任何地點(diǎn)、任意物體之間互聯(lián)和無所不在的網(wǎng)絡(luò)以及無所不在的計算[1]。此后，世界各國先后將物聯(lián)網(wǎng)作為一項(xiàng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)大力發(fā)展，并將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的培養(yǎng)需求滲透到高等院校等教育領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計，我國教育部2010年批設(shè)的新增高等學(xué)校戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)本科專業(yè)中，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)數(shù)量高達(dá)37個，占新增設(shè)總專業(yè)數(shù)量的26.4%[2]。物聯(lián)網(wǎng)工程是我國高?，F(xiàn)階段開設(shè)的主要物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)之一，覆蓋了計算機(jī)、通信、電子、控制技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)等多個學(xué)科領(lǐng)域，因其廣泛的社會需求和強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭受到高校和企業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注[3-5]。計算思維(ComputationalThinking)最早是由美國卡內(nèi)基•梅隆大學(xué)的周以真(JeannetteM.Wing)教授于2006年提出，在國內(nèi)外引起了強(qiáng)烈反響。不僅催生了美國CPARH計劃和CDI計劃，也使得國內(nèi)高等教育界“九校聯(lián)盟(C9)”倡議在高校計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中培養(yǎng)計算思維[6]。在我國，計算思維是當(dāng)前高校教育界廣為關(guān)注的熱點(diǎn)并正在被推進(jìn)到多種計算機(jī)相關(guān)學(xué)科的教學(xué)活動中。本文認(rèn)為計算思維應(yīng)該是高等院校所有課堂教學(xué)都應(yīng)該廣泛采用的工具，將計算思維的理念引入物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教學(xué)中將具有顯著的現(xiàn)實(shí)意義。綜合社會經(jīng)濟(jì)、文化、科技以及國家發(fā)展定位，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)強(qiáng)調(diào)注重工程實(shí)踐性與應(yīng)用創(chuàng)新性，計算思維助推物聯(lián)網(wǎng)工程教育面臨著兩大挑戰(zhàn)：(1)如何把計算思維真正融入物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)活動并形成整體，將它作為一個問題解決的有效工具切實(shí)發(fā)揮作用，指導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程內(nèi)容設(shè)置和教學(xué)方案設(shè)計；(2)如何確定引入計算思維的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系與理論技術(shù)體系的關(guān)系，在確保物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)科理論體系完整厚實(shí)的前提下，探索有效的實(shí)踐教學(xué)途徑，以增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科的工程應(yīng)用性。本文主要探討如何利用計算思維來指導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)教育問題。

一、高校物聯(lián)網(wǎng)工程教育現(xiàn)狀及分析

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、電子技術(shù)、信息工程、通信工程及其它邊緣科學(xué)交叉滲透、相互融合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新型應(yīng)用型學(xué)科。相對于一些傳統(tǒng)的工程學(xué)科專業(yè)，高校對于新增設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在教育培養(yǎng)方面存在很多的不足，具體表現(xiàn)在課程體系不夠健全、師資力量比較匱乏、實(shí)驗(yàn)條件建設(shè)不完善，各項(xiàng)教育尚處于探索階段，并因此導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)工程的畢業(yè)生實(shí)踐動手能力弱、行業(yè)應(yīng)用背景知識缺乏、工程能力不夠、項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)不足等問題，嚴(yán)重地制約了我國高等院校的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的建設(shè)發(fā)展。經(jīng)過調(diào)查統(tǒng)計，現(xiàn)階段高等院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教育問題集中體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：(1)物聯(lián)網(wǎng)屬于跨專業(yè)學(xué)科，知識體系邊界難以界定，課程主要教學(xué)內(nèi)容是物聯(lián)網(wǎng)交叉學(xué)科知識的一個“壓縮餅干”，大量教材基本上是有關(guān)領(lǐng)域的濃縮版；(2)缺乏科學(xué)的思維方式作指導(dǎo)，對于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程總體定位和教學(xué)方法設(shè)計不甚明確，盲目開展教學(xué)活動；(3)實(shí)踐環(huán)節(jié)過多地強(qiáng)調(diào)工具的使用，導(dǎo)致“狹義工具論”。過分依賴現(xiàn)有的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺和教學(xué)實(shí)踐體系，缺乏跨學(xué)科、融合性的實(shí)踐教學(xué)方案。針對上述存在的問題，本文將其原因概括為以下幾個方面：(1)高等院校長期積淀的傳統(tǒng)教育理念和教育體制；(2)課程內(nèi)容的總體設(shè)計和教學(xué)方案設(shè)計缺乏針對性；(3)工程應(yīng)用背景知識和行業(yè)項(xiàng)目知識匱乏；(4)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)以及實(shí)訓(xùn)平臺建設(shè)相對薄弱等等。其根本原因是教育定位及教學(xué)設(shè)計出現(xiàn)了偏差，缺乏類似“計算思維”等先進(jìn)理念的指導(dǎo)。本文認(rèn)為，我國高等院校在開展物聯(lián)網(wǎng)工程教育的同時，要深入理解并貫徹計算思維的理念，充分發(fā)揮它科學(xué)指導(dǎo)工程教育的思維優(yōu)勢，培育具有扎實(shí)的理論知識、過硬的工程技術(shù)的高信息素養(yǎng)型的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才。

二、計算思維

國際上廣泛認(rèn)同的計算思維定義來自周以真教授：“計算思維是運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計，以及人類行為理解的涵蓋計算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動[7]”。抽象和自動化是計算思維的本質(zhì)內(nèi)容，這一觀點(diǎn)與當(dāng)前國際上物聯(lián)網(wǎng)工程的教育特點(diǎn)是一致的。因此本文認(rèn)為，面向國內(nèi)高校的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教育尤為需要引入計算思維這一科學(xué)思維理念來指導(dǎo)教學(xué)。計算思維包含“建模方法”、“關(guān)注點(diǎn)分離方(SeparationofConcerns,SoC)法”、“遞歸方法”、“啟發(fā)式推理”等多種內(nèi)容，它能夠以“發(fā)現(xiàn)問題、尋求解決問題的思路、分析比較不同方案到最后驗(yàn)證方案”的主線方式，讓學(xué)生主動地、實(shí)踐地去學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)工程的理論、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的問題求解能力。在文獻(xiàn)[8]的基礎(chǔ)上，本文將計算思維的定義進(jìn)行了分析并加以歸納總結(jié)。

三、計算思維與物聯(lián)網(wǎng)工程教育

將計算思維融入物聯(lián)網(wǎng)工程教育旨在助力我國高等院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的建設(shè)，并有望解決當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)活動中存在的問題，因此探索建立有效的基于計算思維的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)教育策略意義重大。本文從物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)“計算思維能力”的特色需求著手，研究以計算思維理念為指導(dǎo)的物聯(lián)網(wǎng)工程教育的培養(yǎng)關(guān)鍵。

（一）有物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)“計算思維能力”的特色需求

依托計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才應(yīng)該具備《高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才專業(yè)能力構(gòu)成與培養(yǎng)》[9]定義的計算機(jī)專業(yè)人才的專業(yè)基本能力，同時還應(yīng)該從物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的特色出發(fā)，深刻認(rèn)識計算思維能力、算法設(shè)計與分析能力、程序設(shè)計與實(shí)現(xiàn)能力以及系統(tǒng)能力在本專業(yè)的特色需求。物聯(lián)網(wǎng)計算模式的變革在于物理空間與信息空間的一體化，物理世界與信息世界的整合統(tǒng)一。從計算思維培養(yǎng)的角色要求物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才的教育過程中應(yīng)該注意使學(xué)生充分理解物理空間與信息空間的一體化，并在利用這樣的無縫連接方面具有足夠的“想象力”與“實(shí)現(xiàn)能力”。

（二）培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程“實(shí)現(xiàn)能力”的方法

(1)專業(yè)理論與技術(shù)體系

物聯(lián)網(wǎng)工程教育在引入計算思維理念后，應(yīng)該在物聯(lián)網(wǎng)工程課程原有的培養(yǎng)目標(biāo)上增加兩個方面的內(nèi)容：一是培養(yǎng)學(xué)生計算思維的意識與能力；二是掌握計算思維解決問題的一般步驟和方法。所以物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教育在傳統(tǒng)定位的基礎(chǔ)上要進(jìn)一步擴(kuò)展，不僅要讓學(xué)生掌握相關(guān)的學(xué)科知識和專業(yè)理論，還要強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生具有一定的專業(yè)領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識、新技術(shù)的能力以及較強(qiáng)的工程應(yīng)用和創(chuàng)新實(shí)踐能力。CDIO(ConceiveDesignImplementOperate)工程教育模式[10]是近年來國際工程教育改革的最新成果，它涵蓋了從研發(fā)到運(yùn)行的整個產(chǎn)品生命周期，是一種主動的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的工程學(xué)習(xí)方式。本文認(rèn)為，計算思維驅(qū)動的高校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)應(yīng)該結(jié)合CDIO教育理念，綜合考慮物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)所涉及的學(xué)科領(lǐng)域和知識范圍，設(shè)置該專業(yè)的理論與技術(shù)體系。與物聯(lián)網(wǎng)各層理論與技術(shù)對應(yīng)，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)計也應(yīng)該配合加強(qiáng)學(xué)生對于感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)處理層和應(yīng)用層理論和技術(shù)的認(rèn)識、理解和應(yīng)用。

(2)設(shè)計“思考”型課堂

計算思維強(qiáng)調(diào)問題求解能力。根據(jù)計算思維求解角度的定義[11]，物聯(lián)網(wǎng)工程的學(xué)習(xí)、規(guī)劃和調(diào)度問題可以利用啟發(fā)式推理方法尋求解答。設(shè)計具有啟發(fā)性和探索性的教學(xué)課堂是計算思維對于當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)工程教育的新要求。本文提倡在高等院校的日常教學(xué)活動中，摒棄傳統(tǒng)老套的知識講述方法，嘗試融入新的理論講授形式，如利用思維導(dǎo)圖對知識進(jìn)行歸納和演繹、利用框架流程圖對知識進(jìn)行總結(jié)和概括，尤其要突顯出對于計算思維能力的引導(dǎo)。善于采用啟發(fā)誘導(dǎo)式教學(xué)方式培養(yǎng)學(xué)生的主動思考能力和擴(kuò)散思維能力。例如驗(yàn)證碼的教學(xué)，課堂可以設(shè)計為：Yahoo公司免費(fèi)郵箱面臨的垃圾郵件問題→人機(jī)辨識問題→學(xué)生討論解決方法→解決方案：驗(yàn)證碼(CAPTCHA)→LuisVonAhn設(shè)計思想→問題延伸：未來的驗(yàn)證碼和發(fā)展趨勢。這種基于計算思維的引導(dǎo)教學(xué)方法不僅適用于理論課程的課堂教學(xué)，也可以設(shè)計用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中。以基于FPGA的嵌入式設(shè)計實(shí)驗(yàn)為例，學(xué)生首先要在PC機(jī)上利用可編程芯片設(shè)計工具EDA進(jìn)行功能仿真，然后利用物理芯片進(jìn)行功能測試。這類實(shí)驗(yàn)設(shè)計過程可以完整地體現(xiàn)芯片的設(shè)計、制造、調(diào)試、運(yùn)行以及維護(hù)的全部工程流程。因此，物聯(lián)網(wǎng)工程的教學(xué)設(shè)計要充分體現(xiàn)理論聯(lián)系應(yīng)用的“思考”型課堂，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的興趣和主動性，培養(yǎng)具有良好問題求解能力的物聯(lián)網(wǎng)人才。

