高职院校物联网专业实践教学探讨

黄 艳，苏品刚

(苏州市职业大学 电子信息工程系，江苏 苏州 215104)

高职院校物联网专业实践教学探讨

黄 艳，苏品刚

(苏州市职业大学 电子信息工程系，江苏 苏州 215104)

物联网的广泛应用为高职院校的学生提供了广阔的就业前景.在分析物联网专业知识体系的基础上，给出了物联网专业的课程体系.重点探讨了高职院校物联网专业的实践教学课程体系，并分析了亟待解决的师资、教材、实训基地等关键问题.

物联网专业;课程体系;实践教学

Abstract:The wide-range-application of Internet of Things(IoT)provides higher vocational colleges students with vast potential for future employment.Based on the analysis of professional knowledge of IoT，the course program is presented which focuses on practical teaching mode of the IoT specialty in higher vocational colleges.Some key issues which need to be resolved urgently are analyzed.

Key words:specialty in Internet of Things;courses program;practice teaching

物联网是通过信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络.目前，物联网在交通、物流、金融、工业控制、环境保护、医疗卫生、公共安全、国防军事等领域已有初步应用，对从事物联网专业的职业技能人才的需求比重逐年上升.2010年，教育部开始将物联网、传感器网络作为战略性新兴产业相关专业的重点，开始鼓励各高校申报相关专业.

根据物联网市场人才需求特征和高职人才培养目标，高职院校物联网专业必须准确定位，以培养具有物联网基本理念，具有物联网行业相对应岗位必备的理论知识和专门知识，尤其是具有较强的物联网岗位操作能力的高素质技能型人才为目标，将能力训练和实践操作作为物联网专业教学的重要环节，这就要求高职院校建立合适而完善的实践教学体系.

1 高职院校物联网专业人才培养与教学实践

物联网专业是研究信息感知、传输、处理和应用的基础理论与关键共性技术的综合性、跨学科、跨领域的新型学科.有学者指出，与以往设置的新专业相比，物联网专业是在实践尚不够充分、技术发展尚不够充分、高校准备尚不够充分的时候开设的［1］.目前，全国开设物联网专业的高校很多，但大多处在探索阶段，没有完整的标准和体系［2-6］.根据专业知识体系构建专业课程体系是大多数高校普遍采用的方法.

1.1 物联网专业知识体系

从技术架构上看，物联网可分为三层:① 感知层，通过信息传感设备采集各类物理量、音频、视频等信息，然后由传感器网络通过组网和协同信息处理实现信息的处理和收集;②网络层，通过将传感器网络与移动通信、互联网等技术相融合，实现信息的传递;③应用层，通过公共中间件、信息开放平台和云计算平台等物联网应用支撑子层，实现跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享和互通.

相应地，物联网专业知识体系涉及三个层面:① 信息感知，射频识别(RFID)、传感器、激光扫描器等信息传感设备的相关知识和信号检测相关知识;②信息传输，无线通信、通信协议、通信电路设计等相关知识;③信息处理，数据融合、云计算等相关知识.

1.2 物联网专业课程体系

课程体系应尽可能多地覆盖专业的知识体系，而物联网专业的显著特点是以实际应用为驱动，多学科交叉，关联领域广.围绕物联网专业涉及到的学科领域和知识点，该专业课程体系由五个模块组成:公共基础模块、学科基础模块、专业基础模块、专业课模块和实践教学模块.

1)公共基础模块.主要是思想政治教育课程和通识教育课程.具体包括毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、思想道德修养与法律基础、大学英语、计算机基础和体育等课程.

2)学科基础模块.具体包括高等数学、电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术和单片机原理与应用等课程.

3)专业基础模块.具体包括信号与系统、通信原理、计算机网络、嵌入式系统、移动通信和物联网技术导论等课程.

4)专业课模块.具体包括射频识别技术、检测与变换技术、无线传感器网络、数据库与数据挖掘和物联网应用系统设计等课程.

5)实践教学模块.具体包括基础实践、专业实践和应用创新实践三个层次.

2 高职院校物联网专业实践教学课程体系

高职教育的培养目标是高素质职业技能型人才，就物联网专业而言，在课程设置上，要求基础理论以“实用、够用”为度，突出实践教学，注重学生实践能力的培养.实践课程体系设置是实现实践能力培养目标的重要手段，物联网专业实践教学课程的设置大致应包含三个层次，如表1所示.

表1 高职院校物联网专业实践教学课程设置

2.1 基础实践

基础实践是指学科基础模块中相应课程的实验，包括电路分析基础实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验和单片机原理与应用实验等.基础实践旨在使学生掌握进行物联网实验所要求的基本技能，主要包括基本工具的使用、基本元器件的检测和相关电路的调试、仿真器的使用和调试以及软件的使用和开发等.基础实践主要采用课程实验和课程设计的形式，由教师设计具体的实践教学方案，在基础实验室完成实践教学任务.