(3)強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的作用

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的工程教育環(huán)境需要采用新的視角加以構(gòu)建。在傳統(tǒng)教育策略，如加大實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)投入、強(qiáng)化教師實(shí)踐考核指標(biāo)的基礎(chǔ)上，現(xiàn)今高等院校要尋求依托企業(yè)搭建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教育環(huán)境。一條完整的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條包括：感知和控制器件(如RFID、各類傳感器、執(zhí)行器等)提供商，感知層末端設(shè)備(傳感節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)等底層組網(wǎng)/自組網(wǎng)設(shè)備)提供商，網(wǎng)絡(luò)(固網(wǎng)和移動網(wǎng)等通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、PLC等電力通信網(wǎng)、專網(wǎng)等)提供商，軟件與系統(tǒng)解決方案(包括從底層微操作系統(tǒng)、微中間件和處理層的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件以及應(yīng)用軟件)提供商，系統(tǒng)集成商以及專業(yè)運(yùn)營和服務(wù)提供商。可以通過吸引和鼓勵上述各種類型的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)參與到物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)過程，高?？梢耘c企業(yè)合作，共同構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)CDIO實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)基地，簽單定點(diǎn)培養(yǎng)并輸送優(yōu)秀畢業(yè)生進(jìn)企業(yè)，切實(shí)在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才需求之間搭建橋梁。

四、結(jié)束語

計算思維是目前國際教育界廣為關(guān)注的熱點(diǎn)，已經(jīng)被推進(jìn)到許多計算學(xué)科的教學(xué)過程中。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是近年來國內(nèi)高校新增設(shè)的本科專業(yè)，其人才培養(yǎng)教育體系尚未健全。為此，本文研究了借助計算思維的定義理念推動物聯(lián)網(wǎng)工程教育問題。通過分析計算思維的定義和特點(diǎn)，提出引入計算思維的物聯(lián)網(wǎng)工程教育關(guān)鍵在于提高學(xué)生關(guān)于物理空間與信息空間一體化的“想象力”和“實(shí)現(xiàn)能力”。最后具體闡述了如何強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)工程“實(shí)現(xiàn)能力”的幾點(diǎn)方法。

作者：蔡婷 陳昌志 單位：重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院計算機(jī)系 重慶郵電大學(xué)軟件學(xué)院

參考文獻(xiàn)

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[6]　董榮勝.《九校聯(lián)盟(c9)計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》呼喚教育的轉(zhuǎn)型[J].中國大學(xué)教學(xué),2010(10):14-15.

[9]　教育部高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會.高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才專業(yè)能力構(gòu)成與培養(yǎng)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.

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[11]　董榮勝.計算思維與大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)教育[J].中國大學(xué)教學(xué),2011,(1):7-11.

篇（2）

    1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)內(nèi)涵

    物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息工程安全監(jiān)理系統(tǒng)中發(fā)揮了重要的應(yīng)用價值,為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的重要核心。該項(xiàng)技術(shù)借助網(wǎng)絡(luò)平臺,應(yīng)用統(tǒng)一一致物品編碼手段、射頻識別處理技術(shù)以及無線通信手段,可對廣闊范疇之中,甚至是全球范圍中的各類單件產(chǎn)品進(jìn)行追溯以及有效跟蹤。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段,可由工程項(xiàng)目的招標(biāo)環(huán)節(jié)開始直至工程管理驗(yàn)收環(huán)節(jié),對各類應(yīng)用設(shè)施器具設(shè)置EPC標(biāo)志,并應(yīng)用無線射頻手段,傳輸信息工程各個階段的價值化咨詢信息至網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,進(jìn)而令監(jiān)理人員僅依據(jù)EPC標(biāo)簽,便可獲取產(chǎn)品各階段包含的信息,進(jìn)而判定其生產(chǎn)加工直至成品的流程階段中包含的潛在威脅以及不安全因素。由此可見借助射頻識別技術(shù),進(jìn)行有用信息數(shù)據(jù)的全面采集分析與匯總,科學(xué)應(yīng)用移動計算手段以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計便可有效對信息工程進(jìn)行安全管控監(jiān)理,并做好數(shù)據(jù)判斷辨析,提升綜合安全水平,強(qiáng)化實(shí)踐工作效率。

    2.信息工程安全監(jiān)理科學(xué)創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)體系

    信息工程安全監(jiān)理主要負(fù)責(zé)信息化工程建設(shè)服務(wù)、運(yùn)行升級與優(yōu)化改造階段中從事的信息安全有關(guān)監(jiān)督管理活動。

    目前,我國信息工程監(jiān)理框架體系的創(chuàng)建基于IT市場構(gòu)成了獨(dú)立體系中的兩個層次。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代化技術(shù)可令信息工程發(fā)展建設(shè)中包含的安全隱患問題以及存在的風(fēng)險事項(xiàng)快速的傳達(dá)至業(yè)主,并有效的疏導(dǎo)業(yè)主方以及承建方的相關(guān)爭議與矛盾問題。核心工作內(nèi)容便是對包含的信息安全相關(guān)問題實(shí)施風(fēng)險分析并做好優(yōu)化管控。信息工程安全監(jiān)理創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)應(yīng)涵蓋四類組成內(nèi)容。具體包括物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)、安全監(jiān)理平臺、監(jiān)督管理系統(tǒng)以及中間結(jié)構(gòu)體系。信息工程安全監(jiān)督管理物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)主體就信息化應(yīng)用發(fā)展過程中安全監(jiān)督管理涉及范疇廣泛、管控指標(biāo)內(nèi)容豐富、需連續(xù)性實(shí)踐等具體特征,采用物聯(lián)網(wǎng)手段技術(shù)完成對信息化項(xiàng)目工程的優(yōu)化改造、建設(shè)調(diào)節(jié),并實(shí)施安全問題管理監(jiān)視。具體工作內(nèi)容則涵蓋對生產(chǎn)實(shí)踐場景、環(huán)境做好檢測監(jiān)督、進(jìn)行生產(chǎn)員工安全行為測試管控,并就特定生產(chǎn)物品的整體安全性進(jìn)行管理監(jiān)督,重點(diǎn)監(jiān)視控制人流相對密集的方位,同時做好重要生產(chǎn)設(shè)施、以及設(shè)備的管理,完善安全事故應(yīng)急管理階段中各類場景資訊、人員與物品綜合信息的匯總搜集等。

    3.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)信息交互安全問題

    伴隨物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用服務(wù)范疇的持續(xù)拓寬,感知網(wǎng)絡(luò)應(yīng)對處理的信息呈現(xiàn)出更為多元化的態(tài)勢,甚至涵蓋政府管理、國防建設(shè)、軍事服務(wù)以及金融市場等較多領(lǐng)域。

    由此引發(fā)的信息安全問題則需要我們重點(diǎn)關(guān)注,有效解決?；诰W(wǎng)絡(luò)以及節(jié)點(diǎn)有限資源的總量限制,相對來講較為成熟應(yīng)用的安全監(jiān)理措施方案常常不能直接用在物聯(lián)網(wǎng)感知系統(tǒng)中。為此,研究人員探討了更為豐富的安全管理方案。例如應(yīng)用加密技術(shù)、安全路由管理協(xié)議、管控存取以及數(shù)據(jù)融合技術(shù)等,提升物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用安全水平。數(shù)據(jù)加密應(yīng)用階段中,基于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存儲、分析以及能量的有限,較多手段應(yīng)用相對簡單加密算法。數(shù)據(jù)加密應(yīng)用技術(shù)中密鑰管理尤為重要,其擔(dān)負(fù)著密鑰的形成、分發(fā)以及保管、更新與處理等任務(wù),在全局預(yù)制應(yīng)用方案的基礎(chǔ)上,我們可依據(jù)無線感知系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系、節(jié)點(diǎn)規(guī)劃以及安全管理需求,創(chuàng)建更為豐富的密鑰管理策略。

    例如應(yīng)用預(yù)分布處理方案,可在脫機(jī)狀態(tài)下形成一定容量密鑰池,各個節(jié)點(diǎn)則可隨機(jī)由其中獲取密鑰成為密鑰環(huán),完成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的規(guī)劃部署之后,則只需節(jié)點(diǎn)包含同對密鑰便可應(yīng)用其組建安全通道。為優(yōu)化提升物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)體系安全能力水平,可進(jìn)一步優(yōu)化更新技術(shù)方案?？蓪⒐?jié)點(diǎn)公鑰數(shù)量擴(kuò)充,進(jìn)而令網(wǎng)絡(luò)攻擊影響變得更為困難,進(jìn)而確保信息安全,優(yōu)化監(jiān)理管控。另外,可配設(shè)安全路由,科學(xué)應(yīng)對節(jié)點(diǎn)、匯聚方位安全問題,確保高效準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳輸應(yīng)用?；跓o線感知系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)對等以及多跳傳輸?shù)膶?shí)踐特征,倘若攻擊方進(jìn)行惡意節(jié)點(diǎn)布設(shè),便較易形成路由篡改、選擇轉(zhuǎn)發(fā)影響,導(dǎo)致黑洞以及蠕蟲病毒感染問題。為此,應(yīng)依據(jù)無線感知體系網(wǎng)絡(luò)特征以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用需要,分析制定合理的安全路由應(yīng)用協(xié)議,可應(yīng)用冗余路由同相關(guān)認(rèn)證機(jī)制預(yù)防網(wǎng)絡(luò)不良攻擊影響,提升物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)綜合安全水平。

    數(shù)據(jù)融合為物聯(lián)網(wǎng)交互以及信息感知的核心手段,倘若其中節(jié)點(diǎn)被不良俘獲,便較易導(dǎo)致融合節(jié)點(diǎn)無法分清正常信息以及惡意數(shù)據(jù)的問題。尤其對融合節(jié)點(diǎn)影響攻擊,不僅會對下游節(jié)點(diǎn)信息形成不良破壞,還會對發(fā)送至匯聚節(jié)點(diǎn)信息形成負(fù)面影響。為此,物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合階段中應(yīng)全面考量信息安全應(yīng)用問題?？蓜?chuàng)建良好的融合管理機(jī)制,通過隨機(jī)抽樣以及數(shù)據(jù)信息的互相驗(yàn)證,令用戶位于節(jié)點(diǎn)遭遇捕獲狀況,仍舊可判定匯聚節(jié)點(diǎn)信息數(shù)據(jù)安全有效性。

篇（3）

Study on Curriculum Reform of Network Engineering in Internet of Things Professional Direction

JIANG Lalin, WANG Jing, XU Weihong

篇（4）

一、引言

自2009年8月同志提出“感知中國”以來，物聯(lián)網(wǎng)已成為國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的重要組成內(nèi)容。2013 年2 月，國務(wù)院提出了關(guān)于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見。物聯(lián)網(wǎng)是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的又一次信息技術(shù)浪潮，具有廣闊的應(yīng)用前景和難得的發(fā)展機(jī)遇。在教育領(lǐng)域，自2010年7月教育部批準(zhǔn)30余所高校院系建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)以來，2011年，教育部又批準(zhǔn)了27所高等院校設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)工程的申請；2013年4月，我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)獲得教育部批準(zhǔn)。在學(xué)科發(fā)展方面，中國電子學(xué)會物聯(lián)網(wǎng)專家委員會、教育部電子信息與電氣學(xué)教育部高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會一直高度關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)專業(yè)建設(shè)。全國高校物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)小組組織高校在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的知識體系、課程體系、工程實(shí)踐和人才培養(yǎng)等方面進(jìn)行了一系列的探索，國內(nèi)高校也根據(jù)自身的情況對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程體系進(jìn)行了探索。作為國家倡導(dǎo)的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)備受各界重視，并成為就業(yè)前景廣闊的熱門領(lǐng)域，該專業(yè)主要就業(yè)于與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的企業(yè)、行業(yè)，從事物聯(lián)網(wǎng)的通信架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)、信息安全等的設(shè)計、開發(fā)、管理與維護(hù)，就業(yè)口徑廣，需求量十分大。但是，在眾多高校積極申報的專業(yè)的同時也面臨一個十分嚴(yán)峻的問題，物聯(lián)網(wǎng)目前屬于新興產(chǎn)業(yè)，中國高校剛剛開始開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。本文通過分析物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的知識體系、主要知識領(lǐng)域，提出了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系的基本思路，以期為兄弟院校物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)課程規(guī)劃拋磚引玉。[1]

二、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)涉及的關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的拓展應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)延伸，它利用多種不同的感知技術(shù)對現(xiàn)實(shí)物理世界進(jìn)行感知后，通過網(wǎng)絡(luò)完成對數(shù)據(jù)的傳輸，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、分析、決策，最終實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的信息交流，最終達(dá)到對物理世界進(jìn)行管控、決策的目的。因此，常規(guī)意義上物聯(lián)網(wǎng)可以分為三個層次：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。[2]

1、感知層關(guān)鍵技術(shù)

感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ)，RFID技術(shù)、傳感和控制技術(shù)、 短距離無線通訊技術(shù)是感知層涉及的主要技術(shù)，主要負(fù)責(zé)物品的標(biāo)識、信息感知采集。該層的關(guān)鍵技術(shù)包括：傳感器網(wǎng)絡(luò)、射頻技術(shù)、傳感器技術(shù)。

2、網(wǎng)絡(luò)層關(guān)鍵技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)層將建立在現(xiàn)有的移動通訊網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，其主要功能是直接通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)或移動通信網(wǎng)（如GSM、CDMA）、 無線接入網(wǎng)（WiMAX）、無線局域網(wǎng)（WiFi）、衛(wèi)星網(wǎng)等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)感知層感知信息的接入、融合、交換與傳遞，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互、物物相連的關(guān)鍵，在物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)中起到承上啟下的作用。物聯(lián)網(wǎng)最終將實(shí)現(xiàn)異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，因此通信技術(shù)將是網(wǎng)絡(luò)層的核心技術(shù)，包括藍(lán)牙、ZigBee、WiFi、GSM、CDMA、GPRS 等相關(guān)技術(shù)。

3、應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù)

應(yīng)用層對網(wǎng)絡(luò)層傳輸過來的信息進(jìn)行處理，主要由業(yè)務(wù)支撐平臺、服務(wù)支撐平臺、網(wǎng)絡(luò)管理和信息處理等平臺構(gòu)成，共同完成對信息的分析、計算、存儲、挖掘等處理操作，供決策者使用和決策。應(yīng)用層核心技術(shù)包括中間件技術(shù)、云計算、海量數(shù)據(jù)存儲、挖掘、檢索以及虛擬技術(shù)等。

三、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)核心課程構(gòu)成

物聯(lián)網(wǎng)是典型的交叉學(xué)科，涉及到網(wǎng)絡(luò)工程、自動化、電子工程、計算機(jī)、通信工程、信息安全等多個學(xué)科。由于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)涵蓋面寬，應(yīng)用廣泛，所以物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)包含的知識點(diǎn)較多，課程涉及基礎(chǔ)課模塊、感知類課程模塊、網(wǎng)絡(luò)與通信類課程模塊與數(shù)據(jù)處理與領(lǐng)域應(yīng)用類課程模塊。

基礎(chǔ)類課程為：數(shù)理類課程，如高等數(shù)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、線性代數(shù)、離散數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等；電路類課程，如數(shù)字邏輯、電路與電子技術(shù)、高頻電子線路等；程序算法類課程，如C語言程序設(shè)計、Java語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等。

感知類課程為：RFID原理及應(yīng)用、傳感器原理及應(yīng)用、模式識別與狀態(tài)監(jiān)控、微機(jī)原理與接口技術(shù)、數(shù)據(jù)獲取與信息處理系統(tǒng)等。

網(wǎng)絡(luò)與通信類課程為：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信原理、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、短距離無線與移動通信網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。[3]

數(shù)據(jù)處理與領(lǐng)域應(yīng)用類課程為：物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論、操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)信息安全、海量數(shù)據(jù)存儲、物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計與實(shí)施、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)綜合設(shè)計、移動應(yīng)用開發(fā)、智能物流等。

四、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系構(gòu)建

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是以應(yīng)用為驅(qū)動的專業(yè)，專業(yè)人才的培養(yǎng)根據(jù)專業(yè)共性和我校其他相關(guān)優(yōu)勢專業(yè)的特點(diǎn)，以達(dá)到能服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展為目的。因此我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)確立了以智能物流和智能家居兩個應(yīng)用方向，在后期應(yīng)用類課程突出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在這兩個方向的工程應(yīng)用，且物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)要緊密聯(lián)系社會、學(xué)生、專業(yè)發(fā)展的需求，統(tǒng)籌兼顧其“專業(yè)新、對應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈長、相關(guān)技術(shù)門類差異大”的特點(diǎn)，深入研究，準(zhǔn)確定位，根據(jù)計算機(jī)類專業(yè)工程教育關(guān)于課程體系的總體要求和專業(yè)的目標(biāo)定位設(shè)置科學(xué)的課程體系，注重課程體系的交叉融合。本專業(yè)將相關(guān)主干學(xué)科的核心課程和專業(yè)課程統(tǒng)籌結(jié)合，與物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識體系相對應(yīng)，將專業(yè)課程按照以上不同類型進(jìn)行了梳理，制定出了初步的課程體系，具體層次關(guān)系如圖1所示。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)圖

五、結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是面向國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要而設(shè)置的，作為為國家培養(yǎng)人才的高校，應(yīng)站在國家發(fā)展戰(zhàn)略的視野來看待專業(yè)建設(shè)。根據(jù)本文提出的物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系、培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系，我校在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的建設(shè)過程中，高度凝煉專業(yè)特色，認(rèn)真把握本專業(yè)綜合性強(qiáng)，學(xué)科交叉等特點(diǎn)，加強(qiáng)師資隊(duì)伍和實(shí)驗(yàn)室等建設(shè)，改革人才培養(yǎng)方案，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，以推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)與人才培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]吳國民.地方工科院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的研究[J].現(xiàn)代計算機(jī).2011（07）：35～37

[2]馬忠梅，孫娟，李奇.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系與實(shí)踐探討[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2011，（10）：1～4.

篇（5）

物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已被正式列為國家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。面對國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，教育部于2010年批準(zhǔn)設(shè)置了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，到2015年為止，全國已有200多所本科高等學(xué)校開設(shè)了該專業(yè)，辦學(xué)規(guī)模不斷擴(kuò)大[1]。中國石油大學(xué)（華東）自2011年起依托計算機(jī)專業(yè)設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)培養(yǎng)方向，并于2014年4月獲批物聯(lián)網(wǎng)工程新專業(yè)，在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)上積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。物聯(lián)網(wǎng)工程作為工程應(yīng)用型專業(yè)，如何科學(xué)的構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系是專業(yè)建設(shè)的核心內(nèi)容之一[2]，我校在這方面也做了很多探索與實(shí)踐，取得較好的效果，為培養(yǎng)滿足社會需求的高素質(zhì)創(chuàng)新型物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才奠定了基礎(chǔ)。

一、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系現(xiàn)狀

在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)申請的籌備階段，學(xué)校先后到北航、西交、武大、華中科技等十余所開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的高校調(diào)研，并參加了2013年和2014年中國物聯(lián)網(wǎng)大會等多個研討會，與產(chǎn)業(yè)界和教育界相關(guān)人員做了較深入的交流。通過調(diào)研和交流發(fā)現(xiàn)，實(shí)踐教學(xué)體系改革是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革中最關(guān)注的領(lǐng)域，由于是新設(shè)專業(yè)，很多高校都在摸索。目前，大多高校延續(xù)傳統(tǒng)的“實(shí)踐內(nèi)容=實(shí)驗(yàn)+實(shí)習(xí)+畢業(yè)設(shè)計”實(shí)踐教學(xué)體系，但構(gòu)建時由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)新、對應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈長、相關(guān)技術(shù)門類差異大，往往將實(shí)踐環(huán)節(jié)分成零散的單元，各個實(shí)踐環(huán)節(jié)在具體實(shí)施過程中目標(biāo)偏向單一、手段缺乏創(chuàng)新，各個環(huán)節(jié)彼此獨(dú)立，缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào)和管理，不利于系統(tǒng)的培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

二、工程教育背景下的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系

1．現(xiàn)代工程教育理念

現(xiàn)代工程教育理念起源于美國，它是伴隨美國工程教育的變革歷程而生成的一套完整的指導(dǎo)工程教育改革的理論體系[3]?，F(xiàn)代工程教育理念非常強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐訓(xùn)練在教育中的作用，是對工程教育從“科學(xué)模式”回歸“工程模式”的重大變革。我國在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中明確提出促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國，以現(xiàn)代工程教育理論為指導(dǎo)，培養(yǎng)造就創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)[4]。因此，在工程教育背景下，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建是非常有必要和有意義的。本文針對現(xiàn)代工程教育的要求和物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求，以強(qiáng)化綜合能力和提高工程素質(zhì)及創(chuàng)新能力為培養(yǎng)核心，探索物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建。