2.2 专业实践

专业实践是指专业基础模块和专业课模块中相应课程的实验，包括信号与系统实验、通信原理实验、计算机网络实验和嵌入式系统实验等.其中，大部分实验都涉及到物联网的单项关键技术.专业实践的目的在于培养学生物联网单项关键技术的基本技能和专项技能.与基础实践类似，专业实践也采用课程实验和课程设计的形式，由教师设计具体的实践教学方案，在专业实验室完成实践教学任务.

2.3 应用创新实践

应用创新实践是指进行物联网应用系统研究的实践，着眼于物联网知识和技能的综合运用，其目的在于通过一系列的实践活动，锻炼学生的应用创新能力.实践活动中需要学生利用所学的知识和技能分析、解决实际问题，使学生获取更多的直接经验和间接经验.应用创新实践主要采用毕业设计、电子竞赛、科研课题和校企合作等形式.学校的综合实验室提供物联网应用系统平台，学生可基于已有的示范系统获得物联网应用系统的感性认识，进而在其上进行毕业设计，或者自主选题参加电子竞赛.教师也可以将科研课题引入实验教学中，以科研课题为背景，循序渐进地开展与科研课题相关的实验内容，逐步引导学生完成科研型实验.物联网专业是以实际应用为驱动的，学校应鼓励学生到物联网行业的相关企业去实习，在企业中体会不同岗位所应用到的物联网知识，进而获得相应的工程和开发经验.

3 高职院校物联网专业实践教学的关键性问题

物联网是一个战略性新兴专业学科，实践教学仍处在探索阶段.当前亟待解决四个关键性问题.

1)实践教学的师资建设.由于物联网专业是多学科交叉的新型专业，目前，高职院校中毕业于该专业的教师很少，并且普遍不具有物联网行业相关企业的从业经历，缺乏物联网的实践经验.这给实践教学带来了很多困难，因此建设优秀的师资队伍是确保物联网实践教学效果的前提.

2)实践教学的教材建设.由于专业新近开设，市场上物联网的教材很少，针对高职院校物联网专业实践教学的教材几乎没有.因此，编写这类实践实训教材已是迫在眉睫.教材编写应由专业教师联合企业高技能人才共同编写.教材内容突出职业技能特点，突出企业岗位要求.

3)实践教学的校内实训环境建设.大部分高职院校已经具备用于基础实践和部分专业实践的实验室，仍然需要投资新建部分专业实践和应用创新实践的实验室.首先，在实验室硬件建设上，学校要舍得投入资金，购置必需的实验设备和实验耗材.其次，重视实验室的软件建设，除了制定实验室相关管理规章制度，还要由专业教师和物联网行业相关企业合作共同编制实践教学计划.

4)实践教学的校外实习基地建设.高职院校应与一些物联网行业相关企业共建校外实习基地，接纳物联网专业学生前往实习.双方结合实际情况，共同协商制定实习计划和实习方案.学生通过企业实习在潜移默化中学习最先进的物联网应用技术，获得相应的工程和开发经验.

4 结语

物联网的广泛应用为高职院校的学生提供了广阔的就业前景.高职院校物联网专业的目标在于培养具备物联网行业相对应岗位必备的理论知识和专门知识、动手能力强、实践经验足的技能性人才，这就要求高职院校建立合适而完善的实践教学体系.物联网是一个战略性新兴专业学科，这就决定了其课程体系具有发展变化的动态特性，这使得高职院校在物联网人才培养方面既面临新模式探索的挑战，又获得了根据自身实际办出新专业实践特色的良好机遇.

［1］谢秋丽，黄刚.基于物联网人才培养与教学实践的研究［J］.软件导刊:教育技术，2011(3):44-46.

［2］桂小林.物联网技术专业课程体系探索［J］.计算机教育，2010(16):1-3，9.

［3］崔艳荣，陈勇.物联网工程专业课程体系设置探究［J］.长江大学学报:自然科学版，2010，7(2):373-374.

［4］郭丽.高职院校物联网应用技术方向课程体系的探索与构建［J］.安徽电子信息职业技术学院学报，2011，10(4):34-36.

［5］陶文林，周传勇，王鹏，等.物联网技术在高等职业技术教育中的应用［J］.苏州市职业大学学报，2011，22(2):69-71.

［6］赵宇枫.高职物联网技术专业课程体系探索［J］.科教新报:教育科研，2011(14):71-72.

(责任编辑:李 平)

Research on Practice Teaching of the Specialty in Internet of Things for Higher Vocational Colleges

HUANG Yan，SU Pin-gang
(Department of Electronic Information Engineering，Suzhou Vocational University，Suzhou 215104，China)

G712

A

1008-5475(2012)02-0080-03

2011-11-26;

2011-12-21

黄 艳(1981—)，女，江苏南京人，讲师，博士，主要从事无线传感器网络研究.