2．物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建

實(shí)踐教學(xué)涉及課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計、專業(yè)實(shí)習(xí)、創(chuàng)新訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計等多個環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)按照層次又可劃分為基本技能訓(xùn)練、綜合實(shí)踐和創(chuàng)新訓(xùn)練等，構(gòu)成一個多維的整體。因此，在設(shè)計各實(shí)踐環(huán)節(jié)內(nèi)容時，應(yīng)避免孤立存在，需整體規(guī)劃，并明確各環(huán)節(jié)在人才培養(yǎng)目標(biāo)中的作用，同時結(jié)合課外學(xué)科競賽、學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等多種形式，構(gòu)建一個系統(tǒng)性強(qiáng)的實(shí)踐教學(xué)體系。要實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，關(guān)鍵是如何選擇主線將各環(huán)節(jié)串聯(lián)起來。在工程教育背景下，工程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的實(shí)施在人才培養(yǎng)中起到關(guān)鍵作用，讓學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施中加深對專業(yè)理論的學(xué)習(xí)，同時培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)合作等方面的綜合能力。因此，我校在建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐教學(xué)體系時，采用如下思路：構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系首先結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，密切聯(lián)系物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，以工程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為驅(qū)動，將項(xiàng)目實(shí)施作為主線，貫穿于課內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)的全過程，各實(shí)踐環(huán)節(jié)要為項(xiàng)目實(shí)施服務(wù)，這也符合國際工程教育界工程教育模式的特點(diǎn)。具體實(shí)施時，主要包含專業(yè)課程的課內(nèi)實(shí)踐體系頂層設(shè)計、課外學(xué)生競賽和導(dǎo)師指導(dǎo)下的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)三個方面：

（1）重視專業(yè)課程的課內(nèi)實(shí)踐體系頂層設(shè)計，以實(shí)際工程項(xiàng)目的實(shí)施為主線，打破各課程實(shí)踐環(huán)節(jié)界限，重組課程實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計內(nèi)容，以項(xiàng)目為驅(qū)動設(shè)計課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)。課內(nèi)的實(shí)踐環(huán)節(jié)是實(shí)踐教學(xué)體系中的基礎(chǔ)，也是關(guān)鍵的一環(huán)。課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)包括專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計、實(shí)習(xí)等，在設(shè)計時，每門課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)不單純?yōu)楸菊n程服務(wù)，而是要站在項(xiàng)目實(shí)施的角度進(jìn)行組織，重視各課程實(shí)踐環(huán)節(jié)之間的貫通和融合。根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和規(guī)律，依托物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中完整的實(shí)際工程項(xiàng)目，以工程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為主線，把項(xiàng)目實(shí)施過程中涉及的知識模塊分解到各課程實(shí)踐環(huán)節(jié)中。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有鮮明的行業(yè)特征，可選擇幾個典型應(yīng)用領(lǐng)域，如：智能家居、物流、智能交通、智慧油田等，結(jié)合現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)條件，設(shè)計若干個大型綜合性工程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目案例，把每個工程項(xiàng)目案例的實(shí)施按照物聯(lián)網(wǎng)感知識別層、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層（傳輸層）和應(yīng)用層（管理服務(wù)和創(chuàng)新應(yīng)用層）的知識體系結(jié)構(gòu)劃分成易于課程實(shí)踐實(shí)施的多個模塊，把這些模塊分解到專業(yè)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)中去，找到各模塊與專業(yè)課程知識點(diǎn)之間的對應(yīng)關(guān)系。這樣學(xué)生能直接感受到所學(xué)知識在實(shí)際工作中的作用和地位，提高學(xué)生綜合利用學(xué)習(xí)知識解決實(shí)際問題的能力，同時激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

（2）依托各種課外科技競賽，以工程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為紐帶，培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。學(xué)科競賽是在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，通過競賽的形式對學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力進(jìn)行多方位考察的課外實(shí)踐教學(xué)活動。倡導(dǎo)、組織學(xué)生參加各類課外學(xué)術(shù)科技競賽，是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的重要組成部分。目前我校在這方面有比較好的氛圍，但物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)作為新辦專業(yè)，在具體實(shí)施中，可能會存在學(xué)生無成熟經(jīng)驗(yàn)借鑒、對本專業(yè)內(nèi)的學(xué)科競賽不了解等問題，因此，在學(xué)院層次，搭建一個課外實(shí)踐活動網(wǎng)絡(luò)平臺，并嘗試通過社交網(wǎng)絡(luò)、課外實(shí)踐活動與課內(nèi)綜合實(shí)踐類課程的融合等方式提高學(xué)生參與的積極性。針對學(xué)生普遍存在的課程負(fù)擔(dān)重、對競賽積極性不夠等問題，可將課外競賽與課內(nèi)實(shí)踐課融合。

（3）強(qiáng)化導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)下的學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)，鼓勵學(xué)生參加教師科研項(xiàng)目。為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、開闊學(xué)科視野，鼓勵學(xué)生參加教師科研項(xiàng)目或科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化的創(chuàng)新項(xiàng)目。由于本科學(xué)生知識水平有限、工程能力不強(qiáng)，他們的科技創(chuàng)新活動尤其是活動初期需要指導(dǎo)教師提供較多幫助。但在實(shí)際過程中，如果是一個學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)只有一位教師指導(dǎo)，會在時間和精力上無法保證，挫傷學(xué)生的積極性，同時單個指導(dǎo)教師掌握的知識也存在局限性。因此，我們采用由多位教師和研究生組建導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)，學(xué)生在自愿的前提下，結(jié)合興趣點(diǎn)選擇加入相應(yīng)的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)，并按項(xiàng)目組建學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的學(xué)生可直接參與到教師的科研課題中去，以科研項(xiàng)目為依托，將科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為學(xué)生實(shí)踐項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力，提高學(xué)生理論與實(shí)際相結(jié)合的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。參與科研課題，還能讓學(xué)生及時了解學(xué)科的最新研究動向，并根據(jù)興趣愛好盡早確定自己的研究方向。

三、實(shí)踐效果

基于現(xiàn)代工程教育理念，中國石油大學(xué)（華東）在物聯(lián)網(wǎng)方向的計算機(jī)專業(yè)學(xué)生以及物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生中進(jìn)行了實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建探索，取得了明顯的實(shí)踐效果。比如物聯(lián)網(wǎng)方向的計算機(jī)專業(yè)學(xué)生普遍具有較強(qiáng)的動手實(shí)踐能力，參加各種學(xué)科競賽及創(chuàng)新項(xiàng)目的積極性高漲。2011年至2014年期間，每年均有二十多名學(xué)生積極參加物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計、智能車和嵌入式設(shè)計大賽等各類競賽，獲國家級一、二等獎及山東省一等獎等十多項(xiàng)獎項(xiàng)。物聯(lián)網(wǎng)新專業(yè)的學(xué)生雖然只處在低年級階段，但專業(yè)興趣濃厚，對新專業(yè)的認(rèn)同感非常高，很多已提前進(jìn)入專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，為參與各自實(shí)踐活動及課內(nèi)外競賽做準(zhǔn)備。因此，基于現(xiàn)代工程教育理念探索物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建是可行和有意義的。

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篇（6）

1.引言

物聯(lián)網(wǎng)是在計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID無線通信、傳感器與接口技術(shù)等把物品接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。1995年，比爾蓋茨在未來之路中提出了物聯(lián)網(wǎng)的雛形，2002年，麻省理工學(xué)院成立了Auto-ID Labs，聯(lián)合世界著名大學(xué)共同研究了RFID的關(guān)鍵技術(shù)，2005年，國際電信聯(lián)盟ITU正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念，2009年，國家在無錫成立了物聯(lián)網(wǎng)的國家級基地，2010年，工信部和發(fā)展改革委員會出臺了一系列政策支持物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。2011年，工信部了物聯(lián)網(wǎng)的十二五發(fā)展規(guī)劃。在此背景下，無論是珠三角地區(qū)還是長三角地區(qū)，都出臺了相應(yīng)的政策支持物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展，除了傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)之外，移動互聯(lián)網(wǎng)逐步與物聯(lián)網(wǎng)融合，為地區(qū)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級戰(zhàn)略提供了活力。與此相對應(yīng)的是，隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的逐步發(fā)展壯大，對物聯(lián)網(wǎng)工程的應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)提出了新的要求。在人才培養(yǎng)方面，人才的應(yīng)用能力培養(yǎng)能否適應(yīng)服務(wù)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和信息技術(shù)的融合與升級換代成為本科院校教學(xué)和實(shí)踐能力培養(yǎng)的挑戰(zhàn)。

2.人才培養(yǎng)目標(biāo)

物聯(lián)網(wǎng)工程是一門交叉學(xué)科，內(nèi)容廣泛，覆蓋了電子、通信、計算機(jī)等多個學(xué)科，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)體系的建設(shè)，需要多學(xué)科相互合作，合理配置教學(xué)資源，組建多學(xué)科復(fù)合型的師資團(tuán)隊(duì)，從產(chǎn)學(xué)研各個方面合作，共同制定物聯(lián)網(wǎng)工程的人才培養(yǎng)目標(biāo)。在制定人才培養(yǎng)目標(biāo)方面，堅(jiān)持從工程中來、到工程中去的原則，人才培養(yǎng)與企業(yè)密切配合。深圳市三木通信技術(shù)有限公司是一家以研發(fā)和銷售新一代移動通信設(shè)備的企業(yè)，研發(fā)的項(xiàng)目是把新一代移動通信技術(shù)、RFID，物聯(lián)網(wǎng)有機(jī)結(jié)合在一起。在硬件方面，傳統(tǒng)的3G通信手機(jī)結(jié)合RFID通信技術(shù)從而構(gòu)成移動互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)結(jié)合。在軟件方面，則有RFID中間件，信息的獲取與編碼，信號傳輸與接收等方面，在更高層次上，則需要云計算技術(shù)，并且保證數(shù)據(jù)安全性。企業(yè)的這些項(xiàng)目主要運(yùn)用于RFID手機(jī)錢包和物流管理，為高校的人才培養(yǎng)提供了實(shí)踐基礎(chǔ)。

物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)目標(biāo)要結(jié)合企業(yè)的用人標(biāo)準(zhǔn)，并與國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。因此，物聯(lián)網(wǎng)專門技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)為：掌握物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)知識，熟悉各類物聯(lián)網(wǎng)專用的傳感器，掌握無線和有限傳感技術(shù)，熟悉電子技術(shù)，信息與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)。具備物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)能力，具備構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)子網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用平臺的開發(fā)維護(hù)能力和應(yīng)用推廣能力，具備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持和云計算技術(shù)的維護(hù)能力，具備物聯(lián)網(wǎng)平臺運(yùn)營能力。

3.物聯(lián)網(wǎng)工程人才培養(yǎng)

物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三大層次。其中，感知層的硬件可以分為各類傳感器、RFID技術(shù)、條碼和攝像頭等動作執(zhí)行部件，并且包括數(shù)據(jù)采集和執(zhí)行器控制等功能，在通信方式上，可以采用紅外、藍(lán)牙、WiFi、Zigbee及其他無線通信方式等短距離無線通信。在網(wǎng)絡(luò)層，采用PSTN、2G/3G移動網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò)、專網(wǎng)等廣域網(wǎng)通信方式。在應(yīng)用層，主要采用云計算、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)安全等數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)；在具體應(yīng)用上，可以應(yīng)用在移動支付的手機(jī)錢包、智能物流管理、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)、智能家居、智能電網(wǎng)、工業(yè)監(jiān)控、城市管理、環(huán)境監(jiān)測等方面。

通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)的分析，從這三個層次需要的核心能力是有所不同的。感知層偏重于硬件研發(fā)與設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)層偏重于通信技術(shù)，而應(yīng)用層則偏重于應(yīng)用和運(yùn)營維護(hù)。從學(xué)科來說，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)覆蓋了電子科學(xué)與技術(shù)、通信工程、計算機(jī)工程等學(xué)科，專業(yè)學(xué)科多，知識面廣，一方面反映了物聯(lián)網(wǎng)工程這個專業(yè)是一個多學(xué)科交叉融合的專業(yè)，另一方面，反映培養(yǎng)人才面臨門類太多的困難。通常情況下，由于科研基礎(chǔ)的不同和研發(fā)投入與力量的不同，研究型大學(xué)偏重于解決物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)，應(yīng)用型本科院校偏重于具體技術(shù)的研發(fā)和設(shè)計，高職類院校偏重于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和運(yùn)營維護(hù)。

結(jié)合應(yīng)用型本科院校的實(shí)際情況，在人才培養(yǎng)方面，理論教學(xué)和實(shí)踐能力培養(yǎng)需要做到科學(xué)合理，突出口徑寬和有側(cè)重點(diǎn)的原則。專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)方面，除了傳統(tǒng)的包含電子技術(shù)基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)等電類通識的課程之外，突出物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)、傳感器與檢測技術(shù)、RFID技術(shù)和嵌入系系統(tǒng)等課程，重點(diǎn)講授物聯(lián)網(wǎng)的硬件基礎(chǔ)和軟件基礎(chǔ)，是物聯(lián)網(wǎng)工程人才具備物聯(lián)網(wǎng)感知層的設(shè)計開發(fā)和應(yīng)用實(shí)踐能力。在專業(yè)課程方面，主要開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件技術(shù)、短距離無線通信技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等課程，重點(diǎn)培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的設(shè)計開發(fā)和應(yīng)用實(shí)踐能力。在選修課方面，主要開設(shè)嵌入式操作系統(tǒng)、移動終端開發(fā)、IPv6、數(shù)據(jù)安全、云計算技術(shù)等課程，并開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目工程管理等管理維護(hù)課程，拓寬知識面，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用管理能力。在實(shí)踐能力培養(yǎng)方面，主要開設(shè)電子技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、RFID技術(shù)等與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，突出學(xué)以致用的動手能力。在感性認(rèn)識方面，開設(shè)RFID具體應(yīng)用如HFRFID的門禁管理系統(tǒng)、UHFRFID的物流管理系統(tǒng)等課程實(shí)踐項(xiàng)目，加強(qiáng)對RFID和物聯(lián)網(wǎng)的感性認(rèn)識。在校企結(jié)合方面，通過校企聯(lián)盟，參與RFID手機(jī)錢包和3G移動物聯(lián)網(wǎng)的物流園建設(shè)等項(xiàng)目，更加貼近工程實(shí)際項(xiàng)目，提高物聯(lián)網(wǎng)工程人才能力培養(yǎng)的針對性。

通過以上課程設(shè)置與能力培養(yǎng)，應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)的人才既有開發(fā)設(shè)計能力，又有物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用能力，能夠滿足地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)發(fā)展的需要。

4.結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)是一個新興的產(chǎn)業(yè)，有著良好的市場前景，對人才的需求非常迫切。物聯(lián)網(wǎng)本身是一個多學(xué)科交叉的產(chǎn)業(yè)，在人才培養(yǎng)方面，應(yīng)用型本科院校需要結(jié)合實(shí)際情況，不可能做到面面俱到，應(yīng)有所側(cè)重，著重于有一定研究開發(fā)能力并有工程應(yīng)用能力的人才培養(yǎng)。

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篇（7）

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.17.098

2005年11月17日，國際電信聯(lián)盟正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”（Internet of Things，IoT）概念[1]?！拔锫?lián)網(wǎng)”顛覆了人類之前將物理基礎(chǔ)設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施截然分開的傳統(tǒng)思維，將具有自我標(biāo)識、感知和智能的各種物理實(shí)體基于通信技術(shù)連接在一起，并使政府管理、生產(chǎn)制造、社會管理以及個人生活等實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，被稱為繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。考慮到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對社會發(fā)展的重要影響，世界各科技強(qiáng)國都將物聯(lián)網(wǎng)放在未來發(fā)展戰(zhàn)略中的重要位置。我國“十二五”規(guī)劃中也將物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)予以重點(diǎn)關(guān)注和推進(jìn)。

為滿足國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)對高素質(zhì)人才的迫切需求，自2010年我國教育部首次批準(zhǔn)30余所高校設(shè)立“物聯(lián)網(wǎng)工程”本科專業(yè)以來，發(fā)展至今全國共有100多所高校獲批開設(shè)“物聯(lián)網(wǎng)工程”本科專業(yè)，并開始陸續(xù)招生。目前，“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)在我國各高校的開設(shè)處于剛剛起步的階段，有關(guān)“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)的知識體系、課程體系、工程實(shí)踐、師資建設(shè)和人才培養(yǎng)等方面都還是一片空白。一些高校在“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)的建設(shè)上也存在著專業(yè)定位不明確、學(xué)科知識體系認(rèn)識模糊、專業(yè)特色不突出、實(shí)踐教學(xué)體系缺乏層次性和系統(tǒng)性等問題。如何依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展規(guī)律和特征，建立科學(xué)的專業(yè)人才培養(yǎng)體系，并使之能夠快速適應(yīng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對人才培養(yǎng)的需要，是近期教學(xué)研究任務(wù)中一個重要的課題。本文通過分析物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的知識體系及核心知識領(lǐng)域，力求歸納物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)的專業(yè)共性基礎(chǔ)，提出構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系的主體思路，以期為兄弟高校物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)課程規(guī)劃拋磚引玉。

1 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)很多，包括自動控制、通信、計算機(jī)、電子、測控等不同領(lǐng)域，是跨學(xué)科綜合應(yīng)用的典型代表。理解物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)是搞清楚物聯(lián)網(wǎng)知識體系的基礎(chǔ)，也是建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的基礎(chǔ)。

物聯(lián)網(wǎng)作為一種形式多樣的聚合性復(fù)雜系統(tǒng)，涉及了信息技術(shù)的每一個層面。目前世界上還沒有形成統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。從物聯(lián)網(wǎng)工程教學(xué)角度分析，本文更傾向于采取物聯(lián)網(wǎng)四層結(jié)構(gòu)模型[2]。如圖1所示，物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)自下而上依次包括感知控制層、信息傳輸層、服務(wù)支撐層和應(yīng)用服務(wù)層四部分，此外還有物聯(lián)網(wǎng)的安全隱私保護(hù)以及網(wǎng)絡(luò)管理兩大方面。

1.1 感知控制層

感知控制層包括數(shù)據(jù)采集子層、短距離通信技術(shù)和協(xié)同信息處理子層。數(shù)據(jù)采集子層通過各種傳感器實(shí)現(xiàn)對物理對象的感知和數(shù)據(jù)獲取，其中涉及傳感器、射頻識別（RFID）、多媒體信息采集、二維碼和實(shí)時定位等技術(shù)。短距離通信技術(shù)和協(xié)同信息處理子層將采集到的數(shù)據(jù)在局部范圍內(nèi)進(jìn)行協(xié)同處理，并通過具有自組織能力的短距離傳感網(wǎng)接入廣域承載網(wǎng)絡(luò)。在有些應(yīng)用中還需要通過執(zhí)行器或其他智能終端對感知結(jié)果做出響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)智能控制。

1.2 信息傳輸層

信息傳輸層將來自感知控制層的各類信息通過基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)傳輸給上層，并提供透明的數(shù)據(jù)傳輸能力。其中，基礎(chǔ)承載網(wǎng)主要包括移動通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)、廣電網(wǎng)、行業(yè)專網(wǎng)及形成的融合網(wǎng)等。

1.3 服務(wù)支撐層

在高性能計算和海量存儲技術(shù)的支持下，服務(wù)支撐層對網(wǎng)絡(luò)獲取的大量不確定信息進(jìn)行重組、清洗、融合等處理，整合為相對準(zhǔn)確的結(jié)論，并為上層行業(yè)應(yīng)用提供智能的支撐平臺。本層的主要特點(diǎn)是智慧處理，運(yùn)用概率論、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、模式識別等理論，對多點(diǎn)網(wǎng)元感知信息高效綜合，從而使物聯(lián)網(wǎng)能夠提供更加多樣化、人性化的服務(wù)。

1.4 應(yīng)用服務(wù)層

應(yīng)用服務(wù)層主要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專業(yè)系統(tǒng)相結(jié)合，將信息轉(zhuǎn)化為內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)廣泛的物物互聯(lián)的應(yīng)用解決方案。

簡單概括，物聯(lián)網(wǎng)就是傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、智能服務(wù)的綜合體。與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)加進(jìn)了感知控制層以降低互聯(lián)門檻，實(shí)現(xiàn)非智能、弱智能設(shè)備的互聯(lián)，同時這也給數(shù)據(jù)傳輸、信息處理、信息服務(wù)帶來了新的挑戰(zhàn)，使網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜。

2 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識體系

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是學(xué)科交叉度高、理論體系尚未完全成型、市場應(yīng)用又發(fā)展迅速的新興專業(yè)，因此通過知識體系來梳理和指導(dǎo)課程體系的建設(shè)是非常必要的。按照一般工程專業(yè)劃分，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)可分為三大知識領(lǐng)域：通識基礎(chǔ)類知識領(lǐng)域、綜合管理類知識領(lǐng)域和專業(yè)技術(shù)類知識領(lǐng)域，本文主要討論物聯(lián)網(wǎng)工程的專業(yè)技術(shù)類知識領(lǐng)域所涉及的知識模塊、知識單元和知識點(diǎn)。依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才培養(yǎng)的需求，物聯(lián)網(wǎng)工程知識結(jié)構(gòu)中的專業(yè)技術(shù)知識部分應(yīng)能夠覆蓋物聯(lián)網(wǎng)整體的結(jié)構(gòu)框架并體現(xiàn)其關(guān)鍵技術(shù)，因此對應(yīng)于物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)技術(shù)類知識領(lǐng)域主要涵蓋感知識別、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、智能信息處理和創(chuàng)新應(yīng)用等四個知識模塊[3]。其中，感知識別、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識模塊屬于物理基礎(chǔ)層次，偏重于硬件技術(shù)；智能信息處理、創(chuàng)新應(yīng)用模塊則偏重軟件技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識模塊涵蓋的知識單元較多，其中感知識別模塊主要包括傳感與控制技術(shù)、短距離無線通訊技術(shù)、射頻識別技術(shù)、閱讀器技術(shù)和智能終端設(shè)備等知識單元，涉及的關(guān)鍵知識點(diǎn)有EPC編碼技術(shù)、標(biāo)簽技術(shù)、RFID技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用等；網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識模塊主要包括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框架、通信協(xié)議、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、信息安全等知識單元，涉及的關(guān)鍵知識點(diǎn)有數(shù)據(jù)通信網(wǎng)與路由交換技術(shù)、無線通信技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理與安全技術(shù)等；智能信息處理模塊主要包括云計算系統(tǒng)、人工智能系統(tǒng)、分布智能系統(tǒng)等知識單元，涉及的關(guān)鍵知識點(diǎn)有數(shù)據(jù)融合技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、云計算技術(shù)、智能中間件技術(shù)等；創(chuàng)新應(yīng)用模塊主要包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、智能交通、智能家居、環(huán)境監(jiān)測等知識單元，涉及的關(guān)鍵知識點(diǎn)有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)工程規(guī)劃與設(shè)計等。

3 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系的設(shè)置需要綜合考慮相關(guān)學(xué)科的交叉融合，盡可能多地覆蓋本專業(yè)的知識體系，并將相關(guān)主干學(xué)科的核心課程和專業(yè)課程進(jìn)行通盤考慮。圍繞物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)涉及的學(xué)科知識領(lǐng)域和知識點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系可由通識教育模塊、自然科學(xué)公共基礎(chǔ)模塊、專業(yè)基礎(chǔ)模塊、專業(yè)必修模塊、專業(yè)選修模塊等五部分構(gòu)成。

3.1 通識教育模塊

通識教育是高等教育的組成部分，它是“非專業(yè)、非職業(yè)性”的教育， 是關(guān)注人的生活、道德、情感和理智和諧發(fā)展的教育。通過學(xué)習(xí)這部分知識可增強(qiáng)學(xué)生接觸知識的廣度與深度，拓展學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生的政治思想素質(zhì)和職業(yè)道德，以使學(xué)生兼?zhèn)淙宋乃仞B(yǎng)與科學(xué)精神，從而把學(xué)生培養(yǎng)成為全面發(fā)展的人。各高校的通識教育課程通常會貫穿第一至第四學(xué)期，主要涉及思想、政治、心理健康、英語、體育、經(jīng)濟(jì)與管理等方面。

3.2 自然科學(xué)公共基礎(chǔ)模塊

自然科學(xué)公共基礎(chǔ)課是高等學(xué)校各專業(yè)學(xué)生共同必修的課程，通過學(xué)習(xí)這部分知識學(xué)生可以掌握作為一名大學(xué)生所要學(xué)習(xí)的源于中學(xué)又高于中學(xué)的理論性知識，從而為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)知識提供方法論的基礎(chǔ)支持。作為工科專業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的自然科學(xué)公共基礎(chǔ)模塊主要包括大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)、復(fù)變函數(shù)與積分變換、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、線性代數(shù)、計算機(jī)文化基礎(chǔ)、C/C++語言程序設(shè)計基礎(chǔ)等課程。

3.3 專業(yè)基礎(chǔ)模塊

專業(yè)基礎(chǔ)課是高等學(xué)校中設(shè)置的一種為專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定必要基礎(chǔ)的課程，是學(xué)生掌握專業(yè)知識技能必修的重要課程。作為隸屬計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科下的工科專業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課主要包括電路分析、工程制圖、電子技術(shù)、離散數(shù)學(xué)、C語言程序設(shè)計、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、信號與系統(tǒng)概論、通信原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、計算機(jī)組成原理、微機(jī)原理與接口技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫原理、軟件工程、物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論、傳感器原理與應(yīng)用等。

3.4 專業(yè)必修模塊

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)必修課是在專業(yè)基礎(chǔ)課程之上對物聯(lián)網(wǎng)的體系框架以及主要原理技術(shù)進(jìn)行深入研究探討，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和發(fā)展打下基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)必修課程主要包括[4]物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、射頻識別技術(shù)、Zigbee原理與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)原理、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)及交換技術(shù)原理、物聯(lián)網(wǎng)信息安全、大型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用等課程。

3.5 專業(yè)選修模塊

專業(yè)選修課程的設(shè)置體現(xiàn)了學(xué)科發(fā)展的專業(yè)特點(diǎn)，同時也指明了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生的職業(yè)之路。作為新設(shè)專業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)走向一直引人注意；作為一門學(xué)科，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)可以從學(xué)科發(fā)展角度劃分為三個方向：感知與控制方向、傳輸與網(wǎng)絡(luò)方向、軟件與服務(wù)方向；作為一門工程實(shí)踐，物聯(lián)網(wǎng)工程又可以從崗位需求角度劃分為三種工作：系統(tǒng)綜合工程師、產(chǎn)品研發(fā)工程師、設(shè)計規(guī)劃工程師。各個學(xué)?？梢愿鶕?jù)本校的學(xué)科優(yōu)勢、特色及所處行業(yè)背景，構(gòu)建有自己特色的可選專業(yè)課程，并將其融入到核心課程體系中。下面給出按照學(xué)科發(fā)展的方向設(shè)置的專業(yè)選修課參考內(nèi)容。

感知與控制方向主要設(shè)置單片機(jī)原理及應(yīng)用、DSP處理器及應(yīng)用、數(shù)字信號處理、計算機(jī)控制技術(shù)、ARM結(jié)構(gòu)與編程等選修課程；傳輸與網(wǎng)絡(luò)方向主要設(shè)置下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、短距離無線與移動通信網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)管理與安全、網(wǎng)絡(luò)編程等選修課程；軟件與服務(wù)方向主要設(shè)置云計算與服務(wù)計算、模式識別、數(shù)據(jù)挖掘與融合技術(shù)、Web應(yīng)用開發(fā)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計等選修課程。

在具體設(shè)計課程體系時，各高校可根據(jù)本校的專業(yè)背景和學(xué)科優(yōu)勢，充分考慮物聯(lián)網(wǎng)工程知識體系各領(lǐng)域、各模塊、各單元的內(nèi)容，依照不同的學(xué)科方向靈活調(diào)整課程開設(shè)時間和授課學(xué)時，增加或刪減具體課程。

4 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)工程是一個戰(zhàn)略性新興本科專業(yè)，它不是以理論為主導(dǎo)，重點(diǎn)在于工程應(yīng)用[5]，這就決定了其課程體系具有發(fā)展變化的動態(tài)特性。因此，在制定專業(yè)教學(xué)計劃時，要以時刻服務(wù)于社會發(fā)展需要為根本依據(jù)，緊密結(jié)合當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)及行業(yè)應(yīng)用的時代需求，依托學(xué)校自身的學(xué)科優(yōu)勢和行業(yè)背景，設(shè)計出與時俱進(jìn)的、科學(xué)合理的、可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)課程體系，只有這樣才能為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需高素質(zhì)專門人才的培養(yǎng)做出更多貢獻(xiàn)。

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篇（8）

中圖分類號：G642.0？搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）36-0211-02

教育部實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，為創(chuàng)新工程教育本科人才培養(yǎng)質(zhì)量提出了全新的要求，引領(lǐng)工科高校向工程教育的本質(zhì)理性回歸。本文就教育生態(tài)理念在江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃方案中的運(yùn)用進(jìn)行了初步的探索。

一、教育生態(tài)理念及專業(yè)建設(shè)的生態(tài)性分析

教育生態(tài)學(xué)是教育學(xué)和生態(tài)學(xué)相互滲透的結(jié)果，教育生態(tài)學(xué)研究教育與其周圍生態(tài)環(huán)境（包括自然的、社會的、規(guī)范的、生理信息的）之間相互作用的規(guī)律和機(jī)理。教育生態(tài)系統(tǒng)以教育及其結(jié)構(gòu)層次作為主體，以開發(fā)者（轉(zhuǎn)換者）、被開發(fā)者（被轉(zhuǎn)換者）和服務(wù)者（管理者）三種功能為紐帶，以出人才、出成果為中心。教育生態(tài)環(huán)境可分類為社會生態(tài)環(huán)境、規(guī)范生態(tài)環(huán)境和自然生態(tài)環(huán)境三種環(huán)境圈層。教育生態(tài)環(huán)境以教育為中心，圍繞幾種生態(tài)環(huán)境圈層，形成多因子綜合影響和相互作用，對教育的產(chǎn)生、存在和發(fā)展起著制約和調(diào)控作用，是一多維空間和多元環(huán)境體系。

江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)施2年厚基礎(chǔ)教育、1年物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教育和1年工程實(shí)踐教育的人才培養(yǎng)方案。具體采用能力遞進(jìn)的“2.5+0.5+0.5+0.5”本科生卓越工程師培養(yǎng)模式，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃實(shí)施方案可參照一年級（校內(nèi)一學(xué)年）、二年級（校內(nèi)一學(xué)年）、三年級（校內(nèi)0.5學(xué)年）、四年級（校內(nèi)0.5學(xué)年）。

二、卓越工程師培養(yǎng)的內(nèi)部生態(tài)發(fā)展體系

（一）創(chuàng)新優(yōu)化工程能力培養(yǎng)課程體系

規(guī)范環(huán)境強(qiáng)調(diào)教育是科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)，科學(xué)技術(shù)是教育的內(nèi)容，科學(xué)技術(shù)促進(jìn)教育內(nèi)容、方法和手段的更新。為適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)科學(xué)技術(shù)革命的挑戰(zhàn)，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)卓越工程師，對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)提出了培養(yǎng)創(chuàng)新工程素養(yǎng)的質(zhì)量要求。在課程體系設(shè)置方面，強(qiáng)調(diào)知識的應(yīng)用和知識的生產(chǎn)，而不局限于知識的持有和追求。課程體系設(shè)置以學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為核心，以工程實(shí)踐與科研訓(xùn)練為主線，以自然科學(xué)、人文社會科學(xué)及工程技術(shù)三類基礎(chǔ)課程構(gòu)筑教育平臺，劃分為通識教育、學(xué)科基礎(chǔ)教育、工程專業(yè)教育、工程實(shí)踐教育四個層次。課程體系強(qiáng)調(diào)工程創(chuàng)新能力要求導(dǎo)向，強(qiáng)化知識結(jié)構(gòu)的設(shè)計與建設(shè)，課程涵蓋物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用共性關(guān)鍵技術(shù)。四層次課程體系體現(xiàn)了教學(xué)從傳授知識為主轉(zhuǎn)變?yōu)殚_發(fā)智力為主，強(qiáng)調(diào)學(xué)科的本質(zhì)和知識結(jié)構(gòu)，形成連貫、順序和整合的“螺旋狀課程”結(jié)構(gòu)，以求實(shí)現(xiàn)知識的遷移。

（二）創(chuàng)新教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

高校教師隊(duì)伍是教育生態(tài)學(xué)的重要因子，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教育與教師隊(duì)伍的密切關(guān)系具有生態(tài)學(xué)的意義。依據(jù)教育生態(tài)的平衡規(guī)律，教師隊(duì)伍是專業(yè)建設(shè)成敗的關(guān)鍵因素。教育生態(tài)因子教師隊(duì)伍的花盆效應(yīng)，揭示高校教師不能在土產(chǎn)的環(huán)境中一直生產(chǎn)，封閉和半封閉的教育系統(tǒng)會導(dǎo)致教師從書本到書本產(chǎn)生局部生態(tài)環(huán)境效應(yīng)[9]。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)以組建創(chuàng)新工程教育師資隊(duì)伍為目標(biāo)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新性工程教育理念和實(shí)踐工程教育能力的師資隊(duì)伍，形成一支具有國際視野的高水平教學(xué)團(tuán)隊(duì)，重點(diǎn)抓好“雙精型”、“雙語型”和“雙導(dǎo)師”隊(duì)伍建設(shè)。

三、卓越工程師培養(yǎng)的外部生態(tài)發(fā)展體系

物聯(lián)網(wǎng)科學(xué)技術(shù)促進(jìn)專業(yè)培養(yǎng)形態(tài)的改變，教育的基本形態(tài)呈現(xiàn)出向企業(yè)形態(tài)發(fā)展態(tài)勢?；谧吭焦こ處熍囵B(yǎng)目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)知識培養(yǎng)的創(chuàng)新工程意識和創(chuàng)新工程能力。培養(yǎng)方案強(qiáng)調(diào)學(xué)校-科研院所、學(xué)校-高新企業(yè)的深度聯(lián)合，將高層次創(chuàng)造性人才提升計劃與創(chuàng)新工程教育有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)調(diào)在更高水平的工程科學(xué)知識傳授層面，體現(xiàn)學(xué)術(shù)要求的知識結(jié)構(gòu)和行業(yè)要求的工程能力之間的結(jié)合。學(xué)生從2年級開始實(shí)施導(dǎo)師制：校內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)由校內(nèi)導(dǎo)師指導(dǎo)，科研院所或企業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)由雙導(dǎo)師共同指導(dǎo)。從以下幾個方面加強(qiáng)外部生態(tài)環(huán)境對專業(yè)建設(shè)的良性作用。

1.構(gòu)建校企聯(lián)盟兩階段人才培養(yǎng)模式。依托物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，借助江蘇物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教育部工程研究中心、物聯(lián)網(wǎng)工程與技術(shù)江蘇省優(yōu)勢學(xué)科、物聯(lián)網(wǎng)工程訓(xùn)練綜合訓(xùn)練中心江蘇省高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心等科研、教學(xué)平臺，結(jié)合無錫及周邊地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)高新企業(yè)，開展與科研院所、高新企業(yè)的多元合作，提出由學(xué)校和科研院所或企業(yè)兩階段、雙導(dǎo)師培養(yǎng)的卓越工程師培養(yǎng)手段，提高學(xué)生工程實(shí)踐能力的創(chuàng)新工程教育理念。

2.校企聯(lián)合和企業(yè)實(shí)訓(xùn)課程設(shè)置。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)方案的制定突出校企合作機(jī)制。加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作和教學(xué)科研結(jié)合，促進(jìn)交叉融合和資源整合，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系結(jié)構(gòu)，突出平臺建設(shè)；改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，突出實(shí)踐教學(xué)技術(shù)和方法，拓展和優(yōu)化專業(yè)課程內(nèi)涵和功能，形成工程實(shí)踐性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課程體系。實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)方案重點(diǎn)考慮與地方物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的合作，在企業(yè)建立實(shí)習(xí)基地，通過校企合作方式作為實(shí)踐能力提升培養(yǎng)的重要手段。企業(yè)基地的實(shí)踐教學(xué)分為四個層次：專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)分析與設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計，總學(xué)習(xí)時間為43周。

認(rèn)知生產(chǎn)實(shí)習(xí)目標(biāo)定位于了解專業(yè)涉及的產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、測試等流程，建立起物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整體概念和感性認(rèn)識，進(jìn)一步了解課程在微電子、通信與集成電路、傳感網(wǎng)等領(lǐng)域的基本應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)分析與設(shè)計通過現(xiàn)場考察和實(shí)際操作的形式完成學(xué)習(xí)過程。在校企聯(lián)合培養(yǎng)基地開設(shè)與企業(yè)研發(fā)過程、生產(chǎn)過程、管理環(huán)節(jié)、市場營銷、工程概算、工程施工、系統(tǒng)維護(hù)等方面的相關(guān)課程，其主要教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生驗(yàn)證、理解并掌握課程理論內(nèi)容，提高學(xué)生應(yīng)用理論解決工程實(shí)際問題的能力。物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐要求學(xué)生到企業(yè)現(xiàn)場參與體驗(yàn)設(shè)計、開發(fā)、測試、工程實(shí)施的流程。通過專業(yè)實(shí)習(xí)使學(xué)生具體地感受和了解物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)新技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢，了解專業(yè)領(lǐng)域的主要技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)初步的實(shí)際工作能力和專業(yè)技術(shù)能力，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識解決工程規(guī)劃、設(shè)計、施工、生產(chǎn)、維修和管理的能力。

畢業(yè)設(shè)計是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，由企業(yè)提供合適的崗位供學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)，結(jié)合現(xiàn)場工程問題進(jìn)行有針對性的研究與實(shí)踐。通過聯(lián)合培養(yǎng)使學(xué)生了解企業(yè)的全部生產(chǎn)運(yùn)營流程，了解行業(yè)的基本規(guī)范和發(fā)展需求。

四、結(jié)語

本文從教育生態(tài)的視角，分析了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)的教育生態(tài)特性，同時，基于教育生態(tài)理論，構(gòu)建和分析我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃，在培養(yǎng)計劃的方案實(shí)施中，強(qiáng)調(diào)專業(yè)建設(shè)與環(huán)境的適應(yīng)性、環(huán)境對專業(yè)建設(shè)的反作用，尤其引入了校企聯(lián)盟和雙導(dǎo)師機(jī)制，加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)的企業(yè)生態(tài)環(huán)境的建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

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篇（9）

中圖分類號：G642；TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）01-0-02

0 引 言

根據(jù)《中國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域市場需求與投資預(yù)測分析報告》《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要2010-2020》《國務(wù)院關(guān)于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》等相關(guān)報告和政策性文件，物聯(lián)網(wǎng)被譽(yù)為信息技術(shù)的第三次革命，有著廣闊的發(fā)展前景[1]。自2012年起，全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模已經(jīng)超過1 700億美元，2015年接近3 500億美元，年增長率接近25%。美國市場研究公司Forrester預(yù)測，到2020年，世界上“物物互聯(lián)”的業(yè)務(wù)跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比，將達(dá)到30：1，僅在智能電網(wǎng)和機(jī)場防入侵系統(tǒng)方面的市場就有上千億美元。因此物聯(lián)網(wǎng)被稱為下一個萬億美元級的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)，未來10年，物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的普及與發(fā)展[2，3]。物聯(lián)網(wǎng)作為新增本科專業(yè)，在國家大力推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程中，如何能更好地貫徹教育精神，把握市場動態(tài)，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)適合市場需求的物聯(lián)網(wǎng)工程人才就顯得尤為重要。

1 物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設(shè)思考

1.1 物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)在維基百科中的解釋是：The Internet of Things （IoT） is the network of physical objects or "things" embedded with electronics， software， sensors， and network connectivity， which enables these objects to collect and exchange data“…all about physical items talking to each other”。

根據(jù)國家教育部相關(guān)規(guī)定及《普通高等學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識體系和課程規(guī)劃》，明確了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)屬于計算機(jī)類學(xué)科[4]，在市場需求的引導(dǎo)下，分析了全國物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的開設(shè)情況，尤其是西北地區(qū)的開設(shè)情況后，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系及我院現(xiàn)有專業(yè)布局情況，明確我院的發(fā)展戰(zhàn)略，確定物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)定位。我們將物聯(lián)網(wǎng)分為感知層，傳輸層，智能層，應(yīng)用層共四櫻而分院其他四個專業(yè)包括電子信息工程、通信工程、網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程將圍繞這四層進(jìn)行服務(wù)和支持。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

傳感層主要通過傳感技術(shù)、辨識技術(shù)實(shí)時獲取關(guān)鍵的特征值和數(shù)據(jù)。

傳輸層通過有線、無線，公網(wǎng)等連接，支持IPv6，通過防火墻等技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全處理。

智能層借助云計算、數(shù)據(jù)挖掘等機(jī)器處理技術(shù)進(jìn)行信息處理和決策。

1.2 校企合作聯(lián)合培養(yǎng)

通過對分院現(xiàn)有成熟專業(yè)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)來看，培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要途徑是與企業(yè)合作，而且是與明星企業(yè)合作。如何在物聯(lián)網(wǎng)工程建設(shè)中加強(qiáng)與企業(yè)的合作，可以借助其他專業(yè)的做法，首先進(jìn)行學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，包括設(shè)備、師資培養(yǎng)等，隨后可以在課程置入、學(xué)生就業(yè)等方面進(jìn)行深度合作。通過與企業(yè)合作，在人才培養(yǎng)過程中構(gòu)建多元化的培養(yǎng)模式，在結(jié)合市場，考慮學(xué)生就業(yè)、創(chuàng)業(yè)和繼續(xù)深造等不同要求后，努力形成特色鮮明、層次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培養(yǎng)體系。

1.3 職業(yè)素養(yǎng)體系設(shè)置

在對學(xué)生專業(yè)進(jìn)行能力調(diào)研的過程中，多數(shù)企業(yè)均指出學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性，因此在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)方案修訂過程中，增加了基于學(xué)生企業(yè)文化、職業(yè)安全、時間管理、專業(yè)工具使用等方面的職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)，在具體執(zhí)行過程中主要由合作企業(yè)工程師、部門經(jīng)理進(jìn)行內(nèi)容講授和實(shí)踐，讓學(xué)生在學(xué)校期間就與企業(yè)零距離接觸，這樣可有效節(jié)約企業(yè)二次培養(yǎng)的成本。

2 課程建設(shè)

2.1 課程地圖建設(shè)

專業(yè)課程地圖是學(xué)生大學(xué)四年的學(xué)習(xí)導(dǎo)航[5]，主要為學(xué)生提供有效的學(xué)習(xí)引導(dǎo)，按照培養(yǎng)方案中課程體系從大一到大四課程之間的關(guān)聯(lián)，前續(xù)、后續(xù)課程之間的關(guān)系及課程之間的能力支撐給予了學(xué)生明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)生能夠更有效的學(xué)習(xí)并規(guī)劃自己的生活。

通過對大、中、小型10多家企業(yè)進(jìn)行深度訪談與招聘網(wǎng)站90多家企業(yè)能力的調(diào)研，及國內(nèi)外標(biāo)桿院校的調(diào)研分析，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)，明確我院物聯(lián)網(wǎng)培養(yǎng)目標(biāo)，并設(shè)置兩個方向，分別為智能信息處理與應(yīng)用方向和傳感技術(shù)與控制方向，同時設(shè)置了專業(yè)選修課，以滿足學(xué)生多元化能力培養(yǎng)。通過建立專業(yè)課程地圖，協(xié)助學(xué)生以職業(yè)生涯發(fā)展為導(dǎo)向進(jìn)行學(xué)習(xí)規(guī)劃。

2.2 實(shí)踐課程設(shè)置

對于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，更要重視實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)，如何更好地完成學(xué)生工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)呢？

首先要學(xué)習(xí)CDIO工程理念培養(yǎng)的大綱，重視學(xué)生做中學(xué)，學(xué)中做的過程，通過設(shè)置課程設(shè)計環(huán)節(jié)讓學(xué)生從構(gòu)思、設(shè)計、執(zhí)行、操作等方面培養(yǎng)技術(shù)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、領(lǐng)導(dǎo)能力，之后加大實(shí)踐環(huán)節(jié)的具體實(shí)施，在大一階段，通過認(rèn)知實(shí)習(xí)，讓學(xué)生參觀企業(yè)，對企業(yè)文化、辦公場所等有了感官認(rèn)識；在大二階段讓學(xué)生利用所學(xué)的電路、傳感等知識進(jìn)行電子小產(chǎn)品設(shè)計與制作，為后續(xù)的系統(tǒng)設(shè)計打下基礎(chǔ)。同時利用寒暑假進(jìn)行市場調(diào)研，了解專業(yè)動態(tài)，清楚市場需求，明確自己的就業(yè)方向；從大三開始利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，結(jié)合老師的項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)踐，通過開放實(shí)驗(yàn)室、第二課堂等科技活動，聘請企業(yè)人員進(jìn)行指導(dǎo)實(shí)踐，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，重視畢業(yè)設(shè)計的過程控制及真題真做的題目，而更多的題目則來源于學(xué)生的創(chuàng)新思維、競賽等，采用企業(yè)和校內(nèi)導(dǎo)師共同指導(dǎo)的方式完成課題，保證設(shè)計質(zhì)量，通過答辯提升學(xué)生的溝通、表達(dá)能力。

3 結(jié) 語

物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和信息時代的發(fā)展趨勢，勢必會對未來社會發(fā)展、人們生活等方面帶來很大的影響。如何在國家政策及計算機(jī)、通信、控制等技術(shù)高速發(fā)展的情況下進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才的培養(yǎng)是一項(xiàng)與時俱進(jìn)的任務(wù)。對于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需要實(shí)時關(guān)注市場動態(tài)，加大企業(yè)合作的力度和深度，而這也將是我們下一步研究的重點(diǎn)。

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篇（10）

一、建設(shè)現(xiàn)狀

實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心是衡量高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和學(xué)生實(shí)踐動手能力的重要標(biāo)志，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新的重大成果。實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神、科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，在學(xué)生綜合能力、素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面具有極其重要的作用。

物聯(lián)網(wǎng)是以感知為目的，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。自2010年教育部進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)審批開始，目前國內(nèi)已有近300所高校開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)――物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)專門人才而設(shè)置的新專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展離不開人才，而人才的培養(yǎng)離不開實(shí)踐教育，物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)就顯得尤為重要和意義重大。

盡管物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)剛剛成立短短幾年，國內(nèi)各高校物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)工作不僅早已開始，更在近幾年內(nèi)長足、迅猛發(fā)展。具有突出影響的是南京航空航天大學(xué)，該校高度重視物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)，將將原有的計算機(jī)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、信息安全實(shí)驗(yàn)室、嵌入式實(shí)驗(yàn)室、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室以及與企業(yè)聯(lián)辦的實(shí)驗(yàn)室納入到物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，并在2011年新建物聯(lián)網(wǎng)感知實(shí)驗(yàn)室、物聯(lián)網(wǎng)接入實(shí)驗(yàn)室等新型實(shí)驗(yàn)室。

江南大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、南京郵電大學(xué)等高校近年來成立了物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，為物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。與我校同時獲批的哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)也正在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)中。

我校物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)中心成立于2011年，總面積約1000m2，下設(shè)5個實(shí)驗(yàn)分室，分別為傳感器網(wǎng)絡(luò)分室、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)分室、射頻識別技術(shù)分室、移動計算分室、實(shí)踐創(chuàng)新分室，全部配備多媒體教學(xué)設(shè)備及視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可容納120人同時進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

二、不足之處

在各級部門的關(guān)心和支持下，經(jīng)過近6年的建設(shè)，實(shí)驗(yàn)中心已初具規(guī)模，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科研項(xiàng)目、課外開放等方面發(fā)揮了很大作用。但是，和國內(nèi)一流高校相比實(shí)驗(yàn)中心還存在一些不足，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

⑴ 實(shí)驗(yàn)中心規(guī)模尚需擴(kuò)大。據(jù)測算，物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模比互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大20倍以上，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域需要的人才每年也將在百萬人的量級。隨著人才培養(yǎng)的需求規(guī)模不斷增加，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)中心的規(guī)模已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人才培養(yǎng)需求。

⑵ 實(shí)驗(yàn)中心科研水平有待提高。物聯(lián)網(wǎng)工程是一個圍繞“戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)”設(shè)立的新專業(yè)，具有鮮明的綜合性、交叉性和應(yīng)用性特點(diǎn)，設(shè)計電子、計算機(jī)、測控與通信等多領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)知識，具有厚基礎(chǔ)、重理論、強(qiáng)實(shí)踐、求創(chuàng)新、促應(yīng)用的專業(yè)特點(diǎn)。這就要求實(shí)驗(yàn)中心有較高的科研水平。

⑶ 實(shí)驗(yàn)室開放能力有待提高。實(shí)驗(yàn)室是一個學(xué)生自我實(shí)驗(yàn)、提高實(shí)踐動手能力的場所，需要有大量時間面向?qū)W生開放，給學(xué)生創(chuàng)造更多的實(shí)踐機(jī)會和時間。

⑷ 實(shí)驗(yàn)室管理水平有待提高。由于歷史原因，實(shí)驗(yàn)室管理隊(duì)伍普遍年齡偏大，學(xué)歷層次不高，技術(shù)水平偏低，對新技術(shù)、新知識的掌握不夠好，造成實(shí)驗(yàn)室管理水平在一定程度上難以提高。

⑸ 實(shí)驗(yàn)室架構(gòu)有待完善，急需建設(shè)實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)上平臺。現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)中心需要有網(wǎng)絡(luò)平臺的支持，這樣才能最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的作用。

三、研究與探索

基于以上不足，我們在以下幾方面加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)：

1.以科研項(xiàng)目帶動和促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。

以物聯(lián)網(wǎng)工程教研室為主體，以物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)中心為依托，申報和實(shí)施了多項(xiàng)科研項(xiàng)目，其中國家自然科學(xué)基金一項(xiàng)，省級項(xiàng)目三項(xiàng)，校級項(xiàng)目（含教改項(xiàng)目）十余項(xiàng)。這些科研和教改項(xiàng)目以項(xiàng)促教、以項(xiàng)促學(xué)，濃厚了實(shí)驗(yàn)中心的科研氛圍，推動科研型實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)和形成。

2.加大實(shí)驗(yàn)室開放力度，提高學(xué)生參與的積極性。

實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)與實(shí)驗(yàn)的主體――學(xué)生息息相關(guān)。我們加大實(shí)驗(yàn)中心的開放力度，每周保證20學(xué)時的開放時間（每學(xué)年開放600學(xué)時），為學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造有利條件，目前已形成一年級了解實(shí)驗(yàn)、二三年級自我實(shí)驗(yàn)、四年級畢業(yè)設(shè)計實(shí)驗(yàn)的完整的實(shí)驗(yàn)室開放體系。此外，實(shí)驗(yàn)中心吸收有參與愿望的學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下開展實(shí)驗(yàn)開放項(xiàng)目研究，目前已開展30余項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目的研究，提高了學(xué)生參與科研活動的積極性，努力建設(shè)成開放型實(shí)驗(yàn)中心。

3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師和管理人員培訓(xùn)，提高專業(yè)素質(zhì)。

做好實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍建設(shè)的長遠(yuǎn)規(guī)劃，要按課程組織教學(xué)隊(duì)伍，實(shí)現(xiàn)理論課教學(xué)、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，從未實(shí)現(xiàn)理論課教師、實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的相互融通，建立一支業(yè)務(wù)水平高、服務(wù)意識強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。為提高實(shí)驗(yàn)中心的整體水平，我們注重實(shí)驗(yàn)教師和管理人員的培訓(xùn)，多次邀請?jiān)O(shè)備廠家技術(shù)人員現(xiàn)場培訓(xùn)，并鼓勵教師們外出學(xué)習(xí)，先后到博創(chuàng)、遠(yuǎn)望谷、清華大學(xué)、上海交大、吉林大學(xué)等物聯(lián)網(wǎng)公司和高校學(xué)習(xí)，取人之長補(bǔ)己之短，提高教學(xué)和技術(shù)水平，促進(jìn)技術(shù)型實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)。

4.積極探索新模式，開拓實(shí)驗(yàn)教學(xué)新領(lǐng)域。

固步自封是沒有前途的。為拓寬領(lǐng)域、提高層次，實(shí)驗(yàn)中心關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域新技術(shù)，先后引進(jìn)遠(yuǎn)程醫(yī)療、大屏幕、遠(yuǎn)程監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并投入到科研項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)室開放中，形成了以項(xiàng)目為驅(qū)動、以學(xué)生為主體、以教師為指導(dǎo)的項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，開發(fā)了30余個新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，極大地豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。中心注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，以省、校兩級教改項(xiàng)目為切入點(diǎn)，以實(shí)驗(yàn)課堂為重點(diǎn)，以青年教師為主體，積極探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?、改良?shí)驗(yàn)形式、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)資源，打造創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)中心。

5.實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)。

當(dāng)今社會隨著互聯(lián)網(wǎng)+迅猛發(fā)展，虛擬實(shí)驗(yàn)室和仿真實(shí)驗(yàn)室十分盛行，實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)也需要有一個數(shù)字化管理平臺作為支撐才能更有效地提高實(shí)驗(yàn)室的管理水平，提高實(shí)踐教學(xué)效率。因此，我們號召青年教師，吸收學(xué)生科研骨干，以學(xué)生畢業(yè)設(shè)計為契機(jī)，建立了網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)中心。網(wǎng)上平臺集虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)分室介紹、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目介紹、實(shí)驗(yàn)室開放預(yù)約于一身，極大的方便了學(xué)生自主學(xué)習(xí)，改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境，進(jìn)一步提高了實(shí)驗(yàn)室管理和設(shè)備管理的科學(xué)化、規(guī)范化和信息化程度，提高了實(shí)踐教學(xué)效率，有利于學(xué)生個性化發(fā)展，加強(qiáng)實(shí)踐能力和動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新思維，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。

四、未來展望

實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)任重道遠(yuǎn)，需要多方面協(xié)調(diào)努力、共同建設(shè)才能有所成就。我們會在觀念、資源、方法、手段、形式等方面繼續(xù)努力，建設(shè)科研型、開放型、技術(shù)型、創(chuàng)新型、網(wǎng)絡(luò)型的實(shí)驗(yàn)中心，為打造國內(nèi)一流的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心不斷努力。

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